專利名稱：一種氣密產(chǎn)品用的可調(diào)氣嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣密產(chǎn)品用的可調(diào)氣嘴，應(yīng)用于各種氣密產(chǎn)品的充氣和泄壓。
背景技術(shù)：
氣密性產(chǎn)品如皮劃艇、充氣浮標(biāo)、充氣帳篷、彩彈球游戲障礙物等，均需要通過一個氣嘴來充放氣。或是充氣成型將氣體密閉其中，或是放掉氣體方便折疊保存。這類氣密產(chǎn)品充氣壓力一般高出大氣壓只有幾個至數(shù)十個KPa。
現(xiàn)行氣嘴由閥座和用螺紋配接在閥座通孔內(nèi)的閥體以及兩者之間的密封環(huán)組成。該閥座外側(cè)帶一平板圓環(huán)，平板圓環(huán)下表面同氣密產(chǎn)品圓孔壁外側(cè)四周用粘接劑粘合。
氣密產(chǎn)品充氣成型后暴露在空氣中受陽光照射，其內(nèi)部氣體溫度會不斷上升。氣溫逐步下降時，氣密產(chǎn)品內(nèi)部氣體的溫度也隨之降下。因此，在體積隨溫膨脹十分有限的情況下，氣密產(chǎn)品內(nèi)部溫度的變化必然引起內(nèi)部壓力的變化。當(dāng)壓力足以推動體積越過膨脹的限度時，氣密產(chǎn)品就會爆裂。
為了防止爆裂，現(xiàn)行氣嘴帶有自動泄壓機(jī)構(gòu)，只要內(nèi)部壓力超出一定范圍，氣嘴出氣閥門口就打開，開始放出氣體。此過程會一直持續(xù)到內(nèi)部壓力下降到允許范圍之內(nèi)而將出氣閥門口關(guān)閉為止。這類氣嘴的不足有一是在充氣時給氣密產(chǎn)品限定的內(nèi)部壓力大小值不管是春夏秋冬還是陰雨云睛雪都是相同的。二是跨越氣溫溫差性能低，當(dāng)氣密產(chǎn)品被迫從環(huán)境中迅速吸收熱量而使內(nèi)部壓力急驟增大時，由于泄壓氣流流量很小，氣密產(chǎn)品來不及泄壓發(fā)生爆炸破裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種根據(jù)充氣時的天氣溫度設(shè)定壓力、跨越氣溫溫差性能高的氣密產(chǎn)品用的可調(diào)氣嘴。必要時，它還可供使用者根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_天氣預(yù)報計算出的溫差進(jìn)行充氣后的壓力調(diào)整以便適時制止氣密產(chǎn)品內(nèi)部壓力驟然升高帶來的破裂。
本發(fā)明的目的可以這樣達(dá)到一種氣密產(chǎn)品用的可調(diào)氣嘴，它由閥座和用螺紋配接在閥座通孔內(nèi)的閥體和兩者之間的密封環(huán)組成，其特征是閥體由出氣閥體和充氣閥體組成；充氣閥體插在出氣閥門口內(nèi)一端用螺紋同滑動螺帽相配接，此端帶一充氣閥門口及其充氣閥門口蓋，另一端用螺紋配一密封蓋和一體地固定著出氣閥門口蓋及其相疊合的密封墊；滑動螺帽通過側(cè)向的三個凸榫分別同出氣閥體空腔內(nèi)壁的三條縱向的凹槽相配接；一壓簧套在充氣閥體外側(cè)一端抵在出氣閥體的出氣閥門口外圍區(qū)域，另一端抵在滑動螺帽上；出氣閥門口是一倒喇叭口，其大張口邊緣一體地固定著環(huán)形表盤，盤上每隔45°開一指針槽；出氣閥門口蓋外側(cè)四周一體地均分分布四只指針，各指針同相應(yīng)的指針槽相匹配；密封墊借助壓簧的作用力同倒喇叭口密閉結(jié)合。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點1、設(shè)定壓力簡單，只需旋轉(zhuǎn)充氣閥體；
2、保留了現(xiàn)有氣嘴安裝簡便的優(yōu)點；3、根據(jù)天氣溫度設(shè)定壓力后可安全跨越的溫差大。
4、當(dāng)氣溫溫差大于每次設(shè)定后的跨越溫差時，只須根據(jù)跨越后的溫度用同樣的方法再次設(shè)定即可。


附圖是本發(fā)明結(jié)構(gòu)分解示意中1是出氣閥體，11是密封環(huán)，12是螺紋，13是凹槽，14是滑動螺帽，141是出氣通孔，142是凸榫，15是壓簧，16是倒喇叭口，17是指針槽，19是鎖定孔，2是充氣閥體，21是出氣閥門口蓋，23是密封蓋，24是密封墊，25是充氣閥門口，26是充氣閥門口蓋。
具體實施例方式
本發(fā)明下面結(jié)合附圖作進(jìn)一步的說明。一種氣密產(chǎn)品用的可調(diào)氣嘴，它由閥座及其用螺紋(12)配接在閥座通孔內(nèi)的閥體和兩者之間的密封環(huán)(11)組成，閥體由出氣閥體(1)和充氣閥體(2)兩部分組成。充氣閥體(2)插在出氣閥門口內(nèi)一端用螺紋同滑動螺帽(14)相配接，此端帶一充氣閥門口(25)及其充氣閥門口蓋(26)，另一端用螺紋配一密封蓋(23)和一體地固定著出氣閥門口蓋(21)及其相疊合的密封墊(24)；滑動螺帽(14)通過側(cè)向的三個凸榫(142)分別同出氣閥體(1)空腔內(nèi)壁的三條縱向的凹槽(13)相配接；一壓簧(15)套在充氣閥體(2)外側(cè)一端抵在出氣閥體(1)的出氣閥門口外圍區(qū)域，另一端抵在滑動螺帽(14)上；出氣閥門口是一倒喇叭口(16)，其大張口邊緣一體地固定著環(huán)形表盤，盤上每隔45°開一指針槽(17)；出氣閥門口蓋(21)外側(cè)四周一體地均分分布四只指針，各指針同相應(yīng)的指針槽(17)相匹配；密封墊(24)借助壓簧的作用力同倒喇叭口密閉結(jié)合。
充氣時將密封蓋(23)打開，氣流從充氣閥體(2)內(nèi)部經(jīng)充氣閥門口(25)掀開蓋(26)后進(jìn)入氣模產(chǎn)品內(nèi)部。由于氣密產(chǎn)品內(nèi)部的氣體量不斷增多，氣模產(chǎn)品不斷膨脹，當(dāng)內(nèi)部壓力大于外部壓力且足以抵抗壓簧的作用力時，出氣閥門口蓋(21)被頂開，內(nèi)部氣體經(jīng)通氣孔(141)及滑動螺帽(14)同出氣閥體(1)內(nèi)壁之間的空隙從出氣閥門口倒喇叭口(16)逸出到外界。此過程直到內(nèi)部壓力同彈簧的產(chǎn)生的壓力和大氣壓平衡為止。平衡時，出氣閥門口倒喇叭口(16)由蓋(21)及其密封墊(24)密閉。當(dāng)然，未充氣時，由于充氣閥門口(25)被其蓋(26)以及充氣閥體端口被蓋(23)緊閉，內(nèi)部氣體不可能逆著充氣道逃到外界。
假定充氣后的氣模產(chǎn)品，其趨于環(huán)境溫度變化的過程為等容準(zhǔn)靜態(tài)過程。對于一定材料制作的氣模產(chǎn)品，存在一個極限壓力pm，內(nèi)部壓力pλ超過此值即發(fā)生爆炸。充氣時的天氣溫度為Tλ；內(nèi)部壓力pλ用λ個pm來表示。依照克拉伯龍方程，氣模產(chǎn)品內(nèi)部的壓力應(yīng)與溫度成正比。其允許溫升的最大差值為Tm-Tλ=(1λ-1)Tλ]]>此式說明，允許溫升的最大差值Tm-Tλ隨著充氣時天氣溫度Tλ的變化而變化。這里可以明顯地看出現(xiàn)有氣嘴的不足每次充氣不論何時，所充的內(nèi)部壓力由其自動泄壓機(jī)構(gòu)決定，有著相同的λ值。因而充氣溫度Tλ低時，充氣后所能跨越的溫差Tm-Tλ值也低。為了避免現(xiàn)有氣嘴的不足，上式說明可以通過調(diào)整λ值來維持一定值的Tm-Tλ，使氣嘴一年四季都具備統(tǒng)一的安全跨越值Tm-Tλ。
對于使用者，假定充氣時的溫度為Tλ，他依照當(dāng)天天氣預(yù)報得知的最大溫差為ΔT。若ΔT≤Tm-Tλ，則可以保持氣模產(chǎn)品不爆裂。但若ΔT≥Tm-Tλ，則會爆裂。此情形下為了防止爆裂就要調(diào)整適當(dāng)?shù)摩酥担怪疂M足ΔT≤Tm-Tλ。λ值的調(diào)整通過調(diào)整壓簧的伸縮量來實現(xiàn)。需要的λ滿足下式ΔT≤(1λ-1)Tλ]]>亦即λ≤TλTλ+ΔT]]>顯然，允許用戶向氣模產(chǎn)品充入的壓力pλ最大值為pλ|max=λpm=TλpmTλ+ΔT]]>此式對應(yīng)的彈簧壓宿量X計算如下依照胡克定律彈簧此時產(chǎn)生彈力f與X成正比，比例系數(shù)為彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)k。充完氣時，氣嘴出氣閥門口蓋(21)受力應(yīng)當(dāng)平衡，設(shè)定蓋(21)的有效受力面積為S，于是pλ-pa=kSX]]>X=Sk(pλ-pa)=Sk(TλpmTλ+ΔT-pa)]]>式中pα為環(huán)境大氣壓。
如果彈簧的壓縮量設(shè)定為X0，可得出ΔT與Tλ之間的關(guān)系ΔT=[pmSkX0+paS-1]Tλ]]>稱[pmSkX0+paS-1]=α]]>為安全系數(shù)。于是ΔT＝αTλ。從安全系數(shù)α可知，它由氣模產(chǎn)品的極限壓力pm、環(huán)境大氣壓pa、氣嘴出氣閥門口蓋(21)的有效受力面積S和彈簧壓縮狀態(tài)下產(chǎn)生的力kX0共同來決定。
令ΔT＝10℃，表示我們需要氣密產(chǎn)品設(shè)定壓力后安全跨越的溫差。我們希望氣密產(chǎn)品根據(jù)充氣時的溫度Tλ設(shè)定壓力后環(huán)境溫度繼續(xù)上升10℃以內(nèi)能夠保證不爆裂。根據(jù)我們?nèi)粘＝?jīng)驗，充氣時一年四季最低氣溫t可以從-7℃～48℃.Tλ＝273+t，其α值隨t的變化關(guān)系必然滿足如下列表

出氣閥門口蓋(21)有效受力面積S顯然可近似為側(cè)喇叭口小張口的圓孔面積，其喉徑在實際中取為20.5mm；爆裂發(fā)生在氣模產(chǎn)品使用中磨損到一定程度，為了盡量延長氣模產(chǎn)品的使用壽命，可將極限壓力pm控制在(1+β％)pα；pα是大氣壓力101.3Kpa。注意到α值遠(yuǎn)比1小，可求得kX0＝[β％-α]pαS上式β％-α應(yīng)＞0，因為β％-α≤0表示壓簧(15)不施力于出氣閥門口蓋(21)或者所施力的方向同裝置中的方向相反。因此必須，β％＞α。令β為4，則相應(yīng)于上表中各α值的kX0列表如下

取kX0的算術(shù)平均，kX0＝19.75％。注意到此值接近于18～23℃時的值，由上面的關(guān)系可求得α％＝3.42，t＝19.4℃。如果常態(tài)時的壓簧，氣嘴出廠時壓縮量X0設(shè)定為15mm，則可求得k＝1.32％N/mm。設(shè)定充氣閥體(2)在滑動螺帽(14)中旋轉(zhuǎn)一周前進(jìn)或后退1個毫米(螺距)，規(guī)定前進(jìn)為“+”，后退為“-”。按k＝1.32％N/mm計算出上表中相應(yīng)的X0及其與15mm的差值n(取整數(shù))，列表如下

表中n實際上也代表了壓簧從出廠X0＝5mm位置開始調(diào)整到相應(yīng)位置所需轉(zhuǎn)動充氣閥體(2)的圈數(shù)。正值表示前進(jìn)，進(jìn)一步增大彈簧的壓縮量；負(fù)值表示后退，減少彈簧的壓縮量。以下列舉幾個如何使用的例子例1、充氣時的氣溫為-2℃，當(dāng)天天氣最高溫度為7℃。此時，最大溫差只有9℃。對照上表可知，將充氣閥體(2)倒轉(zhuǎn)7圈即可使氣密產(chǎn)品具有10℃的安全跨越溫差，能夠滿足環(huán)境9℃溫差的變化。
例2、充氣時的氣溫為23℃，當(dāng)天天氣最高溫度為33℃。此時，最大溫差正好10℃。對照上表可知，將充氣閥體(2)正轉(zhuǎn)2圈即可使氣密產(chǎn)品具有10℃的安全跨越溫差，能夠滿足環(huán)境10℃溫差的變化。
例3、充氣時的氣溫為30℃，當(dāng)天天氣最高溫度為39℃。此時，最大溫差9℃。對照上表可知，表中沒有相應(yīng)的溫度，可取28℃、33℃兩溫度相應(yīng)圈數(shù)之間的值3.5圈。就是說，將充氣閥體(2)正轉(zhuǎn)3圈或4圈即可使氣密產(chǎn)品具有10℃的安全跨越溫差，能夠滿足環(huán)境9℃溫差的變化。
例4、充氣時的氣溫為13℃，當(dāng)天天氣最高溫度為33℃。此時，最大溫差20℃。對照表可知，將充氣閥體(2)倒轉(zhuǎn)2圈只能使氣密產(chǎn)品往后平安經(jīng)歷溫升10℃的變化至23℃。如果不做相應(yīng)的壓力調(diào)整，往后環(huán)境溫度23℃～33℃的變化將使氣密產(chǎn)品爆裂。為了防止爆裂，就有必要做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如何調(diào)整呢？只須觀察環(huán)境溫度，在環(huán)境溫度變化到23℃時，根據(jù)上述表格按充氣溫度23℃再次調(diào)整圈數(shù)即可。此時，將充氣閥體(2)正轉(zhuǎn)2-(-2)＝4圈。應(yīng)注意到，氣溫較低時所充入氣密產(chǎn)品內(nèi)部的空氣密度較大。當(dāng)再次調(diào)整時，意味著內(nèi)部有少量氣體會從出氣閥門口流出來，所以再次調(diào)整相當(dāng)于人工及時泄壓，達(dá)到防止爆裂的目的。
有時為了鎖定調(diào)好的指針，可以將指針壓入指針槽(17)旁邊的鎖孔(19)內(nèi)。此時充閥體(2)將不能隨意轉(zhuǎn)動。
權(quán)利要求
1.一種氣密產(chǎn)品用的可調(diào)氣嘴，它由閥座和用螺紋配接在閥座通孔內(nèi)的閥體和兩者之間的密封環(huán)(11)組成，其特征是閥體由出氣閥體(1)和充氣閥體(2)組成；充氣閥體(2)插在出氣閥門口內(nèi)一端用螺紋同滑動螺帽(14)相配接，此端帶一充氣閥門口(25)及其充氣閥門口蓋(26)，另一端用螺紋配一密封蓋(23)和一體地固定著出氣閥門口蓋(21)及其相疊合的密封墊(24)；滑動螺帽(14)通過側(cè)向的三個凸榫(141)分別同出氣閥體(1)空腔內(nèi)壁的三條縱向的凹槽(13)相配接；一壓簧(15)套在充氣閥體(2)外側(cè)一端抵在出氣閥體(1)的出氣閥門口外圍區(qū)域，另一端抵在滑動螺帽(14)上；出氣閥門口是一倒喇叭口(16)，其大張口邊緣一體地固定著環(huán)形表盤，盤上每隔45°開一指針槽(17)；出氣閥門口蓋(21)外側(cè)四周一體地均分分布四只指針，各指針同相應(yīng)的指針槽(17)相匹配；密封墊(24)借助壓簧(15)的作用力同倒喇叭口(16)密閉結(jié)合；壓簧(15)的倔強(qiáng)系數(shù)為k＝1.32％N/mm；出廠設(shè)定壓縮量為15mm；充氣閥體(2)配接滑動螺帽(14)的螺距為1mm；安全跨越的溫差預(yù)設(shè)為10℃；充氣時環(huán)境溫度t同充氣閥體(2)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)n之間滿足下表關(guān)系
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣密產(chǎn)品用的可調(diào)氣嘴，其特征是在指針槽(17)旁設(shè)定鎖定孔(19)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣密產(chǎn)品用的可調(diào)氣嘴，應(yīng)用于各種氣密產(chǎn)品的充氣和泄壓。它的閥體由出氣閥體和充氣閥體組成；充氣閥體插在出氣閥門口內(nèi)一端用螺紋同滑動螺帽相配接；滑動螺帽通過側(cè)向的三個凸榫分別同出氣閥體空腔內(nèi)壁的三條縱向的凹槽相配接；一壓簧套在充氣閥體外側(cè)一端抵在出氣閥體的出氣閥門口外圍區(qū)域，另一端抵在滑動螺帽上；壓簧的倔強(qiáng)系數(shù)為k＝1.32％N/mm；出廠設(shè)定壓縮量為15mm；充氣閥體配接滑動螺帽的螺距為1mm；安全跨越的溫差預(yù)設(shè)為10℃；充氣時環(huán)境溫度t同充氣閥體的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)n之間滿足預(yù)定的關(guān)系。具有設(shè)定壓力簡單；保留了現(xiàn)有氣嘴安裝簡便；設(shè)定壓力后可安全跨越的溫差大等優(yōu)點。
文檔編號F16K37/00GK1776275SQ20051001996
公開日2006年5月24日 申請日期2005年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月4日
發(fā)明者陳忠 申請人:陳忠