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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610231726.5 (22)申请日 2016.04.14 (71)申请人 湖北航天化学技术研究所 地址 441003 湖北省襄樊市156信箱清河路 58号 (72)发明人 邓康清 夏强 崔兵彦 刘红 李俊彬 徐浩星 杜又新 陈淑娟 周渝松 关兵峰 (74)专利代理机构 襄阳中天信诚知识产权事务 所 42218 代理人 何静月 (51)Int.Cl. A62B 7/00(2006.01) A62B 9/02(2006.01) (54)发明名称 高空跳伞氧气调节器 (57)。
2、摘要 一种高空跳伞氧气调节器， 包括阀体； 阀体 上设有氧气入口、 氧气调节腔、 空气入口、 供气出 口、 连通空气入口与供气出口的空气腔、 连通氧 气入口和氧气调节腔的氧气进气气路、 连通氧气 调节腔和空气腔的氧气出气气路； 氧气调节腔内 有氧气流量调节模块B； 空气入口处有空气流量 调节模块C。 本发明可根据海拔高度变化自动调 整出气流量和氧气浓度， 通过调节氧气和空气的 流量调节氧气调节器其出口处的气体流量和氧 气浓度， 采用海拔2000米以下供空气、 海拔2000 米至8000米供纯氧和空气的混合气、 海拔8000米 以上供纯氧的供氧形式， 很好地利用了跳伞过程 中环境中的空气， 提高。
3、了氧气利用率， 减小了装 备的体积和重量， 能够满足海拔10000米及以下 高度跳伞人员对氧气的需求。 权利要求书1页 说明书4页 附图7页 CN 107224684 A 2017.10.03 CN 107224684 A 1.一种高空跳伞氧气调节器， 其特征在于： 包括阀体 （4） ； 阀体 （4） 上设有氧气入口、 氧 气调节腔、 空气入口、 供气出口、 连通空气入口与供气出口的空气腔 （37） 、 连通氧气入口和 氧气调节腔的氧气进气气路 （33） 、 连通氧气调节腔和空气腔的氧气出气气路； 所述氧气调节腔内设有氧气流量调节模块B； 所述空气入口处设有空气流量调节模块 C。 2.根据权利。
4、要求1所述的高空跳伞氧气调节器， 其特征在于： 所述阀体 （4） 上氧气入口 处设有入口接头 （1） ； 所述入口接头 （1） 内设有入口过滤网 （3） ； 所述阀体 （4） 上供气出口处 设有出口接头 （18） ； 所述出口接头 （18） 内设有出口过滤网 （20） 。 3.根据权利要求2所述的高空跳伞氧气调节器， 其特征在于： 所述出口接头 （18） 位于阀 体 （4） 内的一端内孔呈喉管状结构。 4.根据权利要求3所述的高空跳伞氧气调节器， 其特征在于： 所述氧气出气气路出口处 设有一引射器 （23） ； 所述引射器 （23） 位于空气腔 （37） 内； 所述引射器 （23） 喷口与出口。
5、接头 （18） 喉管状结构入口相对。 5.根据权利要求1所述的高空跳伞氧气调节器， 其特征在于： 所述氧气调节腔内设有一 连通氧气进气气路与氧气出气气路的氧气调节口 （38） ； 所述氧气流量调节模块B包括一用 于打开/关闭氧气调节口 （38） 的供氧活门 （28） ； 所述供氧活门 （28） 经氧气活门弹簧 （27） 压 紧于氧气调节口 （38） ； 所述供氧活门 （28） 与用于根据环境气压变化自动控制供氧活门 （28） 开度的真空波纹管 （9） 间接传动连接； 还包括一与供氧活门 （28） 间接传动连接以控制供氧 活门 （28） 开度的压盖 （6） ； 压盖 （6） 与阀体之间设有压盖回。
6、位弹簧 （7） 。 6.根据权利要求5所述的高空跳伞氧气调节器， 其特征在于： 所述氧气调节腔经膜片 （12） 分隔为密封的下腔、 敞开的上腔； 所述供氧活门 （28） 位于下腔内； 下腔内还设有与供氧 活门 （28） 传动连接的供氧阀杆 （30） 、 滑块 （11） ； 所述上腔内设有用于将真空波纹管 （9） 的下 压力经滑块 （11） 传递于供氧阀杆 （30） 以推动供氧活门 （28） 克服氧气活门弹簧 （27） 的弹力 打开氧气调节口 （38） 的活门顶杆 （10） 。 7.根据权利要求5或6所述的高空跳伞氧气调节器， 其特征在于： 所述真空波纹管 （9） 经 波纹管衬套 （5） 连接于。
7、阀体 （4） 。 8.根据权利要求1所述的高空跳伞氧气调节器， 其特征在于： 所述空气腔内设有一空气 调节口 （34） ； 所述空气流量调节模块C包括一用于打开/关闭空气调节口的空气活门 （24） ； 空气活门 （24） 与一使空气调节口维持常开状态的空气活门弹簧 （25） 相连； 所述空气活门 （24） 与用于根据环境气压变化自动自动控制空气活门 （24） 开度的真空膜盒 （14） 传动连接。 9.根据权利要求8所述的高空跳伞氧气调节器， 其特征在于： 所述真空膜盒 （14） 经膜盒 衬套 （17） 装于阀体 （4） 。 10.根据权利要求8所述的高空跳伞氧气调节器， 其特征在于： 所述空气。
8、腔内空气调节 口 （34） 与引射器 （23） 之间设有用于控制最大流量的节流口 （35） 。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 107224684 A 2 高空跳伞氧气调节器 技术领域 0001 本发明涉及一种用于海拔10000米及以下高度使用的高空跳伞氧气调节装置。 背景技术 0002 氧气调节器是高空跳伞过程中使用的供氧装置的一个组件。 性能优良的氧气调节 器能够更好地提高氧气的使用效率， 减轻携带氧气的重量和体积。 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。
9、有的高空跳伞供氧器中， 存在的不 足是： 氧气利用效率低， 需要提供大量的多余氧气供人员使用， 供氧装备重量重， 体积大。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种根据海拔高度变化自动调整出气体流量和氧气浓度的 高空跳伞氧气调节器， 提高氧气利用率， 满足海拔10000米及以下高度跳伞人员对氧气的需 求。 0004 本发明解决问题的技术方案是： 包括阀体； 阀体上设有氧气入口、 氧气调节腔、 空 气入口、 供气出口、 连通空气入口与供气出口的空气腔、 连通氧气入口和氧气调节腔的氧气 进气气路、 连通氧气调节腔和空气腔的氧气出气气路； 所述氧气调节腔内设有氧气流量调 节模块B； 所述空气入口处。
10、设有空气流量调节模块C。 0005 所述阀体上氧气入口处设有入口接头； 所述入口接头内设有入口过滤网； 所述阀 体上供气出口处设有出口接头； 所述出口接头内设有出口过滤网。 0006 所述出口接头位于阀体内的一端内孔呈喉管状结构。 0007 所述氧气出气气路出口处设有一引射器； 所述引射器位于空气腔内； 所述引射器 喷口与出口接头喉管状结构入口相对。 0008 所述氧气调节腔内设有一连通氧气进气气路与氧气出气气路的氧气调节口； 所述 氧气流量调节模块B包括一用于打开/关闭氧气调节口的供氧活门； 所述供氧活门经氧气活 门弹簧压紧于氧气调节口； 所述供氧活门与用于根据环境气压变化自动控制供氧活门开。
11、度 的真空波纹管间接传动连接； 还包括一与供氧活门间接传动连接以控制供氧活门开度的压 盖； 压盖与阀体之间设有压盖回位弹簧。 0009 所述氧气调节腔经膜片分隔为密封的下腔、 敞开的上腔； 所述供氧活门位于下腔 内； 下腔内还设有与供氧活门传动连接的供氧阀杆、 滑块； 所述上腔内设有用于将真空波纹 管的下压力经滑块传递于供氧阀杆以推动供氧活门克服氧气活门弹簧的弹力打开氧气调 节口的活门顶杆。 0010 所述真空波纹管经波纹管衬套连接于阀体。 0011 所述空气腔内设有一空气调节口； 所述空气流量调节模块C包括一用于打开/关闭 空气调节口的空气活门； 空气活门与一使空气调节口维持常开状态的空气活。
12、门弹簧相连； 所述空气活门与用于根据环境气压变化自动自动控制空气活门开度的真空膜盒传动连接。 说 明 书 1/4 页 3 CN 107224684 A 3 0012 所述真空膜盒经膜盒衬套装于阀体。 0013 所述空气腔内空气调节口与引射器之间设有用于控制最大流量的节流口。 0014 本发明由氧气流量调节模块、 空气流量调节模块、 氧气入口模块及供气出口模块 组成， 通过调节氧气流量和空气流量来调节氧气调节器出口处的气体流量和氧气浓度。 能 够通过真空波纹管9检测环境气压的变化， 自动控制供氧活门28的开度， 进而控制供氧流 量。 能够通过真空膜盒14检测环境气压的变化， 自动控制空气活门24。
13、的开度， 进而空气供氧 流量。 氧气流量调节模块可以通过压盖6和压盖杆32， 在氧气流量调节模块或者空气流量调 节模块发生故障时， 或者人员突然需要大量吸氧时， 直接控制活门顶杆10运动， 从而控制供 氧活门28运动， 开始大气量供氧， 满足人员的应急用氧需求。 氧气调节器能够在海拔10000 米及以下高度使用， 在海拔2000米及以下时供空气， 在海拔2000米至海拔8000米之间供混 合氧， 在海拔8000米以上供纯氧。 附图说明 0015 图1为本发明的外观示意图。 0016 图2为图1的左视图。 0017 图3为本发明的结构示意图。 0018 图4为本发明气路和模块示意图。 0019 。
14、图5为氧气入口模块A示意图。 0020 图6为图5的A-A剖视图。 0021 图7为氧气流量调节模块B结构示意图。 0022 图8 为空气流量调节模块C结构示意图。 0023 图9 为供气出口模块D结构示意图。 0024 图10为图9的B-B剖视图。 具体实施方式 0025 图1、 图2、 图3中， 氧气调节器是将氧气入口模块A、 供气出口模块D、 氧气流量调节 模块C和空气流量调节模块D安装在阀体4上。 0026 氧气经过氧气入口模块A进入到a1腔， 此时的氧气仍处于高压状态， 经过氧气流量 调节模块B的调节， 进入到引射器23中， 在引射器23和出口接头18上的喉管36的结构组合 下， 氧。
15、气经过喉管36时会形成文丘里效应， 吸引空气从空气气路进入到空气腔37中， 最终在 出口接头18处和氧气混合， 在输出模块处输出一定流量和氧气浓度的气体， 供跳伞人员生 理呼吸需求的氧气， 提高氧气利用率， 减轻重量， 减小体积。 0027 氧气流量调节模块B由波纹管衬套5、 压盖6、 压盖回位弹簧7、 压盖固定螺母8、 真空 波纹管9、 活门顶杆10、 压盖杆32、 膜片12、 滑块11、 锁紧盖13、 导套31、 供氧阀杆30、 供氧活门 座29、 供氧活门28、 氧气活门弹簧27和氧气底盖26组成。 0028 空气流量调节模块C由真空膜盒14、 空气固定螺母15、 空气保护盖16、 膜盒。
16、衬套17、 空气活门24、 空气活门弹簧25、 空气活门座22、 引射器23和空气底盖21组成。 0029 氧气入口模块A中的入口过滤网3的过滤精度为大于30 ， 供气出口模块D中的出口 过滤网20的过滤精度为大于150 ， 两处过滤可以保证氧气调节器输出气体的洁净。 说 明 书 2/4 页 4 CN 107224684 A 4 0030 在氧气调节器使用过程中， 如果氧气流量调节模块或者空气流量调节模块发生故 障， 或者人员突然需要大量吸氧时， 可以通过压盖6和压盖杆32， 直接控制活门顶杆10运动， 从而控制供氧活门28和供氧活门座29的开度增大， 开始大气量供氧， 满足人员的应急用氧 需。
17、求。 0031 图4中， 本发明由氧气入口模块A、 氧气流量调节模块B、 空气流量调节模块C及供气 出口模块D组成。 阀体4上设有氧气入口、 氧气调节腔、 空气入口、 供气出口、 连通空气入口与 供气出口的空气腔37、 连通氧气入口和氧气调节腔的氧气进气气路33、 连通氧气调节腔和 空气腔的氧气出气气路。 氧气调节腔内设有氧气流量调节模块B。 空气入口处设有空气流量 调节模块C。 氧气入口模块A通过入口接头1与连接氧气源的金属软管连接。 供气出口模块D 通过出口接头17的两个凸缘卡住氧气面罩供氧软管端的快速接头， 实现紧固连接。 氧气流 量调节模块B设定为在海拔2000米时供氧活门28开始打开。
18、， 在海拔8000米及以上时， 供氧活 门28的开度达到最大， 氧气流量供应最大。 空气流量调节模块C设定在海拔8000米以下高度 时， 空气活门24打开， 随着海拔降低， 开度增大， 在引射器23的作用下， 引入的空气流量增 大， 但是在节流口35的作用下， 引入的空气最大量一定。 这样就能保证氧气调节器的供气出 口模块D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， 输出模块 处的气体为纯氧。 0032 图5、 图6中， 氧气入口模块A由入口接头1， 入口过滤网紧固螺钉2和入口过滤网3组 成。 0033 图7中， 氧气调节腔内设有一连通氧气进气气路与氧气出气气路的氧。
19、气调节口38； 氧气流量调节模块B包括一用于打开/关闭氧气调节口38的供氧活门28； 供氧活门28经氧气 活门弹簧27压紧于氧气调节口38； 供氧活门28与用于根据环境气压变化自动控制供氧活门 28开度的真空波纹管9间接传动连接； 还包括一与供氧活门28间接传动连接以控制供氧活 门28开度的压盖6； 压盖6与阀体之间设有压盖回位弹簧7。 0034 供氧活门座29被导套31压在阀体4上， 导套31通过螺纹和阀体4连接。 供氧阀杆30 装在导套31内， 滑块11安装在供氧阀杆30的上部， 起到传递活门顶杆10的力的作用， 膜片12 放在阀体4上， 膜片主要起到密封作用， 防止穿过导套31的氧气从阀。
20、体4上部泄露。 活门顶杆 10压在膜片12上， 锁紧盖13将活门顶杆10压住， 锁紧盖13通过螺纹固定在阀体4上， 真空波 纹管9通过螺纹固定在波纹管衬套5上， 波纹管衬套5通过螺纹固定在阀体4上， 保证真空波 纹管9和活门顶杆10接触。 压盖6通过压盖固定螺母8和真空波纹管9相连， 压盖回位弹簧7固 定在压盖6和波纹管衬套5之间， 起到复位压盖6的作用。 氧气底盖26通过螺钉固定在阀体4 上， 供氧活门28在氧气活门弹簧27的压缩下和供氧活门座29相接触。 0035 工作中， 当环境处于高空时， 环境压力低于1个大气压， 真空波纹管9发生膨胀， 压 迫活门顶杆10向下运动， 活门顶杆10通过。
21、膜片12和滑块11压迫供氧阀杆30向下运动， 供氧 阀杆30压迫供氧活门座29向下运动， 这样就使得供氧活门座29和供氧活门28之间的开度增 大， 增大氧气流量。 当环境压力变小时， 真空波纹管9收缩， 活门顶杆10上部失去压力， 供氧 活门28在氧气活门弹簧27的压力下向上运动， 这样供氧活门28和供氧活门座29之间的开度 减小， 减小氧气流量。 0036 如果在工作中， 人员需要大量的氧气供应， 可以按压压盖6， 压盖6通过压盖杆32直 接带动活门顶杆10向下运动， 最终控制供氧活门28和供氧活门座29之间的开度增大， 大量 说 明 书 3/4 页 5 CN 107224684 A 5 供。
22、应氧气。 0037 图8中， 空气腔内设有一空气调节口34； 空气流量调节模块C包括一用于打开/关闭 空气调节口的空气活门24； 空气活门24与一使空气调节口维持常开状态的空气活门弹簧25 相连； 空气活门24与用于根据环境气压变化自动自动控制空气活门24开度的真空膜盒14传 动连接。 0038 引射器23通过螺纹安装在阀体4上， 膜盒衬套17通过螺纹固定在阀体4上， 真空膜 盒14通过空气固定螺母15固定在膜盒衬套17上， 空气活门24通过螺纹固定在真空膜盒14 上， 空气活门座22放在阀体4上， 被空气活门弹簧25压住， 空气活门弹簧25安装在空气活门 座22和空气活门24之间， 阀体4上。
23、的节流口35起到控制最大流量的作用， 空气底盖21通过螺 钉固定在阀体4上。 0039 工作中， 当海拔高度变高， 环境气压变低时， 真空膜盒14膨胀， 带动空气活门24下 降， 这样空气活门24和空气活门座22之间的开度变小， 被引射器23引入的空气量变小， 当海 拔高度达到8000m时， 真空膜盒14膨胀的长度使得空气活门24和空气活门座25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， 真空膜盒收 缩， 空气活门24和空气活门座25之间的开度增大， 空气流量增大， 但是受到节流口35的限 制， 流量增大到一定程度后不能继续增大， 这样就能保证。
24、氧气调节器输出气的氧气浓度不 低于一限定值。 0040 图9、 图10中， 供气出口模块D由出口接头18、 出口过滤网紧固螺钉19和出口过滤网 20组成。 说 明 书 4/4 页 6 CN 107224684 A 6 图1 图2 说 明 书 附 图 1/7 页 7 CN 107224684 A 7 图3 说 明 书 附 图 2/7 页 8 CN 107224684 A 8 图4 说 明 书 附 图 3/7 页 9 CN 107224684 A 9 图5 图6 说 明 书 附 图 4/7 页 10 CN 107224684 A 10 图7 说 明 书 附 图 5/7 页 11 CN 107224684 A 11 图8 图9 说 明 书 附 图 6/7 页 12 CN 107224684 A 12 图10 说 明 书 附 图 7/7 页 13 CN 107224684 A 13 。