CN212756867U - 一种用于高空跳伞的肺式结构氧气调节器 - Google Patents
一种用于高空跳伞的肺式结构氧气调节器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种用于高空跳伞的肺式结构氧气调节器,包括阀体,阀体上集成有氧气入口接头、氧气流量调节模块、空气流量调节模块、肺式结构供氧模块、余压保证模块、手动供氧模块和供气出口接头;氧气流量调节模块设于氧气调节腔内;空气流量调节模块设于空气入口处;肺式结构供氧模块、余压保证模块设于氧气出口与空气腔连接处;手动供氧模块设于氧气入口与空气腔之间。本实用新型能够根据使用者呼吸节律自动间歇供给氧气或者空气‑氧气混合气,保证呼吸面罩全海拔维持一定的安全余压,同时根据海拔高度变化自动调整供气流量和氧气浓度,提高使用者的呼吸舒适性、安全性和氧气利用率,降低供氧装备的重量,满足海拔10000米及以下高度跳伞人员对氧气的需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种氧气调节器,尤其涉及一种用于高空跳伞的肺式结构氧气调节器。
背景技术
氧气调节器是高空跳伞过程中使用的供氧装置的一个核心部件,用于供给跳伞者足够的氧气或者空气、氧气混合气,满足跳伞人员的高空耗氧生理需求。性能优良的氧气调节器能够更好地提高氧气的使用效率,同时减轻氧气***的重量和体积。在高空跳伞过程中,对保障装置要求重量越来越轻、体积越来越小的情况下,供氧问题越来越突出,这就要求在氧气携带量减少的情况下仍能保证人员的呼吸生理安全。现有的高空跳伞供氧器中,存在的不足是:供氧装备重量重,体积大,氧气利用效率低,需要提供大量的多余氧气供人员使用。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于高空跳伞的肺式结构氧气调节器,根据使用者呼吸节律自动间歇供给氧气或者氧气、空气混合气,保证呼吸面罩在全海拔高度持一定的安全余压,同时根据海拔高度变化自动调整供气流量和氧气浓度,提高使用者的呼吸舒适性、安全性和氧气利用率,降低供氧装备的重量,满足海拔10000米及以下高度跳伞人员对氧气的需求。
本实用新型提供了一种用于高空跳伞的肺式结构氧气调节器,包括阀体,所述阀体上集成有氧气入口接头、氧气流量调节模块、空气流量调节模块、肺式结构供氧模块、余压保证模块、手动供氧模块和供气出口接头;
阀体设有氧气入口、氧气调节腔、氧气出口、空气入口、供气出口,连通空气入口与氧气出口的空气腔;
所述氧气入口接头用于通过入口接头与高压供氧软管连接,所述供气出口接头用于通过出口接头与氧气面罩供氧软管连接;
所述氧气流量调节模块设于所述氧气调节腔内,用于根据环境气压变化自动调节氧气流量;
所述空气流量调节模块设于空气入口处,用于根据环境气压变化自动调节空气流量;
所述肺式结构供氧模块设于氧气出口与空气腔连接处,用于根据使用者呼吸节律间歇自动提供呼吸用氧气;
所述余压保证模块设于氧气出口与空气腔的连接处,用于为呼吸面罩提供恒定的初始氧气流量,以维持吸收面罩的安全余压;
所述手动供氧模块设于氧气入口与空气腔之间,用于应急工况下手动氧气供应。
进一步地,所述肺式结构供氧模块包括摇杆活门座、摇杆活门端盖、肺式活门弹簧、肺式摇杆活门、膜片压盖、肺式呼吸膜片;所述肺式摇杆活门、摇杆活门座、摇杆活门端盖以及肺式活门弹簧依次安装构成一体化组合结构,并由螺钉压装于阀体上;所述肺式摇杆活门的摇杆顶端与所述肺式呼吸膜片接触,所述肺式呼吸膜片由所述膜片压盖压装于阀体上。
进一步地,所述余压保证模块设有定径余压限流孔,用于保证恒定的初始辅助氧气供应流量。
进一步地,所述应急手动供氧模块包括应急活门弹簧、应急活门体、应急活门、固定压盖、压盖复位弹簧、应急顶杆、应急压盖,所述应急活门通过所述应急活门弹簧压紧于所述应急活门体,所述应急活门体、应急顶杆通过固定压盖压装于所述阀体上,所述压盖复位弹簧、应急压盖依次固定安装于所述应急顶杆上。
进一步地,所述空气流量调节模块包括空气单向阀座、空气单向活门、单向活门弹簧、空气活门顶杆、真空膜盒组件;所述空气单向阀座设于空气腔内;所述空气单向活门由单向活门弹簧压紧于空气单向阀座上,用于打开或关闭所述空气单向阀座;所述真空膜盒组件通过螺纹与所述空气活门顶杆连接,用于根据环境气压变化自动控制所述空气单向活门的开度。
进一步地,所述氧气流量调节模块包括密封膜片、供氧活门、供氧活门座、供氧活门顶杆、活门导向套、供氧活门弹簧、真空波纹管组件、过渡压块、膜片锁紧环、膜片垫块、膜片弹簧;所述密封膜片将氧气调节腔分隔为密封的下腔、敞开的上腔,由所述膜片锁紧环固定在阀体上;所述供氧活门、供氧活门顶杆、活门导向套、供氧活门弹簧、膜片垫块、膜片弹簧设于下腔内;所述供氧活门与所述供氧活门顶杆、活门导向套、供氧活门弹簧传动连接,用于控制所述供氧活门座的开关;所述真空波纹管组件、过渡压块设于上腔内,所述真空波纹管组件用于根据环境气压变化经所述过渡压块、密封膜片、膜片垫块、膜片弹簧、供氧活门顶杆自动控制供氧活门的行程开度,通过克服供氧活门弹簧的弹力打开或关闭供氧活门座。
借由上述方案,通过用于高空跳伞的肺式结构氧气调节器,根据使用者呼吸节律自动间歇供给氧气或者混合气,能够保证呼吸面罩全海拔维持一定的安全余压,同时根据海拔高度变化自动调整供气流量和氧气浓度,提高了使用者的呼吸舒适性、安全性和氧气利用率,降低了供氧装备的重量,可满足海拔10000米及以下高度跳伞人员对氧气的需求。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本实用新型外观示意图;
图2为本实用新型的结构示意图;
图3为图2的左视图;
图4为本实用新型气路和模块示意图。
图中标号:
A-氧气入口接头;B-氧气流量调节模块;C-空气流量调节模块;D-肺式结构供氧模块;E-余压保证模块;F-手动供氧模块;G-供气出口接头;
1-入口接头;2-过滤器;3-活门导向套;4-供氧活门顶杆;5-膜片弹簧;6-膜片垫块;7-密封膜片;8-膜片锁紧环;9-过渡压块;10-真空波纹管组件;
11-空气单向阀座;12-空气单向活门;13-单向活门弹簧;14-空气活门顶杆;15-真空膜盒组件;16-出口接头;17-肺式呼吸膜片;18-膜片压盖;19-肺式摇杆活门;20-肺式活门弹簧;
21-摇杆活门端盖;22-摇杆活门座;23-定径余压限流孔;24-供氧密封盖;25-供氧活门弹簧;26-供氧活门;27-供氧活门座;28-阀体;29-急活门弹簧;30-应急活门体;
31-应急活门;32-固定压盖;33-压盖复位弹簧;34-应急顶杆;35-应急压盖;36-氧气入口;37-氧气出口;38-空气入口;39-空气腔;40-供气出口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
参图1、图4所示,本实施例提供的用于高空跳伞的肺式结构氧气调节器,采用一体化结构设计,将氧气入口接头A、氧气流量调节模块B、空气流量调节模块C、肺式结构供氧模块D、余压保证模块E、手动供氧模块F和供气出口接头G,安装在阀体28上,可实现氧气流量调节、空气流量调节、肺式供氧、余压保证、应急供氧等多个功能。
阀体28设有氧气入口36、氧气调节腔、氧气出口37、空气入口38、供气出口40、连通空气入口38与氧气出口37的空气腔39、连通氧气入口36和氧气调节腔的氧气进气路、连通氧气调节腔和空气腔的氧气出气路。氧气调节腔内设有氧气流量调节模块B。空气入口38处设有空气流量调节模块C。氧气入口接头A通过入口接头1与连接减压后氧气源的高压供氧软管连接,入口接头内装有过滤器2。供气出口接头G通过出口接头16的两个凸缘卡住氧气面罩供氧软管端的快速连接接头,实现管路的密封连接。
参图2所示,氧气流量调节模块B由真空波纹管组件10、过渡压块9、膜片锁紧环8、密封膜片7、膜片垫块6、膜片弹簧5、供氧活门顶杆4、活门导向套3、供氧活门座27(氧气调节口)、供氧活门26、供氧活门弹簧25、供氧密封盖24等组成。密封膜片7将氧气调节腔分隔为密封的下腔、敞开的上腔,由膜片锁紧环8固定在阀体上;供氧活门弹簧25、供氧活门26、供氧活门顶杆4、活门导向套3、膜片弹簧5、膜片垫块6设于下腔内;真空波纹管组件10、过渡压块9设于上腔内,真空波纹管组件10的下压力经过渡压块9由密封膜片7通过膜片垫块6、膜片弹簧5传递于供氧活门顶杆4以推动供氧活门26克服供氧活门弹簧25的弹力打开供氧活门座27,真空波纹管组件9用于根据环境气压变化行程自动控制供氧活门26的开度。
供氧活门26用于打开/关闭氧气调节口(供氧活门座27);供氧活门26经氧气活门弹簧25压紧于供氧活门座27;供氧活门26与用于根据环境气压变化自动控制供氧活门26开度的真空波纹管组件10间接传动连接。供氧活门座27通过活门导向套3与阀体28螺纹压紧连接。供氧活门顶杆4安装于活门导向套3内,过渡压块9安装于供氧活门顶杆4上部,起到传递供氧活门顶杆4的力的作用,密封膜片7设于阀体28氧气调节腔内,起到密封作用,防止氧气泄露。真空波纹管组件10通过螺纹与阀体28固定连接,并与过渡压块9接触连接。过渡压块9压装在密封膜片7上。
工作中,当环境处于高空(环境气压变低)时,真空波纹管组件10发生膨胀,压迫过渡压块9向下运动,通过密封膜片7压迫供氧活门顶杆4向下运动,供氧活门顶杆4压迫供氧活门26向下运动,使得供氧活门座27和供氧活门26之间的开度增大,增大氧气流量;当海拔高度达到8000m及以上高度时,供氧流量达到最大。当环境处于低空(环境气压变高)时,真空波纹管组件10收缩,过渡压块9上部失去压迫力,供氧活门26在氧气活门弹簧25的作用下向上运动,使供氧活门26和供氧活门座27之间的开度减小,从而减小氧气流量。由此可以实现氧气流量的自动调节。
空气流量调节模块C由空气单向阀座11、空气单向活门12、单向活门弹簧13、空气活门顶杆14、真空膜盒组件15等组成。空气单向阀座11设于空气腔内,空气单向活门12用于打开/关闭空气单向阀座11(空气调节口),由单向活门弹簧13压紧于空气单向阀座11上,空气活门顶杆14与真空膜盒组件15通过螺纹连接,形成一体结构。真空膜盒组件15通过螺纹压接固定在阀体28上。
工作中,当环境处于高空(环境气压变低)时,真空膜盒组件15膨胀,带动空气活门顶杆14压迫空气单向活门12下降,使空气单向活门12和空气活门座11之间的开度变小,引入的空气量变小;当海拔高度达到8000m时,真空膜盒组件15膨胀的长度使得空气单向活门12和空气活门座11完全压合,空气无法进入,这样氧气调节器就只供纯氧。当海拔高度降低,环境气压变高时,真空膜盒组件15收缩,空气单向活门12和空气活门座11之间的开度增大,空气流量增大。由此实现空气流量的自动调节功能;同时空气活门设计为单向结构,具有吸气开启呼气关闭功能,以防止氧气损失。
肺式结构供氧模块D由摇杆活门座22、摇杆活门端盖21、(锥形)肺式活门弹簧20、肺式摇杆活门19、肺式呼吸膜片17和膜片压盖18组成。肺式结构供氧模块D设于氧气出口与空气腔的连接处,肺式摇杆活门19、摇杆活门座22(供氧口)、摇杆活门端盖21以及肺式活门弹簧20串联连接为一体,由螺钉压装于阀体28上。肺式摇杆活门19的摇杆顶端与肺式呼吸膜片17接触,肺式呼吸膜片17由膜片压盖18压装于阀体28上。
工作中,使用者吸气时,吸气力使得肺式呼吸膜片17向上移动压迫摇杆,使得肺式摇杆活门19离开摇杆活门座22,开始供氧;呼气时呼气力使得肺式呼吸膜片17向下移动,肺式摇杆活门19在肺式活门弹簧20作用下复位,关闭供氧口,停止供氧。由此实现氧气的间歇自动供应。
余压保证模块E设于氧气出口与空气腔的连接处,包括定径余压限流孔23。定径余压限流孔23通过螺纹与阀体28连接,接通氧气出口,设计为定径孔,保证恒定的初始氧气流量,维持呼吸面罩一定的安全余压。由此实现呼吸面罩的全海拔高度的余压保证。
参图3所示,应急手动供氧模块F设于氧气入口与空气腔之间,主要由应急活门弹簧29、应急活门体30、应急活门31、固定压盖32、压盖复位弹簧33、应急顶杆34、应急压盖35等组成。应急活门31通过应急活门弹簧29压紧于应急活门体30,应急活门体30、应急顶杆34通过固定压盖32压装于阀体28上,压盖复位弹簧33、应急压盖35依次安装于应急顶杆34上,采用螺母固定。
工作中,需要应急供气时,手动按下应急压盖35,推动应急顶杆34打开应急活门31,开始供氧;松开应急压盖35,应急活门弹簧29复位关闭,停止供氧。由此实现应急工况下手动氧气供应。
参图4所示,来自氧气瓶经过减压器减压后的氧气,经过氧气入口接头A进入到氧气调节腔入口,此时的氧气仍处于高压状态,经过氧气流量调节模块B根据环境气压调节控制氧气流量,进入到氧气出口的肺式结构供氧模块D和余压保证模块E。余压保证模块E提供恒定的初始氧气流量至面罩保证恒定的正压,肺式结构供氧模块D根据使用者呼吸节律间歇自动提供呼吸用氧气,联合空气流量调节C模块,输出一定流量和氧气浓度的气体,满足跳伞人员生理呼吸需求,提高氧气利用率,减轻重量,减小体积。
氧气流量调节模块B设定为在海拔2000米时供氧活门26开始打开,在海拔8000米及以上时,供氧活门26的开度达到最大,供应氧气流量最大。空气流量调节模块C设定在海拔8000米以下高度时,空气单向活门12打开,随着海拔降低,开度增大,引入的空气流量增大。由此保证氧气调节器的供气出口接头G处的气体氧气浓度随着海拔高度的增加而增加,在海拔8000米及以上时,空气单向活门12关闭,输出的气体为纯氧。肺式结构供氧模块D通过肺式呼吸膜片17感应使用者的呼吸压力,根据呼吸节律控制肺式摇杆活门19开关,实现氧气的间歇供应控制。余压保证模块E采用了辅助供氧模式,通过定径余压限流孔23保证恒定的初始氧气供应流量,保证全海拔高度维持使用者面罩内建立一定的安全余压,防止吸气时面罩内出现真空以及避免外界空气渗入,以及地面有毒气体的渗入。
在氧气调节器使用过程中,如果氧气流量调节模块B或者空气流量调节模块C发生故障,或者人员突然需要大量吸氧时,可以通过手动操作应急手动供氧模块F,开始大气量供氧,满足人员的应急用氧需求。
该用于高空跳伞的肺式结构氧气调节器,根据使用者呼吸节律自动间歇供给氧气或者混合气,能够保证呼吸面罩全海拔维持一定的安全余压,同时根据海拔高度变化自动调整供气流量和氧气浓度,提高了使用者的呼吸舒适性、安全性和氧气利用率,降低了供氧装备的重量,可满足海拔10000米及以下高度跳伞人员对氧气的需求。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,并不用于限制本实用新型,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于高空跳伞的肺式结构氧气调节器,其特征在于,包括阀体,所述阀体上集成有氧气入口接头(A)、氧气流量调节模块(B)、空气流量调节模块(C)、肺式结构供氧模块(D)、余压保证模块(E)、手动供氧模块(F)和供气出口接头(G);
所述阀体设有氧气入口(36)、氧气调节腔、氧气出口(37)、空气入口(38)、供气出口(40),连通空气入口(38)与氧气出口(37)的空气腔(39);
所述氧气入口接头(A)用于通过入口接头与高压供氧软管连接,所述供气出口接头(G)用于通过出口接头(16)与氧气面罩供氧软管连接;
所述氧气流量调节模块(B)设于所述氧气调节腔内,用于根据环境气压变化自动调节氧气流量;
所述空气流量调节模块(C)设于空气入口处,用于根据环境气压变化自动调节空气流量;
所述肺式结构供氧模块(D)设于氧气出口与空气腔连接处,用于根据使用者呼吸节律间歇自动提供呼吸用氧气;
所述余压保证模块(E)设于氧气出口与空气腔的连接处,用于为呼吸面罩提供恒定的初始氧气流量,以维持吸收面罩的安全余压;
所述手动供氧模块(F)设于氧气入口与空气腔之间,用于应急工况下手动氧气供应。
2.根据权利要求1所述的用于高空跳伞的肺式结构氧气调节器,其特征在于,所述肺式结构供氧模块(D)包括摇杆活门座(22)、摇杆活门端盖(21)、肺式活门弹簧(20)、肺式摇杆活门(19)、膜片压盖(18)、肺式呼吸膜片(17);所述肺式摇杆活门(19)、摇杆活门座(22)、摇杆活门端盖(21)以及肺式活门弹簧(20)依次安装构成一体化组合结构,并由螺钉压装于阀体(28)上;所述肺式摇杆活门(19)的摇杆顶端与所述肺式呼吸膜片(17)接触,所述肺式呼吸膜片(17)由所述膜片压盖(18)压装于阀体(28)上。
3.根据权利要求1所述的用于高空跳伞的肺式结构氧气调节器,其特征在于,所述余压保证模块(E)设有定径余压限流孔(23),用于保证恒定的初始辅助氧气供应流量。
4.根据权利要求1所述的用于高空跳伞的肺式结构氧气调节器,其特征在于,所述手动供氧模块(F)包括应急活门弹簧(29)、应急活门体(30)、应急活门(31)、固定压盖(32)、压盖复位弹簧(33)、应急顶杆(34)、应急压盖(35),所述应急活门(31)通过所述应急活门弹簧(29)压紧于所述应急活门体(30),所述应急活门体(30)、应急顶杆(34)通过固定压盖(32)压装于所述阀体(28)上,所述压盖复位弹簧(33)、应急压盖(35)依次固定安装于所述应急顶杆(34)上。
5.根据权利要求1所述的用于高空跳伞的肺式结构氧气调节器,其特征在于,所述空气流量调节模块(C)包括空气单向阀座(11)、空气单向活门(12)、单向活门弹簧(13)、空气活门顶杆(14)、真空膜盒组件(15);所述空气单向阀座(11)设于空气腔内;所述空气单向活门(12)由单向活门弹簧(13)压紧于空气单向阀座(11)上,用于打开或关闭所述空气单向阀座(11);所述真空膜盒组件(15)通过螺纹与所述空气活门顶杆(14)连接,用于根据环境气压变化自动控制所述空气单向活门(12)的开度。
6.根据权利要求1所述的用于高空跳伞的肺式结构氧气调节器,其特征在于,所述氧气流量调节模块(B)包括密封膜片(7)、供氧活门(26)、供氧活门座(27)、供氧活门顶杆(4)、活门导向套(3)、供氧活门弹簧(25)、真空波纹管组件(10)、过渡压块(9)、膜片锁紧环(8)、膜片垫块(6)、膜片弹簧(5);
所述密封膜片(7)将氧气调节腔分隔为密封的下腔、敞开的上腔,由所述膜片锁紧环(8)固定在阀体(28)上;所述供氧活门(26)、供氧活门顶杆(4)、活门导向套(3)、供氧活门弹簧(25)、膜片垫块(6)、膜片弹簧(5)设于下腔内;所述供氧活门(26)与所述供氧活门顶杆(4)、活门导向套(3)、供氧活门弹簧(25)传动连接,用于控制所述供氧活门座(27)的开关;所述真空波纹管组件(10)、过渡压块(9)设于上腔内,所述真空波纹管组件(10)用于根据环境气压变化经所述过渡压块(9)、密封膜片(7)、膜片垫块(6)、膜片弹簧(5)、供氧活门顶杆(4)自动控制供氧活门(26)的行程开度,通过克服供氧活门弹簧(25)的弹力打开或关闭供氧活门座(27)。
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Cited By (1)
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CN111420312A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-07-17 | 中国人民解放军63919部队 | 一种用于高空跳伞的肺式结构氧气调节器 |
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2020
- 2020-03-10 CN CN202020285018.1U patent/CN212756867U/zh active Active
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111420312A (zh) * | 2020-03-10 | 2020-07-17 | 中国人民解放军63919部队 | 一种用于高空跳伞的肺式结构氧气调节器 |
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Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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