Смеситель кислорода с атмосферным воздухом Советский патент 1987 года по МПК A61M16/00 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для дозирования кислородно-воздушной смеси в дыхательных аппаратах.

Целью изобретения является обеспечение постоянства расхода вдыхаемой смеси при изменении концентрации кислорода в ней в расширенном диапазоне.

На фиг. 1 схематически изображен смеситель кислорода с атмосферным воздухом, общий вид (с первым вариантом выполнения согласующего механизма); на фиг. 2 - второй вариант выполнения согласующего механизма.

Смеситель кислорода с атмосферным воздухом содержит инжектор 1 с каналом 2 подсоса, клапан 3 перепуска, согласующий механизм 4 с задающей ручкой 5 установки онцентрации и регулятор 6 низкого давления с ручкой 7 управления расходом.

Инжектор 1 содержит корпус 8, в котором установлено сопло 9 питания, и канал 2 подсоса, выполненный в виде цилиндрического опла К), входное сечение которого перекрывается конусным регулирующим орга- но.м 11, щток 12 которого установлен в направляющей 13 корпуса 14с.месителя и прижат пружиной 15 к криволинейной поверхности кулачка 16 согласующего механизма 4. Сопло 9 питания соединено трубопровоом 17 с выходом регулятора 6 давления, а выход инжектора 1 связап трубопровоом 18 с тройником 19.

Клапан 3 перепуска содержит корпус 20, разделенный перегородкой 21 с отверстим 22, внутри которого размещена конусная игла 23, HITOK 24 которой, расположенный в направляющей 25 с уплотнительным элементом 26, своим концом прижат к криволинейной поверхности кулачка 16 пружиной 27. Входная камера 28 клапана 3 перепуска соединена трубопроводом 29 с выходом регуятора 6 давления, выходная камера 30 связана трубопроводом 31 с тройником 19, имеющим выходной трубопровод 32.

Регулятор 6 давления может быть выполнен по любой известной схеме и поддерживает постоянное давление кислорода на выходе независимо от потребляе.мого расхода.

Согласующий механизм 4 представляет собой плоский кулачок 16 с криволинейной поверхностью, форма которой выбирается из условия обеспечения равенства изменения расходов через инжектор 1 и клапан 3 перепуска.

Во втором варианте согласующий меха- низ.м 4 выполнен в виде л.вух профильных элементов с регулируемой конфигурацией и противоположно направленной кривизной поверхностей, на которые опираются концы штоков 12 регулирующего органа 11 инжектора 1 и штока 24 иглы 23 клапана 3 перепуска (фиг. 2). Профильный элемент 33 (34) состоит из корпуса 35 (36), в котором закреплена по концам гибкая упругая пластина 37 (38), а под ней в корпусе 35 (36) равномерно расположены регулировочные винты 39 (40), упирающиеся своими концами в пластину 37 (38), причем расстояния от их концов до соответствующего корпуса определяют конфигурацию пластины 37 (38). Корпус 35 (36) жестко связан с ручкой 5 установки концентрации.

Смеситель работает следующим образом. Кислород от источника давления (не

0 показан) поступает на вход регулятора 6 давления. В зависимости от положения ручки 7 за регулятором 6 устанавливается определенное давление, от величины которого зависит расход смеси на выходе смесителя. С выхода регулятора 6 давления кислород поступает по трубопроводам 17 и 29 одновременно к соплу 9 питания инжектора 1 и во входную камеру 28 клапана 3 перепуска. Струя кислорода, вытекающая из сопла 9 инжектора 1, за счет эжектирующего дей0 ствия подсасывает воздух из окружающего пространства через сопло 10, смешивается с этим воздухом и в виде кислородно-воздушной смеси поступает в трубопровод 18. Кислород, поступивший к клапану 3 перепуска, протекает через отверстие 22 в выход ную камеру 30 и далее в трубопровод 31. Трубопроводы 18 и 31 объединяются в тройник 19, где окончательно формируется состав смеси, поступаюш.ей в выходной трубопровод 32 смесителя.

При необходимости изменения концентрации кислорода в смеси поворачивают ручку 5 установки концентрации согласуюшего механизма 4, например, по часовой стрелке (по схеме). При этом также поворачивается кулачок 16 (или смещаются в сторону, соответствующую направлению смещения ручки 5, профильные элементы 33 и 34), регулирующий орган 11 инжектора 1 и игла 23 клапана 3 перепуска смещаются вправо (по схеме). При этом проходное сечение сопла 10 инжектора 1 увеличивается, а отверстие 22

клапана 3 перепуска уменьшается. Для заданного давления кислорода, подаваемого к соплу 9 питания, расход кислорода через сопло 9 остается неизменным, а расход подсасываемого через сопло 10 воздуха увеличивается, что приводит к увеличению расхода смеси на выходе инжектора, 1 и соответствующему уменьшению концентрации кислорода в ней. Одновременное уменьшение проходного сечения отверстия 22 клапана 3 перепуска приводит к уменьшению расхода кислорода через клапан 3 перепуска, равному по величине, но противоположно.му по знаку изменению расхода на выходе инжектора 1.

Таким образом, поворот ручки 5 установки концентрации по часовой стрелке (сме5 щение ее вправо) вызывает уменьшение концентрации на выходе смесителя за счет ее уменьшения на выходе инжектора 1 и уменьшения расхода кислорода через кла

пан 3 перепуска, а расход смеси на выходе смесителя (в трубопроводе 32) остается неизменным за счет увеличения расхода подсасываемого из атмосферы воздуха через сопло 10 инжектора 1, на величину, равную изменению расхода на выходе клапана 3 перепуска.

При повороте ручки 5 установки концентрации против часовой стрелки (смещении ее влево - при втором варианте выполнения согласующего механизма 4) регулирующий орган 11 инжектора 1 и игла 23 клапана 3 перепуска смещаются влево, концентрация кислорода в смеси на вы-ходе смесителя увеличивается за счет уменьшения поступления воздуха через канал 2 подсоса и увеличения расхода кислорода на выходе клапана 3 перепуска, а расход смеси на выходе смесителя также сохраняется неизменным.

В результате использования изобретения расщиряется диапазон регулирования концентрации кислорода в смеси при сохранении постоянным расхода смеси на выходе устройства.

Формула изобретения

{. Смеситель кислорода с атмосферным воздухом, содержащий инжектор с соплом питания и регулирующим органом подсоса, отличающийся тем, что, с целью обеспечения постоянства расхода вдыхаемой смеси при изменении концентрации кислорода, OiH снабжен клапаном перепуска с входной и выходной камерами и регулятором низкого давления, при этом входная камера клапана перепуска и регулятор низкого давления соединены с соплом питания инжектора, выходная камера клапана перепуска объединена с выходом инжектора, а регулирующий орган инжектора и клапан перепуска связаны между собой через согласующий механизм, имею11-1ий задатчик концентрации.

2.Смеситель по п. 1, отличающийся тем, что согласующий механизм выполнен в виде кулачка с криволинейной поверхностью.

3.Смеситель по п. 1, отличающийся тем, что согласующий механизм выполнен в виде двух упругих профильных пластин, под которыми равномерно по периметру установлены упорные регулировочные винты.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для дозирования кислородно-воздушной смеси в дыхательных аппаратах. Цель изобретения - обеспечение постоянства расхода вдыхаемой смеси при изменении концентрации кислорода в ней в расширенном диапазоне. Устройство содержит инжектор 1 с каналом 2 подсоса, клапан перепуска 3, согла- суюший механизм 4 и регулятор 6 низкого давления. Инжектор 1 содержит корпус 8, канал 2 подсоса, входное сечение которого перекрывается конусным регулируюшим органом 11, шток 12 которого установлен в на- правляюшей 13 корпуса 14 смесителя и прижат пружиной 15 к криволинейной поверхности кулачка 16 согласуюшего механизма 4. Согласуюший механизм 4 может быть выполнен в виде двух профильных элементов с регулирующей конфигурацией и противоположно направленной кривизной поверхностей. Профильный элемент состоит из корпуса, в котором закреплена гибкая упругая пластина, а под ней равномерно расположены регулировочные винты. Корпус жестко связан с ручкой установки концентрации 5. 2 3. п. ф-лы, 2 ил. i (Л К,- J2 со о 00 го

12

33 35 36 34

-Л-пК-V

37

2

WW

Фиг. 2