專利名稱：一種膜片式呼吸流量節律控制氣閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及醫療呼吸機中的氣閥裝置技術領域，特指一種可通過電控通斷、能調節氣流流量大小的膜片式呼吸流量節律控制氣閥。
背景技術：
目前，現有的氣閥結構比較簡單，其通過閥芯的上下移動來實現氣流的通斷。然而，現有的氣閥通常需要通過手動來調節閥芯實現氣流的通斷，并且無法控制氣流的流量大小。而在醫療呼吸機中需要根據病人的情況實現隨時電控氣流的通斷和氣流流量的大小控制，現有的氣閥無法在醫療呼吸機中應用，有鑒于此，如何設計一種能夠通過電控自動實現氣流的通斷并且能夠控制氣流流量大小的氣閥成為有待解決的問題。
發明內容
本發明的目的就是針對現有技術的不足之處而提供的一種可通過電控通斷、能調節氣流流量大小的膜片式呼吸流量節律控制氣閥。為達到上述目的，本發明的一種呼吸流量節律控制氣閥，包括有具有氣腔的閥體，在氣腔內裝設有閥芯，在閥體的頂部設有閥蓋，閥蓋上設有用來螺旋調節閥芯上下運動行程大小的螺旋機構，該螺旋機構下方的頂柱對應于閥芯的頂部，在閥蓋與閥芯之間連接有彈簧；閥芯由閥芯頭、閥芯身和閥芯底端構成，在閥芯頭的頂面依次放置有彈性膜片和墊片，彈性膜片的邊緣夾設固定在閥蓋與閥體之間，膜片螺絲穿過由上至下依次穿過墊片、彈性膜片后緊固在閥芯的中心孔內，其中，所述中密封圈與氣腔的內壁氣密性滑動接觸，下密封圈在彈簧彈力作用下抵壓在氣腔最底部的線形倒錐形腔的上開口邊緣氣密封，常態不通氣的狀態下，在彈性膜片、中密封圈之間形成上氣腔、在中密封圈、下密封圈之間形成中氣腔，位于下密封圈以下主要由所述線形倒錐形腔構成的腔為下氣腔；連接在閥體上的進氣接頭與下氣腔底部開口連通，連接在閥體的出氣接頭與中氣腔連通，在閥體旁連接有二位三通電磁閥，該二位三通電磁閥具有電控任意兩個通氣或斷氣的增壓口、泄壓口和進氣口， 其中，進氣口通過閥體上的第一孔道與下氣腔連通，泄氣口通過閥體上的第二孔道與連接在閥體上的泄壓接頭連通，增壓口通過閥體上的第三孔道與上氣腔連通；處于進氣狀態時， 二位三通電磁閥電控使進氣口與增壓口處于相互導通狀態、泄氣口處于關閉狀態，進入進氣接頭的高壓氣由進氣口導入增壓口后進入上氣腔使得閥芯克服彈簧彈力上移，下密封圈離開線形倒錐形腔的上開口使得與下氣腔與中氣腔相通；處于復位狀態時，二位三通電磁閥電控使進氣口與增壓口處于相互關閉狀態、增壓口和泄氣口處于相互導通狀態，上氣腔內的高壓氣由增壓口通過二位三通電磁閥進入泄氣口后從泄壓接頭排出，閥芯在彈簧彈力作用下復位。所述線形倒錐形腔內放置有鋼珠，閥芯底端成型為用來貼合在鋼珠上的圓弧面， 在閥體底部開槽后設有用來托住鋼珠防止鋼珠卡死的定位針，定位針與閥體底部開槽之間裝有密封圈，通氣時鋼珠在線形倒錐形腔上移動時與線形倒錐形腔形成的空隙大小變化呈線形增大。所述第三孔道與上氣腔連通的出氣開口開設在上氣腔中容納閥芯頭的底面上，在所述底面上還設有用來隔離閥芯頭底部與出氣開口的支撐托。在閥體上還接有用來實現同步動作的同步氣壓接頭，同步氣壓接頭與上氣腔連
ο所述螺旋機構包括有閥蓋、頂柱、轉軸和轉軸螺帽，閥蓋的內腔分為上旋轉容置腔和下連接螺紋腔；頂柱的上部為螺紋圓柱，該螺紋圓柱的頂面開有鍵槽，轉軸上成型有圓形旋轉件，在轉軸的底部設有與所述鍵槽對應配合的連接旋轉鍵；裝配后，頂柱通過圓柱螺紋活動連接在閥蓋的內腔的下連接螺紋腔內，所述連接旋轉鍵與所述鍵槽卡接配合，所述圓形旋轉件間隙配合容置在所述上旋轉容置腔內，轉軸螺帽與閥蓋的上旋轉容置腔外側的螺紋部螺紋連接，頂柱的底端抵設在膜片螺絲的頂部凹槽內。所述閥體、閥芯、閥蓋均由金屬材料制成。所述彈性膜片位于上氣腔的部分的截面成型為具有彈力的弧形截面。采用上述結構后，本發明利用二位三通電磁閥與閥體相互連接實現電控氣閥的通斷，而氣閥內的鋼珠與線形倒錐形腔實現通氣空隙大小變化呈線形增大，從而可通過螺旋機構控制頂柱與閥芯之間的行程距離，實現氣流流量大小的控制調節。另外，本發明利用彈性膜片的形變來減少閥芯與閥體之間的摩擦，這使得兩者的運動精度得到進一步提高并能減少噪音。由上可知，本發明具有結構巧妙、閥芯運動精度高、噪音小、可通過電控通斷、能調節氣流流量大小，適合醫療呼吸機設備中應用的特點。
圖1為本發明立體分解示意圖。圖2為本發明關閉狀態下沿出氣接頭剖切的剖面結構示意圖。圖3為本發明通氣狀態下沿出氣接頭剖切的剖面結構示意圖。圖4為本發明沿進氣接頭剖切的立體剖面結構示意圖。圖5為本發明立體示意圖。圖6為本發明沿二位三通電磁閥的進氣口剖切的剖面結構示意圖。圖7為本發明沿二位三通電磁閥的泄壓口剖切的剖面結構示意圖。圖8為本發明沿二位三通電磁閥的增壓口剖切的剖面結構示意圖。
具體實施例方式如圖1-8示，本發明的一種呼吸流量節律控制氣閥，包括有具有氣腔11的閥體 10，在氣腔11內裝設有閥芯20，在閥體10的頂部設有閥蓋30，閥蓋30上設有用來螺旋調節閥芯20上下運動行程大小的螺旋機構40，該螺旋機構40下方的頂柱41對應于閥芯20 的頂部，在閥蓋30與閥芯20之間連接有彈簧50 ；閥芯20由閥芯頭21、閥芯身22和閥芯底端23構成，在閥芯頭21的頂面依次放置有彈性膜片61和墊片61a，彈性膜片61的邊緣夾設固定在閥蓋30與閥體10之間，膜片螺絲61b穿過由上至下依次穿過墊片61a、彈性膜片 61后緊固在閥芯20的中心孔內，在閥芯身22上套設有中密封圈62，在閥芯底端23套設有下密封圈63，其中，所述中密封圈62與氣腔11的內壁氣密性滑動接觸，下密封圈63在彈簧50彈力作用下抵壓在氣腔11最底部的線形倒錐形腔113a的上開口邊緣氣密封，常態不通氣的狀態下，在彈性膜片61、中密封圈62之間形成上氣腔111、在中密封圈62、下密封圈63 之間形成中氣腔112，位于下密封圈63以下主要由所述線形倒錐形腔113a構成的腔為下氣腔113 ；連接在閥體10上的進氣接頭70與下氣腔113底部開口連通，連接在閥體20的出氣接頭80與中氣腔112連通，在閥體10旁連接有二位三通電磁閥90，該二位三通電磁閥 90具有電控任意兩個通氣或斷氣的增壓口 91、泄壓口 92和進氣口 93，其中，進氣口 93通過閥體10上的第一孔道IOa與下氣腔113連通，泄氣口 92通過閥體10上的第二孔道IOb與連接在閥體10上的泄壓接頭100連通，增壓口 91通過閥體10上的第三孔道IOc與上氣腔 111連通。所述線形倒錐形腔113a內放置有鋼珠110，閥芯底端23成型為用來貼合在鋼珠 110上的圓弧面，在閥體10底部開槽后設有用來托住鋼珠110防止鋼珠110卡死的定位針 120，定位針120與閥體10底部開槽之間裝有密封圈130，通氣時鋼珠110在線形倒錐形腔 113a上移動時與線形倒錐形腔113a形成的空隙大小變化呈線形增大。所述第三孔道IOc與上氣腔111連通的出氣開口 IOcl開設在上氣腔111中容納閥芯頭21的底面上，在所述底面上還設有用來隔離閥芯頭21底部與出氣開口 IOcl的支撐托 IOd0在閥體10上還接有用來實現同步動作的同步氣壓接頭140，同步氣壓接頭140與上氣腔111連通。所述螺旋機構40包括有頂柱41、轉軸42和轉軸螺帽43，閥蓋30的內腔分為上旋轉容置腔和下連接螺紋腔；頂柱41的上部為螺紋圓柱，該螺紋圓柱的頂面開有鍵槽411，轉軸42上成型有圓形旋轉件421，在轉軸42的底部設有與所述鍵槽411對應配合的連接旋轉鍵422 ；裝配后，頂柱41通過圓柱螺紋活動連接在閥蓋30的內腔的下連接螺紋腔內，所述連接旋轉鍵422與所述鍵槽卡411配合，所述圓形旋轉件421間隙配合容置在所述上旋轉容置腔內，轉軸螺帽43與閥蓋30的上旋轉容置腔外側的螺紋部31螺紋連接，頂柱41的底端抵設在膜片螺絲61b的頂部凹槽內。所述閥體10、閥芯20、閥蓋30均由金屬材料制成。所述彈性膜片61位于上氣腔的部分的截面成型為具有彈力的弧形截面611。該結構可使得彈性膜片61利用自身彈性形變隨著閥芯的一起上下運動。本發明的氣閥在常態不通氣的狀態下，下氣腔113、中氣腔112和上氣腔111處于彼此隔離的狀態，閥芯20的下密封圈63在彈簧50彈力作用下抵壓在氣腔11最底部的線形倒錐形腔113a的上開口邊緣氣密封，閥芯底端23壓在鋼球110上部，鋼球110下部被定位針120托住防止鋼球110卡死在線形倒錐形腔113a內；此時，二位三通電磁閥90的三個口均不導通；
工作通氣時，高壓氣流從進氣接頭70導入進下氣腔113內，二位三通電磁閥90電控使進氣口 93與增壓口 91處于相互導通狀態、泄氣口 92處于關閉狀態，高壓氣從下氣腔113 進入增壓口 91后到達上氣腔111形成高壓作用在閥芯頭21頂部的彈性膜片61上，彈性膜片61帶著閥芯20和墊片61a克服彈簧50彈力上移，下密封圈63離開線形倒錐形腔113a 的上開口使得與下氣腔113與中氣腔112相通，這樣，進氣接頭70就與出氣接頭80導通出氣了，此時的鋼珠110在高壓氣流的作用下沿著線形倒錐形腔113a向上移動，鋼珠110與線形倒錐形腔113a之間的氣流空隙大小與鋼珠110向上移動的位移呈線形變化，這樣就可以控制鋼珠110上移的行程即調節旋鈕機構40控制頂桿41與閥芯20頂部的距離來達到控制氣流流量的目的。當需要斷氣復位時，二位三通電磁閥90電控使進氣口 93與增壓口 91處于相互關閉狀態、增壓口 91和泄氣口 92處于相互導通狀態，上氣腔111內的高壓氣由增壓口 91通過二位三通電磁閥90進入泄氣口 92后從泄壓接頭100排出，閥芯20在彈簧50彈力作用下復位回復至初始狀態。另外，本發明氣閥在呼吸機中應用時，在閥體10上還接有用來實現同步動作的同步氣壓接頭140，該同步氣壓接頭140是為了提供高壓氣給呼吸機其他的氣閥，使其與本發明氣閥同步動作。本發明的部件裝配之間為了氣密性裝配，可以選用合適的密封圈進行密封。由上可知，本發明利用彈性膜片61的形變來減少閥芯20與閥體10之間的摩擦， 這使得兩者的運動精度得到進一步提高并能減少噪音。由上可知，本發明具有結構巧妙、閥芯運動精度高、噪音小、可通過電控通斷、能調節氣流流量大小，適合醫療呼吸機設備中應用的特點。
權利要求
1.一種膜片式呼吸流量節律控制氣閥，包括有具有氣腔的閥體，在氣腔內裝設有閥芯，在閥體的頂部設有閥蓋，閥蓋上設有用來螺旋調節閥芯上下運動行程大小的螺旋機構， 該螺旋機構下方的頂柱對應于閥芯的頂部，在閥蓋與閥芯之間連接有彈簧；其特征在于 閥芯由閥芯頭、閥芯身和閥芯底端構成，在閥芯頭的頂面依次放置有彈性膜片和墊片，彈性膜片的邊緣夾設固定在閥蓋與閥體之間，膜片螺絲穿過由上至下依次穿過墊片、彈性膜片后緊固在閥芯的中心孔內，在閥芯身上套設有中密封圈，在閥芯底端套設有下密封圈，其中，所述中密封圈與氣腔的內壁氣密性滑動接觸，下密封圈在彈簧彈力作用下抵壓在氣腔最底部的線形倒錐形腔的上開口邊緣氣密封，常態不通氣的狀態下，在彈性膜片、中密封圈之間形成上氣腔、在中密封圈、下密封圈之間形成中氣腔，位于下密封圈以下主要由所述線形倒錐形腔構成的腔為下氣腔；連接在閥體上的進氣接頭與下氣腔底部開口連通，連接在閥體的出氣接頭與中氣腔連通，在閥體旁連接有二位三通電磁閥，該二位三通電磁閥具有電控任意兩個通氣或斷氣的增壓口、泄壓口和進氣口，其中，進氣口通過閥體上的第一孔道與下氣腔連通，泄氣口通過閥體上的第二孔道與連接在閥體上的泄壓接頭連通，增壓口通過閥體上的第三孔道與上氣腔連通；處于進氣狀態時，二位三通電磁閥電控使進氣口與增壓口處于相互導通狀態、泄氣口處于關閉狀態，進入進氣接頭的高壓氣由進氣口導入增壓口后進入上氣腔使得閥芯克服彈簧彈力上移，下密封圈離開線形倒錐形腔的上開口使得與下氣腔與中氣腔相通；處于復位狀態時，二位三通電磁閥電控使進氣口與增壓口處于相互關閉狀態、增壓口和泄氣口處于相互導通狀態，上氣腔內的高壓氣由增壓口通過二位三通電磁閥進入泄氣口后從泄壓接頭排出，閥芯在彈簧彈力作用下復位。
2.根據權利要求1所述的一種膜片式呼吸流量節律控制氣閥，其特征在于所述線形倒錐形腔內放置有鋼珠，閥芯底端成型為用來貼合在鋼珠上的圓弧面，在閥體底部開槽后設有用來托住鋼珠防止鋼珠卡死的定位針，定位針與閥體底部開槽之間裝有密封圈，通氣時鋼珠在線形倒錐形腔上移動時與線形倒錐形腔形成的空隙大小變化呈線形增大。
3.根據權利要求2所述的一種膜片式呼吸流量節律控制氣閥，其特征在于所述第三孔道與上氣腔連通的出氣開口開設在上氣腔中容納閥芯頭的底面上，在所述底面上還設有用來隔離閥芯頭底部與出氣開口的支撐托。
4.根據權利要求1或2或3所述的一種膜片式呼吸流量節律控制氣閥，其特征在于 在閥體上還接有用來實現同步動作的同步氣壓接頭，同步氣壓接頭與上氣腔連通。
5.根據權利要求1或2或3所述的一種膜片式呼吸流量節律控制氣閥，其特征在于 所述螺旋機構包括有閥蓋、頂柱、轉軸和轉軸螺帽，閥蓋的內腔分為上旋轉容置腔和下連接螺紋腔；頂柱的上部為螺紋圓柱，該螺紋圓柱的頂面開有鍵槽，轉軸上成型有圓形旋轉件， 在轉軸的底部設有與所述鍵槽對應配合的連接旋轉鍵；裝配后，頂柱通過圓柱螺紋活動連接在閥蓋的內腔的下連接螺紋腔內，所述連接旋轉鍵與所述鍵槽卡接配合，所述圓形旋轉件間隙配合容置在所述上旋轉容置腔內，轉軸螺帽與閥蓋的上旋轉容置腔外側的螺紋部螺紋連接，頂柱的底端抵設在膜片螺絲的頂部凹槽內。
6.根據權利要求1或2或3所述的一種膜片式呼吸流量節律控制氣閥，其特征在于 所述閥體、閥芯、閥蓋均由金屬材料制成。
7.根據權利要求1所述的一種膜片式呼吸流量節律控制氣閥，其特征在于所述彈性膜片位于上氣腔的部分的截面成型為具有彈力的弧形截面。
全文摘要
本發明涉及一種可通過電控通斷、能調節氣流流量大小的膜片式呼吸流量節律控制氣閥。本發明利用二位三通電磁閥與閥體相互連接實現電控氣閥的通斷，而氣閥內的鋼珠與線形倒錐形腔實現通氣空隙大小變化呈線形增大，從而可通過螺旋機構控制頂柱與閥芯之間的行程距離，實現氣流流量大小的控制調節。采用上述結構后，本發明具有結構巧妙、閥芯運動精度高、噪音小、可通過電控通斷、能調節氣流流量大小，適合醫療呼吸機設備中應用的特點。
文檔編號A61M16/20GK102500029SQ201110298859
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月28日 優先權日2011年9月28日
發明者于邦仲, 成其新, 陳煒靜 申請人:于邦仲