飞机水加热箱排气阀的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请基于2014年11月26日提交的美国临时申请no.62/085,058以及2015年11月16日提交的美国非临时申请no.14/942,498并要求其优先权，其全部内容通过引用并入本文。

本发明一般涉及与容器的排气和排水相关的商业和消费产品，更具体地涉及用于航空航天应用的饮料制造机的排气和排水。本发明特别适用于通常处理流体并且依赖机械或电气装置以确保空气可靠地进入容器或从容器排出的应用，所述容器例如为饮料制造机的情况下的箱组件。

背景技术：

排气阀通常与淡水箱组件的填充和排水结合用于飞机饮料制造机中，但是在过去，这样的排气阀通常没有如期望地可靠，以达到严格的质量标准。虽然目前存在一些排气阀系统的变型，但它们都主要是浮子型的。在这些装置中，在填充操作期间，通过填充箱的液体来将塑料或金属浮子向上推动以关闭排气孔，相反地，在从箱排出液体的过程中，浮子从排气孔落下以打开排气孔。这些浮子容易受到磨损和撕裂(通常由于机械冲击，特别是由于颤振和破裂的组合而引起点蚀)，这然后导致泄漏，因为浮子的主体表面不再足够平滑以适当地抵靠排气孔。

因为来自各种因素的在一些使用之后对阀座的高冲击造成浮子密封所抵靠的座的磨损和撕裂，浮子也可能不能正确地密封。这导致泄漏，该泄漏取决于厨房配置可能足以在飞机中引起湿地毯的状况，这显然是不希望的。此外，浮子有时会卡在排气阀中的安放位置，这阻止液体从饮料制造机排出，导致不工作状态。来自客户的普遍抱怨是，这种航空航天应用的饮料制造机由于排气阀的故障而变得不工作，因为由于相对便宜的部件使饮料机停止服务对于航空公司而言是非常昂贵的。一些常规排气阀的另一个主要缺点是阀可能在飞机上的箱的操作压力范围内以可听见的方式振动或颤动。这种颤动不仅令人讨厌，而且通常也被充分延长，以致在此时间期间持续泄漏。颤动和振动缩短了排气阀的使用寿命，降低了客户满意度并导致更高的保修成本。

用于储水器的飞机排气阀的一种现有已知的设计包括：具有排气口的排气阀主体和具有流体入口的阀适配器，其密封地配合在一起以形成包括管状套环的共用的内部流动室；球形的球浮子，被限制在管状套环内以纵向移动；以及平面阀座构件，其中中心流动孔设置在排气阀主体内，在管状套环和排气阀主体的流出通道之间。然而，已经发现，这样的排气阀通常可能在水储存器达到满容量时由于允许球浮子最初从平面阀座构件反弹离开而导致故障，这允许水逸出球浮子并从排气出口排出。球浮子的初始反弹通常也产生可以无限期地持续的球浮子的振荡，允许水强力地从阀排气出口流出，并导致球浮子与阀适配器的反复冲击。在时间上，球浮子的这种无限期的振荡可导致球浮子的表面开裂，并且球浮子不能抵靠平面阀座构件密封。在故障期间，水通常以比正常排水可能提供的更快的速度逸出，使得水溢出到飞机厨房地毯上，并浪费飞机上可用的有限量的饮用水。

因此，希望提供一种飞机水加热箱排气阀，其减少了这种故障的可能性，并且允许排气球通过改变阀的流动动力学来克服这种故障事件，使得球浮子可以通过在可能发生的任何这样的振荡期间抑制球浮子的反弹势能而快速被安放，以便快速停止这种振荡，以使来自排气出口的水的流动最小化，以使阀按预期的方式发挥作用，并将对球浮子造成的可能损坏最小化。本发明满足了这些和其他需要。

技术实现要素：

简要地，概括而言，本发明提供了一种用于飞机饮料制造机的箱组件的排气阀组件，其包括设置在排气阀组件的内室内的改进的阀座构件，以减少排气阀组件故障的可能性和严重性。

因此，本发明提供了一种用于飞机饮料制造机的箱组件的排气阀组件，其包括排气阀壳体，该排气阀壳体包括与上排气阀主体和与上排气阀主体密封地配合的下阀适配器，其一起限定在排气阀壳体内部的内室，在上排气阀主体中具有出口流动通道，下阀适配器配置为附接到饮料制造机的箱组件，在下阀适配器中具有流动入口。上平面阀座构件优选地设置在内室内邻近流出通道，下凹口阀座构件优选地设置在排气阀主体的内室内邻近流动入口，并且管状套环优选地设置在内室内上平面阀座构件和下凹口阀座构件之间。管状套环内的球浮子可在位于上平面阀座构件上的第一位置和位于下凹口阀座构件上、与上平面阀座构件的中心孔隔开并打开上平面阀座构件的中心孔的第二位置之间移动。

在当前优选的方面中，下凹口阀座构件具有限定多个倾斜凹口和多个截头圆锥形突起的表面，倾斜凹口在中心流动孔和排气阀壳体的内室之间流体连通，每个截头圆锥形突起包括上肩部，多个截头圆锥形突起中的每一个限定向外扩张的径向内倾斜边缘。在另一当前优选的方面中，球浮子位于管状套环内，以便在第二位置中位于下凹口阀座构件的多个截头圆锥形突起的向外扩张的径向内倾斜边缘上。在另一当前优选的方面中，管状套环配置为位于多个截头圆锥形突起的上肩部上。

在另一当前优选的方面中，上排气阀主体包括具有外螺纹表面的外环形凸缘，并且下阀适配器包括具有与上排气阀主体的外螺纹表面配合的内螺纹表面的上环形凸缘。在另一当前优选的方面中，出口排气配件附接到出口流动通道以允许通过排气阀组件与外部空气交换。

在另一当前优选的方面中，下凹口阀座构件和管状套环由耐腐蚀材料制成，例如聚四氟乙烯。在另一当前优选的方面中，球浮子例如由塑料制成，所述塑料例如为聚甲基戊烯，但是其它类似的塑料材料可能是合适的，并且上平面阀座构件由柔软的回弹的弹性体材料制成，所述材料例如可以是热塑性含氟聚合物，如聚偏二氟乙烯，或者可以是硅树脂。

通过下面结合附图对优选实施例的详细描述，本发明的其它特征和优点将变得更加明显，附图通过举例的方式说明本发明的操作。

附图说明

图1是根据本发明的排气阀组件的剖视图。

图2是图1的排气阀组件的分解图。

具体实施方式

用于飞机储水器的现有的飞机排气阀可能由于允许球浮子无限期地振荡、允许水从阀排气出口流出并损坏球浮子而发生故障，而本发明提供了一种飞机水加热箱排气阀，其减少了这种故障的可能性，并允许排气球克服这种故障，以最小化水损失，并且最小化对球浮子的损害。

因此，参考图1和图2，本发明提供一种用于飞机饮料制造机的箱组件的排气阀组件10，其包括通常由不锈钢制成的排气阀壳体12，该排气阀壳体12包括具有圆柱形壁14的上排气阀主体和与排气阀主体密封地配合的下阀适配器16。上排气阀主体包括从上排气阀主体的圆柱形壁延伸的环形或圆柱形凸缘18，上排气阀环形凸缘优选地包括外螺纹表面20。下阀适配器包括环形或圆柱形凸缘22，其优选地包括与上排气阀主体的环形或圆柱形凸缘的外螺纹表面配合的内螺纹表面24。上排气阀主体、上排气阀主体圆柱形壁、上排气阀主体环形或圆柱形凸缘、以及下阀适配器和下阀适配器环形或圆柱形凸缘因此一起限定了排气阀壳体内的内室26。

上排气阀主体包括与排气阀壳体的内室流体连通地连接的出口流动通道28，以及附接到出口流动通道以允许通过排气阀组件与外部空气交换的出口排气配件30。优选地，下阀适配器配置为附接到饮料制造机的箱组件，并且包括与排气阀壳体的内室流体连通地连接的流体入口32。

上平面阀座构件或垫圈34设置在排气阀主体的内室中与排气阀主体的流出通道相邻，并且上平面阀座构件优选地具有限定在排气阀主体的流出通道和排气阀壳体的内室之间流体连通的中心流动孔36的表面。

上平面阀座构件优选地由柔软的回弹的弹性体材料制成，例如聚偏二氟乙烯(pvdf)或其它类似的合适的热塑性含氟聚合物或硅树脂，以给上平面阀座构件提供足够平滑的表面光洁度，以通过浮子抵靠在内室中打开的排气阀主体的排气出口实现无泄漏密封。在目前优选的方面，排气阀组件的上平面阀座构件的中心流动孔和出口流动通道被优化以允许空气以足够的速率流动，从而不造成不稳定性。在一个当前优选的实施例中，上平面阀座构件的中心流动孔的内径大约为0.125英寸，出口排气配件的内径大约为0.121英寸。

有利地，下凹口阀座构件38也设置在排气阀主体的内室内，邻近下阀适配器的流动入口。下凹口阀座构件包括在下阀适配器的流动入口和排气阀壳体的内室之间流体连通的中心流动孔40。下凹口阀座构件优选地具有限定多个倾斜凹口42和多个截头圆锥形突起44的表面，倾斜凹口42在中心流动孔和排气阀壳体的内室之间流体连通，每个截头圆锥形突起44包括平面上肩部46，并且多个截头圆锥形突起中的每一个包括向外扩张的径向内倾斜边缘48。如图1所示，多个截头圆锥形突起的上外侧可以选择地在平面上肩部处向内逐渐变细，以便于上排气阀主体和下阀适配器的组装。下凹口阀座构件优选由聚四氟乙烯(ptfe)形成。

具有内腔52的管状套环50优选地设置在排气阀主体的内室内在上平面阀座构件和下凹口阀座构件之间，并且优选地配置为位于下凹口阀座构件的多个截头圆锥形突起的平面上肩部上。管状套环也优选由耐腐蚀材料制成，例如聚四氟乙烯(ptfe)。

球浮子54也可移动地设置在管状套环的腔内，并且优选地可在管状套环的腔内并且在由上平面阀座构件、管状套环和下凹口阀座构件界定的内室中的体积内的第一或上部位置与第二或下部位置之间纵向移动。球浮子优选是球形的，并且优选地由塑料制成，例如由可从mitsuichemicalsamerica，inc.，ryebrook，newyork获得的品牌名称为tpx的聚甲基戊烯(pmp)(其为在高于180°f的温度下不变形的材料)制成。当球浮子位于管状套环内的第一或上部位置的上平面阀座构件上时，球浮子邻接并闭合上平面阀座构件的中心流动孔。在在第二或下部位置中，球浮子通常搁置在下凹口阀座构件上，与上平面阀座构件的中心孔间隔开并打开上平面阀座构件的中心孔，并且优选地在第二位置中，球浮子位于管状套环内，以便位于在管状套环的底部处的下凹口阀座构件的多个截头圆锥形突起的向外扩张的径向内倾斜边缘上。

对于本领域技术人员来说显而易见的是，排气阀主体可替代地设置有内螺纹而不是外螺纹，并且阀适配器可以设置有对应的外螺纹。因此，从上述可以看出，虽然已经说明和描述了本发明的特定形式，但是在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种修改，并不意图限制本发明，本发明仅由所附权利要求限定。