工业用和医用气体通常在高压下包装在装配有阀单元、装配有或没有集成调节器的气体容器中(典型地气体瓶)，即允许控制被递送气体的流速和压力的打开/关闭类型的简单阀或具有集成调节器的阀(也被称为集成阀调节器或IVR)。
为了保护这种阀单元，常见的做法是在所述阀单元周围安排防护罩，该防护罩在该阀本体周围形成防护壳。这样的罩统称为“阀盖”。这种类型的罩尤其在文献EP-A-629812、DE-A-10057469、US-A-2004/020793和EP-A-2586481中描述。
按照惯例，将高压下的气体包装在气体容器中，典型地气体瓶，也就是说典型地在高于100巴的绝对压力(一般在200与350巴绝对值)、或甚至更高的压力下。
离开该容器的高压气体因此必须在可以使用之前膨胀，也就是说需要将其压力调节降低至较低使用压力(称为低压)，例如低于20巴绝对值的压力、或甚至低于10巴绝对值。
当该阀单元是集成阀调节器单元(也被称为IVR单元)或者在该阀单元的下游使用气体膨胀装置，气体可以直接在该阀单元自身中膨胀。
在所有情况下，为了测量并控制气体瓶(该阀单元固定至该气体瓶上)中所包含的气体的压力，无论这个单元是否为IVR单元类型，一般使用压力指示装置(例如压力计)，该压力计的压力计接头是与穿过该阀单元并且运载来自该气体瓶的高压气体的气体通路处于流体连通的。
考虑到高压气体经由阀单元的底部分进入该阀单元中，即其下半部分(固定至该容器上并且有该阀单元、该压力指示装置、典型地压力计的气体入口)通常也安排在该阀单元的底部分处，即尽可能紧密地靠近流入该阀本体中的高压入口。这还满足了与该阀单元的尺寸相关的技术要求。
类似地，还能够求助于气体自主性指示装置来确定与装配有该阀本体的气体容器中剩余气体的量相对应的使用时间。
现在，需要将这个气体压力或自主性指示装置定位在该阀单元的底部分处意味着，通常难以或不适合读出由该气体压力或自主性指示装置指示的气体自主性或压力值，由此导致读数误差或者需要用户采用与气体瓶有关的某个位置才能够正确地读出该自主性或压力指示装置给出的自主性或压力值。
文献EP-A-2116332本身传授了一种用于向气动工具供应CO2的便携式装置。该装置包括气体瓶，该气体瓶装配有集成阀调节器(IVR)类型的、被防护罩保护的阀单元。该IVR的内部架构是常规的，因为它包括内部低压室，该内部低压室位于气体发生膨胀的部位的下游，在此采用了压力计接头。位于该IVR顶部处的压力计因此能够知道膨胀后的压力、但是不知道膨胀前的压力，即离开气体瓶的高压气体的压力。
鉴于此，出现的问题是，能够更舒适和/或更容易地阅读气体自主性或压力指示装置(优选地压力计)、同时避免上述缺点(即提出了具有改善设计的阀单元)，气体分配阀单元(典型地用于气体瓶或另一个气体容器)装配有该气体自主或压力指示装置。
因此本发明的解决方案是气体分配阀单元，该气体分配阀单元包括：
-阀本体，该阀本体包括下部分和在该下部分上方的上部分，该下部分包括允许该阀单元固定至气体容器上的固定系统，该阀本体的该下部分包括气体流入孔口，气体能够经由该气体流入孔口进入该阀本体中，
-至少一个气体流出孔口，该气体能够经由该至少一个气体流出孔口从该阀本体再次出来，
-将该气体流入孔口流体性地连接至该气体流出孔口上的第一内部气体通路，以及
-固定至该阀本体上的气体自主性或压力指示装置，例如压力计，
其特征在于：
-该阀本体包括第二内部气体通路，该第二内部气体通路流体性地连接至该第一内部气体通路上，使得在所述第二内部气体通路内施加的气体压力等于(即，严格地等于或约等于)在该第一内部气体通路内、在该第一和第二内部气体通路的流体连接部位的上游施加的气体压力，并且
-该气体自主性或压力指示装置在该阀本体的上端处被固定至该阀本体并且包括压力计接头，该压力计接头是与该第二内部气体通路流体连通的以便测量所述第二内部气体通路内的气体的压力，即，存在于该第二内部气体通路中的高压气体的压力。
总体上，根据本发明的阀单元提供了多个优点，除了使用户可以舒适地读取压力(因为能够将自主性或压力指示装置定位在阀单元的顶部处)之外，尤其能够在该阀单元的顶部上(也就是说在存在的任何膨胀系统的、与气体来源相反的这侧上)提供一个或多个高压气体出口并且还能够改善该阀单元的总体人类工程学特性，这尤其还倾向于减小错误地读取压力的风险，因为经受高压的元件(即压力指示装置(例如压力计)或自主性指示装置、还以及其他元件(例如压力传感器、爆破碟等)的定位的灵活性增大。
取决于情景，根据本发明的阀单元可以包括以下技术特征中的一项或多项：
-该阀单元包括安排在该第一内部气体通路上的气体通过控制系统并且包括控制构件，该控制构件是用户可操作的并且与该气体通过控制系统协作来控制该第一内部气体通路中的气体在从该气体流入孔口前进到该气体流出孔口的方向上的通过，即用于调整所递送气体的流速。
-指示该气体瓶的内容物的装置是压力指示器
-指示该气体瓶的内容物的装置是压力计。
-指示该气体瓶的内容物的装置是气体自主性指示器。
-指示该气体瓶的内容物的装置是表盘式装置或数字装置，将指示与该气体瓶中剩余的气体量相对应的气体预计持续多久的估计值。
-指示该气体瓶的内容物的装置优选地是计算并显示以时间为单位表达的气体自主性的电子装置。
-该阀本体包括被安排在该第一和第二内部气体通路的流体连接部位与该气体流出孔口之间的气体膨胀系统。根据这个实施例，它因此是集成阀调节器或IVR阀。
-该压力指示装置的轴线BB与该阀本体的轴线AA形成了包含在0与90°之间、优选地在10°与80°之间、更优选地在25°与70°之间的角度α。
-例如，位于该阀本体的该上部分与下部分之间的气体流出联接器携带有该气体流出孔口。
-该膨胀系统包括高压宣、阀快门和阀座、和低压宣。
-该用于控制气体通过的系统包括移动式元件，该移动式元件携带有经校准的孔口.该经校准的孔口的尺寸与逐渐增大的气体流速值对应地增大。
-该用于控制气体通过的系统的该移动式元件是旋转盘。这个旋转盘刺出了多个经校准的孔口。
-该旋转手轮与该用于控制气体通过的系统的该移动式元件旋转式地合作来控制被该阀单元递送的气体的流速。
-该第一内部气体通路的、位于该气体流入孔口与该第一和第二内部气体通路的流体连接部位之间的这部分与该第二内部气体通路被配置成(即能够并且被设计成)用于输送高压下的气体。
-该压力指示装置是表盘式压力计或带有数字显示的压力计，也被称为“电子”或“数字”压力计。
-该气体自主性或压力指示装置的该压力计接头经由在该阀本体中形成的连接通路与该第二内部气体通路处于流体连通。
-用户可操作的该控制构件是旋转手轮或枢转杠杆、优选地旋转手轮。
-该旋转手轮是与携带有该气体流出孔口的气体流出连接器共轴地且绕其安排的。
-该流体连接部位包括该膨胀系统的高压室。该高压室因此具有高压下穿其而过的气体，即，气体的第一通路输送该高压气体直到所述高压室并且气体的第二通路从所述室排出该高压气体中的一些并且将其输送至该气体自主性或压力指示装置的压力计接头，使得可以测量所述气体的压力。换言之，该流体连接部位(即，该连接部位)位于该膨胀系统的上游并且因此位于该膨胀系统自身上，该高压室与该流体连接部位重合或连接至其上。
-该阀的本体是由铜合金、黄铜、钢、或不锈钢、或铝合金制成的。
-允许该阀本体的下部分固定至气体容器上的固定系统包括螺纹，该螺纹是在位于该阀本体的下部分的区域中的具有圆柱形或圆锥形形状的扩大部的外围上形成的。由该圆柱形或圆锥形的扩大部携带的螺纹可以通过螺纹紧固来固定至在气体容器的流出孔口处、优选地在气体瓶的颈部上形成的匹配螺纹/攻丝螺纹中。
-该阀本体进一步包括填充连接件，该填充连接件包括优选地带有内部止回阀的填充孔口，以便例如在气体容器是空的(即在该气体容器不包含或不再包含气体)或者是几乎空的(也就是说还包含一点气体)时允许高压气体被引入装配有所述阀本体的气体容器中。
本发明还涉及一种气体分配组件，该气体分配组件包括气体容器(例如，气体瓶)以及固定至所述气体容器上的阀单元，所述阀单元是如以上所指示的。
取决于环境，本发明的组件可以包括以下技术特征中的一项或多项：
-该气体容器是气体瓶，也被称为大肚瓶、气罐或瓶子。
-防护罩是围绕所述阀单元安排的，该防护罩包括与该防护罩的上部分齐平形成的开口并且该压力指示装置(典型地压力计)或气体自主性指示装置被容纳在该开口内，也就是说该开口是穿过该罩的壁形成的。
-该防护罩在其上部分处包括平坦表面，该开口包括在所述平坦表面中形成的气体自主性或压力指示装置。
-该平坦表面形成了相对于该罩的竖直轴线倾斜的面。
-该罩是由聚合物材料(例如塑料或复合物)或金属或金属合金(例如钢、铸铁、铝或铝合金)制成的。
-该罩是由塑料例如PVC、PE、PET、PP、PMMA、PU、PA等制成的。应注意的是，该塑料可以被填充或增强，也就是说可以包含例如添加的纤维。
-该防护罩包括搬运把手、优选地经由一个或多个支持立柱连接至该罩上的搬运把手。
-该搬运把手以如下方式安排在该罩上，使得该气体自主性或压力指示装置大致被定位在该搬运把手与携带有所述气体自主性或压力指示装置的阀单元之间。
-该防护罩进一步包括悬挂装置、优选地枢转悬挂装置，使得该组件可以悬挂在支持件、具体地床的横木上、担架上等等。
-该搬运把手和/或该一个或多个支持立柱是由选自聚合物和金属或金属合金的刚性材料形成的。
-该搬运把手总体是长形的。典型地，其长度包含在5与20cm之间、优选地在6与15cm之间。
-该搬运把手在该罩本体上方。
-该搬运把手是水平的或几乎水平的并且垂直于该罩的竖直轴线(即，该罩的轴线与该阀和/或气体瓶的轴线相对应)。
-该气体瓶具有的大小在10与150cm之间。
-该气体瓶容纳从0.5至20升(水等效容量)。
-该气体瓶具有中空的圆柱形本体并且包括具有气体流出孔口的颈部，该阀单元优选地通过拧紧来固定至该颈部上。
-该气体瓶包含气体或气态混合物、优选地满足医疗领域(药典)的规格的气体或气态混合物。
-该气体瓶包含选自以下各项的气体或气态混合物：氧气、空气、N2O/O2混合物、He/O2混合物、NO/氮气混合物、或任何其他气体或气态混合物。
-该气体瓶是由钢、铝合金、复合材料、或这些材料中的若干种的组合制成的。
-该气体瓶包含在高达350巴左右的压力下的气体。
本发明还涉及根据本发明的阀单元的、或根据本发明的用于分配气体或气态混合物(优选地医用气体或气态混合物)的气体分配组件的用途。
优选地，该气体或气态混合物选自氧气、空气、N2O/O2、He/O2、NO/氮
现在从以下通过非限制性说明并且参考附图给出的详细描述中更好的理解本发明，在附图中：
-图1描绘了根据本发明的气体瓶/阀单元/罩组件的实施例，并且
-图2和3描绘图1的组件的、根据本发明的阀单元的截面视图，
-图4示意性地描绘了图1的组件的、根据本发明的阀单元的操作原理，并且
-图5描绘了根据本发明的图2的被安排在防护罩内的阀单元的截面视图。
图1示出了根据本发明的、围绕自身固定至气体瓶20的颈部上的阀单元1(即，可以是或可以不是集成阀调节器单元的阀单元)(在图5中可见)安排的刚性防护罩21(通常也被称为“阀盖”)的一个实施例，所述防护罩21配备有根据本发明的搬运把手25。
气体瓶20典型地具有由钢制成的、并且大小在10与150cm之间且容量为0.5至20升(以水当量计)的圆柱形本体。
防护罩21允许保护阀单元1免于敲打，与阀单元1是具有集成调节器的IVR类型还是不具有集成调节器的类型无关。
使用一方面由气体瓶20的颈部的内表面以及另一方面大致圆柱形或圆锥形形状的扩大部12(位于阀本体1的基部并且携带有气体流入孔口2，如图2和5中可见)的外表面携带的放大螺纹，通过拧紧来执行围绕阀单元1固定至气体瓶20的颈部上。
更具体地，防护罩1包括罩本体2和搬运把手25，该罩本体围绕其被确定大小为以便接纳阀单元1的内部体积形成防护壳，并且该搬运把手25被设计成被用户用手握持。
罩21的本体典型地是由聚合物和/或金属类型的材料、优选地由塑料，例如PVC、PE、PET、PP、PMMA、PU、PA等制成。
搬运把手25是由刚性材料例如聚合物或金属或金属合金制成的并且由一个或多个支持立柱24支承，这些支持立柱将该罩本体机械地连接至搬运把手25上。搬运把手25是总体上水平地安排的，也就是说相对于气体瓶20和罩21的竖直轴线以直角或接近直角安排。搬运把手25具有长线性形状，无论它是直线还是弯曲的，典型地长度短于20cm、典型地从6至15cm。
一个或多个支持立柱24以如下方式固定至搬运把手25上以便允许用户使用所述搬运把手25容易地搬运包括阀盖21、阀1和气体瓶20的组件。
这些支持立柱24可以类似于罩21的本体由塑料制成、但是也可以用铝合金或任何其他金属材料制成。这些支持立柱可以通过例如拧紧或焊接而固定至把手25上或者与之一件式形成。
防护罩21还具有通向位于该罩本体的内部体积内的阀单元1的开口。
具体而言，在防护罩21的上部分21a(也被称为顶部分)处创造第一开口22，表盘式或电子器件式的压力指示装置7(即在这种情形下为压力计)可以被容纳在该开口内。罩21的下部分21b(也被称为底部分)是围绕气体瓶20的颈部的至少一部分定位，如在图1中可见。
更具体地，防护罩21在其上部分21a(即，在该罩的顶部处)包括平坦表面26，在该表面内创造第一开口22。事实上，平坦表面26构成了相对于气体瓶20的轴线CC倾斜的面。优选地，平坦表面26垂直于压力指示装置7的轴线BB，如图1所描绘的。典型地，气体瓶20的轴线CC和阀单元1的轴线AA是重合的，也是就是共轴的。
例如，防护罩21包括在该防护罩的正面或前面上形成的第二开口27，并且用于控制穿过阀单元1的气体的流速的旋转手轮5被容纳在该第二开口中，如以下结合图2和图3来解释。
在图1的实施例中，旋转手轮5围绕携带有气体流出孔口6的气体流出连接件13安排，该气体流出孔口是用来抽出气体瓶20内储存的气体。然而，旋转手轮5可以被不同地安排，也就是说可以潜在地不与气体流出连接件13共轴。
此外，阀单元1还包括带有内部止回阀18的填充连接件17(参见图2和图5)，该填充连接件17被用来在气体瓶20为空的或几乎空的时将加压气体引入该气体瓶中。
此外，为了允许气体瓶/阀单元/罩组件悬挂到支持件(例如，病床或担架旁的护栏)或紧固至其上，防护罩21在其后面侧上包括枢转悬挂装置28，该枢转悬挂装置能够在完全折叠的“闲置”位置(如图1所示)与完全展开的位置之间枢转，该完全折叠的闲置位置就是悬挂装置28在储存时与罩21的本体接触或几乎接触所采用的位置并且该完全展开位置被称为“悬挂”位置(未描绘)，也就是悬挂装置28在完全展开时并且可以悬挂到支持件(例如床的横木等)时所采用的位置。
在所有情况下，压力指示装置7固定至阀单元的本体1上，该阀单元本体位于罩21的内部体积内，如图2和3可见。以这种方式将压力指示装置7安排在阀单元1的顶部处并且在罩21的正面上显著地更容易读取由压力指示装置7传递的压力并且避免读数误差。
优选地，如图2所示，压力计7的轴线BB和阀单元1的轴线AA形成了包含在0与90°之间、尤其在10°与80°之间、优选地在25°与70°之间、并且典型地大约35至55°的角度。
如图2和3中详细所示，本发明的气体分配阀单元包括阀本体1，该阀本体示意性地包括形成阀单元1的顶部的上部分1a以及形成阀单元1的基部的下部分1b。上部分1a因此在单元1的下部分或基部1b上方。
阀单元1的下部分1b包括允许阀单元1固定至气体瓶20上(如已经解释的)的固定系统12a(例如螺纹)以及气体流入孔口2，来自气体瓶20的加压气体经由该孔口可以进入阀本体1中并且接着在其中被输送直至由出口连接件13携带的气体流出孔口6，气体可以经由该流出孔口从阀本体1再次出来。
如已经解释的，阀本体1的下部分1b被配置成通过螺钉紧固被附接。为此，下部分1b包括本体向下突出、总体圆柱形或圆锥形形状的、并且在其外表面上具有螺纹12a的扩大部12，该螺纹能够以拧紧的方式与气体瓶20的颈部中形成的互补性螺纹或攻丝螺纹协作。
第一内部气体通路3将气体流入孔口2流体性地连接至由流出连接件13携带的气体流出孔口6上。这个第一内部气体通路3因此轴向地穿过总体圆柱形或圆锥形形状的本体1的扩大部12(如图1所示)，所述扩大部12还携带有气体流入孔口2。
此外，阀单元1还包括通过与控制构件5(在此为用户可操作的旋转手轮)协作来控制气体通过或流速的系统23，以用于控制第一内部气体通路3中的气体通过，也就是说允许或者相反地防止气体在所述通路3中在从气体流入孔口2前进到由流出连接件13所携带的气体流出孔口6的方向上的任何循环。
气体流速控制系统23包括刺出了经校准的孔的元件，如具体情形所示为手轮，从而致使同所希望的流速相对应的经校准的孔与固定通过孔口相协作、或者致使移动式通过孔口与同所希望的流速相对应的经校准的孔相协作。这样的安排是常见的并且是本领域技术人员已知的。
因此，根据在此所描绘的实施例，刺出了经校准的孔口的元件是经校准的孔口穿其而过的移动式金属盘。这些孔口具有不同的口径，即逐渐增大的口径，每个口径与给定的流速值相对应。这个盘能够进行旋转移动并且是被手轮5转动的。
在附图中陈述的根据本发明的通过控制系统中不存在阀。然而，根据结合了阀单元的高压部分中的打开/关闭功能的其他更多常规设计，能够提供手轮5来同样执行这个打开/关闭功能。在这种情况下，可以证明结合在关闭时密封在底座上的打开/关闭阀是必要的。
此外，该阀单元还结合了如图2所示的平移移动式阀快门4、一个或多个密封件15(例如O形环)以及至少一个复位弹簧14。阀4是旨在始终维持气体瓶内的正压力的剩余压力阀。这个阀4自动地运行、无需作用该手轮。
根据本发明并且如图2和5所示，阀的本体1包括在连接或流体连接部位10处流体性地连接至第一内部气体通路3上的第二内部气体通路11。
第二内部气体通路11因此与第一内部气体通路3形成分叉或分支。
第二内部气体通路11与第一内部气体通路3的至少包含在流入孔口2与流体结合部位10之间的这部分运送直接来自气体瓶20的高压下的气体。这些通路11、3因此经受高压、典型地经受高达约350巴绝对压力的高压。
此外，在阀本体1的上端1a附近固定至该阀本体上的压力指示装置(在这种情况下为压力计7)包括压力计接头8，例如管道等，该压力计接头是与第二内部气体通路11流体连通的以便测量所述第二内部气体通路11内的气体压力。
压力指示装置7的压力计接头8可以例如经由连接通路16间接地流体性地连接至第二内体气体通路11上，该连接通路在阀的本体1中形成并且将压力指示装置7的压力计接头8连接至第二内部气体通路11上，如图2、3和5所示。
在图2、3和5的实施例中，该阀单元为IVR类型，即包括调节器系统9，该调节器系统用于使位于第一和第二内部气体通路3、11的流体连接部分10与气体流出孔口6之间的气体膨胀，从而实现将来自气体瓶20的高压气体的压力减小到较低压力值，例如，从高于100巴的高压到低于20巴绝对值的低压。
为此，以常规方式，提供了包括膨胀阀快门或阀座的膨胀系统9。最终的压力可以是可调节的或者是固定值。
如在图2、3和5中可见，沿着第二内部气体通路11循环的气体没有在膨胀系统9内经受膨胀，因为第一与第二气体通路3、11之间的连接或流体连接部位10位于膨胀系统9的上游。
该连接或流体连接部位10典型地是被称为膨胀系统9的高压室的室，该高压室于是具有穿其而过的高压气体，该高压气体是通过第一气体通路3输送至该高压室的。接着经由第二气体通路11排出高压气体中的一些，该通路将这些高压气体运送至压力计7(或自主性测量装置)的压力计接头8以便允许测量所述气体的压力。这个设计对本发明的内容是至关重要的。
图3给出了膨胀系统9和高压室10的更好视图。更具体地，除了压力计接头8和压力计7之外，还能够看见长形形状的膨胀阀，即，带有阀座、膨胀弹簧和膨胀活塞，该膨胀活塞根据膨胀弹簧的负载、高压、以及低压来确定该膨胀阀的位置。
在图4中同样可以看见所有这些元件，该图描绘了根据本发明的阀单元的操作原理。
还能够看见的是，该阀单元还包括内部过滤器19以及被安排在膨胀系统9的下游的带有隔离阀30的低压气体出口29。
根据本发明的组件特别良好地适合用于医疗环境中、尤其用于分配任何医用气体或气态混合物，具体为氧气、空气、N2O/O2、He/O2、NO/氮气、或一些其他类型。