CN102284120B - 一种微型电磁呼吸阀 - Google Patents

Abstract

一种微型电磁呼吸阀，属于医疗器械技术领域，该微型电磁呼吸阀设有内腔，在微型电磁呼吸阀的两端和中部开有通孔，微型电磁呼吸阀内腔里中部通孔的两侧分别设有相同极性对立互斥的永磁体，在所述永磁体之间设有电磁线圈，电磁线圈通过绳索悬空固定在内腔中，电磁线圈轴向位置设有一轴，轴的两端为气门，轴的一端气门与一块所述永磁体上的孔向内气门座构成吸气阀，所述轴的另一端的气门与另一块所述永磁体上的孔向内气门座构成呼气阀；该微型电磁呼吸阀结构简单、体积小、耗能小，可以与各种不同的控制电路配合使用，以达到不同的使用目的。

Description

一种微型电磁呼吸阀

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体地说是一种微型电磁呼吸阀。

背景技术

电磁阀是用电磁控制的工业设备，用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀是用电磁的效应进行控制，主要的控制方式由继电器控制。这样，电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用，最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等

电磁阀里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔都通向不同的油（气）管，腔中间是阀，两面是两块电磁线圈，哪面的电磁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来挡住或漏出不同的排油（气）的孔，而进油（气）孔是常开的，液压油（气）就会进入不同的排油（气）管，然后通过油（气）的压力来推动油（气）缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞杆带动机械装置动。这样通过控制电磁线圈的电流通断就控制了机械运动。

电磁阀从原理上分为三大类：

1、直动式电磁阀：

通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。

2、分步直动式电磁阀：

它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。在零压差或真空、高压时亦能可动作，但功率较大，要求必须水平安装。

3、先导式电磁阀：

通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。流体压力范围上限较高，可任意安装，但必须满足流体压差条件。

电磁阀的主要特点（1）外漏堵绝，内漏易控，使用安全。内外泄漏是危及安全的要素。其它自控阀通常将阀杆伸出，由电动、气动、液动执行机构控制阀芯的转动或移动。这都要解决长期动作阀杆动密封的外泄漏难题；唯有电磁阀是用电磁力作用于密封在电动调节阀隔磁套管内的铁芯完成，不存在动密封，所以外漏易堵绝。电动阀力矩控制不易，容易产生内漏，甚至拉断阀杆头部；电磁阀的结构型式容易控制内泄漏，直至降为零。所以，电磁阀使用特别安全，尤其适用于腐蚀性、有毒或高低温的介质。（2）系统简单，便接电脑，价格低谦。电磁阀本身结构简单，价格也低，比起调节阀等其它种类执行器易于安装维护。更显著的是所组成的自控系统简单得多，价格要低得多。由于电磁阀是开关信号控制，与工控计算机连接十分方便。在当今电脑普及，价格大幅下降的时代，电磁阀的优势就更加明显。（3）动作快递，功率微小，外形轻巧。电磁阀响应时间可以短至几个毫秒，即使是先导式电磁阀也可以控制在几十毫秒内。由于自成回路，比之其它自控阀反应更灵敏。设计得当的电磁阀线圈功率消耗很低，属节能产品；还可做到只需触发动作，自动保持阀位，平时一点也不耗电。电磁阀外形尺寸小，既节省空间，又轻巧美观。（4）调节精度受限，适用介质受限。电磁阀通常只有开关两种状态，阀芯只能处于两个极限位置，不能连续调节，所以调节精度还受到一定限制。电磁阀对介质洁净度有较高要求，含颗粒状的介质不能适用，如属杂质须先滤去。另外，粘稠状介质不能适用，而且，特定的产品适用的介质粘度范围相对较窄。（5）型号多样，用途广泛。电磁阀虽有先天不足，优点仍十分突出，所以就设计成多种多样的产品，满足各种不同的需求，用途极为广泛。电磁阀技术的进步也都是围绕着如何克服先天不足，如何更好地发挥固有优势而展开。

电磁阀的应用领域十分广泛，在医疗器械领域也得到广泛的应用。目前电磁呼吸阀在医疗器械技术领域的应用存在不尽如人意的地方。当有呼吸障碍的患者给氧时，一般采用氧气瓶给氧，氧气流在患者呼气时，仍在不停地供氧，氧气流对呼气有一定的阻碍，并对氧气造成浪费。大型的呼吸机虽然可以避免上述问题，但大型的呼吸机结构复杂、体积大、耗能大、费用高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、体积小、耗能小的微型电磁呼吸阀。

为了实现本发明的目的，采用如下技术方案予以实现：

一种微型电磁呼吸阀，该微型电磁呼吸阀（2）设有内腔，在微型电磁呼吸阀的两端和中部开有通孔，其特征在于：所述微型电磁呼吸阀（2）内腔中部呼吸通孔（1）的两侧分别设有相同极性对立互斥的永磁体（3），所述永磁体（3）设有孔，所述孔向内为气门座，在两个所述永磁体（3）之间设有电磁线圈（7），电磁线圈（7）通过绳索（12）悬空固定在所述微型电磁呼吸阀（2）的内腔中，电磁线圈（7）轴向位置设有一轴（8），所述轴（8）的两端为气门，分别与所述永磁体（3）孔向内气门座相对应，所述轴（8）的一端的气门（13）与一块所述永磁体吸气孔（10）上的向内气门座（6）构成吸气阀，所述轴的另一端的气门（14）与另一块所述永磁体呼气孔（4）上的向内气门座（9）构成呼气阀。

所述电磁线圈设有保护膜（15），电磁线圈导线与所述电磁阀内腔上的接线柱连接，电磁线圈电源为直流电源。

所述保护膜（15）上设有固定绳索（12）的连接座（16）若干个。

所述微型电磁呼吸阀（2）的内腔壁上设有固定绳索的连接座（17）若干个。

所述轴上气门（13）（14）与所述永磁体（3）上的孔内向气门座（9）（6）之间为紧密配合。

所述的气门（13）（14）为球头或锥形体或圆台体。

附图说明

图1为一种微型电磁呼吸阀的横向剖面结构示意图；

图2为一种微型电磁呼吸阀的纵向剖面结构示意图；

1、呼吸口；2、阀体；3、永磁体；4、呼气孔；5、吸气通道；6、吸气孔的气门座；7、电磁线圈；8、轴；9、呼气孔的气门座；10、吸气孔；11、呼气通道；12、绳索；13、吸气的气门；14、呼气的气门；15、保护膜；16、保护膜上的绳索连接座；17、内腔上的绳索连接座。

有益效果

本发明克服了现有技术中的不足之处，提供了一种结构简单、体积小、耗能低，可制成便携式呼吸机的微型电磁呼吸阀。

具体实施例

下面结合附图，对本发明做进一步地说明：

实施例1：如图1和图2所示的一种微型电磁呼吸阀，微型电磁呼吸阀是利用电磁的效应进行控制，微型电磁呼吸阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。所述的一种微型电磁呼吸阀在实际应用时，该微型电磁呼吸阀与直流电源连接，与呼吸传感器或呼吸控制电路和信号放大器连接，构成一种便携式的呼吸机。当病患自主呼吸时，呼吸传感器或呼吸控制电路传来吸气指令时，直流电源开启，微型电磁呼吸阀2内腔中的电磁线圈7通电，产生电磁场，与内腔中部呼吸口1通孔两侧设置的相同极性对立互斥的永磁体3的磁场相互作用，电磁线圈7向一侧运动，值得注意的是在制造时，应考虑绳索12的张力和磁场作用力之间的关系，在这里磁场的作用力要大于绳索12的张力，这样，才有可能使电磁线圈7向一侧移动，电磁线圈7的移动带动所述轴8的移动，所述轴8一端的气门14与一侧永磁体呼气孔4上的气门座9紧密配合，关闭呼气通道，所述轴的另一端的气门13与另一侧所述永磁体吸气孔10上的气门座6分离，使吸气管中的气体顺畅地经吸气孔通道5通往呼吸口1。当病患自主呼吸时，呼吸传感器或呼吸控制电路传来呼气指令时，直流电源开启，微型电磁呼吸阀2内腔中的电磁线圈7通反向电流，形成的电磁场产生与吸气时反方向的作用力，电磁线圈7向另一侧运动，电磁线圈7的移动带动所述轴8的移动，所述轴一端的气门13与另一侧永磁体吸气孔10上的气门座6紧密配合，关闭吸气通道5，所述轴8的另一端的气门14与另一侧所述永磁体呼气孔4上的气门座9分离，使呼气通道11顺畅，让病患呼出气体。

Claims (6)

1.一种微型电磁呼吸阀，该微型电磁呼吸阀设有内腔，在微型电磁呼吸阀的两端和中部开有通孔，其特征在于：所述微型电磁呼吸阀内腔中部呼吸通孔的两侧分别设有极性相同对立互斥的永磁体，所述永磁体设有孔，所述孔向内为气门座，在两个所述永磁体之间设有电磁线圈，电磁线圈通过绳索悬空固定在所述内腔中，电磁线圈轴向位置设有一轴，轴的两端为气门，分别与所述永磁体孔向内气门座相对应，轴的一端的气门与一块所述永磁体上的孔向内气门座构成吸气阀，轴的另一端的气门与另一块所述永磁体上的孔向内气门座构成呼气阀。

2.根据权利要求1所述一种微型电磁呼吸阀，其特征在于：所述电磁线圈设有保护膜，电磁线圈导线与所述微型电磁呼吸阀内腔上的接线柱连接，电磁线圈电源为直流电源。

3.根据权利要求2所述的一种微型电磁呼吸阀，其特征在于：所述保护膜上设有固定绳索的连接座若干个。

4.根据权利要求1所述的一种微型电磁呼吸阀，其特征在于：所述内腔壁上设有固定绳索的连接座若干个。

5.根据权利要求1所述的一种微型电磁呼吸阀，其特征在于：所述轴上气门与所述永磁体上孔向内气门座之间为紧密配合。

6.根据权利要求1所述的一种微型电磁呼吸阀，其特征在于：所述的气门为球头或锥形体或圆台体。