一种利用配重被动式恒压补气机构的制作方法

本发明涉及恒压补气机构的技术领域，具体涉及一种利用配重被动式恒压补气机构。

背景技术：

很多腔体在工程应用中，需要保证稳定的压力状态，但是腔体一旦遇到泄漏或温度变化等，就会导致压力波动，甚至需要停机修整和维护，因此，需要恒压补气，但是，常见的主动式补气方式，结构复杂、成本高昂且需要持续的电能(或其它能源)补给，不适用于某些低能耗设备，因此，无输入性能耗的被动式恒压供气系统应运而生。

经过对现有技术的文献检索发现，中国专利号：201310437744.5，发明名称：恒压充气式开关柜，该专利公布了一种恒压充气式开关柜，包括充气仓、真空密封仓、充气连接管、密封连接管、密封检测器、密封报警器、恒压调节箱。该装置可以提前消除填充气体泄露风险，预防填充气体泄漏的发生，从而无需在填充气体泄漏后采取补救措施，能够进一步提高充气式开关柜的使用安全性和电气性能。中国专利号：201420257150.6，实用新型名称：一种恒压供气装置，该专利公布了一种恒压供气装置，包括柜体，柜体内安装有油水分离器和增压泵。该实用新型解决了现有供气装置不便于使用且造价昂贵的问题。以上两个专利均属于主动式补气装置，需要密封检测器、密封报警器、压力表、恒压阀、增压泵等检测、驱动装置及其相应的电控器件，需要外接能源供给。

中国专利号：201720074644.4，实用新型名称：一种恒压充气柜气室，该专利公布了一种恒压充气柜气室，包括外气室、内气室以及高压原件。该实用新型中，内气室设置有体积可变的密封空腔，通过改变内气室的体积，使得内气室内温度变化时，压力基本恒定不变。该实用新型未明确表述恒压箱体积变化的调节方式，且装置较复杂。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种无需外接供能、补气响应时间短、结构简单的被动式恒压补气机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：该种利用配重被动式恒压补气机构，包括腔体和补气气囊，补气气囊为柔性的薄壁结构，利用流体的流动性来实现弹性作用，所述的腔体与补气气囊通过补气连接管接通，所述补气气囊的顶部放置有配重块，所述补气气囊内填充有与腔体内相同的气体，所述补气气囊内气压与腔体内气压一致。本方案设计一个补气气囊，并在补气气囊上增设一个配重块，当腔体所处环境温度降低或者腔体内气体突发泄漏时，配重块向下的重力使得补气气囊内的气体通过补气连接管进入腔体内，以此保持腔体内压力的恒定。

所述的配重块的重量m等于腔体在工作状态时的气体压力p与补气气囊受压面积s的乘积：m＝p.s。

所述的补气气囊实际工作时的体积v通过配重块的压力与补气气囊内气压的压差来被动调节。

所述的补气气囊的压力等级由腔体在工作状态时的气体压力p决定。

所述的补气气囊无负载时计算的最小体积其中，p为腔体内的气体压力,t为腔体工作时长，a为腔体气体泄漏时的泄漏率。

优选的，为保证腔体的工作时间长度，所述的补气气囊的实际体积大于补气气囊的最小体积。

本发明的有益效果是：

本发明的恒压补气机构通过补气气囊、配重块对腔体中的气体调节，保证腔体稳定的压力状态，同时还可实时对腔体进行恒压补气，保持腔体内压力恒定，无需外界供能，结构简单，成本低，受外界环境影响小。

附图说明：

图1是本发明的整体结构示意图。

附图标记说明：1、配重块，2、补气气囊，3、补气连接管，4、腔体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例1：

如图1所示的利用配重被动式恒压补气机构，包括腔体4和补气气囊2，腔体4与补气气囊2通过补气连接管3接通，补气气囊2的顶部放置有配重块1，补气气囊2内填充有与腔体4内相同的气体，补气气囊2内气压与腔体4内气压一致，当腔体4内气体突发泄漏时，腔体4内的气压下降，此时补气气囊2内的气体在配重块1的重力作用下通过补气连接管3进入腔体4中，此时配重块1向下的压力大于补气气囊内气压的压力，通过配重块1的重力势能使充气气囊2和腔体4内部气压上升到工作状态时的压力p，在一定时间内此保持腔体4内压力恒定；当腔体4的气体受环境影响气压下降时，通过配重块1的重力势能使充气气囊2和腔体4内部气压上升到工作状态时的压力p，以此实现腔体4的恒压。

具体的，配重块1的重量m等于腔体4在工作状态时的气体压力p与补气气囊2受压面积s的乘积：m＝p.s。

具体的，补气气囊2体积v通过配重块1的压力与补气气囊2内气压的压差来被动调节。

具体的，补气气囊2的压力等级由腔体4在工作状态时的气体压力p决定。

具体的，补气气囊2的最小体积其中，p为腔体4内的气体压力,t为腔体4工作时长，a为腔体4气体泄漏时的泄漏率。

当腔体内的气体的压力p保持在100pa,工作时长t为100s，泄漏时的泄漏率a为0.1pa.m³/s，计算得到补气气囊的最小体积则配重块质量m＝p*s＝10kg。

实施例2：

在实施例1的基础上，进一步的，补气气囊2的实际体积大于补气气囊2的最小体积，当腔体4的气体受环境影响气压上升时，此时配重块1向下的压力小于补气气囊内气压的压力，腔体4中的气体通过补气连接管3进入补气气囊2，补气气囊2受压体积膨胀，其内部压力逐渐与配重块1向下的压力平衡，以此实现腔体4的恒压。

实施例2的其余工作原理同实施例1。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种利用配重被动式恒压补气机构，包括腔体和补气气囊，所述的腔体与补气气囊通过补气连接管接通，其特征在于，所述补气气囊的顶部放置有配重块，所述补气气囊内填充有与腔体内相同的气体，所述补气气囊内气压与腔体内气压一致。

2.根据权利要求1所述的利用配重被动式恒压补气机构，其特征在于，所述的补气气囊的实际体积大于补气气囊的最小体积。

技术总结
本发明公开了一种利用配重被动式恒压补气机构，包括腔体和补气气囊，所述的腔体与补气气囊通过补气连接管接通，所述补气气囊的顶部放置有配重块，所述补气气囊内填充有与腔体内相同的气体，所述补气气囊内气压与腔体内气压一致，本发明的恒压补气机构通过补气气囊、配重块对腔体中的气体调节，保证腔体稳定的压力状态，同时还可实时对腔体进行恒压补气，保持腔体内压力恒定，无需外界供能，结构简单，成本低，受外界环境影响小。

技术研发人员：杨博;宋伟红;高大华
受保护的技术使用者：四川中科朗星光电科技有限公司
技术研发日：2020.03.27
技术公布日：2020.06.02