防爆片保護(hù)閥的制作方法
【專利說明】防爆片保護(hù)閥
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年8月12日提交的美國臨時專利申請N0.61/864,660及于2013年12月4日提交的美國臨時專利申請N0.61/911，500的權(quán)益，這些專利申請被以參引的方式全部結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明主要涉及碳化機(jī)并且尤其涉及泄壓閥。
【背景技術(shù)】
[0004]用于飲料的碳化作用的蘇打機(jī)在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。用于家庭碳化作用的大部分這種裝置被設(shè)計成用于人工操作;通常包括人工操作的放氣閥，以將二氧化碳(CO2)從附接的加壓筒釋放到水瓶中。這種機(jī)器通常還包括一個或更多個安全泄壓閥，這些安全泄壓閥被設(shè)計用以在過大壓力于碳化過程期間逐步形成的情況下排出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，提供了一種用于家用碳化機(jī)的安全裝置。該裝置包括用以在第一壓力下從密封狀態(tài)釋放氣體的閥；以及被設(shè)定成當(dāng)該閥發(fā)生故障時在較高的第二壓力下破裂的備用元件。
[0006]此外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該閥包括備用元件殼體，該備用元件殼體在碳化期間移動以便經(jīng)由出口排出氣體。
[0007]此外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該備用元件殼體具有用于將氣體引導(dǎo)到該備用元件的管道。
[0008]更進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該備用元件殼體具有輔助出口，用以在該備用元件破裂之后排出過量氣體。
[0009]另外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該備用元件是防爆片。
[0010]此外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該防爆片包括由鎳、不銹鋼和塑料中的至少一種制成的膜。
[0011]此外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該備用元件殼體包括兩個環(huán)，用以保持該膜。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，提供了一種用于安全閥的方法。該方法包括在第一壓力下從安全閥釋放氣體，以及當(dāng)該釋放發(fā)生故障時，在第二高壓下，使該安全閥的備用元件破裂。
[0013]此外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該釋放包括在碳化期間經(jīng)由出口排出該氣體。
[0014]此外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，還包括當(dāng)該釋放發(fā)生故障時，將氣體引導(dǎo)至該備用元件。
[0015]另外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該方法還包括在破裂之后排出過量氣體。
[0016]更進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該備用元件是防爆片。
[0017]另外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該防爆片包括由鎳、不銹鋼和塑料中的至少一種制成的膜。
[0018]此外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該備用元件殼體包括兩個環(huán)，用以保持該膜。
【附圖說明】
[0019]被視為本發(fā)明的主題在本專利說明書的結(jié)尾部分中得到具體說明和明確的主張。然而，本發(fā)明關(guān)于結(jié)構(gòu)和操作方法連同其目的、特征和優(yōu)點一起可通過參照下列詳細(xì)描述在結(jié)合附圖閱讀時得到最佳的理解，在附圖中:
[0020]圖1A、圖1B、圖1C和圖1D是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例設(shè)計和操作的常閉防爆片保護(hù)的安全泄壓閥的示意圖；
[0021 ]圖2是防爆片組件的示意圖；和
[0022]圖3A、圖3B、圖3C和圖3D是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例設(shè)計和操作的常開防爆片保護(hù)的安全泄壓閥的示意圖。
[0023]將會理解到的是，為了說明的簡單和清晰，附圖中所示的元件無需按比例繪制。例如，為了清晰，一些元件的尺寸可被相對于其它元件放大。此外，在被視為適當(dāng)?shù)那闆r下，附圖標(biāo)記可在附圖中被重復(fù)以表示對應(yīng)的或類似的元件。
【具體實施方式】
[0024]在下列詳細(xì)說明中，闡述了多個具體細(xì)節(jié)以便提供對于本發(fā)明的全面理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解的是，本發(fā)明可在不具有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實施。在其它情況下，并不詳細(xì)地描述公知的方法、過程和部件，以免使本發(fā)明難以理解。
[0025]申請人已經(jīng)認(rèn)識到，盡管在【背景技術(shù)】中討論的蘇打機(jī)意在僅與水一起使用，但使用者還可能試圖(有意和無意)碳化非水飲料(例如酒或橙汁)，或者再次碳化已經(jīng)跑氣了的起泡飲料。
[0026]如在【背景技術(shù)】中所描述的難以，將會理解的是，常規(guī)蘇打機(jī)還結(jié)合有安全泄壓閥。諸如以參引的方式結(jié)合于此的被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的共同受讓人的于2012年8月9日提交的美國專利申請13/570,294中所描述的閥被特意構(gòu)造成在過大壓力于碳化過程期間積聚超過預(yù)定閾值的情況下排出。美國專利申請13/570，294描述了一種常開的放氣閥，該常開的放氣閥在碳化過程之前和之后是打開的，并且僅在碳化發(fā)生時被關(guān)閉住，以便提供封閉環(huán)境。該閥可還包括彈簧，當(dāng)碳化期間的壓力積聚超過給定閾值時，該彈簧可被預(yù)置來打開該閥。
[0027]在碳化過程期間，由于二氧化碳的加入，導(dǎo)致正被碳化的液體的最小噴濺是不可避免的。這種噴濺會導(dǎo)致少量所討論的液體達(dá)到/進(jìn)入相關(guān)的碳化系統(tǒng)的元件，例如安全泄壓閥。申請人已經(jīng)認(rèn)識到與水相關(guān)的該噴濺是無害的并且可被忽略掉，但是其它飲料的噴濺會由于包含在其內(nèi)的糖分的程度導(dǎo)致潛在地阻塞住元件。該糖分會“粘附”于這些元件，從而通常形成粘性層。該粘性層會限制這些元件的運(yùn)動并且還會阻擋住氣體的流動。將會理解的是，限制安全閥中的元件的運(yùn)動以及阻擋住氣體的流動會導(dǎo)致液體瓶內(nèi)的壓力積聚，這又會致使瓶子在壓力下不受控的爆炸。
[0028]申請人已經(jīng)進(jìn)一步認(rèn)識到，由于這種安全泄壓閥的目的在于在碳化過程期間提供一種備用的放氣系統(tǒng)，因此當(dāng)非水飲料正在被碳化并且由于其元件的限制運(yùn)動導(dǎo)致存在該安全泄壓閥的功能受損的危險時或者如果出于任何理由，壓力在碳化瓶中開始不可控地上升，則輔助備用放氣系統(tǒng)會是合乎要求的。
[0029]現(xiàn)在參見圖1A、圖1B、圖1C和圖1D，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的防爆片保護(hù)的安全泄壓閥100。在圖1A中，閥100被示出為處于其靜態(tài)的常閉位置中。圖1B示出了在碳化之前和之后處于其打開狀態(tài)中的閥100。圖1C示出了在碳化過程期間，當(dāng)由于壓力積聚導(dǎo)致存在排出過量氣體的需要時的閥100，和圖1D示出了在碳化過程期間，當(dāng)存在排出過量氣體的需要并且存在如上在本文中所述的氣流的阻塞和/或其元件的限制運(yùn)動的閥100。
[0030]閥100包括閥座10、柱塞20、彈簧螺帽30、防爆片殼體40、閥體螺帽60和彈簧90。閥座10可還包括用以允許過量氣體進(jìn)入的入口 17、中空區(qū)域15、管道12、基座區(qū)域45和安全出口95。柱塞20可包括O形環(huán)25，以確保沒有氣體可在柱塞20與閥座10的壁之間逸出。殼體40可包括片組件70，該片組件70還包括如于此在下文中詳細(xì)描述的防爆片80。
[0031]將會理解的是，在如圖1A中所圖示的處于其靜止?fàn)顟B(tài)中，閥100被關(guān)閉，彈簧90可以是未壓縮的并且彈簧螺帽30可將殼體40保持在適當(dāng)位置中，使得閥體螺帽60擱置在基座區(qū)域45上，從而確保閥密封區(qū)域50被全部密封住。柱塞20可還擱置在殼體40的頂部上。由此，經(jīng)由入口 17進(jìn)入閥100的任何氣體均可保持在閥100內(nèi)并且不能夠逸出。在碳化過程期間，閥100可被通過向內(nèi)推動柱塞20而被打開，如現(xiàn)在參考其進(jìn)行說明的圖1B中所示，以便釋放會積聚的過量氣體。將會理解的是，作為該碳化過程的一部分，這可由凸輪35機(jī)械地實現(xiàn)或者由另一部件自動地實現(xiàn)。
[0032]當(dāng)柱塞20被壓下時，抵抗殼體40的力會致使彈簧螺帽30向下推動彈簧90。彈簧90可被壓縮，從而使得殼體40能夠向下移動。將會理解的是，殼體40的向下運(yùn)動可打開閥體螺帽60與基座區(qū)域45之間的密封區(qū)域50，這是由于閥體螺帽60可保持在適當(dāng)位置中。由此，經(jīng)由入口 17進(jìn)入閥100的任何過量氣體會流過閥100并且經(jīng)由位于打開的密封區(qū)域50之間的區(qū)域排出，如由箭頭所示。將會理解的是，當(dāng)碳化完成時，柱塞20可被解除其機(jī)械鎖定，并且彈簧90可使殼體40和柱塞20均返回它們的常閉位置。
[0033]現(xiàn)在參見圖1C，示出了處于一定情景下的閥100，在該情景下，閥100處于常閉位置中并且過量壓力在相關(guān)的碳化系統(tǒng)內(nèi)積聚。將會理解的是，柱塞20可保持在適當(dāng)位置中，這是由于在該情景下閥100被關(guān)閉住，并且無意通過壓下柱塞20來打開它。過量氣體可經(jīng)由入口 17進(jìn)入，如上文中所述。進(jìn)入氣體的壓力會向下推動殼體40，同時柱塞20保持處于適當(dāng)位置。殼體40抵抗彈簧螺帽30的向下力又會致使彈簧90壓縮，從而降低殼60并且打開密封區(qū)域50，如上文中于此所述。
[0034]現(xiàn)在參見圖1D，示出了常規(guī)情景，該常規(guī)情景可例如在利用相關(guān)的碳化系統(tǒng)對非水飲料進(jìn)行碳化時出現(xiàn)。將會理解的是，噴濺(如上于此所述)會致使正被碳化的非水飲料經(jīng)由入口