自动配气调节阀
专利汇可以提供自动配气调节阀专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 是一种用于控制 氧 气和二氧化 碳 两种气体流量比率恒定并均匀混合生成混合气的自动配气调节 阀 ，由节流混合器、压 力 随动调节器、可调节流器和联接短管组成。由氧气流过节流混合器时产生的压降控制压力随动调节器工作，使可调节流器两端压降与其相等，从而使二氧化碳与氧气流量比率恒定。两种气体在节流混合器中快速均匀混合生成混合气体。本发明机构简单、尺寸重量小，制造成本低，工作可靠，使用方便，可与各种 高压氧舱 配套。，下面是自动配气调节阀专利的具体信息内容。
1、一种自动配气调节阀，包括节流混合器、压力随动调节器和可调节流器，其特征 在于由一个节流混合器、一个压力随动调节器、一个可调节流器和联接用短管组成，具体 是第一短管(38)联接压力随动调节器下盖上的螺孔(34)和节流混合器上的螺孔(3)， 第二短管(35)联接压力随动调节器上盖(27)上的螺孔(26)和可调节流器(36)入口 端，第三短管(37)联接节流混合器上的螺孔(5)和可调节流器(36)出口端。
2、根据权利要求1所规定的自动配气调节阀，其特征在于所说的节流混合器由主节 流孔板(6)、副节流孔板(15)、联接主副节流孔板的外套螺母(13)、与副节流孔板联接 的进口接头(1)、与主节流孔板联接的出口接头(8)及各联接处的密封圈(2)、(7)、(14) 组成，在主副节流孔板中心线上分别有一个直径为d主的主节流孔(4)和直径为d副的 副节流孔(16)，在进出口接头中心线上各有一个内径为D的第一长孔(10)和第二长孔 (17)，在主节流孔板上也有一个直径为D的位于主副节流孔之间的孔(12)，上述5个孔 同心形成主成份气体通道；另外，节流混合器还具有供与氧气气源相联的进口接头的入口 (18)及供与呼吸调节器相联的出口接头的出口(9)，在主节流孔板(6)圆周上具有供 与可调节流器(36)出口端相联的一个螺孔(5)；在副节流孔板(15)圆周上具有供与随 动调节器下盖上的螺孔(34)相联的一个螺孔(3)。
3、根据权利要求1所规定的自动配气调节阀，其特征在于所说的压力随动调节器由 调节阀座(19)、阀盘(24)、弹簧(20)、挡圈(22)、阀杆(30)、垫片(25)、上盖(27)、 波纹膜(31)和下盖(33)组成，调节阀座(19)的入口(23)供与副成份气体源相联， 调节阀座内有阀孔(29)，阀盘(24)在弹簧(20)的弹力作用下把阀孔(29)堵住，这 时把副成份气体通道关闭，阀杆(30)的一端与阀盘(24)刚性联接，波纹膜(31)与上 下盖之间形成第一腔室(28)和第二腔室(32)，波纹膜(31)表面与阀杆(30)的另一 端之间约有0.5毫米的间隙，当第一腔室(28)和第二腔室(32)的压力不平衡时，推动 波纹膜(31)上下鼓动而推动阀杆(30)开启或关闭阀孔(29)；上盖(27)上有供与可 调节流器(36)入口端相联接的螺孔(26)；下盖(33)上有供与节流混合器上的螺孔(3) 相联接的螺孔(34)。
本发明属于管道系统领域，是一种能控制氧和二氧化碳两种气体流量比率恒定并均匀 混合生成混合气体的自动配气调节阀。
在高压混合氧治疗中需要一个能连续配置氧和二氧化碳混合气并向高压氧舱内病人 立即按需供气的配气装置。在工业上采用的一种配气装置是由2只流量变送器、2只调节 阀、1台调节器和其他附件组成的比值调节系统，控制两种气体流量比率恒定，再由1只 混合器使两种气体均匀混合，生成所需混合气(《化工生产自动化》石油工业出版社， P227-231，1978年，北京第1版)。在潜水技术中采用的一种配气装置由两个单元组成： 由2只减压阀、2只节流阀、1只混合容器和1只背压阀组成的流量比率控制单元，通过 控制两种气体流量均保持恒定实现流量比率控制和混合，再由1只具有足够容积的贮气瓶、 1只压力继电器和1只电磁阀组成的压力控制单元，用以控制混合气的供气压力以保证连 续按需供气(中国人民解放军海军司令部航海保证部编，《200米潜水系统操作手册(试用 本)》，126-159页，1987年)。这两种装置的共同缺点是：结构复杂，体积、重量大，成本 高，操作与维修复杂。这两种装置通常作为庞大复杂的工业自动化系统或潜水设备系统的 一个分系统，用来配置混合气，在高压混合氧治疗中未被采用。
本发明的目的是：提供一种结构简单、成本较低、使用简便同时实现两种气体流量比 率控制、均匀混合和按需供气的自动配气调节阀，以满足高压混合氧治疗中自动配制氧和 二氧化碳混合气的需要及用于其他二元混合气的配气。
先对本发明附图加以简单说明：
图1为本发明的结构原理图。
图2为本发明的节流混合器剖示图。
图3为本发明的压力随动调节器剖示图。
本发明的目的通过如下技术方案完成，请参阅图1，本发明由节流混合器、压力随动 调节器、可调节流器和联接用短管组成，第一短管38联接压力随动调节器下盖上的螺孔 34和节流混合器上的螺孔3。第二短管35联接压力随动调节器上盖27上的螺孔26和可 调节流器36入口端。第三短管37联接节流混合器上的螺孔5和可调节流器36出口端。 可调节流器可选用直径不大于4毫米的球阀。可调节流器根据配气成分要求调整到某一位 置，各短管内径可取3-6毫米，可调节流器工作时的流通面积一般不大于短管流通面积的 1/10。
节流混合器由主节流孔板6、副节流孔板15、联接主、副节流孔板的外套螺母13、与 副节流孔板联接的进口接头1、与主节流孔板联接的出口接头8和保证各联接处气密的密 封圈2、7、14等组成。在主副节流孔板中心线上分别有一个直径为d主的主节流孔4和 直径为d副的副节流孔16，在进出口接头中心线上各有一个内径为D的第一长孔10和第 二长孔17，在主节流孔板上也有一个直径为D的位于主副节流孔之间的孔12。上述5个 孔同心形成一个通道，在配气时作为流量较大的主成分气体——氧气的通道。进口接头的 入口18与氧气气源相联，出口接头的出口9，用管道与高压氧舱内的呼吸调节器相联。d 主、d副和D的值按配套的高压氧舱确定，如小型高压氧舱，吸气人数在8人以下时，可 分别取2.5、4.5和8mm。d主和d副的长度一般应不大于0.2D。第二长孔17和第一长孔 10的长度分别不小于8D和5D。孔12的长度可取1D。在主副节流孔板圆周上各有一个孔 3和5。当氧气从入口18流入，经孔17、16、12、4和10，由出口9流出时，孔3和5内 的压力分别与副节流孔16前和主节流孔4后的压力近似相等，两者之差为ΔP1，它与氧气 流量G1平方成正比：/ΔP1＝K1G12。
压力随动调节器由调节阀座19、阀盘24、弹簧20、挡圈21、弹簧垫22、阀杆30、 垫片25、上盖27、波纹膜31和下盖33组成。调节阀座的入口23与流量较小的副成分气 体——二氧化碳气源相联。调节阀座内有直径为4-6mm的阀孔29，在初始状态时，阀盘 24在弹簧20的弹力作用下，把孔29堵住，关闭了二氧化碳的通道。阀杆30的一端与阀 盘24刚性联接。波纹膜与上下盖之间形成第一腔室28和第二腔室32。在初始状态下，波 纹膜表面与阀杆30的另一端之间约有0.5mm左右的间隙。为改善随动性能，波纹膜31的 有效面积应远大于孔29的面积，可取15-25cm2。
压力随动调节器上盖27上有螺孔26，下盖33上有螺孔34。
当高压氧舱内病人呼吸时，氧气流过节流混合器产生压降ΔP1，使压力随动调节器内 第一腔室28的压力低于第二腔室32的压力，波纹膜31向上运动，与阀杆30接触后又使 阀杆30并带动阀盘24转过一个角度，使阀孔29端面与阀盘24之间形成一个间隙，二氧 化碳气体即自此间隙并经阀孔29流入第一腔室28内，直到第一腔室28内压力与第二腔 室32压力接近相等为止。进入第一腔室28的二氧化碳经第二短管35、可调节流器36、 第三短管37流入节流混合器之主节流孔板6内，经主节流孔板6与出口接头8间的环形 间隙11后与由主节流孔4流出的氧气混合后生成氧和二氧化碳混合气，再经第一长孔10 从出口9流出，实现了配气功能。因主节流孔4的节流作用，氧气流速极大，二氧化碳又 从四周向中心均匀流入，因而混合非常均匀，可省去传统装置中必备的混合容器。
因可调节流器工作流通面积远小于各短管流通面积，故可调节流器两端压降ΔP2近似 等于ΔP1，而此压降和二氧化碳流量G2的平方成正比：ΔP2＝K2G22。因此，二氧化碳与 氧气的流量比G2/G1也近似为一常数 从而实现了两种气体流量比率控制。
在一定流量范围内，C值变化较小，故能自动适应高压混合氧治疗时按需供气要求。
显而易见，本发明具有如下有益效果：
1、本发明装置所实现的配气功能所混合的二种成分非常均匀，省去了传统装置中的 混合容器。
2、实现了两种气体流量比率控制。
3、能自动适应高压混合氧治疗时按需供气要求。
与高压氧舱配套用于配制氧和二氧化碳混合气的自动配气调节阀，可采用如下实施例。
实施例①与小型高压氧舱配套，可供8人以下作高压混合氧治疗时使用，其主要结构 参数如下：节流混合器之d主、d副和D分别为2.5、4.5和8mm。压力随动调节器波纹膜 31有效面积为20cm2，调节阀座19上的阀孔29直径为6mm，可调节流器36通径为4mm， 联接第二短管35、第三短管37和第一短管38，内径均为4mm。
实施例②与中型高压氧舱配套使用，可供5-18人同时进行高压混合氧治疗，其主要结 构参数如下：节流混合器之d主、d副和D分别为：3.0、5.5和10mm。压力随动调节器、 可调节流器和各联接短管参数同实施例1。
实施例③与大型高压氧舱配套使用，可供8-30人同时进行高压混合氧治疗，其主要结 构参数如下：节流混合器之d主、d副和D分别为：5.0、9.0和15，压力随动调节器同实 施例①，可调节流器与各联接短管内径均取6mm。
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