CN213685401U - 机载制氧设备用高集成度自动切换阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机载制氧设备用高集成度自动切换阀，包括多个电磁阀、底座和上盖，上盖安装在底座的上面，多个电磁阀安装在上盖的上面，底座和上盖内设有与多个电磁阀一一对应的多组切换控制结构；每一组切换控制结构包括底座内的第一底座内腔、第二底座内腔、第三底座内腔以及上盖内的第一上盖内腔和第二上盖内腔，对应内腔之间通过电磁阀控制通断。本实用新型将多个电磁阀和对应的多组切换控制结构通过底座和上盖集成在一起，形成具有与多个分子筛床一一对应的多组独立控制功能的组合式切换阀，有效降低了产品体积和质量，显著提高了产品集成度，始终能够维持且只能维持一种工作模式，显著提高了两种工作模式之间的切换控制精度。

Description

机载制氧设备用高集成度自动切换阀

技术领域

本实用新型涉及一种自动切换阀，尤其涉及一种机载制氧设备用高集成度自动切换阀。

背景技术

机载制氧设备是安装在飞机上的氧气制造设备，经过多年探索和发展，分子筛制氧系统开始在飞机上广泛使用。要实现分子筛变压吸附制氧目的，必须由控制阀来完成压缩空气供气和氮气解吸排放之间的自动切换。

用于变压吸附制氧的传统控制阀主要有6种不同的类型：二位五通单控滑柱式电磁阀、二位五通双控滑柱式电磁阀、电磁先导阀式气动阀、二位四通膜式电磁阀、旋转阀和压力控制气动阀。其中电磁先导阀式气动阀结构可靠，在实际使用中故障率很低，应用较广。

但是，传统控制阀在实际应用中因为需要与压缩空气源、氮气排放管和多个分子筛床的空气入口和氮气出口进行分别对应连接，所以采用的散件很多，管路复杂，集成度低，不但导致体积大、质量重，而且关联控制精度不高，可能出现制氧和排氮这两种工作模式之间的切换控制不精确的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种关联控制精度高的机载制氧设备用高集成度自动切换阀。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种机载制氧设备用高集成度自动切换阀，包括多个电磁阀，所述电磁阀包括两个进口且能控制任何一个进口与出口连通，所述机载制氧设备用高集成度自动切换阀还包括底座和上盖，所述上盖安装在所述底座的上面，多个所述电磁阀安装在所述上盖的上面，所述底座和所述上盖内设有与多个所述电磁阀一一对应的多组切换控制结构；每一组所述切换控制结构为：所述底座的相对两侧分别设有相互独立的第一底座内腔和第二底座内腔，所述第一底座内腔的第一个开口端位于所述底座的一侧侧面且用于输入压缩空气，所述第二底座内腔的第一个开口端位于所述底座的另一侧侧面且用于输出氮气，所述第一底座内腔的第二个开口端和所述第二底座内腔的第二个开口端均位于所述底座的上部表面，所述底座上位于所述第一底座内腔和所述第二底座内腔之间的位置设有下端开口的第三底座内腔且用于与对应分子筛床的压缩空气入口和氮气出口连接，所述上盖内的中下部设有分别位于所述第一底座内腔的第二个开口端和所述第二底座内腔的第二个开口端的正上方且下端开口的第一上盖内腔和第二上盖内腔，所述底座内和所述上盖内分别设有相互连通的内孔使所述第一底座内腔同时与所述第一上盖内腔和所述第二上盖内腔连通，所述第一上盖内腔和所述第二上盖内腔分别通过设于所述上盖内且相互独立的连接孔与对应的所述电磁阀的两个进口对应连通，所述第一底座内腔的第二个开口端小于所述第一上盖内腔的下开口端，所述第一底座内腔的第二个开口端与所述第一上盖内腔的下开口端之间安装有第一膜片，所述第一膜片与所述第一上盖内腔的上部腔壁之间设有第一弹簧，所述第一膜片克服所述第一弹簧的弹力向上弯曲时使所述第一底座内腔与所述第三底座内腔之间连通，所述第二底座内腔的第二个开口端小于所述第二上盖内腔的下开口端，所述第二底座内腔的第二个开口端与所述第二上盖内腔的下开口端之间安装有第二膜片，所述第二膜片与所述第二上盖内腔的上部腔壁之间设有第二弹簧，所述第二膜片克服所述第二弹簧的弹力向上弯曲时使所述第二底座内腔与所述第三底座内腔之间连通。

作为优选，为了尽量减小氮气排放时的噪音，所述第二底座内腔的第一个开口端由内而外依次设有滤网、消音棉和排气孔板。

具体地，所述电磁阀为三个，所述切换控制结构为三组。

具体地，所述电磁阀为二位三通电磁阀。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型将多个电磁阀和对应的多组切换控制结构通过底座和上盖集成在一起，形成具有与多个分子筛床一一对应的多组独立控制功能的组合式切换阀，且通过设置内腔和内孔大大减少了连接管路等散件，有效降低了产品体积和质量，显著提高了产品集成度；通过控制电磁阀的工作状态，即可在排出第一上盖内腔气体和第二上盖内腔气体之间实现自动控制的切换操作，从而实现在连通第一底座内腔与第三底座内腔以提供压缩空气以及连通第二底座内腔与第三底座内腔以解吸排放氮气之间的自动切换控制，对应实现在对应的分子筛床的制氧和排氮两种工作模式之间自动切换控制，而且始终能够维持且只能维持一种工作模式，从而显著提高了两种工作模式之间的切换控制精度。

附图说明

图1是本实用新型所述机载制氧设备用高集成度自动切换阀的立体图；

图2是本实用新型所述机载制氧设备用高集成度自动切换阀的俯视图；

图3是图2中的A-A剖视放大图；

图4是图2中的B-B剖视放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1-图4所示，本实用新型所述机载制氧设备用高集成度自动切换阀包括三个电磁阀1、底座3和上盖2，电磁阀1包括两个进口且能控制任何一个进口与出口连通，更具体来说，电磁阀1为二位三通电磁阀，上盖2安装在底座3的上面，三个电磁阀1安装在上盖2的上面，底座3和上盖2内设有与三个电磁阀1一一对应的三组切换控制结构；每一组所述切换控制结构为：底座3的相对两侧分别设有相互独立的第一底座内腔6和第二底座内腔14，第一底座内腔6的第一个开口端位于底座3的一侧侧面且用于输入压缩空气，第二底座内腔14的第一个开口端位于底座3的另一侧侧面且用于输出氮气，第二底座内腔14的第一个开口端由内而外依次设有滤网15、消音棉16和排气孔板17，第一底座内腔6的第二个开口端和第二底座内腔14的第二个开口端均位于底座3的上部表面，底座3上位于第一底座内腔6和第二底座内腔14之间的位置设有下端开口的第三底座内腔10且用于与对应分子筛床(图中未示)的压缩空气入口和氮气出口连接，上盖2内的中下部设有分别位于第一底座内腔6的第二个开口端和第二底座内腔14的第二个开口端的正上方且下端开口的第一上盖内腔9和第二上盖内腔13，底座3内和上盖2内分别设有相互连通的内孔(图中未标记，参考图3箭头路径)使第一底座内腔6同时与第一上盖内腔9和第二上盖内腔13连通，第一上盖内腔9和第二上盖内腔13分别通过设于上盖2内且相互独立的连接孔(图中未标记，参考图4箭头路径)与对应的电磁阀1的两个进口对应连通，第一底座内腔6的第二个开口端小于第一上盖内腔9的下开口端，第一底座内腔6的第二个开口端与第一上盖内腔9的下开口端之间安装有第一膜片8，第一膜片8与第一上盖内腔9的上部腔壁之间设有第一弹簧7，第一膜片8克服第一弹簧7的弹力向上弯曲时使第一底座内腔6与第三底座内腔10之间连通，第二底座内腔14的第二个开口端小于第二上盖内腔13的下开口端，第二底座内腔14的第二个开口端与第二上盖内腔13的下开口端之间安装有第二膜片12，第二膜片12与第二上盖内腔13的上部腔壁之间设有第二弹簧11，第二膜片12克服第二弹簧11的弹力向上弯曲时使第二底座内腔14与第三底座内腔10之间连通。

图1-图4中还示出了便于与空气压缩机连接的进气件4和便于采集压缩空气气压的气压采集件5，为适应性常规结构。

如图1-图4所示，使用时，将进气件4与压缩空气源(图中未示，如空压机)连接，将第三底座内腔10与对应的分子筛床(图中未示)的压缩空气入口和氮气出口连接；将电磁阀1的控制输入端与控制器(图中未示，一般为整个机载制氧设备的控制器)的控制输出端对应连接，由控制器根据检测信号或预设程序自动控制各电磁阀1的工作状态，电磁阀1得电时使其与对应上盖2的第一上盖内腔9对应的进口与出口连通且同时使其与对应上盖2的第二上盖内腔13对应的进口与出口断开，此时第一上盖内腔9内的压缩空气经过对应的电磁阀1排出；反之，电磁阀失电时使其与第二上盖内腔对应的进口与出口连通且同时使其与第一上盖内腔对应的进口与出口断开，此时第二上盖内腔13内的压缩空气经过对应的电磁阀1排出。

分子筛床工作有两种模式，即制氧模式和排氮模式，前者需要输入压缩空气进行氧氮分离，后者需要停止进气且排出氮气；在制氧模式下，压缩空气首先进入第一底座内腔6内，压缩空气同时进入第一上盖内腔9和第二上盖内腔13内，此时对应的电磁阀1得电，第一上盖内腔9内的压缩空气经对应的电磁阀1排出，所以第一底座内腔6内的气压大于第一上盖内腔9内的气压，形成的压差推动第一膜片8克服第一弹簧7的弹力向上弯曲，使第一底座内腔6与第三底座内腔10之间连通，压缩空气经第三底座内腔10进入对应的分子筛床内，同时，第二底座内腔14内的气压高于第二上盖内腔13内的气压，使第二底座内腔14与第三底座内腔10之间保持密封隔断；在排氮模式下，压缩空气依然会进入第一底座内腔6内，压缩空气同时进入第一上盖内腔9和第二上盖内腔13内，此时对应的电磁阀1失电，第一上盖内腔9内的压缩空气不会排出，所以第一底座内腔6内的气压与第一上盖内腔9内的气压持平，第一膜片8不会向上弯曲，使第一底座内腔6与第三底座内腔10之间保持密封隔断，压缩空气不能进入对应的分子筛床内，同时，对应的分子筛床排出高压氮气，该氮气压力对第二膜片12产生向上的推力，且同时第二底座内腔14内的压缩空气经对应的电磁阀1排出，所以第二上盖内腔13内的气压小于对应分子筛床排出氮气的压力，该压力推动第二膜片12克服第二弹簧11的弹力向上弯曲，使第二底座内腔14与第三底座内腔10之间连通，氮气依次经过第二底座内腔14的第二个开口端内的滤网15、消音棉16和排气孔板17后排出至大气中。由于电磁阀1只能工作在一种模式，所以本切换阀也只能工作在一种状态，确保切换控制精度。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (4)

1.一种机载制氧设备用高集成度自动切换阀，包括多个电磁阀，所述电磁阀包括两个进口且能控制任何一个进口与出口连通，其特征在于：所述机载制氧设备用高集成度自动切换阀还包括底座和上盖，所述上盖安装在所述底座的上面，多个所述电磁阀安装在所述上盖的上面，所述底座和所述上盖内设有与多个所述电磁阀一一对应的多组切换控制结构；每一组所述切换控制结构为：所述底座的相对两侧分别设有相互独立的第一底座内腔和第二底座内腔，所述第一底座内腔的第一个开口端位于所述底座的一侧侧面且用于输入压缩空气，所述第二底座内腔的第一个开口端位于所述底座的另一侧侧面且用于输出氮气，所述第一底座内腔的第二个开口端和所述第二底座内腔的第二个开口端均位于所述底座的上部表面，所述底座上位于所述第一底座内腔和所述第二底座内腔之间的位置设有下端开口的第三底座内腔且用于与对应分子筛床的压缩空气入口和氮气出口连接，所述上盖内的中下部设有分别位于所述第一底座内腔的第二个开口端和所述第二底座内腔的第二个开口端的正上方且下端开口的第一上盖内腔和第二上盖内腔，所述底座内和所述上盖内分别设有相互连通的内孔使所述第一底座内腔同时与所述第一上盖内腔和所述第二上盖内腔连通，所述第一上盖内腔和所述第二上盖内腔分别通过设于所述上盖内且相互独立的连接孔与对应的所述电磁阀的两个进口对应连通，所述第一底座内腔的第二个开口端小于所述第一上盖内腔的下开口端，所述第一底座内腔的第二个开口端与所述第一上盖内腔的下开口端之间安装有第一膜片，所述第一膜片与所述第一上盖内腔的上部腔壁之间设有第一弹簧，所述第一膜片克服所述第一弹簧的弹力向上弯曲时使所述第一底座内腔与所述第三底座内腔之间连通，所述第二底座内腔的第二个开口端小于所述第二上盖内腔的下开口端，所述第二底座内腔的第二个开口端与所述第二上盖内腔的下开口端之间安装有第二膜片，所述第二膜片与所述第二上盖内腔的上部腔壁之间设有第二弹簧，所述第二膜片克服所述第二弹簧的弹力向上弯曲时使所述第二底座内腔与所述第三底座内腔之间连通。

2.根据权利要求1所述的机载制氧设备用高集成度自动切换阀，其特征在于：所述第二底座内腔的第一个开口端由内而外依次设有滤网、消音棉和排气孔板。

3.根据权利要求1或2所述的机载制氧设备用高集成度自动切换阀，其特征在于：所述电磁阀为三个，所述切换控制结构为三组。

4.根据权利要求1或2所述的机载制氧设备用高集成度自动切换阀，其特征在于：所述电磁阀为二位三通电磁阀。

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