CN112675403A - 一种呼气控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明属于呼吸机技术领域，具体是一种呼气控制阀，所述呼气控制阀包括：上活瓣膜片(3)、膜片挡板(4)、阀板(5)、上阀套(6)、上磁环(7)、铁芯(8)、下阀套(9)、膜片压板(10)、膜片支板(11)、阀盖板(12)、下活瓣膜片(13)、下接地端子(14)、下密封圈(15)、下顶芯(16)、下接线端子(17)、下磁环(18)、连接杆(19)、轴套(20)、上接地端子(21)、上接线端子(22)、上顶芯(23)和上密封圈(24)。本发明呼气控制阀运动过程中无摩擦，无抖动，无异响，呼气阀结构简单、响应速度快，迟滞小，一致性好，且对材料加工精度要求不高。

Description

一种呼气控制阀

技术领域

本发明属于呼吸机技术领域，具体是一种呼气控制阀。

背景技术

在现有呼吸机领域中，呼气控制阀是必不可少的部件之一，如何快速准确的控制气体的通断及流量，是亟需解决的问题。

中国实用新型专利CN208726505U公开了一种呼吸机用无摩擦呼气阀和含有该呼气阀的呼吸机，通过两个接线端子给线圈上漆包线圈加电压时，线圈中产生电流，线圈在磁场中会产生力，这种力可以推动线圈连同阀芯组件上下方向运动，当给线圈以不同电压时，线圈连同阀芯组件在电磁力的作用下运动到不同位置。当气体从呼气阀芯的进气口进入时，通过阀口与呼气控制膜片之间的缝隙从出气口流出，阀口和呼气控制膜片之间的缝隙大小受线圈的电磁力影响，也即受提供给阀的电压影响，当输入压力和流量一定时，阀的输入电压变化时，阀的输出流量会相应变化。当线圈受到的电磁力超过进气口气体对阀呼气控制膜片的压力和气体阻力时，阀芯组件向上运动将阀口封死，气体不能从进气口到达出气口，此时呼气阀处于完全关闭状态。因此能实现通断及流量控制，同时由于阀芯组件是用两硅胶膜片支撑起来的，因此阀芯组件在运动过程中不会受到摩擦力的影响，提高了阀的响应速度和重复精度。但当压力增加时，整个呼气控制阀容易产生抖动现象，产生异响，影响气流输出量，故这种解决办法不是最佳方案。

现在亟需一种当压力升高时，推动线圈连同阀芯组件上下方向运动如何避免抖动现象，消除噪音的新型呼气控制阀。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种呼气控制阀，该呼气控制阀解决了压力过高导致呼气阀运动过程中产生抖动异响的技术问题，且动作过程中不受摩察力的影响。

为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种呼气控制阀，所述呼气控制阀包括阀芯组件、铁磁体和阀壳，所述阀芯组件穿设于铁磁体，阀芯组件和铁磁体设置于阀壳内；

所述阀壳包括阀板、上阀套、下阀套、膜片压板和阀盖板；

所述阀芯组件包括连接杆、上活瓣膜片、膜片挡板、上顶芯、下活瓣膜片和膜片支板；

所述铁磁体包括上磁环、铁芯；

所述阀芯组件还包括下顶芯；下顶芯设置在连接杆的下轴肩处，下顶芯上绕有线圈；

所述铁磁体还包括下磁环；下磁环设置在铁芯的下端，下顶芯套设在下磁环上。

本发明中，所述铁磁体通过上阀套和下阀套固定连接；铁磁体中心设置贯通孔，贯通孔中设置轴套，轴套中设置连接杆，上顶芯套设在铁芯的上端。

本发明中，所述阀芯组件中，膜片挡板与连接杆的上端固定，膜片挡板上套有上活瓣膜片，连接杆的下端与膜片支板固定连接，膜片支板上套有下活瓣膜片；上顶芯设置在连接杆的上轴肩处，上顶芯上绕有线圈；

阀芯组件中的连接杆、上顶芯、下顶芯、下活瓣膜片和膜片支板以及铁磁体设置在阀板、上阀套、下阀套、膜片压板和阀盖板围成的空间内；膜片挡板及其上的上活瓣膜片设置在阀板的上面；阀板、上阀套、上磁环、上顶芯围成的空间为阀体腔；下阀套、铁芯、下磁环、下顶芯、膜片压板、阀盖板围成的空间为驱动线圈腔；铁磁体将阀体腔和驱动线圈腔分隔开。

本发明中，阀板与膜片挡板之间设有上密封圈，阀盖板与膜片支板之间设有下密封圈。

本发明中，上顶芯上设有上接线端子，上接线端子分别与上顶芯上绕设的线圈和上接地端子相连；

下顶芯上设有下接线端子，下接线端子分别与下顶芯上绕设的线圈和下接地端子相连。

优选地，所述线圈为漆包线圈。

根据本发明的优选实施例，一种呼气控制阀，所述呼气控制阀包括：上活瓣膜片、膜片挡板、阀板、上阀套、上磁环、铁芯、下阀套、膜片压板、膜片支板、阀盖板、下活瓣膜片、下接地端子、下密封圈、下顶芯、下接线端子、下磁环、连接杆、轴套、上接地端子、上接线端子、上顶芯和上密封圈；

膜片挡板与连接杆的上端固定，膜片挡板上套有上活瓣膜片，连接杆的上轴肩处连有上顶芯，上顶芯上绕有漆包线圈，上顶芯上设有上接线端子，上接线端子与上接地端子相连；连接杆的下端与膜片支板固定连接，膜片支板上套有下活瓣膜片，连接杆的下轴肩处连有下顶芯，下顶芯上绕有漆包线圈，下顶芯上设有下接线端子，下接线端子与下接地端子相连；连接杆、上活瓣膜片、膜片挡板、上顶芯、下顶芯、下活瓣膜片和膜片支板组成阀芯组件；

铁芯上端连接上磁环，铁芯下端连接下磁环，上磁环、铁芯和下磁环组成铁磁体；所述铁磁体通过上阀套和下阀套固定连接；

铁磁体中心设置贯通孔，贯通孔中设置轴套，轴套中设置连接杆，上顶芯套设在铁芯的上端，下顶芯套设在下磁环上；

阀芯组件中的连接杆、上顶芯、下顶芯、下活瓣膜片和膜片支板以及铁磁体设置在阀板、上阀套、下阀套、膜片压板和阀盖板围成的阀壳空间内；膜片挡板及其上的上活瓣膜片设置在阀板的上面；阀板、上阀套、上磁环、上顶芯围成的空间为阀体腔；下阀套、铁芯、下磁环、下顶芯、膜片压板、阀盖板围成的空间为驱动线圈腔；上磁环、铁芯和下磁环将阀体腔和驱动线圈腔分隔开；

上活瓣膜片和下活瓣膜片共同支撑阀芯组件，使阀芯组件可上下往复运动；

阀板与膜片挡板之间设有上密封圈，阀盖板与膜片支板之间设有下密封圈。

进一步地，所述呼气控制阀还包括呼气阀安装座、阀口；所述呼气阀安装座内设进气口、通气缝隙和出气口，进气口、通气缝隙和出气口相互连通；阀口与上活瓣膜片之间形成通气缝隙。

优选地，所述上活瓣膜片和下活瓣膜片均为硅胶活瓣膜片。硅胶材质的上下活瓣膜片将呼气阀运动机构支起，运动过程中无摩擦。

本发明采用两个漆包线圈组件作用于呼气控制阀，增加一个反馈作用的漆包线圈组件；其可在呼气阀运动过程中产生抖动异响时，给控制装置反馈信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明呼气控制阀运动过程中无摩擦，呼气阀结构简单、响应速度快，迟滞小，一致性好，且对材料加工精度要求不高；而当压力过高时，另一组漆包线圈组件提供反馈信号，及时消除呼气阀抖动现象，避免产生异响。

附图说明

图1为本发明的呼气控制阀的剖面图；

附图标记：

1、呼气阀安装座；2、阀口；3、上活瓣膜片；4、膜片挡板；5、阀板；6、上阀套；7、上磁环；8、铁芯；9、下阀套；10、膜片压板；11、膜片支板；12、阀盖板；13、下活瓣膜片；14、下接地端子；15、下密封圈；16、下顶芯；17、下接线端子；18、下磁环；19、连接杆；20、轴套；21、上接地端子；22、上接线端子；23、上顶芯；24、上密封圈；A、进气口；B、通气缝隙；C、出气口；a、阀体腔；b、驱动线圈腔。

具体实施方式

下面以附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

如图1所示，一种呼气控制阀，它包括：呼气阀安装座1、阀口2、上活瓣膜片3、膜片挡板4、阀板5、上阀套6、上磁环7、铁芯8、下阀套9、膜片压板10、膜片支板11、阀盖板12、下活瓣膜片13、下接地端子14、下密封圈15、下顶芯16、下接线端子17、下磁环18、连接杆19、轴套20、上接地端子21、上接线端子22、上顶芯23、上密封圈24；

呼气阀安装座含有进气口A、通气缝隙B和出气口C；

膜片挡板4与连接杆19一端固定，膜片挡板4套有上活瓣膜片3；连接杆19轴肩处连有上顶芯23，上顶芯23上绕有漆包线圈，上顶芯23上有两个上接线端子22，上接线端子22与上接地端子21相连，接线端子用于给漆包线圈提供电压。连接杆19另一端与膜片支板11固定连接，膜片支板11套有下活瓣膜片13，连接杆19轴肩连有下顶芯16，下顶芯16绕有漆包线圈，上面连有两个下接线端子17，下接线端子17与下接地端子14相连；

由连接杆19、上活瓣膜片3、膜片挡板4、上顶芯23、下顶芯16、下活瓣膜片13和膜片支板11组成的阀芯组件通过上活瓣膜片3和下活瓣膜片13安装在铁芯8、上磁环7、下磁环18和轴套20之间，整体安装在阀板5、上阀套6、下阀套9、膜片压板10和阀盖板12之间；

上磁环7和铁芯8将阀体腔a和驱动线圈腔b隔离开，上活瓣膜片3和下活瓣膜片13共同支撑阀芯组件，使阀芯组件能沿着该方向可以往复灵活运动；

铁芯8上端连接上磁环7，下端连接下磁环18，通过上阀套6和下阀套9共同固定连接；阀板5与膜片挡板4之间设有上密封圈24，阀盖板12与膜片支板11之间设有下密封圈15，该密封圈可以防止呼气阀内气体泄漏；阀板5、阀套20、膜片压板10和阀盖板12均设有大小合适阀芯组件灵活运动的中心孔。

本实施例中顶芯与连接杆固定，上接地端子设置在上阀套上，下接线端子设置在下阀套上。

本实施例的作用原理：

通过两个上接线端子22给上顶芯23上漆包线圈施加电压时，线圈中产生电流，线圈在磁场中会产生电磁力，电磁力可以推动下顶芯16连同阀芯组件上下方向运动，当给线圈以不同脉冲电压时，上顶芯23连同阀芯组件在电磁力的作用下运动到不同位置。当气体从呼气阀安装座1的进气口A进入时，通过阀口2与上活瓣膜片3之间的通气缝隙B从出气口C流出(如图1所示)，阀口2与上活瓣膜片3之间的通气缝隙大小受上顶芯23的电磁力影响，也即受提供给阀的电压影响，当输入压力和流量一定时，阀的输入电压变化时，阀的输出流量会相应变化。当上顶芯23受到的电磁力超过进气口A气体对上活瓣膜片3的压力和气体阻力时，阀芯组件向上运动将阀口2封死，气体不能从进气口到达出气口。因此能实现流量控制，同时由于阀芯组件是用上活瓣膜片3和下活瓣膜片13支撑起来的，因此，运动过程无摩擦。而对下接线端子17和下顶芯16上的漆包线圈不提供电压，当阀芯组件在运动过程中，使通过下顶芯16上漆包线圈中的磁感应强度发生变化而产生感应电动势，这个感应电动势可以实时反馈呼气阀的运动情况，当压力升高时，呼气阀产生抖动动作，此时这个抖动情况及时反馈单片机，而单片机会根据反馈信号得到控制调节信号，对呼气阀驱动器进行调节其运动，消除呼气阀在运动过程中产生的抖动现象。同时阀芯组件在整个运动过程中也不会受到摩擦力的影响，从而大大提高了呼气阀的响应速度和重复精度。

本发明未详细说明的内容均可采用本领域的常规技术知识。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种呼气控制阀，所述呼气控制阀包括阀芯组件、铁磁体和阀壳，所述阀芯组件穿设于铁磁体，阀芯组件和铁磁体设置于阀壳内；

所述阀壳包括阀板(5)、上阀套(6)、下阀套(9)、膜片压板(10)和阀盖板(12)；

所述阀芯组件包括连接杆(19)、上活瓣膜片(3)、膜片挡板(4)、上顶芯(23)、下活瓣膜片(13)和膜片支板(11)；

所述铁磁体包括上磁环(7)、铁芯(8)；

其特征在于，所述阀芯组件还包括下顶芯(16)；下顶芯(16)设置在连接杆(19)的下轴肩处，下顶芯(16)上绕有线圈；

所述铁磁体还包括下磁环(18)；下磁环(18)设置在铁芯(8)的下端，下顶芯(16)套设在下磁环(18)上。

2.根据权利要求1所述的呼气控制阀，其特征在于，所述铁磁体通过上阀套(6)和下阀套(9)固定连接；铁磁体中心设置贯通孔，贯通孔中设置轴套(20)，轴套(20)中设置连接杆(19)，上顶芯(23)套设在铁芯(8)的上端。

3.根据权利要求1所述的呼气控制阀，其特征在于，所述阀芯组件中，膜片挡板(4)与连接杆(19)的上端固定，膜片挡板(4)上套有上活瓣膜片(3)，连接杆(19)的下端与膜片支板(11)固定连接，膜片支板(11)上套有下活瓣膜片(13)；上顶芯(23)设置在连接杆(19)的上轴肩处，上顶芯(23)上绕有线圈；

阀芯组件中的连接杆(19)、上顶芯(23)、下顶芯(16)、下活瓣膜片(13)和膜片支板(11)以及铁磁体设置在阀板(5)、上阀套(6)、下阀套(9)、膜片压板(10)和阀盖板(12)围成的空间内；膜片挡板(4)及其上的上活瓣膜片(3)设置在阀板(5)的上面；阀板(5)、上阀套(6)、上磁环(7)、上顶芯(23)围成的空间为阀体腔；下阀套(9)、铁芯(8)、下磁环(18)、下顶芯(16)、膜片压板(10)、阀盖板(12)围成的空间为驱动线圈腔；铁磁体将阀体腔和驱动线圈腔分隔开。

4.根据权利要求1所述的呼气控制阀，其特征在于，阀板(5)与膜片挡板(4)之间设有上密封圈(24)，阀盖板(12)与膜片支板(11)之间设有下密封圈(15)。

5.根据权利要求1所述的呼气控制阀，其特征在于，上顶芯(23)上设有上接线端子(22)，上接线端子(22)分别与上顶芯上绕设的线圈和上接地端子(21)相连；

下顶芯(16)上设有下接线端子(17)，下接线端子(17)分别与下顶芯上绕设的线圈和下接地端子(14)相连。

6.根据权利要求1所述的呼气控制阀，其特征在于，所述线圈为漆包线圈。

7.根据权利要求1所述的呼气控制阀，其特征在于，所述上活瓣膜片(3)和下活瓣膜片(13)均为硅胶活瓣膜片。

8.根据权利要求1-7任一项所述的呼气控制阀，其特征在于，所述呼气控制阀还包括呼气阀安装座(1)、阀口(2)；所述呼气阀安装座(1)内设进气口、通气缝隙和出气口，进气口、通气缝隙和出气口相互连通。

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