CN206492109U - 一种分体式微阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种分体式微阀，包括阀体、阀芯，其特征在于：所述阀体为分体结构，由前阀体和后阀体构成，所述前阀体具有一阀体内腔，所述阀体内腔一端为出液口，另一端设有内螺纹，所述后阀体一端为进液口，另一端设有外螺纹，前阀体的内螺纹和后阀体的外螺纹配合连接，所述后阀体具有外螺纹的一端端部构成阀座，阀芯位于前阀体的阀体内腔中，并与后阀体上的阀座配合。本实用新型创造性地将阀体改变为分体式结构，实现了微阀的方便组装，保证了产品的一致性，并可以通过更控前阀体改变阀体内腔的大小，适应于各种场合的需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种流体控制装置，具体涉及一种用于控制微量液体配量的微阀结构。
背景技术
微阀适用于极小量（例如以毫升、微升为量级）的液体配量。例如，在雾化给药装置中，需要定量地将药物吸入雾化给药喷嘴，根据使用药物的不同，每次供药量通常在15微升～2毫升之间，这类雾化给药装置中，需要在吸入管的一端设置一微阀，以控制供给喷雾装置药液的量。在临床医学上，有些药物单位时间的静脉注入量比总用量更重要，从药代动力学的角度来说，给药间隔越短，血药浓度波动越小。临床上静脉恒速输注是最有效的方法。静脉全身麻醉常用药物静脉恒速输注体积流量要求如下表一所示。
表一：静脉全身麻醉常用药物静脉恒速输注体积流量要求
在没有精密注射器时，一般用5%葡萄糖稀释后采用静脉点滴，静脉点滴的体积流量一般为2-4mL/min。
如果采用玻璃针管配合不锈钢推杆制备精密注射器，其加工工艺要求高，注射流量受环境影响较大。因此，也需要考虑采用微阀制备精密注射器。
现有的微阀结构，通常由阀体、阀芯、弹簧和定位卡件构成，阀体为类似管状结构，一端口径较小为进液口，进液口内侧构成阀座，阀芯通常为阀球，阀球和弹簧经阀体另一端置入，阀球与阀座配合密封，定位卡件与所述阀体另一端紧配合，并定位弹簧和阀球。
当要求阀体外部最大尺寸达到3mm以下时，因为配件尺寸太小不易注塑，每批次注塑塑料件收缩情况不同，各批次配件间配合度不易调整等原因，不锈钢等金属材料成为首选。而目前小尺寸金属单向阀均为一次性组装，配件组装紧密无法拆开再使用，发生故障只能整体报废。在实际生产环节，组装好的单向阀每只需经测漏合格后才能投入使用，对于不可拆解单向阀，往往组装好的单向阀经测漏不合格只能报废。在使用环节，因为金属材料易锈蚀氧化，为延长使用寿命，只有使用更高性能的材料和配件，但一段时间后也难免会渗漏或者漏液，一旦渗漏也只能整体报废。
另外，由于输送液体粘稠或残留液体在阀体内易结晶固化，管道细长易堵塞，所以要么是一次性使用，要么就要每次使用前后都要反复清洗确认，保证管道内没有锈渍或液体残留，增加了清洗工序，对阀件寿命、人力、时间、资源等成本上都产生不利影响。
再者，现有技术中的微流量单向阀本身没有办法调节流量，如需调节流量，必须在管路中另外加装节流阀或调速阀等流量控制阀或使用结构更复杂的单向节流阀等。
为解决上述问题，需要提供新的微阀结构。
发明内容
本实用新型的发明目的是提供一种分体式微阀，通过结构改进，实现对微阀的阀体内腔的容积控制，保证产品的一致性。
为达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：一种分体式微阀，包括阀体、阀芯，所述阀体为分体结构，由前阀体和后阀体构成，所述前阀体具有一阀体内腔，所述阀体内腔一端为出液口，另一端设有内螺纹，所述后阀体一端为进液口，另一端设有外螺纹，前阀体的内螺纹和后阀体的外螺纹配合连接，所述后阀体具有外螺纹的一端端部构成阀座，阀芯位于前阀体的阀体内腔中，并与后阀体上的阀座配合。
上述技术方案中，由前阀体和后阀体经螺纹连接配合构成阀体，阀芯安装后不需要设置卡件，因此便于安装调节，降低了加工精度要求。阀芯与阀座配合实现密封，在供液时，阀芯受进液口端的压力与阀座脱离，使进液口与出液口连通，完成供液时，阀芯受出液口端的压力回位密封。
进一步的技术方案，所述阀体内腔中设有弹簧，所述弹簧一端与所述阀芯接触，另一端与所述阀体内腔的出液口侧腔壁接触。利用弹簧的压力实现阀芯回位，可以适用于在出液口端不提供回位压力的场合应用。
上述技术方案中，所述阀芯可以是各种形状，例如，所述阀芯为球形；或者，所述阀芯为圆柱形；或者，所述阀芯与阀座接触的一端为半球面，另一端为圆柱形。
通过改变阀体内腔的容积，可以适用于不同的应用。
基于同一技术构思，改变前阀体和后阀体的螺纹连接关系，本实用新型的另一技术方案为：
一种分体式微阀，包括阀体、阀芯，所述阀体为分体结构，由前阀体和后阀体构成，所述前阀体一端为出液口，另一端设有外螺纹，所述后阀体具有一阀体内腔，所述阀体内腔一端为进液口，另一端设有内螺纹，前阀体的外螺纹和后阀体的内螺纹配合连接，所述后阀体的阀体内腔与进液口的连通处构成阀座，阀芯位于后阀体的阀体内腔中，并与后阀体上的阀座配合。
进一步的技术方案，所述阀体内腔中设有弹簧，所述弹簧一端与所述阀芯接触，另一端与前阀体上外螺纹所在的一端的端部接触。
上述技术方案中，所述阀芯可以是各种形状，例如，阀芯为球形；或者，所述阀芯为圆柱形；或者，所述阀芯与阀座接触的一端为半球面，另一端为圆柱形。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
1、现有技术中，微阀结构的阀体都是整体结构的，现有的设计思路只是考虑如何定位阀芯和弹簧；本实用新型创造性地将阀体改变为分体式结构，将阀芯设置在分体的前阀体和后阀体的连接处，并且将前阀体和后阀体采用螺纹连接，因而实现了微阀的方便组装，不需要复杂的模治具。
2、节流阀原理是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的。本实用新型阀件因为内部配件可换，因此可以换用不同截面尺寸或不同长度的阀芯或改变其它阀件壳体配件的尺寸或弹簧的尺寸等多种调节手段来起到类似节流阀的作用。对于流量调节不频繁的应用来说只需更换部分配件就能满足一定时期的要求，减少冗余配置。
3、阀件整体外部直径最小可达1.5mm，即使是小口径管路安装本实用新型单向阀后，阀体部位也可以不突出于管路，外部整体平滑过渡，方便配管，比已知产品THE LEECOMPANY现有单向阀或止回阀最小2.5mm产品还要小。
4、本实用新型的阀体易拆解，所有配件均可单件替换，发现不良可以及时更换配件，同时方便调整精度配合，保证整体的质量。降低材料成本，整只产品成本降低，更利用市场竞争。
5、产品结构易拆解，可见式清洗消毒，降低使用成本，过程损耗。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的结构示意图；
图2是图1的爆炸示意图；
图3是图2的剖视示意图；
图4是实施例二的结构示意图；
图5是实施例三的结构示意图；
图6是实施例四的示意图；
图7是图6的剖视示意图；
图8是实施例五中应用结构示意图；
图9是图8的局部放大示意图；
图10是实施例六的结构示意图；
图11是图10的爆炸示意图；
图12是图11的剖视示意图；
图13、图14是实施例六中另两种结构的剖视示意图。
其中：1、前阀体；2、弹簧；3、阀芯；4、后阀体；5、出液口；6、内螺纹；7、阀座；8、外螺纹；9、进液口；10、阀体内腔；11、上部外壳；12、下部外壳；13、液池；14、弹簧限位壳；15、雾化出口；16、密封件一；17、密封件二；18、紧固件一；19、紧固件二；20、连接件。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例一：参见图1至图3所示，一种分体式微阀，包括前阀体1、后阀体4、阀芯3和弹簧2，如附图3所示，所述前阀体1具有一阀体内腔10，所述阀体内腔一端为出液口5，另一端设有内螺纹6，所述后阀体4一端为进液口9，另一端设有外螺纹8，前阀体1的内螺纹6和后阀体4的外螺纹8配合连接，所述后阀体4具有外螺纹的一端端部构成阀座7。
如图1所示，阀体内腔10中设有弹簧2和阀芯3，弹簧2一端与所述阀芯3接触，另一端与所述阀体内腔的出液口侧腔壁接触，本实施例中的阀芯为球形的阀球，阀球与后阀体上的阀座配合。
本实施例可用于镇痛泵，胰岛素泵，无针注射器，喷雾器等内部单向阀，有利于缩小结构体积，用于开发便携式穿戴式给药器械。
制备精密注射器时，流量要求如下表二所示。
表二：精密注射器注射流量要求
| 注射总量 | 注射器内径(mm) | 最小流量(nl/min) | 最大流量(ml/min) |
| 10μl | 0.485 | 0.184 | 0.027 |
| 25μl | 0.729 | 0.417 | 0.626 |
| 50μl | 1.03 | 0.833 | 0.125 |
| 100μl | 1.457 | 1.667 | 0.250 |
| 250μl | 2.304 | 4.169 | 0.625 |
| 500μl | 3.256 | 8.326 | 1.248 |
本实施例微阀用毛细不锈钢管做为主体阀套，完全可以达到精密注射器要求的内径尺寸，按不同流量要求换用相应阀件匹配要求内径规格，换装于普通注射器针头上，达到同样的流量要求。
实施例二，参见附图4所示，一种分体式微阀，包括前阀体1、后阀体4、阀芯3和弹簧2，所述前阀体1具有一阀体内腔10，所述阀体内腔一端为出液口5，另一端设有内螺纹6，所述后阀体4一端为进液口9，另一端设有外螺纹8，前阀体1的内螺纹6和后阀体4的外螺纹8配合连接，所述后阀体4具有外螺纹的一端端部构成阀座7。阀体内腔10中设有弹簧2和阀芯3，本实施例中，所述阀芯为圆柱形。
实施例三，参见附图5所示，一种分体式微阀，包括前阀体1、后阀体4、阀芯3和弹簧2，所述前阀体1具有一阀体内腔10，所述阀体内腔一端为出液口5，另一端设有内螺纹6，所述后阀体4一端为进液口9，另一端设有外螺纹8，前阀体1的内螺纹6和后阀体4的外螺纹8配合连接，所述后阀体4具有外螺纹的一端端部构成阀座7。阀体内腔10中设有弹簧2和阀芯3，本实施例中，所述阀芯与阀座接触的一端为半球面，另一端为圆柱形。
实施例四，参见附图6和附图7所示，一种分体式微阀，由前阀体1、后阀体4和阀芯3构成，所述前阀体1具有一阀体内腔10，所述阀体内腔一端为出液口5，另一端设有内螺纹6，所述后阀体4一端为进液口9，另一端设有外螺纹8，前阀体1的内螺纹6和后阀体4的外螺纹8配合连接，所述后阀体4具有外螺纹的一端端部构成阀座7。
本实施例中，阀芯为球形，不设置弹簧，阀体内腔容积较小，使用时，球形阀芯在出口端压力的作用下与阀座配合密封。
实施例五：微阀的一种应用
介入法注入化疗药物治疗癌症时，要求多点位分散微量注射，对于急性发作的哮喘病人，也要求一次性雾化吸入浓度较高的药物，以快速缓解病人的急性症状，一般雾化剂一次剂量大约15-30μl。复方药物使用时，其中多种物质微量比例混合时，也同样要求有精确的最小流量输出控制。为达到最小可控输出(体积)量,要解决的关键问题有两个:(1)减小工作截面面积，(2)实现微小位移。
本实用新型的微阀应用于雾化器吸入药液段流量控制，阀体内腔10内径最小可达0.4mm，可有效减小工作截面面积。在同样的流体压力下，阀芯位移可通过阀芯长短、弹簧压缩量和弹簧刚性等多种方式调节，可精确满足设计要求。
参见附图8和附图9所示，雾化吸入器具有上部外壳11和下部外壳12，在下部外壳12内设有液池13、弹簧和弹簧限位壳14，在此实施例中，后阀体4与进水管一体成型，并且伸入液池13中，前阀体1与后阀体4螺纹紧配连接，插入流道，流道前端靠近雾化出口15处设有限位孔，使阀体组件不能脱出管道，同时设有密封件一16、密封件二17和紧固件一18、紧固件二19，保持阀体在运动方向上的稳定性。限位孔到雾化出口之间构建微流道，使流体从通过限位孔0.4mm的孔径到雾化出口处0.005mm的孔径迅速缩小，形成较大液压，反向推动阀芯3顶住后阀体4流体入口，关闭流体反流出口，迫使流体向雾化出口运动。 阀体与液池13通过连接件20连接，同步运动。
状态一：初始状态，微阀与液池13通过连接件20相连，位于雾化出口15下方，外围弹簧预压缩，弹簧上部被压紧在连接件20上，弹簧下部被弹簧限位壳14固定。状态二：工作启动状态，连接件向下运动，弹簧被进一步压缩，微阀和液池与连接件同步向下移动，微阀向下离开喷雾出口，阀芯向上浮动，液体注入管道内。状态三：工作进行至完成状态，撤除加载在连接件上的力，弹簧所受压力骤减，弹簧迅速向上回位到初始状态位置，连接件与液池和微阀同步迅速向上运动，管道内的液体受到钢管微阀挤压，同时阀芯被液体挤压抵在后阀体4阀座7处，堵住向下回水。管道内的液体从上部雾化出口释放。
| 阀腔规格（mm） | 阀芯规格（mm） | 管腔规格（mm） | 出口规格（mm） | 每喷剂量（g） |
| φ1.6*2.0 | φ1.5*1.5 | φ1.8*10 | 0.005 | 0.45g |
| φ1.4*1.8 | φ1.3*1.3 | φ1.6*10 | 0.005 | 0.30g |
实施例六：参见图10至图12所示，一种分体式微阀，包括阀体、阀芯3，所述阀体为分体结构，由前阀体1和后阀体4构成，所述前阀体1一端为出液口5，另一端设有外螺纹8，所述后阀体4具有一阀体内腔10，所述阀体内腔10一端为进液口9，另一端设有内螺纹6，前阀体1的外螺纹8和后阀体4的内螺纹6配合连接，所述后阀体的阀体内腔10与进液口9的连通处构成阀座7，阀芯3位于后阀体的阀体内腔10中，并与后阀体上的阀座7配合。
所述阀体内腔10中设有弹簧2，所述弹簧2一端与所述阀芯3接触，另一端与前阀体1上外螺纹所在的一端的端部接触。
分别参见附图12、13和14，本实施例中，所述阀芯可以为球形、圆柱形，或者，所述阀芯与阀座接触的一端为半球面，另一端为圆柱形。
Claims (10)
1.一种分体式微阀，包括阀体、阀芯，其特征在于：所述阀体为分体结构，由前阀体和后阀体构成，所述前阀体具有一阀体内腔，所述阀体内腔一端为出液口，另一端设有内螺纹，所述后阀体一端为进液口，另一端设有外螺纹，前阀体的内螺纹和后阀体的外螺纹配合连接，所述后阀体具有外螺纹的一端端部构成阀座，阀芯位于前阀体的阀体内腔中，并与后阀体上的阀座配合。
2.根据权利要求1所述的分体式微阀，其特征在于：所述阀体内腔中设有弹簧，所述弹簧一端与所述阀芯接触，另一端与所述阀体内腔的出液口侧腔壁接触。
3.根据权利要求1所述的分体式微阀，其特征在于：所述阀芯为球形。
4.根据权利要求1所述的分体式微阀，其特征在于：所述阀芯为圆柱形。
5.根据权利要求1所述的分体式微阀，其特征在于：所述阀芯与阀座接触的一端为半球面，另一端为圆柱形。
6.一种分体式微阀，包括阀体、阀芯，其特征在于：所述阀体为分体结构，由前阀体和后阀体构成，所述前阀体一端为出液口，另一端设有外螺纹，所述后阀体具有一阀体内腔，所述阀体内腔一端为进液口，另一端设有内螺纹，前阀体的外螺纹和后阀体的内螺纹配合连接，所述后阀体的阀体内腔与进液口的连通处构成阀座，阀芯位于后阀体的阀体内腔中，并与后阀体上的阀座配合。
7.根据权利要求6所述的分体式微阀，其特征在于：所述阀体内腔中设有弹簧，所述弹簧一端与所述阀芯接触，另一端与前阀体上外螺纹所在的一端的端部接触。
8.根据权利要求6所述的分体式微阀，其特征在于：所述阀芯为球形。
9.根据权利要求6所述的分体式微阀，其特征在于：所述阀芯为圆柱形。
10.根据权利要求6所述的分体式微阀，其特征在于：所述阀芯与阀座接触的一端为半球面，另一端为圆柱形。
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|---|---|---|---|---|
| CN106310512A (zh) * | 2016-09-22 | 2017-01-11 | 苏州天健云康信息科技有限公司 | 一种分体式微阀 |
| CN111225709A (zh) * | 2017-10-20 | 2020-06-02 | 金镕玄 | 危险药液注入用冲洗装置及危险药液注入装置 |
| US10948106B2 (en) | 2016-09-22 | 2021-03-16 | Suzhou Skywell Healthcare Information Co, Ltd | Split micro-valve |
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