NO151447B - Balansert gassregulatorventil. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en balansert gass-regu1ator venti 1 omfattende et hus med et innløp og et utløp, en skillevegg eller liknende som deler huset i et første og et annet kammer, en hovedventil med et ventilsete mellom første kammer og utløpet, en trykkutjamningspassasje mellom de to kamre, og en styreventil som er anbrakt i en kanal mellom det andre kammer og utløpet og er innrettet til å åpnes og stenges av et manøverorgan som strekker seg gjennom nevnte kanal og utløpet.

Systemer for forsyning av pustegass er gjerne basert på regulert tilførsel fra reservoarer med gass/luft under trykk. I slike systemer er vanligvis gassgjennomstrømningen styrt slik at den er i samsvar med behovet - dvs. et demand-system. I ordinære demandventiler er det en direkte mekanisk forbindelse mellom et følermembran og mekanismen som åpner resp. lukker dyseåpningen. Endel demandventiler er basert på et servoprinsipp. Her nyttes en del av gasstrømmen til å forsterke kraften som bevirker åpning og/eller lukking av dysen. De trykkvariasjoner som må skapes for å bevege membran/ dyseåpning kan derved reduseres betraktelig.

Ordinære demandventiler har den prinsipielle svakhet at innåndingsmotstanden blir stor medmindre følermembranen er - stor og/eller man benytter injektorvirkninger. Det første er i regelen, ikke ønskelig fordi ventilen blir stor. Det siste er ikke ønskelig fordi ventilens egenskaper vil variere med gassens tetthet og med gassgjennomstrømningen.

Servovent iler har på sin side den svakhet at de oftest er komplisert oppbygget og at det kreves stadige etterjusteringer for å få ventilen til å fungere tilfredsstillende.

Denne søknad angår et prinsipp for konstruksjon av

en tilnærmet totalt balansert reguleringsventil (eller trykk-reduksjonsventil). Ventilen har i praktisk bruk vist seg å

ha meget gode egenskaper idet man kan styre store gassmengder med god stabilitet og ved minimalt bruk av krefter.

Det eksisterer en rekke reguleringsventiler som be-tegnes som balanserte. De er imidlertid enten i en utførelse som bevirker at de ikke er fullstendig tette i lukket posisjon (US-patent 1.772.199 og US-patent 2.005.813) - eller de er forsynt med tetningsanordninger som i praksis skaper friksjon i reguleringsmekanismen. Videre er en gjerne avhengig av relativt sterke fjærer for å unngå uønsket lekkasje. Det kreves derved allikevel relativt betydelig kraft for å regulere åpningsmekanismen (US-patent 4.041.978).

Ventilen ifølge oppfinnelsen har de karakteristikken til krav 1 angitte kjennetegn. Denne ventilen har ikke stabilitetsproblemer som følge av friksjon i tetningsanordninger og reguleringskraften er svært liten. Regulerings-prinsippet har videre den fordel at ventilen kan dimensjoneres for -et meget lavt forsyningstrykk, og allikevel ha til-strekkelig gjennomstrømning til å gjøre den egnet i dypdykk-sammenheng.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til fig.l som viser en ut førelsesform for ventilen ifølge oppfinnelsen, anvendt på en trykkreduksjons-ventil.

Regulatoren består av en ytre hylse med en fjær-belastet følermembran (6) som via vektarmen (4) påvirker reguleringsenheten som er montert inne i hylsen. Når det tappes gass fra regulatoren faller trykket i kammeret under membranen (6). Fjæren (10) presser membranen (6) nedover og vektarmen (4) sørger for at platen (8) presses mot venstre og åpner dysen (11) som her er plassert i venstre endeflate av stempelet (2). Dyseåpningen (11) i stempelet (2) er over-drevet på fig.l, men den er såvidt stor at lekkasjen i glideflaten mellom røret (1) og stempelet (2) ikke opprettholder gasstrykket mot venstre endeflate av stempelet (2). Stempelet (2) kan derved beveges tilnærmet fritt. Mutteren (7) er montert slik at en videre bevegelse av vektarmen (4) vil trekke stempelet (2) mot venstre og åpne for gjennomstrøm-ning av gass som vist ved piler.

Når (redusert) gasstrykk har nådd korrekt verdi opphører kraften mot vektarmen (4) som skyves tilbake av fjærene (5) og (3). Hovedgasstrømmen stenges av og samtidig presses platen (8) mot dyseåpningen (11) og stenger denne. Gasslekkasjen i glideflaten mellom sylinderflaten i røret (1) og stempelet (2) bygger raskt opp gasstrykket mot venstre endeflate au stempelet (2) som derved presses mot høyre og tetter fullstendig mot tetningsringen (9). Regulatoren er nå i lukket posisjon og fri for lekkasje.

Prinsippet kan i nær identisk utførelse nyttes i en pusteventil. Det er da ikke aktuelt å ha fjæren (10), men det påmonteres munnstykke (evt. overgang til helmaske) og utåndingsmembran.

Claims (4)

1. Balansert gassregulatorventil omfattende et hus (12) med et innløp (13) og et utløp (14), en skillevegg eller liknende (1) som deler huset (12) i et første (I) og et annet kammer (II), en hovedventil med et ventilsete (9) mellom det første kammer (I) og utløpet (14), en trykkutjamningspassasje (15) mellom de to kamre (I,II) og en styreventil (8,11) som er anbrakt i en kanal (16) mellom det andre kammer (II) og utløpet (14) og er innrettet til å åpnes og stenges av et manøverorgan (17) som strekker seg gjennom nevnte kanal (16) og utløpet (14), karakterisert ved at den omfatter et sylindrisk element (2) som er forskyvbart anordnet i skilleveggen (1) mellom de to kamre (I,II) og har en endekant som samvirker med hovedventilsetet (9), idet kanalen (16) med styreventilen (8,11) er anordnet i det sylindriske element (2) og strekker seg gjennom dette, og at manøverorganet (17) er innrettet til å bevege det sylindriske element bort fra hovedventilsetet (9) først etter åpning av styreventilen (8,11) ved hjelp av manøverorganet.

2. Ventil ifølge krav 1, karakterisert ved at det sylindriske element er et hult stempel (2) som er glidbart anordnet i en blindboring (18) i skilleveggen (1) mellom de to kamre (I,II), idet stempelet (2) er lukket for avgrensning av det andre kammer (II) mellom stempelet og blindboringens bunn, og at en fjær (3) påvirker stempelet (2) i retning mot ventilsetet (9).

3. Ventil ifølge krav 2, karakterisert ved at trykkutjamningspassasjen mellom de to kamre (I,II) utgjøres av en klaring (15) mellom stempelet (2) og blindboringens (18) innervegg.

4. Ventil ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at styreventilen omfatter et ventilsete (11) som er anordnet i kanalen (16) og vender mot det andre kammer (II), og et med ventilsetet (11) samvirkende ventillegeme (8) som er forbundet med manøverorganet (17) og ved hjelp av en fjær (5) er påvirket i retning mot ventilsetet (11).