CN113294571B - 一种高精度医疗气体减压阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度医疗气体减压阀，包括阀体、转动轴、叶轮、阀盖、金属块、连通管、压力调节机构、发电机构、清灰机构、防漏机构，所述阀体为空心结构，所述阀体与阀盖通过螺栓固定连接，所述转动轴与阀体通过轴承贯穿转动连接，所述叶轮与所述转动轴位于阀体内部的一段过盈配合，所述阀盖的截面为凸字形且开设有凹槽，所述阀盖凹槽处的内顶壁胶合有金属块，所述连通管一端与阀盖顶壁贯穿固定连接并延伸至所述阀盖的凹槽内。优点在于：本发明相较于现有的弹簧式的减压阀具有更高的调节精度，拆卸与维修方便也更加方便，且具有一定的清灰功能，保证排出气体的洁净，还能防止连接处出现泄漏，同时更加节能。

Description

一种高精度医疗气体减压阀

技术领域

本发明涉及减压阀技术领域，尤其涉及一种高精度医疗气体减压阀。

背景技术

阀体是我们生活中常见的工具一致，其设置于管路中用于启闭或调节，在医疗行业中，减压阀也是常用的阀体之一，减压阀是采用控制阀体内的启闭件的开度来调节介质的流量，将介质的压力降低，同时借助阀后压力的作用调节启闭件的开度，使阀后压力保持在一定范围内，一般医疗中用于氧气瓶氧气的供应，由于氧气在氧气瓶内存储具有很大压力，因此需要通过减压阀进行减压排出后，才可使用。

现有技术中，现有的减压阀往往都是通过弹簧作为调节部件，其精度较低，且氧气瓶内的杂质会随氧气排出，影响正常使用，现有的减压阀不具备清灰效果，且现有的减压阀往往都是一体铸造成型的，在需要对阀体内部部件进行检查与更换时，较为麻烦，为此，我们提出了一种高精度医疗气体减压阀。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中精度低、不具备清灰效果、拆卸检修更换过程繁琐的问题，而提出的一种高精度医疗气体减压阀。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种高精度医疗气体减压阀，包括阀体、转动轴、叶轮、阀盖、金属块、连通管、压力调节机构、发电机构、清灰机构、防漏机构，所述阀体为空心结构，所述阀体与阀盖通过螺栓固定连接，所述转动轴与阀体通过轴承贯穿转动连接，所述叶轮与所述转动轴位于阀体内部的一段过盈配合，所述阀盖的截面为凸字形且开设有凹槽，所述阀盖凹槽处的内顶壁胶合有金属块，所述连通管一端与阀盖顶壁贯穿固定连接并延伸至所述阀盖的凹槽内，另一端贯穿所述阀体并与阀体通过螺栓固定连接，所述防漏机构位于阀体两端各设置有一组，所述压力调节机构密封滑动套接在阀体内部，所述发电机构设置于阀体底壁内。

在上述的高精度医疗气体减压阀中，所述发电机构，其用于为减压阀正常工作提供能量，包括安装腔、转动盘、连接杆、撞击板、功能槽、压电陶瓷、蓄电池，所述安装腔开设在阀体底壁内，所述转动轴贯穿延伸至所述安装腔内并与转动盘过盈配合，所述功能槽开设在安装腔内侧壁，所述功能槽内侧壁设置有若干压电陶瓷，所述撞击板滑动套接在功能槽内，所述连接杆一端与转动盘底壁通过销轴转动连接，另一端与所述撞击板侧壁通过销轴转动连接，所述蓄电池设置在阀体内，所述压电陶瓷与蓄电池通过导线串联。

在上述的高精度医疗气体减压阀中，所述压力调节机构，其用于调节压力阀的输出端压力，包括调节管、电磁铁、复位弹簧、静电发生器、导向块，所述调节管与阀体内侧壁密封滑动套接，所述复位弹簧设置在所述阀体内底壁与调节管底壁之间，所述电磁铁设置在调节管壁内，所述导向块与调节管上表面胶合，所述导向块密封滑动套接在阀盖的凹槽内，所述静电发生器胶合在调节管内侧壁上，所述静电发生器与压电陶瓷通过导线串联。

在上述的高精度医疗气体减压阀中，其用于密封压力阀与其他部件的连接处，包括连接环、环形槽、抵紧板、气孔，所述连接环与阀体端壁焊接，所述环形槽开设在所述连接环远离阀体一侧的侧壁上，所述抵紧板密封滑动套接在环形槽内，所述气孔开设在所述连接环与阀体内，所述气孔连通所述阀体内部与环形槽。

在上述的高精度医疗气体减压阀中，其用于对所述调节管内的灰尘进行清理，包括清灰管、顶块、封板、安装槽、滑块、连接弹簧、吸灰槽，所述吸灰槽开设在调节管底壁内，所述封板密封滑动套接在吸灰槽内，所述清灰管一端与调节管贯穿密封滑动连接并延伸至所述吸灰槽内，所述清灰管另一端与阀体底壁贯穿滑动连接并延伸所述阀体外部，所述顶块胶合在清灰管顶壁上，所述安装槽开设在调节管底壁内并与所述吸灰槽连通，所述滑块滑动套接在安装槽内，所述滑块上表面与封板下表面胶合，所述连接弹簧固定连接在滑块与对应的所述安装槽内底壁之间。

在上述的高精度医疗气体减压阀中，所述转动轴与阀体之间的轴承为密封轴承，所述阀体与阀盖的接缝处设置有密封垫，所述连通管内设置有单向阀。

在上述的高精度医疗气体减压阀中，所述抵紧板远离阀体一侧的侧壁胶合有密封橡胶垫。

在上述的高精度医疗气体减压阀中，所述调节管的内径与所述阀体输入端的内径一致，所述调节管设置有凸起，所述调节管凸起的长度与宽度均应大于所述阀体输入端的内径。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、通过设置阀体与阀盖两个部件，并通过螺栓连接，当需要对阀体内部元件进行检修与更换时，只需要拆卸螺栓即可，大大方便了对阀体的检修过程；

2、通过设置电磁铁与金属块，通过电磁铁对金属块的磁吸引力与阀体输出端的压力进行平衡，从而通过电磁铁的磁力作为可调控部件，只需要对通过电磁铁的电流进行调节，即可调节磁力大小，相较于现有技术通过弹簧与螺纹杆作为可调控部件，具更高的调节精度；

3、通过设置风轮、转动轴、转动盘、连接杆、撞击板、功能槽、压电陶瓷、蓄电池，并通过压力气体本身的压力，驱动转动盘转动，使得转动盘通过连接杆带动撞击板不断的撞击压电陶瓷进行发电，并通过蓄电池进行收集，供给阀体使用，使得本发明中的阀体不需要外部供电，更加节能的同时适用于无电环境下使用；

4、当压电陶瓷电储存供给电磁铁使用时，同时使得静电发生器向通过的气体发射电荷，使得气体内的杂质携带电荷，途经电磁铁时，在洛伦兹力的作用下向下偏转，吸附在调节管内底壁上，从而避免杂质随空气一同排出，达到一定的清灰效果，避免杂质影响气体的正常使用；

5、通过设置清灰管、顶块、封板、安装槽、滑块、连接弹簧、吸灰槽，当不需要使用气体时，可以通过清灰管，将调节管内底壁吸附的灰尘进行清理，对压力阀内部清洁操作更加方便，同时保证压力阀本身的洁净；

6、通过设置防漏机构，可以通过气体自身所携带的压力，使得抵紧板滑出将连接处抵紧，有效的防止减压阀与其连接部件的连接处发生泄漏。

附图说明

图1为本发明提出的一种高精度医疗气体减压阀的结构示意图；

图2为本发明提出的一种高精度医疗气体减压阀的剖视图；

图3为图2中的A处放大图；

图4为图2中的B处放大图；

图5为图2中的C-C处剖面图；

图6为本发明提出的一种高精度医疗气体减压阀中调节管的结构示意图；

图7为本发明提出的一种高精度医疗气体减压阀中清灰管的结构示意图。

图中：1阀体、101转动轴、102叶轮、103阀盖、104金属块、105连通管、2调节管、201电磁铁、202复位弹簧、203静电发生器、204导向块、3连接环、301环形槽、302抵紧板、303气孔、4安装腔、401转动盘、402连接杆、403撞击板、404功能槽、405压电陶瓷、406蓄电池、5清灰管、501顶块、502封板、503安装槽、504滑块、505连接弹簧、506吸灰槽。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

参照图1-7，一种高精度医疗气体减压阀，包括阀体1、转动轴101、叶轮102、阀盖103、金属块104、连通管105、压力调节机构、发电机构、清灰机构、防漏机构。如图1所示，阀体1包括一个输出端和一个输入端，阀体1为空心结构，阀体1与阀盖103通过螺栓固定连接，转动轴101与阀体1通过轴承贯穿转动连接，转动轴101贯穿延伸至阀体1的输入端内，叶轮102也设置在阀体1的输入端内，通过输入的高压气体驱动叶轮102转动，并通过发电机构进行发电，叶轮102与转动轴101位于阀体1内部的一段过盈配合，阀盖103的截面为凸字形且开设有凹槽，阀盖103凹槽处的内顶壁胶合有金属块104，连通管一端与阀盖103顶壁贯穿固定连接并延伸至阀盖103的凹槽内，另一端贯穿阀体1并与阀体1通过螺栓固定连接，防漏机构位于阀体1两端各设置有一组，压力调节机构密封滑动套接在阀体1内部，发电机构设置于阀体1底壁内。

发电机构，其用于为减压阀正常工作提供能量，包括安装腔4、转动盘401、连接杆402、撞击板403、功能槽404、压电陶瓷405、蓄电池406，安装腔4开设在阀体1底壁内，转动轴101贯穿延伸至安装腔4内并与转动盘401过盈配合，功能槽404开设在安装腔4内侧壁，功能槽404内侧壁设置有若干压电陶瓷405，撞击板403滑动套接在功能槽404内，撞击板403靠近压电陶瓷405一侧的侧壁设置有多个凸起，该凸起与压电陶瓷405一一对应，减小撞击压电陶瓷405的面积，从而使得压电陶瓷405的发电量更大，且凸起处还设置有橡胶垫，减轻撞击对撞击板403的反作用力，从而减小连接杆402所受的反作用力，保护连接杆402，延长其寿命，连接杆402一端与转动盘401底壁通过销轴转动连接，另一端与撞击板403侧壁通过销轴转动连接，蓄电池406设置在阀体1内，压电陶瓷405与蓄电池406通过导线串联。

压力调节机构，其用于调节压力阀的输出端压力，包括调节管2、电磁铁201、复位弹簧202、静电发生器203、导向块204，如推5所示，电磁铁201为蹄形电磁铁，其两个竖向部分之间可以产生水平方向的磁场，并通过静电发生器203发生电荷，使得杂质带上电荷，通过电磁铁201的磁力使得带电荷的杂质受到向下的洛伦兹力，吸附在调节管2内底壁上，防止其排向输出端，调节管2与阀体1内侧壁密封滑动套接，复位弹簧202设置在阀体1内底壁与调节管2底壁之间，复位弹簧202可以在关闭减压阀或不使用减压阀时，使得调节管2下滑，从而通过阀体1将调节管2密封，防止外界的灰尘进入调节管2内，同时密闭的环境便于对调节管2内的灰尘进行清洁，电磁铁201设置在调节管2壁内，导向块204与调节管2上表面胶合，导向块204密封滑动套接在阀盖103的凹槽内，导向块2保证调节管2可以正常的上下滑动，静电发生器203胶合在调节管2内侧壁上，静电发生器203与压电陶瓷405通过导线串联，电磁铁201与蓄电池406串联并连接有一个滑动变阻器(图中未画出)，通过调节滑动变阻器的阻值，即可调节电磁铁201磁力大小，从而调节调节管2的位置；

值得一提的是，若需要更高的调节精度，可以通过更换滑动变阻器，使用更多绕线圈数的滑动变阻器，即改变滑动距离所带来的电阻改变，亦即改变滑动距离带动的电磁铁201阻值的变化，来增加调节机构的调节精度。

防漏机构，其用于密封压力阀与其他部件的连接处，包括连接环3、环形槽301、抵紧板302、气孔303，连接环3与阀体1端壁焊接，环形槽301开设在连接环3远离阀体1一侧的侧壁上，抵紧板302密封滑动套接在环形槽301内，气孔303开设在连接环3与阀体1内，气孔303连通阀体1内部与环形槽301，通过气体自身的压力将抵紧板302压出环形槽301，并与连接部件抵紧，防止泄漏，气体自身的压力越大，其越易在连接处发生泄漏，而防漏机构通过气体自身压力进行密封，气体压力越大其抵紧力越大，防漏效果越好，可以有效的防止连接处泄漏。

清灰机构，其用于对调节管2内的灰尘进行清理，包括清灰管5、顶块501、封板502、安装槽503、滑块504、连接弹簧505、吸灰槽506，吸灰槽506开设在调节管2底壁内，封板502密封滑动套接在吸灰槽506内，封板502底壁也设置有密封垫，当正常使用减压阀时，内部的压力会将封板502仅仅压于吸灰槽506内，并通过底部的密封垫密封，因此正常使用减压阀时，吸灰槽506处不会发生泄漏，保证调节管2内的密闭性，清灰管5一端与调节管2贯穿密封滑动连接并延伸至吸灰槽506内，清灰管5另一端与阀体1底壁贯穿滑动连接并延伸阀体1外部，顶块501胶合在清灰管5顶壁上，安装槽503开设在调节管2底壁内并与吸灰槽506连通，滑块504滑动套接在安装槽503内，滑块504上表面与封板502下表面胶合，连接弹簧505固定连接在滑块504与对应的安装槽503内底壁之间，如图7所示，顶块501均匀分布有四个，用于通过清灰管5将封板502顶起，对调节管2内部进行清理。

转动轴101与阀体1之间的轴承为密封轴承，阀体1与阀盖103的接缝处设置有密封垫，密封垫与密封轴承均为了保证减压阀的气密性，防止气体泄漏，连通管105内设置有单向阀，单向阀仅允许气体从阀体1的输出端流向阀盖103的凹槽内。

抵紧板302远离阀体1一侧的侧壁胶合有密封橡胶垫，通过抵紧密封橡胶垫对连接处进行密封。

调节管2的内径与阀体1输入端的内径一致，调节管2设置有凸起，调节管2凸起的长度与宽度均应大于阀体1输入端的内径，凸起保证调节管2下滑时，调节管2的上半部分与凸起部分可以很好的将阀体1输入端的错位部分进行密封。

本发明中，将减压阀接于两个待连接的部件之间，并使得带有压力的气体从阀体1的输入端进入，输出端排出，输入端与输出端带有压力的气体首先通过连接孔303进入环形槽301内，并通过气体自身的压力将抵紧板302压出，紧紧的将抵紧板302上的密封垫与连接部件抵紧密封，防止连接处出现泄漏，且气体压力越大，密封越严密；

气体在输入端进入时，通过自身压力带动风轮102转动，从而使得与风轮102过盈配合的转动轴101转动，转动轴101带动与其过盈配合的转动盘401转动，转动盘401转动通过连接杆402带动撞击板403往复运动，不断的撞击压电陶瓷405，使得压电陶瓷405产生电能，并通过蓄电池406进行储存，同时，使得静电发生器203通电，向调节管2内发生电荷；

蓄电池406内蓄积的电量，供给电磁铁201使用，产生磁力，使得电磁铁201对金属块104产生磁吸引力，使得调节管2受到向上的力，同时输出端排出的气体通过连通管105进入阀盖103内，通过输出端气体的压力对调节管2施加一个向下的力，通过两个力的平衡，来调节调节管2的位置，从而调节调节管2与阀体1输入端的错位面积，从而调节输出端的压力，当需要调节输出压力时，只需要调节电磁铁201通过电流值，调节其磁力大小，即可调节调节管2平滑状态时的位置，从而调节压力；

气体通过调节管2时，气体内的杂质在静电发生器203处使得杂质表面携带一定的发射电荷，在通过电磁铁201时，在电磁铁201的磁场下，受到竖直向下的洛伦兹力，从而使得杂质紧紧吸附在调节管2内底壁，防止其排向阀体1的输出端；

当减压阀使用完毕后，处于关闭状态时，此时电磁铁201不具有磁力，连通管105内也不具备压力气体，此时调节管2在复位弹簧202的弹力下复位，将阀体1的输出端与输入端与调节管2内部进行封堵，防止外界灰尘进入调节管2内，此时，向上推动清灰管5，使得清灰管5顶端的顶块501将封板502向上顶起，顶出吸灰槽506，再通过清灰管5向调节管2内伸入一个软管，并通过软管进行吸气，即可将调节管2内底壁吸附的灰尘吸出，对调节管2内进行清洁，清洁完毕后，向下拉动清灰管5，此时在连接弹簧505的弹力下，封板502复位，将吸灰槽506封堵，即清理完成。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高精度医疗气体减压阀，其特征在于：包括阀体（1）、转动轴（101）、叶轮（102）、阀盖（103）、金属块（104）、连通管（105）、压力调节机构、发电机构、清灰机构、防漏机构，所述阀体（1）为空心结构，所述阀体（1）与阀盖（103）通过螺栓固定连接，所述转动轴（101）与阀体（1）通过轴承贯穿转动连接，所述叶轮（102）与所述转动轴（101）位于阀体（1）内部的一段过盈配合，所述阀盖（103）的截面为凸字形且开设有凹槽，所述阀盖（103）凹槽处的内顶壁胶合有金属块（104），所述连通管一端与阀盖（103）顶壁贯穿固定连接并延伸至所述阀盖（103）的凹槽内，另一端贯穿所述阀体（1）并与阀体（1）通过螺栓固定连接，所述防漏机构位于阀体（1）两端各设置有一组，所述压力调节机构密封滑动套接在阀体（1）内部，所述发电机构设置于阀体（1）底壁内；

所述发电机构，其用于为减压阀正常工作提供能量，包括安装腔（4）、转动盘（401）、连接杆（402）、撞击板（403）、功能槽（404）、压电陶瓷（405）、蓄电池（406），所述安装腔（4）开设在阀体（1）底壁内，所述转动轴（101）贯穿延伸至所述安装腔（4）内并与转动盘（401）过盈配合，所述功能槽（404）开设在安装腔（4）内侧壁，所述功能槽（404）内侧壁设置有若干压电陶瓷（405），所述撞击板（403）滑动套接在功能槽（404）内，所述连接杆（402）一端与转动盘（401）底壁通过销轴转动连接，另一端与所述撞击板（403）侧壁通过销轴转动连接，所述蓄电池（406）设置在阀体（1）内，所述压电陶瓷（405）与蓄电池（406）通过导线串联；

所述压力调节机构，其用于调节压力阀的输出端压力，包括调节管（2）、电磁铁（201）、复位弹簧（202）、静电发生器（203）、导向块（204），所述调节管（2）与阀体（1）内侧壁密封滑动套接，所述复位弹簧（202）设置在所述阀体（1）内底壁与调节管（2）底壁之间，所述电磁铁（201）设置在调节管（2）壁内，所述导向块（204）与调节管（2）上表面胶合，所述导向块（204）密封滑动套接在阀盖（103）的凹槽内，所述静电发生器（203）胶合在调节管（2）内侧壁上，所述静电发生器（203）与压电陶瓷（405）通过导线串联；

所述清灰机构，其用于对所述调节管（2）内的灰尘进行清理，包括清灰管（5）、顶块（501）、封板（502）、安装槽（503）、滑块（504）、连接弹簧（505）、吸灰槽（506），所述吸灰槽（506）开设在调节管（2）底壁内，所述封板（502）密封滑动套接在吸灰槽（506）内，所述清灰管（5）一端与调节管（2）贯穿密封滑动连接并延伸至所述吸灰槽（506）内，所述清灰管（5）另一端与阀体（1）底壁贯穿滑动连接并延伸所述阀体（1）外部，所述顶块（501）胶合在清灰管（5）顶壁上，所述安装槽（503）开设在调节管（2）底壁内并与所述吸灰槽（506）连通，所述滑块（504）滑动套接在安装槽（503）内，所述滑块（504）上表面与封板（502）下表面胶合，所述连接弹簧（505）固定连接在滑块（504）与对应的所述安装槽（503）内底壁之间。

2.根据权利要求1所述的一种高精度医疗气体减压阀，其特征在于：所述防漏机构，其用于密封压力阀与其他部件的连接处，包括连接环（3）、环形槽（301）、抵紧板（302）、气孔（303），所述连接环（3）与阀体（1）端壁焊接，所述环形槽（301）开设在所述连接环（3）远离阀体（1）一侧的侧壁上，所述抵紧板（302）密封滑动套接在环形槽（301）内，所述气孔（303）开设在所述连接环（3）与阀体（1）内，所述气孔（303）连通所述阀体（1）内部与环形槽（301）。

3.根据权利要求1所述的一种高精度医疗气体减压阀，其特征在于：所述转动轴（101）与阀体（1）之间的轴承为密封轴承，所述阀体（1）与阀盖（103）的接缝处设置有密封垫，所述连通管（105）内设置有单向阀。

4.根据权利要求2所述的一种高精度医疗气体减压阀，其特征在于：所述抵紧板（302）远离阀体（1）一侧的侧壁胶合有密封橡胶垫。

5.根据权利要求1所述的一种高精度医疗气体减压阀，其特征在于：所述调节管（2）的内径与所述阀体（1）输入端的内径一致，所述调节管（2）设置有凸起，所述调节管（2）凸起的长度与宽度均应大于所述阀体（1）输入端的内径。

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