CN214579111U - 一种气体减压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气体减压器，包括：主体、上盖、膜片、骨架、阀瓣、阀瓣架和弹簧；其中膜片位于主体和上盖之间，弹簧位于膜片和阀瓣架之间；主体上设有高压阀口和进气口，高压阀口与进气口之间形成高压腔，膜片与主体之间形成平衡腔，膜片与阀瓣架之间形成低压腔，阀瓣架与上盖之间形成出气腔；膜片通过周圈边缘与主体和上盖进行密封，并通过中心孔与主体的高压阀口处侧壁密封，巧妙地解决了空间布局问题，使结构更紧凑，输出压力更稳定，消除了泄漏隐患，密封性相比活塞式减压器的滑动密封更加可靠，尤其在低温应用中表现出更优的性能。

Description

一种气体减压器

技术领域

本实用新型涉及高压气体减压控制领域，尤其涉及一种气体减压器。

背景技术

在气体减压器应用领域采用膜片式和活塞式两种结构居多，膜片式减压器一般应用在进气压力比较低的场合，膜片式减压器相比活塞式减压器调节精度更高。活塞式减压器由于结构特点可以适用于高进气压力的环境下，但减压器调节精度偏低，密封性一般，通常只能应用在对输出压力稳定性要求不高的场合，或只作为一级减压器使用。为了既能适用高工作压力环境又能提高出口压力的控制精度，一般会采用二级减压器，一级减压器采用活塞式，二级减压器采用膜片式。但这种搭配使用方式的显著缺点是体积大，重量大，对于一些有便携要求的产品无法满足使用要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种气体减压器，以克服上述技术问题。

本实用新型一种气体减压器，包括：主体和上盖，所述主体，包括：进气部和减压部；所述上盖盖于所述减压部上；所述进气部设有进气口和高压阀口，气体由所述进气口进入，再通过高压阀口进入所述减压部内部；所述减压部的内部包括：膜片、骨架、阀瓣、阀瓣架及弹簧；所述膜片的一侧为凹槽，另一侧为通口；所述膜片的周向边缘部与所述减压部内侧壁连接；所述骨架设置于所述膜片的凹槽处；所述阀瓣架设置于所述骨架上，所述骨架有通口，所述弹簧穿过所述骨架的通口，且位于所述膜片与阀瓣架之间；所述阀瓣设置于所述阀瓣架上，所述高压阀口穿过所述膜片的通口、弹簧与所述阀瓣连接；所述膜片的周向边缘部与所述减压部内侧壁和上盖之间为密封结构；所述膜片的通口与所述高压阀口之间为密封结构。

进一步地，所述高压阀口与所述进气口之间形成高压腔；所述膜片与所述主体之间形成平衡腔；所述膜片与所述阀瓣架之间形成低压腔；所述阀瓣架与所述上盖之间形成出气腔。

进一步地，所述减压部内侧壁周向为凹槽结构；所述膜片的周向边缘部卡接入所述凹槽结构内。

进一步地，所述阀瓣架上设置有通气孔，所述通气孔连通低压腔与出气腔。

进一步地，所述主体上设有至少一个压力平衡口，所述压力平衡口连通所述平衡腔与外界大气。

进一步地，所述上盖顶部设有至少一个出气口，所述出气口连通所述出气腔与外界大气。

进一步地，所述骨架与所述膜片之间粘接；所述阀瓣架与骨架之间通过挡圈固定连接。

进一步地，所述高压阀口的直径不大于3mm。

本实用新型包括主体、上盖、膜片、骨架、阀瓣、阀瓣架和弹簧；其中膜片位于主体和上盖之间，弹簧位于膜片和阀瓣架之间；主体上设有高压阀口和进气口，高压阀口与进气口之间形成高压腔，膜片与主体之间形成平衡腔，膜片与阀瓣架之间形成低压腔，阀瓣架与上盖之间形成出气腔；膜片通过周圈边缘与主体和上盖进行密封，并通过中心孔与主体的高压阀口处侧壁密封，巧妙地解决了空间布局问题，使结构更紧凑，输出压力更稳定，消除了泄漏隐患，密封性相比活塞式减压器的滑动密封更加可靠，尤其在低温应用中表现出更优的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述气体减压器的剖视图；

图2为本实用新型所述气体减压器的立体图；

图3为本实用新型所述气体减压器的部件分解图；

图4为本实用新型所述膜片与骨架的剖视图。

附图标号说明：

1、主体；11、进气部；12、减压部；2、上盖；3、膜片；4、骨架；5、阀瓣；6、阀瓣架；7、弹簧；8、挡圈；100、高压腔；101、进气口；102、高压阀口；103、压力平衡口；200、平衡腔；201、出气口；300、低压腔；400、出气腔；601、通气孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供了一种气体减压器，包括：主体1和上盖2，主体1，包括：进气部11和减压部12；上盖2盖在减压部12上；进气部11设有进气口101和高压阀口102，气体由进气口101进入，再通过高压阀口102进入减压部12内部；减压部12的内部包括：膜片3、骨架4、阀瓣5、阀瓣架6及弹簧7；膜片3的一侧为凹槽，另一侧为通口；膜片3的周向边缘部与减压部12内侧壁连接；骨架4设置于膜片3的凹槽处；阀瓣架6设置于骨架4上，骨架4中间有通口，弹簧7穿过骨架4的通口，且位于膜片3与阀瓣架6之间；阀瓣5设置于阀瓣架6上，高压阀口102穿过膜片3的通口、弹簧7与阀瓣5连接；膜片3的周向边缘部与减压部12内侧壁和上盖2之间为密封结构；膜片3的通口与高压阀口102之间为密封结构。

具体而言，通过研究试验发现，活塞式减压器压力调节精度低的主要原因是由于其活塞部分为了密封需要与腔体内壁采用密封圈滑动密封，在活塞运动过程中密封圈与腔体内壁的摩擦阻力无法控制到恒定，因此势必会影响出口压力的稳定性。因此通过膜片式减压器与活塞式减压器的结合，借鉴活塞式减压器的结构布局，采用膜片作为压力平衡活动部件，可以实现特定应用领域的特殊需求。

如图1和图3所示，气体减压器包括主体1、上盖2、膜片3、骨架4、阀瓣5、阀瓣架6和弹簧7；其中膜片3位于主体1和上盖2之间，膜片3外边缘与骨架4外边缘之间柔性部分截面呈U形，该结构可有效降低膜片3运动时的阻力，使出口压力更稳定，同时使膜片3具有更高的使用寿命。弹簧7位于膜片3和阀瓣架6之间，弹簧7处于压缩状态，一侧支撑在膜片3中心孔周围，另一侧支撑在阀瓣架6上。阀瓣架6的金属部分用来安装阀瓣5的同时也作为弹簧7的径向限位，显然也可以采用主体1上的高压阀口102所在的圆柱部分作为弹簧7的径向限位结构。主体1上设有高压阀口102和进气口101，高压阀口102与进气口101之间形成高压腔100，膜片3与主体1之间形成平衡腔200，膜片3与阀瓣架6之间形成低压腔300，阀瓣架6与上盖2之间形成出气腔400；膜片3通过周圈边缘与主体1和上盖2进行密封，并通过中心孔与主体1的高压阀口102处侧壁密封。

如图1所示，阀瓣架6上设置有通气孔601，通气孔601连通低压腔300与出气腔400。主体1上设有至少一个压力平衡口103，压力平衡口103连通平衡腔200与外界大气，该压力平衡口103保证膜片3在另一侧的压力始终保持为大气压，以保证低压腔300和出气腔400内的压力恒定。上盖2顶部设有至少一个出气口201，出气口201连通出气腔400与外界大气，该出口为平口结构，该出口也可以是螺纹接口、直插接头或法兰接口等形式。

减压器的具体工作过程为：减压器与气源连接后，气源内的高压气体通过高压腔100及高压阀口102到达低压腔300，再经过通气孔601进入到出口腔400，由出气口201流出。当出气口201关闭后，出气腔400和低压腔300压力升高，推动膜片3克服弹簧7的弹簧力带动阀瓣架6及阀瓣5推向高压阀口102，将高压阀口102关闭，此时气流阻断，出气腔400和低压腔300的压力不会再升高，维持在设定压力。相反，出气口201开启后，出气腔400和低压腔300的压力降低，弹簧7推动阀瓣架6带动阀瓣5打开，气流流通，此时膜片3处于动态平衡状态。

如图4所示，骨架4是硬质材料，可以是金属或硬质塑料，所述膜片3是橡胶类软质材料，两部分通过包胶或粘接等形式结合在一起。既利用了活塞式减压器的整体结构优点，又消除了膜片与内腔侧壁之间的摩擦力，工作寿命大大提高。

本实施例中，如图4所示，减压部12内侧壁周向为凹槽结构；膜片3的周向边缘部卡接入凹槽结构内。采用卡接结构方便拆卸，还可以保证很好的密封性。

本实施例中，骨架4与膜片3之间粘接；阀瓣架6与骨架4之间通过挡圈8或其他机械形式进行固定，比如采用螺纹形式来安装固定。采用通过以上固定方式，可以确保骨架4与膜片3和阀瓣架6之间连接牢固不会松动。

本实施例中，高压阀口102的直径不大于3mm。气体减压器应用在气瓶或其他高压气源，对于气量需求3mm的通径已足够满足，考虑到过大的阀口通径会产生超过膜片3承受极限的压力，因此限制阀口最大通径是有必要的。

本实施例中，如图1所示，膜片3外边缘与骨架4外边缘之间柔性部分截面呈U形，该结构可有效降低膜片3运动时的阻力，使出口压力更稳定，同时使膜片3具有更高的使用寿命。

整体有益效果：

1.本实用新型结构布局紧凑，整体高度小，空间利用率高，在保证基本性能的前提下和传统减压器相比大幅度降低了轴向尺寸，更能适应便携应用的需求。

2.改进的膜片设计使出口压力更稳定，在高减压比的工况下实现低压稳压的需求。和单纯膜片式减压器相比，可以适用于气源为高压气体的减压，适用范围更宽。

3.相比活塞式减压器结构，阀片动作快，出口压力变化响应速度快，保证周期性频繁开闭的供气需求。同时相比活塞式减压器结构，完全消除了滑动密封结构，密封更可靠，尤其在低温环境下表现更明显。

4.该减压器结构组成零部件少，工艺简单，可靠性高，成本低。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种气体减压器，包括：主体(1)和上盖(2)，其特征在于，所述主体(1)，包括：进气部(11)和减压部(12)；所述上盖(2)盖于所述减压部(12)上；

所述进气部(11)设有进气口(101)和高压阀口(102)，气体由所述进气口(101)进入，再通过高压阀口(102)进入所述减压部(12)内部；所述减压部(12)的内部包括：

膜片(3)、骨架(4)、阀瓣(5)、阀瓣架(6)及弹簧(7)；

所述膜片(3)的一侧为凹槽，另一侧为通口；所述膜片(3)的周向边缘部与所述减压部(12)内侧壁连接；所述骨架(4)设置于所述膜片(3)的凹槽处；所述阀瓣架(6)设置于所述骨架(4)上，所述骨架(4)有通口，所述弹簧(7)穿过所述骨架(4)的通口，且位于所述膜片(3)与阀瓣架(6)之间；所述阀瓣(5)设置于所述阀瓣架(6)上，所述高压阀口(102)穿过所述膜片(3)的通口、弹簧(7)与所述阀瓣(5)连接；

所述膜片(3)的周向边缘部与所述减压部(12)内侧壁和上盖(2)之间为密封结构；所述膜片(3)的通口与所述高压阀口(102)之间为密封结构。

2.根据权利要求1所述的一种气体减压器，其特征在于，所述高压阀口(102)与所述进气口(101)之间形成高压腔(100)；所述膜片(3)与所述主体(1)之间形成平衡腔(200)；所述膜片(3)与所述阀瓣架(6)之间形成低压腔(300)；所述阀瓣架(6)与所述上盖(2)之间形成出气腔(400)。

3.根据权利要求2所述的一种气体减压器，其特征在于，所述减压部(12)内侧壁周向为凹槽结构；所述膜片(3)的周向边缘部卡接入所述凹槽结构内。

4.根据权利要求3所述的一种气体减压器，其特征在于，所述阀瓣架(6)上设置有通气孔(601)，所述通气孔(601)连通低压腔(300)与出气腔(400)。

5.根据权利要求4所述的一种气体减压器，其特征在于，所述主体(1)上设有至少一个压力平衡口(103)，所述压力平衡口(103)连通所述平衡腔(200)与外界大气。

6.根据权利要求5所述的一种气体减压器，其特征在于，所述上盖(2)顶部设有至少一个出气口(201)，所述出气口(201)连通所述出气腔(400)与外界大气。

7.根据权利要求6所述的一种气体减压器，其特征在于，所述骨架(4)与所述膜片(3)之间粘接；所述阀瓣架(6)与骨架(4)之间通过挡圈(8)固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种气体减压器，其特征在于，所述高压阀口(102)的直径不大于3mm。

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