呼吸閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是壓力閥盤（即呼氣閥）和真空閥盤（即吸氣閥）的組合。可以放置壓力閥盤和真空閥盤。并排或堆疊，其工作原理：當(dāng)儲(chǔ)罐壓力等于大氣壓時(shí)，壓力閥和真空閥的閥瓣與閥座緊密配合，閥座側(cè)面的密封結(jié)構(gòu)使由于“吸附”作用，閥座牢固，不易泄漏。隨著壓力或真空度的升高，閥瓣開(kāi)始打開(kāi)，在閥座的兩側(cè)留下“吸附”效應(yīng)以保持良好的密封。呼吸閥按工作原理可分為重力式呼吸閥、彈簧式呼吸閥和先導(dǎo)式呼吸閥三種。下面分別詳細(xì)說(shuō)明一下這三種呼吸閥：

一、重力式呼吸閥

重力式呼吸閥的工作原理是平衡閥瓣本身的重量和由于罐內(nèi)外壓力差而產(chǎn)生的向上力。具體結(jié)構(gòu)如下圖所示。重力式呼吸閥的具體工作原理如下圖所示：

閥瓣的總外力為△F，F(xiàn)為閥瓣本身的重力G，上舉力為πD2(P2-P1)／4。

1、如果閥瓣本身的重力等于向上的力，呼吸閥的呼氣閥瓣將與呼氣出口閥座緊密配合，吸入閥瓣與吸入口閥座將緊密配合。此時(shí)作用在閥瓣上的總外力為△F=G-πD2(P2-P1)/4、

2、當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)出現(xiàn)超過(guò)設(shè)定壓力的超壓時(shí)，罐內(nèi)的高壓直接作用于呼氣出口閥瓣下方，克服閥瓣的重力和大氣壓力。閥盤打開(kāi)呼氣出口閥。罐中過(guò)高的氣壓從鍋中排出，平衡罐中的壓力與大氣壓力。此時(shí)閥盤所受的總外力△F=G-πD2(P2-P1)／4>0。

3、當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)產(chǎn)生低于設(shè)定壓力的負(fù)壓時(shí)，大氣壓力直接作用在吸入閥瓣下方，克服閥瓣的重力和作用在閥瓣上的罐內(nèi)壓力。，從而打開(kāi)吸入閥閥瓣補(bǔ)充儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力，使儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力與大氣壓平衡。此時(shí)閥盤所受總外力△F=G-πD2(P2-P1)／4<0。

二、彈簧式呼吸閥

彈簧式呼吸閥的工作原理是平衡彈簧的變形力和由于罐內(nèi)外壓差產(chǎn)生的推力。具體結(jié)構(gòu)如下圖所示。

彈簧式呼吸閥類似于重力式呼吸閥。外力與作用在閥瓣上的向上力之和仍為△F和πD2(P2-P1)/4、但此時(shí)控制力F變成彈簧。通過(guò)改變時(shí)間彈簧的預(yù)緊長(zhǎng)度，可以調(diào)節(jié)彈簧的變形力和控制力F。

三、先導(dǎo)式呼吸閥

先導(dǎo)式呼吸閥使用先導(dǎo)閥控制主閥。由于先導(dǎo)閥采用膜片結(jié)構(gòu)，膜片面積大，即使在極低的溫度下也能獲得效果。操作壓力控制主閥操作的力。此外，在先導(dǎo)閥打開(kāi)之前，主閥緊密關(guān)閉，不受控制流量的影響，允許先導(dǎo)式呼吸閥提供水平面密封。先導(dǎo)式呼吸閥的具體結(jié)構(gòu)如下圖所示。

其工作原理如下圖所示

1、正常使用情況下，作用在主閥膜片上的壓力P2與作用在先導(dǎo)閥膜片上的壓力P1相同，主閥關(guān)閉，先導(dǎo)閥上有彈簧載荷.比先導(dǎo)閥膜片大。當(dāng)向上的力施加到某點(diǎn)時(shí)，先導(dǎo)閥關(guān)閉。由于先導(dǎo)閥的隔膜面積S1大于主閥的隔膜面積S2、因此閥門關(guān)閉力F=P1S1-P2S2、另外，當(dāng)閥前壓力增大時(shí)，閥門的關(guān)閉力增大，閥門的密封性能提高。

2、如果儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力高于設(shè)定壓力，則作用在導(dǎo)閥膜片上的向上力剛好超過(guò)導(dǎo)閥的彈簧載荷。此時(shí)，先導(dǎo)閥閥座微開(kāi)，密封在主閥內(nèi)的氣體迅速?gòu)南葘?dǎo)閥排出，主閥氣室壓力P1下降。此時(shí)作用在主閥膜片上的壓力P2→P1打開(kāi)主閥，釋放儲(chǔ)罐內(nèi)的超壓。

3、通過(guò)主閥的流體繼續(xù)流動(dòng)，直到罐內(nèi)壓力低于設(shè)定壓力，作用在導(dǎo)閥膜片上的力小于導(dǎo)閥的彈簧載荷，導(dǎo)閥被降低、關(guān)閉。儲(chǔ)罐內(nèi)的氣體通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入主閥氣室，故壓力P2=P1、主閥關(guān)閉，恢復(fù)正常狀態(tài)。

4、當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)為負(fù)壓時(shí)，其工作原理與正壓泄壓基本相同。在關(guān)閉狀態(tài)下，P1為主閥腔中存在的大氣壓，作用在主閥膜片上的壓力P2為負(fù)壓，閥門關(guān)閉力F=P1S1-P2S2、所以主閥關(guān)閉，在設(shè)定值時(shí)，先導(dǎo)閥打開(kāi)，主閥腔內(nèi)的壓力通過(guò)導(dǎo)管送到入口負(fù)壓。當(dāng)氣室內(nèi)產(chǎn)生部分負(fù)壓時(shí)，主閥因外界大氣壓而打開(kāi)，閥內(nèi)產(chǎn)生氣流，清理儲(chǔ)罐的負(fù)壓狀態(tài)。后，大氣壓力通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入主閥室并關(guān)閉主閥。