CN113521527B - 一种用于医用真空负压机的单向阀系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于医用真空负压机的单向阀系统，所述单向阀系统包括依次连接的转接头、单向阀、气嘴和负压泵，所述转接头与气嘴、单向阀与气嘴、气嘴和负压泵的装配方式均采用过盈配合形式，所述单向阀内部为过盈配合结构，并且端面设有均匀分布的流量孔。所述单向阀系统能够实现空气只能单向流通，同时对外气体泄露量很小，能够有效提升单向阀系统气密性，确保整个医用真空负压机系统的气密性，从而降低医用真空负压机的功耗、提升控制精度、降低噪音，带来更好的用户体验。

Description

一种用于医用真空负压机的单向阀系统

技术领域

本发明属于单向阀系统技术领域，具体涉及一种用于医用真空负压机的单向阀系统。

背景技术

近年来，负压伤口治疗管理作为一种封闭式负压治疗技术，广泛应用于各类局部组织伤口愈合治疗，负压伤口治疗管理技术的应用保证组织伤口表面形成负压环境，促进伤口愈合。

中国专利申请CN112943986A公开了一种医用单向阀，主要是通过弹性密封件的形变，实现上下腔体的导通，其密封件容易发生老化，从而导致漏气等。中国专利CN213145482U公开了一种医用无簧单向阀，该单向阀主要是通过弹性阀芯的形变和移动，实现阀体的导通，其也存在弹性阀芯容易发生老化，导致漏气或者阀芯移动受限等问题。市面常用的医用负压机在实际使用过程中单向阀系统气密性不高，在负压伤口治疗过程中存在以下四方面问题：1、负压泵需要间歇性的启动抽气造成机器的功耗较大；2、负压压力值控制精度不高、无法实现精细化治疗；3、反复启动设备出现噪音较大，影响患者休息等问题；4、反复启动设备影响负压泵和电池使用寿命。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于医用真空负压机的单向阀系统，该单向阀系统能够实现空气只能单向流通，同时对外气体泄露量很小，能够有效提升医用真空负压机中负压泵的气密性，从而降低医用真空负压机的功耗、提升控制精度、降低噪音，带来更好的用户体验。

技术方案：为了达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种用于真空负压机的单向阀系统，包括单向阀、转接头、气嘴和负压泵，单向阀内置于气嘴内且靠近其出气口端，其中，单向阀的阀座与气嘴、转接头的出气口与气嘴的进气口、负压泵的进气口与气嘴的出气口通过过盈配合方式装配连接。

所述过盈配合，结构紧凑，便于安装，且气密性好，特别适用于气体的定向流通；所述均匀分布的流量孔设计使得各个气体通道气压相同，保证了单向阀开启和闭合过程及时稳定地响应。

作为优选方案或者改进方案：

还包括气压传感器，所述气嘴为三通气嘴，包括三通气嘴进气口(31)、三通气嘴采集口(32)和三通气嘴出气口(33)，其中，三通气嘴采集口(32)采用过盈配合装配方式与气压传感器(4)连接。

所述气嘴的采集口和出气口的内径尺寸小于进气口的内径尺寸。

所述转接头、单向阀、负压泵、气压传感器与气嘴的过盈配合部位的气嘴的材质为弹性材料，优选为硅胶或橡胶；优选形状为圆形。该设计能够充分利用材质的弹性特征，进一步提高组件接口处气密性。

所述转接头、单向阀的材质为弹性材料，优选为塑胶PP材质。

气嘴内部的任一过盈配合部位设置有突出的密封垫圈，优选地，除单向阀的阀座与气嘴连接的过盈配合部位外，气嘴内部其他任一过盈配合部位设置有突出的密封垫圈；所述密封垫圈与气嘴为一体结构，其材质为弹性材料，优选为硅胶或橡胶；所述密封垫的形状与气嘴的过盈配合部位形状一致，优选为O型；优选密封垫圈的个数为3个或5个。

所述气嘴进气口的内径尺寸小于转接头出气口的外径尺寸；所述气嘴的出气口内径尺寸小于负压泵进气口的外径尺寸；所述气嘴采集口的口内径尺寸小于气压传感器采集口的外径尺寸；所述单向阀阀座的外径尺寸大于气嘴进气口和出气口内径尺寸。上述尺寸的分配能够实现组件的过盈配合，并且最大程度优化过盈配合结构，保证接口处的气密性和安装便捷性。

所述转接头为鲁尔转接头(1)，包括鲁尔接头(11)、接头限位口(12)和鲁尔转接头出气口(13)，接头限位口(12)设置在鲁尔接头(11)和鲁尔转接头出气口(13)中间。

所述单向阀的阀座的端面设有均匀分布的流量孔，所述流量孔外沿与阀座端面内壁的距离不小于伞门边沿与阀座端面内壁的距离。

所述单向阀的阀门与阀座的装配方式为过盈配合形式。

作为一种实施方案，所述单向阀(7)的结构为伞形阀门(72)与阀座(71)的组合结构，所述阀门朝向负压泵一端；优选伞形阀门的邵氏硬度在40±5HD。

所述阀座(71)包括穿过阀座端面的中心孔(710)和均匀分布在阀座端面的流量孔(711)；所述伞形阀门(72)包括伞柄(721)、以及设置在伞柄(721)中部的伞结(722)和顶部的伞口(723)，其中，伞柄(721)和伞结(722)穿过中心孔(710)与阀座(71)连接，伞结(722)的外径尺寸大于中心孔(710)的孔径尺寸，伞结(722)与中心孔(710)为过盈配合形式，伞口(723)位于相对于伞结位于中心孔(710)的另一侧，并且在压力作用下能够展开和闭合。

伞口(723)的展开最大外径尺寸小于阀座(71)的内径尺寸；伞口(723)的展开后可将伞阀流量孔(711)完全覆盖；伞口(723)顶面朝向负压泵方向；优选所述的流量孔个数为偶数个。

伞口，闭合状态下与伞阀阀座的底部接触，并且覆盖住所有的伞阀流量孔，展开状态下与伞阀阀座的底部脱离接触，并且暴露出所有的伞阀流量孔。

作为另一种实施方案，所述单向阀的结构为隔膜片与阀座的组合结构。

所述单向阀(2)包括隔膜片(22)、由前阀座(21)与后阀座(23)构成的阀座，所述隔膜片(22)、后阀座(23)与前阀座(21)分别通过过盈配合的装配方式连接。

前阀座(21)的底部设有排气孔(210)，后阀座(23)的底部端面中心朝向前阀座方向上设有一凸起部位，且其端面设有均匀分布的流量孔(230)。

所述隔膜片为一端封口的圆筒形状；进一步优选其邵氏硬度在30±5HD，壁厚0.15±0.05mm。

所述隔膜片(22)位于前阀座(21)与后阀座(23)连接的内部空间中，在压力作用下能够移动；所述后阀座(23)的内径尺寸小于前阀座(21)的外径尺寸，隔膜片(22)的内径尺寸小于前阀座(21)的外径尺寸且小于后阀座(23)的内径尺寸，前阀座(21)较阀座(23)远离负压泵方向，后阀座(23)与前阀座(21)的过盈配合部位与后阀座(23)的凸起部位之间有空隙间距。

隔膜片与前阀座的底部接触时，能阻止气体通过排气孔进入隔膜阀流量孔，与后阀座的底部接触时，能使排气孔进来的气体通过隔膜阀流量孔。

所述负压泵(5)，包括负压泵进气口(51)和负压泵出气口(52)，负压泵出气口(52)连接有鸭嘴阀(6)。鸭嘴阀的设置，能够使系统气体泄露量进一步降低。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优势：

(1)提高医用真空负压机的气密性。本发明应用于医用真空负压机的单向阀系统设计，特别是利用组件装配尺寸的过盈配合方式和微型流量孔的均匀性分布设计，能够显著提高气密性。

(2)通过该单向阀的气压均匀。通过设置均匀分布的流量孔以及设置隔膜片与阀座的组合结构、伞形阀门与阀座的组合结构，保证了通过该单向阀后的气压均匀。

(3)电池续航能力强。使用该单向阀系统后，气密性得到提高，负压泵抽气频率降低，同时增加了维持预期负压环境的时间，降低了功耗，使得电池的使用寿命进一步得到增加。

(4)降低噪音。由于该单向阀系统结构紧凑，设计合理，负压泵抽气状态能很快达到预定的负压上限值，同时长时间保持一定负压环境，从而使得负压机整体工作噪声降低。

(5)装配简单，降低成本。该单向阀系统结构采用部件装配式组合方式，降低了整体装配复杂度，同时也有利于流水线分工合作，提高了装配效率，降低了生产成本。

附图说明

图1本发明实施例1结构示意图。

图2本发明硅胶材料弹性特征效果示意图。

图3本发明伞阀组合结构示意图。

图4本发明伞阀工作原理示意图。

图5本发明实施例2结构示意图。

图6本发明隔膜阀组合结构示意图。

图7本发明隔膜阀工作原理示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步说明，以便全面解本发明。

实施例1

如图1所示，为一种应用于医用真空负压机的伞阀72和阀座71组合的单向阀系统，该单向阀系统设计使得只有在负压泵5工作的情况下，从鲁尔转接头1经过三通气嘴3再到负压泵出气口52的气体通道才能打开。

如图1和图3所示，伞阀72和伞阀阀座71组合成伞阀门7结构，伞阀门7与三通气嘴3的装配方式为过盈配合。伞阀阀座71的外径尺寸大于三通气嘴3内径尺寸，且两者尺寸相差在0.4±0.1mm范围内；伞阀门7嵌入到三通气嘴3内并靠近三通气嘴出气口33的位置，可以保证伞阀门7和三通气嘴3接触区域的气密性很好。

如图1所示，鲁尔转接头1、三通气嘴3、气压传感器4之间组合装配方式为过盈配合。接头限位口12为鲁尔转接头1紧密固定与负压机外壳中，同时确保了三通气嘴3、鲁尔转接头1同心性；鲁尔转接头出气口13为塑胶PP材质，其外径尺寸要大于三通气嘴进气口31内径尺寸且两者尺寸差在0.5±0.1mm范围内；三通气嘴采集口32内径尺寸要小于气压传感器采集端41外径尺寸，两者尺寸差在0.3±0.1mm范围内；三通气嘴出气口33内径尺寸小于负压泵进气口51的外径尺寸，两者尺寸差在0.8±0.1mm范围内。

如图2所示，鲁尔转接头1与三通气嘴3之间、气压传感器4与三通气嘴3之间、三通气嘴3与负压泵5之间为O型硅胶圈紧密配合。鲁尔转接头出气口13与三通气嘴进气口31接触区域A，在三通气嘴进气口31内侧有三道O型硅胶圈，实现此处接触区域对外气体泄露通道充分封闭；在三通气嘴采集口32与气压传感器采集端41的接触区域C内，三通气嘴采集口32内侧区域有三道O型硅胶圈，实现此处接触区域气压能够充分采集且封闭；在三通气嘴出气口33与负压泵进气口51的接触区域C内，在三通气嘴出气口33内侧区域有三道O型硅胶圈，实现此处接触区域气体对外不泄露。

如图3所示，伞阀72与伞阀阀座71的组合装配结构为过盈装配。伞阀72通过伞柄721上的伞结722穿过伞阀阀座71的中心孔710，伞结722为圆形结构，与伞阀为硅胶模具一体成型，伞结722的外径尺寸大于伞阀阀座71的中心孔710孔径尺寸，且两者尺寸相差在1±0.1mm范围内。此处伞结722与伞阀阀座71的过盈装配方式，保证了伞阀721与中心孔710同心且紧密固定。

进一步地说，如图3所示，为了让伞口在受到空气压力过程中能顺利快速地打开和闭合，需要伞口723展开最大外径尺寸要小于伞阀阀座71的内径尺寸，且两者的尺寸差控制在0.3±0.05mm范围内。

如图4所示，伞阀72和伞阀阀座71构成的伞阀门7具备单向空气流通的。当伞阀72的伞口723一面受到的压力即P2大于伞顶一端受到的压力即P1时，伞阀72开始张开，使得伞口723边缘与伞阀阀座71端面分离，在伞阀阀座71和伞阀72之间产生间隙，从而使得气体通过伞阀流量孔711，形成空气流通；当伞口723一面受到的压力即P2小于伞顶一端受到的压力即P1时，伞口723变形收缩，伞口723紧贴伞阀阀座71，将伞阀阀座71端面的伞阀流量孔711严密覆盖，气体无法通过伞阀阀座71，从而达到单向阀目的。

如图3所示，在伞阀阀座71端面均匀分布流量孔711，是为了让伞阀72在受到压力作用下能够稳定地张开和闭合。在伞阀阀座71的端面设计若干数量在360°的平面内均匀分布的伞阀流量孔711，它的数目可以是4、8、12个的方案设计，最好方案是4个或8个，其作用是气体流通过程中，让伞阀72受到各个方向的气压力相同。比如当数目为4个时，其内径可以为

实施例2

如图5所示，与实施例1基本相同，不同之处仅在于单向阀结构的不同，为一种应用于医用真空负压机的由隔膜片22、前阀座21、后阀座23组合而成的单向阀结构系统，该系统设计使得只有在负压泵5工作的情况下，从鲁尔转接头1经过三通气嘴3再到负压泵出气口52的气体通道才能打开。

如图6所示，隔膜片22、后阀座23和前阀座21之间组合的装配方式为过盈配合。前阀座21和后阀座23构成直径6.5mm，深度0.8mm的圆柱形区域，在该圆柱形区域内嵌入一个隔膜片22，隔膜片22为高度0.5mm，内径为6.5mm的圆筒形状，此处后阀座23的内径尺寸要大于前阀座21的外径尺寸，且两者尺寸相差在0.5±0.1mm范围内；隔膜片22的内径尺寸大于前阀座21的外径尺寸，且两者尺寸相差在0.2±0.05mm范围内；隔膜阀2的外径尺寸大于三通气嘴3的内径尺寸，且两者尺寸相差在0.8±0.1mm；这样的尺寸设计使得两者装配方式为过盈配合，保证了气密性。

如图7所示，隔膜片22、前阀座21、后阀座23组合而成的隔膜阀2具备单向空气流通的功能。当隔膜片22前端面受到的压力即P3大于后端面受到的压力即P4时，隔膜片22在压力作用下向后阀座23移动，从而使得前阀座21与三通气嘴3内侧产生间隙，从而使得气体与后阀座23端面隔膜阀流量孔230形成空气流通，同时后阀座23端面中心处设计一个直径2.0±0.05mm，高1.0mm的圆柱凸起231结构设计，保证隔膜片22不会将膜阀流量孔230堵住；当隔膜片22前端面受到的压力即P3小于后端面受到的压力即P4时，因为隔膜片22与前阀座21为过盈配合装配，使得隔膜片22在压力作用下向前阀座21移动并将其排气孔210严密覆盖，造成气体无法通过，从而达到单向阀作用。

如图6所示，在后阀座23端面均匀设计流量孔，是为了让隔膜片22在受到压力作用下能够稳定地移动。在后阀座23端面设计若干数量在360°的平面内均匀分布的隔膜阀流量孔230，它的数目可以是3、6、9个的方案，最好是3个或6个，其作用是气体流通过程中，让隔膜片22受到各个方向气压力相同。比如当数目为3个时，其内径可以为

进一步地说，如图5所示，为了让隔膜片在受到空气压力过程中能顺利快速移动，需要隔膜片的材质特性为硅胶或橡胶，邵氏硬度在30HD，厚度在0.15±0.05mm，高度在0.5mm、直径为6.5mm的圆筒状结构设计。

如图1和图5所示，一种应用于医用真空负压机的单向阀系统，为了更好的控制系统气体泄漏量，可以在负压泵5的负压泵出气口52安装一种鸭嘴阀6，鸭嘴阀6也是一种单向阀结构，在负压泵5工作时，与负压泵出气口52组合为正常气体流通；当负压泵5不工作时，鸭嘴阀6将堵住负压泵出气口52与外界流通的气体通道。同时，鸭嘴阀6和负压泵出气口52组合结构，会增加负压泵5的功耗。

Claims (16)

1.一种医用真空负压机的单向阀系统，其特征在于，包括单向阀、转接头、气嘴和负压泵，单向阀内置于气嘴内且靠近其出气口端，其中，单向阀的阀座与气嘴、转接头的出气口与气嘴的进气口、负压泵的进气口与气嘴的出气口通过过盈配合方式装配连接；所述单向阀的结构为隔膜片与阀座的组合结构，包括隔膜片（22）、由前阀座（21）与后阀座（23）构成的阀座，所述隔膜片（22）、后阀座（23）与前阀座（21）分别通过过盈配合的装配方式连接；前阀座（21）的底部设有排气孔（210），后阀座（23）的底部端面中心朝向前阀座方向上设有一凸起部位，且其端面设有均匀分布的流量孔（230）；所述隔膜片为隔膜片为一端封口的圆筒形状；所述隔膜片（22）位于前阀座（21）与后阀座（23）连接的内部空间中，在压力作用下能够移动；所述后阀座（23）的内径尺寸小于前阀座（21）的外径尺寸，隔膜片（22）的内径尺寸小于前阀座（21）的外径尺寸且小于后阀座（23）的内径尺寸，前阀座（21）较后阀座（23）远离负压泵方向，后阀座（23）与前阀座（21）的过盈配合部位与后阀座（23）的凸起部位之间有空隙间距。

2.根据权利要求1所述的单向阀系统，其特征在于，包括气压传感器，所述气嘴为三通气嘴，包括三通气嘴进气口（31）、三通气嘴采集口（32）和三通气嘴出气口（33），其中，三通气嘴采集口（32）采用过盈配合装配方式与气压传感器（4）连接。

3.根据权利要求1-2任一项所述的单向阀系统，其特征在于，所述气嘴的采集口和出气口的内径尺寸小于进气口的内径尺寸。

4.根据权利要求1-2任一项所述的单向阀系统，其特征在于，所述转接头、单向阀、负压泵、气压传感器与气嘴的过盈配合部位的气嘴的材质为弹性材料。

5.根据权利要求1-2任一项所述的单向阀系统，其特征在于，所述转接头、单向阀、负压泵、气压传感器与气嘴的过盈配合部位的气嘴的材质为硅胶或橡胶, 形状为圆形。

6.根据权利要求1-2任一项所述的单向阀系统，其特征在于，所述转接头、单向阀的材质为弹性材料。

7.权利要求1-2任一项所述的单向阀系统，其特征在于，所述转接头、单向阀的材质为塑胶PP材质。

8.根据权利要求1-2任一项所述的单向阀系统，其特征在于，气嘴内部的任一过盈配合部位设置有突出的密封垫圈；所述密封垫圈与气嘴为一体结构，其材质为弹性材料；所述密封垫的形状与气嘴的过盈配合部位形状一致。

9.根据权利要求8所述的单向阀系统，其特征在于，所述密封垫圈与气嘴为一体结构，其材质硅胶或橡胶；所述密封垫的形状与气嘴的过盈配合部位形状一致，均为O型；所述密封垫圈的个数为3个或5个。

10.根据权利要求1-2任一项所述的单向阀系统，其特征在于，除单向阀的阀座与气嘴连接的过盈配合部位外，气嘴内部其他任一过盈配合部位设置有突出的密封垫圈。

11.根据权利要求10所述的单向阀系统，其特征在于，所述密封垫圈与气嘴为一体结构，其材质硅胶或橡胶；所述密封垫的形状与气嘴的过盈配合部位形状一致，均为O型；所述密封垫圈的个数为3个或5个。

12.根据权利要求1-2任一项所述的单向阀系统，其特征在于，所述气嘴进气口的内径尺寸小于转接头出气口的外径尺寸；所述气嘴的出气口内径尺寸小于负压泵进气口的外径尺寸；所述气嘴采集口的口内径尺寸小于气压传感器采集口的外径尺寸；所述单向阀阀座的外径尺寸大于气嘴进气口和出气口内径尺寸。

13.根据权利要求1-2任一项所述的单向阀系统，其特征在于，所述转接头为鲁尔转接头（1），包括鲁尔接头（11）、接头限位口（12）和鲁尔转接头出气口（13），接头限位口（12）设置在鲁尔接头（11）和鲁尔转接头出气口（13）中间。

14.根据权利要求1所述的单向阀系统，其特征在于，所述隔膜片的邵氏硬度在30±5HD。

15.根据权利要求1所述的单向阀系统，其特征在于，所述隔膜片的壁厚0.15±0.05mm。

16.根据权利要求1-2任一项所述的单向阀系统，其特征在于，所述负压泵（5），包括负压泵进气口（51）和负压泵出气口（52），负压泵出气口（52）连接有鸭嘴阀（6）。