CN113833979A - 便携式液氧供氧装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种便携式液氧供氧装置，包括：外壳、液氧储罐和集成功能阀；其中，液氧储罐套设在外壳内，集成功能阀固设于液氧储罐的上端；集成功能阀包括：阀座、放空阀、平衡阀和呼吸阀；其中，阀座用于安装在液氧储罐上阀座内设置有放空管路和用气管路；放空阀固定在阀座上，放空管路的第一端与放空阀连通，第二端用于与液氧储罐内的气相区域连通；平衡阀和呼吸阀均固设在阀座上，平衡阀的氧气出口与呼吸阀的进气端连通，用气管路的第一端用于与液氧储罐内部连通，第二端与平衡阀的进气端连通。本申请解决了相关技术中液氧储罐的功能阀布局杂乱，集成度较低，使用不便的问题。

Description

便携式液氧供氧装置

技术领域

本申请涉及液氧供氧技术领域，具体而言，涉及一种便携式液氧供氧装置。

背景技术

对于液氧储罐而言，在使用过程中需要进行液氧气化排出使用，对内部进行泄压，以及在充装时排出内部的空气。因此，液氧储罐上需要安装多个阀门来实现不同功能的控制。目前，液氧储罐上都采用单独的功能阀进行使用，会在储罐的不同位置安装不同的功能阀，导致阀门布局杂乱，集成度较低，使用不便。

针对相关技术中液氧储罐的功能阀布局杂乱，集成度较低，使用不便的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种便携式液氧供氧装置，以解决相关技术中液氧储罐的功能阀布局杂乱，集成度较低，使用不便的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种便携式液氧供氧装置，该便携式液氧供氧装置包括：外壳、液氧储罐和集成功能阀；其中，

所述液氧储罐套设在所述外壳内，所述集成功能阀固设于所述液氧储罐的上端；

所述集成功能阀包括：阀座、放空阀、平衡阀和呼吸阀；其中，

所述阀座用于安装在液氧储罐上，所述阀座内设置有放空管路和用气管路；

所述放空阀固定在所述阀座上，所述放空管路的第一端与所述放空阀连通，第二端用于与所述液氧储罐内的气相区域连通；

所述平衡阀和所述呼吸阀均固设在所述阀座上，所述平衡阀的氧气出口与所述呼吸阀的进气端连通，所述用气管路的第一端用于与所述液氧储罐内部连通，第二端与所述平衡阀的进气端连通；

液氧储罐包括内罐体，所述内罐体的外侧设置有充装管路，所述充装管路呈螺旋状套设在所述内罐体的外侧。

进一步的，呼吸阀包括与所述平衡阀的出气端连通的脉冲呼吸通道和直流呼吸通道，所述脉冲呼吸通道和所述直流呼吸通道上分别设置有脉冲调节件和直流调节件；

所述脉冲调节件和直流调节件分别用于调节所述脉冲呼吸通道和直流呼吸通道的启闭。

进一步的，平衡阀包括固设在所述阀座上的平衡阀体，所述平衡阀体内设置有第一通道，所述第一通道的第一端与所述用气管路的第二端连通，所述第一通道的第二端与所述呼吸阀的进气端连通；

所述阀体上还设置有多个泄压通道，多个所述泄压通道并联在所述第一通道上，每个所述泄压通道内均设置有泄压机构，不同的所述泄压机构可在不同的压力条件下打开对应的所述泄压通道进行泄压。

进一步的，放空阀包括：放空阀体、气杆、泄压把手和密封组件；其中，

所述放空阀体固设在所述阀座上，所述放空阀体内设置有阀腔，所述阀腔的下端设置有与所述放空管路第一端连通的进气口，所述阀腔的一侧连通有导气管；

所述气杆设于所述阀腔内并可沿所述阀腔的轴向移动，所述密封组件设于所述阀腔内并套设在所述气杆上，以使所述阀腔与所述导气管之间处于密封状态；

所述气杆的上端延伸出所述阀腔，所述泄压把手包括凸轮旋转部，所述凸轮旋转部与所述气杆的上端抵触；

所述气杆上套设有复位弹簧。

进一步的，阀座内还设置有充装管，所述充装管的第一端与液氧储罐的充装管路连通，第二端延伸出所述阀座并连接有充装阀；

所述充装阀包括可插接配合的充装公头和与所述充装管路连接的充装母头；其中，

所述充装公头包括公头阀体，以及设于所述公头阀体内并可沿所述公头阀体轴向移动的公头阀杆；

所述充装母头包括母头阀体，以及设于所述母头阀体内并可沿所述母头阀体轴向移动的母头阀杆；所述公头阀体和所述母头阀体插接时，所述公头阀杆和所述母头阀杆互相顶推，以使公头阀体和所述母头阀体连通；

所述母头阀体上沿其轴向开设有导向槽，并沿其周向开设有与所述导向槽连通的卡槽；所述公头阀体上沿其径向设置有定位柱，所述定位柱可插入所述导向槽并卡设在所述卡槽内。

进一步的，液氧储罐包括：外罐体、内罐体以及设于所述外罐体和所述内罐体之间的真空层；其中，

所述内罐体的外侧设置有充装管路，所述充装管路呈螺旋状套设在所述内罐体外侧；

所述充装管路的出液端延伸入所述内罐体内，所述充装管路的进液端延伸出所述外罐体。

进一步的，充装管路的出液端从所述内罐体的下端延伸入所述内罐体内，所述充装管路的进液端从所述内罐体的上端延伸出所述外罐体；

充装管路的出液端竖直延伸入所述内罐体的气相区域；

内罐体的上端还设置有出气管路，所述出气管路呈螺旋状设置，所述出气管路的进气端与所述内罐体的上端连通，所述出气管路的出气端延伸出所述外罐体。

进一步的，内罐体的上端通过连接件与所述外罐体的上端连接，以使所述内罐体悬空；所述连接件采用低导热率材料制成。

进一步的，还包括电容液位计，所述电容液位计的测量端延伸入所述内罐体中；

所述电容液位计包括：绝缘隔离件和极板主体；其中，

所述极板主体设置为两个并相对设于所述绝缘隔离件的两侧，所述极板主体上间隔开设有多个断温缺口，所述断温缺口将所述极板主体分为间隔布置的断温部和板体部。

进一步的，绝缘隔离件设置为多个并与所述板体部对应；绝缘隔离件设置为方形，各个所述板体部均固定在对应的所述绝缘隔离件上；

还包括由低导热率材料制成的主支撑管，所述主支撑管依次贯穿各个所述绝缘隔离件。

在本申请实施例中，通过设置外壳、液氧储罐和集成功能阀；其中，液氧储罐套设在外壳内，集成功能阀固设于液氧储罐的上端；集成功能阀包括：阀座、放空阀、平衡阀和呼吸阀；其中，阀座用于安装在液氧储罐上，阀座内设置有放空管路和用气管路；放空阀固定在阀座上，放空管路的第一端与放空阀连通，第二端用于与液氧储罐内的气相区域连通；平衡阀和呼吸阀均固设在阀座上，平衡阀的氧气出口与呼吸阀的进气端连通，用气管路的第一端用于与液氧储罐内部连通，第二端与平衡阀的进气端连通，达到了在一个阀座上集成放空阀、平衡阀、呼吸阀以及放空管路和用气管路的目的，从而实现了优化多个功能阀的布局，提高功能阀的集成度，更便于用户进行使用的技术效果，进而解决了相关技术中液氧储罐的功能阀布局杂乱，集成度较低，使用不便的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的结构示意图；

图2是根据本申请实施例中集成功能阀的俯视结构示意图；

图3是根据本申请实施例中集成功能阀的轴测结构示意图；

图4是根据本申请实施例中放空阀的结构示意图；

图5是根据本申请实施例中放空阀的轴测结构示意图；

图6是根据本申请实施例中液氧储罐的结构示意图；

图7是根据本申请实施例中液氧储罐的剖视结构示意图；

图8是根据本申请实施例中充装阀的结构示意图；

图9是根据本申请实施例中充装母头的结构示意图；

图10是根据本申请实施例中充装公头的结构示意图；

图11是根据本申请实施例中电容液位计的结构示意图；

图12是图11中局部A的放大结构示意图；

图13是电容液位计的俯视结构示意图；

图14是图13中局部B的放大结构示意图；

图15是电容液位计的轴测结构示意图；

图16是图15中局部C的放大结构示意图；

图17是根据本申请实施例中极板主体的结构示意图；

其中，1极板主体，101断温部，102断温缺口，103板体部，2主支撑管，3凹槽，4绝缘隔离件，

5波纹管，6密封圈，7第一固定环，8母头阀体，9第一弹簧，10第二密封垫，11卡槽，12导向槽，13公头插接部，14母头阀杆，15第一紫铜密封垫，16第一密封垫，17定位柱，18第四密封垫，19公头阀体，20第二弹簧，21公头阀杆，22第二紫铜密封垫，23第三密封垫，24充装母头，25充装公头，

26泄压把手，261凸轮旋转部，27阀体，28阀腔，281主腔，282一级密封腔，283二级密封腔，29二级密封件，30凸环，31通气孔，32压气帽，33复位弹簧，34气杆，35环形槽，36一级密封件，37导气管，

38外罐体，39内罐体，40充装管路，401进液端，402出液端，41真空层，42出气管路，421出气端，422进气端，43连接件，

44阀座，45平衡阀，46呼吸阀，47用气管路，48放空阀，49放空管路，

50充装阀，51充装管路，52外壳，53可视窗口，54提手，55电容液位计，56液氧储罐。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1至图3所示，本申请实施例提供了一种便携式液氧供氧装置，该便携式液氧供氧装置包括：外壳52、液氧储罐56和集成功能阀；其中，

液氧储罐56套设在外壳52内，集成功能阀固设于液氧储罐56的上端；

集成功能阀包括：阀座44、放空阀48、平衡阀45和呼吸阀46；其中，

阀座44用于安装在液氧储罐56上，阀座44内设置有放空管路49和用气管路47；

放空阀48固定在阀座44上，放空管路49的第一端与放空阀48连通，第二端用于与液氧储罐56内的气相区域连通；

平衡阀45和呼吸阀46均固设在阀座44上，平衡阀45的氧气出口与呼吸阀46的进气端422连通，用气管路47的第一端用于与液氧储罐56内部连通，第二端与平衡阀45的进气端422连通；

液氧储罐56包括内罐体39，所述内罐体39的外侧设置有充装管路51，所述充装管路51呈螺旋状套设在所述内罐体39的外侧。

目前市面的供氧设备以高压气瓶为主，少量液氧供氧产品，但体积笨重无法携带，高压气瓶可便携但具备续航时间短，安全系数底的风险。为便于高原及呼吸疾病人员能够在户外长时间活动，提供安全可靠超长续航的供氧设备，同时能够实现大批量生产，液氧储罐的储液量为1.4L。

本实施例中，该便携式液氧供氧装置由外壳、液氧储罐和集成功能阀组成，其中，该集成功能阀主要由阀座44、放空阀48、平衡阀45和呼吸阀46组成，其中阀座44在使用时可固定在液氧储罐上，例如安装在液氧储罐的上端。放空阀48、平衡阀45和呼吸阀46为固定在阀座44上的功能阀，当阀座44固定在液氧储罐上时，放空阀48、平衡阀45和呼吸阀46也同步固定在液氧储罐上。本实施例中，放空阀48用于在向液氧储罐内充装液氧时排出内部的空气，因此放空阀48和阀座44内的放空管路49连接，当阀座44安装在液氧储罐上，放空管路49同步与液氧储罐内的气相区域连通。

平衡阀45用于调节液氧储罐内的压力，液氧储罐中的压力主要由液氧发挥的氧气积压产生，因此调节压力的方式为在达到设定条件时平衡阀45的泄压部打开进行泄压，从而平衡液氧储罐内部压力。因此，平衡阀45与用气管路47连接，而用气管路47则在阀座44安装时同步与液氧储罐内部连通。平衡阀45用于在液氧储罐内部压力过大时调节压力，而当内部压力稳定时，液氧挥发产生的气体便可通过平衡阀45进入呼吸阀46中，用户通过呼吸阀46使用氧气。通过平衡阀45可提高设备安全性。

本实施例中，将液氧储罐常用的三个功能阀和对应的管路均集成在同一个阀座44上，即在一个阀座44上集成放空阀48、平衡阀45、呼吸阀46以及放空管路49和用气管路47，从而实现了优化多个功能阀的布局，提高功能阀的集成度，更便于用户进行使用的技术效果，进而解决了相关技术中液氧储罐的功能阀布局杂乱，集成度较低，使用不便的问题。

更进一步，本实施例中在外壳52上设置有可视窗口53，可视窗口53上可显示当前储液量和压力，可视窗口53可安装在外壳52的上端，可采用LCD显示屏制成，通过安装在液氧储罐56中的液位计和压力计采集液氧的液位和内部压力，并由LCD显示屏进行显示。

为便于携带该供氧装置，在外壳52的上端还设置有提手54，并在侧面设置有扣环，可采用肩带斜跨、双肩背负、腰间系带等多种方式进行携带。外壳52可采用采用高强度尼龙材料制造。

如图2至图3所示，呼吸阀46包括与平衡阀45的出气端连通的脉冲呼吸通道和直流呼吸通道，脉冲呼吸通道和直流呼吸通道上分别设置有脉冲调节件和直流调节件；

脉冲调节件和直流调节件分别用于调节脉冲呼吸通道和直流呼吸通道的启闭。

具体的，需要说明的是，呼吸阀46包括两种使用模式，分别为脉冲模式和直流模式，脉冲模式为根据用户的呼吸进行氧气的排出，可通过在脉冲呼吸通道内安装真空膜片的结构实现，该模式可极大程度上减小氧气的消耗。而直流模式则为氧气一直向外排出，不受用户呼吸的限制，直流模式的结构相对于脉冲模式而言更为简单，只需要一个贯通的直流呼吸通道即可。本实施例中，该呼吸阀46的输出模式可由用户进行选择，具体方式可为通过使用脉冲调节件和直流调节件来选择希望使用的氧气排出模式，使用更为灵活。

如图2至图3所示，平衡阀45包括固设在阀座44上的平衡阀体，平衡阀体内设置有第一通道，第一通道的第一端与用气管路47的第二端连通，第一通道的第二端与呼吸阀46的进气端连通；

阀体27上还设置有多个泄压通道，多个泄压通道并联在第一通道上，每个泄压通道内均设置有泄压机构，不同的泄压机构可在不同的压力条件下打开对应的泄压通道进行泄压。

具体的，需要说明的是，平衡阀45由平衡阀体以及开始在平衡阀体内的第一通道和泄压通道组成。当液氧储罐内的压力满足使用要求时，液氧挥发的氧气可通过第一通道直接进入呼吸阀46中。而当压力过大需要泄压时，则可通过各个泄压通道上的泄压机构进行泄压，此处泄压机构可为弹簧加密封片组成，弹簧和密封片均安装在泄压通道中，在常规状态下，密封片在弹簧作用下可抵紧在泄压通道的出口，使得泄压通道和第一通道之间密封。而当第一通道内的压力过大时，气压推动密封片并压缩弹簧，使得泄压通道和第一通道连通，氧气可通过泄压通道排出进行泄压。

如图4至图5所示，放空阀48包括：放空阀体、气杆34、泄压把手26和密封组件；其中，

放空阀体固设在阀座44上，放空阀体内设置有阀腔28，阀腔28的下端设置有与放空管路第一端连通的进气口，阀腔28的一侧连通有导气管37；

气杆34设于阀腔28内并可沿阀腔28的轴向移动，密封组件设于阀腔28内并套设在气杆34上，以使阀腔28与导气管37之间处于密封状态；

气杆34的上端延伸出阀腔28，泄压把手26包括凸轮旋转部261，凸轮旋转部261与气杆34的上端抵触；

气杆34上套设有复位弹簧33。

本实施例中，为便于放空，泄压把手26的上端可延伸出外壳的上端，即可在外壳的上端开设横向的通孔，泄压把手26可穿过所述通孔，而通孔的长度应满足泄压把手的转动幅度。阀体27内沿其轴向开设有阀腔28，气杆34安装在阀体27的阀腔28内，气杆34能够在阀腔28内沿阀体27的轴向直线移动，例如上下移动。进气口开设在阀腔28的下端，当放空阀安装在液氧储罐上时，阀腔28的进气口和液氧储罐的内部连通，使得液氧储罐内的气体可移动至阀腔28的下端。阀腔28的一侧连通有导气管37，用于将进入阀腔28内的气体从导气管37排出。由于液氧储罐在使用时需要处于密封状态，因此本实施例中在气杆34上套设有密封组件，当不需要打开放空阀时，密封组件所在在的位置为使阀腔28和导气管37之间处于密封状态的位置。

由于密封组件固定套设在气杆34上，因此密封组件可随气杆34同步移动。本实施例中，气杆34的向下移动由泄压把手26动作实现，具体的，泄压把手26包括凸轮旋转部261和把手部，凸轮旋转部261和把手部一体成型设置。凸轮旋转部261可通过销轴转动设于阀体27的上端，气杆34的上端延伸出阀体27并与凸轮旋转部261抵触连接，由于凸轮旋转部261的结构特性，当凸轮旋转部261在外力作用下旋转时，可向下顶压气杆34，使得气杆34在阀腔28中向下移动，从而带动密封组件同步向下移动，脱离原本保持密封状态的密封位置，此时导气管37、阀腔28和液氧储罐之间便处于连通状态，位于液氧储罐内的气体便于从导气管37排出。

为便于提高密封组件的密封性以及在放空之后的复位，本实施例中在气杆34上还套设有复位弹簧33，复位弹簧33可向密封组件施加压力，使其顶紧在密封位置，而在气杆34下移后也会再次压缩复位弹簧33，从而当凸轮旋转部261往回旋转时，气杆34在复位弹簧33的作用下可自动上移并复位。为便于凸轮旋转部261在旋转后持续对气杆34施加顶压力，凸轮旋转部261上还设置有止回部，即在没有外力作用时，可防止凸轮旋转部261在复位弹簧33的作用下直接回位。具体的，该止回部可由凸轮旋转部261上的一个拐角形成。

如图4至图5所示，阀腔28从下往上依次设为主腔281、一级密封腔282和二级密封腔283；主腔281、一级密封腔282和二级密封腔283的直径逐渐减小；

进气口设于主腔281的下端，导气管37与二级密封腔283连通。

具体的，需要说明的是，气杆34依次穿过主腔281、一级密封腔282和二级密封腔283，并在穿过二级密封腔283后延伸出阀体27上端，气体进入二级密封腔283后再从导气管37排出。由于阀体27的上端作为气杆34的驱动部安装位置，因此导气管37安装在二级密封腔283的侧面，可实现合理结构布局的同时，减小结构的整体体积。

如图4至图5所示，密封组件包括设于主腔281上端的一级密封件36和设于一级密封腔282上端的二级密封件29；一级密封件36和二级密封件29均固定套设在气杆34上。

具体的，需要说明的是，为提高阀体27的密封性，本实施例中密封组件由一级密封件36和二级密封件29组成，一级密封件36和二级密封件29均固定套设在气杆34上。通过一级密封件36和二级密封件29的设置，使得阀体27具有双重密封，使气体密封压力可达到0.5-0.8mpa。一级密封件36的环侧与主腔281之间，以及二级密封件29的环侧与一级密封腔282之间均设置有排气间隙，气体可在该排气间隙内流动，一级密封件36和二级密封件29的端面起到密封作用。

为便于一级密封件36和二级密封件29的安装，气杆34上部设置有凸环30，一级密封件36的上端抵设在凸环30的下端，二级密封件29的下端抵设在凸环30的上端。一级密封件36和二级密封件29均与气杆34过盈配合。

如图4至图5所示，还包括套设在气杆34下端的压气帽32，压气帽32的环侧与主腔281固定连接，气杆34与压气帽32滑动连接；

压气帽32上开设有连通主腔281上部和下部的通气孔31；复位弹簧33设于一级密封件36和压气帽32之间。

具体的，需要说明的是，压气帽32呈环形设置并固定在气杆34的下部，压气帽32和主腔281的内壁固定连接，气杆34可在压气帽32中自由滑动，为便于气体的流动，压气帽32上开设有通气孔31，通过通气孔31使得位于压气帽32上部和上部的空间连通，通气孔31可沿周向设置为多个。同时通过压气帽32也可便于复位弹簧33的安装，即复位弹簧33的两端分别和一级密封件36和压气帽32固定连接。

为便于复位弹簧33的安装，在压气帽32的上端和一级密封件36的下端均开设有环形槽35，复位弹簧33的上下两端分别卡设在对应的环形槽35内，从而可避免复位弹簧33在运动过程中偏移。

为进一步提高阀体27的密封性，一级密封件36设置为硬质密封件，二级密封件29设置为软制密封件。硬质密封件需要较高的密封性，可作为第一道密封结构，硬质密封件设置为紫铜密封圈，软制密封件可作为第二道密封结构，软制密封件设置为橡胶密封垫。

更进一步的，本实施例中在气杆34的上端还套设有开口圈，开口圈位于二级密封腔283内并位于橡胶密封垫的上端。

如图4至图5所示，橡胶密封垫呈锥形或凸字形设置，其上部延伸入二级密封腔283内。橡胶密封垫延伸入二级密封腔283的部分和二级密封腔283之间也具有排气间隙，该部分结构可增强橡胶密封垫的结构强度。

为进一步提升该功能阀的功能集成度，在阀座44内还设置有充装管路，充装管路的第一端用于与液氧储罐的充装管连通，第二端用于与充装阀连接。当充装管路的两端和液氧储罐内的充装管以及充装阀连接后，即可实现对液氧储罐进行液氧充装。

用气管路47、阀座44、平衡阀体和呼吸阀46均采用高导热率材料制成。能够快速传递温度，从而以整体结构形成高效的换温结构。具体的，用气管路47、阀座44、平衡阀体和呼吸阀46均采用航空铝制成。

如图1、图8至图9所示，阀座44内还设置有充装管51，充装管51的第一端与液氧储罐56的充装管路40连通，第二端延伸出阀座44并连接有充装阀50；

充装阀50包括可插接配合的充装公头25和与充装管51连接的充装母头24；其中，

充装公头25包括公头阀体19，以及设于公头阀体19内并可沿公头阀体19轴向移动的公头阀杆21；

充装母头24包括母头阀体8，以及设于母头阀体8内并可沿母头阀体8轴向移动的母头阀杆14；公头阀体19和母头阀体8插接时，公头阀杆21和母头阀杆14互相顶推，以使公头阀体19和母头阀体8连通；

母头阀体8上沿其轴向开设有导向槽12，并沿其周向开设有与导向槽12连通的卡槽11；公头阀体19上沿其径向设置有定位柱17，定位柱17可插入导向槽12并卡设在卡槽11内。

本实施例中，该液氧充装阀由充装公头25和充装母头24两部分组成，充装母头24可安装在液氧储存装置上，在常态下时，充装母头24内的母头阀杆14处于初始位置，此时充装母头24处于密封状态，避免位于液氧充装阀内的液氧泄露。而充装公头25则安装在液氧充装装置上，而充装公头25内的公头阀杆21也处于初始位置，此时充装公头25也处于密封状态。

在需要充装时，可将充装公头25插入充装母头24中，由于充装公头25上沿其轴向开设有导向槽12，因此在插入充装公头25的过程中，充装公头25上的定位柱17也插入充装母头24上的导向槽12内，随着充装公头25的持续插入，定位柱17也移动至导向槽12最里端。由于充装公头25上还开设有与导向槽12连通的卡槽11，而卡槽11沿充装公头25的周向开设，因此可通过旋转充装公头25使得定位柱17旋转卡设至卡槽11内，通过卡槽11可限制定位柱17在充装公头25轴向上的移动，从而将充装公头25固定在充装母头24上。

在此过程中，充装公头25内的公头阀杆21和充装母头24内的母头阀杆14互相顶推，使得公头阀体19和母头阀体8连通，从而使得液氧充装装置内的液氧可顺利进入液氧储存装置中。由于充装公头25通过定位柱17和卡槽11配合而固定在充装母头24上，因此在液氧充装过程中，可不用再施加外力，使得整个充装工序进一步被简化，并且节省人力。

本实施例达到了在充装时，可使公头阀体19的定位柱17同步插入母头阀体8上的导向槽12内，并转动公头阀体19使定位柱17卡在母头阀体8上的卡槽11中，使公头阀体19和母头阀体8快速对接并固定的目的，从而实现了在实现公头阀体19和母头阀体8快速对接充装的同时，可快速的将公头阀体19固定在母头阀体8上，节省人力，可实现批量操作的技术效果，进而解决了相关技术中充装阀需要向充装公头25施加较大的压力才能正常充装，导致使用时对人力要求高，不利于大批量的操作的问题。

如图8至图9所示，母头阀体8包括连通的阀杆活动部和公头插接部13，母头阀杆14设于阀杆活动部，导向槽12和卡槽11设于公头插接部13。阀杆活动部和公头插接部13内具有互相连通的阀腔，母头阀杆14安装在阀杆活动部的阀腔内。

为使充装公头25的受力更为平衡，导向槽12和卡槽11均设置为对称的两组。

为实现充装公头25和充装母头24的快速对接充装，公头阀杆21上套设有用于复位的第二弹簧20；母头阀杆14上套设有用于复位的第一弹簧9。在初始状态时，公头阀杆21在第二弹簧20的作用下抵紧在公头阀体19出口上，而母头阀杆14则在第一弹簧9的作用下则抵紧在母头阀体8的进口上。第一弹簧9和第二弹簧20采用奥氏体不锈钢，使其不与液氧反应的同时能够达到非常高的寿命，使用安全可靠。

为进一步提高充装公头25和充装母头24的密封性，母头阀杆14上依次套设有用于封闭母头阀体8进口的第一密封垫16和第二密封垫10，公头阀杆21上依次套设有用于封闭公头阀体19出口的第三密封垫23和第四密封垫18。具体的，第一密封垫16由聚四氟乙烯制成，第二密封垫10可由聚三氟乙烯制成。母头阀杆14和公头阀杆21上还套设有开口圈。

为进一步提高充装母头24的密封性，母头阀杆14上还套设有第一紫铜密封垫15，第一紫铜密封垫15设于第一密封垫16内侧，第一紫铜密封垫15作为硬密封可提高使用寿命；公头阀杆21可通过采用同样的硬密封来提高密封性，即公头阀杆21上还套设有第二紫铜密封垫22，第二紫铜密封垫22设于第三密封垫23内侧。

母头阀体8内还设置有第一固定环7，母头阀杆14滑动穿过第一固定环7；第一弹簧9的第一端与第一固定环7抵触，第二端与第一紫铜密封垫15抵触。

公头阀体19内还设置有第二固定环，公头阀杆21滑动穿过第二固定环；第二弹簧20的第一端与第二固定环抵触，第二端与第二紫铜密封垫22抵触。第一固定环7和第二固定环上均开设有用于液氧流动的通孔。

为便于在公头阀杆21上安装第三密封垫23、第四密封垫18和第二紫铜密封垫22，在公头阀杆21上还设置与凸环，同理也可在母头阀杆14上设置凸环来安装第一密封垫16、第二密封垫10和第一紫铜密封垫15。

通过对充装公头25和充装母头24进行多级密封可分别加强充装母头24和充装公头25的密封性。本实施例中该液氧充装阀可大量采用标注件，达到节能减排的效果，密封压力液力密封0.8-1.0mpa气体密封0.3-0.5mpa。第一多层密封垫和第二多层密封垫设置为防漏PTFR密封垫。通过多种密封材料配合密封，即使一级密封失效也不会导致泄露。

母头阀体8远离公头阀体19的一端设置有密封圈6，密封圈6设置为四氟密封圈6，母头阀体8端部螺纹连接有波纹管5，波纹管5将密封圈6压紧在母头阀体8端部。

如图6至图7所示，液氧储罐56包括：外罐体38、内罐体39以及设于外罐体38和内罐体39之间的真空层41；其中，

内罐体39的外侧设置有充装管路40，充装管路40呈螺旋状套设在内罐体39外侧；

充装管路40的出液端402延伸入内罐体39内，充装管路40的进液端401延伸出外罐体38。

本实施例中，该便携式液氧罐体由外罐体38和内罐体39两部分组成，外罐体38和内罐体39之间形成真空层41，通过真空层41可起到降低热传导和保温的作用。内罐体39用于储存液氧，充装管路40安装在内罐体39的外侧，充装管路40的出液端402与内罐体39连通，进液端401延伸出外罐体38，用于与液氧充装设备连接，从而将液氧从液氧充装设备中充入内罐体39内。

由于充装管路40设置为螺旋状并套设在内罐体39上，而呈螺旋状的充装管路40相对于相关技术中呈直管状的充装管路40而言，本实施例中的充装管路40具有更多的充装容积，也就意味着该充装管路40内可容纳更多的液氧。因此，对于容积相同的内罐体39而言，采用本实施例中螺旋状的充装管路40可将液氧储存在内罐体39中的同时，还可将部分液氧储存在充装管路40内。从而实现了增加该液氧罐体的储液量，提供更多的供养续航能力的技术效果，进而解决了相关技术中的液氧罐体仅仅利用了罐体内部本身的空间进行储存，导致储存量受到罐体体积的限制，储存量较小，使用时间较短的问题。

充装管路40可采用大管径镀膜铝合金管道卷制而成，流道流速快，便于快速充装。内罐体39也可采用铝制成，具体可由液氧储存铝ZL15制造，该材料常用于飞机等高速超低温设备外壳。

如图6至图7所示，充装管路40的出液端402从内罐体39的下端延伸入内罐体39内，使得液氧可从内罐体39的下端充装入内罐体39中，便于在充装时将内罐体39中的空气从上端排出，充装管路40的进液端401从内罐体39的上端延伸出外罐体38，使得充装管路40可全面的覆盖在内罐体39的外侧，充装管路40可紧密的螺旋缠绕在内罐体39上，从而可在有限的空间内，进一步增加充装管路40的容积，提高液氧罐体的储液量。

为避免该液氧罐体在倾倒时液氧泄露的问题，本实施例中充装管路40的出液端402竖直延伸入内罐体39的气相区域，使得充装管路40的出液端402在内罐体39中的位置较高，当液氧罐体发生倾倒时，内罐体39中的液氧也不会从充装管路40排出。

如图6至图7所示，内罐体39的上端还设置有出气管路42，出气管路42呈螺旋状设置，出气管路42的进气端422与内罐体39的上端连通，出气管路42的出气端421延伸出外罐体38。

具体的，需要说明的是，内罐体39上端的出气管路42用于在使用液氧罐体时将液氧挥发产生的氧气排出。由于出气管路42呈螺旋状设置，因此可增加挥发的氧气在出气管路42中的行程，从而达到减少蒸发的效果，让设备运行时间更长。更进一步，通过将出气管路42的进气端422设置在内罐体39的上端，因此当液氧罐体倾倒时，液氧也不会从出气管路42排出，进一步起到防倾倒的作用。

真空层41的抽真空口开设在液氧罐体的下端，即开设在外罐体38的下端，内罐体39和外罐体38的结构强度可满足达到较高的真空度。为进一步提高真空层41的真空度，内罐体39的外侧依次设置有防辐射涂层、分子吸附膜和隔热膜，由防辐射涂层可消除部分分子藏匿空间，减少辐射传递，而分子吸附膜则可吸附真空层41中的部分游离分子，隔热膜可降低内罐体39的热传导，通过上述结构可进一步降低真空层41的导热率。

如图6至图7所示，内罐体39的内侧设置有陶瓷防氧化涂层，从而能够隔绝铝型材被液氧氧化，从而使设备获得超高的使用年限。

如图6至图7所示，内罐体39和外罐体38的下端均设置有多个加强凸点，从而达到合理的结构强度，该设计在采用铝型材的情况下，通过各项受力分析，下部凸点采用集中力分散原理，能够将设备抽真空及罐体自身的压力进行分散，从而达到设备的整体力学稳定性。

如图6至图7所示，内罐体39的上端通过连接件43与外罐体38的上端连接，以使内罐体39悬空，相对于相关技术中内罐体39两端均和外罐体38连接而言，本实施例仅将内罐体39的上端和外罐体38连接，从而降低内罐体39和外罐体38的连接点，有效降低温度传递。连接件43的两端可通过螺栓固定连接。为进一步降低导热率，连接件43采用低导热率材料制成，具体的，连接件43设置为玻璃钢。

如图7、图11至图17所示，还包括电容液位计55，电容液位计55的测量端延伸入内罐体39中；

电容液位计55包括：绝缘隔离件4和极板主体1，绝缘隔离件4和极板主体1形成测量端；其中，

极板主体1设置为两个并相对设于绝缘隔离件4的两侧，极板主体1上间隔开设有多个断温缺口102，断温缺口102将极板主体1分为间隔布置的断温部101和板体部103。

本实施例，该板式高精度电容液位计主要由绝缘隔离件4和极板主体1组成。极板主体1设置为两个并安装在绝缘隔离件4的相对两侧，例如安装在绝缘隔离件4的上下两侧或左右两侧。绝缘隔离件4起到对两个极板主体1的安装支撑作用，并使得两个极板主体1之间可形成电容，从而实现液位测量的目的。更为具体的，每个板体部103的两端均安装有绝缘隔离件4。为解决目前的液位计中电容极板导热量较大的问题，本实施在极板主体1上间隔开设多个断温缺口102，断温缺口102将极板主体1分为间隔布置的断温部101和板体部103。断温缺口102的开设深度较深，使得形成的断温部101截面较小，减小极板主体1在断温部101的导热量，从而使得整个极板主体1的导热量得到进一步减小。由于多个板体部103的形成，使得该极板主体1形成多级电容极板，可增加电容量。由于板体部103和断温部101通过在极板主体1上开设断温缺口102形成，因此板体部103和断温部101依然为整体结构，便于生产制造，也可提高该极板主体1的使用稳定性。

本实施例达到了由绝缘隔离件4对两个极板主体1进行隔离，并在极板主体1上形成截面积更小的断温部101，降低断温部101导热量的目的，从而实现了降低液位计中极板主体1的导热量，减小热源的传递速度，降低罐内液体蒸发量，进而解决了相关技术中的液位计在超低温液体测量时因其结构为整体式导体模式导致形成可靠热桥，导热量增加，从而大大提高液体蒸发率的问题。

并且，本实施例中通过在极板主体1上形成多个板体部103，使得该极板主体1具有多级电容，测量电容值相对于传统插入式液位计高20-30％，从而精度及灵敏度相对较高。

如图11至图17所示，绝缘隔离件4设置为多个并与板体部103对应；绝缘隔离件4设置为方形，各个板体部103均固定在对应的绝缘隔离件4上。

具体的，需要说明的是，由于每个极板主体1均由多个板体部103和断温部101组成而断温部101的宽度远小于板体部103，且断温部101的长度也远小于板体部103，因此对于极板主体1的安装位置主要集中在板体部103上。本实施例中绝缘隔离件4的数量可与板体部103的数量对应，板体部103可通过螺丝固定在绝缘隔离件4上。而两个极板主体1的断温部101之间并不与绝缘隔离件4进行直接连接。

由于板体部103为扁平结构，因此为便于板体部103和绝缘隔离件4的连接，本实施例中绝缘隔离件4设置为方形，优选为横截面为长方形，从而可提供较为平整的安装面。

如图11至图17所示，还包括由低导热率材料制成的主支撑管2，主支撑管2依次贯穿各个绝缘隔离件4。

具体的，需要说明的是，由于绝缘隔离件4仅设置在极板主体1的板体部103，而对于断温部101则没有支撑和连接作用，因此应用于低温环境时，由于断温部101本身宽度较小，因此容易产生变形。为进一步提高该液位计的整体结构强度，避免在低温环境下产生变形，本实施例中增设一根主支撑管2，主支撑管2作为核心骨架结构，其具有较好的结构强度和结构稳定性，能够在低温环境下依然保持优异的物理性能。本实施例中，绝缘隔离件4呈中空设置，主支撑管2可依次穿过各个绝缘隔离件4，绝缘隔离件4和主支撑管2之间也可通过螺栓进行固定。

而主支撑管2采用低导热率材料制成，使得该液位计的导热量得到进一步的降低。优选的，绝缘隔离件4采用聚四氟乙烯制成，主支撑管2采用玻璃钢制成。玻璃钢和聚四氟乙烯均为高断温绝缘体，而由玻璃钢制成的主支撑管2也具有较高的结构强度，可防止在低温环境下极板主体1的变形。

进一步的，板体部103上连接有导线，主支撑管2的一端延伸出板体部103并设置有绝缘层，导线穿过绝缘层并与测量控制组件电性连接，导线与板体部103的连接处固定有屏蔽银丝，从而减小外部干扰信号对测量精度的影响。

如图11至图17所示，相邻板体部103通过断温部101连接，断温部101上沿其长度方向设置有多个凹槽3。

具体的，需要说明的是，如图1所示，本实施例中将一块极板主体1通过开设三个间隔的断温缺口102形成四个板体部103和断温部101，断温部101的两端和相邻的板体部103连接形成整体结构。为增加热源在断温部101的行程，以及提高热源在断温部101的传递减速和稳定性，本实施例中在断温部101上开设有多个凹槽3，且凹槽3沿断温部101的长度方向均匀分布，通过凹槽3的设置使得断温部101的表面积增加，从而可增加热源的行程和稳定性。

如图11至图17所示，凹槽3设于断温部101的两侧，凹槽3设置为弧形槽。

具体的，需要说明的是，凹槽3为半圆形的弧形槽，如图所示，该弧形槽开设在断温部101的上下两侧，沿断温部101长度方向的相邻弧形槽之间的圆心距为10mm，而断温部101的长度为50mm，弧形槽的直径为0.2mm-0.8mm，优选为0.5mm。每个断温部101上可开设5组弧形槽，每组弧形槽均为上下相对设置的两个。

为进一步增加断温部101的表面积，断温部101呈波浪形设置或折线形设置。

进一步的，断温部101的长度为板体部103长度的二分之一，从而可在满足极板主体1使用所需结构强度的同时，最大程度上减小导热量。

进一步的，断温部101与板体部103的厚度相同，均为0.1mm-0.3mm，优选为0.2mm。通过该设置使得整个极板主体1的厚度浇薄，可降低极板主体1整体的截面积，降低导热量。

进一步的，断温部101的宽度为板体部103宽度的五分之一至十分之一，优选为九分之一，使得断温部101的宽度相对于板体部103宽度而言足够小，使得热源在断温部101的导热量相对于在板体部103的导热量而言得到明显的减小，从而大幅度降低极板主体1的导热量。

当也断温电容极板应用于液氧温度监测时，为避免极板主体1和液氧产生反应，极板主体1采用医用304不锈钢制成，能够保证不与液氧反应，从而降低液氧的损耗量。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式液氧供氧装置，其特征在于，包括：外壳、液氧储罐和集成功能阀；其中，

所述液氧储罐套设在所述外壳内，所述集成功能阀固设于所述液氧储罐的上端；

所述集成功能阀包括：阀座、放空阀、平衡阀和呼吸阀；其中，

所述阀座用于安装在液氧储罐上，所述阀座内设置有放空管路和用气管路；

所述放空阀固定在所述阀座上，所述放空管路的第一端与所述放空阀连通，第二端用于与所述液氧储罐内的气相区域连通；

所述平衡阀和所述呼吸阀均固设在所述阀座上，所述平衡阀的氧气出口与所述呼吸阀的进气端连通，所述用气管路的第一端用于与所述液氧储罐内部连通，第二端与所述平衡阀的进气端连通；

液氧储罐包括内罐体，所述内罐体的外侧设置有充装管路，所述充装管路呈螺旋状套设在所述内罐体的外侧。

2.根据权利要求1所述的便携式液氧供氧装置，其特征在于，所述呼吸阀包括与所述平衡阀的出气端连通的脉冲呼吸通道和直流呼吸通道，所述脉冲呼吸通道和所述直流呼吸通道上分别设置有脉冲调节件和直流调节件；

所述脉冲调节件和直流调节件分别用于调节所述脉冲呼吸通道和直流呼吸通道的启闭。

3.根据权利要求2所述的便携式液氧供氧装置，其特征在于，所述平衡阀包括固设在所述阀座上的平衡阀体，所述平衡阀体内设置有第一通道，所述第一通道的第一端与所述用气管路的第二端连通，所述第一通道的第二端与所述呼吸阀的进气端连通；

所述阀体上还设置有多个泄压通道，多个所述泄压通道并联在所述第一通道上，每个所述泄压通道内均设置有泄压机构，不同的所述泄压机构可在不同的压力条件下打开对应的所述泄压通道进行泄压。

4.根据权利要求1所述的便携式液氧供氧装置，其特征在于，所述放空阀包括：放空阀体、气杆、泄压把手和密封组件；其中，

所述放空阀体固设在所述阀座上，所述放空阀体内设置有阀腔，所述阀腔的下端设置有与所述放空管路第一端连通的进气口，所述阀腔的一侧连通有导气管；

所述气杆设于所述阀腔内并可沿所述阀腔的轴向移动，所述密封组件设于所述阀腔内并套设在所述气杆上，以使所述阀腔与所述导气管之间处于密封状态；

所述气杆的上端延伸出所述阀腔，所述泄压把手包括凸轮旋转部，所述凸轮旋转部与所述气杆的上端抵触；

所述气杆上套设有复位弹簧。

5.根据权利要求1至4任一项所述的便携式液氧供氧装置，其特征在于，所述阀座内还设置有充装管，所述充装管的第一端与液氧储罐的充装管路连通，第二端延伸出所述阀座并连接有充装阀；

所述充装阀包括可插接配合的充装公头和与所述充装管路连接的充装母头；其中，

所述充装公头包括公头阀体，以及设于所述公头阀体内并可沿所述公头阀体轴向移动的公头阀杆；

所述充装母头包括母头阀体，以及设于所述母头阀体内并可沿所述母头阀体轴向移动的母头阀杆；所述公头阀体和所述母头阀体插接时，所述公头阀杆和所述母头阀杆互相顶推，以使公头阀体和所述母头阀体连通；

所述母头阀体上沿其轴向开设有导向槽，并沿其周向开设有与所述导向槽连通的卡槽；所述公头阀体上沿其径向设置有定位柱，所述定位柱可插入所述导向槽并卡设在所述卡槽内。

6.根据权利要求5所述的便携式液氧供氧装置，其特征在于，所述液氧储罐还包括外罐体以及设于所述外罐体和所述内罐体之间的真空层；其中，

所述充装管路呈螺旋状套设在所述内罐体外侧；

所述充装管路的出液端延伸入所述内罐体内，所述充装管路的进液端延伸出所述外罐体。

7.根据权利要求6所述的便携式液氧供氧装置，其特征在于，所述充装管路的出液端从所述内罐体的下端延伸入所述内罐体内，所述充装管路的进液端从所述内罐体的上端延伸出所述外罐体；

充装管路的出液端竖直延伸入所述内罐体的气相区域；

内罐体的上端还设置有出气管路，所述出气管路呈螺旋状设置，所述出气管路的进气端与所述内罐体的上端连通，所述出气管路的出气端延伸出所述外罐体。

8.根据权利要求7所述的便携式液氧供氧装置，其特征在于，所述内罐体的上端通过连接件与所述外罐体的上端连接，以使所述内罐体悬空；所述连接件采用低导热率材料制成。

9.根据权利要求1所述的便携式液氧供氧装置，其特征在于，还包括电容液位计，所述电容液位计的测量端延伸入所述内罐体中；

所述电容液位计包括：绝缘隔离件和极板主体；其中，

所述极板主体设置为两个并相对设于所述绝缘隔离件的两侧，所述极板主体上间隔开设有多个断温缺口，所述断温缺口将所述极板主体分为间隔布置的断温部和板体部。

10.根据权利要求9所述的便携式液氧供氧装置，其特征在于，所述绝缘隔离件设置为多个并与所述板体部对应；绝缘隔离件设置为方形，各个所述板体部均固定在对应的所述绝缘隔离件上；

还包括由低导热率材料制成的主支撑管，所述主支撑管依次贯穿各个所述绝缘隔离件。

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