專利名稱：壓力比例閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領域，具體涉及用于諸如呼吸機的壓力比例閥，該壓力比例
閥用于控制呼吸機氣路內的壓力。
背景技術：
許多氣-液壓聯動系統(tǒng)(例如呼吸機系統(tǒng))要求系統(tǒng)內氣體的流量和壓力能連續(xù) 地或按比例地隨控制閥的輸入信號的改變而變化，采用液壓伺服系統(tǒng)雖能滿足此要求，且 獲得很高的精度。但是這類液壓伺服系統(tǒng)的結構復雜、拆卸不便且價格高昂。對于低壓氣流 控制而言，并不要求呼吸機系統(tǒng)的壓力控制具有如此高的品質，因此在呼吸機系統(tǒng)中，通常 會采用壓力比例閥對呼吸機氣路內的壓力進行控制(充當呼氣比例閥或吸氣比例閥)，其 可以用來提供設定壓力的氣體或保持氣路內壓力不超過設定的臨界值(例如呼氣末正壓， PEEP)，采用壓力比例閥可以保證一定控制性能的條件下，滿足價格低廉、工作可靠、維護簡 單的要求。壓力比例閥主要用于開回路控制，且壓力比例閥的電磁線圈所產生的電磁力大 小與通過線圈的電流成正比。由于采用壓力比例閥對患者的呼氣和吸氣壓力進行控制，因 此當更換患者時，為了避免交叉感染，需要對壓力比例閥的氣路通道進行消毒清洗，這就需 要將壓力比例閥的閥芯和排氣量測量管拆卸下來進行清洗。然而，一般不建議用戶自行拆 卸現有技術中所用的壓力比例閥的閥芯和排氣量測量管，這是由于用戶自行拆卸并再次安 裝時，很難保證閥芯足夠的定位精度，從而影響壓力比例閥的使用及安全性能。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種結構改進的壓力比例閥，該壓力比例閥的閥芯和排氣量 測量管可以方便地拆卸并精確定位，可以滿足低壓力控制的應用。 針對上述目的，根據本發(fā)明提供了一種壓力比例閥，其包括閥體，閥體內安裝有 可拆卸的閥芯組件且閥體上連接有可拆卸的排氣測量管；以及致動機構，設置在閥體上部 并位于閥芯組件上方；其中，閥芯組件包括閥芯和套設在閥芯上的定位法蘭，閥體上套設有 與閥體固聯的固定套，當閥芯組件裝配在閥體內時，定位法蘭卡緊至固定套，以保持閥芯組 件與閥體的相對位置固定。 優(yōu)選地，根據本發(fā)明的壓力比例閥，其中，定位法蘭的側部具有緊固安裝的定位 件；固定套中形成有沿固定套的縱向軸線方向延伸的供定位件穿過的導向槽；以及沿固 定套的周界方向延伸的可容納定位件的定位槽，導向槽與定位槽交叉，并且，在將閥芯組件 裝配至閥體內的過程中，定位件經由導向槽進而卡緊在定位槽中。 優(yōu)選地，根據本發(fā)明的壓力比例閥，其中，在固定套中的定位槽的結束位置處設置 有沿固定套的縱向軸線方向定向的彈簧，彈簧下方設置有用于壓緊定位法蘭的定位件的定 位珠。 優(yōu)選地，根據本發(fā)明的壓力比例閥，其中，定位法蘭與閥芯之間為螺紋連接，定位 法蘭通過緊固件緊固地連接于閥芯。
優(yōu)選地，根據本發(fā)明的壓力比例閥，其中，壓力比例閥還包括支承件，支承件設置 在閥芯組件與致動機構之間，閥芯組件的頂端抵壓在支承件的下側上且致動機構支承在支 承件之上。 優(yōu)選地，根據本發(fā)明的壓力比例閥，其中，支承件的下側具有定位面，閥芯組件的 頂端抵壓在定位面上。 優(yōu)選地，根據本發(fā)明的壓力比例閥，其中，支撐件的中心具有用于引導致動機構的 頂桿的導向孔。 優(yōu)選地，根據本發(fā)明的壓力比例閥，其中，閥體的內壁上設置有用于引導閥芯的導 向件，閥芯上形成有與導向件位置對應的溝槽。 優(yōu)選地，根據本發(fā)明的壓力比例閥，其中，排氣測量管中設置有卡緊件，卡緊件沿 排氣測量管的徑向方向穿過排氣測量管。 優(yōu)選地，根據本發(fā)明的壓力比例閥，其中，閥體上設置有加熱裝置。
本發(fā)明具有以下技術效果 根據本發(fā)明的壓力比例閥的閥芯和排氣量測量管都采用分體式設計，可以方便地
從閥體上拆卸下來進行清洗。閥芯在首次安裝時通過定位法蘭進行定位，進而通過將固定
銷釘插入定位法蘭或從其中抽出就可以方便地將閥芯固定到閥體中或者從其中拆卸下來。
排氣測量管直接插入壓力比例閥的閥體側壁，轉動一定角度后通過卡緊銷將排氣測量管固
定至壓力比例閥的安裝基座，需要拆卸時反方向轉動排氣測量管即可將其拆卸。 應該理解，以上的一般性描述和以下的詳細描述都是列舉和說明性質的，目的是
為了對要求保護的本發(fā)明提供進一步的說明。


附圖構成本說明書的一部分，用于幫助進一步理解本發(fā)明。這些附解了本發(fā) 明的一些實施例，并與說明書一起用來說明本發(fā)明的原理。在附圖中相同的部件用相同的 標號表示。附圖中 圖1示出了根據本發(fā)明的壓力比例閥的組裝結構剖視圖； 圖2示出了根據本發(fā)明的閥芯組件的剖視圖； 圖3示出了圖1中的去除了閥芯組件的壓力比例閥的剖視圖； 圖4示出了將根據本發(fā)明的閥芯組件裝入閥體時的立體示意圖； 圖5示出了根據本發(fā)明的閥芯組件裝入閥體后的立體結構示意圖；以及 圖6示出了圖4、5中的壓力比例閥的俯視圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖并結合優(yōu)選實施例對本發(fā)明的具體實施方式
進行說明。
圖1以剖視圖示出了根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的壓力比例閥的組裝結構示意圖，該
壓力比例閥包括閥體6，其內部安裝有可拆卸的閥芯組件且側部連接有可拆卸的排氣測
量管1 ;以及設置在閥體6上部并位于閥芯組件上方的致動機構。上述的致動機構與在現
有技術中的壓力比例閥中使用的致動機構相似，如圖1中所示，致動機構包括永磁鐵芯3、
設置在永磁鐵芯3中的線圈4、以及與線圈4固聯的頂桿5。
特別地，如圖2所示，根據本發(fā)明的壓力比例閥的閥芯組件包括閥芯8和套設在閥 芯8上的定位法蘭10，定位法蘭10與閥芯8之間為螺紋連接，進而通過緊定螺釘(緊固件) g與閥芯8緊固地安裝。如圖3所示，閥體6上套設有固定套13，固定套13與閥體6固聯 以保持閥芯組件相對于閥體6的相對位置固定。 具體地，如圖2和圖4、5所示，定位法蘭10的側部緊固地安裝有定位銷(定位件) h，定位銷h可以通過緊配合、粘接、焊接等方式固定至定位法蘭10。圖4、5示出了固定套 13的結構，如圖可見，固定套13上形成有沿固定套13的縱向軸線方向延伸的供定位銷h 穿過的導向槽13a ;以及沿固定套13的周界方向延伸的可容納定位銷h的環(huán)形定位槽13b， 導向槽13a與定位槽13b交叉相連形成為"L"形。進一步，結合圖3可見，在固定套13的 定位槽13b的結束位置處還設置有沿固定套13的縱向軸線方向定向的彈簧14，彈簧14下 方設置有用于壓緊定位法蘭10的定位銷h的定位珠11。固定套13中的兩個槽結構13a、 13b以及設置在其中的彈簧14和定位珠11可以用于定位法蘭IO相對于固定套13的定位， 在組裝時，首先將定位法蘭10上的定位銷h從下向上穿過縱向延伸的導向槽13a，當到達導 向槽13a與定位槽13b的連接處后，就轉動定位法蘭10，則定位銷h就隨之轉動進入環(huán)形定 位槽13b中，當定位銷h轉動到達定位珠11處時，繼續(xù)轉動定位法蘭10，則定位銷h就將 定位珠11向上頂起并由于彈簧14的彈性壓縮力而被壓緊在定位珠11下面，從而實現了相 對于固定套13的定位。優(yōu)選地，根據本發(fā)明的定位法蘭10上還形成有定位凸緣10a(如圖 2所示)，當定位法蘭10上的定位銷h運動到導向槽13a與定位槽13b的相交位置處時，定 位凸緣10a剛好頂在固定套13的下斷面上，從而進一步幫助定位法蘭10相對于固定套13 進行定位。 優(yōu)選地，如圖1所示，本壓力比例閥還包括支承板(支承件)2，該支承板2設置在 閥芯組件與致動機構之間以用于支撐致動機構并對閥芯組件進行豎直方向的定位，由圖3 中可見，閥芯組件的頂端抵壓在支承板2的下側上且致動機構被支承在支承件2之上。具 體地，如圖1所示，支承板2的下側具有用于對閥芯組件進行定位的定位面f ，在安裝閥芯組 件時，通過使閥芯組件的頂端抵壓在該定位面f上而實現閥芯組件的定位。支撐板2的中 心處還具有用于引導致動機構的頂桿5的導向孔k，當向致動機構的線圈4中通入電流后， 通過永磁鐵芯3和線圈4的相互作用而產生電磁力，線圈4會帶動頂桿5朝向閥芯組件向 下運動，在此運動過程中，頂桿5就進入上述的導向孔k，進而在導向孔k的引導下頂壓到 閥芯組件的膜片7(膜片7的具體結構和布置位置在圖2中最佳地示出)上，被頂壓的膜片 7封住閥芯8的閥口 c。如果閥芯8的接口 d與輸出一定氣壓的管道接通，則頂桿5受到的 來自線圈4的電磁力的大小就限定了進入閥芯8內的氣體的最高氣壓。由二力平衡的原理 可知，當PS 〉F(其中P為閥芯8內氣體壓力，S為閥芯8的閥口 c的面積，F為通過頂桿5 施加的電磁力)時，膜片7將向上運動(忽略膜片7、頂桿5的重力及變形力)，則膜片7就 從閥口 c分離而形成縫隙，氣體將通過此縫隙流出，進而通過閥芯8上的孔e和排氣測量管 1向外界泄氣；而當氣體壓力下降到PS = F時，膜片7又再次封閉閥口 c。
下面對通過上述結構實現閥芯組件的安裝、定位以及固定的方式進行描述。在初 次安裝時，先將定位法蘭10從閥芯8的接口 d處套入，隨后將定位法蘭10旋擰到閥芯8上， 將閥芯8插入閥體6內部，在此過程中，使嵌入定位法蘭10側壁上的定位銷h對準固定套 13中的導向槽13a，隨著閥芯8的插入，定位銷h也沿著導向槽13a前行，到達與環(huán)形定位槽13b連接處時轉動定位法蘭IO，則定位銷h就依照上文描述的方式定位于固定套13內。 完成定位法蘭10的定位后，需要對閥芯8的高度進行調整，以確保閥芯8在豎直方向上位 置的固定。相對于定位法蘭10轉動閥芯8使其向上前進，當閥芯8的頂端頂壓到支撐板2 下側的定位面f上時，即停止轉動閥芯8，這樣就實現了閥芯8沿豎直方向的定位。此后，在 利用緊固螺釘g將定位法蘭10與閥芯8緊固在一起，從而完成閥芯組件的初次安裝。在初 次安裝之后，當需要將閥芯組件從閥體6中卸除時，就反方向轉動定位法蘭10，使定位銷h 從導向槽13b滑出，進而向下移動閥芯組件使定位銷h退出導向槽13a即可將閥芯組件從 閥體6中取出了。再次安裝時只需要重復定位法蘭IO相對于固定套13的定位操作即可， 而無需再次調整閥芯8的高度(即定位法蘭10和閥芯8保持相對固定，不會相對轉動)，從 而實現了閥芯組件的簡單拆卸、安裝、和定位。 優(yōu)選地，如圖1和3所示，根據本發(fā)明的壓力比例發(fā)，閥體6的內壁上鑲嵌(或粘 接、焊接)有用于引導閥芯8的兩個導向條(導向件)9a、9b，上導向條9a設置在支撐板2 的下方，下導向條9b設置在固定套13附近，如圖所示，上、下導向條9a、9b分別位于閥體6 側部的連接端口 i的兩側。此外，閥芯8上形成有與導向條9a、9b的位置對應的環(huán)形溝槽 a、b (組裝后位置對應)。這兩個環(huán)形溝槽a、b與上述的導向條9a、9b (優(yōu)選地由PTFE耐磨 材料制成)形成氣壓平衡，以避免閥芯8在插拔過程中出現負壓卡死現象，并且也有助于形 成低壓情況下的間隙密封，優(yōu)選地，閥芯8與導向條9a、9b之間的接觸間隙設計在4-10 y m 之間。進一步，如圖4-6所示，閥體6上還設置有對閥體6進行加熱的加熱裝置15，以保證 導向條9a、9b與閥芯8之間的間隙不會因溫度變化而受影響。 此外，如圖4、5所示，在根據本發(fā)明的壓力比例閥中，排氣測量管1中設置有卡緊 銷(卡緊件)j，該卡緊銷j沿排氣測量管1的徑向方向插入到排氣測量管1中，并且與之形 成緊配合。在安裝排氣測量管1時，將排氣測量管1插入閥體6側壁的安裝孔i中，進而旋 轉一定角度，卡緊銷j就會與壓力比例閥的安裝基座12卡緊固定了。在本實用新型中，卡 緊銷j的卡緊原理與上述定位法蘭10的固定原理相似，在此就不再贅述了。
下面通過一個具體應用實例對根據本發(fā)明的壓力比例閥的使用進行說明。在此 例舉的是本壓力比例閥用在需要經常拆下閥芯8和排氣測量管1進行消毒清洗的醫(yī)療設 備——呼吸機中的情況，壓力比例閥的閥芯8的彎曲接頭d和排氣測量管l的排氣端露在 呼吸機機箱之外，這樣便于呼吸機操作人員拆卸閥芯組件和排氣測量管1，閥芯8的接口 d 與患者呼吸管路連通，本壓力比例閥在呼吸機的工作過程中的使用方式如下所述。
當患者吸氣時，呼吸機執(zhí)行機構依照醫(yī)護人員的設定參數向患者吸氣管路送氣， 為了保證患者的安全和最佳治療效果，醫(yī)護人員還需要根據患者的病情設定吸氣壓力(通 常是20-80cmH20)。此時壓力比例閥就充當吸氣閥，呼吸機控制系統(tǒng)根據設定的吸氣壓力給 線圈4通適當的電流，頂桿5就被施加以相應的電磁力F，F = PXS(PX即設定的吸氣壓力)； 當患者吸氣管道的壓力超過設定吸氣壓力Px時，壓力比例閥即通過閥芯8的端口 c泄氣來 維持設定的吸氣壓力恒定?；颊吆魵鈺r，本方案的壓力比例閥即充當呼氣閥，醫(yī)護人員需要 根據患者的病情設定呼氣末正壓(通常是0-40cmH20)，該壓力低于同一呼吸周期的吸氣壓 力，充當呼氣閥的壓力比例閥在被施加以減小的電流，隨即開始泄氣，即患者向外呼氣，呼 氣管路內的氣壓迅速下降，當F = PHS(PH為呼氣管路壓力，即設定的呼氣末正壓)時，呼氣 閥停止向外泄氣，維持呼氣管路壓力恒定，等待下一次吸氣。至此壓力比例閥完成了它在呼吸機的一個呼吸周期內的作用。
當更換患者進行治療時，為了避免交叉感染，需要對壓力比例閥的氣路通道進行
消毒清洗，采用本發(fā)明的壓力比例閥就可以很方便的拆下需要消毒清洗的部件(閥芯組件
以及排氣測量管)，而且可以很方便的利用上述的導向及定位裝置安裝復原。 以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人
員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等
同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
一種壓力比例閥，其特征在于，所述壓力比例閥包括閥體(6)，所述閥體內安裝有可拆卸的閥芯組件且所述閥體上連接有可拆卸的排氣測量管(1)；以及致動機構，設置在所述閥體上部并位于所述閥芯組件上方；其中，所述閥芯組件包括閥芯(8)和套設在所述閥芯上的定位法蘭(10)，所述閥體上套設有與所述閥體固聯的固定套(13)，當所述閥芯組件裝配在所述閥體內時，所述定位法蘭卡緊至所述固定套，以保持所述閥芯組件與所述閥體的相對位置固定。
2. 根據權利要求1所述的壓力比例閥，其特征在于， 所述定位法蘭的側部具有緊固安裝的定位件(h);所述固定套中形成有沿所述固定套的縱向軸線方向延伸的供所述定位件穿過的導向 槽(13a);以及沿所述固定套的周界方向延伸的可容納所述定位件的定位槽(13b)，所述導 向槽與所述定位槽交叉相連，其中在將所述閥芯組件裝配至所述閥體內的過程中，所述定位件經由所述導向槽進而卡緊 在所述定位槽中。
3. 根據權利要求2所述的壓力比例閥，其特征在于，在所述固定套中的所述定位槽的 結束位置處設置有沿所述固定套的縱向軸線方向定向的彈簧(14)，所述彈簧下方設置有用 于壓緊所述定位法蘭的定位件的定位珠(11)。
4. 根據權利要求1所述的壓力比例閥，其特征在于，所述定位法蘭與所述閥芯之間為 螺紋連接，所述定位法蘭通過緊固件(g)緊固地連接于所述閥芯。。
5. 根據權利要求1所述的壓力比例閥，其特征在于，所述壓力比例閥還包括支承件(2)，所述支承件設置在所述閥芯組件與所述致動機構 之間，所述閥芯組件的頂端抵壓在所述支承件的下側上且所述致動機構支承在所述支承件 之上。
6. 根據權利要求5所述的壓力比例閥，其特征在于，所述支承件的下側具有定位面 (f)，所述閥芯組件的頂端抵壓在所述定位面上。
7. 根據權利要求5所述的壓力比例閥，其特征在于，所述支撐件的中心具有用于引導 所述致動機構的頂桿(5)的導向孔(k)。
8. 根據權利要求1所述的壓力比例閥，其特征在于，所述閥體的內壁上設置有用于引 導所述閥芯的導向件(9a、9b)，所述閥芯上形成有與所述導向件位置對應的溝槽(a、b)。
9. 根據權利要求1所述的壓力比例閥，其特征在于，所述排氣測量管中設置有卡緊件 (j)，所述卡緊件沿所述排氣測量管的徑向方向穿過所述排氣測量管。
10. 根據權利要求1所述的壓力比例閥，其特征在于，所述閥體上設置有加熱裝置 (13)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種壓力比例閥，其包括閥體，閥體內安裝有可拆卸的閥芯組件且閥體上連接有可拆卸的排氣測量管；以及致動機構，設置在閥體上部并位于閥芯組件上方；其中，閥芯組件包括閥芯和套設在閥芯上的定位法蘭，閥體上套設有與閥體固聯的固定套，當閥芯組件裝配在閥體內時，定位法蘭卡緊至固定套，以保持閥芯組件與閥體的相對位置固定。具體地，定位法蘭的側部具有緊固安裝的定位件；固定套中形成有沿固定套的縱向軸線方向延伸的供定位件穿過的導向槽；以及沿固定套的周界方向延伸的可容納定位件的定位槽，導向槽與定位槽交叉，并且，在將閥芯組件裝配至閥座內的過程中，定位件經由導向槽進而卡緊在定位槽中。
文檔編號A61M16/20GK101745171SQ20081023931
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月9日 優(yōu)先權日2008年12月9日
發(fā)明者李捷, 王軍 申請人:北京誼安醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司