CN113543754B - 阀冷却和噪声抑制 - Google Patents

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Abstract

某些实施例提供一种安装在歧管顶部上的盖，所述盖包括排气开口和内表面，在所述盖的内表面与所述歧管的外表面之间形成空间，其中所述空间被配置为在定位在阀的第一侧上的入口处接收加压气体。所述阀耦接到所述歧管的外表面并定位在所述空间内。所述排气开口定位在与所述阀的第一侧相对的所述阀的第二侧上，使得加压气体从所述入口围绕所述阀循环并通过所述排气开口离开。

Description

阀冷却和噪声抑制
技术领域
本披露总体上涉及阀冷却和噪声抑制。
背景技术
玻璃体视网膜手术可以包括被执行用于恢复、保护和增强视力的各种手术。玻璃体视网膜手术可以适用于治疗眼睛后部的许多严重病症。玻璃体视网膜手术可以治疗以下病症：比如年龄相关性黄斑变性(AMD)、糖尿病性视网膜病变和糖尿病性玻璃体出血、黄斑裂孔、视网膜脱落、视网膜前膜、CMV(巨细胞病毒性)视网膜炎、以及许多其他眼科病症。
玻璃体是填充眼睛中心的通常透明的凝胶状物质。它可以占眼睛体积的大约三分之二，使其在出生前就具有形态和形状。影响眼睛后部的某些问题可能需要玻璃体切除术或手术去除玻璃体。去除玻璃体可以涉及玻璃体切除器(也称为“切割器”或“玻璃体切割器”)，该玻璃体切除器的工作方式就像一个微小的截断机，该截断机具有振荡微型切割器，以用可控的方式去除玻璃体凝胶。切割器由包括一个或多个气动阀(也称为驱动阀)的气动玻璃体切除机提供动力。在某些情况下，这些气动阀中的一个或多个可以在非常高的输入电压和高速二者下操作。然而，在如此高的输入电压和速度下操作气动阀导致气动阀过热并产生非常大的噪声。
发明内容
本披露总体上涉及阀冷却和噪声抑制。
某些实施例提供一种安装在歧管顶部上的盖，所述盖包括排气开口和内表面，在所述盖的内表面与所述歧管的外表面之间形成空间，其中所述空间被配置为在定位在阀的第一侧上的入口处接收加压气体。所述阀耦接到所述歧管的外表面并定位在所述空间内。所述排气开口定位在与所述阀的第一侧相对的所述阀的第二侧上，使得加压气体从所述入口围绕所述阀循环并通过所述排气开口离开。
以下描述和相关附图详细阐述了一个或多个实施例的某些说明性特征。
附图说明
附图仅描绘了本披露的某些实施例的示例并且因此不应视为限制本披露的范围。
图1展示了根据某些实施例的用于以气动方式供以动力的眼科手术机的手术控制台的实施例。
图2A和图2B展示了根据某些实施例的用于以气动方式供以动力的玻璃体切除机的气动系统的示意图。
图3展示了手术探针的切割装置；
图4A和图4B分别展示了根据某些实施例的处于主模式和备用模式下的冗余气动回路。
图5展示了根据某些实施例的安装在歧管顶部上的示例性盖的剖视图，气动系统结合在歧管中。
图6展示了根据某些实施例的全部安装在图5的歧管顶部上的隔离阀、单一气动阀和盖的俯视剖视图。
图7A展示了根据某些实施例的安装在歧管顶部上的图5的盖的三维视图。
图7B展示了根据某些实施例的安装在歧管顶部上的圆顶形盖的三维视图。
图8展示了根据某些实施例的开槽的示例性入口端口。
图9展示了根据某些实施例的彼此相邻布置的示例性入口端口。
图10展示了根据某些实施例的具有不同开口宽度的多个示例性入口端口。
图11展示了根据某些实施例的出于冷却目的耦接到气动阀和隔离阀的排气端口的示例性管。
为了便于理解，在可能的情况下，使用相同的附图标记来表示附图中共有的相同元件。已设想，一个实施例的元件和特征可以有益地结合在其他实施例中，而无需进一步叙述。
具体实施方式
虽然本发明的特征可以相对于下面的某些实施例和附图进行讨论，但是本发明的所有实施例可以包括本文讨论的一个或多个有利特征。换句话说，虽然一个或多个实施例可以被讨论为具有某些有利特征，但是也可以根据本文讨论的各种其他实施例来使用这类特征中的一个或多个特征。以类似的方式，虽然示例性实施例可以在下面讨论为装置、器械或方法实施例，但是应当理解，这类示例性实施例可以在各种装置、器械和方法中实施。
图1展示了用于以气动方式供以动力的眼科手术机的手术控制台101的实施例。手术控制台101可以被配置为驱动一个或多个气动工具103。工具103可以包括例如剪刀、玻璃体切除器、镊子以及注入或抽取模块。还可以使用其他的工具103。在操作中，图1的以气动方式供以动力的眼科手术机可以操作用于协助外科医生执行各种眼科手术，比如玻璃体切除术。压缩气体(比如氮气)可以通过手术控制台101向动力工具103提供动力。手术控制台101可以包括用于向用户显示信息的显示器109(该显示器还可以结合用于接收用户输入的触摸屏)。手术控制台101还可以包括射流模块105(例如，以支持冲洗/抽吸功能)和用于耦接到工具103的一个或多个端口连接器107(例如，通过附接到工具103的气动管线进行耦接)。
图2A和图2B展示了用于以气动方式供以动力的玻璃体切除机的气动系统的示意图。如在图2A和图2B中所看到的，气动系统可以包括将压力源209(例如，经调节的压力源，比如气缸或壁式插座气体供应器)耦接到输出端口A 213和输出端口B 215的气动阀217(输出端口A 213和输出端口B 215可以通过一个或多个端口连接器107耦接到工具103)。在一些实施例中，气动阀217可以由控制器205控制。在一些实施例中，压力源209的压力也可以由控制器205或单独的控制器(例如，其在手术控制台101的内部)调节。控制器205可以调节压力(例如，以在用于减少气体消耗的较低压力与用于实现较快切割速率的较高压力之间进行平衡，和/或以增大可用的切割速率的动态范围)。在一些实施例中，气动系统的部件可以结合在一个或多个歧管(例如，由比如铝等金属机加工而成)或歧管板中。歧管可以是气密的，并且包括各种配件和联接件，并且能够承受相对较高的气压。歧管可以被制造为多个单独的件，或者歧管可以被制造为单一件。在各种实施例中，气动系统的(例如，在歧管中的)部件可以结合在手术控制台101内部。
阀217可以包括螺线管，该螺线管操作以如来自控制器205的控制信号所指引地将阀217移动至两个位置之一(例如，见图2A至图2B)。在第一位置中，气动阀217可以允许加压气体穿过气动阀217到达输出端口B 215，以向探针切割器225提供气动动力，同时使加压气体从输出端口A 213通过排气端口227排出。在第二位置中，气动阀217可以向输出端口A213提供加压气体，并且使加压气体从输出端口B 215通过排气端口227排出。在该位置中，加压气体可以穿过输出端口A 213以向工具103(例如，探针切割器225)提供气动动力。因此，当气动阀217处于第一位置时，可以对双腔室223的第一腔室229充气，同时对第二腔室231放气。当气动阀217处于第二位置时，可以对第二腔室231充气，同时对第一腔室229放气。应注意，在图2A中示出的气动系统中，仅使用单个压力传感器211，而在图2B中示出的气动系统中使用两个压力传感器212a和212b。还有，虽然在图2A和图2B中未示出隔离阀，但是在某些方面，隔离阀可以耦接到气动阀217以将加压气体提供到气动阀217或阻止加压气体到气动阀217的流动。
如在图3中所看到的，探针切割器225可以充当切割装置。探针切割器225可以在具有切割器端口301的外管303中往复运动(例如，探针切割器225可以由隔膜221移动，该隔膜又由于加压气体被交替地引导至输出端口A和B(并且进入双腔室223的相应腔室中)而振荡)。在一些实施例中，探针切割器225可以通过管219(也可以针对每个端口使用单独的管)附接到输出端口A和B。当探针切割器225前后移动时，探针切割器225可以用探针切割器225的锋利尖端来交替地打开和关闭切割器端口301。探针切割器225通过外管303的每个循环都可以在探针切割器225正在关闭时切割穿过在切割器端口301中的材料(比如玻璃体)。端口占空比(PDC)可以指示切割器端口301打开和关闭的时间量。例如，49％的PDC可以指示切割器端口301在49％的循环时间是打开的(并且在51％的循环时间是关闭的-循环时间例如是切割器端口301的每次相继的打开之间的时间量)。
在一些实施例中，阀占空比(VDC)可以包括气动阀217处于第一位置和处于第二位置的时间量。在一些实施例中，探针切割器225的切割速率可以由控制器205通过阀217控制。例如，为了提供每分钟2500次切割的探针速率，控制器205可以指引气动阀217以每个循环大约24毫秒(ms)的速率交替地向端口A(第二通道)和端口B(第一通道)提供加压气体。为了获得每分钟2500次切割的切割速率，这两个气动通道可以每24ms循环打开/关闭(2500次切割/分钟或1分钟/2500次切割*60秒/1分钟＝0.024秒/次切割＝24毫秒/次切割)，这可以使每个通道打开持续12ms。
为了有益于减少玻璃体切除术手术期间的牵引力(这可能导致视网膜脱落)，期望玻璃体切除术探针以高速操作。通常理解为越快越好。因此，气动阀217经常以其最大速度(以CPM为单位)操作。在非常高的速度下，每个阀循环时间非常短，这需要电磁阀在打开和关闭时快速移动。例如，在15,000cpm和50％VDC下，在每个阀循环中，阀打开和关闭的持续时间仅为2ms。因此，电磁阀不得不非常快速地致动，使得其在少于2ms的时间内打开和关闭。
在一些情况下，通过线圈设计增加螺线管电力和/或应用更高的电压以及更强的复位弹簧可以加速阀致动。然而，增加速度可能会降低气动阀217的可靠性。这是因为在给定时间段内随着阀循环次数的增加，由于机械冲击更高以及螺线管线圈产生热量，阀操作条件可能会在更高的速度下恶化。换句话说，当气动阀217以更高速度(以CPM为单位)操作时，其使用寿命可能会减少。
为提高玻璃体切除术器械的可靠性，在某些情况下，可以使用冗余气动回路，该冗余气动回路提供备用气动阀(BPV)。因此，当主气动阀(比如气动阀217)失效或出现故障时，系统自动切换到备用气动回路，该备用气动回路代替性地操作BPV。
图4A展示了冗余气动回路系统400，该冗余气动回路系统包括操作中的主气动阀(PPV)420和可以被接合以在PPV 420失效时为玻璃体切除术探针480提供动力的备用气动阀(BPV)430。冗余气动回路系统400包括经调节的气动压力源405(例如，压缩气体罐、医院墙壁气体等)和管道401、402、403、404、406、407、408、409及411，这些管道用于将冗余气动回路系统400的部件与玻璃体切除术探针480流体地耦接。
经调节的气动压力源405经由管道401与隔离阀410流体地耦接。如图4A中示出，隔离阀410为四通阀。隔离阀410流体地耦接(经由管道402、403)到PPV 420和BPV 430。还有，PPV 420和BPV 430的每一者流体地耦接(经由管道404、406、407和408)到第一回路选择阀440和第二回路选择阀450两者。
第一回路选择阀440和第二回路选择阀450分别耦接(经由管道409、411)到玻璃体切除术探针480的第一腔室485和第二腔室490。第一腔室485和第二腔室490由隔膜495分离，当PPV 420或BPV 430中的一者交替地驱动腔室485、490和使这些腔室排气时，该隔膜交替地移位。隔膜495进而以上述方式驱动探针切割器475。冗余气动回路系统400包括排气端口421、422、423，这些端口将加压流体排出到大气。
在该详细描述中，为了方便起见，在阀状态的上下文中使用术语“关”和“开”；然而，将阀状态描述为“开”和“关”不应理解为暗示功能性、非功能性等。
在玻璃体切除术手术之前，隔离阀410、第一回路选择阀440和第二回路选择阀450都处于“关”状态。当这些阀处于“关”状态时，借助于隔离阀410通过BPV 430将气动压力输送到第一回路选择阀440和第二回路选择阀450(这些回路选择阀在其“关”状态下阻止流体从BPV 430流出)而抑制气动压力流输送到玻璃体切除术探针480。
在玻璃体切除术手术开始时，入口隔离阀410被致动并置于“开”状态，从而为PPV420供应气动流和压力。PPV 420以特定速率(即，每分钟切割次数或CPM)和由用户及系统控制软件确定的特定阀占空比(VDC)循环开/关。第一回路选择阀440和第二回路选择阀450保持在其“关”状态，这允许来自PPV 420的气动流和压力通过第一回路选择阀440和第二回路选择阀450并到达玻璃体切除术探针480的相应腔室485、490并且使探针切割器475以指定的CPM进行切割。
冗余回路系统400还包括两个压力传感器460、470以及一个或多个系统控制器。压力传感器460、470实时监测管道409、411的两个通道的压力并且系统控制器实时接收并处理压力数据。系统控制器可以通过多种方法确定压力何时正常或异常。例如，在一些情况下，系统控制器可以通过检查由两个压力传感器460、470监测的通道之间的压差来确定压力正常与否。
系统控制器可以检查所监测的通道压力，将压差计算为来自第二压力传感器470的压力减去来自第一压力传感器460的压力，并且在压差超过特定预定阈值时将压差报告为异常。一种特定方法涉及以作为第二通道减去第一通道的压差的形式，将峰值打开压力和峰值关闭压力分别与正常打开阈值和正常关闭阈值进行比较。系统控制器可以在峰值打开压力和峰值关闭压力的两个绝对值分别超过正常打开阈值的绝对值和正常关闭阈值的绝对值时将压力报告为正常。在这个操作状态下，系统控制器允许PPV 420继续操作。
相反地，如果系统控制器确定压力异常，那么系统控制器可以执行一个或多个补救步骤以尝试将气动压力调整回到可接受水平。例如，系统控制器可以调整主驱动阀420的占空比(VDC)以使打开压力和关闭压力的峰值上移或下移。在执行补救步骤之后，系统控制器可以检查来自压力传感器460、470的气动压力并确定补救步骤是否成功。例如，如果VDC调整成功地使峰值打开压力的绝对值和峰值关闭压力的绝对值分别超过正常打开阈值的绝对值和正常关闭阈值的绝对值，那么系统控制器确定补救步骤是成功的并使PPV 420维持操作。相反地，当系统控制器确定补救步骤不成功时，系统控制器可以使冗余回路系统400通过切换到BPV 430而将玻璃体切除术切换到备用模式。
图4B展示了冗余气动回路系统400，其中在系统控制器确定PPV 420失效之后，BPV430被接合以为玻璃体切除术探针480提供动力。当系统控制器将冗余气动回路系统切换到BPV 430时，入口隔离阀被致动并置于“关”状态，从而将气动流和压力供应到BPV 430。BPV430以特定速率(即，每分钟切割次数或CPM)和由用户及系统控制软件确定的特定阀占空比(VDC)循环开/关。还有，系统控制器将第一回路选择阀440和第二回路选择阀450致动到其“开”状态，这允许来自BPV 430的气动流和压力通过第一回路选择阀440和第二回路选择阀450、并到达玻璃体切除术探针480的相应腔室485、490，并且使探针切割器475以指定的CPM进行切割。
压力传感器460、470可以继续实时监测管道409、411的两个通道的压力并且系统控制器可以继续实时接收并处理压力数据，而不会因切换到备用模式而造成中断。系统控制器可以通过多种方法确定压力何时正常或异常。例如，在一些情况下，系统控制器可以通过检查由两个压力传感器460、470监测的通道之间的压差来确定压力是否正常。
系统控制器可以处理两个压力传感器的压力数据并确定压力何时正常或不正常，例如以作为第二通道减去第一通道的压差的形式，将峰值打开压力和峰值关闭压力分别与正常打开阈值和正常关闭阈值进行比较。当压力正常时，系统控制器可以使BPV 430继续操作。当压力异常时，系统控制器可以执行另一补救步骤，例如调整备用驱动阀430的占空比(VDC)以使打开压力和关闭压力的峰值上移或下移。当补救步骤成功地使压力恢复正常时，系统控制器可以使BPV 430维持操作。当补救步骤未能成功地使压力恢复正常时，系统控制器可以确定发生了无法解决的系统故障，并且系统控制器可以关闭玻璃体切除术操作。
此外，由于BPV 430维持与PPV 420相同的玻璃体切除术操作，玻璃体切除术手术不会被中断或停止，并且解决PPV 420失效或故障的服务并不紧迫。
无论是否使用BPV来提供冗余，以高的阀循环速率操作气动阀可能导致气动阀过热并产生大的噪声。例如，将高电压施加到气动阀内的螺线管线圈可能导致螺线管线圈过度过热并更快地致动对应电磁柱塞，从而产生大得多的噪声。因此，本文所描述的某些实施例提供一种排气冷却和消音器盖(“盖”)，以用于使用从气动阀的排气端口排出的加压气体冷却气动阀的温度，同时抑制与电磁柱塞和加压气体的排出相关联的噪声。在气动系统涉及具有隔绝阀以及备用阀的冗余气动回路系统的情况下，本文描述的某些实施例提供一种用于覆盖主气动阀和备用气动阀和/或隔离阀两者的盖，如图5至图10中示出。在这类实施例中，加压气体冷却(多个)气动阀和隔离阀两者。
图5展示了安装在歧管532的顶部上的示例性盖520的剖视图，气动系统结合在歧管中。关于图5描述的气动系统涉及包括隔离阀510、PPV 517和BPV(为简单起见未示出)的冗余气动回路系统。还有，出于简洁和简单，在图5中未示出如关于图4A至图4B描述的冗余气动回路系统的其余部件。盖520可以包括一种或多种塑料、金属、泡沫、橡胶或类似材料。
如上所述，以高的阀循环速率操作PPV 517可能导致气动阀过热并产生大的噪声。盖520被配置为使加压气体围绕PPV 517和隔离阀510的外部循环，以用于冷却目的。在一个示例中，通过连接到与PPV 517相关联的排气端口524的排气路径526的一端处的入口端口528提供加压气体。在某些实施例中，通过钻通歧管532并通过产生连接入口端口528和排气端口524的排气路径526，产生入口端口528。在不同实施例中，入口端口528可以具有不同形状(例如，圆形、线性等)和尺寸。在某些实施例中，代替单个入口端口，可以使用多个入口端口。图8至图10示出了不同形状、尺寸、数目的入口端口的一些示例性变化。入口端口也可以称为孔口。
排气端口524是指PPV 517的排气端口(例如，图4A至图4B的排气端口422)，PPV517通过该排气端口释放加压气体。盖520被成形为使得加压气体通过入口端口528排出并进入盖520下方的空间，围绕PPV 517和隔离阀510循环，从而冷却PPV 517和隔离阀510。盖520下方的空间由盖520的内表面(例如，盖520的所有侧的内表面)和歧管532的外表面形成。歧管532的外表面是指由盖520覆盖的歧管区域。
如所示，盖520还包括排气开口522以允许加压气体从盖520下方的空间离开。在某些情况下，离开排气开口522的加压气体会产生不期望的噪声。因此，在一些实施例中，盖520以及排气开口522被成形为比如减少或抑制所产生的噪声。此外，一个或多个部件(例如，过滤材料)可以放置在排气开口522的外部以进一步降低噪声。例如，部件可以定位在排气开口522的外部以覆盖该开口。可以在排气开口522的外部使用的部件的示例可以包括开孔泡沫、网状泡沫、金属筛网/网孔、穿孔金属/塑料、烧结金属/塑料、(过滤)纸等。
在一个示例中，排气开口522是指在盖520的这些侧之一(示出为侧521)的底部处的矩形开口。侧521面对盖520的另一侧519。入口端口528定位在侧519与PPV 517之间。在其他示例中，排气开口522可以指在盖520的其他区域中具有其他形状的其他类型的开口。在某些实施例中，排气开口522的形状和尺寸被设计成允许排气开口522逐渐减慢膨胀气体的速度，以便降低与加压气体相关联的噪声水平。还有，盖520被配置为通过允许从入口端口528离开的加压气体膨胀来充当消音器，从而减弱气体的压力。在一些实施例中，盖520还通过用噪声吸收材料封闭这种噪声源来抑制由内部电磁阀的机械移动或致动产生的噪声。应注意，虽然图5中示出了单个排气开口522，但是在某些实施例中，盖520可以包括多个排气开口。此外，在不同实施例中，排气开口的尺寸、形状和长度可以不同。
盖520还包括用于将盖520安装到歧管532的一个或多个紧固件。紧固件的示例在图5中被示出为紧固件530，该紧固件可以被拧到歧管532。紧固件530的俯视图在图6中被示出为紧固件530a和530b。
虽然在图5中排气端口524是指PPV 517的排气端口，但是在某些实施例中，排气端口524表示PPV 517的排气端口(例如，图4A至图4B的PPV 420的排气端口422)以及可以与PPV 517一起定位在盖520下面的BPV的排气端口(例如，图4A至图4B的BPV 430的排气端口423)的共用出口。换句话说，在这样一个示例中，排气端口524排出通过PPV 517和BPV的排气端口离开的加压气体。在一个示例中，从PPV 517和BPV的排气端口离开的加压气体可以通过结合到歧管532中的一个或多个排气路径组合。该一个或多个排气路径然后可以在排气端口524处相交。
在某些其他实施例中，排气端口524表示不仅PPV 517和BPV的排气端口而且还有隔离阀510的排气端口的共用出口。换句话说，在这样一个示例中，排气端口524排出通过PPV 517和BPV的排气端口(例如，图4A至图4B的排气端口422和423)以及隔离阀510的排气端口(例如，图4A至图4B的排气端口421)离开的加压气体。还有，在这样一个示例中，从隔离阀510和PPV 517及BPV的排气端口离开的加压气体可以通过将所有排气端口连接在一起的一个或多个排气路径来组合。
在另一示例中，排气端口524表示隔离阀510的排气端口和PPV 517与BPV中的仅一个(例如，图4A至图4B的PPV 420)的排气端口的共用出口。还有，虽然在图5中隔离阀510位于盖520下面，但在某些实施例中，隔离阀510可以在盖520的外部。在这类实施例中，盖520的尺寸可以是较小的。还有，在某些实施例中，PPV 517和BPV可以均定位在盖520下面，而且在某些其他实施例中，PPV 517和BPV中只有一个可以定位在盖520下面。
此外，图5示出了单个歧管板(示出为歧管532)，通过该歧管板产生排气路径526和入口端口528(例如通过钻孔)。然而，在一些实施例中，可以使用多于一个歧管板。在这类实施例中，可以在两个歧管板中产生类似于排气路径526和入口端口528的排气路径和入口端口。例如，在一些实施例中，两个歧管板可以彼此叠置使用，其中可以在两个板之间使用密封件以确保加压气体不会逸出在两个歧管板中产生的排气路径。在一些其他实施例中，可以使用三个歧管板，并且在每两个板之间使用密封件。在这类实施例中，可以在这些歧管板中产生类似于排气路径526和入口528的排气路径和入口。
虽然图5的气动系统涉及冗余气动回路系统(例如，图4A至图4B中示出)，但是在某些实施例中，盖可以结合不涉及冗余气动回路系统的气动系统一起用于冷却和噪声抑制。关于图2A和图2B描述了这种系统的示例。在这类实施例中，类似于盖520的盖用于冷却和抑制由气动阀(例如，图2A至图2B的气动阀217)产生的任何噪声。更具体地说，从气动阀的排气端口(例如，类似于排气端口524)离开的加压气体被排出到盖下方的空间中以冷却气动阀。加压气体然后离开盖的排气开口，该排气开口被配置为抑制与加压气体相关联的噪声。在一些实施例中，盖520还通过用噪声吸收材料封闭这种噪声源来抑制由内部电磁阀的机械移动或致动产生的噪声。在隔离阀耦接到图2A和图2B的气动阀的情况下，隔离阀也可以定位在盖下方。在这种情况下，在图5中且稍后在图7A至图11中示出的PPV 517和隔离阀510分别可以表示图2A至图2B的气动阀217和耦接到气动阀217的隔离阀。应注意，无论盖(例如，盖520)覆盖的阀的数量如何，本文描述的实施例都适用。例如，在一个示例中，可以只覆盖单个阀，而在其他示例中，可以覆盖多个阀(两个、三个或更多个)。还有，无论定位在盖下面的(多个)气动阀和/或隔离阀的类型或功能性如何，本文描述的实施例都适用。换句话说，虽然本文描述的(多个)气动阀和/或隔离阀结合以气动方式供以动力的眼科手术机一起使用，但是本披露的实施例适用于与结合任何机器或装置一起使用的任何类型的气动阀和/或隔离阀相关联的冷却和噪声抑制。
图6展示了全部安装在歧管532的顶部上的隔离阀510、单个PPV 517和盖520的俯视剖视图。如所示，盖520包括用于将盖520安装到歧管532的两个紧固件530a和530b。入口端口528位于PPV 517与盖520的一侧519之间，加压气体从该入口端口排出到盖520下方的空间中，以用于冷却PPV 517和/或隔离阀510。然后，加压气体从盖520的另一侧521的排气开口离开。如所示，盖520的一侧519的内表面640与PPV 517的一侧642之间的距离被配置成使得从入口端口528离开的加压气体被迫流到PPV 517的表面或外部附近、或其表面或外部上。在图6中，距离被示出为距离629。在一个示例中，距离629是八分之一英寸。通常，该距离足够大以允许离开入口端口528的加压气体膨胀，使得压力不会在盖下方累积。该距离也足够小，以确保加压气体不会背离PPV 517膨胀。
图7A展示了安装在歧管532的顶部上的盖520的三维视图。如所示，盖520是具有开放底部的五面盒，该盖是使用紧固件530安装在歧管532上。盖520的开放底部被配置为接纳PPV 517和隔离阀510。盖522在其一侧521上提供排气开口522，加压气体通过该排气开口离开盖520下方的空间。虽然示出为具有矩形形状的盒，但是盖520可以具有不同的形状和尺寸。如图7B中所见，在一些实施例中可以使用圆顶形盖。在一些实施例中，圆顶可以为椭圆形圆顶。
图8至图10展示了一个或多个入口端口的不同示例，加压气体通过该一个或多个入口端口排出到盖520下方的空间中。
图8展示了开槽的入口端口828。从声音衰减的角度来看，通过沿着单个平面或开槽入口端口828聚焦声音，和/或从冷却的角度来看，通过在阀517上方供应坚实空气幕，和/或从制造的角度来看(例如，开槽入口端口可以比(多个)孔更易于制造)，开槽入口端口828可能是有利的。虽然在图8中仅示出了单个开槽入口端口828，但是在某些实施例中，可以使用多个开槽入口端口。
图9展示了彼此相邻布置的入口端口928。在某些实施例中，所有入口端口928都从与和PPV 517和/或隔离阀510相关联的排气端口连接的相同排气路径(例如，排气路径526)供给。应注意，在不同实施例中，入口端口928的数目、尺寸和形状可以不同。还有，在某些实施例中，可以使用不同尺寸和形状的入口端口的组合。例如，在使用多个入口端口的实施例中，一个入口端口可以被开槽，而其他入口端口可以为圆形。从声音衰减的角度来看(例如，可以选择孔或入口端口928的尺寸以减少或降低来自通路的声音)，和/或从冷却的角度来看(例如，入口端口928可以提供对到某些位置的空气流的精确控制)，和/或从制造的角度来看(如果期望较少的气流，那么制造一个小孔或一系列孔可能会更容易)，使用入口端口928可能是有利的。
图10展示了具有不同开口宽度的多个入口端口1028。在某些实施例中，所有入口端口1028从与和PPV 517和/或隔离阀510相关联的(多个)排气端口连接的相同排气路径供给。从声音衰减的角度来看(例如，在不同位置中使用不同的孔尺寸可能比使用均匀孔尺寸/图案(例如，入口端口928)更有效地用于声音衰减目的)，和/或从冷却的角度来看(例如，改变开口宽度允许更多/更少的空气流向某个位置)，使用入口端口1028可能是有利的。
在某些实施例中，入口端口(比如图5至图10中展示的入口端口)可以包括抑制噪声的过滤材料。作为示例，过滤材料可以放置在入口端口内或上。过滤材料的示例可以包括筛网、穿孔、网孔、开孔泡沫、烧结材料等。
图11展示了用于冷却PPV 1117以及隔离阀1110的替代性实施例，这些阀是冗余气动回路系统的部分，为简单起见，未示出冗余气动回路系统的其他部件。还有，图11未展示歧管，PPV 1117和隔离阀1110安装在该歧管上。在图11中，PPV 1117的排气端口1124耦接到管1150，该管将从排气端口1124离开的加压气体吹到PPV 1117的外部。管1150也可以称为排气路径。更具体地说，代替产生通过一个或多个歧管的排气路径以将从排气端口1124离开的加压气体引导到PPV 1117旁边的入口端口，在图11的实施例中，管1150用于将从排气端口1124离开的加压气体引导到PPV 1117的外部。在某些实施例中，管1150没有结合到一个或多个歧管中，而在某些其他实施例中，管1150结合到其顶部上安装有PPV 1117的一个或多个歧管中。在一个示例中，管1150是塑料气体管。
如图11中示出，隔离阀1110的排气端口1126耦接到管1152，该管将从排气端口1126离开的加压气体吹到隔离阀1110的外部。在某些实施例中，管1152没有结合到一个或多个歧管中，而在某些其他实施例中，管1152结合到其顶部上安装有隔离阀1110的一个或多个歧管中。在一个示例中，管1152是塑料气体管。
虽然在图11的实施例中，单独的管耦接到PPV 1117和隔离阀1110的排气端口1124和1126中的每一者，但是在某些其他实施例中，单个管可以通过连接器元件耦接到排气端口1124和1126两者并且将从排气端口1124和1126离开的加压气体吹到PPV 1117和隔离阀1110中的一者或两者上。
虽然离开管1150和1152的加压气体能够冷却PPV 1117和隔离阀1110，但是气流会产生一些不期望的噪声。因此，在某些实施例中，类似于图5的盖520的盖不仅可以用于确保加压气体围绕PPV 1117和隔离阀1110循环，从而更有效地冷却阀，而且还可以抑制与排气气体相关联的噪声。在某些实施例中，盖还通过用噪声吸收材料封闭这种噪声源来抑制由内部电磁阀的机械移动或致动产生的噪声。在某些实施例中，盖安装在PPV 1117和隔离阀1110的顶部上，具有两个开口以允许管1150和1152从盖出来并具有两个其他开口以允许管1150和1152的尖端再次进入盖。盖还包括类似于排气开口522的排气开口，以允许加压气体离开盖下方的空间。在管被结合到歧管中的实施例中，盖可以仅包括两个开口以允许管1150和1152的尖端进入盖。管1150和1152可以相应地充当供气体进入由盖限定的空间的入口。应注意，入口可以指入口端口(例如，入口端口528、828、928、1028)或管(例如，管1150和1152)。
应注意，虽然图5至图11中示出的隔离阀(例如，510或1110)为结合如图4A至图4B中示出的冗余气动回路一起使用的隔离阀，但是在某些实施例中，定位在本文描述的盖520下面的隔离阀可能不是冗余气动回路系统中使用的隔离阀。例如，在某些情况下，隔离阀可以结合不涉及冗余气动回路系统的气动系统一起使用(例如，图2A至图2B)。还有，在某些实施例中，定位在本文描述的盖520下面的隔离阀可能不是四通阀，比如图4A至图4B中示出的。例如，隔离阀可以为三通阀或任何其他类型的隔离阀。换句话说，无论定位在盖520下面的隔离阀的类型和用途如何，本文关于图5至图11描述的实施例都是适用的。
提供前面的描述是为了使本领域的任何技术人员能够实践本文所描述的各种实施例。对这些实施例的各种修改对于本领域技术人员来说是显而易见的，并且本文所定义的一般原理可以应用于其他实施例。因此，权利要求不旨在限于本文所示的实施例，而是被赋予与权利要求的语言一致的全部范围。

Claims (14)

1.一种安装在歧管顶部上的盖，所述盖包括：
排气开口；以及
内表面，在所述盖的内表面与所述歧管的外表面之间形成空间，其中：
所述空间被配置为在定位在阀的第一侧上的入口处接收加压气体；
所述阀耦接到所述歧管的外表面并定位在所述空间内；并且
所述排气开口定位在与所述阀的第一侧相对的所述阀的第二侧上，使得加压气体从所述入口围绕所述阀循环并通过所述排气开口离开；
其中：
所述入口包括入口端口，
所述入口端口通过所述歧管中的通路连接到所述阀的排气端口，并且
所述加压气体通过所述排气端口从所述阀释放。
2.如权利要求1所述的盖，其中：
所述入口端口定位在所述盖的第一侧与所述阀的第一侧之间，并且
所述盖的第二侧包括所述排气开口。
3.如权利要求1所述的盖，其中，所述盖为具有开放底部的矩形形状，其中所述盖的开放底部被配置为接纳所述阀。
4.如权利要求1所述的盖，其中，所述盖包括具有开放底部的圆顶，其中所述盖的开放底部被配置为接纳所述阀。
5.如权利要求4所述的盖，其中，所述盖包括椭圆形圆顶。
6.如权利要求1所述的盖，其中，第二阀耦接到所述歧管的外表面并定位在所述空间内。
7.如权利要求6所述的盖，其中，
所述加压气体通过所述排气端口从所述阀和所述第二阀释放，
所述排气端口在所述阀与所述第二阀之间共用。
8.一种安装在歧管顶部上的盖，所述盖包括：
排气开口；以及
内表面，在所述盖的内表面与所述歧管的外表面之间形成空间，其中：
所述空间被配置为在定位在阀的第一侧上的入口处接收加压气体；
所述阀耦接到所述歧管的外表面并定位在所述空间内；并且
所述排气开口定位在与所述阀的第一侧相对的所述阀的第二侧上，使得加压气体从所述入口围绕所述阀循环并通过所述排气开口离开；
其中：
所述入口包括管，
所述管连接到所述阀的排气端口，并且
所述加压气体通过所述排气端口从所述阀释放。
9.一种气动系统，包括：
工具，所述工具在气动驱动隔膜的相应侧上具有第一腔室和第二腔室，以用于所述工具的部件往复运动；
加压气体源；
耦接到所述加压气体源的阀，所述阀具有螺线管，所述螺线管在被供应电流时使电磁柱塞移动，以交替地通过第一出口管线和第二出口管线输送和排出加压气体，所述第一出口管线和所述第二出口管线分别将加压气体输送到所述工具的第一腔室和从所述工具的第一腔室排出所述加压气体、以及将加压气体输送到所述工具的第二腔室和从所述工具的第二腔室排出所述加压气体；
耦接到所述阀的螺线管的电源，所述电源用于供应电压以驱动所述螺线管中的电流；
歧管，所述阀安装在所述歧管的顶部上；
盖，所述盖安装在所述歧管的顶部上，其中所述盖包括：
排气开口；以及
内表面，在所述盖的内表面与所述歧管的外表面之间形成空间，其中：
所述空间被配置为在定位在阀的第一侧上的入口处接收加压气体；
所述阀耦接到所述歧管的外表面并定位在所述空间内；并且
所述排气开口定位在与所述阀的第一侧相对的所述阀的第二侧上，使得加压气体从所述入口围绕所述阀循环并通过所述排气开口离开。
10.如权利要求9所述的气动系统，其中：
所述入口包括入口端口，
所述入口端口通过所述歧管中的通路连接到所述阀的排气端口，并且
所述加压气体通过所述排气端口从所述阀释放。
11.如权利要求10所述的气动系统，其中：
所述入口端口定位在所述盖的第一侧与所述阀的第一侧之间，并且
所述盖的第二侧包括所述排气开口。
12.如权利要求9所述的气动系统，其中，所述盖为具有开放底部的矩形形状，其中所述盖的开放底部被配置为接纳所述阀。
13.如权利要求9所述的气动系统，进一步包括隔离阀及控制系统，其中：
所述控制系统被配置为致动所述隔离阀以选择性地允许气动压力流向所述阀而抑制气动压力流向备用阀，以及抑制气动压力流向所述阀而允许气动压力流向所述备用阀，
所述隔离阀耦接到所述歧管的外表面并定位在所述空间内。
14.如权利要求13所述的气动系统，其中：
所述入口包括入口端口，
所述入口端口通过所述歧管中的通路连接到所述阀的排气端口，
所述加压气体通过所述排气端口从所述阀释放，
所述排气端口在所述阀与第二阀之间共用。
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