CN201040139Y - 减压稳压阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种减压稳压阀，包括一级减压阀，该一级减压阀有一气体进口和一气体出口，该减压稳压阀还包括二级减压阀，该二级减压阀有一气体进口和一气体出口；该一级减压阀的气体出口与该二级减压阀的气体进口通过导气管连通。本实用新型提供的减压稳压阀采用两级减压的方法将高压气体的压力降低，减压后气体的压力稳定且流量恒定，且减压阀的操作方便，安全性能高。

Description

减压稳压阀

技术领域

本实用新型涉及一种减压稳压阀，尤其是一种使减压后气体的压力稳定的医用减压稳压阀。

背景技术

随着臭氧医疗技术的发展，使用医用纯氧来制取臭氧已经得到推广使用。现有的臭氧治疗仪器是通过医用氧气瓶来供应纯氧的，氧气瓶的高压氧气经过出口阀和减压阀后进入臭氧治疗仪器。现有氧气瓶的氧气初始压力为13兆帕(本实用新型所说的气体压力是相对于一个标准大气压的气体压强，即在一个标准大气压的基础上增加的压强)，减压后进入臭氧治疗仪器的氧气压力应控制在0.05兆帕以下。而现有的减压阀为一个先导活塞式减压阀或簧片式减压阀，若使用先导活塞式减压阀，随着氧气瓶中氧气的压力降低，其流量也降低，不能满足臭氧治疗仪器工作的要求；若使用簧片式减压阀，则随着氧气瓶中氧气压力的降低，减压后氧气压力反而升高，不利于臭氧治疗仪器的正常工作。

如图1所示，图1是先导活塞式减压阀的结构原理图。先导活塞式减压阀1包括阀座2和阀帽3，阀帽3与阀座2通过阀帽3下部的内螺纹与阀座2上部4的外螺纹连接。在阀帽3内设置有一活塞11，在活塞头12的外圆周上设置有大活塞环13，大活塞环13与阀帽3的内壁接触，这样，活塞头12、大活塞环13与阀帽3的内壁上部、阀帽3的底面限定了先导活塞式减压阀1的第一阀腔21。在第一阀腔21内设置有小弹簧7，小弹簧7的上端固定在弹簧座8上，其下端与活塞头12接触，并向活塞头12施加向下的力。活塞头12的下端与活塞杆15连接，在活塞杆15靠近下端处设置有小活塞环16，小活塞环16与阀座2的内壁接触，并与活塞头12、大活塞环13、阀帽3的内壁、阀座2的内壁上部限定了先导活塞式减压阀1的第二阀腔22。活塞11的活塞杆15设置在第二阀腔22中，在活塞杆15的外部设置有大弹簧14，其下端与阀座2的上表面接触，其上端与活塞头12的下表面接触，并向活塞头12施加向上的力。在活塞杆15的下端和内部形成有气体通道17、18，气体通道18的下端与气体通道17连通，其上端与第一阀腔21连通。

在阀座2的外壁设有气体进口23和气体出口24，气体进口23与进气通道25连通，气体出口24与出气通道26连通，进气通道25与出气通道26均设置在阀座2的内部。在阀座2的外壁上还设有安全阀接口27和压力表接口28，安全阀接口27和压力表接口28与出气通道26连通。

在没有气体进入先导活塞式减压阀1时，小弹簧7挤压活塞头12的上端，使活塞杆15的下表面19与进气通道25上端的周边表面29紧密接触，这样进气通道25与出气通道26被活塞杆15阻断。当高压的气体从气体进口23进入进气通道25时，气体的压力大于小弹簧7的恢复力，此时小弹簧7向上收缩，活塞头12、活塞杆15均向上移动，活塞杆15的下表面19与进气通道25上端的周边表面29分离，并在两者之间形成减压通道30。高压气体进入减压通道30后，部分气体通过气体通道17、18进入第一阀腔21，并在第一阀腔21中形成较大的压力向下挤压活塞头12，但大弹簧14有向上的恢复力，使活塞头12处于平衡位置，并保证减压通道30不会被关闭。这时在活塞头12上方有小弹簧7和高压气体对活塞头12施加的向下的力，在活塞头12下方有大弹簧14施加的向上的恢复力，并在活塞杆15的下方有流动的气体施加的向上的力，当这四个力保持平衡后，活塞头12与活塞杆15也就处于平衡位置。

根据伯努利原理，气体的流速与压力成反比，要使高压气体的压力降低，就要让气体在减压通道30中流速增加。而在气体流量一定的情况下，气体的流速与气体通道的截面积成反比，因此，要使气体的压力降低，必须适当控制减压通道30的截面积。由于减压前气体的压力为13兆帕，减压后气体的压力为0.05兆帕，因此气体的流速需要在减压通道30中迅速提高，故减压通道30的截面积很小，即活塞杆15的下表面19很接近进气通道25上端的周边表面29。随着氧气瓶中气体的消耗，氧气瓶中气体的压力也慢慢降低，在进气通道25中的气体的压力也会随着降低。此时在活塞头12上方小弹簧7和第一阀腔21内高压气体的压力作用下，活塞头12和活塞杆15向下移动，减压通道30的截面积进一步减小。这时，若要维持减压后气体的压力不变，则气体的流量将会减少。此时，用户需要将阀帽3向上旋开一点，使减压通道30的截面积增大。但阀帽3的调节能力有限，气体流量仍然会明显的减少。在实际使用时，当氧气瓶的压力为5兆帕时，减压后气体的流量已经减少至原来的一半，不能满足臭氧治疗仪器正常工作的要求，这样在氧气瓶中剩余大量氧气的时候就不能使用，造成极大的浪费。

现有的臭氧治疗仪器也会使用簧片式减压阀。参见图2，图2是簧片式减压阀的结构原理图。簧片式减压阀31包括阀座32和阀帽33，簧片41的边缘被固定在阀座32与阀帽33之间，簧片41与阀帽33的内壁便限定了第三阀腔53。第三阀腔53内充满空气，其气压为一个标准大气压。在阀帽33的顶部中央设置有螺栓36，螺栓36的上部形成在阀帽33的外部，其下部形成在阀帽33的内部。在第三阀腔内设有大弹簧37，其上端的第一弹簧座38与螺栓36的下表面紧密接触，其下端的第二弹簧座39与簧片41紧密接触。

在簧片41的下方设有顶针42，在顶针42的外部设有顶针座43，顶针座43的下部44与阀腔壁50固定连接。在簧片41与阀座32内壁形成的空间中，簧片41、阀座32内壁、顶针42、顶针座43与阀腔壁50的外壁限定了第二阀腔52，而顶针42、顶针座43与阀腔壁50则限定了第一阀腔51。在第一阀腔51内设有小弹簧46，其上端的第三弹簧座47与顶针42接触，其下端的第四弹簧座48固定在阀座的底面上。

阀座32的外壁设有气体进56和气体出58，分别与进气通道57和出气通道59连接。进气通道57连通气体进口56与第一阀腔51，高压气体可以通过气体进口56、进气通道57进入第一阀腔51。出气通道59连通第二阀腔52与气体出口58，减压后的气体可以通过出气通道59、气体出口58输送到臭氧治疗仪器中。

当簧片式减压阀31没被开启时，顶针座43的下表面45与第三弹簧座47的上表面紧密接触，第一阀腔51与第二阀腔52被阻断。需要开启簧片式减压阀31时，调节螺栓36，使其向下移动并挤压大弹簧37，大弹簧37受到挤压后，通过簧片41向顶针42施加一个向下的恢复力，顶针42便向下挤压第三弹簧座47，此时顶针座43的下表面45与第三弹簧座47的上表面分离，形成减压通道60。

当氧气瓶中的气体压力较大时，进入第一阀腔51的气体压力也较大，此时气体的压力向顶针施加向上的力，使减压通道60的截面积很小，从而气体在减压通道60中的流速会迅速增加，其压力也迅速下降。减压后的气体通过形成在顶针42与顶针座43之间的气体通道55进入第二阀腔，并通过出气通道59、气体出口58输送到簧片式减压阀31外部。随着氧气瓶中氧气的消耗，其气体的压力不断下降，进入第一阀腔51气体压力也随着下降，大弹簧37向下施加的恢复力会大于第一阀腔51中气体的压力与小弹簧46向上施加的恢复力之和，顶针42向下移动，减压通道60的截面积不断增大，气体的流速也随之减慢，减压后的气体压力也就不断上升。在实际的使用中，当氧气瓶中的气压为3兆帕时，减压后气体的压力已经上升到0.2兆帕，这不仅不利于臭氧治疗仪器的正常工作，还会产生高压爆炸的危险。在使用簧片式减压阀31的时候，用户需要不断调节螺栓36以控制减压通道60的截面积，保证输出气体的压力稳定在0.05兆帕。这样不仅给使用带来不方便，一旦发生误操作，还可能发生爆炸事故。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供一种安全可靠、减压后气体压力稳定且操作方便的减压稳压阀。

为实现上述目的，本实用新型提供的减压稳压阀，包括将一级减压阀，所述一级减压阀有一气体进口和一气体出口，该减压稳压阀还包括二级减压阀，所述二级减压阀有一气体进口和一气体出口；所述一级减压阀的气体出口与所述二级减压阀的气体进口通过导气管连通，所述导气管为耐压导气管。

本实用新型的最佳实施方案是一级减压阀为先导活塞式减压阀，二级减压阀为簧片式减压阀。

由上述方案可见，本实用新型使用两个减压阀对高压气体进行减压，每一个减压阀减压前后的气体压力差与现有的减压阀相比会大大减少，减压后气体的压力波动较小，可恒定在用户的设定值上。并且在使用簧片式减压阀作为本实用新型的一级减压阀或二级减压阀时，用户不需要调节螺栓便可以获得恒定的压力，操作方便，且可以避免爆炸事故的发生，安全性能大大提高。

附图说明

图1是先导活塞式减压阀的结构原理图；

图2是簧片式减压阀的结构原理图；

图3是本实用新型实施例的结构原理图；

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图3，本实施例由一级减压阀61、二级减压阀62和导气管63组成。一级减压阀61为先导活塞式减压阀，二级减压阀62为簧片式减压阀，导气管63为耐压导气管，由耐压金属或其它耐压材料做成。从氧气瓶输送来的高压气体通过先导活塞式减压阀61的气体进口23进入阀体，经过一级减压后通过气体出口24进入导气管63。经过一级减压后的气体压力仍然较高，还不能直接供应给臭氧治疗仪器使用，这些气体通过簧片式减压阀62的气体进口56进入阀体并进行二级减压，经过二级减压的气体压力便符合臭氧治疗仪器使用的要求，可以通过簧片式减压阀62的气体出口58输送到臭氧治疗仪器中去。

本实用新型使用两个减压阀对高压气体进行两级减压，每个减压阀减压前后气体压力差较小，减压后气体压力稳定。例如本实施例中先导活塞式减压阀61将13兆帕的高压气体的压力降为0.2兆帕，簧片式减压阀62再将0.2兆帕的气体的压力降为0.05兆帕，这样，每个减压阀减压后气体的压力便可以得到很好的控制，并能稳定在设定的范围内。下面将详细说明这一工作过程。

当高压气体从氧气瓶进入先导活塞式减压阀61后，向活塞杆15施加向上的力，将活塞杆15的下表面19与进气通道25上端的周边表面29分离并形成减压通道30。由于此时减压后气体的压力仍然较高，气体流速增加不大，因此减压通道30的截面积较大，即活塞杆15的下表面19与进气通道25上端的周边表面29保持一定的距离。随着氧气瓶中气体的消耗，气体的压力也随着下降，减压通道30的截面积会减小，但其减小的幅度不大，不会使气体的流量明显的下降。这样，经过先导活塞式减压阀61减压后的气体的压力可以稳定在0.2兆帕附近，且气体流量也可以得到保证。

经过一级减压后的气体进入导气管63。导气管63连接先导活塞式减压阀61的气体出口24与簧片式减压阀62的气体进口56。压力为0.2兆帕的气体从导气管63进入簧片式减压阀62后，对顶针42施加的力较小，导气通道60的截面积较大，但仍然可以保证气体流速在一定范围内增加，其压力也降低到设定的范围内。由于从先导活塞式减压阀61输送过来的气体的压力能够稳定在0.2兆帕左右，用户便不需要调节螺栓36，减压后的气体压力也可以稳定在0.05兆帕左右，且气体流量也可以得到保证。

本实用新型的减压稳压阀采用两级减压的方法将高压气体的压力降低，不但使减压后气体的压力稳定、流量恒定，且只要在开始使用时调节好先导活塞式减压阀61的阀帽3以及簧片式减压阀62的螺栓36后便可使用，在以后的使用过程中不需要再调节，这样能有效防止用户的误操作而导致安全事故的发生，安全性能大大提高。

当然，本实用新型不仅可以用于臭氧治疗仪器中，也可以用于其它的医疗设备，甚至非医疗设备中，即与先导活塞式减压阀61的气体进口23连接的不仅可以是高压氧气瓶，也可以是其它装有高压气体的容器，簧片式减压阀62的气体出口58不但可以与臭氧治疗仪器连接，也可以与其它低压用气设备连接。

在本实用新型的实际应用中，一级减压阀不仅可以是先导活塞式减压阀，也可以是簧片式减压阀或其它类型的减压阀，二级减压阀不仅可以是簧片式减压阀，也可以是先导活塞式减压阀或其它类型的减压阀。也就是说，本实用新型中两个减压阀的配合是有多种情况的，如两个先导活塞式减压阀配合、两个簧片式减压阀配合、先导活塞式减压阀与簧片式减压阀的配合、簧片式减压阀与先导活塞式减压阀的配合或者是先导活塞式减压阀与其它类型的减压阀配合等等。

需要强调的是，本实用新型不限于上述实施方式，如减压阀类型的改变、减压前后气体的压力改变等小量的变化也应该包括在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.减压稳压阀，包括

一级减压阀，所述一级减压阀有一气体进口和一气体出口；

其特征在于：

二级减压阀，所述二级减压阀有一气体进口和一气体出口；

所述一级减压阀的气体出口与所述二级减压阀的气体进口通过导气管连通。

2.根据权利要求1所述的减压稳压阀，其特征在于：

所述导气管为耐压导气管。

3.根据权利要求1或2所述的减压稳压阀，其特征在于：

所述一级减压阀为先导活塞式减压阀或簧片式减压阀。

4.根据权利要求1或2所述的减压稳压阀，其特征在于：

所述二级减压阀为先导活塞式减压阀或簧片式减压阀。

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