本發(fā)明涉及高氣壓設(shè)備結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種外開(kāi)式加壓艙氣密門(mén)。

背景技術(shù)：

加壓艙是高氣壓醫(yī)學(xué)和航天、航空醫(yī)學(xué)學(xué)科教學(xué)、科研和實(shí)踐中的核心裝備，廣泛應(yīng)用于潛水減壓、航空和潛水減壓疾病的加壓治療、潛水員加壓鍛煉、航天員水槽訓(xùn)練水面減壓以及各類(lèi)高氣壓醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究；在高壓氧治療的臨床應(yīng)用方面，加壓艙則更是有廣泛的應(yīng)用，僅我國(guó)就擁有超過(guò)5000臺(tái)醫(yī)用加壓艙，而且數(shù)量還在持續(xù)增加、技術(shù)也在不斷革新中。此外，在機(jī)械工程領(lǐng)域，載物壓力容器也有非常多的應(yīng)用。

艙門(mén)的氣密性控制是加壓艙設(shè)計(jì)建造的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。加壓艙艙門(mén)包括內(nèi)開(kāi)式和外開(kāi)式兩類(lèi)。不論是內(nèi)開(kāi)式還是外開(kāi)式，通常均需在艙門(mén)與艙體門(mén)框之間設(shè)置密封圈，用以維持艙門(mén)的氣密性，密封圈以固定的方式安裝于艙門(mén)或者門(mén)框四周。內(nèi)開(kāi)式艙門(mén)在加壓時(shí)，艙內(nèi)增高的壓力會(huì)將門(mén)緊貼在門(mén)框上(兩者之間有固定的密封圈)，所以在提升安全性的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了氣密性，實(shí)施簡(jiǎn)單，在實(shí)踐中被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)加壓艙中；在工作壓力較高的潛水加壓艙中，幾乎都采用這種內(nèi)開(kāi)門(mén)方式。然而，這種設(shè)計(jì)，艙門(mén)本體以及在啟閉時(shí)會(huì)占用很多寶貴的艙內(nèi)空間，特別是應(yīng)用于小型艙(如各類(lèi)中、小動(dòng)物加壓艙)時(shí)，不僅影響艙容，還嚴(yán)重影響物品及動(dòng)物的進(jìn)出。并且，由于艙門(mén)與艙體間限于工藝常難以完全貼合，在加壓之初需要施加外力或者采用快速加壓方式才能避免漏氣；然而，當(dāng)艙內(nèi)有人員或動(dòng)物時(shí)，初期加壓需要緩慢進(jìn)行，否則易導(dǎo)致中耳氣壓傷。所以?xún)?nèi)開(kāi)艙門(mén)在加壓初期極易出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。

為避免艙門(mén)占用有限的艙內(nèi)空間，一些小型加壓艙采用了外開(kāi)式門(mén)。為了實(shí)現(xiàn)氣密性，必須通過(guò)采用多個(gè)螺栓加壓固定的方式，利用外力將艙門(mén)通過(guò)固定的密封圈貼合于艙體門(mén)框上。這種外開(kāi)式艙門(mén)存在很多缺點(diǎn)。首先，操作繁瑣，關(guān)閉和開(kāi)啟艙門(mén)均需花費(fèi)較多時(shí)間逐個(gè)擰緊或擰松螺栓，不能滿(mǎn)足一些需要艙內(nèi)人員、動(dòng)物或物品快速進(jìn)艙、特別是快速出艙的情況；其次，氣密性維持困難，因?yàn)榕撻T(mén)四周的多個(gè)螺栓作用于艙門(mén)的力較難均衡，容易在艙內(nèi)壓力增高到一定程度時(shí)出現(xiàn)漏氣，而一旦漏氣，為了保證安全又必須將艙內(nèi)壓力釋放后才能重新緊固螺栓后再加壓，給潛水作業(yè)、臨床實(shí)踐或研究工作帶來(lái)了更多干擾因素；最后，由于上述需要螺栓施加較大外力、而螺栓間的施力又較難均衡的情況，容易導(dǎo)致艙門(mén)、密封圈和螺栓等結(jié)構(gòu)損壞，進(jìn)一步影響安全性。

鑒于現(xiàn)有加壓艙門(mén)的上述缺點(diǎn)，亟需設(shè)計(jì)一種操作簡(jiǎn)便、容易實(shí)現(xiàn)氣密性的艙門(mén)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決外開(kāi)式加壓倉(cāng)氣密門(mén)操作繁瑣，氣密性維持困難的問(wèn)題。

為達(dá)到上述發(fā)明目的，提供一種外開(kāi)式加壓艙氣密門(mén)，包括高壓氣源、加壓艙、艙門(mén)板和艙門(mén)開(kāi)合件，所述高壓氣源通過(guò)高壓供氣管I將高壓氣通入加壓艙內(nèi)；所述艙門(mén)開(kāi)合件通過(guò)分別連接艙門(mén)板和加壓艙以控制艙門(mén)板在加壓艙上開(kāi)合；所述艙門(mén)板通過(guò)覆蓋住加壓艙的開(kāi)口封閉加壓艙，所述加壓艙的開(kāi)口一面上開(kāi)設(shè)環(huán)形凹槽，所述凹槽圍繞加壓艙的開(kāi)口布置，凹槽的底部開(kāi)設(shè)連通至高壓氣源的供排氣孔；所述凹槽內(nèi)還卡設(shè)密封圈。

密封圈連續(xù)無(wú)斷開(kāi)，且密封圈稍大于凹槽寬，正好能納入凹槽，以維持凹槽底部一定的氣密性。在艙門(mén)板關(guān)閉升壓時(shí)，凹槽底部氣壓升高，能夠?qū)⒚芊馊φw向外平移推出，且因艙門(mén)板的限制不會(huì)完全脫離凹槽。

所述加壓艙并不是特指加壓艙整體，也可僅是單獨(dú)加壓艙的艙門(mén)框構(gòu)件之類(lèi)廣義概念。

優(yōu)選的，所述高壓供氣管I與高壓氣源之間還串聯(lián)有一個(gè)用于控制氣體流向的的三通閥，所述三通閥通過(guò)延伸出高壓供氣管II聯(lián)通至供排氣孔以將供排氣孔聯(lián)通至高壓氣源。

三通閥提供兩種狀態(tài)模式，在開(kāi)啟狀態(tài)接通高壓氣源、艙內(nèi)環(huán)境和供排氣孔，在關(guān)閉狀態(tài)僅接通供排氣孔和艙內(nèi)環(huán)境，需要排氣時(shí)通過(guò)加壓艙上另設(shè)的排氣孔泄壓。雖然也可以在關(guān)閉狀態(tài)直接通過(guò)三通閥泄壓，但若在該種情況的加壓過(guò)程中意外關(guān)閉三通閥，三通閥將與外界常壓環(huán)境相通，可能導(dǎo)致密封圈復(fù)位而引起快速失壓。

當(dāng)供排氣孔為多個(gè)時(shí)，高壓供氣管II的一端分叉并與供排氣孔適配，從而使得三通閥能夠發(fā)揮匯集并分配氣流的作用。

優(yōu)選的，所述供排氣孔數(shù)量為兩個(gè)或以上。

優(yōu)選的，所述供排氣孔均勻分布于環(huán)形凹槽的底部。

優(yōu)選的，所述密封圈為耐壓橡膠或者硅膠制成的實(shí)心體。

優(yōu)選的，所述艙門(mén)板的邊緣向外突出設(shè)置限位擋板；所述加壓艙在圍繞開(kāi)口位置布置有垂直于開(kāi)口面的環(huán)狀凸起，所述環(huán)狀凸起頂端向環(huán)內(nèi)方向翻折形成環(huán)狀的翻折段；所述翻折段上開(kāi)設(shè)用于卡入艙門(mén)板限位擋板的缺口。

艙門(mén)板限位擋板與翻折段配合卡入后，旋轉(zhuǎn)艙門(mén)板，以使限位擋板卡入翻折段與加壓艙開(kāi)口面之間的間隙，卡入后的艙門(mén)板給加壓后推出的密封圈以支撐點(diǎn)，避免密封圈脫出。

優(yōu)選的，所述限位擋板在艙門(mén)板的邊緣均勻?qū)ΨQ(chēng)分布。

優(yōu)選的，所述翻折段與加壓艙開(kāi)口面之間的間隙的距離大于所述限位擋板的厚度。

優(yōu)選的，所述艙門(mén)開(kāi)合件包括活動(dòng)支撐臂，所述活動(dòng)支撐臂的一端通過(guò)鉸鏈安裝于加壓艙的一側(cè)，所述活動(dòng)支撐臂另一端開(kāi)設(shè)通孔；所述通孔內(nèi)穿設(shè)圓柱體連接塊；所述圓柱體連接塊的一端垂直固定于所述艙門(mén)板向外的一面上，另一端固定把手。

優(yōu)選的，所述通孔內(nèi)套設(shè)軸承。

采用的密封條稍大于凹槽寬，正好能納入凹槽、能維持凹槽底部一定的氣密性。凹槽底部氣壓升高時(shí)密封條能夠整體平移向外，抵靠住艙門(mén)板向內(nèi)的一面上，防止槽內(nèi)氣體和艙內(nèi)氣體外泄，從而為整個(gè)裝置提供氣密性的保證。

三通閥的設(shè)計(jì)讓供排氣孔與加壓艙共用同一高壓氣源。由于加壓艙內(nèi)目標(biāo)壓力始終低于高壓氣源減壓閥出口壓力，而凹槽內(nèi)密封圈底部的氣壓在加壓開(kāi)始前即和高壓氣源減壓閥出口壓力相同，所以在整個(gè)加壓、穩(wěn)壓和減壓過(guò)程中，密封圈底部的氣壓始終高于艙內(nèi)壓，密封圈始終被壓貼在艙門(mén)上，高氣壓暴露的全程均能保持極佳的氣密性。

供排氣孔數(shù)量為兩個(gè)或以上能分流高壓氣體，并讓高壓氣體快速進(jìn)入凹槽底部，使得密封條在系統(tǒng)加壓時(shí)，能快速進(jìn)入與艙門(mén)板貼合的狀態(tài)。

供排氣孔均勻分布于環(huán)形凹槽的底部，使得系統(tǒng)加壓時(shí)，密封條能整體向外平移，防止密封條各部分壓力不同而導(dǎo)致的與艙門(mén)板貼合不均勻的情況發(fā)生，從而減少由貼合不均勻造成的漏氣現(xiàn)象。

密封圈為耐壓橡膠或者硅膠制成的實(shí)心體時(shí)，密封圈的彈性較強(qiáng)，提高其承壓時(shí)與艙門(mén)板、凹槽壁之間的接觸面積，以增強(qiáng)氣密性。

限位擋板與環(huán)狀凸起翻折段的配合，僅需要將限位擋板卡入缺口后旋轉(zhuǎn)到位即可將艙門(mén)板固定于加壓艙的開(kāi)口面上，降低了現(xiàn)有技術(shù)中采用螺栓連接的工作強(qiáng)度。

限位擋板在艙門(mén)板的邊緣均勻?qū)ΨQ(chēng)分布，為艙門(mén)板在加壓后抵靠于環(huán)狀凸起翻折段時(shí)，能夠受力均勻，防止艙門(mén)板相對(duì)開(kāi)口面翹起，從而降低由此產(chǎn)生的密封圈與艙門(mén)板密封不嚴(yán)的現(xiàn)象發(fā)生。

翻折段與加壓艙開(kāi)口面之間的間隙的距離大于所述限位擋板的厚度，給限位擋板和艙門(mén)板以前后活動(dòng)的空間，方便限位擋板卡入缺口后旋轉(zhuǎn)，避免因空間過(guò)小而密封圈過(guò)于突出導(dǎo)致的卡入困難、磨損密封圈的現(xiàn)象發(fā)生。

活動(dòng)支撐臂及其上的圓柱體連接塊，為艙門(mén)板的旋轉(zhuǎn)和固定提供支點(diǎn)。同時(shí)，活動(dòng)支撐臂旋轉(zhuǎn)到位后，由于圓柱體連接塊在通孔內(nèi)能前后相對(duì)滑動(dòng)，給艙門(mén)板及其限位擋板卡入缺口的安裝提供了一定的自由度，也給加壓時(shí)密封圈外推提供了一定的緩沖空間。把手的設(shè)置也能方便地對(duì)艙門(mén)板進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

軸承為圓柱體連接塊提供滑動(dòng)摩擦，減少艙門(mén)板旋轉(zhuǎn)及安裝時(shí)的卡頓。同時(shí)確保了圓柱體連接塊只能進(jìn)行通孔內(nèi)的前后微調(diào)，防止艙門(mén)板相對(duì)開(kāi)口面翹起，從而降低由此產(chǎn)生的密封圈與艙門(mén)板密封不嚴(yán)的現(xiàn)象發(fā)生。

當(dāng)艙門(mén)關(guān)閉限制外開(kāi)后，向供排氣孔供氣，高壓氣將密封圈整體外推壓迫艙門(mén)，封閉艙門(mén)和艙體之間的縫隙，加壓艙完全氣密；在高氣壓暴露減壓結(jié)束后，將供排氣孔通過(guò)三通閥接通艙內(nèi)空間，凹槽內(nèi)密封圈后氣壓釋放，密閉圈對(duì)艙門(mén)的壓迫解除，艙門(mén)可容易地被打開(kāi)。

本發(fā)明的有益效果是能在保證操作簡(jiǎn)單的情況下，確保加壓艙的氣密性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的氣密艙門(mén)開(kāi)啟時(shí)的正面示意圖；

圖2為本發(fā)明的氣密艙門(mén)關(guān)閉時(shí)的側(cè)面剖面示意圖；

圖3為本發(fā)明的氣密艙門(mén)關(guān)閉時(shí)A處的局部放大示意圖；

圖4為本發(fā)明的氣密艙門(mén)關(guān)閉且未旋轉(zhuǎn)固定時(shí)的正面示意圖

其中：

1-加壓艙 11-環(huán)狀凸起 111-翻折段

2-艙門(mén)板 21-限位擋板 3-高壓氣源

41-高壓供氣管I 42-高壓供氣管II 5-三通閥

6-供排氣孔 7-凹槽 8-密封圈

9-活動(dòng)支撐臂 91-鉸鏈 92-圓柱體連接塊

921-把手

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

根據(jù)圖1至圖4所示的一種外開(kāi)式加壓艙氣密門(mén)，包括高壓氣源3、加壓艙1、艙門(mén)板2和艙門(mén)開(kāi)合件，所述高壓氣源3通過(guò)高壓供氣管I41將高壓氣通入加壓艙1內(nèi)；所述艙門(mén)開(kāi)合件通過(guò)分別連接艙門(mén)板2和加壓艙1以控制艙門(mén)板2在加壓艙1上開(kāi)合；所述艙門(mén)板2通過(guò)覆蓋住加壓艙1的開(kāi)口封閉加壓艙1，所述加壓艙1的開(kāi)口一面上開(kāi)設(shè)環(huán)形凹槽7，所述凹槽7圍繞加壓艙1的開(kāi)口布置，凹槽7的底部開(kāi)設(shè)連通至高壓氣源3的供排氣孔6；所述凹槽7內(nèi)還卡設(shè)密封圈8。

密封圈8連續(xù)無(wú)斷開(kāi)，且密封圈8稍大于凹槽7寬，正好能納入凹槽7，以維持凹槽7底部一定的氣密性。在艙門(mén)板2關(guān)閉升壓時(shí)，凹槽7底部氣壓升高，能夠?qū)⒚芊馊?整體向外平移推出，且因艙門(mén)板2的限制不會(huì)完全脫離凹槽7。艙門(mén)板2的大小完全覆蓋凹槽7。凹槽7截面為正方型，其邊長(zhǎng)(寬或深)由所采用的密封圈柱體直徑?jīng)Q定，其寬度均勻、兩側(cè)壁光滑。

所述加壓艙1并不是特指加壓艙整體，也可僅是單獨(dú)加壓艙的艙門(mén)框構(gòu)件之類(lèi)的廣義概念。

所述高壓供氣管I41與高壓氣源3之間還串聯(lián)有一個(gè)用于控制氣體流向的的三通閥5，所述三通閥5通過(guò)延伸出高壓供氣管II42聯(lián)通至供排氣孔6，以將供排氣孔6聯(lián)通至高壓氣源3。所述三通閥5上的三個(gè)通口分別為高壓氣入口、高壓供氣管I41出口和高壓供氣管II42出口。

三通閥5提供兩種狀態(tài)模式，在開(kāi)啟狀態(tài)接通高壓氣源3、艙內(nèi)環(huán)境和供排氣孔6，在關(guān)閉狀態(tài)僅接通供排氣孔6和艙內(nèi)環(huán)境，需要排氣時(shí)通過(guò)加壓艙1上另設(shè)的排氣孔(圖中未示出，但根據(jù)描述本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解)泄壓。

當(dāng)供排氣孔6為多個(gè)時(shí)，高壓供氣管II42的一端分叉并與供排氣孔6適配，從而使得三通閥5能夠發(fā)揮匯集并分配氣流的作用。

當(dāng)使用的密封圈8較大時(shí)，所述供排氣孔6數(shù)量為兩個(gè)或以上。

所述供排氣孔6均勻分布于環(huán)形凹槽7的底部。供排氣孔位6于凹槽7底部正中。

所述密封圈8為耐壓橡膠或者硅膠制成的實(shí)心體，其截面直徑根據(jù)所在加壓艙1工作壓以及艙門(mén)板2和加壓艙1開(kāi)口面之間的縫隙大小而定。

所述艙門(mén)板2的邊緣向外突出設(shè)置限位擋板21；所述加壓艙1在圍繞開(kāi)口位置布置有垂直于開(kāi)口面的環(huán)狀凸起11，所述環(huán)狀凸起11頂端向環(huán)內(nèi)方向翻折形成環(huán)狀的翻折段111；所述翻折段111上開(kāi)設(shè)用于卡入艙門(mén)板限位擋板21的缺口。

艙門(mén)板限位擋板21與翻折段111配合卡入后，旋轉(zhuǎn)艙門(mén)板2，以使限位擋板21卡入翻折段111與加壓艙1開(kāi)口面之間的間隙，卡入后的艙門(mén)板2給加壓后推出的密封圈8以支撐點(diǎn)，避免密封圈8脫出。

所述限位擋板21在艙門(mén)板2的邊緣均勻?qū)ΨQ(chēng)分布。

所述翻折段111與加壓艙1開(kāi)口面之間的間隙的距離大于所述限位擋板21的厚度。

所述艙門(mén)開(kāi)合件包括活動(dòng)支撐臂9，所述活動(dòng)支撐臂9的一端通過(guò)鉸鏈91安裝于加壓艙1的一側(cè)，所述活動(dòng)支撐臂9另一端開(kāi)設(shè)通孔；所述通孔內(nèi)穿設(shè)圓柱體連接塊92；所述圓柱體連接塊92的一端垂直固定于所述艙門(mén)板2向外的一面上，另一端固定把手921。

所述通孔內(nèi)套設(shè)軸承(圖中未示出，但根據(jù)描述本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解)。

當(dāng)所述加壓艙1僅是一種艙門(mén)框時(shí)，還可以描述為凹槽7設(shè)置在艙門(mén)框門(mén)洞周?chē)?/p>

加壓艙1開(kāi)口形狀，可以是圓形的，也可以是方形的。如果是方形的，四角應(yīng)設(shè)置為圓弧形，以保證密封圈8在底部氣壓作用下能夠順暢外移。

具體實(shí)施例中的具體尺寸和材質(zhì)可以描述為，其中除密封圈8為橡膠材質(zhì)外其他所有部件均由不銹鋼制作。加壓艙1為艙門(mén)框構(gòu)件時(shí)，艙門(mén)框內(nèi)徑300mm、外徑460mm，凹槽7寬9mm、深9mm；供排氣孔6直徑4mm、設(shè)置在凹槽7底面，密封圈8截面直徑9.5mm；加壓艙1艙門(mén)框邊緣對(duì)稱(chēng)分布6個(gè)擋板(翻折段111)式艙門(mén)固定裝置，擋板(翻折段111)與加壓艙1艙門(mén)框之間的縫隙距離為13.5mm；艙門(mén)板2直徑400mm、厚度13mm，四周為6個(gè)錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)(即限位擋板21)，與加壓艙1艙門(mén)框的6個(gè)擋板(翻折段111)相匹配，艙門(mén)板2通過(guò)活動(dòng)支撐臂9固定在艙體一側(cè)；供排氣孔6通過(guò)高壓供氣管II42連接設(shè)置在艙外的三通閥5，從而連接高壓氣源3和/或艙內(nèi)環(huán)境。

使用時(shí)首先接通高壓氣源3，關(guān)閉并旋轉(zhuǎn)艙門(mén)板2由限位擋板21和翻折段111配合限制開(kāi)啟。開(kāi)啟三通閥5，使得加壓艙裝置與高壓氣源3接通，高壓氣體通過(guò)供排氣孔6注入凹槽7底部與密封圈8之間的空隙并將密封圈8整體均衡推向艙門(mén)板2并維持一定壓力。此時(shí)艙門(mén)板2、密封圈8和加壓艙1即形成一整體，完全氣密。高氣壓暴露減壓結(jié)束后，關(guān)閉三通閥5閥門(mén)，加壓艙裝置與高壓氣源3斷開(kāi)，供排氣孔6與艙內(nèi)常壓環(huán)境連通，凹槽7內(nèi)密封圈8后的氣體排出，密封圈8對(duì)艙門(mén)板2壓力解除，艙門(mén)板2可被輕易旋轉(zhuǎn)打開(kāi)。

以上已對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述的實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造精神的前提下還可以作出種種的等同的變型或替換，這些等同變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。