CN102580265B - 压力流量调节器 - Google Patents

Abstract

本发明压力流量调节器，属于呼吸保护装置或呼吸装置的构件。通过在调节器内部设置了高压腔、低压腔和膜片腔，通过呼吸者产生的负压控制膜片的形变，达到开启自动补气的目的。该压力流量调节器能够根据佩戴者的进气量，自动调节单位时间内进入气囊内气体的体积，达到自动调节进气量，避免佩戴者产生窒息感。

Description

压力流量调节器

技术领域

本发明涉及一种呼吸保护装置或呼吸装置的构件，具体涉及一种配合呼吸器使用的压力流量调节器。

背景技术

自携式呼吸器是一种用于在即刻威胁生命和健康的环境中进行呼吸的装置。例如，在矿井下供使用者佩戴使用。该呼吸器通常具有背带，该背带容纳有与面罩连接的贮气罐。贮气罐通装有高压(2200psi～4500 psi)的空气或氧气，并且与减压器连接，减压器将压力降低，再通过调节器进入气囊，供佩戴者呼吸用。调节器的主要作用是控制贮气罐和面罩之间的气流速度。常用的调节器不能自动调节单位时间内进入气囊内气体的体积，当佩戴者需要大量进气的时候往往会产生窒息感。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压力流量调节器，该压力流量调节器能够根据佩戴者的呼吸需要，自动调节单位时间内进入气囊内气体的体积，达到自动调节进气量，避免佩戴者产生窒息感的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：压力流量调节器，包括连接到呼吸气体源的进气阀，用于连接到气囊向使用者提供呼吸气体的出气阀，进气阀和出气阀之间形成压力调节腔，所述压力调节腔内可操作地连接有低压膜片组和高压膜片组，所述高压膜片组和进气阀之间形成高压腔，并通过高压出气口连接到出气阀；所述低压膜片组和高压膜片组之间形成低压腔，并通过低压出气口连接到出气阀；所述高压膜片组内形成膜片腔；所述进气阀包括了连接膜片腔的常开进气口和连接高压腔的补给进气阀；所述膜片腔通过膜片出气口与低压腔连通；所述低压膜片组上设有堵头，所述低压腔处于负压状态下，低压膜片组形变，堵头盖住膜片出气口，补给进气阀开启，进气阀和高压腔连通。

采用上述技术方案时，经过减压后的膛压气通过常开进气口，定量节流后进入膜片腔，经膜片出气口进入低压腔，再通过低压出气口输入气囊，这就是通常状态下的基本供气方式。当佩戴者劳动强度增大，定量供气不能满足需要时，气囊内压力降低，形成负压，并将此负压值传递到膜片腔，低压膜片组在此负压作用下，发生形变，低压腔容积变小，堵头随着低压膜片组移动直到盖住膜片出气口。此时，膛压气体不能进入低压腔，而在膜片腔内积聚。由于膜片腔空间有限，使得膜片腔内压腔急剧升高，对高压膜片组产生极大的压力，使高压膜片组快速形变，推动并打开补给进气阀，这时的膛压气体便直接流入高压腔，再通过高压出气口流入气囊，达到快速补气的效果，以满足佩戴者的需氧要求。这就是本调节器的第二种供气方式自动补气。随着大量气体的自动补给，气囊压力升高，负压消失。低压膜片组上的堵头离开膜片出气口。膜片腔内的气体通过膜片出气口流入低压腔，膜片腔内的压力恢复正常，对高压膜片组的压力消失。补给进气阀自动关闭，高压腔内无气体流入，相应的自动补气也自动停止，调节器恢复到定量供气状态。

进一步，为了能够调节自动补气时低压腔内的负压，还设有压力调节阀。所述压力调节阀包括与压力调节腔螺纹连接的调节件，所述调节件与堵头之间连接有弹性件。通过旋转调节件，可以调整调节件和堵头之间的距离，从而调节弹性件对堵头的预设弹力，从而改变了低压腔内堵头移动到盖住膜片出气口所需的负压。

进一步，为了使佩戴者能够自行手动补气，所述调节件内贯穿设有一调节杆，所述调节杆的底部与所述弹性件紧密接触，所述调节杆的顶部突出于调节件的顶面。佩戴者通过手动调节，对调节杆施压，使得调节杆下移，从而通过弹性件顶托堵头下移盖住膜片出气口，使气流直接通过高压腔流入气囊，起到手动补气的作用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明压力流量调节器实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，压力流量调节器，包括连接到呼吸气体源的进气阀，用于连接到气囊向使用者提供呼吸气体的出气阀，进气阀和出气阀之间形成压力调节腔，所述压力调节腔内固定连接有低压膜片组4和高压膜片组5，所述高压膜片组5和进气阀之间形成高压腔C，并通过高压出气口12连接到出气阀；所述低压膜片组4和高压膜片组5之间形成低压腔A，并通过低压出气口11连接到出气阀；所述高压膜片组5内形成膜片腔B；所述进气阀包括了连接膜片腔的常开进气口和连接高压腔的补给进气阀；所述膜片腔B通过膜片出气口27与低压腔A连通；所述低压膜片组4上设有堵头41，所述低压腔A处于负压状态下，低压膜片组4形变，堵头41盖住膜片出气口27。

本压力流量调节器是利用气动放大原理设计的。其工作原理是：减压后的膛压气体(0.3±0.02MPa)经过滤网23，再通过补给阀杆21，定量节流后进入膜片腔，经膜片出气口27进入低压腔，再通过低压出气口11输入气囊。这就是呼吸器的基本供气方式(流量≥1.4L／min)。当佩戴者劳动强度增大，定量供气不能满足需要时，气囊内压力降低，形成负压，并将此负压值传递到低压腔，低压膜片组4在此负压作用下，向下移动并低压出气口11。当气囊内负压值达到-100～-300Pa时，堵头41盖住膜片出气口27，膛压气体不能进入低压腔A，而在膜片腔B积聚。由于膜片腔空间很小，便很快使膜片腔压力增高，对高压膜片组5产生极大向下压力，此压力远大于弹簧20向上的顶力，使高压膜片组5向下快速位移，并推动补给阀杆21很快离开补给阀门座22，这时膛压气体便直接流入高压腔C，再通过高压出气口12流入气囊，以满足佩戴者的需氧要求。这就是调节器的第二个供气方式——自动补气(流量≥80L／min)。随着大量气体的自动补给，气囊压力升高，负压消失。低压膜片组4离开膜片出气口27。膜片腔B内气体通过膜片出气口27流入低压腔A，膜片腔B压力恢复正常，对高压膜片组5的压力消失。弹簧20又将补给阀杆21向上推起，压紧并密封住补给阀座22，高压腔C的自动补气也自动停止，调节器恢复到定量供气状态。

本调节器的自动补气压力是可以调节的。预设为-100～-300Pa并用顶丝31将自动补给调节螺丝 32锁紧。如果自动补气过早(即未达到-100便自动补气了)，可先松开顶丝31，将自动补给调节螺丝32向上逆时针拧转；如自动补气过晚(即低于-300Pa还未自动补气)，将自动补给调节螺丝32向下顺时针拧转。自动补气压力达到-100～-300Pa范围内，用顶丝31将自动补给调节螺丝32锁紧固定。

另外，用手向下按压手动补给按钮39，调节器便以流量≥80L／min向气囊进行手动补气。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (3)

1.压力流量调节器，包括连接到呼吸气体源的进气阀，用于连接到气囊向使用者提供呼吸气体的出气阀，进气阀和出气阀之间形成压力调节腔，

所述压力调节腔内可操作地连接有低压膜片组和高压膜片组，所述高压膜片组和进气阀之间形成高压腔，并通过高压出气口连接到出气阀；所述低压膜片组和高压膜片组之间形成低压腔，并通过低压出气口连接到出气阀；所述高压膜片组内部形成膜片腔；

所述进气阀包括了连接膜片腔的常开进气口和连接高压腔的补给进气阀；所述膜片腔通过膜片出气口与低压腔连通；所述低压膜片组上设有堵头，所述低压腔处于负压状态下，低压膜片组形变，堵头盖住膜片出气口，补给进气阀开启，进气阀和高压腔连通；

所述补给进气阀包括补给阀杆、补给阀门座和弹簧，所述补给阀杆一端与高压膜片组可接触连接，所述弹簧与补给阀杆另一端接触；

随着大量气体的自动补给，气囊压力升高，负压消失，低压膜片组上的堵头离开膜片出气口，膜片腔内的气体通过膜片出气口流入低压腔，膜片腔内的压力恢复正常，对高压膜片组的压力消失，补给进气阀自动关闭，高压腔内无气体流入，相应的自动补气也自动停止，调节器恢复到定量供气状态。

2.根据权利要求1所述的压力流量调节器，其特征是，还设有压力调节阀，所述压力调节阀包括与压力调节腔螺纹连接的调节件，所述调节件与堵头之间连接有弹性件。

3.根据权利要求2所述的压力流量调节器，其特征是，所述调节件内贯穿设有一调节杆，所述调节杆的底部与所述弹性件紧密接触，所述调节杆的顶部突出于调节件的顶面。