CN103055402A - 呼吸机、麻醉机及流量比例阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种呼吸机、麻醉机及流量比例阀。流量比例阀包括壳体，壳体上设置有进口和出口；流量比例阀还包括设置在壳体内的磁轭、中心轴套、滑套和磁铁；磁轭包括导向部，导向部具有流体通道，流体通道的第一端与进口连通；中心轴套包括轴向孔，中心轴套通过轴向孔固定地套在导向部上，中心轴套的周壁上设置有与轴向孔相连通的第一开口，第一开口与出口连通；滑套上设置有线圈，滑套可滑动地套在中心轴套上，滑套具有使第一开口与出口相连通的连通位置。本发明通过向线圈施加一定的脉冲电压，实现滑套对中心轴套上的第一开口的开度控制，达到了低压状态下的大流量比例控制的目的，具有结构简单、响应速度快、重复精度高、寿命长的特点。

Description

呼吸机、麻醉机及流量比例阀

技术领域

本发明涉及比例阀领域，更具体地，涉及一种呼吸机、麻醉机及流量比例阀。

背景技术

现有技术中的流量比例阀通常采用音圈电机的方式控制某一执行元件(如锥体、膜或挡板)压缩弹性元件做线性位移，通过此位移来改变流体通路的节流面积，从而控制气体的流量。

然而，现有技术中的流量比例阀的开口面积(即通径)都比较小，因此，为了实现较大的流量要求，通常采用较高的输入气体压力。但是，在一些用微涡轮驱动的呼吸机或麻醉机的气路系统中，气体的压力都不高(例如，微涡轮正常工作时产生的压力一般只有几千帕斯卡)，因此，采用现有技术中的流量比例阀不能实现大流量控制要求。如果直接采用控制微涡轮转速的方式来控制气体流量，那么微涡轮的响应速度又不能满足要求，且微涡轮长期处于频繁加减速状态会影响其使用寿命。

发明内容

本发明旨在提供一种呼吸机、麻醉机及流量比例阀，以解决现有技术的流量比例阀不能实现大流量控制要求的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的第一方面，提供了一种流量比例阀，包括：壳体，壳体上设置有进口和出口；流量比例阀还包括设置在壳体内的磁轭、中心轴套、滑套和磁铁；磁轭包括导向部，导向部具有流体通道，流体通道的第一端与进口连通；中心轴套包括轴向孔，中心轴套通过轴向孔固定地套在导向部上，中心轴套的周壁上设置有与轴向孔相连通的第一开口，第一开口与出口连通；滑套上设置有线圈，滑套可滑动地套在中心轴套上，滑套具有使第一开口与出口相连通的连通位置，并调节中心轴套的第一开口的开度；磁铁围绕线圈的外部设置。

进一步地，滑套上设置有第二开口，在滑套滑动的过程中，通过第二开口的移动调节第一开口的开度。

进一步地，第二开口有多个，在滑套的自由端的周向上均匀地设置有多个第二开口。

进一步地，滑套上设置有导向销，中心轴套沿其轴向设置有与导向销配合的导向槽。

进一步地，壳体包括相互连接的进气壳体和出气壳体，进口和出口分别设置在进气壳体和出气壳体上，进气壳体和出气壳体之间的连接处设置有第一密封圈。

进一步地，进气壳体包括一台阶状的安装部，磁轭的一端抵接在安装部的台阶面上，其另一端抵在第一密封圈上。

进一步地，壳体还包括端盖，端盖安装在出气壳体的一端，端盖上设置有安装凹部，中心轴套的一端安装在安装凹部内。

进一步地，端盖与出气壳体之间设置有第二密封元件。

进一步地，端盖上设置有两个接线端子，一个接线端子与线圈的一端电连接，另一个接线端子与线圈的另一端电连接。

进一步地，第一开口具有多个，在中心轴套的周向上均匀地设置有多个第一开口。

进一步地，第一开口为三角形开口，三角形开口的宽度向远离磁轭的方向递减。

进一步地，第一开口是螺旋状开口，所述螺旋状开口沿中心轴套的周向设置。

根据本发明的第二方面，提供了一种呼吸机，其包括流量比例阀，该流量比例阀是上述的流量比例阀。

根据本发明的第三方面，提供了一种麻醉机，其包括流量比例阀，该流量比例阀是上述的流量比例阀。

本发明通过向线圈施加一定的脉冲电压，实现滑套对中心轴套上的第一开口的开度控制，达到了低压状态下的大流量比例控制的目的，具有结构简单、响应速度快、重复精度高、寿命长的特点，可广泛应用在呼吸机、麻醉机气路系统中，实现良好的治疗效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明中的流量比例阀处于全闭状态时的一个视图；

图2示意性示出了本发明中的流量比例阀处于全闭状态时的另一视图；

图3示意性示出了本发明中的流量比例阀处于全开状态时的一个视图；

图4示意性示出了本发明中的流量比例阀处于全开状态时的另一视图；

图5示意性示出了本发明的爆炸图；

图6示意性示出了滑套的结构示意图；以及

图7示意性示出了中心轴套的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

作为本发明的第一方面，本发明提供一种流量比例阀。如图1-4所示，本发明中的流量比例阀包括：壳体，壳体上设置有进口A和出口B；流量比例阀还包括设置在壳体内的磁轭6、中心轴套8、滑套7和磁铁5；磁轭6包括导向部61，导向部61具有流体通道62，流体通道62的第一端与进口A连通；中心轴套8包括轴向孔，中心轴套8通过该轴向孔固定地套在导向部61上，中心轴套8上设置有与轴向孔相连通的第一开口81，第一开口81与出口B连通；滑套7上设置有线圈11，滑套7可滑动地套在中心轴套8上，滑套7具有使第一开口81与出口B相连通的连通位置，并调节中心轴套8的第一开口81的开度；磁铁5围绕线圈11的外部设置。特别地，滑套与磁铁之间采用音圈电机的原理工作。优选地，中心轴套8粘接在磁轭6的导向部61上。优选地，磁铁5是环状的。工作时，向线圈11上施加脉冲电压时，线圈11内产生电流，由于线圈11处于磁铁5所形成的磁场中，因此，线圈11在磁场中会产生电磁力，该电磁力推动滑套7及其上的线圈11沿导向部61的轴向进行运动，当给线圈11施加不同的脉冲电压时，滑套7及其上的线圈11在电磁力的作用下运动到不同位置。实际使用时，气体从进口A进入壳体内部，然后通过磁轭6的流体通道62进入中心轴套8的轴向孔中。如图1-2所示，当滑套7受电磁力处于最左端位置时，中心轴套8上的第一开口81被滑套7挡住，因此，可阻挡气体进入出口B，此时出口B没有气体输出。当滑套7受电磁力的作用处于其它位置时(例如图3-4所示的位置)，中心轴套8上的第一开口81的至少一部分处于打开状态，此时，气体可通过打第一开口81到达出口B，此时出口B有气体输出。特别地，输出气体的流量大小受第一开口的大小影响，进一步，第一开口的大小又受滑套7的位置的影响，而滑套7的位置与供给线圈11的脉冲电压成一定比例关系，因此，通过控制提供给线圈11的脉冲电压就能控制滑套7的位置，也就能控制从出口B输出的气体的流量的大小。此外，由于采用音圈电机原理来控制本发明中的流量比例阀，因此滑套7的行程较长、通径大，从而能实现低压状态下的大流量控制，同时具有响应速度快、重复精度高的特点。

优选地，滑套7上设置有第二开口71(优选地，设置在滑套7的侧壁上)，在滑套7滑动的过程中，通过第二开口71的移动调节第一开口81的开度。因此，当第二开口71运动经过第一开口81时，就会与第一开口81发生部分重叠、全部重叠、或不重叠的现象，当不重叠时，第一开口81被挡住而处于关闭状态。优选地，第二开口71有多个，在滑套7的自由端的周向上均匀地设置有多个第二开口71。优选地，第一开口81具有多个，在中心轴套8的周向上均匀地设置有多个第一开口81。在一个优选的实施例中，第一开口81为三角形开口，三角形开口的宽度向远离磁轭6的方向递减。在另一个优选的实施例中，第一开口81是螺旋状开口，螺旋状开口沿中心轴套8的周向设置，优选地，螺旋状开口的宽度向远离磁轭6的方向递减。因此，可以通过对第一开口81的开口开关的合理设计，使得滑套在不同的位置时，具有预定的流量，并进一步可对流量的变化规律和趋势进行控制。

优选地，滑套7上设置有导向销10，中心轴套8沿其轴向设置有与导向销10配合的导向槽12。因此，在该导向销10和导向槽12的配合作用下，滑套7及其上的线圈11在运动的过程中不会沿中心轴套8的周向进行转动，起到了导向的作用。

优选地，壳体包括相互连接的进气壳体4和出气壳体3，进口A和出口B分别设置在进气壳体4和出气壳体3上，进气壳体4和出气壳体3之间的连接处设置有第一密封圈2’。优选地，进气壳体4包括一台阶状的安装部，磁轭6的一端抵接在安装部的台阶面上，其另一端抵在第一密封圈2’上。因此，一方面，出气壳体3可通过第一密封圈2’压住磁轭6以防止磁轭6在其轴向上发生移动，另一方面，第一密封圈2’还可防止进气壳体4中的气体通过磁轭6与进气壳体4的内壁之间的间隙进入出气壳体3中，此外，还可防止气体从进气壳体4和出气壳体3之间的间隙泄漏出去。

优选地，壳体还包括端盖1，端盖1安装在出气壳体3的一端，端盖1上设置有安装凹部13，中心轴套8的一端安装在安装凹部13内，以防止中心轴套8在其轴向发生移动。优选地，端盖1与出气壳体3之间设置有第二密封元件2，以防止气体从出气壳体3和端盖1之间的间隙泄漏，出气壳体3具有内腔，该内腔与滑套7上的第二开口71相连通，由中心轴套8的第一开口81流出的流体(例如气体)先流入该内腔中，然后由该内腔上的出口B输出。

优选地，端盖1上设置有两个接线端子9，一个接线端子9与线圈11的一端电连接，另一个接线端子9与线圈11的另一端电连接。

作为本发明的第二方面，本发明提供一种呼吸机，其包括流量比例阀，该流量比例阀是上述各实施例中的流量比例阀。

作为本发明的第三方面，本发明提供一种麻醉机，其包括流量比例阀，该流量比例阀是上述各实施例中的流量比例阀。

本发明通过向线圈施加一定的脉冲电压，实现滑套对中心轴套上的第一开口的开度控制，达到了低压状态下的大流量比例控制的目的，具有结构简单、响应速度快、重复精度高、寿命长的特点，可广泛应用在呼吸机、麻醉机气路系统中，实现良好的治疗效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种流量比例阀，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体上设置有进口(A)和出口(B)；

所述流量比例阀还包括设置在所述壳体内的磁轭(6)、中心轴套(8)、滑套(7)和磁铁(5)；

所述磁轭(6)包括导向部(61)，所述导向部(61)具有流体通道(62)，所述流体通道(62)的第一端与所述进口(A)连通；

所述中心轴套(8)包括轴向孔，所述中心轴套(8)通过所述轴向孔固定地套在所述导向部(61)上，所述中心轴套(8)的周壁上设置有与所述轴向孔相连通的第一开口(81)；

所述滑套(7)上设置有线圈(11)，所述滑套(7)可滑动地套在所述中心轴套(8)上，所述滑套(7)具有使所述第一开口(81)与所述出口(B)相连通的连通位置，并调节所述中心轴套(8)的所述第一开口(81)的开度；

所述磁铁(5)围绕所述线圈(11)的外部设置。

2.根据权利要求1所述的流量比例阀，其特征在于，所述滑套(7)上设置有第二开口(71)，在所述滑套(7)滑动的过程中，通过所述第二开口(71)的移动调节所述第一开口(81)的开度。

3.根据权利要求2所述的流量比例阀，其特征在于，所述第二开口(71)有多个，在所述滑套(7)的自由端的周向上均匀地设置有所述多个第二开口(71)。

4.根据权利要求1所述的流量比例阀，其特征在于，所述滑套(7)上设置有导向销(10)，所述中心轴套(8)沿其轴向设置有与所述导向销(10)配合的导向槽(12)。

5.根据权利要求1所述的流量比例阀，其特征在于，所述壳体包括相互连接的进气壳体(4)和出气壳体(3)，所述进口(A)和出口(B)分别设置在所述进气壳体(4)和出气壳体(3)上，所述进气壳体(4)和出气壳体(3)之间的连接处设置有第一密封圈(2’)。

6.根据权利要求5所述的流量比例阀，其特征在于，所述进气壳体(4)包括一台阶状的安装部，所述磁轭(6)的一端抵接在所述安装部的台阶面上，其另一端抵在所述第一密封圈(2’)上。

7.根据权利要求5所述的流量比例阀，其特征在于，所述壳体还包括端盖(1)，所述端盖(1)安装在所述出气壳体(3)的一端，所述端盖(1)上设置有安装凹部(13)，所述中心轴套(8)的一端安装在所述安装凹部(13)内。

8.根据权利要求7所述的流量比例阀，其特征在于，所述端盖(1)与所述出气壳体(3)之间设置有第二密封元件(2)。

9.根据权利要求7所述的流量比例阀，其特征在于，所述端盖(1)上设置有两个接线端子(9)，所述一个接线端子(9)与所述线圈(11)的一端电连接，所述另一个接线端子(9)与所述线圈(11)的另一端电连接。

10.根据权利要求1所述的流量比例阀，其特征在于，所述第一开口(81)具有多个，在所述中心轴套(8)的周向上均匀地设置有所述多个所述第一开口(81)。

11.根据权利要求1所述的流量比例阀，其特征在于，所述第一开口(81)为三角形开口，所述三角形开口的宽度向远离所述磁轭(6)的方向递减。

12.根据权利要求1所述的流量比例阀，其特征在于，所述第一开口(81)是螺旋状开口，所述螺旋状开口沿所述中心轴套(8)的周向设置。

13.一种呼吸机，其包括流量比例阀，其特征在于，所述流量比例阀是权利要求1-12中任一项所述的流量比例阀。

14.一种麻醉机，其包括流量比例阀，其特征在于，所述流量比例阀是权利要求1-12中任一项所述的流量比例阀。

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