專利名稱：氣體壓力平衡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體壓力平衡裝置，其用于將產(chǎn)生的二類氣體的壓力平衡到預(yù)定值。
某些氣體的過高壓力或壓力迅速地增加可能導(dǎo)致爆炸或起爆，因此，在安全和維護(hù)方面對操縱氣體的人員來說平衡氣體壓力是十分重要的。
常規(guī)的氣體壓力平衡裝置通常設(shè)置電驅(qū)動(dòng)閥、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、和電氣系統(tǒng)以控制產(chǎn)生的氣體的容積和壓力等等。
然而，帶有電驅(qū)動(dòng)閥和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的常規(guī)的氣體壓力平衡裝置在結(jié)構(gòu)上是復(fù)雜的，這就增加了其制造成本同時(shí)妨礙簡易的維護(hù)。
使用氣體壓力平衡裝置的上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)兩類產(chǎn)生的氣體以預(yù)定的壓力進(jìn)入該兩個(gè)部分時(shí)，薄膜處于靜止?fàn)顟B(tài)，同時(shí)二類氣體就如常地向外面排放。但是，當(dāng)二類產(chǎn)生的氣體的壓力變得不平衡時(shí)，即，當(dāng)一種氣體的壓力變得高于另一種氣體的壓力時(shí)，薄膜就從具有較高氣體壓力的部分膨脹到具有較低氣體壓力的另一部分，這就導(dǎo)致具有較高氣體壓力的部分的容積變大，因此該部分中氣體的壓力就變低，同時(shí)，具有較低氣體壓力的部分在容積上就變小，因此該部分的氣體的壓力就變得較高。因而，二類產(chǎn)生的氣體的壓力之間的關(guān)系就平衡到一個(gè)預(yù)定值。
在上述氣體壓力平衡裝置中，薄膜可由硅橡膠制成。使用這種結(jié)構(gòu)，薄膜能夠平滑地向該兩部分膨脹或回到靜止?fàn)顟B(tài)，同時(shí)薄膜對氣體具有抗高壓能力。


圖1表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的氣體壓力平衡裝置的結(jié)構(gòu)。在此圖中，標(biāo)號(hào)1表示由諸如金屬或塑料，例如，具有高機(jī)械強(qiáng)度和高抗壓性的聚丙烯樹脂材料制成的氣體腔室。氣體腔室1的總?cè)莘e是恒定的，即，不可變的。標(biāo)號(hào)2是具有彈性的薄膜(最好由硅橡膠制成)，該薄膜將氣體腔室1的內(nèi)部分隔成兩部分3和4。標(biāo)號(hào)5和6是氣體引進(jìn)管子，作為從未表示的不同氣體發(fā)生器獨(dú)立地引進(jìn)不同氣體的氣體引進(jìn)裝置。標(biāo)號(hào)7和8是氣體排放管，作為將部分3和4中的氣體獨(dú)立地排放到外面的氣體排放裝置。每一部分的材料、部分3和4的容積、以及薄膜2的面積和厚度根據(jù)氣體的種類與壓力來選擇和確定。
圖1中所示的狀態(tài)為引入到部分3和4中的生成的氣體的壓力平衡在一預(yù)定值，薄膜2在部分3與4之間處于靜止?fàn)顟B(tài)無變形。
圖2中所示的狀態(tài)為引入到左邊的部分3中的產(chǎn)生的氣體壓力由于某些原因變得高于引入到右邊的部分4中產(chǎn)生的氣體壓力。在這種狀態(tài)，薄膜2由于壓力差而變形并向右邊的部分4膨脹，這就導(dǎo)致左邊的部分3的容積變得較大；反之，右邊的部分4的容積變得較小。根據(jù)波義耳定律(Boyle′s law)(V×P＝常數(shù)，式中V是容積，而P是氣體的壓力)容積的變化導(dǎo)致左邊的部分3中的壓力變得較低，而右邊的部分4中的壓力變得較高。因而，部分3和4中氣體的壓力再平衡到一個(gè)預(yù)定值。
圖3中所示的狀態(tài)為由于某些原因引入到右邊的部分4中的產(chǎn)生的氣體的壓力變得高于引入到左邊的部分3中的產(chǎn)生的氣體的壓力。在這種狀態(tài)，薄膜2由于壓力差而變形并向左邊的部分3膨脹，這就導(dǎo)致右邊的部分4的容積變得較大；另一方面，左邊的部分3的容積就變得較小。根據(jù)波義耳定律，容積的變化導(dǎo)致右邊的部分4中的壓力變得較低，而左邊的部分3中的壓力變得較高。因而，在上述的同樣狀態(tài)中，部分3和4中的氣體的壓力再次平衡到一個(gè)預(yù)定的值。
在圖2和3中所示的狀態(tài)下，氣體的壓力可能造成薄膜2的變形程度比較大，薄膜2可能密封氣體排放管7和8的內(nèi)出口，導(dǎo)致氣體從氣體排放管7和8的排放的停止。
如上所述，使用根據(jù)本發(fā)明的氣體壓力平衡裝置，當(dāng)進(jìn)入該兩部分的兩種氣體的壓力不平衡，一種氣體的壓力變得比另一種氣體的壓力高時(shí)，由于氣體腔室的容積為恒定，薄膜就變形以使具有高氣體壓力的部分的容積變得較大，另一方面，具有低氣體壓力的部分由于變形的薄膜的容積變得較小。容積的改變使具有高氣體壓力的氣體腔室中的氣體壓力變得較低，使具有低氣體壓力的氣體腔室中的氣體壓力變得較高。因而，產(chǎn)生的兩種氣體的壓力能夠再平衡到一個(gè)預(yù)定值。如上所述，本發(fā)明可提供一種結(jié)構(gòu)簡單的氣體壓力平衡裝置以便更安全、更有效以及更經(jīng)濟(jì)地平衡產(chǎn)生的兩種氣體的壓力。
權(quán)利要求
1.一種氣體壓力平衡裝置，包括將氣體腔室內(nèi)部分隔成兩部分的具有彈性的薄膜，由抗高壓材料制成并具有恒定的容積的氣體腔室，安裝的薄膜以便能根據(jù)在該兩部分中的氣體的壓力差可以從靜止?fàn)顟B(tài)向一個(gè)部分變形；從兩種氣體發(fā)生器獨(dú)立地引進(jìn)產(chǎn)生的氣體到該兩個(gè)部分的氣體引進(jìn)裝置；以及獨(dú)立地從該兩個(gè)部分將氣體排放到外面的氣體排放裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體壓力平衡裝置，其特征在于所述薄膜由硅橡膠制成。
全文摘要
一種具有簡單結(jié)構(gòu)的氣體壓力平衡裝置，該裝置用于更安全地、更有效地和更經(jīng)濟(jì)地平衡二類產(chǎn)生的氣體的壓力。本發(fā)明的氣體壓力平衡裝置包括將氣體腔室內(nèi)部分成兩部分的彈性薄膜，由抗高壓材料制成并具有恒定的容積的氣體腔室，安裝的薄膜以便能根據(jù)該兩部分中氣體的壓力差可從靜止?fàn)顟B(tài)向一個(gè)部分變形；為從兩種氣體發(fā)生器將產(chǎn)生的氣體獨(dú)立地引進(jìn)到兩個(gè)部分的氣體引進(jìn)裝置；以及從該兩部分將氣體獨(dú)立地排放到外面的氣體排放裝置。
文檔編號(hào)G05D16/06GK1396499SQ02140648
公開日2003年2月12日 申請日期2002年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月11日
發(fā)明者馬里亞·巴尼奧利 申請人:馬里亞·巴尼奧利, 阿部秀子