191241. lajstromszámú szabadalom • Gázkeverő automatikus nyomáskülönbség-kiegyenlítéssel
3 191 ZA 1 4 vannak kialakítva, úgy, hogy a 26,27 tengelyek forgatásakor a 28,29 rugóvezetések nem forognak vele együtt. A rugós feszítűberendezés alkalmazásával lehetővé válik, hogy a két 26,27 tengely egyikének forgatásakor a 22 nyomórugó növekvő és a 23 nyomórugó csökkenő — vagy fordítottan ható — rugós előfeszítésnek van kitéve. Ahogy az 1. ábrán látható, mindkét 1,2 nyomásszabályozó esetén a 13,17 nyomáskiegyenlítő kamrák a 11,15 ellennyomásos kamrák és a 7,8 átfolyási kamrák között vannak elrendezve, úgy, hogy a 13,17 nyomáskiegyenlítő kamrák az egyik oldalon a 11,15 ellennyomásos kamrák nagyobb 20,21 membránjaival és a másik oldalon az 5,6 ülékes membránszelepeknek a nagyobb 20,21 membránokkal bordák segítségével összekötött kisebb 30,31 membránjaival vannak határolva. A két 1,2 nyomásszabályozó hasonló kiviteli példáját a 2. ábra mutatja, ahol a 22,23 nyomórugók közvetlenül az 5,6 ülékes membránszelepek 30,31 membránjaira hatnak és a 7,8 átfolyási kamrában elhelyezett két 32,33 nyomórugó nyomásának vannak kitéve. A 2. ábrán ugyancsak a 11,15 ellennyomásos kamra összekapcsolása látható a gázbevezető 3,4 vezetékkel, valamint a 7,8 átfolyási kamra csatakozása a 9 keverőkimenetre. Mivel a gázkeverő mindkét nyomásszabályozója szerkezetileg azonos felépítésű, a 2. ábrán nem ábrázoltuk és a példát csak egy nyomásszabályozóval magyaráztuk meg. Függetlenül a két kiviteli példától, a gázkeveredés csak akkor megy végbe, ha a gázok a 7,8 átfolyási kamrát elhagyják és a 9 keverőkimenetet elérték. Az azonban nem kizárt, hogy a gázkeveredés az egyik 7,8 átfolyási kamrában menjen végbe. Ekkor azonban ez utóbbiak között csupán összeköttetés van és a 9 keverőkimenet az egyik 7,8 átfolyási kamrán található. Az oxigén-koncentrációt 34 forgatógombbal beállíthatjuk, amely a 24,25 fogaskerekek egyik vagy másik 26,27 tengelyére van csatlakoztatva. Ahogy az 1. ábrából kitűnik, a 34 forgatógomb elforgatásával a 27 tengely és a 25 fogaskerék azonos irányba és a 26 tengely és a 24 fogaskerék ellentétes irányba forog. Ezek az ellentétes forgási irányok okozzák, hogy például a 27 tengely a 19 szabályozóházba becsavarodik, a 26 tengely pedig a 18 szabályozóházból kicsavarodik, úgy, hogy a 2 nyomásszabályozónál a 29 rugóvezetés befelé mozog és a 23 nyomórugó összenyomódik, ill. az 1 nyomásszabályozónál pedig a 28 rugóvezetés kifelé mozog és a 22 nyomórugó fellazul. Ezáltal a 20,21 membránok és a 35,36 bordákon át a 30,31 membránok egymástól eltérően vannak terhelve. így az 5, 6 ülékes membránszelepekre ható nyomáskülönbségek az oxigénáramlást szabályozzák az egyik oldalról és a levegő, illetve nitrogéndioxid áramlást a másik oldalról az előválasztott viszonyoknak megfelelően. Ez azt jelenti, hogy az 5,6 ülékes membránszelepek tartalmaznak nyitási réseket, amelyek csak a kívánt oxigénkoncentrációhoz szükséges gázmennyiséget engedik a 7,8 átfolyási kamrákba áramlani. Ha az 1 nyomásszabályozó a levegő, ill. nitrogéndioxid szabályozására és a 2 nyomásszabályozó az oxigén szabályozására alkalmas és csökken a gázkeverékben levő gáz, például oxigén nyomása, akkor az oxigén-nyomás a 15 ellennyomásos kamrában és a 17 nyomáskiegyenlítő kamrában is süllyed. Ezáltal túlsúlyban van a levegő, illetve a nitrogéndioxid nyomása a 11 ellennyomásos kamrában és a 13 nyomáskiegyenlítő kamrában, ami a me mb ránülék-viszony változását is maga után vonja. Ez a változás abban mutatkozik, hogy az 5 ülékes membránszelep nyitási rése kisebb és a 6 ülékes membránszelep nyitási rése pedig nagyobb lesz addig, míg a két keverékben résztvevő gáz nyomása ismét kiegyenlítődik és ezáltal a beállított keverékarányt elértük. Ha a keverékben résztvevő másik gáz nyomása változik meg, akkor - mint már leírtuk - az 5,6 ülékes membránszelepek automatikusan működnek úgy, hogy a nagyobb nyomású gáz áramlását elfojtják és az alacsonyabb nyomású gáz áramlását fokozzák, addig míg itt is a két gáz nyomása ismét kiegyenlítődik és a kívánt oxigén-koncentrációt elérjük. A 2. ábra szerinti nyomásszabályozóval ellátott gázkeverő a kívánt oxigén-koncentráció hasonló szabályozását úgy valósítja meg, hogy a 13,17 nyomáskiegyenlítő kamrákban egyébként előállított és a membránülék-viszonyokra ható nyomáskiegyenlítést itt már a 7,8 átfolyási kamrákban található 32,33 nyomórugókkal valósítjuk meg, amelyek épp úgy mint a 22,23 nyomórugók, közvetlenül a kisebb 30,31 membránokra hatnak. Az ilyen nyomásszabályozóval felépített szabályozórendszer működése igen egyszerű. Ha ugyanis az egyik gáznyomás nagyobb a másiknál, úgy a nagyobb nyomásnak kitett membrán a nagyobb nyomású gáz áramlását csökkenti, míg a kisebb nyomásnak kitett membrán a gázt akadálytalanul hagyja beáramolni. Ha a megfelelő membránülék-viszonyok fennállnak, és az 5,6 ülékes membránszelepek nyitási keresztmetszete a gáz odairamlását a kívánt oxigén-koncentrációban biztosítja, mindkét 30,31 membrán a rugónyomásnak és a gáznyomásnak megfelelő helyzetet veszi fel. Ezeknél a nyomásszabályozóknál is fogaskerekek és forgatógomb segítségével állítjuk be az oxigénkoncentrációt. Szabadalmi igénypontok 1. Gázkeverő automatikus nyomáskiegyenlítéssel, amely levegő, ill. nitrogéndioxid és oxigén belélegezhető gázkeverékét előállító, membránvezérlésű szabályozórendszerrel, valamint a kívánt oxigén-koncentrációt beállító forgatógombbal van kialakítva, azzal jellemezve, hogy a gázkeverő két, szerkezetileg azonos felépítésű ryomásszabályozót (1,2) tartalmaz, amelyeknek gázbevezető vezetéke (3,4) egyrészt ülékes membránszelepeken (5,6) és átfolyási kamrákon (7,8) keresztül keverőkimenettel (9) és másrészt elágazó vezetéken (10,14) keresztül ellennyomásos kamrákkal (11,15) vannak öszsze kötve, amelyek a mindenkori szabályozóházzal (18,19) és egy-egy első membránnal (20,21), illetve egy-egy második membránnal (30,31) vannak kialakítva, amelyek nyomórugókkal (22,23) valamint membránülék-viszonyokat bordán (35,36) keresztül és/vagy közvetlenül szabályozó rugós feszítőberendezéssel vannak előfeszítve. 2. Az 1. igénypont szerinti gázkeverő, azzal jellemezve, hogy az ellennyomásos kamrák (11,15) és az átfolyási kamrák (7,8) között egy-egy nyomáskiegyenlítő kamra (13,17) van, amelyek vezetékeken (12,16) keresztül a gázbevezető vezetékkel (3,4) vannak összekötve, valamint együk oldalukon az ellennyomásos kamrák (11,15) nagyobb, első membránjaival (20,21) és másik oldalukon az ülékes membránszelepeknek (5,6) na-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
