CN109481816A - 一种气体阻断装置及使用其的湿化器或氧气浓缩器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气体阻断装置及使用其的湿化器或氧气浓缩器，所述气体阻断装置包括阀体、阀盖和阀芯，阀盖装配在阀体上并保持两者间密封，阀盖内侧设有弹性结构；阀芯装配在所述阀体内，阀芯和阀体间有间隙，阀芯的一端抵住所述弹性结构；阀体包括进气接头和出气接头，出气接头内侧可限位阻挡所述阀芯的另一端；所述阀体和阀芯的端面受热变形，阀体内和阀芯上对应设有彼此匹配的贴合面，用于切断气流通路。本发明具体提供一种安全可靠、迅速响应、结构简单、装配简单的阻断湿化器、阻断氧气浓缩器出氧口持续出氧助燃的气体阻断装置，用于阻止出氧口持续燃烧，安全可靠。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术耗材领域，具体涉及氧气阻断技术领域，涉及一种气体阻断装置。
背景技术
氧气浓缩器是一种供人呼吸使用的高浓度氧气的设备装置。随着生活水平的提高和社会的进步，人们对氧气浓缩器有更多的认知，使用需求也在增加，已广泛用于医院和家庭，也用于养殖业等行业。氧气浓缩器可供患有呼吸系统疾病、心血管系统疾病、脑血管疾病、高原反应及高原性疾病的人群进行氧疗，供中老年体弱者、用脑过度的学生和孕妇等人群，以及缺氧环境下工作生活的人群，因为多吸纯氧可以促进血液循环，使头脑清新，并可消除疲劳，有效增进工作效率，因此在日常生活或工作场所中，备有氧气浓缩器以方便随时使用，亦为良好的生活方式。氧气浓缩器输出的氧气比较干燥，直接吸入会造成一部分用户不适，一般会在氧气浓缩器和吸氧装置之间串接湿化器加水用于湿化氧气。
氧气的化学性质比较活泼，氧气具有助燃性，几乎所有的有机化合物，可在氧气中剧烈燃烧。用户在使用氧气浓缩器吸氧时，严禁任何人附近吸烟，否则就会造成火灾。但还是会有一些人无视这些警示，当这种情况发生时，将导致吸氧装置的燃烧，火势将快速蔓延至湿化器直至氧气浓缩器本身，烧毁氧气浓缩器甚至引发火灾，造成人员伤害。
如GB2417425A公布了一种带安全阀的供氧装置，该安全阀包括支撑杆、装在支撑杆上的密封圈、沿着气阀关闭方向偏置支撑杆的装置、以及防止气阀关闭的易熔的阻挡件组成，依靠阻挡件融化，使偏置装置动作关闭该阀，但是该结构及装配相对比较复杂。
如CN 203866034公布了一种阻止制氧机出氧端持续助燃的安全装置，这方案侧重于防火接头为防火接头出氧端和防火接头进氧端两部分活动连接构成，专利中：防火接头为防火接头出氧端和防火接头进氧端两部分通过螺纹连接构成，防火接头出氧端和防火接头进氧端均为中空的变径管状结构，防火接头出氧端与防火接头进氧端内径较大的一端相连接，该连接处通过密封胶垫密封旋紧，形成封闭腔体。如其所述，这个方案的结构和装配比较复杂。该专利中：弹力芯杆采用阻燃材料制造的弹力芯杆，防火接头采用可燃烧材料制造的防火接头，遇火快速产生变形，使弹力芯杆受支撑弹簧的弹力支撑突破防火接头圆形卡槽的阻力，弹力套圈与切断壁紧密接触形成密封，将防火接头的通路关闭。如其所述，防火接头采用可燃烧材料制造的防火接头，那遇火燃烧变形后，氧气通路关闭，但因是可燃材料，在空气里会继续燃烧，所述的弹力套圈与切断壁紧密接触形成密封的可靠关闭会有风险。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点与不足，本发明的目的之一在于提供一种气体阻断装置，具体提供一种安全可靠、迅速响应、结构简单、装配简单的阻断湿化器、阻断氧气浓缩器出氧口持续出氧助燃的气体阻断装置，用于阻止出氧口持续燃烧，安全可靠。
本发明的另一目的在于提供使用上述气体阻断装置的湿化器。
本发明的另一目的在于提供使用上述气体阻断装置的氧气浓缩器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种气体阻断装置，所述气体阻断装置包括阀体、阀盖和阀芯，阀盖装配在阀体上并保持两者间密封，阀盖内侧设有弹性结构；阀芯装配在所述阀体内，阀芯和阀体间有间隙，阀芯的一端抵住所述弹性结构；阀体包括进气接头和出气接头，出气接头内侧可限位阻挡所述阀芯的另一端；所述阀体和阀芯的端面受热变形，阀体内和阀芯上对应设有彼此匹配的贴合面，用于切断气流通路。
进一步地，所述阀体设为中空管状结构，其一端设为所述出气接头，另一端与所述阀盖密封连接，阀体侧面还设有所述进气接头；阀体内部且在管状结构内径变化相接处设有过渡坡面，即阀体段差面，阀体段差面与所述阀芯上对应位置贴合，堵塞气流通路；所述阀芯包括依次是设置的限位筋、阀芯段差面、限位凸台，限位筋围绕设置在阀芯的一端，用于支撑抵住所述弹性结构，包围状结构外设有阀芯段差面，阀芯段差面与所述阀体段差面可接触匹配，堵塞气流通路；阀芯另一端的限位凸台与所述出气接头内侧限位阻挡。
进一步地，所述限位筋设为包围状结构，其包括多个分立的齿状结构或一个整体结构，限位筋可置于所述弹性结构外侧和/或内侧限位，所述弹性结构包括但不限于弹簧或弹片；或者所述限位筋的材质设置为磁性材料，所述弹性结构的材质设置为与所述限位筋极性相同的磁性材料，利用同性相斥达到弹性抵压所述阀芯；
进一步地，所述阀芯上且位于阀芯段差面和限位凸台之间设有定心点，定心点设置为环形结构或多个块状结构，定心点与所述阀体的内壁配合接触。
进一步地，所述阀体采用阻燃材料制备而成；所述阀体段差面和阀芯段差面的材质硬度不同，适于彼此贴合阻断气流通路。更进一步地，所述阀体段差面和阀芯段差面之间设有弹性密封圈件。
一种湿化器，所述湿化器包括上述任意之一所述的一种气体阻断装置，湿化器的出气口在内部采用或者在外部用管路串联所述气体阻断装置。
一种氧气浓缩器，所述氧气浓缩器包括上述任意之一所述的一种气体阻断装置，氧气浓缩器的出氧口在内部采用或者在外部用管路串联所述气体阻断装置。
进一步地，所述氧气浓缩器内部设置工作流程控制装置，氧气浓缩器的出气管路中设置流量检测装置，流量检测装置和工作流程控制装置电气连接，流量检测装置检测到出氧口流量为零或近似为零时，工作流程控制装置自动报警使所述氧气浓缩器停止制氧。
一种氧气浓缩器，所述氧气浓缩器的出氧口通过管路连接湿化器的进气口，所述湿化器的出气口在内部采用上述任意之一所述的一种气体阻断装置，湿化器的出气口与吸氧装置连接。
进一步地，所述氧气浓缩器内部设置工作流程控制装置，氧气浓缩器的出气管路中设置流量检测装置，流量检测装置和工作流程控制装置电气连接，流量检测装置检测到出氧口流量为零或近似为零时，工作流程控制装置自动报警使所述氧气浓缩器停止制氧。本发明具有的有益效果如下：
本发明的气体阻断装置构思巧妙，设计合理，结构简单，生产方便、效率高，成本低，阀体和阀盖间的密封效果好。
本发明的气体阻断装置不发生通路阻断时，由于阀体和阀芯间存在间隙，气体通过其内部流畅，无阻力，不影响正常气体通过。
当发生意外，火焰燃烧至气体阻断装置，由于气体阻断装置的阀体和阀芯熔点不一样因此其中一个先变形，阀芯快速移动阻断氧气，有效阻止燃烧，确保安全。
采用或串联本发明的气体阻断装置的湿化器或氧气浓缩器，发生外部燃烧时可以有效的阻断火焰燃烧到氧气浓缩器的内部，确保人身和财产安全；此外，在氧气浓缩器内部设置工作流程控制装置，其出气管路中设置流量检测装置，流量检测装置和工作流程控制装置电气连接，流量检测装置检测到出氧口流量为零或近似为零时，工作流程控制装置自动报警使氧气浓缩器停止工作，停止制氧，进一步的保证安全。
附图说明
图1本发明气体阻断装置外形图；
图2本发明的阀体示意图；
图3本发明的阀盖示意图；
图4本发明的阀芯示意图；
图5本发明气体阻断装置内部示意图；
图6本发明气体阻断装置中阀芯先变形时的示意图；
图7本发明气体阻断装置中阀体先变形时的示意图；
图8本发明加固定孔的阀体示意图；
图9本发明加固定孔的阀盖示意图；
图10本发明气体阻断装置内接湿化器示意图；
图11本发明气体阻断装置串联湿化器示意图；
图12本发明气体阻断装置内接氧气浓缩器示意图；
图13本发明气体阻断装置内接氧气浓缩器原理示意图；
图14本发明气体阻断装置串联氧气浓缩器示意图；
图15本发明气体阻断装置内接湿化器后串联氧气浓缩器的示意图；
其中，10-阀体；20-阀盖；30-阀芯；11-第一接头；12-第二接头；13-阀体密封边；14-限位边；15-阀体段差面；16-阀体固定孔；21-弹性结构；22-阀盖密封边；23-阀盖固定孔；31-限位凸台；32-阀芯段差面；33-限位筋；100-气体阻断装置；200-湿化器A；300-氧气浓缩器A；400-吸氧装置；500-连接导管；600-湿化器B，700-氧气浓缩器B；201-湿化器内接气体阻断装置出氧口；202-湿化器进气口；203-湿化器普通出氧口；301-氧气浓缩器内接气体阻断装置出氧口；302-氧气浓缩器普通出氧口；303-流量调节装置；304-流量检测装置；305-吸附塔；306-压缩机；307-控制板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
参照图1至图5所示，本实施例的气体阻断装置包括阀体10、阀盖20和阀芯30，阀盖20装配在阀体10上并保持两者间密封，阀芯30装配在所述阀体10内，阀芯30和阀体10间有间隙，便于气体通过。
其中，阀盖20包括底面、弹性结构21和阀盖密封边22，阀盖密封边22从底面向外弯折延伸，阀盖密封边22设置在底面的边缘，弹性结构21设置在底面的内侧。
弹性结构21不限于弹片、弹簧等实现一定弹性的装置结构。
或者限位筋33的材质设置为磁性材料，弹性结构21的材质设置为与限位筋33极性相同的磁性材料，利用同性相斥达到弹性抵压阀芯30。
阀体10包括第一接头11、第二接头12、阀体密封边13、限位边14、阀体段差面15，阀体10设为中空变径管状结构，其一端设为第一接头11，用于出气；阀体10另一端设有阀体密封边13，用于与阀盖密封边22装配在一起保持密封；阀体10另一端侧面还设有突出的第二接头12，用于进气；第一接头11的内部设有突出的限位边14，用于抵住所述阀芯30的端部(具体的是限位凸台31)；阀体10内部在管状结构内径陡变相接处设有过渡坡面，即为阀体段差面15。
优选地，阀盖密封边22和阀体密封边13装配在一起保持密封，不限于胶接、焊接、铆接、过盈、卡扣等方式。
阀芯30包括依次是设置的限位筋33、阀芯段差面32、定心点、限位凸台31，限位筋33围绕设置在阀芯30的一端，用于支撑抵住上述弹性结构21，包围状结构外侧底部设有阀芯段差面32，阀芯段差面32与上述阀体段差面15可接触匹配，发生气流流通堵塞，从而形成气体阻断装置内部的气流断路。阀芯30另一端的限位凸台31与上述阀体10的限位边14接触阻挡，限位凸台31抵住该限位边14。
限位筋33起定位作用，不限于数量，限位筋33的包围状结构设为多个分立的齿状结构或一个整体结构，限位筋33可置于弹性结构21外侧和/或内侧限位。优选的是，阀芯30上且位于阀芯段差面32和限位凸台31之间设有定心点，定心点设置为环形结构或多个块状结构，定心点与阀体10的内壁间隙配合接触。
阀体10和阀芯30的端面受热易变形，且二者端面的熔点不一样，高温时，其中一个先融化变形，阀芯30在弹性结构21和进气压力的作用下发生动作，阀芯段差面32紧贴阀体段差面15关闭气体阻断装置的气流通路，从而切断第一接头11的出气。
阀体10采用阻燃材料制备而成。
阀芯段差面32的硬度和阀体段差面15的硬度不一样，阀芯段差面32采用橡胶等稍软材料。
如图5，本实施例的气体阻断装置，正常工作状态时，氧气从第二接头12进气，经过阀芯30和阀体10之间间隙由第一接头11出气。
如图6，当有火焰燃烧蔓延至本实施例的气体阻断装置的第一接头11时，阀芯30和阀体10熔点不一样，高温时，限位凸台31先融化变形，阀芯30在弹性结构21和进气压力的作用下发生动作，使阀芯段差面32紧贴阀体段差面15关闭阀，切断第一接头11出氧气，没有氧气助燃，在空气中阻燃材料的阀体10和阀芯30上的火焰将在该处熄灭。
如图7，另一种情形，当有火焰燃烧蔓延至本实施例的气体阻断装置的第一接头11时，阀芯30和阀体10熔点不一样，高温时，限位边14先融化变形，阀芯30在弹性结构21和进气压力的作用下发生动作，使阀芯段差面32紧贴阀体段差面15关闭阀，切断第一接头11出氧气，没有氧气助燃，在空气中阻燃材料的阀体10和阀芯30上的火焰将在该处熄灭。
优选地，阀体10和/或阀盖20外侧上分别设置安装固定的装置，不限于凸台、卡扣、法兰等。
另一种实施例，如图8，阀体10上设置阀体固定孔16，用于固定气体阻断装置。
另一种实施例，如图9，阀盖20上设置阀盖固定孔23，用于固定气体阻断装置。
一种湿化器应用实施例，如图10，湿化器A 200包括湿化器带气体阻断装置出氧口201、湿化器进气口202、吸氧装置400；湿化器进气口202进气，湿化器带气体阻断装置出氧口201出气，湿化器带气体阻断装置出氧口201和吸氧装置400连接。当有火焰燃烧吸氧装置400蔓延至湿化器带气体阻断装置出氧口201时，由于阀体10和阀芯30熔点不一样，高温时，限位凸台31和限位边14其中一个先融化，阀芯30在弹性结构21和进气压力的作用下发生动作，使阀芯段差面32紧贴阀体段差面15关闭阀，切断湿化器带气体阻断装置出氧口201出氧气，没有氧气助燃，在空气中阻燃材料的阀体10和阀芯30上的火焰将在该处熄灭。
另一种湿化器应用实施例，如图11，湿化器B600包括湿化器普通出氧口203、湿化器进气口202、气体阻断装置100、吸氧装置400、连接导管500；湿化器普通出氧口203通过连接导管500和气体阻断装置100的第二接头12连接，吸氧装置400和气体阻断装置100的第一接头11连接。当有火焰燃烧吸氧装置400蔓延至气体阻断装置10的第一接头11时，由于阀体10和阀芯30熔点不一样，高温时，限位凸台31和限位边14其中一个先融化，阀芯30在弹性结构21和进气压力的作用下发生动作，使阀芯段差面32紧贴阀体段差面15关闭阀，切断第一接头11出氧气，没有氧气助燃，在空气中阻燃材料的阀体10和阀芯30上的火焰将在该处熄灭。
一种氧气浓缩器应用实施例，如图12，氧气浓缩器A 300包括氧气浓缩器带气体阻断装置出氧口301、吸氧装置400；氧气浓缩器带气体阻断装置出氧口301和吸氧装置400连接。当有火焰燃烧吸氧装置400蔓延至氧气浓缩器带气体阻断装置出氧口301时，由于阀体10和阀芯30熔点不一样，高温时，限位凸台31和限位边14其中一个先融化，阀芯30在弹性结构21和进气压力的作用下发生动作，使阀芯段差面32紧贴阀体段差面15关闭阀，切断氧气浓缩器带气体阻断装置出氧口301出氧气，没有氧气助燃，在空气中阻燃材料的阀体10和阀芯30上的火焰将在该处熄灭。
气体阻断装置内接氧气浓缩器原理示意图如图13所示，氧气浓缩器A300包括氧气浓缩器内接气体阻断装置出氧口301、流量调节装置303、流量检测装置304、吸附塔305、压缩机306、控制板307和吸氧装置400；其中，吸氧装置400、氧气浓缩器内接气体阻断装置出氧口301、流量调节装置303、流量检测装置304、吸附塔305和压缩机306气路循序连接；控制板307和吸附塔305、压缩机306电气连接控制其工作状态，流量检测装置304和控制板307电气连接，为其提高流量信号。当有火焰燃烧吸氧装置400蔓延至氧气浓缩器带气体阻断装置出氧口301时，由于阀体10和阀芯30熔点不一样，高温时，限位凸台31和限位边14其中一个先融化，阀芯30在弹性结构21和进气压力的作用下发生动作，使阀芯段差面32紧贴阀体段差面15关闭阀，切断氧气浓缩器带气体阻断装置出氧口301出氧气，流量检测装置304及时提供流量为零的信号给控制板307，控制板307自动报警使吸附塔305和压缩机306断电，氧气浓缩器A300停止工作，没有氧气助燃，在空气中阻燃材料的阀体10和阀芯30上的火焰将在该处熄灭，进一步的保证安全。
另一种氧气浓缩器应用实施例，如图14，氧气浓缩器B700包括氧气浓缩器普通出氧口302、气体阻断装置100、吸氧装置400、连接导管500；氧气浓缩器普通出氧口302通过连接导管500和气体阻断装置100的第二接头12连接，吸氧装置400和气体阻断装置100的第一接头11连接。当有火焰燃烧吸氧装置400蔓延至第一接头11时，由于阀体10和阀芯30熔点不一样，高温时，限位凸台31和限位边14其中一个先融化，阀芯30在弹性结构21和进气压力的作用下发生动作，使阀芯段差面32紧贴阀体段差面15关闭阀，切断第一接头11出氧气，没有氧气助燃，在空气中阻燃材料的阀体10和阀芯30上的火焰将在该处熄灭。如图13所示设置原理也可适用于在如图14所示的氧气浓缩器B700中。
另一种氧气浓缩器应用实施例，如图15，氧气浓缩器B700包括氧气浓缩器普通出氧口302、带气体阻断装置出氧口的湿化器、吸氧装置400、连接导管500；氧气浓缩器普通出氧口302通过连接导管500和湿化器进气口202连接，吸氧装置400和湿化器带气体阻断装置出氧口201连接。当有火焰燃烧吸氧装置400蔓延至湿化器带气体阻断装置出氧口201时，由于阀体10和阀芯30熔点不一样，高温时，限位凸台31和限位边14其中一个先融化，阀芯30在弹性结构21和进气压力的作用下发生动作，使阀芯段差面32紧贴阀体段差面15关闭阀，切断湿化器带气体阻断装置出氧口201出氧气，没有氧气助燃，在空气中阻燃材料的阀体10和阀芯30上的火焰将在该处熄灭。
如图13所示设置原理也可适用于在如图15所示的氧气浓缩B700中。
以上所述仅为本发明的优选例实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种气体阻断装置，其特征在于，所述气体阻断装置包括阀体、阀盖和阀芯，阀盖装配在阀体上并保持两者间密封，阀盖内侧设有弹性结构；阀芯装配在所述阀体内，阀芯和阀体间有间隙，阀芯的一端抵住所述弹性结构；阀体包括进气接头和出气接头，出气接头内侧可限位阻挡所述阀芯的另一端；所述阀体和阀芯的端面受热变形，阀体内和阀芯上对应设有彼此匹配的贴合面，用于切断气流通路。
2.如权利要求1所述的一种气体阻断装置，其特征在于，所述阀体设为中空管状结构，其一端设为所述出气接头，另一端与所述阀盖密封连接，阀体侧面还设有所述进气接头；阀体内部且在管状结构内径变化相接处设有过渡坡面，即阀体段差面，阀体段差面与所述阀芯上对应位置贴合，堵塞气流通路；
所述阀芯包括依次是设置的限位筋、阀芯段差面、限位凸台，限位筋围绕设置在阀芯的一端，用于支撑抵住所述弹性结构，包围状结构外设有阀芯段差面，阀芯段差面与所述阀体段差面可接触匹配，堵塞气流通路；阀芯另一端的限位凸台与所述出气接头内侧限位阻挡。
3.如权利要求2所述的一种气体阻断装置，其特征在于，所述限位筋设为包围状结构，其包括多个分立的齿状结构或一个整体结构，限位筋可置于所述弹性结构外侧和/或内侧限位，所述弹性结构包括但不限于弹簧或弹片；
或者所述限位筋的材质设置为磁性材料，所述弹性结构的材质设置为与所述限位筋极性相同的磁性材料，利用同性相斥达到弹性抵压所述阀芯；
所述阀芯上且位于阀芯段差面和限位凸台之间设有定心点，定心点设置为环形结构或多个块状结构，定心点与所述阀体的内壁配合接触。
4.如权利要求2或3所述的一种气体阻断装置，其特征在于，所述阀体采用阻燃材料制备而成；所述阀体段差面和阀芯段差面的材质硬度不同，适于彼此贴合阻断气流通路。
5.如权利要求4所述的一种气体阻断装置，其特征在于，所述阀体段差面和阀芯段差面之间设有弹性密封圈件。
6.一种湿化器，其特征在于，所述湿化器包括权利要求1-5任意之一所述的一种气体阻断装置，湿化器的出气口在内部采用或者在外部用管路串联所述气体阻断装置。
7.一种氧气浓缩器，其特征在于，所述氧气浓缩器包括权利要求1-5任意之一所述的一种气体阻断装置，氧气浓缩器的出氧口在内部采用或者在外部用管路串联所述气体阻断装置。
8.如权利要求7所述的一种氧气浓缩器，其特征在于，所述氧气浓缩器内部设置工作流程控制装置，氧气浓缩器的出气管路中设置流量检测装置，流量检测装置和工作流程控制装置电气连接，流量检测装置检测到出氧口流量为零或近似为零时，工作流程控制装置自动报警使所述氧气浓缩器停止制氧。
9.一种氧气浓缩器，其特征在于，所述氧气浓缩器的出氧口通过管路连接湿化器的进气口，所述湿化器的出气口在内部采用权利要求1-5任意之一所述的一种气体阻断装置，湿化器的出气口与吸氧装置连接。
10.如权利要求9所述的一种氧气浓缩器，其特征在于，所述氧气浓缩器内部设置工作流程控制装置，氧气浓缩器的出气管路中设置流量检测装置，流量检测装置和工作流程控制装置电气连接，流量检测装置检测到出氧口流量为零或近似为零时，工作流程控制装置自动报警使所述氧气浓缩器停止制氧。
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