CN112797186A - 一种制氧机专用换向组合阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制氧机专用换向组合阀，包括主阀体、安装在主阀体内侧的阀芯组件、以及安装在主阀体外侧并驱动阀芯组件运动的电磁阀组件；所述主阀体外侧设置有分别与内部相连通的输入口、排氮口及工作口；所述阀芯组件滑动配合在主阀体内侧，并通过电磁阀组件的驱动实现工作口间歇性的与输入口及排氮口连通；本发明采用电磁阀组件在不同接电状态下通过动铁芯的运动实现阀芯组件的推动及退回，进而实现一对工作口间歇性的与输入口及排氮口相连通，实现换向操作，整体结构使用寿命长，应用于制氧机中制氧效果更好；同时有效避免了传统结构易出现故障、噪音、延时等问题。
Description
技术领域
本发明涉及变压吸附制氧系统技术领域，特别涉及一种制氧机专用换向组合阀。
背景技术
现有的常规微小型变压吸附制氧系统中，一般采用双吸附塔结构，两塔相互交替进行氮气吸附、氮气脱附从而制取氧气，在吸附和脱附的过程中，核心部件是换向组合阀，其作用是向吸附塔输入压缩空气，塔内分子筛在压力作用下对氮气进行吸附，在分子筛吸附饱和后组合阀换向切断压缩空气输入，将吸附饱和的氮气输出至排放口。
现有技术制作的换向组合阀是通过阀体内的微孔将气压传入先导阀，先导阀在电磁力的控制下导通/阻断气压，气压作用于软胶膜片，形成压差推动导杆动作，完成压缩空气输入和氮气排放两个换向动作；但是存在如下缺陷：(1)由于传入的空气中含有灰尘和杂质，长时间使用会造成微孔堵塞，出现故障；(2)膜片在气压的作用下会造成变形或破裂，同样导致无法正常使用；(3)在使用过程中，气压传导到膜片推动导杆时与阀体产生明显的撞击声，噪音较大，一般位于50dB以上；(4)由于结构的限制(气压先通过先导阀，再作用于膜片)响应控制有一定的延时性，且随着膜片硬度，间隙的不一致，批次差异时间也不一致，对制氧的控制效果也会出现不一致性；因此，本发明研制了一种制氧机专用换向组合阀，以解决现有技术中存在的问题，经检索，未发现与本发明相同或相似的技术方案。
发明内容
本发明目的是：提供一种制氧机专用换向组合阀，以解决现有技术中由于结构设计的限制而使得换向组合阀易产生延时控制、故障率高的问题，进而解决传统结构应用于制氧机中导致制氧效果较差的问题。
本发明的技术方案是：一种制氧机专用换向组合阀，包括主阀体、安装在主阀体内侧的阀芯组件、以及安装在主阀体外侧并驱动阀芯组件运动的电磁阀组件；所述主阀体外侧设置有分别与内部相连通的输入口、排氮口及工作口；所述阀芯组件滑动配合在主阀体内侧，并通过电磁阀组件的驱动实现工作口间歇性的与输入口及排氮口连通。
优选的，所述工作口共设置两个，与之对应的所述阀芯组件及电磁阀组件也均设置两个。
优选的，所述主阀体内部具有一对贯穿设置且两端均呈开口状的空腔，一对所述空腔的中轴线平行设置，并分别包括同轴设置的第一腔室、第二腔室及第三腔室，所述第一腔室与第二腔室之间设置有第一内孔，所述第一腔室外端部设置有密封组件；所述输入口与一对第一腔室相连通，所述排氮口与一对第三腔室相连通，一对所述工作口分别与第二腔室相连通；所述阀芯组件设置在空腔内，包括同轴设置的阀杆支架、阀杆及阀杆弹簧，所述阀杆支架嵌套配合在第三空腔内，侧壁上均布若干能够实现与排氮口连通的通槽，内侧端形成第二内孔；所述阀杆贯穿第一腔室、第二腔室及第三腔室，并插接配合在阀杆支架内侧，中部设置有用于间歇性的封堵第一内孔与第二内孔的密封导向块；所述电磁阀组件固定并封堵在第三腔室外侧端部，包括电磁线圈、动铁芯、静铁芯及动铁芯弹簧；所述阀杆弹簧及动铁芯弹簧分设在阀杆两侧；所述动铁芯与阀杆端部相抵，并配合阀杆弹簧及动铁芯弹簧实现在电磁线圈不同接电状态下驱动阀杆运动。
优选的，所述密封组件包括嵌套配合在第一腔室内侧端的压盖以及固定在第一腔室外端部的前端盖；所述阀杆弹簧设置在压盖与阀杆端部之间。
优选的，所述静铁芯一端嵌套设置在阀杆支架内侧端部，并通过静铁芯压板固定，外侧端环绕设置电磁线圈；所述动铁芯插套配合在静铁芯内侧，靠近阀杆的一端与阀杆端部相抵，远离阀杆的一端内侧与静铁芯之间设置动铁芯弹簧。
优选的，所述阀杆弹簧与动铁芯弹簧之间的阀杆与动铁芯中部设置有相连通的气道，处在第三空腔内的阀杆外壁上设置有与气道相连通的通气孔。
优选的，所述输入口、排氮口及工作口端部均设置有快插接头固定座，所述快插接头固定座与固定端部之间依次设置有爪式止退挡圈、挡圈压盖及快插接口密封垫。
优选的，所述输入口与排氮口设置在一对空腔上方中部，一对所述工作口分别对应设置在相应空腔的下方或侧壁处。
与现有技术相比，本发明的优点是：
(1)本发明采用电磁阀组件在不同接电状态下通过动铁芯的运动实现阀芯组件的推动及退回，进而实现一对工作口间歇性的与输入口及排氮口相连通，实现换向操作，整体结构使用寿命长，应用于制氧机中制氧效果更好；同时有效避免了传统结构易出现故障、噪音、延时等问题。
(2)阀杆与动铁芯中部设置了导通式的气道，且阀杆处在与排氮口所连通的第三腔室内的一端侧壁上设置了通气孔，由于排氮口用于与负压装置连接，此时可有效避免第三腔室形成密闭的真空而使得阀杆无法运动。
(3)输入口、排氮口及工作口端部均设置有快插接头固定座，便于换向组合阀应用于制氧机中能够实现快速连接。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明实施例1所述的一种制氧机专用换向组合阀的结构示意图；
图2为本发明实施例1所述的一种制氧机专用换向组合阀的爆炸图；
图3为本发明实施例1所述的一种制氧机专用换向组合阀的俯视图；
图4为本发明实施例1所述的一种制氧机专用换向组合阀的A-A视图；
图5为本发明实施例1所述主阀体的结构示意图；
图6为本发明实施例1所述主阀体的剖视图；
图7为本发明实施例1所述阀杆支架的安装结构剖视图；
图8为本发明实施例1所述阀杆支架的结构示意图；
图9为本发明实施例1所述阀杆的结构示意图；
图10为本发明实施例1所述电磁线圈通电状态下的内部连通线路图；
图11为本发明实施例1所述电磁线圈失电状态下的内部连通线路图；
图12为本发明实施例2所述的一种制氧机专用换向组合阀的结构示意图。
其中：1、主阀体；
11、输入口，12、排氮口，13、工作口，14、空腔，15、第一腔室，16、第二腔室，17、第三腔室，18、第一内孔，19、压盖，110、前端盖。
2、阀芯组件；
21、阀杆支架，22、阀杆，23、阀杆弹簧；
211、通槽，212、第二内孔；
221、密封导向块，222、气道，223、通气孔；
3、电磁阀组件；
31、电磁线圈，32、静铁芯，33、动铁芯，34、动铁芯弹簧，35、静铁芯压板，36、电磁线圈压盖；
4、快插接头固定座；
41、爪式止退挡圈，42、挡圈压盖，43、快插接口密封垫。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：
实施例1
如图1-4所示，一种制氧机专用换向组合阀，包括主阀体1、安装在主阀体1内侧的阀芯组件2、以及安装在主阀体1外侧并驱动阀芯组件2运动的电磁阀组件3；所述主阀体1外侧设置有分别与内部相连通的输入口11、排氮口12及工作口13；工作口13共设置两个，与之对应的阀芯组件2及电磁阀组件3也均设置两个；阀芯组件2滑动配合在主阀体1内侧，并通过电磁阀组件3的驱动实现工作口13间歇性的与输入口11及排氮口12连通。
如图5、图6所示，主阀体1内部具有一对贯穿设置且两端均呈开口状的空腔14，一对空腔14的中轴线平行设置，并分别包括同轴设置的第一腔室15、第二腔室16及第三腔室17，第一腔室15与第二腔室16之间设置有第一内孔18，第一腔室15外端部设置有密封组件；输入口11与一对第一腔室15相连通，排氮口12与一对第三腔室17相连通，一对工作口13分别与第二腔室16相连通；进一步的，输入口11与排氮口12设置在一对空腔14上方中部，一对工作口13分别对应设置在相应空腔14的下方；输入口11、排氮口12及工作口13端部均设置有快插接头固定座4，快插接头固定座4与固定端部之间依次设置有爪式止退挡圈41、挡圈压盖42及快插接口密封垫43；结合图4所示，密封组件包括嵌套配合在第一腔室15内侧端的压盖19以及固定在第一腔室15外端部的前端盖110，前端盖110通过自攻螺丝锁紧固定。
如图4所示，阀芯组件2设置在空腔14内，包括同轴设置的阀杆支架21、阀杆22及阀杆弹簧23，如图7所示，阀杆支架21嵌套配合在第三空腔14内，如图8所示，该阀杆支架21侧壁上均布若干能够实现与排氮口12连通的通槽211，内侧端形成第二内孔212；阀杆22贯穿第一腔室15、第二腔室16及第三腔室17，并插接配合在阀杆支架21内侧，结合图9所示，阀杆22中部设置有用于间歇性的封堵第一内孔18与第二内孔212的密封导向块221，即该密封导向块221设置在第二腔室16内，并处于第一内孔18与第二内孔212之间；阀杆弹簧23设置在压盖19与阀杆22端部之间。
如图4所示，电磁阀组件3固定并封堵在第三腔室17外侧端部，包括电磁线圈31、静铁芯32、动铁芯33及动铁芯弹簧34；静铁芯32一端嵌套设置在阀杆支架21内侧端部，并通过静铁芯压板35固定，外侧端环绕设置电磁线圈31，并通过电磁线圈压盖36固定；动铁芯33插套配合在静铁芯32内侧，靠近阀杆22的一端与阀杆22端部相抵，远离阀杆22的一端内侧与静铁芯32之间设置动铁芯弹簧34，该动铁芯33配合阀杆弹簧23及动铁芯弹簧34实现在电磁线圈31不同接电状态下驱动阀杆22运动；本实施例中，阀杆弹簧23及动铁芯弹簧34分设在阀杆22两侧，结合图9所示，阀杆弹簧23与动铁芯弹簧34之间的阀杆22与动铁芯33中部设置有相连通的气道222，处在第三空腔14内的阀杆22外壁上设置有与气道222相连通的通气孔223。
本实施例的工作原理具体如下：
如图10所示，电磁线圈31通电状态下，动铁芯33吸合，阀杆22在阀杆弹簧23的作用下向动铁芯33移动方向推动，即沿图示实线箭头方向向右运动，此时密封导向块221封堵第二内孔212，输入口11与工作口13通过第一内孔18实现连通，连通路径如图中的虚线部分所示。
需要注意的是，由于排氮口12始终与负压装置连接，因此与排氮口12连通的第三腔室17内部会形成真空，若不设计气道222及通气孔223，则第三腔室17内部形成密闭的真空环境，密封导向块221两端会产生压差，则很难实现阀杆22继续向左运动，因此为了保证结构设计的合理性，设置了气道222及通气孔223，此时由于通气孔223的设置，气道222内部也为真空环境，阀杆弹簧23及动铁芯弹簧34均处于真空环境中。
如图11所示，电磁线圈31失电状态下，动铁芯33在动铁芯弹簧34的作用下复位，并推动阀杆22在真空环境下克服阀杆弹簧23的压力而沿图示实线箭头方向向左运动，此时密封导向块221封堵第一内孔18，排氮口12与工作口13通过第二内孔212实现连通，连通路径如图中的虚线部分所示。
实施例2
本实施例与实施例1的唯一不同点在于：如图12所示，输入口11与排氮口12设置在一对空腔14上方中部，一对工作口13分别对应设置在相应空腔14的侧壁处；结合实施例1中的结构，两者可适用于制氧机内部不同的安装场景中。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (8)
1.一种制氧机专用换向组合阀，其特征在于：包括主阀体、安装在主阀体内侧的阀芯组件、以及安装在主阀体外侧并驱动阀芯组件运动的电磁阀组件；所述主阀体外侧设置有分别与内部相连通的输入口、排氮口及工作口；所述阀芯组件滑动配合在主阀体内侧，并通过电磁阀组件的驱动实现工作口间歇性的与输入口及排氮口连通。
2.根据权利要求1所述的一种制氧机专用换向组合阀，其特征在于：所述工作口共设置两个，与之对应的所述阀芯组件及电磁阀组件也均设置两个。
3.根据权利要求2所述的一种制氧机专用换向组合阀，其特征在于：所述主阀体内部具有一对贯穿设置且两端均呈开口状的空腔，一对所述空腔的中轴线平行设置，并分别包括同轴设置的第一腔室、第二腔室及第三腔室，所述第一腔室与第二腔室之间设置有第一内孔，所述第一腔室外端部设置有密封组件；所述输入口与一对第一腔室相连通，所述排氮口与一对第三腔室相连通，一对所述工作口分别与第二腔室相连通；所述阀芯组件设置在空腔内，包括同轴设置的阀杆支架、阀杆及阀杆弹簧，所述阀杆支架嵌套配合在第三空腔内，侧壁上均布若干能够实现与排氮口连通的通槽，内侧端形成第二内孔；所述阀杆贯穿第一腔室、第二腔室及第三腔室，并插接配合在阀杆支架内侧，中部设置有用于间歇性的封堵第一内孔与第二内孔的密封导向块；所述电磁阀组件固定并封堵在第三腔室外侧端部，包括电磁线圈、动铁芯、静铁芯及动铁芯弹簧；所述阀杆弹簧及动铁芯弹簧分设在阀杆两侧；所述动铁芯与阀杆端部相抵，并配合阀杆弹簧及动铁芯弹簧实现在电磁线圈不同接电状态下驱动阀杆运动。
4.根据权利要求3所述的一种制氧机专用换向组合阀，其特征在于：所述密封组件包括嵌套配合在第一腔室内侧端的压盖以及固定在第一腔室外端部的前端盖；所述阀杆弹簧设置在压盖与阀杆端部之间。
5.根据权利要求3所述的一种制氧机专用换向组合阀，其特征在于：所述静铁芯一端嵌套设置在阀杆支架内侧端部，并通过静铁芯压板固定，外侧端环绕设置电磁线圈；所述动铁芯插套配合在静铁芯内侧，靠近阀杆的一端与阀杆端部相抵，远离阀杆的一端内侧与静铁芯之间设置动铁芯弹簧。
6.根据权利要求3所述的一种制氧机专用换向组合阀，其特征在于：所述阀杆弹簧与动铁芯弹簧之间的阀杆与动铁芯中部设置有相连通的气道，处在第三空腔内的阀杆外壁上设置有与气道相连通的通气孔。
7.根据权利要求3所述的一种制氧机专用换向组合阀，其特征在于：所述输入口、排氮口及工作口端部均设置有快插接头固定座，所述快插接头固定座与固定端部之间依次设置有爪式止退挡圈、挡圈压盖及快插接口密封垫。
8.根据权利要求1～7所述的一种制氧机专用换向组合阀，其特征在于：所述输入口与排氮口设置在一对空腔上方中部，一对所述工作口分别对应设置在相应空腔的下方或侧壁处。
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2021
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