CN103182137B - 气体控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种气体控制阀，包括阀体和与其相接的阀盖，还包括设置在阀体上的安全阀，所述安全阀包括安全阀阀体和安全阀阀芯组件，当阀体内部压力高于设定值时，通过安全阀阀体与安全阀阀芯组件之间的间隙进行降压，所述阀体具有第一气体通道和第二气体通道，所述阀盖具有第三气体通道，在第一气体通道与第二气体通道、第三气体通道的交汇处设置密封垫，通过密封垫与阀体、阀盖的配合实现第一气体通道与第二气体通道、第三气体通道选择性连通。本发明所述的气体控制阀上设置有安全阀，能在其内部压力过高时将气体有效的排出，并具有结构简单、拆装方便、密封性好、成本较低、使用更安全的优点。

Description

气体控制阀

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种气体控制阀。

背景技术

麻醉呼吸机是医院进行手术时，对病人进行全身麻醉的重要医疗器械，其主要功能是为病人进行吸入麻醉剂、供氧及提供辅助或控制呼吸。

麻醉蒸发器是麻醉机上的重要组成部件，其通过麻醉机向病人提供稳定、浓度精确的麻醉混合气体。

麻醉呼吸机与麻醉蒸发器是通过气体控制阀相连的。当未接通麻醉蒸发器时，麻醉呼吸机通过气体控制阀向病人输送气体，此时气体控制阀应当保证气体不向外泄露，并且流经气体控制阀的气体无气阻或者气阻很小；当接通麻醉蒸发器以后，气体控制阀自身关闭，所有气体流经麻醉蒸发器，此时气体控制阀应当保证麻醉剂不泄露。

气体控制阀的用途要求其具有较高的安全使用性能，但是传统的气体控制阀存在当其内部压力过高时气体无法有效排出的缺陷，给使用带来安全隐患，传统的气体控制阀还存在结构复杂、密封性差、气阻大、压盖行程短等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于解决传统气体控制阀存在当出口端堵塞后气体无法排出的问题，提供一种气体控制阀，其通过在气体控制阀上设置安全阀，能在其内部压力过高时将气体有效的排出，并具有结构简单、拆装方便、密封性好、成本较低、使用更安全的优点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种气体控制阀，包括阀体和与其相接的阀盖，还包括设置在阀体上的安全阀，所述安全阀包括安全阀阀体和安全阀阀芯组件，当阀体内部压力高于设定值时，通过安全阀阀体与安全阀阀芯组件之间的间隙进行卸压，所述阀体具有第一气体通道和第二气体通道，所述阀盖具有第三气体通道，在第一气体通道与第二气体通道和第三气体通道的交汇处设置密封垫，通过密封垫与阀体、阀盖的配合实现第一气体通道与第二气体通道、第三气体通道选择性连通。

优选的，所述安全阀阀体采用中空结构，以使其内部具有第四气体通道，所述第四气体通道与第一气体通道相通，所述安全阀阀芯组件安装在所述安全阀阀体内部，所述安全阀阀体一端设置外螺纹，在所述外螺纹的根部环切有第一凹槽，其另一端内部设置有第一台阶面，在所述第一台阶面的外端设置有锥面，所述阀体一侧匹配外螺纹设置有内螺纹，以使所述安全阀阀体通过螺纹连接在所述阀体一侧，并在第一凹槽内设置有密封圈，位于所述安全阀阀体的同侧、且在所述第一气体通道的末端通过螺纹连接有进气用管接头。

优选的，所述阀体上开有第二凹槽，所述第一气体通道与第二气体通道通过第二凹槽连通，所述第二凹槽的顶部设置内螺纹，所述阀盖匹配内螺纹设置外螺纹，以使阀体与阀盖螺纹连接，并在连接处涂覆密封胶。

优选的，所述安全阀阀芯组件包括安全阀阀杆、挡块、调节螺母和弹簧，所述安全阀阀杆包括杆件部分和阀杆头部分，所述杆件部分设置外螺纹，所述阀杆头部分开有凹槽，所述弹簧、挡块依次套设在杆件部分的外围，并通过拧在杆件部分上的调节螺母限位，所述安全阀阀芯组件安装在所述安全阀阀体内部，以使弹簧一端与挡块接触，另一端与第一台阶面接触，所述阀杆头部分接触锥面，并在凹槽内设置密封圈。

优选的，在由所述第二气体通道、第二凹槽、第三气体通道组成的空间内安装有阀芯组件，所述阀芯组件包括压盖、上弹簧、阀杆、下弹簧，且由上至下安装在由所述第二气体通道、第二凹槽、第三气体通道组成的空间内。

优选的，所述阀盖采用中空结构，使其内部具有第三气体通道，所述阀盖上端向内有第二凸台，对应第二凸台在所述压盖的上端设置第三凸台，所述压盖的底部开有凹槽，在凹槽内安装有上弹簧，所述压盖通过压缩上弹簧安装在所述阀盖内，以使第三凸台顶紧在第二凸台上。

优选的，所述压盖整体呈圆柱形，在其外围均匀纵切四直边，且在直边的中心位置留有圆弧形导向部。

优选的，所述阀杆顶部开有用于安装上弹簧的凹槽，所述凹槽口部倒内圆角，所述阀杆中部设置环形凸起，在所述环形凸起下方开有环形凹槽，所述环形凹槽内安装密封垫，所述阀杆下部套设有下弹簧，所述阀杆通过压缩下弹簧安装在由所述第二气体通道、第二凹槽、第三气体通道组成的空间内，以使下弹簧一端接触阀体，另一端接触密封垫下端面。

优选的，所述第二凹槽的底部设置第一凸台，所述阀盖底部设置第四凸台，所述阀芯组件安装在由所述第二气体通道、第二凹槽、第三气体通道组成的空间内，以使常态下所述密封垫上端面接触第四凸台，所述第一气体通道与第二气体通道连通。

优选的，所述阀盖与所述阀体相接处还设置有O型密封圈。

本发明的有益效果为：通过在阀体上设置安全阀，当进气压力过高或者气体控制阀出口端堵塞时，可以通过安全阀阀体与安全阀阀芯组件之间的间隙进行降压；具体的说，当安全阀内部的第四气体通道内压力过大时，在气体压力的作用下，推动安全阀阀杆，使其与安全阀阀体之间出现间隙，气体从该间隙排出，实现阀体内部的压力降低，使得该气体控制阀的安全性更高；通过密封垫与阀体、阀盖的配合实现第一气体通道与第二气体通道、第三气体通道选择性连通，具体的说，在常态下，密封垫在下弹簧的弹力作用下，使得密封垫与阀盖底部的第四凸台接触，使得第一气体通道与第二气体通道连通；当压盖受力下压时，在上弹簧的弹力作用下，向下推动阀杆，使得密封垫与第一凸台接触，使得第一气体通道与第三气体通道连通；通过在阀盖与阀体的连接处设置O型密封圈，并在螺纹连接处涂覆密封胶，使得该气体控制阀的气密性好；且各部件之间均采用易于装配的螺纹连接方式，使得该气体控制阀拆装方便。对比现有技术，本发明所述的气体控制阀上设置有安全阀，能在其内部压力过高时将气体有效的排出，并具有结构简单、拆装方便、密封性好、成本较低、使用更安全的优点。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明所述的气体控制阀的局部剖视示意图；

图2为图1中所示的阀体的剖视示意图；

图3为图1中所示的阀盖的剖视示意图；

图4为图1中所示的压盖的立体示意图；

图5为图1中所示的压盖的剖视示意图；

图6为图1中所示的阀杆的立体示意图；

图7为图1中所示的阀杆的剖视示意图；

图8为图1中所示的安全阀阀体的剖视示意图；

图9为图1中所示的安全阀阀杆的剖视示意图。

图中：

1、阀体；101、第一气体通道；102、第二气体通道；103、中间气体通道；104、第二凹槽；105、第一凸台；106、第一环形槽；107、第二环形槽；

2、阀盖；201、第三气体通道；202、第二凸台；203、第四凸台；204、第三环形槽；205、第四环形槽；

3、安全阀；

4、安全阀阀体；401、第四气体通道；402、第一凹槽；403、第一台阶面；404、锥面；

5、安全阀阀芯组件；501、安全阀阀杆；502、挡块；503、调节螺母；504、弹簧；505、杆件部分；506、阀杆头部分；507、第三凹槽

6、密封垫；

7、管接头；

8、阀芯组件；801、压盖；802、上弹簧；803、阀杆；804、下弹簧；805、第三凸台；806、环形凸起；807、导向部；

9、O型密封圈。

具体实施方式

如图1所示，于本实施例中，本发明所述的气体控制阀，包括阀体1和与其相接的阀盖2，还包括设置在阀体1上的安全阀3，安全阀3包括安全阀阀体4和安全阀阀芯组件5，当阀体内部压力高于设定值时，通过安全阀阀体4与安全阀阀芯组件5之间的间隙进行降压，阀体1具有第一气体通道101和第二气体通道102，阀盖2具有第三气体通道201，在第一气体通道101与第二气体通道102和第三气体通道201的交汇处设置密封垫6，通过密封垫6与阀体1、阀盖2的配合实现第一气体通道101与第二气体通道102、第三气体通道201选择性连通。

如图1所示，图中仅示出了该气体控制阀的局部结构，实际气体控制阀具有两相同的阀盖，当气体控制阀接通蒸发器时，两阀盖均挂接蒸发器，(即一个蒸发器需同时与两个阀盖配合，才能实现与气体控制阀的连接)，气体从管接头7进入阀体1内部，再从第一个阀盖2进入蒸发器，然后从蒸发器经第二个阀盖2再次进入阀体，最后从出气管接头(图中未示出)输出。其中阀盖上部外围设计成六方结构，其主要作用是方便其与阀体之间的装配，(即阀盖外围结构主要用于与装配工具相配合)，每个气体控制阀可同时挂接一个或多个蒸发器。

参见图2所示，示出了一种具体的阀体结构，阀体1内部具有第一气体通道101，其外端具有第一环形槽106，第一环形槽106具有内螺纹，用于螺纹连接进气用管接头7，气体从第一气体通道101进入阀体1内部；阀体1内部还具有第二气体通道102和中间气体通道103，第二气体通道102与第一气体通道101通过第二凹槽104连通，在第二凹槽104的顶部具有内螺纹，用于螺纹连接阀盖2，在第二凹槽104的底部具有第一凸台105，第一凸台105用于将第一气体通道101与第二气体通道102选择连通；中间气体通道103与第一气体通道101相连通，且在中间气体通道103端部具有第二环形槽107，其具有内螺纹，用于螺纹连接安全阀3。此阀体的结构简单，制造方便，但是阀体的结构并不拘泥于图中所示的结构，还可以有其他形式，图2只是给出了一种优选的阀体。

参见图3所示，示出了一种具体的阀盖结构，阀盖2采用中空结构，阀盖2上部外围采用六方结构，其内部具有第三气体通道201，上端向内有第二凸台202，第二凸台202对安装在阀盖2内部的压盖801起到限位作用；底部具有第四凸台203，第四凸台203用于将第一气体通道101与第三气体通道201选择连通；阀盖2上还设置有第三环形槽204和第四环形槽205，用于安装O型密封圈9，位于第三环形槽204与第四环形槽205之间还设置有外螺纹，用于螺纹连接阀体1，位于第三环形槽204内的密封圈9保证了阀盖与蒸发器之间气密性；位于第四环形槽205内的密封圈9保证了阀盖与压盖之间的气密性，同时采用螺纹连接方式，便于拆装，给使用带来方便。

参见图1、4～7所示，示出了一种具体的阀芯组件的结构，阀芯组件8包括压盖801、上弹簧802、阀杆803、下弹簧804，阀芯组件8安装在由第三气体通道201、第二凹槽104、第二气体通道102组成的空间内。

如图5、6所示，压盖801整体呈圆柱形，在其外围均匀纵切四直边，且在直边的中心位置留有圆弧形导向部807，压盖801上端设置有第三凸台805，下端开有凹槽，凹槽的口部倒内圆角；导向部807能使得压盖801在其压程中运动更加稳定、可靠；第三凸台805与阀盖内侧的第二凸台202相配合，组成了压盖的限位机构，保证压盖801在其行程过程中不脱离阀盖2；凹槽用于安装上弹簧802，凹槽的口部倒内圆角更便于与上弹簧的装配。

如图6、7所示，阀杆803顶部开有凹槽，用于安装上弹簧802，阀杆803上端呈四方形，亦可加工成其他形状，方形四边主要能起到定位作用，中部具有环形凸起806，在环形凸起806的下方设置有凹槽，用于安装密封垫6，下部外围套设下弹簧804。首先进行阀芯组件和密封垫的预装，在阀杆803上的凹槽内安装密封垫6，然后在阀杆803下部套上下弹簧804，使得下弹簧804抵在密封垫6的下端面，然后在阀杆803顶部的凹槽内设置上弹簧802，上弹簧802另一端安装在压盖801顶部环形槽内，将预装好的阀芯组件安装在阀盖内，然后整体拧在阀体上，使得下弹簧804下端顶在第二气体通道底部，压盖的第三凸台805抵在阀盖的第二凸台202上，且压盖的外径小于阀盖的内径，以使进入第三气体通道的气体可以从压盖与阀盖之间的缝隙输出。

参见图1、8～9所示，示出了安全阀的一种具体结构，安全阀3螺纹连接在阀体1的一侧，其包括安全阀阀体4和安全阀阀芯组件5，且安全阀阀芯组件5安装在安全阀阀体4内部，如图8所示，安全阀阀体4采用中空结构，使其内部具有第四气体通道401，且第四气体通道401通过中间气体通道103与第一气体通道101连通，使得阀体1内部的压力与安全阀3内部压力一致；安全阀阀体4一端具有外螺纹，用于螺纹连接阀体1，在外螺纹的根部具有第一凹槽402，用于安装密封圈，保证安全阀3的气密性；安全阀阀体4另一端内部具有第一台阶面403，在第一台阶面403外端具有锥面404；安全阀阀芯组件5包括安全阀阀杆501、挡块502、调节螺母503和弹簧504，如图9所示，安全阀阀杆501包括杆件部分505和阀杆头部分506，杆件部分505前端具有外螺纹，用于连接调节螺母503，阀杆头部分506开有第三凹槽507，用于安装密封件，保证安全阀内部的气密性。

安装时，1)首先预装安全阀阀芯组件5，将弹簧504、挡块502依次套设在杆件部分505，并在杆件部分505拧上调节螺母503进行限位，在第三凹槽507中装入密封件，2)在第一凹槽402中装入密封圈，密封圈用于密封安全阀与阀体之间接合面；3)然后将安全阀阀芯组件5装入安全阀阀体4内部，使得阀杆头部分506与锥面404接触，弹簧504一端接触第一台阶面403，另一端接触挡块502，调节螺母503用于调节弹簧504的压缩量。

当未接通蒸发器时，此时的气体控制阀实际起到一个气体通道的作用，中间气体通道103即为该气体通道的出气端部分，压盖801未被压下时，气体从管接头7进入，经第一气体通道101一部分直接进入中间气体通道103，并进入安全阀3内部，另一部分由第二凹槽104进入第二气体通道102，再返回至中间气体通道103，然后与前一部分的气体混合，通过气体控制阀管道及接头(图中未示出)进入麻醉机下游；由于压盖801未被压下，在下弹簧804的弹力作用下，密封垫6向上接触第四凸台203，使得气体无法进入第三气体通道201，只能进入第二气体通道102。当进气压力过大时，即第四气体通道401中的气体压力过大，在气体压力的驱使下，推动安全阀阀杆501，以使阀杆头部分506与锥面404之间出现间隙，气体从该间隙向外排出，以实现气体控制阀压力的降低，保证了气体控制阀使用的安全性。

当接通蒸发器时，在中间气体通道103的出口设置丝堵，使得气体控制阀原本自身具有的气体通道关闭，压盖801受力下压时，气体从管接头7进入，经第一气体通道101一部分进入中间气体通道103，并进入安全阀3内部，另一部分由第二凹槽104进入第三气体通道201，并通过阀盖2与压盖801之间的间隙输出至蒸发器；由于压盖801受力下压，压盖801压缩上弹簧802，在上弹簧802弹力的作用下，下压阀杆803，阀杆803克服下弹簧804的弹力向下运动，使得密封垫6向下接触第一凸台105，使得气体无法进入第二气体通道102，只能进入第三气体通道201。当进气压力过大时，即第四气体通道401中的气体压力过大，在气体压力的驱使下，推动安全阀阀杆501，以使阀杆头部分506与锥面404之间出现间隙，气体从该间隙向外排出，以实现气体控制阀压力的降低，保证了气体控制阀使用的安全性。

Claims (10)

1.一种气体控制阀，包括阀体(1)和与其相接的阀盖(2)，其特征在于：还包括设置在阀体(1)上的安全阀(3)，所述安全阀(3)包括安全阀阀体(4)和安全阀阀芯组件(5)，当阀体(1)内部压力高于设定值时，通过安全阀阀体(4)与安全阀阀芯组件(5)之间的间隙进行降压，所述阀体(1)具有第一气体通道(101)和第二气体通道(102)，所述阀盖(2)具有第三气体通道(201)，在第一气体通道(101)与第二气体通道(102)和第三气体通道(201)的交汇处设置密封垫(6)，通过密封垫(6)与阀体(1)、阀盖(2)的配合实现第一气体通道(101)与第二气体通道(102)、第三气体通道(201)选择性连通；

所述安全阀阀体(4)一端设置外螺纹，在所述外螺纹的根部环切有第一凹槽(402)，其另一端内部设置有第一台阶面(403)，在所述第一台阶面(403)的外端设置有锥面(404)。

2.根据权利要求1所述的气体控制阀，其特征在于：所述安全阀阀体(4)采用中空结构，以使其内部具有第四气体通道(401)，所述第四气体通道(401)与第一气体通道(101)相通，所述安全阀阀芯组件(5)安装在所述安全阀阀体(4)内部,所述阀体(1)一侧匹配外螺纹设置有内螺纹，以使所述安全阀阀体(4)通过螺纹连接在所述阀体(1)一侧，并在第一凹槽(402)内设置有密封圈，位于所述安全阀阀体(4)的同侧、且在所述第一气体通道(101)的末端通过螺纹连接有进气用管接头(7)。

3.根据权利要求1所述的气体控制阀，其特征在于：所述阀体(1)上开有第二凹槽(104)，所述第一气体通道(101)与第二气体通道(102)通过第二凹槽(104)连通，所述第二凹槽(104)的顶部设置内螺纹，所述阀盖(2)匹配内螺纹设置外螺纹，以使阀体(1)与阀盖(2)螺纹连接，并在连接处涂覆密封胶。

4.根据权利要求2所述的气体控制阀，其特征在于：所述安全阀阀芯组件(5)包括安全阀阀杆(501)、挡块(502)、调节螺母(503)和弹簧(504)，所述安全阀阀杆(501)包括杆件部分(505)和阀杆头部分(506)，所述杆件部分(505)设置外螺纹，所述阀杆头部分(506)开有凹槽，并在凹槽内设置密封圈，所述弹簧(504)、挡块(502)依次套设在杆件部分(505)的外围，并通过拧在杆件部分(505)上的调节螺母(503)限位，所述安全阀阀芯组件(5)安装在所述安全阀阀体(4)内部，以使弹簧(504)一端与挡块(502)接触，另一端与第一台阶面(403)接触，所述阀杆头部分(506)接触锥面(404)。

5.根据权利要求3所述的气体控制阀，其特征在于：在由所述第二气体通道(102)、第二凹槽(104)、第三气体通道(201)组成的空间内安装有阀芯组件(8)，所述阀芯组件(8)包括压盖(801)、上弹簧(802)、阀杆(803)、下弹簧(804)，且由上至下安装在由所述第二气体通道(102)、第二凹槽(104)、第三气体通道(201)组成的空间内。

6.根据权利要求5所述的气体控制阀，其特征在于：所述阀盖(2)采用中空结构，使其内部具有第三气体通道(201)，所述阀盖(2)上端向内有第二凸台(202)，对应第二凸台(202)在所述压盖(801)的上端设置第三凸台(805)，所述压盖(801)的底部开有凹槽，在凹槽内安装有上弹簧(802)，所述压盖(801)通过压缩上弹簧(802)安装在所述阀盖(2)内，以使第三凸台(805)顶紧在第二凸台(202)上。

7.根据权利要求5或6任一所述的气体控制阀，其特征在于：所述压盖(801)整体呈圆柱形，在其外围均匀纵切四直边，且在直边的中心位置留有圆弧形导向部(807)。

8.根据权利要求5所述的气体控制阀，其特征在于：所述阀杆(803)顶部开有用于安装上弹簧(802)的凹槽，所述凹槽口部倒内圆角，所述阀杆(803)中部设置环形凸起(806)，在所述环形凸起(806)下方开有环形凹槽，所述环形凹槽内安装密封垫(6)，所述阀杆(803)下部套设有下弹簧(804)，所述阀杆(803)通过压缩下弹簧(804)安装在由所述第二气体通道(102)、第二凹槽(104)、第三气体通道(201)组成的空间内，以使下弹簧(804)一端接触阀体(1)，另一端接触密封垫(6)下端面。

9.根据权利要求8所述的气体控制阀，其特征在于：所述第二凹槽(104)的底部设置第一凸台(105)，所述阀盖(2)底部设置第四凸台(203)，所述阀芯组件(8)安装在由所述第二气体通道(102)、第二凹槽(104)、第三气体通道(201)组成的空间内，以使常态下所述密封垫(6)上端面接触第四凸台(203)，所述第一气体通道(101)与第二气体通道(102)连通。

10.根据权利要求9所述的气体控制阀，其特征在于：所述阀盖(2)与所述阀体(1)相接处还设置有O型密封圈(9)。