CN114010908B - 一种用于机载氧气系统的防窒息活门机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于呼吸技术领域，具体公开一种用于机载氧气系统的防窒息活门机构，包括外壳，所述外壳包括侧壁设有与呼吸面罩连通的出气口；所述外壳顶部左侧与底部右侧均设有进气口，所述外壳顶部右侧设有应急氧连通管，所述外壳底部左侧设有主氧源连通管；当开启应急氧源关闭主氧源且同时随着应急氧源内的氧气逐渐减少的过程中，在波纹管的弹力和弹性膜作用下使每个转动组件的两个“V”型板偏转逐渐恢复至“V”型凸台与“V”型板之间设置的预设间隙，从而在人员发生突发疾病呼吸微弱且此时应急氧气不足的情况下，依然能够自主与大气连通，避免人员窒息。

Description

一种用于机载氧气系统的防窒息活门机构

技术领域

本发明属于呼吸技术领域，具体是一种用于机载氧气系统的防窒息活门机构。

背景技术

机载氧气系统是一种用于供用户吸氧的氧气供气系统，随着机载氧气系统的发展，越来越多的局部设备被开发和应用，比如用于制备高浓度氧气的制氧设备、用于将氧气与空气混合的混合设备、用于用户吸氧使用的吸氧设备等。

目前，机载氧气来源有两个，一个是主氧源的氧气，另一个应急氧源；一般应急氧源压力高于主氧源压力，用户使用时只能使用其中一种氧源的氧气，比如正常情况下用户一般通过肺式供氧部件吸入主氧源中的制氧机氧气，应急情况下通过持续供氧部件吸入应急氧源的氧气。

中国专利CN112984180B公开了一种用于机载氧气系统的防窒息活门机构，连接于氧源设备与吸氧设备之间，氧源设备包括主氧源设备和应急氧源设备，所述防窒息活门机构包括外壳、活门座、活门盖、活门压簧、活门杆、回位压簧和膜片，外壳内位于上、中、下的位置分别设有上内腔、中内腔和下内腔，膜片安装于上内腔内将其隔离为第一上内腔和第二上内腔，中内腔的腔壁上设有空气进气口，活门座安装于下内腔的上部，回位弹簧置于第一上内腔内，活门杆的上端与膜片的中部连接，活门杆的下端设有活门杆堵头；上述防窒息活门机构在使用人员遇到紧急情况时，如人员发生突发疾病呼吸微弱且此时氧气耗尽，人员已经昏迷，其自主进行的呼吸量较弱，在人员吸气时，上述活门机构才与大气连通，但由于此时呼吸量较弱，不能够打开活门机构，将容易导致人员窒息。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，本发明提供了一种用于机载氧气系统的防窒息活门机构，具有能够在人员晕厥且氧源耗尽时能够自主与大气连通的优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于机载氧气系统的防窒息活门机构，包括外壳，所述外壳包括侧壁设有与呼吸面罩连通的出气口；所述外壳顶部左侧与底部右侧均设有进气口，所述外壳顶部右侧设有应急氧连通管，所述外壳底部左侧设有主氧源连通管；

所述外壳顶部与底部侧壁均通过第一转轴转动连接有一转动组件；所述外壳顶部和底部均设有“V”型凸台；底部所述“V”型凸台左侧开设有与主氧源设备连通的第一通道，底部所述“V”型凸台右侧开设有与进气口连通的第二通道，顶部所述“V”型凸台左侧开设有与进气口连通的第三通道，顶部所述“V”型凸台右侧开设有与应急氧源连通的第四通道；

两个所述转动组件相互远离的一端均通过弹性膜与“V”型凸台连接，每个所述转动组件顶部与底部前后侧均对称设有第二转轴，两个所述第二转轴之间密封转动连接有“V”型板，两个所述“V”型板相对的一侧通过波纹管密闭连接；两个所述“V”型板之间固定连接有固定板，所述“V”型板与“V”型凸台之间留有预设的气流流通的间隙；所述固定板将“V”型板与波纹管组成的空间分割成第一空腔和第二空腔；两个所述第一空腔均通过软管和电磁阀与主氧源设备连通，右侧上部所述第二空腔与主氧源设备连通；右侧下部所述第二空腔与应急氧源设备连通；上部所述“V”型板右侧开设有第一通孔；下部所述“V”型板的右侧开设有第二通孔；所述第一通孔通过橡胶软管与主氧源设备连通，所述橡胶软管贯穿顶部转动组件的两个“V”型板，所述第二通孔方向倾斜向右下方，所述第二通孔内设有第一特斯拉单向阀，同时第四通道内设有第二特斯拉单向阀，所述第二特斯拉单向阀位于第一特斯拉单向阀的左侧；

当开启应急氧源关闭主氧源且同时随着应急氧源内的氧气逐渐减少的过程中，在所述波纹管和弹性膜的弹力作用下带动每个转动组件的两个“V”型板偏转并逐渐恢复至“V”型凸台与“V”型板之间设置的预设间隙，从而在人员发生突发疾病呼吸微弱且此时应急氧气不足的情况下，依然能够自主与大气连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明，在开启主氧源且关闭应急氧源时，第一通道内的主氧源气流对着下方“V”型板的左端吹放气流，第一通孔内的主氧源气流对着上方的“V”型凸台吹放气流，在气流吹力下，下方“V”型板绕第一转轴并向外壳内部偏转，上方“V”型板绕第一转轴并向外壳内部偏转，由于“V”型板的偏转，在杠杆力作用下，从而使下方“V”型板右侧向靠近外壳侧壁一侧偏转并与下方的“V”型凸台贴合，同时上方“V”型板左侧向靠近外壳侧壁一侧偏转并与上方的“V”型凸台贴合，从而使底部“V”型板右侧和顶部“V”型板左侧与进气口之间形成密闭连接，一方面避免外部大气进入稀释主氧源内的气体，导致吸氧量浓度下降的情况发生；另一方面避免主氧源气体泄漏的情况发生。

2、本发明，当开启应急氧源关闭主氧源时，第二通孔内的应急氧源气流对着下方“V”型板的右端吹放气流，第四通道内的应急氧源气流对着上方的“V”型凸台吹放气流；在气流吹力下，从而使下方“V”型板的偏转方向与在开启主氧源且关闭应急氧源时的偏转方向相反，同时使上方“V”型板的偏转方向与在开启主氧源且关闭应急氧源时的偏转方向相同，进而使底部第一通道关闭，顶部“V”型板左侧与进气口之间形成密闭连接，同时在第二通孔内的应急氧源气流流动作用下，使第二通孔左侧与进气口顶部形成负压，从而将外部大气从进气口吸入并与应急氧源气流混合，从而对应急氧进行稀释，避免氧浓度过高，对人体会造成不可逆的损害。

3、本发明，当开启应急氧源关闭主氧源且同时随着应急氧源内的氧气逐渐减少的过程中，在波纹管的弹力和弹性膜作用下使每个转动组件的两个“V”型板偏转逐渐恢复至“V”型凸台与“V”型板之间设置的预设间隙，从而在人员发生突发疾病呼吸微弱且此时应急氧气不足的情况下，依然能够自主与大气连通，避免人员窒息。

附图说明

图1为本发明整体结构三维示意图；

图2为本发明整体结构另一角度三维示意图；

图3为本发明外壳内部结构示意图；

图4为本发明整体结构剖视图；

图5为本发明转动组件结构示意图；

图6为本发明转动组件剖视图。

1、外壳；2、出气口；3、进气口；4、应急氧连通管；5、主氧源连通管；6、第一转轴；7、转动组件；8、“V”型凸台；9、第一通道；10、第二通道；11、第三通道；12、第四通道；13、弹性膜；14、第二转轴；15、“V”型板；16、波纹管；17、固定板；18、第一空腔；19、第二空腔；20、第一通孔；21、第二通孔；22、密封盖板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1-6所示，一种用于机载氧气系统的防窒息活门机构，包括外壳1，外壳1包括侧壁设有与呼吸面罩连通的出气口2；外壳1顶部左侧与底部右侧均设有进气口3，外壳1顶部右侧设有应急氧连通管4，外壳1底部左侧设有主氧源连通管5；外壳1顶部与底部侧壁均通过第一转轴6转动连接有一转动组件7；外壳1顶部和底部均设有“V”型凸台8；底部“V”型凸台8左侧开设有与主氧源设备连通的第一通道9，底部“V”型凸台8右侧开设有与进气口3连通的第二通道10，顶部“V”型凸台8左侧开设有与进气口3连通的第三通道11，顶部“V”型凸台8右侧开设有与应急氧源连通的第四通道12。

两个转动组件7相互远离的一端均通过弹性膜13与“V”型凸台8连接，每个转动组件7顶部与底部前后侧均对称设有第二转轴14，两个第二转轴14之间密封转动连接有“V”型板15，两个“V”型板15相对的一侧通过波纹管16密闭连接；两个“V”型板15之间固定连接有固定板17，“V”型板15与“V”型凸台8之间留有预设的气流流通的间隙；固定板17将“V”型板15与波纹管16组成的空间分割成第一空腔18和第二空腔19；两个第一空腔18均通过软管和电磁阀与主氧源设备连通，右侧上部第二空腔19与主氧源设备连通；右侧下部第二空腔19与应急氧源设备连通；上部“V”型板15右侧开设有第一通孔20；下部“V”型板15的右侧开设有第二通孔21；第一通孔20通过橡胶软管与主氧源设备连通，橡胶软管贯穿顶部转动组件7的两个“V”型板15，第二通孔21方向倾斜向右下方，第二通孔21内设有第一特斯拉单向阀，同时第四通道12内设有第二特斯拉单向阀，第二特斯拉单向阀位于第一特斯拉单向阀的左侧；当开启应急氧源关闭主氧源且同时随着应急氧源内的氧气逐渐减少的过程中，在波纹管16和弹性膜13弹力作用下带动每个转动组件7的两个“V”型板15偏转并逐渐恢复至“V”型凸台8与“V”型板15之间设置的预设间隙，从而在人员发生突发疾病呼吸微弱且此时应急氧气不足的情况下，依然能够自主与大气连通。

第一特斯拉单向阀的流通方向为从第二空腔19流向外壳1内腔，第二特斯拉单向阀的流通方向为从外壳1外部流向外壳1内腔。

电磁阀为两位三通阀，两位三通阀一端与增压设备连接，增压设备与主氧源设备连通，两位三通阀另一端与主氧源设备的制氧部件的进气端连通；通过控制两位三通阀的转动，从而控制左侧第一空腔18与主氧源设备导通或第一空腔18与主氧源设备的制氧部件的进气端导通。

“V”型板15与“V”型凸台8相对的一侧均设有弹性密封垫片；“V”型凸台8上均设有弹性密封垫片；通过设置弹性密封垫片，从而使“V”型板15压紧在“V”型凸台8上时形成密封连接。

第一空腔18内设有回位弹簧，回位弹簧用于快速使波纹管16恢复原状；通过设置回位弹簧，从而解决波纹管16恢复原状慢的问题，进而提高波纹管16恢复原状的速度。

外壳1左右两侧均开设有密封盖板22，密封盖板22与外壳1通过螺栓密封固定连接；通过设置可拆卸的密封盖板22，能够实现对防窒息活门机构内部零部件的更换与维护。

“V”型板15的凹陷处设有夹持组件，夹持组件用于夹持弹性膜13，夹持组件包括第一夹片和第二夹片，第一夹片和第二夹片均开设有螺纹孔，螺纹孔内设有螺栓；上述夹持组件图中未示出。

第一通道9和第四通道12均内开设有螺纹，应急氧连通管4与第一通道9螺纹连接，主氧源连通管5与第四通道12螺纹连接；通过转动应急氧连通管4旋进第一通道9内的长度和主氧源连通管5旋进第四通道12内的长度，从而调节第一空心螺纹杆的出气端与“V”型板15之间的预设间距，进而能够保证波纹管16长时间使用因收缩变形导致应急氧连通管4和主氧源连通管5的出气端与“V”型板15之间的预设间距变化的问题。

使用过程中，在开启主氧源且关闭应急氧源时，第一通道9内的主氧源气流对着下方“V”型板15的左端吹放气流，第一通孔20内的主氧源气流对着上方的“V”型凸台8吹放气流，在气流吹力下，下方转动组件7的“V”型板15左侧受力，同时上方转动组件7的“V”型板15右侧在气流的反推力作用下，下方“V”型板15绕第一转轴6并向外壳1内部偏转，上方“V”型板15绕第一转轴6并向外壳1内部偏转，由于“V”型板15的偏转，在杠杆力作用下，从而使下方“V”型板15右侧向靠近外壳1侧壁一侧偏转并与下方的“V”型凸台8贴合，同时上方“V”型板15左侧向靠近外壳1侧壁一侧偏转并与上方的“V”型凸台8贴合，在随着内部主氧源逐渐增多气压增大，从而进一步提高“V”型板15对“V”型凸台8的挤压力，从而使底部“V”型板15右侧和顶部“V”型板15左侧与进气口3之间形成密闭连接，一方面避免外部大气进入稀释主氧源内的气体，导致吸氧量浓度下降的情况发生；另一方面避免主氧源气体泄漏的情况发生。

当开启应急氧源关闭主氧源时，第二通孔21内的应急氧源气流对着下方“V”型板15的右端吹放气流，第四通道12内的应急氧源气流对着上方的“V”型凸台8吹放气流；在气流吹力下，下方转动组件7的“V”型板15右侧受到反向推力，同时上方转动组件7的“V”型板15右侧在第四通道12内的应急氧源气流的推力作用下，从而使下方“V”型板15的偏转方向与在开启主氧源且关闭应急氧源时的偏转方向相反，同时使上方“V”型板15的偏转方向与在开启主氧源且关闭应急氧源时的偏转方向相同，进而使底部第一通道9关闭，顶部“V”型板15左侧与进气口3之间形成密闭连接，同时在第二通孔21内的应急氧源气流流动作用下，使第二通孔21左侧与进气口3顶部形成负压，从而将外部大气从进气口3吸入并与应急氧源气流混合，从而对应急氧进行稀释，避免氧浓度过高，对人体会造成不可逆的损害。

同时随着应急氧源内的氧气减少，其应急氧的压力下降，在波纹管16的弹力和弹性膜13作用下，从而使每个转动组件7的两个“V”型板15偏转逐渐恢复至原状，在逐渐反转的过程中，底部右侧进气口3的“V”型板15逐渐靠近“V”型凸台8，减小“V”型板15与“V”型凸台8之间的间隙，从而减少外部气体进入内部，从而减小稀释程度，使人处于适宜的吸氧浓度；由于“V”型凸台8与“V”型板15之间与设有预设间隙，上述预设间隙为能够满足呼吸微弱人员正常呼吸的间隙，从而在人员发生突发疾病呼吸微弱且此时应急氧气耗尽或气量不足的情况下，依然能够自主与大气连通，避免人员窒息。

在人员呼吸微弱情况下，打开主氧源，然后控制系统通过控制两位三通阀的导通方向，当第一空腔18与主氧源设备和增压设备连通时，使“V”型板15左侧充入气体，波纹管16膨胀使每个转动组件7的两个“V”型板15左侧均向相互背离的方向偏转，同时使左侧下方主氧源进气口被挤压封堵，上部右侧波纹管16内的主氧源的橡胶软管被挤压弯折，从而使主氧源停止补气，在波纹管16膨胀作用下，使外壳1内的氧气压入呼吸面罩，从而对人员进行辅助呼吸；当第一空腔18与主氧源设备的制氧部件的进气端连通时，使波纹管16快速放气，波纹管16收缩恢复原状态，从而使左侧下方主氧源进气口导通，上部右侧波纹管16内的主氧源的橡胶软管恢复原状态并导通，从而对外壳1内进行补氧，为下一次辅助呼吸做准备。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于机载氧气系统的防窒息活门机构，包括外壳，其特征在于：所述外壳包括侧壁设有与呼吸面罩连通的出气口；所述外壳顶部左侧与底部右侧均设有进气口，所述外壳顶部右侧设有应急氧连通管，所述外壳底部左侧设有主氧源连通管；

所述外壳顶部与底部侧壁均通过第一转轴转动连接有一转动组件；所述外壳顶部和底部均设有“V”型凸台；底部所述“V”型凸台左侧开设有与主氧源设备连通的第一通道，底部所述“V”型凸台右侧开设有与进气口连通的第二通道，顶部所述“V”型凸台左侧开设有与进气口连通的第三通道，顶部所述“V”型凸台右侧开设有与应急氧源连通的第四通道；

两个所述转动组件相互远离的一端均通过弹性膜与“V”型凸台连接，每个所述转动组件顶部与底部前后侧均对称设有第二转轴，两个所述第二转轴之间密封转动连接有“V”型板，两个所述“V”型板相对的一侧通过波纹管密闭连接；两个所述“V”型板之间固定连接有固定板，所述“V”型板与“V”型凸台之间留有预设的气流流通的间隙；所述固定板将“V”型板与波纹管组成的空间分割成第一空腔和第二空腔；两个所述第一空腔均通过软管和电磁阀与主氧源设备连通，右侧上部所述第二空腔与主氧源设备连通；右侧下部所述第二空腔与应急氧源设备连通；上部所述“V”型板右侧开设有第一通孔；下部所述“V”型板的右侧开设有第二通孔；所述第一通孔通过橡胶软管与主氧源设备连通，所述橡胶软管贯穿顶部转动组件的两个“V”型板，所述第二通孔方向倾斜向右下方，所述第二通孔内设有第一特斯拉单向阀，同时第四通道内设有第二特斯拉单向阀，所述第二特斯拉单向阀位于第一特斯拉单向阀的左侧；

所述第一特斯拉单向阀的流通方向为从第二空腔流向外壳内腔，所述第二特斯拉单向阀的流通方向为从外壳外部流向外壳内腔；

当开启应急氧源关闭主氧源且同时随着应急氧源内的氧气逐渐减少的过程中，在所述波纹管和弹性膜的弹力作用下带动每个转动组件的两个“V”型板偏转并逐渐恢复至“V”型凸台与“V”型板之间设置的预设间隙，从而在人员发生突发疾病呼吸微弱且此时应急氧气不足的情况下，依然能够自主与大气连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于机载氧气系统的防窒息活门机构，其特征在于：所述电磁阀为两位三通阀，所述两位三通阀一端与增压设备连接，增压设备与主氧源设备连通，所述两位三通阀另一端与主氧源设备的制氧部件的进气端连通。

3.根据权利要求2所述的一种用于机载氧气系统的防窒息活门机构，其特征在于：在人员呼吸微弱情况下，打开主氧源，然后控制系统通过控制所述两位三通阀的导通方向，当所述第一空腔与主氧源设备和增压设备连通时，使所述“V”型板左侧充入气体，所述波纹管膨胀使每个转动组件的两个“V”型板左侧均向相互背离的方向偏转，同时使左侧下方主氧源进气口被挤压封堵，上部右侧所述波纹管内的主氧源的软管被挤压弯折，从而使主氧源停止补气，在所述波纹管膨胀作用下，使所述外壳内的氧气压入呼吸面罩，从而对人员进行辅助呼吸。

4.根据权利要求1所述的一种用于机载氧气系统的防窒息活门机构，其特征在于：所述第一通道和第四通道均内开设有螺纹，所述应急氧连通管与第一通道螺纹连接，所述主氧源连通管与第四通道螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于机载氧气系统的防窒息活门机构，其特征在于：所述“V”型板与“V”型凸台相对的一侧均设有弹性密封垫片；所述“V”型凸台上均设有弹性密封垫片。

6.根据权利要求1所述的一种用于机载氧气系统的防窒息活门机构，其特征在于：所述第一空腔内设有回位弹簧，所述回位弹簧用于快速使波纹管恢复原状。

7.根据权利要求1所述的一种用于机载氧气系统的防窒息活门机构，其特征在于：所述外壳左右两侧均开设有密封盖板，所述密封盖板与外壳通过螺栓密封固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于机载氧气系统的防窒息活门机构，其特征在于：所述“V”型板的凹陷处设有夹持组件，所述夹持组件用于夹持弹性膜，所述夹持组件包括第一夹片和第二夹片，所述第一夹片和第二夹片均开设有螺纹孔，所述螺纹孔内设有螺栓。

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