专利名称：一种比例阀门的制作方法
技术领域：
本实用新型属于医疗器械行业，具体涉及一种用于调节无创呼吸机气 体压力和流速大小调节的比例阀门。
背景技术：
无创呼吸机是通过面罩机械通气和数字化控制，实现多种呼吸模式， 用于治疗睡眠呼吸暂停综合症，各种类型呼吸衰竭疾病的治疗和康复治疗， 对于慢性阻塞性肺病、危重哮喘呼吸衰竭、各种原因导致的急性低氧性呼 吸衰竭、撤离人工气道进行序贯性面罩机械通气、慢性呼衰患者缓解期的 康复等具有特殊疗效。其作用机理是用于辅助或控制患者的自主呼吸运动， 以便达到肺里的气体交换，降低人体呼吸肌功耗，以利于呼吸功能的恢复， 临床上也可称之为机械通气机。
无创呼吸机是一种机电一体化的产品，主要有电气控制和气路结构构 成。电气部分主要控制机器，让呼吸机按照一定频率强行通气或根据病人 呼吸频率、潮气量进行通气，同时监测病人呼吸时候的压力流速等信息， 控制气路管道使得提供给患者的气体按照设定要求供给。气路中通气比例 阀用于控制经过气道气体的流速和压力大小，其主要结构为设为出气口， 进气口，多余气体排放口，内部设有控制三个口截面积大小的部件，比例 阀的出气口与病人端相连，可以通过同时控制排放口与出气口的大小改变， 在出气口端产生一个合适的压力或流速。
然而，现有用于呼吸机的通气比例阀结构一般存在以下不足，其进气 口、排放口面积不可调或无法同时调节，此外， 一般的比例阀的进气口和 排放口都使用电磁阔控制，由此产生的噪声较大，同时还存在当患者流速 或压力需求量比较小时，患者呼出气体无法快速排除，在病人端产生压力 叠加效应。使得病人呼气时压力偏离了设定值。
实用新型内容
为了克服上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种 结构简单合理，能够实时控制压力或流速潮气量的大小，能够减少运行时的 噪声，从而能为患者提供精确的压力滴定或潮气量的控制的通气比例阀。
为了实现上述目的，本实用新型解决上述问题的技术方案:包括设有进 气口、出气口和排放口的阀体，设有控制与所述进气口和排放口相对应的进 气阀孔和排气阀孔大小的偏心轮，所述偏心轮的上部通过轴承滑动配合嵌装 于在阀体顶部内壁的连接孔内，其下部与电机的输出轴连接，所述偏心轮的 侧壁与设有的进气阀孔、出气阀孔和排放阀孔的阀体内壁滑动配合连接；在
进气阀孔的侧面(顶部)加设有位置传感器，出气口处加设有压力或流速的 检测装置，位置传感器及检测装置分别与智能控制电路电连接；
其中所述偏心轮的侧面积的尺寸大于进气阔孔、排气阀孔横截面积; 所述偏心轮的侧面积的尺寸至少为进气阀孔、排气阀孔横截面积的1.5倍； 当所述偏心轮转动时可以全部或部分堵住进气阀孔和排气阀孔；
所述出气口的截面积为定值；所述电机采用步进电机或伺服电机；所 述检测装置采用压力传感器或流速传感器；所述位置传感器釆用霍尔传感 器或光电传感器。
本实用新型的工作原理是阀体内的偏心轮被电机控制转动，通过偏 心轮转动所处的位置相应也不同，使得进气阀孔、和排气阀孔的截面积产 生改变。当偏心轮向排气口方向旋转，这时，偏心轮使得排气阀孔的面积 减小，同时进气阀孔的面积变大，更多的气体可以从出气阀孔流出；当偏 心轮向进气口方向旋转，相应的进气阀孔的面积变小，而这时，排气阔口 的面积增大，使得出气阀口端的气体气量减少。
本实用新型具有如下有益效果
1. 实时控制压力或流速潮气量的大小。本实用新型通过安放在阀体的 位置传感器及出气口的检测装置可以通过智能控制电路中的智能算法控制 偏心轮，使得出口压力和流速控制在最合适的状态，根据病人状态需要精 确的气道支持压力或通气时的流速，为患者提供精确的压力滴定或潮气量， 保持病人在呼吸时压力恒定或气体流速恒定。
2. 结构简单合理，能够减少运行时的噪声由于本实用新型采用偏心轮 结构，使得进气口、出气口和排放口可以在同一平面上，这样大大减小了 阀体的体积，结构更加合理紧凑。加之本实用新型不采用电磁阀控制，大 大减少了运行噪声；另外，本实用新型在阀体处设位置传感器，可用以进 一步提高控制的精度。
图1、本实用新型比例阀门一个实施例的结构示意图(进气口完全打开时)。 图2、本实用新型比例阀门另一实施例的结构示意图(进气口有一定角 度堵住的情况)。
图3 、本实用新型比例阀门次一实施例的结构示意图(排放口完全打开时)。 图4、本实用新型一个实施例的智能控制电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步详细说明。 实施例1
如图1所示，本实用新型比例阀门包括设有进气口 5、出气口 9和排放 口 6的阔体1，并设有控制与所述进气口 5和排放口 6相对应的进气阀孔4 和排气阀孔7大小的偏心轮3，所述偏心轮3的上部通过轴承滑动配合嵌装 于在阀体1顶部内壁的连接孔内，其下部与电机ll (本实施例采用步进电 机)的输出轴固连，所述偏心轮3的侧壁与设有的进气阀孔4、出气阀孔
10和排放阀孔7的阀体1内壁滑动配合连接；在进气阀孔4的侧面(顶部) 加设有位置传感器2 (本实施采用霍尔传感器)，出气口9处加设有压力或 流速的检测装置8 (本实施例采用压力传感器可用于对压力测试)，位置传 感器2及检测装置8分别与智能控制电路电连接。
其中所述偏心轮3的侧面积的尺寸大于进气阀孔4、排气阔孔7横截 面积(本实施例为进气阀孔4、排气阀孔7横截面积的1.5倍)；当所述偏 心轮3转动时可以全部或部分堵住进气阀孔4和排气阔孔7。
另外，所述出气口9的截面积为定值。
本实用新型通过偏心轮3的转动将进气阀孔4或排放阀孔7闭合，出 气阀孔10可以一直打开。工作过程如下
参见图l，当偏心轮3向排气阀孔7方向转动，堵住了排气阀孔7，进 气口 5的气体经过进气阀孔4流向出气阀孔IO到达出气口 9端，整个阔体 1处于全开状态，这时，在进气口 5的流速应该等于出气口 9的流速，出气 口9端的压力为最大。参见图2，当偏心轮3处于中间状态，部分堵住了排 气阀孔7，进气口 5的气体经过进气阀孔4流向出气阀孔10到达出气口 9 端，部分气体通过排放阀孔7从排气口流出，整个阀体1处于半开半闭状 态，这时，在进气口 5的流量应该等于出气口 9的流量和排气口 6流量的 总和，出气口9端的压力应小于进气口5端压力。参见图3，当偏心轮3向 进气阀孔4方向转动，堵住了进气阀孔4，出气口 9的气体经过出气阀孔 10流向排气阀孔7到达排气口 6端，整个阀体1处于全闭状态，这时，在 出气口 9的流速应该等于排气口 6的流速，出气口 9端压力应该为最小。
在阀体1内的位置传感器2及出气口 9 一侧的气流通道上所设的压力 传感器分别与智能控制电路相连。所述智能控制电路包括A/D转换电路， 单片机，具体连接压力传感器通过A/D转换电路与单片机相连，在阀体 1上设的能检测偏心轮3位置的位置传感器2与单片机的输入端连接，把位 置信号反馈给单片机，单片机输出控制信号与电机ll的连接，用于控制电 机11转动，从而带动偏心轮3的旋转，通过采集到的压力信号，反馈控制 偏心轮的旋转。所述单片机中存有智能控制程序(采用模糊控制方法，为 现有技术)使得压力保持恒定，本实用新型通过在阀体1处设位置传感器2 用以进一步提高控制的精度。
实施例2
与实施例1不同之处在于检测装置8采用流速传感器可用于对流速
测试，所述电机亦可伺服电机，所述位置传感器2采用光电传感器。
权利要求1.一种比例阀门，包括设有进气口(5)、出气口(9)和排放口(6)的阀体(1)，其特征在于设有控制与所述进气口(5)和排放口(6)相对应的进气阀孔(4)和排气阀孔(7)大小的偏心轮(3)，所述偏心轮(3)的上部通过轴承滑动配合嵌装于在阀体(1)顶部内壁，其下部与电机(11)的输出轴相连接，所述偏心轮(3)的侧壁与设有的进气阀孔(4)、出气阀孔(10)和排放阀孔(7)的阀体(1)内壁滑动配合连接；在进气阀孔(4)的侧面加设有位置传感器(2)，出气口(9)处加设有压力或流速的检测装置(8)，位置传感器(2)及检测装置(8)分别与智能控制电路电连接。
2. 按照权利要求1所述比例阀门，其特征在于所述偏心轮(3)的 侧面积的尺寸大于进气阀孔(4)、排气阀孔(7)横截面积。
3. 按照权利要求2所述用于无创呼吸机比例阀门，其特征在于所述 偏心轮(3)的侧面积的尺寸至少为进气阀孔(4)、排气阀孔(7)横截面 积的1.5倍。
4. 按照权利要求1所述比例阀门，其特征在于所述出气口 (9)的 截面积为定值。
5. 按照权利要求l所述比例阀门，其特征在于所述电机(11)采用 步进电机或伺服电机。
6. 按照权利要求1所述比例阀门，其特征在于所述检测装置(8)采用压力传感器或流速传感器。
7. 按照权利要求l所述比例阀门，其特征在于所述位置传感器(2)采用霍尔传感器或光电传感器。
专利摘要本实用新型属于医疗器械，具体是一种用于调节无创呼吸机气体压力和流速大小调节的比例阀门。包括设有进气口、出气口和排放口的阀体，设有控制与所述进气口和排放口相对应的进气阀孔和排气阀孔大小的偏心轮，所述偏心轮的上部通过轴承滑动配合嵌装于在阀体顶部内壁的连接孔内，其下部与电机的输出轴连接，所述偏心轮的侧壁与设有的进气阀孔、出气阀孔和排放阀孔的阀体内壁滑动配合连接；在进气阀孔的侧面加设有位置传感器，出气口处加设有压力或流速的检测装置，位置传感器及检测装置分别与智能控制电路电连接。本实用新型结构简单合理，能够实时控制压力或流速潮气量的大小，能够减少运行时的噪声，从而能为患者提供精确的压力滴定或潮气量的控制。
文档编号A61M16/20GK201194984SQ200820013108
公开日2009年2月18日 申请日期2008年5月23日 优先权日2008年5月23日
发明者宾 仇, 傅佳萍, 叶普鑫, 琦 吴, 吴振军, 张玉谦, 王乾隆, 越 简, 锋 陈, 勇 黄 申请人:沈阳新松维尔康科技有限公司