专利名称：一种膜片式呼吸流量节律控制气阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及医疗呼吸机中的气阀装置技术领域，特指一种可通过电控通断、能调节气流流量大小的膜片式呼吸流量节律控制气阀。
背景技术：
目前，现有的气阀结构比较简单，其通过阀芯的上下移动来实现气流的通断。然而，现有的气阀通常需要通过手动来调节阀芯实现气流的通断，并且无法控制气流的流量大小。而在医疗呼吸机中需要根据病人的情况实现随时电控气流的通断和气流流量的大小控制，现有的气阀无法在医疗呼吸机中应用，有鉴于此，如何设计一种能够通过电控自动实现气流的通断并且能够控制气流流量大小的气阀成为有待解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足之处而提供的一种可通过电控通断、能调节气流流量大小的膜片式呼吸流量节律控制气阀。为达到上述目的，本发明的一种呼吸流量节律控制气阀，包括有具有气腔的阀体，在气腔内装设有阀芯，在阀体的顶部设有阀盖，阀盖上设有用来螺旋调节阀芯上下运动行程大小的螺旋机构，该螺旋机构下方的顶柱对应于阀芯的顶部，在阀盖与阀芯之间连接有弹簧；阀芯由阀芯头、阀芯身和阀芯底端构成，在阀芯头的顶面依次放置有弹性膜片和垫片，弹性膜片的边缘夹设固定在阀盖与阀体之间，膜片螺丝穿过由上至下依次穿过垫片、弹性膜片后紧固在阀芯的中心孔内，其中，所述中密封圈与气腔的内壁气密性滑动接触，下密封圈在弹簧弹力作用下抵压在气腔最底部的线形倒锥形腔的上开口边缘气密封，常态不通气的状态下，在弹性膜片、中密封圈之间形成上气腔、在中密封圈、下密封圈之间形成中气腔，位于下密封圈以下主要由所述线形倒锥形腔构成的腔为下气腔；连接在阀体上的进气接头与下气腔底部开口连通，连接在阀体的出气接头与中气腔连通，在阀体旁连接有二位三通电磁阀，该二位三通电磁阀具有电控任意两个通气或断气的增压口、泄压口和进气口， 其中，进气口通过阀体上的第一孔道与下气腔连通，泄气口通过阀体上的第二孔道与连接在阀体上的泄压接头连通，增压口通过阀体上的第三孔道与上气腔连通；处于进气状态时， 二位三通电磁阀电控使进气口与增压口处于相互导通状态、泄气口处于关闭状态，进入进气接头的高压气由进气口导入增压口后进入上气腔使得阀芯克服弹簧弹力上移，下密封圈离开线形倒锥形腔的上开口使得与下气腔与中气腔相通；处于复位状态时，二位三通电磁阀电控使进气口与增压口处于相互关闭状态、增压口和泄气口处于相互导通状态，上气腔内的高压气由增压口通过二位三通电磁阀进入泄气口后从泄压接头排出，阀芯在弹簧弹力作用下复位。所述线形倒锥形腔内放置有钢珠，阀芯底端成型为用来贴合在钢珠上的圆弧面， 在阀体底部开槽后设有用来托住钢珠防止钢珠卡死的定位针，定位针与阀体底部开槽之间装有密封圈，通气时钢珠在线形倒锥形腔上移动时与线形倒锥形腔形成的空隙大小变化呈线形增大。所述第三孔道与上气腔连通的出气开口开设在上气腔中容纳阀芯头的底面上，在所述底面上还设有用来隔离阀芯头底部与出气开口的支撑托。在阀体上还接有用来实现同步动作的同步气压接头，同步气压接头与上气腔连
ο所述螺旋机构包括有阀盖、顶柱、转轴和转轴螺帽，阀盖的内腔分为上旋转容置腔和下连接螺纹腔；顶柱的上部为螺纹圆柱，该螺纹圆柱的顶面开有键槽，转轴上成型有圆形旋转件，在转轴的底部设有与所述键槽对应配合的连接旋转键；装配后，顶柱通过圆柱螺纹活动连接在阀盖的内腔的下连接螺纹腔内，所述连接旋转键与所述键槽卡接配合，所述圆形旋转件间隙配合容置在所述上旋转容置腔内，转轴螺帽与阀盖的上旋转容置腔外侧的螺纹部螺纹连接，顶柱的底端抵设在膜片螺丝的顶部凹槽内。所述阀体、阀芯、阀盖均由金属材料制成。所述弹性膜片位于上气腔的部分的截面成型为具有弹力的弧形截面。采用上述结构后，本发明利用二位三通电磁阀与阀体相互连接实现电控气阀的通断，而气阀内的钢珠与线形倒锥形腔实现通气空隙大小变化呈线形增大，从而可通过螺旋机构控制顶柱与阀芯之间的行程距离，实现气流流量大小的控制调节。另外，本发明利用弹性膜片的形变来减少阀芯与阀体之间的摩擦，这使得两者的运动精度得到进一步提高并能减少噪音。由上可知，本发明具有结构巧妙、阀芯运动精度高、噪音小、可通过电控通断、能调节气流流量大小，适合医疗呼吸机设备中应用的特点。
图1为本发明立体分解示意图。图2为本发明关闭状态下沿出气接头剖切的剖面结构示意图。图3为本发明通气状态下沿出气接头剖切的剖面结构示意图。图4为本发明沿进气接头剖切的立体剖面结构示意图。图5为本发明立体示意图。图6为本发明沿二位三通电磁阀的进气口剖切的剖面结构示意图。图7为本发明沿二位三通电磁阀的泄压口剖切的剖面结构示意图。图8为本发明沿二位三通电磁阀的增压口剖切的剖面结构示意图。
具体实施例方式如图1-8示，本发明的一种呼吸流量节律控制气阀，包括有具有气腔11的阀体 10，在气腔11内装设有阀芯20，在阀体10的顶部设有阀盖30，阀盖30上设有用来螺旋调节阀芯20上下运动行程大小的螺旋机构40，该螺旋机构40下方的顶柱41对应于阀芯20 的顶部，在阀盖30与阀芯20之间连接有弹簧50 ；阀芯20由阀芯头21、阀芯身22和阀芯底端23构成，在阀芯头21的顶面依次放置有弹性膜片61和垫片61a，弹性膜片61的边缘夹设固定在阀盖30与阀体10之间，膜片螺丝61b穿过由上至下依次穿过垫片61a、弹性膜片 61后紧固在阀芯20的中心孔内，在阀芯身22上套设有中密封圈62，在阀芯底端23套设有下密封圈63，其中，所述中密封圈62与气腔11的内壁气密性滑动接触，下密封圈63在弹簧50弹力作用下抵压在气腔11最底部的线形倒锥形腔113a的上开口边缘气密封，常态不通气的状态下，在弹性膜片61、中密封圈62之间形成上气腔111、在中密封圈62、下密封圈63 之间形成中气腔112，位于下密封圈63以下主要由所述线形倒锥形腔113a构成的腔为下气腔113 ；连接在阀体10上的进气接头70与下气腔113底部开口连通，连接在阀体20的出气接头80与中气腔112连通，在阀体10旁连接有二位三通电磁阀90，该二位三通电磁阀 90具有电控任意两个通气或断气的增压口 91、泄压口 92和进气口 93，其中，进气口 93通过阀体10上的第一孔道IOa与下气腔113连通，泄气口 92通过阀体10上的第二孔道IOb与连接在阀体10上的泄压接头100连通，增压口 91通过阀体10上的第三孔道IOc与上气腔 111连通。所述线形倒锥形腔113a内放置有钢珠110，阀芯底端23成型为用来贴合在钢珠 110上的圆弧面，在阀体10底部开槽后设有用来托住钢珠110防止钢珠110卡死的定位针 120，定位针120与阀体10底部开槽之间装有密封圈130，通气时钢珠110在线形倒锥形腔 113a上移动时与线形倒锥形腔113a形成的空隙大小变化呈线形增大。所述第三孔道IOc与上气腔111连通的出气开口 IOcl开设在上气腔111中容纳阀芯头21的底面上，在所述底面上还设有用来隔离阀芯头21底部与出气开口 IOcl的支撑托 IOd0在阀体10上还接有用来实现同步动作的同步气压接头140，同步气压接头140与上气腔111连通。所述螺旋机构40包括有顶柱41、转轴42和转轴螺帽43，阀盖30的内腔分为上旋转容置腔和下连接螺纹腔；顶柱41的上部为螺纹圆柱，该螺纹圆柱的顶面开有键槽411，转轴42上成型有圆形旋转件421，在转轴42的底部设有与所述键槽411对应配合的连接旋转键422 ；装配后，顶柱41通过圆柱螺纹活动连接在阀盖30的内腔的下连接螺纹腔内，所述连接旋转键422与所述键槽卡411配合，所述圆形旋转件421间隙配合容置在所述上旋转容置腔内，转轴螺帽43与阀盖30的上旋转容置腔外侧的螺纹部31螺纹连接，顶柱41的底端抵设在膜片螺丝61b的顶部凹槽内。所述阀体10、阀芯20、阀盖30均由金属材料制成。所述弹性膜片61位于上气腔的部分的截面成型为具有弹力的弧形截面611。该结构可使得弹性膜片61利用自身弹性形变随着阀芯的一起上下运动。本发明的气阀在常态不通气的状态下，下气腔113、中气腔112和上气腔111处于彼此隔离的状态，阀芯20的下密封圈63在弹簧50弹力作用下抵压在气腔11最底部的线形倒锥形腔113a的上开口边缘气密封，阀芯底端23压在钢球110上部，钢球110下部被定位针120托住防止钢球110卡死在线形倒锥形腔113a内；此时，二位三通电磁阀90的三个口均不导通；
工作通气时，高压气流从进气接头70导入进下气腔113内，二位三通电磁阀90电控使进气口 93与增压口 91处于相互导通状态、泄气口 92处于关闭状态，高压气从下气腔113 进入增压口 91后到达上气腔111形成高压作用在阀芯头21顶部的弹性膜片61上，弹性膜片61带着阀芯20和垫片61a克服弹簧50弹力上移，下密封圈63离开线形倒锥形腔113a 的上开口使得与下气腔113与中气腔112相通，这样，进气接头70就与出气接头80导通出气了，此时的钢珠110在高压气流的作用下沿着线形倒锥形腔113a向上移动，钢珠110与线形倒锥形腔113a之间的气流空隙大小与钢珠110向上移动的位移呈线形变化，这样就可以控制钢珠110上移的行程即调节旋钮机构40控制顶杆41与阀芯20顶部的距离来达到控制气流流量的目的。当需要断气复位时，二位三通电磁阀90电控使进气口 93与增压口 91处于相互关闭状态、增压口 91和泄气口 92处于相互导通状态，上气腔111内的高压气由增压口 91通过二位三通电磁阀90进入泄气口 92后从泄压接头100排出，阀芯20在弹簧50弹力作用下复位回复至初始状态。另外，本发明气阀在呼吸机中应用时，在阀体10上还接有用来实现同步动作的同步气压接头140，该同步气压接头140是为了提供高压气给呼吸机其他的气阀，使其与本发明气阀同步动作。本发明的部件装配之间为了气密性装配，可以选用合适的密封圈进行密封。由上可知，本发明利用弹性膜片61的形变来减少阀芯20与阀体10之间的摩擦， 这使得两者的运动精度得到进一步提高并能减少噪音。由上可知，本发明具有结构巧妙、阀芯运动精度高、噪音小、可通过电控通断、能调节气流流量大小，适合医疗呼吸机设备中应用的特点。
权利要求
1.一种膜片式呼吸流量节律控制气阀，包括有具有气腔的阀体，在气腔内装设有阀芯，在阀体的顶部设有阀盖，阀盖上设有用来螺旋调节阀芯上下运动行程大小的螺旋机构， 该螺旋机构下方的顶柱对应于阀芯的顶部，在阀盖与阀芯之间连接有弹簧；其特征在于 阀芯由阀芯头、阀芯身和阀芯底端构成，在阀芯头的顶面依次放置有弹性膜片和垫片，弹性膜片的边缘夹设固定在阀盖与阀体之间，膜片螺丝穿过由上至下依次穿过垫片、弹性膜片后紧固在阀芯的中心孔内，在阀芯身上套设有中密封圈，在阀芯底端套设有下密封圈，其中，所述中密封圈与气腔的内壁气密性滑动接触，下密封圈在弹簧弹力作用下抵压在气腔最底部的线形倒锥形腔的上开口边缘气密封，常态不通气的状态下，在弹性膜片、中密封圈之间形成上气腔、在中密封圈、下密封圈之间形成中气腔，位于下密封圈以下主要由所述线形倒锥形腔构成的腔为下气腔；连接在阀体上的进气接头与下气腔底部开口连通，连接在阀体的出气接头与中气腔连通，在阀体旁连接有二位三通电磁阀，该二位三通电磁阀具有电控任意两个通气或断气的增压口、泄压口和进气口，其中，进气口通过阀体上的第一孔道与下气腔连通，泄气口通过阀体上的第二孔道与连接在阀体上的泄压接头连通，增压口通过阀体上的第三孔道与上气腔连通；处于进气状态时，二位三通电磁阀电控使进气口与增压口处于相互导通状态、泄气口处于关闭状态，进入进气接头的高压气由进气口导入增压口后进入上气腔使得阀芯克服弹簧弹力上移，下密封圈离开线形倒锥形腔的上开口使得与下气腔与中气腔相通；处于复位状态时，二位三通电磁阀电控使进气口与增压口处于相互关闭状态、增压口和泄气口处于相互导通状态，上气腔内的高压气由增压口通过二位三通电磁阀进入泄气口后从泄压接头排出，阀芯在弹簧弹力作用下复位。
2.根据权利要求1所述的一种膜片式呼吸流量节律控制气阀，其特征在于所述线形倒锥形腔内放置有钢珠，阀芯底端成型为用来贴合在钢珠上的圆弧面，在阀体底部开槽后设有用来托住钢珠防止钢珠卡死的定位针，定位针与阀体底部开槽之间装有密封圈，通气时钢珠在线形倒锥形腔上移动时与线形倒锥形腔形成的空隙大小变化呈线形增大。
3.根据权利要求2所述的一种膜片式呼吸流量节律控制气阀，其特征在于所述第三孔道与上气腔连通的出气开口开设在上气腔中容纳阀芯头的底面上，在所述底面上还设有用来隔离阀芯头底部与出气开口的支撑托。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种膜片式呼吸流量节律控制气阀，其特征在于 在阀体上还接有用来实现同步动作的同步气压接头，同步气压接头与上气腔连通。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种膜片式呼吸流量节律控制气阀，其特征在于 所述螺旋机构包括有阀盖、顶柱、转轴和转轴螺帽，阀盖的内腔分为上旋转容置腔和下连接螺纹腔；顶柱的上部为螺纹圆柱，该螺纹圆柱的顶面开有键槽，转轴上成型有圆形旋转件， 在转轴的底部设有与所述键槽对应配合的连接旋转键；装配后，顶柱通过圆柱螺纹活动连接在阀盖的内腔的下连接螺纹腔内，所述连接旋转键与所述键槽卡接配合，所述圆形旋转件间隙配合容置在所述上旋转容置腔内，转轴螺帽与阀盖的上旋转容置腔外侧的螺纹部螺纹连接，顶柱的底端抵设在膜片螺丝的顶部凹槽内。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种膜片式呼吸流量节律控制气阀，其特征在于 所述阀体、阀芯、阀盖均由金属材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种膜片式呼吸流量节律控制气阀，其特征在于所述弹性膜片位于上气腔的部分的截面成型为具有弹力的弧形截面。
全文摘要
本发明涉及一种可通过电控通断、能调节气流流量大小的膜片式呼吸流量节律控制气阀。本发明利用二位三通电磁阀与阀体相互连接实现电控气阀的通断，而气阀内的钢珠与线形倒锥形腔实现通气空隙大小变化呈线形增大，从而可通过螺旋机构控制顶柱与阀芯之间的行程距离，实现气流流量大小的控制调节。采用上述结构后，本发明具有结构巧妙、阀芯运动精度高、噪音小、可通过电控通断、能调节气流流量大小，适合医疗呼吸机设备中应用的特点。
文档编号A61M16/20GK102500029SQ201110298859
公开日2012年6月20日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者于邦仲, 成其新, 陈炜静 申请人:于邦仲