CN207750550U - 一种高精度双路气体互补稳压模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高精度双路气体互补稳压模块，该稳压模块内每侧的出气通道和进气通道与压力感应腔分离独立设置，出气通道和进气通道之间不经过压力感应腔进行连通，出气通道通过压力传输口与压力感应腔连通。本实用新型提供的方案在结构上消除气体冲击对感应膜片的附加影响，在两路气体流量不一样时，能够使输出的两路气体压力仍能保持一致，使进入下游比例阀的两路气体压力的一致性不受两路气体流量变化的影响，提高气体配比器的输出浓度的精度，满足工业特种气体领域及医疗气体领域对气体浓度精度不断增长的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体混配技术，具体涉及用于气体混配的气体互补稳压技术。
背景技术
在混合气体配比或混配领域，由于流程的需要，多数是采用控制流量方式的连续型气体配比流程。即分别控制两路气体的接入流量，混合后，合并为一路输出。按流体力学原理，流量大小主要由过流面积和上下游压力决定。对于气体配比或混合器的两路流量控制，由于气体配比或混合器的输出口压力相同，只要保证接入的两路气体压力一致，再按比例控制两路气体的过流面积，就能得到稳定的、高精度浓度的混合气体。因此，要得到稳定的、高精度的混合气体，需要前端高精度双路气体互补稳压阀，使进入比例控制阀的两路气体压力一致。
现有的前端高精度双路气体互补稳压阀如图1所示，两路阀体11、21对面组合在一起，中间共用一个压力感应膜片30，两路气体分别从各自的进气口12、22接入，通过各的阀13、23进入感应膜片30两侧的感应腔14、24，再从各自的出口15、25输出。
当感应模片两侧的压力不一致时，感应膜片受不平衡力的作用，向另一侧移动，将压力较低侧的阀开启的更大一点，升高此侧压力。同时将压力较高侧阀的开度减小一点，降低此侧压力，使感应膜片两侧压力达到平衡，即两路气体的输出压力一致。感应膜片中心为刚性提高感应膜片的承压性能，外部为柔性，保持敏感度。
参见图2，其所示为现有结构的前端高精度双路气体互补稳压阀中气体流动示意图。由图可知，现有前端高精度双路气体互补稳压阀中，由于进气口和出气口之间直接通过压力感应腔进行连通，使得气体进、出阀时要通过压力感应腔，并且气流通过感应腔后流动方向发生了变化，这样当两路气体流量不一样时，两路气体对压力感应膜片的冲击力不一样，或压力感应膜片对气体的反击力大小不一样。流量大的一侧，对感应膜片的直接冲击大，压力感应膜片上多出一个的附加作用力，打破了感应膜片两侧的压力平衡，导致实际上一侧输出压力比对侧压力低，未达到预期的要求，从而两侧流量变化时会影响气体混合的浓度精度。
另外，前端高精度双路气体互补稳压阀中阀芯套件部分为零散结构，在实际使用过程中进行维修时需要拆卸整个阀体，维修不方便。
实用新型内容
针对现有双路气体互补稳压阀在输出压力控制精度上所存在的问题，需要一种新的双路气体互补稳压方案。
为此，本实用新型所要解决的问题是提供一种高精度双路气体互补稳压模块，以克服现有技术所存在的问题。
为了解决上述问题，本实用新型提供的高精度双路气体互补稳压模块，其内每侧的出气通道和进气通道与压力感应腔分离独立设置，出气通道和进气通道之间不经过压力感应腔进行连通，出气通道通过压力传输口与压力感应腔连通。
进一步的，所述压力传输口大小可调。
进一步的，所述稳压模块中每侧都具有独立且连通的进气腔和出气腔，分别连通进气通道和出气通道；所述进气腔和出气腔之间的连通由阀芯进行调节。
进一步的，所述稳压模块中的阀芯采用螺纹插装式阀结构。
本实用新型提供的方案在结构上消除气体冲击对感应膜片的附加影响，在两路气体流量不一样时，能够使输出的两路气体压力仍能保持一致，使进入下游比例阀的两路气体压力的一致性不受两路气体流量变化的影响，提高气体配比器的输出浓度的精度，满足工业特种气体领域及医疗气体领域对气体浓度精度不断增长的要求。
再者，本实用新型提供的方案维修时不需要拆卸整个阀体，维修方便。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。
图1为现有双路气体互补稳压阀的结构示意图；
图2为现有双路气体互补稳压阀中气体流动示意图；
图3为本实例中给出的高精度双路气体互补稳压模块的结构示意图；
图4为本实例中给出的高精度双路气体互补稳压模块的分解示意图；
图5为本实例中给出的阀体剖切图；
图6为本实例中阀芯组装配图；
图7为本实例中给出的阀芯组分解图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
本实例方案通过将稳压模块中的出气通道和进气通道与压力感应腔分离独立设置，为单独的通道，使得出气通道和进气通道之间不经过压力感应腔进行连通，同时在出气通道与压力感应腔之间增加一个压力传输口，将出气压力反馈至压力感应腔。由此可使得气流进出阀时不通过压力感应腔，消除了现在结构上存在的气体冲击问题，并可调整压力传输口大小增加阻尼，稳定感应腔压力，减少压力波动和振动。
阀芯套件采用组件形式，采用螺纹插装式阀结构，在不拆卸阀体情况下，可直接卸下阀芯组，便于维修。
参见图3和图4，其所示为本实例基于上述原理给出的一个高精度双路气体互补稳压模块的组成示例。
由图可知，该高精度双路气体互补稳压模块整体为左右对称结构，由左阀体100和右阀体200面对面组合而成，并在中间设置一个压力感应膜片300。
本实例方案中左阀体100和右阀体200结构对称相同，此处以左阀体100为例具体说明一下其组成结构。
参见图3和图5，该左阀体100整体为方形体，中心位置开设有用于安装阀芯组180的形腔110，该形腔里沿轴向分割为独立的进气腔120和出气腔130，该进气腔120与出气腔130之间相互连通；该左阀体100中分别设置有与进气腔120和出气腔130连通的进气通道140和出气通道150，进气通道140与出气通道150之间独立设置。作为优选方案，本实例中的进气通道140与出气通道150分别沿进气腔120与出气腔130同一径向设置，两者并列延伸至左阀体100下部。
同时，该左阀体100内端面设置有压力感应膜片300相配合的安置槽，该安置槽与与压力感应膜片300配合在两者之间形成相应的压力感应腔170。该压力感应腔170与左阀体100内的进气腔120与出气腔130同轴分部，且分离独立设置，同时该压力感应腔170与出气通道150之间开设有一压力传输口160；同时该压力传输口160实现压力感应腔170与出气通道150之间的连通，以便将出气压力反馈至压力感应腔。本实例中的压力传输口160采用水平设置方式的方式，设置在压力感应腔170与出气通道150之间。
在此基础上，本左阀体100中还设置有相应的阀芯组180(如图1和2所示)，该阀芯组180安插在左阀体100的形腔110中(如图6所示)，其顶端依次穿过进气腔120与出气腔130，并伸入到压力感应腔170中，与压力感应膜片300接触配合。该阀芯组180将压力感应腔170与出气腔130之间隔断，同时可调节进气腔120与出气腔130之间的连通状态。
本阀芯组180具体采用整体式螺纹插装式阀结构，这样能够在不拆卸阀体情况下，可直接卸下阀芯组，便于维修。
参见图7，该螺纹插装结构的阀芯组180主要包括：阀套181，阀杆182，阀盖183，复位弹簧184，以及隔离进出气腔的密封圈185及自身防泄漏的密封圈186、187。各个组成部件之间依据图6所示的装配方式进行螺纹插装组成整体式螺纹插装结构的阀芯组180。具体的组装配合方式，此处不加以赘述。
基于方案方案即可构成本方案中的左阀体100，同样的基于同样的方案可构成本方案中的右阀体200。
同时，本方案中的压力感应膜片130，具体为中部为刚性，外缘为柔性的圆板状膜片。
基于上述结构的左阀体100与右阀体200，两者之间相对固定设置，并且在两者夹设压力感应膜片130，由此来构成高精度双路气体互补稳压模块。
本实例在具体实施时，将整体式螺纹插装结构的阀芯组直接装入相应的阀体中，形成左、右阀体组件。接着将左、右阀体组件100、200夹紧固定压力感应膜片300组成双路气体互补稳压阀(如图4所示)。
在双路气体互补稳压阀中，压力感应膜片300的两侧分别与左右阀体的端面形成压力感应腔，左右压力感应腔分别只有由各自的压力传输口，将各自的出气压力反馈到各自的压力感应腔，由此来感应压力感应膜片300两侧的压力变化，感应膜片(2)根据压力变化情况，控制阀芯的开度，压力高一侧阀芯开度减小，降低出气压力；同时压力低的一侧阀芯开度增加，升高出气压力，平衡压力感应膜片300两侧压力的变化，始终使两侧输出压力一致，消除了现在结构上存在的气体冲击问题，使进入下游比例阀的两路气体压力的一致性不受两路气体流量变化的影响，提高气体配比器的输出浓度的精度。
在此基础上，还可通过调整压力传输口大小增加阻尼，稳定感应腔压力，减少压力波动和振动。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.高精度双路气体互补稳压模块，其特征在于，所述稳压模块内每侧的出气通道和进气通道与压力感应腔分离独立设置，出气通道和进气通道之间不经过压力感应腔进行连通，出气通道通过压力传输口与压力感应腔连通。
2.根据权利要求1所述的高精度双路气体互补稳压模块，其特征在于，所述压力传输口大小可调。
3.根据权利要求1所述的高精度双路气体互补稳压模块，其特征在于，所述稳压模块中每侧都具有独立且连通的进气腔和出气腔，分别连通进气通道和出气通道；所述进气腔和出气腔之间的连通由阀芯进行调节。
4.根据权利要求1所述的高精度双路气体互补稳压模块，其特征在于，所述稳压模块中的阀芯采用螺纹插装式阀结构。
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| CN111075959A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-28 | 北京动力机械研究所 | 一种自适应调节流量比例调节器 |
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2017
- 2017-12-20 CN CN201721795231.1U patent/CN207750550U/zh active Active
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| CN111075959B (zh) * | 2019-12-06 | 2021-07-16 | 北京动力机械研究所 | 一种自适应调节流量比例调节器 |
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