沼气收集与排放系统的制作方法_4

文档序号:8523749阅读:来源:国知局
括泵体100,泵体100的上端和下端分别设置有出气三通150、进气三通140,泵体100的左端和右端分别设置有与出气三通150和进气三通140连通的左充氧腔IlOa以及右充氧腔110b,左充氧腔IlOa和右充氧腔IlOb与进气三通140的连接位置处设置有进气阀160a,左充氧腔IlOa和右充氧腔IlOb与出气三通150的连接处分别设置有出气阀160b ;泵体100的中间设置有中心体,中心体内设置有调控阀200,用于控制气源的流动方向,泵体100的中间还滑动连接有中心轴130,中心轴130的左右两端分别固定连接左隔膜片和右隔膜片,左隔膜片与中心体之间形成左气室120a,右隔膜片与泵体100之间形成右气室120b。
[0078]调控阀200包括阀套、分隔板250,阀套内设置有分隔板250并将阀套内腔分隔成主控气室220和调控气室230,阀套上部分别设置有五个气槽,阀套上部的中心位置设置有进气槽210,进气槽210的两侧设置有对称的左气槽212a和右气槽212b,最外侧的分别为对称的左排气槽214a和右排气槽214b,上述五个气槽的底部分别设置有与主控气室相连通的气孔;分隔板250上设置有三个透气孔,分隔板250的中心位置设置有中心透气孔252,中心透气孔252的两端分别设置有对称的左透气孔254和右透气孔256,中心透气孔252连通主控气室220和调控气室230。
[0079]主控气室220内设置有左套筒和右套筒,左套筒内滑动连接有左活塞222a,左活塞222a与左套筒之间形成左腔室221a,左活塞222a通过左活塞杆223a连接左挡板;同理,右套筒内滑动连接有右活塞222b,右活塞222b与右套筒之间形成右腔室221b,右活塞222b通过右活塞杆223b连接右挡板;左挡板和右挡板之间设置有中心阀芯224,中心阀芯224的中心设置有环形的进气凹槽,进气凹槽正对进气槽210底部的气孔。
[0080]调控气室230内滑动连接有调控轴240,调控轴240的上设有两端对称的左凸起部242和右凸起部244,调控轴240上位于左凸起部242和右凸起部244之间的区域为调控轴240的进气区,调控轴240上位于左凸起部242左端区域为左排气区,调控轴240上位于右凸起部244右端区域为右排气区,调控轴240的进气区通过设置于分隔板250上的中心透气孔252连通中心阀芯的进气凹槽,左透气孔254连通左腔室221a和调控气室230,右透气孔256连通右腔室221b和调控气室230。
[0081]调控气室230的两端分别设置有端部阀芯260,端部阀芯260上设置有端部排气孔262,端部排气孔262、左排气槽214a、右排气槽214b分别连通泵体100的排气通道,进气槽210连通泵体的进气通道,212a左气槽连通左气室120a,右气槽212b连通右气室120b。
[0082]沼气通过导气管、泵体的进气通道进入泵体内,并通过进气槽210底部的气孔进入中心阀芯的进气凹槽内,由于左气室221a、右气室221b分别通过左透气孔和右透气孔连通排气通道,由于中心阀芯不会完全处于力平衡状态,中心阀芯会向一侧移动。
[0083]假设,中心阀芯向右侧移动,通过中心阀芯的进气凹槽连通进气槽210和右气槽212b,同样地,沼气通过中心透气孔252进入调控轴的进气区并推动调控轴运动。
[0084]此时,调控轴240有三种状态,其一、调控轴240向左侧运动;其二、调控轴240保持不动;其三、调控轴240向右侧运动。
[0085]当调控轴240向左侧运动时,调控轴240的进气区通过左透气孔254连通左腔室221a,与此同时,右腔室通过右透气孔连通调控轴240的右排气区;气体通过右气槽进入右气室,右隔膜片伸张变形并通过中心轴带动左隔膜片收缩变形,左隔膜片收缩变形过程中与调控轴240左端接触并带动调控轴240向右端运动;从而将调控轴的左排气区与左腔室接通,并且调控轴的进气区与右腔室接通,沼气进入右腔室内,从而推动右活塞向左端运动,并带动中心阀芯、左活塞向左端运动;与此同时,中心阀芯的进气凹槽与右气槽脱离并与左气槽连通,沼气进入左气腔中;使得左隔膜片伸张变形并带动右隔膜片收缩变形,并挤压调控轴向左端运动,如此往复。
[0086]当调控轴240保持不动时,右隔膜片伸张变形带动左隔膜片收缩变形,利用左隔膜片的挤压作用,带动调控轴向右运动,其原理与上述的调控轴240向左侧运动相同,此处不再赘述。
[0087]当调控轴240向右侧运动时,调控轴的进气区通过右透气孔接通右腔室,沼气进入右腔室内,并推动中心阀芯向左端移动,使得中心阀芯的进气凹槽与右气槽脱离,中心阀芯向左端移动过程中,使得中心阀芯的进气凹槽与左气槽连通,沼气通过左气槽进入左气室内,促使左隔膜片伸张变形以及右隔膜片收缩变形,右隔膜片收缩变形过程中并推动调控轴向左端移动,使得右腔室与调控轴右排气区连通,并且左腔室与调控轴进气区连通,沼气进入左腔室内,通过左活塞推动中心阀芯、右活塞向右移动,从而完成换气过程。
[0088]左隔膜片收缩变形以及右隔膜片伸张变形时,左充氧腔IlOa体积增大,右充氧腔IlOb减小,通过进气阀和出气阀的限制作用,左充氧腔IlOa处于吸收空气状态,右充氧腔处于排出空气状态;同理,左隔膜片伸张变形以及右隔膜片收缩变形时,左充氧腔IlOa体积减小,右充氧腔IlOb增大,通过进气阀和出气阀的限制作用,左充氧腔IlOa处于排出空气状态,右充氧腔处于吸收空气状态。
[0089]故,通过上述分析调控轴的左凸起部242、右凸起部244之间的间隔长度并不影响氧气泵的工作;但,尤为重要地,左凸起部242右端与右凸起部244左端的长度应当大于中心透气孔与左/右透气孔之间的距离;并且,当调控轴运动至最左端时,以调控轴左端的端部阀芯的右侧壁为基准,右凸起部244左端侧壁与端部阀芯260右侧壁之间的距离大于中心透气孔与端部阀芯右侧壁之间的间隔;同理,调控轴运动至最右端时,左凸起部244右端侧壁与右侧端部阀芯260左侧壁之间的距离大于中心透气孔与右侧端部阀芯左侧壁之间的间隔,保证调控轴的进气区始终与中心透气孔相连通。
[0090]上述提供的方案虽然可以实现氧气泵的正常工作,但是,由于中心阀芯与调控轴的不同步运动,使得中心阀芯与调控轴的启动状态不能确定,为此本发明提供了以下更为完善的方案,用于确定中心阀芯与调控轴的启动方式以及运动状态。
[0091]如图18、19所示,调控轴的左凸起部242的左端与右凸起部244的左端之间间隔等于左透气孔与右透气孔之间的距离,调控轴的左凸起部242的右端与右凸起部244的右端之间间隔等于左透气孔与右透气孔之间的距离。
[0092]调控轴初始状态:调控轴的左凸起部阻塞左透气孔,右凸起部阻塞右透气孔;由于左腔室与右腔室为密闭空间,当气源进入中心阀芯的进气凹槽内时,气源不能驱动中心阀芯移动,只能推动调控轴移动。
[0093]当调控轴向左侧移动时,调控轴的左透气孔与进气区连通,并使得右透气孔与调控轴的右排气区连通;当调控轴向右侧移动时,调控轴的右透气孔与进气区连通,并使得左透气孔与调控轴的左排气区连通。
[0094]调控阀初始状态:进气槽连通中心阀芯的进气凹槽,进气凹槽通过中心透气孔联通调控轴的进气区,调控轴的左凸起部阻塞左透气孔,右凸起部阻塞右透气孔。
[0095]本发明的氧气泵的工作原理以及利用沼气气压实现氧气泵充氧的方法。
[0096]氧气泵的进气通道接通储气板顶部的导气管,并通过导气管向泵体内输送沼气,沼气通过进气槽210底部的气孔进入中心阀芯224的进气凹槽中,并通过中心透气孔250进入调控轴240的进气区,由于调控轴240不会完全处于力平衡状态,气体推动调控轴240向一侧移动。
[0097]假设,沼气推动调控轴240向左侧移动,调控轴240的进气区通过左透气孔254与左腔室221a连通,沼气进入左腔室221a内,与此同时,右腔室221b通过右透气孔256连通调控轴240的右排气区;沼气推动左活塞向右移动,并通过左活塞杆推动中心阀芯右移,中心阀芯右移过程中推动右活塞杆223b移动,利用右活塞杆223b推动右活塞右移,并将右腔室内
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