技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于使封闭容器或
箱体与其周围
大气压力之间的压力差相等的
泄压阀。具体地，本发明涉及一种构造成用于使海上运输工具中的货舱箱的压力均衡的泄压阀。
[0002] 然而，根据本发明的泄压阀还可以适于与静止箱和活动箱等结合使用。
[0003] 根据本发明的泄压阀可以构成构造成防止火焰通过的高速泄压阀。该高速泄压阀构造成可用于流出部的开口或对可用于流出部的开口进行调整，使得由阀的出口释放的气体在任何时间时的速度最小为30m/s。
[0004] 根据第一方面，本发明涉及一种用于使大致封闭的空间与周围大气或其周围大气之间压力均衡的泄压阀。该泄压阀特别包括阀壳体，该壳体阀具有
[0005] -壁，该壁限定具有向上定向的流出通道的流动通道，
[0006] -
阀体，该阀体设置成与设置在流出部中的
阀座配合。该阀本体具有外表面几何形状，所述外表面几何形状构造成用于收集穿过流出通道并且绕该阀体流动的气流以形成向上定向的喷射，
[0007] -阀杆，该阀杆构造成用于将阀体轴向引导到阀座中以及将阀体轴向引导离开阀座，
[0008] -阻尼器，该阻尼器设置成阻尼阀体的轴向运动。
背景技术
[0009] 当关闭或大致关闭箱体及其他时，每单位时间以给定的液体体积加载空间，根据本发明的类型的泄压阀可以应用于箱体以在箱体内的压力达到预限定开启压力时释放气体。
[0010] 此外，根据本发明的类型的泄压阀可以构造成在箱体内的压力由于箱体中的液体的
蒸发或通过箱体中液体的蒸发达到预限定开启压力时释放气体。此外，在存储或运送期间，周围环境
温度中的的任何升高或降低会导致容器内压力的变化。而压力的变化会带来来自像石油产品和其他化学制品那样的产品的一定体积的蒸发，从而会导致泄压阀的打开。
[0011] 通过阀每单位时间排放的体积限定了阀的容量。该容量主要取决于通过阀的
流动阻力和箱体内的现行(prevailing)压力。
[0012] 压力阀的容量确定了每单位时间的最大允许加载体积，在加载中断时，箱体内的压力降低到一定值，即降低到压力阀的关闭压力，泄压阀关闭。
[0013] 阀的关闭压力通常比阀的开启压力更小。在大多数已知的泄压阀中，关闭压力比开启压力小得多。
[0014] 泄压阀的另一用途为在出于安全原因的目的的需要将诸如氮之类的惰性气体供给至正被运送的产品上方的容器的自由液面或绕正被运送的产品的容器的自由液面时的使用。例如，产品可以是易燃液体或诸如桔子和柠檬之类的在存储后易放出易燃气体的易腐物品。惰性气体以高于环境压力但低于压力阀的开启压力的预定压力自动地保持。在这种情况下，
环境温度的任何升高或降低将引起容器内惰性气体的压力的对应的变化。该压力变化可以由根据本发明的一方面的泄压阀控制。
[0015] 已经发现，泄压阀趋于以快速
波动或振荡的方式打开及关闭。这种波动引起阀体和阀杆的振荡。这种不期望的行为引起阀上的磨损和撕裂的增加并且可引起通过阀的速度降低到低于30m/s，允许火焰行进或传送通过阀。
[0016] 波动或振荡可能是由于阀的设计而引起或由于阀与箱体或箱体本身之间的
管道系统/任何管道系统引起的压力的波动而引起。也就是说，该振荡导致阀的不正确的或甚至是危险的操作。下文将这种行为限定为泄压阀的或者打开或者关闭的无阻尼振荡。
[0017] WO 0 50 93 302 A公开了包括壳体的泄压阀，该壳体包括阀座和
弹簧加载的阀体，该弹簧加载的阀体可以在壳体中在打开
位置与关闭位置之间位移。需要将阀体保持在其打开位置，即保持在阀座上方的压力比需要将阀体从阀座升高的压力更小。
[0018] 根据本
申请，US 2004 177883 A公开了根据本发明的类型的泄压阀。该泄压阀包括阀体和升降板。泄压阀构造成使得待通
风的容器在任何时间都与升降板上方的区域连通。该阀还包括磁体和可磁化本体，并且磁体与可磁化的本体之间的引力Fm以及升降板的
质量有助于限定阀的在其关闭状态下阀体对阀座的抵接力Fc。
[0019] 同样根据本申请，US 5 873 384 A公开了根据本发明的类型的泄压阀。该阀包括壳体和具有圆锥形阀表面的滴状阀体，该圆锥形阀表面与圆锥状的阀座在阀壳体的向上指向的放气开口处配合。滴状本体连接至壳体中的升降盘。壳体的内部构型提供了绕升降盘的环状通道，与升降盘位于其最低、关闭位置相比，该环状通道的面积在升降盘位于其最高完全打开位置时更小。
[0020] US 2004177883 A和US 5 873 384 A的全部内容并入本文中。
[0021] 本发明的目的是提供上述类型的泄压阀。根据本发明，采用测量以防止设置成与阀座配合的阀体的无阻尼振荡，该阀座设置在阀的流出部中。
[0022] 这由所附
权利要求中描述的泄压阀来实现。
发明内容
[0023] 本发明的另一目的是提出构造成用于在所有操作情况下以流畅的并且无波动的方式打开以及关闭的泄压阀。
[0024] 根据本发明，上述目的由按照本
说明书的引言部分的泄压阀的装置来满足，其中，阻尼器构成设置成围绕阀杆的
波纹管式阻尼器，并且其中，波纹管式阻尼器设置成在泄压阀打开时通过经由阀杆向阀体施加阻尼力来阻尼阀的运动，或阻尼阀体的运动。
[0025] 泄压阀在阀体未搁置在阀座中时是打开的。
[0026] 阻尼器，或波纹管式阻尼器可以构造成使得
压缩力曲线和扩
张力曲线各自由于
磁滞损耗而分开。替代性地，由于显著的
磁滞损耗而分开。
[0027] 已经发现显示出磁滞损耗的阻尼器的结合的效果为以安全并简单的方式防止根据上文所述的类型的泄压阀的振荡。
[0028] 总之，可以将本发明理解为包括构造成用于阻尼阀的运动本体的振荡的阻尼器的泄压阀。
[0029] 阻尼器可以构成安装在固定
制动件与与阀的移动本体跟随的止动件之间的封闭件中的弹性体波纹管。
[0030] 如已经揭示出的，阻尼器可以基于弹性磁滞的原理。弹性磁滞对其他弹性材料而言是一种趋势，以比需要使它们
变形的力更小的力弹回。
[0031] 任何类型的构造成以比在压缩期间获得的力更小的力弹回的阻尼器可以应用于根据本发明的阀。
[0032] 根据一个实施方式，波纹管式阻尼器可以设置在波纹管
接触面之间或设置在止动件之间，波纹管接触面或止动件构造成使得当泄压阀关闭时，没有力从波纹管式阻尼器经由阀杆施加至阀体。在一方面这在阻尼器的性能将长时间段保持不变或大致不变时是有益的，以及在另一方面在阻尼器的力不会干涉泄压阀的开启压力的细微控制时是有益的。
[0033] 根据一些的实施方式，跟随阀杆的阻尼器接触面或止动件可以构成构造成用于控制泄压阀的开启压力的磁体。
[0034] 根据一个实施方式，阻尼器可以构造成在关闭阀期间通过比在打开阀期间所吸收的力更小的力将阀杆和/或阀体弹回。
[0035] 根据一个实施方式，阻尼器可以构成波纹管。该波纹管可以是圆筒形并且包括封闭的或大致封闭的壁。
[0036] 根据一个实施方式，阻尼器可以由弹性或弹性体材料制成。
[0037] 根据一个实施方式，阻尼器可以由显示出弹性磁滞的材料制成。
[0038] 根据一个实施方式，阻尼器可以设置在布置在阀的流动通道中的封闭件中。该封闭件可以构成、限定或容纳物理止动件，该止动件构造成限制阀体和阀杆的冲程，从而防止阻尼器承受过度的压缩和/或拉伸。
[0039] 根据一个实施方式，阻尼器可以安装在连接至阀壳体的固定止动件与跟随阀杆的止动件之间，也为了防止阻尼器承受过度的压缩和/拉伸。
[0040] 根据一个实施方式，止动件可以设置成使得当阀关闭时，阻尼器不施加力至阀杆上。
[0041] 根据一个实施方式，止动件可以设置成使得在阀完全打开期间，阻尼器并没有被完全压缩。
[0042] 根据一个实施方式，泄压阀还可以包括设置在阀座下方的流动通道中的升降元件或升降盘。升降元件可以经由阀杆连接至阀体以允许升降元件和阀体作为一个单元在泄压阀的关闭状态与泄压阀的打开状态之间轴向移动。泄压阀还可以构造成使得大致封闭的空间在任何时间都与升降元件上方的区域连通。
[0043] 根据一个实施方式，阀壳体还可以包括流量限制部，该流量限制部限定了大致截锥形的内部并且设置成围绕升降元件，使得升降元件与流量限制部之间的径向通道在升降元件和阀体从泄压阀的关闭状态朝向泄压阀的打开状态移动时增大。
[0044] 根据一个实施方式，在泄压阀的关闭状态中，升降元件与流量限制部之间的径向通道或间隙最小可以是流量限制部的内部半径的12％。
[0045] 根据一个实施方式，阀体可以具有体现为收集穿过流出通道并且绕阀体流动的气流以形成向上定向的喷射的外表面。阀体还可以包括构造成用于抵接在阀壳体的流出口中的阀座的向下定向的阀面以限定泄压阀的关闭状态。
[0046] 根据一个实施方式，阻尼器元件可以构造成用于阻尼阀体的振荡。
[0047] 根据一个实施方式，与流出部相对的壁能够连接至待
通风的空间。
[0048] 根据一个实施方式，泄压阀还可以包括磁体和相对的或不相对的磁体或可磁化本体，磁体和相对的或不相对的磁体或可磁化本体构造并且设置成使得磁体与磁体或可磁化本体之间的引力Fm有助于限定阀体在泄压阀处于关闭状态下对阀座的抵接力Fc。
[0049] 根据一个实施方式，磁体可以内部地固定地安装在任何升降元件的可选的上方。可以通过适合的装置改变磁体与相对的或不相对的磁体或可磁化本体之间的距离。
[0050] 根据一个实施方式，阀体可以为大致滴状。
[0051] 根据一个实施方式，公开了用于使大致封闭的空间与周围大气之间压力均衡的泄压阀。该泄压阀包括阀壳体，特别具有：
[0052] –壁，该壁限定具有向上定向的流出部的流动通道，
[0053] –阀体，该阀体设置成与设置在流出部中的阀座配合，
[0054] –阀杆，该阀杆构造成用于轴向地引导阀体，
[0055] –阻尼器，该阻尼器设置成阻尼阀杆的轴向运动。
[0056] 其中，该阻尼器构造成或选择成使得阻尼器的小于98％的弹回力返回至阀杆。
附图说明
[0057] 图1示出了处于泄压阀的关闭状态的穿过泄压阀的截面图。
[0058] 图2为示意性地示出了阻尼器的表示弹性磁滞的行为曲线。
[0059] 图3为示出了典型的弹簧的行为曲线。
具体实施方式
[0060] 下文将参照附图中示出的任意实施方式对本发明进行更详细地说明。
[0061] 图1示出了穿过根据本发明的一方面的泄压阀的截面图。该阀包括竖向定向的阀壳体10，该阀壳体10在其底部处具有允许与泄压突出部互相连接的凸缘11或允许待通风的空间与泄压阀中间连通的等同物。
[0062] 凸缘11和阀壳体10可以以
螺栓固定或以其他方式固定至充气容器上的泄压突出部或等同物。
[0063] 充气容器可以构成船上的箱体或货舱，并且泄压突出部的顶端可以连接至待通风的空间。
[0064] 泄压阀1可以具有限定通流通道50的管状壁10，该通流通道50具有向上定向的流出口51。下方空间100或箱体中的气体在特定的压力条件下会逸出至自由大气，从而导致穿过阀和流出口51来排放。
[0065] 阀壳体10的顶部处的流动通道51优选地可以具有环形横截面；然而，可以选择包括例如矩形横截面的其他横截面构型。
[0066] 与阀的纵向轴线57可以侧向或横向定向的
真空释放开口52可以设置在管状壁10中。该开口52可以与未示出的真空
安全阀或等同物连通，该真空安全阀可以构成或可以不构成根据本发明的阀的一部分。
[0067] 在流出口51中可以设置有环状阀座25，并且该阀座25可以构造成与阀体20的下部面21上的阀面配合。
[0068] 阀体20由阀杆30沿着轴线57以可移动的方式引导，以能够在泄压阀的打开状态与根据图1的关闭状态之间移位。合适的止动元件可以用作限制或界定阀体20的运动。
[0069] 阀座25和阀面21可以体现为锥形的对应的面部，并且阀体25优选地可以具有表面部，该表面部构造成允许来自容器的、向上绕阀体25流动的气流在阀壳体10的上方混合成向上聚合定向的喷射气体。
[0070] 除通过抵靠阀座25的阀体20所提供的封闭之外，其他的以及未示出的密封装置可以作为替代或补充而提供。一个示例可以是设置在阀体25上的和/或阀壳体10上的和/或阀座25上的O形圈的装置。可以选择其他密封装置，使得封闭件可以建立与抵接阀座25的阀体20的连接或可以不建立与抵接阀座25的阀体20的连接。
[0071] 如图1中所示，阀杆30、或棒状连接元件30可以连接至阀体20以提供阀体20沿着轴线57的轴向引导。棒状连接元件30或阀杆30向下延伸通过阀壳体1，并且阀杆30可以在阀壳体10内由导引件向内地引导。
[0072] 连接元件或阀杆30在通过阀排放期间可以沿着流动通道50、沿着轴线57进行位移。可以在连接元件30上安装升降元件或盘状件40。
[0073] 根据本发明，阻尼装置7可以设置成阻尼包括阀体20的阀杆30的向上运动和/或向下运动以阻尼阀体的不期望的振荡或波动。
[0074] 阻尼器7可以构造成使得压缩力曲线和扩张力曲线各自由于磁滞损耗或显著的磁滞损耗而分开。
[0075] 图2示意性地示出了表示弹性磁滞的阻尼器的力与位移的曲线。曲线120表示在阻尼阀的打开运动期间施加在阀杆30和阀体20上的力，并且曲线110表示在关闭阀期间返回到阀杆30和阀体20的力。由此，本领域的读者将意识到，在一些实施方式中，阻尼器7将反抗构造成用于将包括阀体20的阀杆30保持在打开位置中的任何升降元件的力。
[0076] 图3示意性地示出了表示无弹性磁滞的线性阻尼器的力与位移的曲线。
[0077] 如图1中所示，阻尼器7可以构造成在阀的关闭期间通过比在阀的打开期间所吸收的力更小的力将阀杆30弹回。本领域的读者将意识到，由阻尼器接收及吸收的
能量差将特别地作为热量而耗散。
[0078] 阻尼器7可以由弹性或弹性体材料或等同物制成。
[0079] 如图1中所示，阻尼器7或波纹管式阻尼器7可以设置在接触面7’与7”中间，或设置在止动件中间，接触面7’与7”或止动件可以构造并且设置成使得当泄压阀关闭时，没有力从阻尼器7经由阀杆30施加至阀体20。如此以来，如在本说明书之前所简单提及的，由于阻尼器7搁置在它的未加载长度的下方，因此阻尼器的性能将长时间段保持不变或大致不变。此外，通过将阀和阻尼器在阀关闭时构造成使得没有力从阻尼器7经由阀杆30施加至阀体
20，阻尼器7将不会干涉泄压阀的开启压力的细微控制。
[0080] 跟随阀杆30的下阻尼器接触面7”可以构成连接至阀杆30的套筒。替代性地，下阻尼器接触面7”可以构成构造成用于控制泄压阀的开启压力的磁体8。
[0081] 上阻尼器接触面7’可以形成阀壳体10的一体部件。此外，根据其他实施方式，上阻尼器接触面7’可以构成套筒或类似地由
支撑件等保持在阻尼器元件上方的固
定位置中。
[0082] 由上文得出，由上波纹管接触面7’和下波纹管接触面7”限定的内部间隙的长度可以比阻尼器7本身处于其未加载状态时的长度更长(larger)。
[0083] 阻尼器7可以从上波纹管接触面7’悬置，由此，可以在波纹管7的下部面与下波纹管接触面7”之间限定间隙70。
[0084] 流量限制部60或文丘里管可以设置在阀壳体10的内面上。该流量限制部60可以与升降元件40大致齐平地并且还绕升降元件40地设置。
[0085] 升降元件可以体现为薄板，或如图1中所示，体现为具有一定高度的——例如如所示出的为具有大致对应于升降元件的直径的高度的圆筒状升降元件。
[0086] 流量限制部60与升降元件40一起限定了环状间隙61，该环状间隙61宽度上根据假定为升降元件40的高度而变化。
[0087] 流量限制部60，或文丘里管可以形成阀壳体10的一体部件。作为同等替代，流量限制部60，或文丘里管可以设置为在组装泄压阀期间例如通过螺栓、
焊接或压配等待被固定在流动通道内部的部件。此外，流量限制部60，或文丘里管可以改装成本泄压阀。
[0088] 根据泄压阀所需的特征，升降元件40可以构造有连续的或封闭的表面，由此，流动通道50中的气体可以绕升降元件40流动穿过间隙61而流动到升降元件40上方的区域。
[0089] 在根据本发明的有利的阀中，升降元件40和流量限制部60的构型适合于阻尼元件7的特征以提供构造成用于减少或避免阀体20的振荡的阀。
[0090] 如图1中所示，泄压阀还可以包括用于产生连接元件30并且因此产生阀体20的控制运动的致动单元2。该致动单元2可以从阀壳体10的外部通过把
手柄来操作。
[0091] 与连接元件30相关联的，泄压阀还可以包括磁体8和所相对的磁体或可磁化本体9，如图1中所示，该磁体8可以安装在升降元件40上方的流动通道50中，并且该相对的磁体或可磁化本体9构造成用于与在泄压阀的关闭状态或大致关闭状态下与磁体8配合。磁体8和所相对的磁体或可磁化本体9可选地位于升降元件40的下方的区域中，这在需要实现定期触及磁体8时是优选的。磁体8可以是永久磁体或例如是电磁体，可磁化本体9和磁体8可以彼此代替。
[0092] 在泄压阀的关闭位置中，如图1中所示，阀体20通过向下定向的抵接力Fc接触阀座25，该抵接力Fc包含以下所做的贡献：
[0093] –阀体20的质量，
[0094] –连接元件30的质量，
[0096] –或者磁体8或者可磁化本体9的质量，取决于磁体8和可磁化本体9中的哪一者安装在连接元件30上，以及
[0097] –磁体8与可磁化本体9之间的引力Fm。
[0098] 如在本说明书中先前所说明的，阻尼装置7或波纹管式阻尼器7并没有为抵接力Fc做出贡献。
[0099] 抵接力Fc根据上文理解为保持泄压阀关闭的力，即，泄压阀的关闭力。抵接力Fc可以例如通过改变磁体8和所相对的磁体或可磁化本体9之间相对于彼此的位置来改变。在压力阀的关闭位置中的元件中间可选地呈现出给定尺寸的间隙。
[0100] 当在待通风的空间中的压力升高到大气压力之上时，该压力由于间隙61也占据升降元件40与阀体20之间的空间。该空间中的压力因此等于待通风的空间内的压力，并且该压力通过同一个力影响升降元件40的顶部面和下部面。
[0101] 只要大气压力不在阀体20上产生超过泄压阀的关闭力Fc的向上定向的力，泄压阀将保持在关闭状态。阀体20上向上定向的力可以确定为容器内中的大气压力乘以流动通道50的口部51的面积Ai。
[0102] 当大气压力超过泄压阀的关闭力Fc时，泄压阀打开。气体的流出引起面向口部的升降元件40的面上的压力的降低。阀体20的朝向泄压阀的完全打开的位置的向上的定向运动随后通过由在升降元件40的下部面上的流动气体所施加的力而被控制到一定的程度。这种影响可以被确定为待通风的空间的大气压力乘以升降元件40的面积A2。由于该面积超过流出口51的面积Ai，升降元件40上的气体的升降力增大，并且升降元件40的运动速率增大，并且因此阀体20的在朝向泄压阀的完全打开状态的方向上的运动速率增大。
[0103] 总之，通过本发明，确定了根据本发明的泄压阀在没有振荡的情况下在待通风的空间100内的压力需要通过泄压阀的打开来调节时以可控制的方式打开及关闭。
[0104] 由本发明呈现的特征和方案的应用和组合并不限于所呈现的实施方式。一个实施方式的一个或更多个特征能够并且可以与其他实施方式的一个或更多个特征组合，尽管未描述但有效的是，可以获得本发明的实施方式。
[0105] 在包括权利要求的本说明书中使用的术语“包括/包含/包括有”用于具体
指定所阐述的特征、整体、步骤或部件的存在，但并不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、部件或其组合的存在或增加物。
