[发明专利]一种液压储压器及恒压差控制器

说明书

本发明涉及一种液压储压器及恒压差控制器，液压储压器包括U型壳体、液压油，U型壳体两端分别为高压端、低压端，由于高压端气压大于低压端气压，平衡状态系高压端液面低，低压端液面高。当高压端气液接触面越大，低压端高出高压端所需液压油越多。利用接触面积增加产生的作用力平衡液面差部分的液压油重力实现液压储压器两端气压差保持不变，并据此液压储压器作为核心部件制作恒压差控制器，通过液压控制气压稳定。

技术领域

本发明涉及一种液压储压器及恒压差控制器，属于液压控制气压的技术领域。

背景技术

在工业生产中还是普通生活中，常有环境气压不能满足人们生产、生活的情形或环境。如在高原地区中，空气中氧气占比与平原相似，但气压远低于平原。影响人们高原生活、旅行、运动，甚至产生高原反应等疾病。现有技术是吸氧气或呼吸加压气体。前者制氧工艺耗费较大，后者虽然能耗更低，但吸气过程中会造成呼吸罩内气压下降，导致吸气后无法再呼出气，实际使用过程中较为不便。如何实现吸气后呼吸罩内气压不变，现有技术实现的成本高或制备条件苛刻，故常见的方案仍为使用氧气瓶呼吸。

发明内容

本发明的目的在于实现气压的相对恒定不变，解决高原地区呼吸供气或日常工业应用中恒定增压、储气问题的稳定控制器。

为实现上述技术目的，本发明提供一种液压储压器包括U型壳体、液压油，所述U型壳体两端分别为高压端、低压端，所述高压段气压大于低压端气压，在U型壳体装载设定体积的液压油下，所述高压端在平衡段随着液面下降而增加横截面积，通过U型壳体结构调整低压端新增液压部分横截的液压油体积，实现高压端液面的气压差作用力始终等于低压端高出部分的液压油作用力。具体工作原理在于当U型壳体左右两端气压相同时，液面水平；但当一端气压高于另一端时，高压端液面下降，低压端液面抬升，当作用力平衡后，液面保持新平衡态。液压储压器采用的恒压差原理在于当高压端内气压高于低压端并达到设定气压差时，液面进入平衡段，当高压端上方空气继续增加，打破原有平衡状态时，液面下降增加气体空间。若单纯液面下降增加气体空间，低压端高出高压端液面的液压油多于原有平衡态，故在液面下降的同时增加高压端气液交界的横截面积，低压端新增的液压油包括绝对新增和相对新增两部分组成，绝对新增部分为低压端液面增高部分液压油，等于高压端液面降低部分液压油；相对新增部分液压油系低压端原有的液压油，系高压端液面下降后低压端原有液压油对应高出部分，该部分体积的液压油低于原高压端的平衡液面。通过U型壳体结构调整低压端新增液压部分横截的液压油体积，即通过壳体构造设计确定相对新增部分液压油。气压差设定为恒定值，相对新增液压油随高压端新增横截面平衡对应所需新增体积。所述高压端的平衡段，即液面在此段范围内均保持气压差恒定。平衡段上方横截面不小于平衡段顶部横截面，所述高压端平衡段的体积为最大可存储恒压差气体体积，单独使用液压储压器时，可作为恒压差气体的调节存储器。所述液压油包括水。

作为液压储压器的一项改进，高压端平衡段的壳体采用有气体可通透、液体不可通透的呼吸纸壁膜，当液面在平衡段上下波动时，气体可通透面积随液面上下而减增，使平衡段内输入气体等于输出气体，当输入气体减少液面上升而隔断部分呼吸纸壁膜，减少气体输出；当输入气体增加液面下降而释放部分呼吸纸壁膜，增加气体输出。平衡段可均采用呼吸纸壁膜或仅竖条状设有呼吸纸壁膜。呼吸纸壁膜与液压油的选取需考虑两者间不能具有粘附性。呼吸纸的作用在于起到恒压差的同时释放多余的气体，与呼吸纸作用相同的低压端分支也用于释放多余的气体。在高压端平衡段上设若干低压端分支，低压端分支端口气压值和低压端端口气压相同，当高压端气体增加液面下降过程中，低压端分支液面与低压端液面等高，当高压端液面低于低压端分支与高压端交界口时，低压端分支无法支撑气压差，低压端分支内的液压油会流入高压端并增高液面，高压端内部分气体会从低压端分支溢出，起到释放气体、稳定气压的作用。当高压端内气体减少，高压端内液压油液面盖过低压端分支底部时，低压端分支内液压油高度再次与低压端液面相同。平衡原理在于当液面向下越过交界处后，低压端分支内的液压油与高压端内的液压油相分离时，等同于低压端内液压油减少，高压端液面继续下降，但随着液压油在重力作用下重新流入，高压端液面增高再次平衡。