CN109654374B - 医用气体汇流排控制系统及其气体切换控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供医用气体汇流排控制系统，包括左气管支路、右气管支路、第一三通阀和汇流出气管路，左气管支路上设有左路总阀，左路总阀后侧的左气管支路上连接有左自动气体切换阀；右气管支路上设右路总阀，右路总阀后侧的右气管支路上连接有右自动气体切换阀；左自动气体切换阀的输出管路和右自动气体切换阀的输出管路分别通过第一三通阀与所述汇流出气管路连接；通过左自动气体切换阀和右自动气体切换阀，实现左气管支路与右气管支路之间的自动切换、并根据剩余气压压力值进行自动切换控制、实现断电后自动切换换气并保持换气后压力稳定；本发明还提供医用气体汇流排控制系统的气体切换控制方法。

Description

医用气体汇流排控制系统及其气体切换控制方法

【技术领域】

本发明涉及汇流排技术，尤其涉及医用气体汇流排控制系统及其气体切换控制方法。

【背景技术】

气体汇流排是集中供气设备的主要组成部分，将单个用气点的单个供气的气源集中在一起，采用将数只气瓶内的同种气体汇集到同一根管道内，通过这根管道将气体输送至各个工作场所。一般安装在独立建筑物或厂房毗邻处，使用汇流排可以节约换钢瓶的次数，减轻工人的劳动强度和节约人工成本，让高压气体集中管理，可以减少安全隐患的存在，可以节约场地空间，更好的合理利用场地空间，便于气体的管理，气体汇流排适用于气体消耗量较大的企业，其原理是将瓶装气体通过卡具及软管输入至汇流排主管道，经减压，调节，通过管道输送至使用工地，其广泛应用于医院、化工、焊接、电子及科研单位。

目前，使用的医用气体汇流排装置，其结构都大体相同，大多采用三通、小截止阀、管道分段组装或焊接而成，然后在出口处装上大截止阀、减压器，进口处联接气瓶的管道；而且，常常采用双回路供应医用气体，当一回路的医用气体用完需切换到另一回路供应时，基本上都采用人工或电磁阀的切换方式，采用人工切换不便于管理，采用电磁阀切换，操作步骤复杂，影响抢救时间，若遇停电则不能正常工作。

同时，现有的医用气体汇流排系统中，整个系统元件的构成数量大，体积大，重量重，造价高，组装时费时费力，极大的增加了生产成本；使用时，为使气体进入，除手动开启气瓶上的阀门，还得手动开启系统中的小截止阀；反之，换气瓶时，除手动关闭气瓶上的阀门，还得手动关闭小截止阀，才不至于系统中的气体外泄；但是，集中供气的汇流排一般只与数只钢瓶相连，造成整个系统复杂，出现漏气的可能性大增。另外，系统中小截止阀损坏需维修时，必须将系统全部拆卸后才能更换，造成维修难度大。

【发明内容】

本发明提供一种结构简单、控制方便，能够实现左右气管支路自动切换、根据剩余气压压力值进行自动切换控制、实现断电后自动切换换气并保持换气后压力稳定的医用气体汇流排控制系统及其气体切换控制方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

医用气体汇流排控制系统，包括左气管支路、右气管支路、第一三通阀和汇流出气管路，所述左气管支路上设有控制气路通断的左路总阀，左路总阀后侧的左气管支路上连接有采用管路气体进行自动控制且三通连接的左自动气体切换阀；

所述右气管支路上设有控制气路通断的右路总阀，右路总阀后侧的右气管支路上连接有采用管路气体进行自动控制且三通连接的右自动气体切换阀；

所述左自动气体切换阀的输出管路和右自动气体切换阀的输出管路分别通过第一三通阀与所述汇流出气管路连接；

所述左自动气体切换阀和右自动气体切换阀均包括缸体阀座、常开弹簧和常开活塞，所述缸体阀座内设有便于装入常开弹簧和常开活塞的内腔，所述缸体阀座的腔体壁上设有气体输入接口、气体输出接口和旁路气体输入口，所述常开弹簧常态下自动推动缸体阀座内腔中的常开活塞打开气体输入接口与气体输出接口之间的连通，所述旁路气体输入口与旁路气体管路的气体连通后克服常开弹簧的弹力推动常开活塞横移关闭气体输入接口与气体输出接口之间的连通；

所述左自动气体切换阀的气体输入接口与左路总阀后侧的左气管支路连通，所述左自动气体切换阀的气体输出接口与第一三通阀之间的管路上还设有第二三通阀，所述第二三通阀的一路设有与所述右自动气体切换阀的旁路气体输入口连通的第一旁通管路，第一旁通管路上设有控制管路通断的第一常开电磁阀，所述右自动气体切换阀的旁路气体输入口还连通有便于缸体阀座内腔排气的第一排气管路，所述第一排气管路上设有控制管路通断的第二常闭电磁阀；

所述右自动气体切换阀的气体输入接口与右路总阀后侧的右气管支路连通，所述右自动气体切换阀的气体输出接口与第一三通阀之间的管路上还设有第三三通阀，所述第三三通阀的一路设有与所述左自动气体切换阀的旁路气体输入口连通的第二旁通管路，第二旁通管路上设有控制管路通断的第三常开电磁阀，所述左自动气体切换阀的旁路气体输入口还连通有便于缸体阀座内腔排气的第二排气管路，所述第二排气管路上设有控制管路通断的第四常闭电磁阀。

进一步地，所述左路总阀与左自动气体切换阀的气体输入接口之间的左气管支路上还设有用于检测气体压力的左路压力表和对输入气体进行减压处理的左路一级减压阀。

进一步地，所述左自动气体切换阀上气体输出接口连接的第二三通阀与第一三通阀之间的左气管支路上还设有对输入气体再次进行减压处理的左路二级减压阀和防止气体回流的左路止回阀。

进一步地，所述右路总阀与右自动气体切换阀的气体输入接口之间的右气管支路上还设有用于检测气体压力的右路压力表和对输入气体进行减压处理的右路一级减压阀。

进一步地，所述右自动气体切换阀上气体输出接口连接的第三三通阀与第一三通阀之间的右气管支路上还设有对输入气体再次进行减压处理的右路二级减压阀和防止气体回流的右路止回阀。

进一步地，所述第一常开电磁阀和第二常闭电磁阀合并为一个二位三通的常开电磁阀。

进一步地，所述第三常开电磁阀和第四常闭电磁阀合并为一个二位三通的常开电磁阀。

医用气体汇流排控制系统的气体切换控制方法，包括以下步骤：

步骤1、当左自动气体切换阀在常开弹簧的弹力作用下处于常开状态时，打开左路总阀的开关，左气管支路的气体通过左路压力表和左路一级减压阀进入左自动气体切换阀；

步骤2、左自动气体切换阀上气体输出接口的气体通过第二三通阀，一路流向左路二级减压阀和左路止回阀，另一路经第一旁通管路及第一常开电磁阀流向右自动气体切换阀，推动右自动气体切换阀内的常开活塞横移并将右自动气体切换阀关闭；

步骤3、然后，打开右路总阀的开关，此时左气管支路的气体供气，右气管支路的气体备用；

步骤4、当需要切换右气管支路供气时，控制第一常开电磁阀关闭，第二常闭电磁阀开启；

步骤5、右自动气体切换阀从第一排气管路放气，右自动气体切换阀内的常开活塞在常开弹簧的弹力作用下横移复位，右自动气体切换阀开启；

步骤6、右气管支路的气体通过右路压力表和右路一级减压阀进入右自动气体切换阀，右自动气体切换阀的气体输出接口的气体通过第三三通阀，一路流向右路二级减压阀和右路止回阀，另一路通过第二旁通管路及第三常开电磁阀流向左自动气体切换阀，推动左自动气体切换阀内的常开活塞横移、并将左自动气体切换阀关闭，此时右气管支路的气体供气，左气管支路的气体备用；

步骤7、反向控制步骤4至步骤6，将第四常闭电磁阀开启，左自动气体切换阀从第二排气管路放气，右自动气体切换阀复位工作，左气管支路的气体供气，右气管支路的气体备用。

进一步地，还包括以下步骤：

步骤8、当左气管支路在供气时断电或左气管支路的气压下降时；

步骤9、随着左气管支路气压的降低，当左气管支路的气压低于右自动气体切换阀内常开弹簧的弹力时；

步骤10、在弹力作用下右自动气体切换阀开启，右自动气体切换阀的气体输出接口的气体通过第三三通阀，一路流向右路二级减压阀和右路止回阀，另一路通过第二旁通管路及第三常开电磁阀流向左自动气体切换阀，推动左自动气体切换阀内的常开活塞横移、并将左自动气体切换阀关闭，此时右气管支路的气体供气，左气管支路的气体备用；

步骤11、反向控制步骤8至步骤10，当右气管支路在供气时断电或右气管支路的气压下降时，随着右气管支路气压的降低，当右气管支路的气压低于左自动气体切换阀内常开弹簧的弹力时，在弹力作用下左自动气体切换阀开启，左气管支路的气体供气，右气管支路的气体备用。

本发明的有益效果是：

本发明通过左自动气体切换阀和右自动气体切换阀，在第一常开电磁阀和第二常闭电磁阀、以及第三常开电磁阀和第四常闭电磁阀的有效配合下，实现左气管支路和右气管支路中的气体与汇流出气管路之间的自动切换，当一路断电后，另一路自动启动，实现断电后自动换气并保持换气后压力稳定；其中，系统中的电磁阀只是瞬时工作，系统工作时稳定可靠，通过气体供应回路组件的组合联动控制，安全简易的实现气体的供应，实现自动随意地切换医用中的左气瓶和右气瓶，如此循环工作，左气管支路和右气管支路中对应的医用气体钢瓶交替使用，增加左气瓶和右气瓶的使用寿命。

同时，根据左气瓶与右气瓶中的剩余气压压力值，当一个气瓶中剩余气压压力值低于气体切换阀内常开弹簧的弹力时，左右气管支路进行自动切换控制，保持医用系统供给的压力稳定。且通过自动气体切换阀中的切换信号传输组件，可以在外接的电子装置中，显示医用左气瓶和右气瓶的当前工作状态，为气体钢瓶的更换和后续检修工作提供更多的方便。

另外，整个系统结构简单，装配简单，可以实现远程操控；工作量比原先减少了50％，劳动强度也大大地减轻，极大地简便操作和维修，降低了整个系统的故障率；而且，由于系统结构简单，原有元件量减少，系统的可靠性提高，使得汇流排供气系统的维修简单，通常的情况下只需要更换密封垫即可，大大地提高了系统的寿命。

【附图说明】

图1是本发明的工作原理示意图；

图2是本发明左支路工作时的原理示意图。

图3是本发明右支路工作时的原理示意图。

图4是本发明左支路断电情况下的工作原理示意图。

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。

【具体实施方式】

医用气体汇流排控制系统，主要配合左气瓶和右气瓶应用于医用气体管路中，如图1所示，包括左气管支路1、右气管支路2、第一三通阀3和汇流出气管路4，该左气管支路1上设有控制气路通断的左路总阀5，左路总阀5后侧的左气管支路1上连接有采用管路气体进行自动控制且三通连接的左自动气体切换阀6；右气管支路2上设有控制气路通断的右路总阀7，右路总阀7后侧的右气管支路2上连接有采用管路气体进行自动控制且三通连接的右自动气体切换阀8；左自动气体切换阀6的输出管路和右自动气体切换阀8的输出管路分别通过第一三通阀3与汇流出气管路4连接。

其中，如图1所示，左自动气体切换阀6和右自动气体切换阀8均包括缸体阀座9、常开弹簧10和常开活塞11，缸体阀座9内设有便于装入常开弹簧10和常开活塞11的内腔，缸体阀座9的腔体壁上设有气体输入接口12、气体输出接口13和旁路气体输入口14，该常开弹簧10常态下自动推动缸体阀座9内腔中的常开活塞11打开气体输入接口12与气体输出接口13之间的连通，该旁路气体输入口14与旁路气体管路的气体连通后克服常开弹簧10的弹力推动常开活塞11横移关闭气体输入接口12与气体输出接口13之间的连通。

继续如图1所示，该左自动气体切换阀6的气体输入接口12与左路总阀5后侧的左气管支路1连通，该左自动气体切换阀6的气体输出接口13与第一三通阀3之间的管路上还设有第二三通阀15，该第二三通阀15的一路设有与右自动气体切换阀8的旁路气体输入口14连通的第一旁通管路16，第一旁通管路16上设有控制管路通断的第一常开电磁阀17，该右自动气体切换阀8的旁路气体输入口14还连通有便于缸体阀座9内腔排气的第一排气管路18，该第一排气管路18上设有控制管路通断的第二常闭电磁阀19；其中，左路总阀5与左自动气体切换阀6的气体输入接口12之间的左气管支路1上还设有用于检测气体压力的左路压力表20和对输入气体进行减压处理的左路一级减压阀21；在左自动气体切换阀6上气体输出接口13连接的第二三通阀15与第一三通阀3之间的左气管支路1上还设有对输入气体再次进行减压处理的左路二级减压阀22和防止气体回流的左路止回阀23。

继续如图1所示，该右自动气体切换阀8的气体输入接口12与右路总阀7后侧的右气管支路2连通，该右自动气体切换阀8的气体输出接口13与第一三通阀3之间的管路上还设有第三三通阀24，该第三三通阀24的一路设有与左自动气体切换阀6的旁路气体输入口14连通的第二旁通管路25，第二旁通管路25上设有控制管路通断的第三常开电磁阀26，该左自动气体切换阀6的旁路气体输入口14还连通有便于缸体阀座9内腔排气的第二排气管路27，该第二排气管路27上设有控制管路通断的第四常闭电磁阀28；右路总阀7与右自动气体切换阀8的气体输入接口12之间的右气管支路2上还设有用于检测气体压力的右路压力表29和对输入气体进行减压处理的右路一级减压阀30；在右自动气体切换阀8上气体输出接口13连接的第三三通阀24与第一三通阀3之间的右气管支路2上还设有对输入气体再次进行减压处理的右路二级减压阀31和防止气体回流的右路止回阀32。

其中，该实施中，第一常开电磁阀17和第二常闭电磁阀19可合并为一个二位三通的常开电磁阀对左自动气体切换阀6的旁路气体输入口14进行通断控制；第三常开电磁阀26和第四常闭电磁阀28也可以合并为一个二位三通的常开电磁阀对右自动气体切换阀8的气体输入接口12进行通断控制。

该实施例中，该医用气体汇流排控制系统的气体切换控制方法，包括以下步骤：

步骤1、如图2所示，当左自动气体切换阀6在常开弹簧10的弹力作用下处于常开状态时，打开左路总阀5的开关，左气管支路1的气体通过左路压力表20和左路一级减压阀21进入左自动气体切换阀6；

步骤2、左自动气体切换阀6上气体输出接口13的气体通过第二三通阀15，一路流向左路二级减压阀22和左路止回阀23，另一路经第一旁通管路16及第一常开电磁阀17流向右自动气体切换阀8，推动右自动气体切换阀8内的常开活塞11横移并将右自动气体切换阀8关闭；

步骤3、然后，打开右路总阀7的开关，此时左气管支路1的气体供气，右气管支路2的气体备用；

步骤4、当需要切换右气管支路2供气时，控制第一常开电磁阀17关闭，第二常闭电磁阀19开启；

步骤5、右自动气体切换阀8从第一排气管路18放气，右自动气体切换阀8内的常开活塞11在常开弹簧10的弹力作用下横移复位，右自动气体切换阀8开启；

步骤6、右气管支路2的气体通过右路压力表29和右路一级减压阀30进入右自动气体切换阀8，右自动气体切换阀8的气体输出接口13的气体通过第三三通阀24，一路流向右路二级减压阀31和右路止回阀32，另一路通过第二旁通管路25及第三常开电磁阀26流向左自动气体切换阀6，推动左自动气体切换阀6内的常开活塞11横移、并将左自动气体切换阀6关闭，此时右气管支路2的气体供气，左气管支路1的气体备用；

步骤7、如图3所示，反向控制步骤4至步骤6，将第四常闭电磁阀28开启，左自动气体切换阀6从第二排气管路27放气，右自动气体切换阀8复位工作，左气管支路1的气体供气，右气管支路2的气体备用；

步骤8、如图4所示，当左气管支路1在供气时断电或左气管支路1的气压下降时；

步骤9、随着左气管支路1气压的降低，当左气管支路1的气压低于右自动气体切换阀8内常开弹簧10的弹力时；

步骤10、在弹力作用下右自动气体切换阀8开启，右自动气体切换阀8的气体输出接口13的气体通过第三三通阀24，一路流向右路二级减压阀31和右路止回阀32，另一路通过第二旁通管路25及第三常开电磁阀26流向左自动气体切换阀6，推动左自动气体切换阀6内的常开活塞11横移、并将左自动气体切换阀6关闭，此时右气管支路2的气体供气，左气管支路1的气体备用；

步骤11、反向控制步骤8至步骤10，当右气管支路2在供气时断电或右气管支路2的气压下降时，随着右气管支路2气压的降低，当右气管支路2的气压低于左自动气体切换阀6内常开弹簧10的弹力时，在弹力作用下左自动气体切换阀6开启，左气管支路1的气体供气，右气管支路2的气体备用。

该实施例中，在第一常开电磁阀17和第二常闭电磁阀19、以及第三常开电磁阀26和第四常闭电磁阀28的有效配合下，通过左自动气体切换阀6和右自动气体切换阀8，实现左气管支路1和右气管支路2中的气体与汇流出气管路4之间的自动切换，实现自动随意地切换医用中的左气瓶和右气瓶；而且，当一路断电后，另一路自动启动，实现断电后自动换气并保持换气后压力稳定。

以上所述实施例只是为本发明的较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.医用气体汇流排控制系统，包括左气管支路、右气管支路、第一三通阀和汇流出气管路，其特征在于：

所述左气管支路上设有控制气路通断的左路总阀，左路总阀后侧的左气管支路上连接有采用管路气体进行自动控制且三通连接的左自动气体切换阀；

所述右气管支路上设有控制气路通断的右路总阀，右路总阀后侧的右气管支路上连接有采用管路气体进行自动控制且三通连接的右自动气体切换阀；

所述左自动气体切换阀的输出管路和右自动气体切换阀的输出管路分别通过第一三通阀与所述汇流出气管路连接；

所述左自动气体切换阀和右自动气体切换阀均包括缸体阀座、常开弹簧和常开活塞，所述缸体阀座内设有便于装入常开弹簧和常开活塞的内腔，所述缸体阀座的腔体壁上设有气体输入接口、气体输出接口和旁路气体输入口，所述常开弹簧常态下自动推动缸体阀座内腔中的常开活塞打开气体输入接口与气体输出接口之间的连通，所述旁路气体输入口与旁路气体管路的气体连通后克服常开弹簧的弹力推动常开活塞横移关闭气体输入接口与气体输出接口之间的连通；

所述左自动气体切换阀的气体输入接口与左路总阀后侧的左气管支路连通，所述左自动气体切换阀的气体输出接口与第一三通阀之间的管路上还设有第二三通阀，所述第二三通阀的一路设有与所述右自动气体切换阀的旁路气体输入口连通的第一旁通管路，第一旁通管路上设有控制管路通断的第一常开电磁阀，所述右自动气体切换阀的旁路气体输入口还连通有便于缸体阀座内腔排气的第一排气管路，所述第一排气管路上设有控制管路通断的第二常闭电磁阀；

所述右自动气体切换阀的气体输入接口与右路总阀后侧的右气管支路连通，所述右自动气体切换阀的气体输出接口与第一三通阀之间的管路上还设有第三三通阀，所述第三三通阀的一路设有与所述左自动气体切换阀的旁路气体输入口连通的第二旁通管路，第二旁通管路上设有控制管路通断的第三常开电磁阀，所述左自动气体切换阀的旁路气体输入口还连通有便于缸体阀座内腔排气的第二排气管路，所述第二排气管路上设有控制管路通断的第四常闭电磁阀。

2.根据权利要求1所述的医用气体汇流排控制系统，其特征在于，所述左路总阀与左自动气体切换阀的气体输入接口之间的左气管支路上还设有用于检测气体压力的左路压力表和对输入气体进行减压处理的左路一级减压阀。

3.根据权利要求1或2所述的医用气体汇流排控制系统，其特征在于，所述左自动气体切换阀上气体输出接口连接的第二三通阀与第一三通阀之间的左气管支路上还设有对输入气体再次进行减压处理的左路二级减压阀和防止气体回流的左路止回阀。

4.根据权利要求1所述的医用气体汇流排控制系统，其特征在于，所述右路总阀与右自动气体切换阀的气体输入接口之间的右气管支路上还设有用于检测气体压力的右路压力表和对输入气体进行减压处理的右路一级减压阀。

5.根据权利要求1或4所述的医用气体汇流排控制系统，其特征在于，所述右自动气体切换阀上气体输出接口连接的第三三通阀与第一三通阀之间的右气管支路上还设有对输入气体再次进行减压处理的右路二级减压阀和防止气体回流的右路止回阀。

6.根据权利要求1所述的医用气体汇流排控制系统，其特征在于，所述第一常开电磁阀和第二常闭电磁阀合并为一个二位三通的常开电磁阀。

7.根据权利要求1所述的医用气体汇流排控制系统，其特征在于，所述第三常开电磁阀和第四常闭电磁阀合并为一个二位三通的常开电磁阀。

8.医用气体汇流排控制系统的气体切换控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、当左自动气体切换阀在常开弹簧的弹力作用下处于常开状态时，打开左路总阀的开关，左气管支路的气体通过左路压力表和左路一级减压阀进入左自动气体切换阀；

步骤2、左自动气体切换阀上气体输出接口的气体通过第二三通阀，一路流向左路二级减压阀和左路止回阀，另一路经第一旁通管路及第一常开电磁阀流向右自动气体切换阀，推动右自动气体切换阀内的常开活塞横移并将右自动气体切换阀关闭；

步骤3、然后，打开右路总阀的开关，此时左气管支路的气体供气，右气管支路的气体备用；

步骤4、当需要切换右气管支路供气时，控制第一常开电磁阀关闭，第二常闭电磁阀开启；

步骤5、右自动气体切换阀从第一排气管路放气，右自动气体切换阀内的常开活塞在常开弹簧的弹力作用下横移复位，右自动气体切换阀开启；

步骤6、右气管支路的气体通过右路压力表和右路一级减压阀进入右自动气体切换阀，右自动气体切换阀的气体输出接口的气体通过第三三通阀，一路流向右路二级减压阀和右路止回阀，另一路通过第二旁通管路及第三常开电磁阀流向左自动气体切换阀，推动左自动气体切换阀内的常开活塞横移、并将左自动气体切换阀关闭，此时右气管支路的气体供气，左气管支路的气体备用；

步骤7、反向控制步骤4至步骤6，将第四常闭电磁阀开启，左自动气体切换阀从第二排气管路放气，右自动气体切换阀复位工作，左气管支路的气体供气，右气管支路的气体备用。

9.根据权利要求8所述的医用气体汇流排控制系统的气体切换控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

步骤8、当左气管支路在供气时断电或左气管支路的气压下降时；

步骤9、随着左气管支路气压的降低，当左气管支路的气压低于右自动气体切换阀内常开弹簧的弹力时；

步骤10、在弹力作用下右自动气体切换阀开启，右自动气体切换阀的气体输出接口的气体通过第三三通阀，一路流向右路二级减压阀和右路止回阀，另一路通过第二旁通管路及第三常开电磁阀流向左自动气体切换阀，推动左自动气体切换阀内的常开活塞横移、并将左自动气体切换阀关闭，此时右气管支路的气体供气，左气管支路的气体备用；

步骤11、反向控制步骤8至步骤10，当右气管支路在供气时断电或右气管支路的气压下降时，随着右气管支路气压的降低，当右气管支路的气压低于左自动气体切换阀内常开弹簧的弹力时，在弹力作用下左自动气体切换阀开启，左气管支路的气体供气，右气管支路的气体备用。

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