CN216798525U - 一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及个人呼吸防护技术领域，具体涉及一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置。为克服现有正压氧气呼吸器供氧方式存在的不足，本发明提供一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置，佩戴者在有毒有害缺氧环境中持续作业，无需转换供氧方式、无需手动补氧、无需按劳动强度分限作业时间，在额定防护时间内，只需打开高压氧气瓶瓶阀即可提供安全有效的呼吸防护，自动按呼吸需要同步同量实施供氧。本发明主要特征是：采取氧气供给系统与呼吸需求系统压差调控、按需同步同量自动供氧的设计结构，由调控气缸、调压仓、传动仓、输氧仓、控制阀、调压弹簧和传动膜片构成。

Description

一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置

技术领域

本发明涉及个人呼吸防护技术领域，具体涉及一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置。

背景技术

现有正压氧气呼吸器，不论是矿山用“隔绝式正压氧气呼吸器”，还是应急救援用“正压式消防氧气呼吸器”，供氧系统普遍采用“三种供氧方式”并立设置的结构，即：连续直供式“定量供氧”、压板杠杆触动式“自动补氧”和人工应急式“手动补氧”，之所以并设三种繁锁复杂的供氧方式，其原因在于这三种方式中，没有一种方式可以单独满足标准要求的供氧性能，只好用“三种供氧方式”互补不足，这不仅使系统的结构庞杂、使用与维护不便，而且氧气供给与呼吸需求之间、三种供氧方式之间协同性欠佳，影响并制约着正压氧气呼吸器的稳定性、舒适性、便捷性以及有效防护时间的提升。

发明内容

为克服现有正压氧气呼吸器供氧方式存在的不足，本发明提供一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置，采取氧气供给系统与呼吸需求系统压差调控、按需同步同量自动供氧的设计结构，佩戴者在有毒有害缺氧环境中持续作业，无需转换供氧方式、无需手动补氧、无需按劳动强度分限作业时间，在额定防护时间内，只需打开高压氧气瓶瓶阀即可提供安全有效的呼吸防护，自动按呼吸需要同步同量实施供氧。

实现本发明的技术方案是：一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置，由调控气缸、调压仓、传动仓、输氧仓、控制阀、调压弹簧和传动膜片构成。

所述调控气缸，是由金属材料制作的立式圆柱体结构，是调控氧气供需的枢纽，气缸内轴向设有贯通的减压膛、其下口设为倒凹形输氧阀口，气缸腰部左侧径向设有带螺纹输入接口的氧气供给端口，与轴向减压膛相贯通，构成供给端动密封膛道；气缸腰部右侧径向设有带螺纹输出接口的呼吸需求端口，与减压膛成直角隔断隔绝，呼吸需求端口内设有与减压膛平行相向并隔绝的上下气孔，向上的气孔是压力传导孔、向下的气孔是氧气输送孔，构成需求端三通气道；调控气缸上下两端分别设有气缸顶端外螺纹和气缸底端外螺纹。

所述调压仓，是由金属材料制作的高筒体结构，是置装调压弹簧的行程仓，仓顶端和仓底端外径周向切削外螺纹，设有的调压口堵盖与仓顶端外螺纹丝连锁牢，仓底端的内口周向设有弹簧托环。

所述传动仓，是由金属材料制作的扁圆体结构，是置装传动膜片的作功仓，由上、下两个“碗”状半仓构成，上半仓合口设有外螺纹、下半仓合口设有内螺纹，两合口对扣丝连组合为一体；传动仓顶口设有带内丝的仓体连接口，与调压仓底端外螺纹丝连置设其下端，组成双仓叠加结构；传动仓底口设有带内丝的缸体顶端连接口，与气缸顶端外螺纹丝连，座设于调控气缸上端。

所述输氧仓，是由金属材料制作的上敞口扁桶体结构，上敞口处设有带内螺纹的缸体底端连接口、与气缸底端外螺纹丝连，置设于调控气缸底端，是氧气供给端口向呼吸需求端口输送氧气的单向通道。

所述控制阀，是压差控制与传动执行组件，由阀杆、调压螺块、密封膜帽、气动阀帽、连杆插头和连杆套口构成；阀杆是金属材料制作的上、中、下三节连杆，中节上端和下节上端分别设有带外螺纹的连杆插头，上节下端和中节下端分别设有带内螺纹的连杆套口，插套丝连为一体并垂直贯串于调压仓、传动仓、减压膛和输氧仓体内；将带内螺孔的调压螺块置套于阀杆上节上端；密封膜帽是硅橡胶制作能上下运动的中压封闭零件，置盖于减压膛上口、周向边沿嵌入缸体顶端连接口压合气密，下节连杆插头串入膜帽中心位与中节连杆套口固牢气密，使减压膛与传动仓之间封闭隔绝；气动阀帽是凸形硅橡胶材质制作的动密封活堵，设置于阀杆下节末端、输氧阀口外端，形成气动阀帽与输氧阀口凸凹偶合动密封式开关口。

所述调压弹簧，是弹性系数能够充分满足压差调控需要的圆柱形压缩弹簧，置装调压仓内并套穿于阀杆上节，弹簧底部与弹簧托环相抵，形成伸缩力支撑点，将调压螺块压住弹簧头部通过旋转设定调压弹簧的压力值。

所述传动膜片，是“伞”状的气动组合部件，由顶面带固定孔的金属推片和周面是等腰梯形的硅胶动片组成；将传动膜片置装于传动仓内，硅胶动片周向边沿嵌入上半仓合口与下半仓合口之间压合气密，阀杆中节上端的连杆插头串过金属推片固定孔，与上节下端连杆套口锁定气密；传动膜片通过接受呼吸需求端口的气体压力，按设定压力值带动阀杆及气动阀帽运动，开启或关闭输氧阀口。

将本发明置装于正压氧气呼吸器主机内，氧气供给端口与减压器中压气体输出接口连通、呼吸需求端口与储气装置气体输入接口连通即可佩戴使用。

本发明的工作原理是：佩戴使用者打开高压氧气瓶瓶阀，经减压器输出的中压氧气，由氧气供给端口进入减压膛，减压膛内的气体压力推动气动阀帽下移、开启输氧阀口输出经过二次减压的低压氧气，低压氧气经由输氧仓、氧气输送孔、呼吸需求端口进入储气装置供循环吸用；当储气装置内的气体能够满足呼吸循环所需要的压力设定值时，即：呼吸需求端口气体压力+调压弹簧设定压力值≥氧气供给端口气体压力时，其呼吸需求端口的气体压力经由压力传导孔进入传动仓、推动传动膜片向上带动阀杆及气动阀帽上移关闭输氧阀口停止供氧，以节约压缩氧气源；当呼吸需求端口气体压力+调压弹簧设定压力值<氧气供给端口气体压力时，减压膛内气体压力再次推开气动阀帽开启输氧阀口，按呼吸需要同步同量实施供氧。

本发明的有益效果是：一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置，与现有正压氧气呼吸器供氧技术相比，摒弃了繁锁庞杂、协同性欠佳的“三种供氧方式”，设计结构优化紧凑、使用维护便捷、防护性能提升，佩戴者在有毒有害缺氧环境中持续作业，无需转换供氧方式、无需手动补氧、无需按劳动强度分限作业时间，在额定防护时间内，只需打开高压氧气瓶瓶阀即可提供安全有效的呼吸防护，按呼吸需要同步同量自动供氧，在保障安全性能的基础上，可增强复杂环境的适应性和使用的舒适性，而且防潮、防震、防腐蚀、耐高温、抗冲击。

附图说明

图1是一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置的剖面结构示意图

图2是一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置的外形图

图中：1调控气缸，2调压仓，3传动仓，4输氧仓，5控制阀，6调压弹簧，7传动膜片，8减压膛，9输氧阀口，10氧气供给端口，11呼吸需求端口，12压力传导孔，13氧气输送孔，14气缸顶端外螺纹，15气缸底端外螺纹，16调压口堵盖，17弹簧托环，18上半仓合口，19下半仓合口，20仓体连接口，21缸体顶端连接口，22缸体底端连接口，23阀杆，24调压螺块，25密封膜帽，26气动阀帽，27连杆插头，28连杆套口，29金属推片，30硅胶动片，31减压器中压气体输出接口，32储气装置气体输入接口。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步描述。

如图1所示：一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置，采取氧气供给系统与呼吸需求系统压差调控、按需同步同量自动供氧的设计结构，由调控气缸1、调压仓2、传动仓3、输氧仓4、控制阀5、调压弹簧6和传动膜片7构成。

所述调控气缸1，是由金属材料制作的立式圆柱体结构，是调控氧气供需的枢纽，气缸内轴向设有贯通的减压膛8、其下口设为倒凹形输氧阀口9，气缸腰部左侧径向设有带螺纹输入接口的氧气供给端口10，并与轴向减压膛8相贯通，构成供氧端动密封膛道；气缸腰部右侧径向设有带螺纹输出接口的呼吸需求端口11，与减压膛8成直角隔断隔绝，呼吸需求端口11内设有与减压膛8平行相向并隔绝的上下气孔，向上的气孔是压力传导孔12、向下的气孔是氧气输送孔13，构成需求端三通气道；调控气缸1上下两端分别设有气缸顶端外螺纹14和气缸底端外螺纹15。

所述调压仓2，是由金属材料制作的高筒体结构，是置装调压弹簧6的行程仓，仓顶端和仓底端外径周向切削外螺纹，设有的调压口堵盖16与仓顶端外螺纹丝连锁牢，仓底端的内口周向设有弹簧托环17。

所述传动仓3，是由金属材料制作的扁圆体结构，是置装传动膜片7的作功仓，由上、下两个“碗”状半仓构成，上半仓合口18设有外螺纹，下半仓合口19设有内螺纹，两合口对扣丝连组合；传动仓3顶口设有带内丝的仓体连接口20、与调压仓2底端外螺纹丝连置设其下端，组成双仓叠加结构；传动仓3底口设有带内丝的缸体顶端连接口21，与气缸顶端外螺纹14丝连，座设于调控气缸1上端。

所述输氧仓4，是由金属材料制作的上敞口扁桶体结构，上敞口处设有带内螺纹的缸体底端连接口22，与气缸底端外螺纹15丝连，置设于调控气缸1底端，是氧气供给端口10向呼吸需求端口11输送氧气的单向通道。

所述控制阀5，是压差控制与传动执行组件，由阀杆23、调压螺块24、密封膜帽25、气动阀帽26、连杆插头27和连杆套口28构成；阀杆23是金属材料制作的上、中、下三节连杆，中节上端和下节上端分别设有带外螺纹的连杆插头27，上节下端和中节下端分别设有带内螺纹的连杆套口28，插套丝连一体并垂直贯串于调压仓2、传动仓3、减压膛8和输氧仓4体内；将带内螺孔的调压螺块24置套于阀杆23上节上端；密封膜帽25是硅橡胶制作能上下运动的中压封闭零件，置盖于减压膛8上口、周向边沿嵌入缸体顶端连接口21压合气密，下节连杆插头27串入膜帽中心位与中节连杆套口28固牢气密，使减压膛8与传动仓3之间封闭隔绝；气动阀帽26是凸形硅橡胶材质制作的动密封活堵，设置于阀杆23下节末端、输氧阀口9外端，形成气动阀帽26与输氧阀口9凸凹偶合动密封式开关口。

所述调压弹簧6，是弹性系数能够充分满足压差调控需要的圆柱形压缩弹簧，置装进调压仓2内并套穿于阀杆23上节，弹簧底部与弹簧托环17相抵，形成伸缩力支撑点，将调压螺块24压住弹簧头部通过旋转设定调压弹簧6的压力值。

所述传动膜片7，是“伞”状的气动组合部件，由顶面带固定孔的金属推片29和周面是等腰梯形的硅胶动片30组成；将传动膜片7置装于传动仓3内，硅胶动片30周向边沿嵌入上半仓合口18与下半仓合口19之间压合气密，阀杆23中节上端的连杆插头27串过金属推片29固定孔，与上节下端连杆套口28锁定气密；传动膜片7通过接受呼吸需求端口11的气体压力，按设定压力值带动阀杆23及气动阀帽26运动，开启或关闭输氧阀口9。

以上所述各零部件经过组合、装配、连接气密，构成压差调控式自动供氧装置。

如图2所示：一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置，从上至下依次由调压仓2、传动仓3、调控气缸1和输氧仓4垂直丝连组合构成，调控气缸1左侧设置氧气供给端口10、右侧设置呼吸需求端口11，整体外形是“宫灯”架构，设计结构紧凑。

本发明与正压氧气呼吸器主机配装简便快捷，只需将氧气供给端口10与减压器中压气体输出接口31连通、呼吸需求端口11与储气装置气体输入接口32连通即可佩戴使用。

Claims (8)

1.一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置，其特征是：采取氧气供给系统与呼吸需求系统压差调控、按需同步同量自动供氧的设计结构，由调控气缸(1)、调压仓(2)、传动仓(3)、输氧仓(4)、控制阀(5)、调压弹簧(6)和传动膜片(7)构成；调控气缸(1)采取立式圆柱体结构、是调控氧气供需的枢纽，调压仓(2)采取高筒体结构、是置装调压弹簧(6)的行程仓，传动仓(3)采取扁圆体结构、是置装传动膜片(7)的作功仓，输氧仓(4)采取上敞口扁桶体结构、是氧气输送单向气道，控制阀(5)是压差控制与传动的执行组件，调压弹簧(6)是圆柱形压缩弹簧，传动膜片(7)是“伞”状的气动部件；由上至下依次将调压仓(2)、传动仓(3)、调控气缸(1)、输氧仓(4)垂直丝连组合，将控制阀(5)垂直贯串于调压仓(2)、传动仓(3)、减压膛(8)和输氧仓(4)体内，将调压弹簧(6)置于调压仓(2)内锁定、传动膜片(7)置于传动仓(3)内固连气密。

2.根据权利要求1所述的一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置，其特征是：调控气缸(1)轴向设有减压膛(8)及倒凹形输氧阀口(9)，径向一侧设有氧气供给端口(10)与轴向的减压膛(8)相贯通，径向另一侧设有呼吸需求端口(11)与减压膛(8)成直角隔断隔绝，呼吸需求端口(11)内设有与减压膛(8)平行相向并隔绝的压力传导孔(12)和氧气输送孔(13)；上下两端分别设有气缸顶端外螺纹(14)和气缸底端外螺纹(15)。

3.根据权利要求1所述的一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置，其特征是：调压仓(2)两端外径周向切削外螺纹，调压口堵盖(16)置扣于顶端口丝连锁牢，底端内口周向设有弹簧托环(17)。

4.根据权利要求1所述的一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置，其特征是：传动仓(3)是由上半仓合口(18)、下半仓合口(19)对扣丝连合成，与调压仓(2)垂直丝连设于其下端、与调控气缸(1)垂直丝连座设其上端。

5.根据权利要求1所述的一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置，其特征是：输氧仓(4)上敝口垂直与调控气缸(1)底端丝连挂设其底部。

6.根据权利要求1所述的一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置，其特征是：控制阀(5)由阀杆(23)、调压螺块(24)、密封膜帽(25)、气动阀帽(26)、连杆插头(27)和连杆套口(28)构成，经连杆插头(27)与连杆套口(28)丝连组合为一体，密封膜帽(25)置设于减压膛(8)上口压合气密，气动阀帽(26)与输氧阀口(9)构成凸凹偶合的动密封开关口。

7.根据权利要求1所述的一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置，其特征是：调压弹簧(6)置装于调压仓(2)内并与阀杆(23)套连，底部与弹簧托环(17)相抵形成伸缩力支撑点，调压螺块(24)压住调压弹簧(6)旋转设定压力值。

8.根据权利要求1所述的一种正压氧气呼吸器压差调控式自动供氧装置，其特征是：传动膜片(7)由金属推片(29)和硅胶动片(30)组成，置装于传动仓(3)内，硅胶动片(30)与半仓合口(18)和下半仓合口(19)压合气密，金属推片(29)与阀杆(23)锁定可连动。

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