本發(fā)明涉及高氣壓設備結構技術領域，具體是一種外開式加壓艙氣密門。

背景技術：

加壓艙是高氣壓醫(yī)學和航天、航空醫(yī)學學科教學、科研和實踐中的核心裝備，廣泛應用于潛水減壓、航空和潛水減壓疾病的加壓治療、潛水員加壓鍛煉、航天員水槽訓練水面減壓以及各類高氣壓醫(yī)學實驗研究；在高壓氧治療的臨床應用方面，加壓艙則更是有廣泛的應用，僅我國就擁有超過5000臺醫(yī)用加壓艙，而且數量還在持續(xù)增加、技術也在不斷革新中。此外，在機械工程領域，載物壓力容器也有非常多的應用。

艙門的氣密性控制是加壓艙設計建造的一項關鍵技術。加壓艙艙門包括內開式和外開式兩類。不論是內開式還是外開式，通常均需在艙門與艙體門框之間設置密封圈，用以維持艙門的氣密性，密封圈以固定的方式安裝于艙門或者門框四周。內開式艙門在加壓時，艙內增高的壓力會將門緊貼在門框上(兩者之間有固定的密封圈)，所以在提升安全性的同時也實現(xiàn)了氣密性，實施簡單，在實踐中被廣泛應用于各類加壓艙中；在工作壓力較高的潛水加壓艙中，幾乎都采用這種內開門方式。然而，這種設計，艙門本體以及在啟閉時會占用很多寶貴的艙內空間，特別是應用于小型艙(如各類中、小動物加壓艙)時，不僅影響艙容，還嚴重影響物品及動物的進出。并且，由于艙門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，當艙內有人員或動物時，初期加壓需要緩慢進行，否則易導致中耳氣壓傷。所以內開艙門在加壓初期極易出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。

為避免艙門占用有限的艙內空間，一些小型加壓艙采用了外開式門。為了實現(xiàn)氣密性，必須通過采用多個螺栓加壓固定的方式，利用外力將艙門通過固定的密封圈貼合于艙體門框上。這種外開式艙門存在很多缺點。首先，操作繁瑣，關閉和開啟艙門均需花費較多時間逐個擰緊或擰松螺栓，不能滿足一些需要艙內人員、動物或物品快速進艙、特別是快速出艙的情況；其次，氣密性維持困難，因為艙門四周的多個螺栓作用于艙門的力較難均衡，容易在艙內壓力增高到一定程度時出現(xiàn)漏氣，而一旦漏氣，為了保證安全又必須將艙內壓力釋放后才能重新緊固螺栓后再加壓，給潛水作業(yè)、臨床實踐或研究工作帶來了更多干擾因素；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，容易導致艙門、密封圈和螺栓等結構損壞，進一步影響安全性。

鑒于現(xiàn)有加壓艙門的上述缺點，亟需設計一種操作簡便、容易實現(xiàn)氣密性的艙門。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，解決外開式加壓倉氣密門操作繁瑣，氣密性維持困難的問題。

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

密封圈連續(xù)無斷開，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。在艙門板關閉升壓時，凹槽底部氣壓升高，能夠將密封圈整體向外平移推出，且因艙門板的限制不會完全脫離凹槽。

所述加壓艙并不是特指加壓艙整體，也可僅是單獨加壓艙的艙門框構件之類廣義概念。

優(yōu)選的，所述高壓供氣管I與高壓氣源之間還串聯(lián)有一個用于控制氣體流向的的三通閥，所述三通閥通過延伸出高壓供氣管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，在開啟狀態(tài)接通高壓氣源、艙內環(huán)境和供排氣孔，在關閉狀態(tài)僅接通供排氣孔和艙內環(huán)境，需要排氣時通過加壓艙上另設的排氣孔泄壓。雖然也可以在關閉狀態(tài)直接通過三通閥泄壓，但若在該種情況的加壓過程中意外關閉三通閥，三通閥將與外界常壓環(huán)境相通，可能導致密封圈復位而引起快速失壓。

當供排氣孔為多個時，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，所述供排氣孔數量為兩個或以上。

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心體。

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

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

優(yōu)選的，所述限位擋板在艙門板的邊緣均勻對稱分布。

優(yōu)選的，所述翻折段與加壓艙開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，所述艙門開合件包括活動支撐臂，所述活動支撐臂的一端通過鉸鏈安裝于加壓艙的一側，所述活動支撐臂另一端開設通孔；所述通孔內穿設圓柱體連接塊；所述圓柱體連接塊的一端垂直固定于所述艙門板向外的一面上，另一端固定把手。

優(yōu)選的，所述通孔內套設軸承。

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密封條能夠整體平移向外，抵靠住艙門板向內的一面上，防止槽內氣體和艙內氣體外泄，從而為整個裝置提供氣密性的保證。

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

供排氣孔數量為兩個或以上能分流高壓氣體，并讓高壓氣體快速進入凹槽底部，使得密封條在系統(tǒng)加壓時，能快速進入與艙門板貼合的狀態(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，密封條能整體向外平移，防止密封條各部分壓力不同而導致的與艙門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心體時，密封圈的彈性較強，提高其承壓時與艙門板、凹槽壁之間的接觸面積，以增強氣密性。

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到位即可將艙門板固定于加壓艙的開口面上，降低了現(xiàn)有技術中采用螺栓連接的工作強度。

限位擋板在艙門板的邊緣均勻對稱分布，為艙門板在加壓后抵靠于環(huán)狀凸起翻折段時，能夠受力均勻，防止艙門板相對開口面翹起，從而降低由此產生的密封圈與艙門板密封不嚴的現(xiàn)象發(fā)生。

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

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

軸承為圓柱體連接塊提供滑動摩擦，減少艙門板旋轉及安裝時的卡頓。同時確保了圓柱體連接塊只能進行通孔內的前后微調，防止艙門板相對開口面翹起，從而降低由此產生的密封圈與艙門板密封不嚴的現(xiàn)象發(fā)生。

當艙門關閉限制外開后，向供排氣孔供氣，高壓氣將密封圈整體外推壓迫艙門，封閉艙門和艙體之間的縫隙，加壓艙完全氣密；在高氣壓暴露減壓結束后，將供排氣孔通過三通閥接通艙內空間，凹槽內密封圈后氣壓釋放，密閉圈對艙門的壓迫解除，艙門可容易地被打開。

本發(fā)明的有益效果是能在保證操作簡單的情況下，確保加壓艙的氣密性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的氣密艙門開啟時的正面示意圖；

圖2為本發(fā)明的氣密艙門關閉時的側面剖面示意圖；

圖3為本發(fā)明的氣密艙門關閉時A處的局部放大示意圖；

圖4為本發(fā)明的氣密艙門關閉且未旋轉固定時的正面示意圖

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-活動支撐臂 91-鉸鏈 92-圓柱體連接塊

921-把手

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例，對本發(fā)明做進一步說明。

根據圖1至圖4所示的一種外開式加壓艙氣密門，包括高壓氣源3、加壓艙1、艙門板2和艙門開合件，所述高壓氣源3通過高壓供氣管I41將高壓氣通入加壓艙1內；所述艙門開合件通過分別連接艙門板2和加壓艙1以控制艙門板2在加壓艙1上開合；所述艙門板2通過覆蓋住加壓艙1的開口封閉加壓艙1，所述加壓艙1的開口一面上開設環(huán)形凹槽7，所述凹槽7圍繞加壓艙1的開口布置，凹槽7的底部開設連通至高壓氣源3的供排氣孔6；所述凹槽7內還卡設密封圈8。

密封圈8連續(xù)無斷開，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。在艙門板2關閉升壓時，凹槽7底部氣壓升高，能夠將密封圈8整體向外平移推出，且因艙門板2的限制不會完全脫離凹槽7。艙門板2的大小完全覆蓋凹槽7。凹槽7截面為正方型，其邊長(寬或深)由所采用的密封圈柱體直徑決定，其寬度均勻、兩側壁光滑。

所述加壓艙1并不是特指加壓艙整體，也可僅是單獨加壓艙的艙門框構件之類的廣義概念。

所述高壓供氣管I41與高壓氣源3之間還串聯(lián)有一個用于控制氣體流向的的三通閥5，所述三通閥5通過延伸出高壓供氣管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，在開啟狀態(tài)接通高壓氣源3、艙內環(huán)境和供排氣孔6，在關閉狀態(tài)僅接通供排氣孔6和艙內環(huán)境，需要排氣時通過加壓艙1上另設的排氣孔(圖中未示出，但根據描述本領域技術人員可以理解)泄壓。

當供排氣孔6為多個時，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。

當使用的密封圈8較大時，所述供排氣孔6數量為兩個或以上。

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心體，其截面直徑根據所在加壓艙1工作壓以及艙門板2和加壓艙1開口面之間的縫隙大小而定。

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

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

所述限位擋板21在艙門板2的邊緣均勻對稱分布。

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

所述艙門開合件包括活動支撐臂9，所述活動支撐臂9的一端通過鉸鏈91安裝于加壓艙1的一側，所述活動支撐臂9另一端開設通孔；所述通孔內穿設圓柱體連接塊92；所述圓柱體連接塊92的一端垂直固定于所述艙門板2向外的一面上，另一端固定把手921。

所述通孔內套設軸承(圖中未示出，但根據描述本領域技術人員可以理解)。

當所述加壓艙1僅是一種艙門框時，還可以描述為凹槽7設置在艙門框門洞周圍。

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

具體實施例中的具體尺寸和材質可以描述為，其中除密封圈8為橡膠材質外其他所有部件均由不銹鋼制作。加壓艙1為艙門框構件時，艙門框內徑300mm、外徑460mm，凹槽7寬9mm、深9mm；供排氣孔6直徑4mm、設置在凹槽7底面，密封圈8截面直徑9.5mm；加壓艙1艙門框邊緣對稱分布6個擋板(翻折段111)式艙門固定裝置，擋板(翻折段111)與加壓艙1艙門框之間的縫隙距離為13.5mm；艙門板2直徑400mm、厚度13mm，四周為6個錯齒結構(即限位擋板21)，與加壓艙1艙門框的6個擋板(翻折段111)相匹配，艙門板2通過活動支撐臂9固定在艙體一側；供排氣孔6通過高壓供氣管II42連接設置在艙外的三通閥5，從而連接高壓氣源3和/或艙內環(huán)境。

使用時首先接通高壓氣源3，關閉并旋轉艙門板2由限位擋板21和翻折段111配合限制開啟。開啟三通閥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整體均衡推向艙門板2并維持一定壓力。此時艙門板2、密封圈8和加壓艙1即形成一整體，完全氣密。高氣壓暴露減壓結束后，關閉三通閥5閥門，加壓艙裝置與高壓氣源3斷開，供排氣孔6與艙內常壓環(huán)境連通，凹槽7內密封圈8后的氣體排出，密封圈8對艙門板2壓力解除，艙門板2可被輕易旋轉打開。

以上已對本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實施例進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述的實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發(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權利要求所限定的范圍內。