CN101642599A - 安全阀及具有该安全阀的呼吸机 - Google Patents

Abstract

本发明一方面提供一种安全阀，包括：阀座，其内部设置有阀腔以及通过阀腔连通的进气口和排气口；压缩弹簧，设于阀腔中；以及阀芯，设于阀腔中，阀芯沿着压缩弹簧的伸缩方向可选择地密封或打开进气口，阀芯在密封或打开位置处装有密封垫。本发明还提供了一种具有该安全阀的呼吸机。由于本发明的安全阀的阀芯在密封和打开进气口的位置设有密封垫，所以对阀芯和阀座的精度要求低，所以本发明的成本低、维修方便且互换性好。同时，依靠密封垫的接触，尽可能的达到了安全阀开启和密封时的降噪功效。

Description

安全阀及具有该安全阀的呼吸机

技术领域

本发明涉及一种安全阀及具有该安全阀的呼吸机。

背景技术

在呼吸机，麻醉机等医疗器械的使用过程中，必需对患者进行机械通气，对于正在接受治疗的患者来说，通气量的大小控制是非常重要的，特别是婴幼儿患者和危重症患者，这不仅需要流量的精确控制，更需要安全阀对气道压力的灵敏反应。必须要求安全阀在气道安全压力下的良好密封和达到压力上限时的快速、准确地打开。因此安全阀对于呼吸机、麻醉机等医疗器械的精度、安全等方面的控制是至关重要的。

安全阀按其结构和作用原理分为重力式、杠杆式、弹簧式等等。因重力式和杠杆式安全阀体积较大使用不便，而弹簧式安全阀体积小且反应灵敏，故呼吸机和麻醉机等医疗器械设备常选用弹簧式安全阀。目前一般的弹簧式安全阀由阀座、阀芯、弹簧和阀盖组成，依靠阀芯和阀座的线接触来达到密封的效果。因而，对于呼吸机和麻醉机等对气体流量精度要求很严格的器械来说，就需要提高阀芯和阀座的配合精度来完成密封要求。所以，要求零件的尺寸形位精度很高，这就大大的增加了零件的制造成本，且配合零件之间的互换性很差。同时，安全阀长时间使用或者使用不当时，很容易造成密封面的磨损，维修不便、成本高，周期长，且很容易造成阀座和阀芯得不匹配，很不方便。

如何实现弹簧式安全阀的良好密封效果，同时又能降低制造成本，实现方便、快捷、经济的维修，保证零件间良好的互换性，是本次发明所要解决的主要问题。

发明内容

本发明正是致力于克服现有技术的上述缺陷而作出的。本发明的目的在于提供一种安全阀及具有该安全阀的呼吸机，本发明的密封效果良好、制造成本低、维修方便且互换性好，降低了安全阀在开启和密封时的噪音声响。

为解决上述技术问题，本发明一方面提供一种安全阀，包括：阀座，内部设置有阀腔以及通过阀腔连通的进气口和排气口；压缩弹簧，设于阀腔中；以及阀芯，设于阀腔中，阀芯沿着压缩弹簧的伸缩方向可选择地密封或打开进气口，阀芯在密封或打开位置处装有密封垫。

优选地，安全阀进一步设置有衬套，衬套可拆卸地套设于阀座的进气口端，阀芯与衬套可选择地密封配合或脱离以可选择地密封或打开所述进气口。

优选地，衬套与阀芯相对的端部沿周向向上延伸有可抵压密封垫的凸台。

优选地，阀芯的朝向进气口的一端为封闭端且被设为台阶结构，台阶结构的过渡处开设有环槽，密封垫嵌入环槽中，并且其处于环槽外延的部分与台阶结构的台阶面贴合。

优选地，密封垫为弹性密封垫，其内径小于环槽的内径。

优选地，阀芯具有与阀腔相隔开的排气部。

优选地，阀芯进一步具有导向部，导向部为与阀腔相配合的弧形部，排气部为沿阀芯的圆周方向的平坦部。

优选地，阀芯为由相互间隔的四个导向部和四个排气部所构成的对称结构。

优选地，安全阀的排气口端进一步螺纹连接有阀盖，阀盖开设有与阀腔相通的通孔，并且压缩弹簧设置于阀盖与阀芯之间，阀盖可操作用来调节压缩弹簧的压缩量。

本发明还提供一种呼吸机，该呼吸机具有前述的安全阀。

本发明的有益效果是：由于阀芯对阀座的进气端口的密封通过设于阀芯的密封和打开位置处的密封垫来实现，对于阀座和阀芯的精度要求也大大降低，从而降低了安全阀的生产制造成本，并且由于密封垫为弹性密封垫，不仅大大降低了密封面的划伤和损坏几率，而且降低了安全阀在开启和密封时的噪音声响，另外，由于密封垫以及衬套可更换，所以当密封不良时只需要更换密封垫或衬套即可，从而维修方便且互换性好。

应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本发明提供进一步的说明。

附图说明

附图组成本说明书的一部分，用来帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的一些实施例，并可与说明书一起用来说明本发明的原理。附图中：

图1是本发明的安全阀的仰视图；

图2是本发明的安全阀的纵向剖视图，沿图1的A-A向的剖视图；

图3是示出了图2中的阀芯的仰视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。在附图中相同的部件用相同的标号表示。

本发明的安全阀与普通安全阀相比最大优点即是依靠密封垫进行密封。参考图1至图2可看出，本发明的安全阀包括：阀座2(也可称为套筒)、阀盖7、阀芯4(也称为堵头)、压缩弹簧5、衬套1、密封垫3。其中，阀座2内设有阀腔8，以及通过阀腔8连通的进气口和排气口。阀座2的排气口端与阀盖7螺纹连接，并且阀盖7开设有与阀腔8连通的通孔，衬套1压入阀座2的进气口端并与之紧配合其中，衬套1的通孔构成了安全阀的进气通道。设于阀腔8中的阀芯4在与衬套1配合的位置处装有密封垫3。阀芯4的设有密封垫3的一端通过设于阀盖7与阀芯4之间的压缩弹簧5，可以将密封垫3抵压在衬套1上并与之密封配合，从而实现对安全阀的进气通道进行密封的功能，由此可知，本发明中密封垫3安装在阀芯4的密封或打开位置处。从图2中还可看出，阀芯4的进气口的一端为封闭端并且被设为台阶结构，该台阶结构的过渡处开设有环槽9，密封垫3的内径小于所述环槽9的内径，可弹性嵌入环槽9中，并且密封垫3的处于环槽9外延的部分与台阶结构的台阶面贴合。由于该密封垫3质地较软且硬度较低，从而密封垫3与衬套1之间接触为软接触，借助于密封垫3的弹性变形，实现密封垫3与衬套1的充分接触，同时由于密封垫的软连接，尽可能的降低了安全阀在开启和密封时的噪音声响。继续参考图2，衬套1与阀腔8相对的端部沿周向向上延伸出可抵压密封垫3的凸台。正是衬套1的凸台抵压密封垫3，从而可实现对阀座2进气通道的密封功能，由于凸台厚度小于衬套1的周壁厚度，可以减少加工量。当密封不良时，可以更换密封垫3或者同时更换衬套1即可。本发明的密封垫3可以为满足要求的任何弹性密封垫。

参考图3，阀芯4还具有导向部41、以及与阀腔8相隔开的排气部42。导向部41为与阀腔8相配合的弧形部，排气部42为沿阀芯4的圆周方向的平坦部。具体地，阀芯4可以是由相互间隔的四个导向部41和四个排气部42所构成的对称结构。当阀芯4克服压缩弹簧5的弹力在阀腔8中移动时，其通过弧形导向部部41与阀腔8的配合起到导向作用，而平坦部与阀腔8配合形成排气通道，以便在阀芯4脱离衬套1时，将阀盖7的通孔与进气通道(衬套1的通孔)连通。

需要指出，当在阀芯4的密封或打开进气口的位置设置密封垫3，而在阀座2的进气口端没有套设衬套1时，使得密封垫3与阀座2直接配合来密封其进气口，相比于现有技术的依靠阀芯与阀座的直接接触来实现密封而言，当密封不良时，更换密封垫也可达到降低成本、便于维修的目的。但是，在设有衬套1的情况下，更为有益于降低成本和便于维修，因为衬套1可从阀座2拆卸，从而不同更换阀座2。

本发明还提供了一种具有本发明的安全阀的呼吸机。该呼吸机为治疗型呼吸机，是一种辅助通气装置，它由吸气管和呼气管同时连接在患者端。患者从呼吸机吸气管吸取气体，再通过呼吸管排出气体。本发明的安全阀放置在吸气管前端的吸气模块上以控制气道中的安全压力。

以下举例说明本发明的安全阀的具体工作过程：将安全阀的衬套1端置于呼吸气路中，用紧固螺钉6紧固安全阀盖7位置来设定初始气道的安全压力上限。当气路中的气压小于所设置的安全压力上限时，安全阀依靠其中的弹簧5压紧阀芯4，阀芯4同时给密封垫3以压应力，借助密封垫3本身较低的硬度发生弹性形变，实现阀芯4、密封垫3和衬套1的充分接触，完成密封的功能。当气道安全压力达到呼吸机设定的安全压力上限时，气道中的高压气体推动阀芯4，克服弹簧5的预紧力推开阀芯4，完成气道中高压气体的释放，实现安全阀的功效。当气道压力小于气道安全压力上限时，弹簧2的预紧力推动阀芯4，依靠阀芯4在阀座2的导向作用，使阀芯4复位重新压紧密封垫3，实现密封要求。

尽管本发明已经参照附图和优选实施例进行了说明，但显然，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明作出各种更改和变化。本发明的各种更改、变化由所附的权利要求书及其等同物的内容涵盖。

Claims (10)

1.一种安全阀，其特征在于，包括：

阀座(2)，内部设置有阀腔(8)以及通过所述阀腔(8)连通的进气口和排气口；

压缩弹簧(5)，设于所述阀腔(8)中；以及

阀芯(4)，设于所述阀腔(8)中，所述阀芯(4)沿着所述压缩弹簧(5)的伸缩方向可选择地密封或打开所述进气口，

所述阀芯(4)在所述密封或打开位置处装有密封垫(3)。

2.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述安全阀进一步设置有衬套(1)，所述衬套(1)可拆卸地套设于所述阀座(2)的进气口端，所述阀芯(4)与所述衬套(1)可选择地密封配合或脱离以可选择地密封或打开所述进气口。

3.根据权利要求2所述的安全阀，其特征在于，所述衬套(1)与所述阀芯(4)相对的端部沿周向向上延伸有可抵压所述密封垫(3)的凸台。

4.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述阀芯(4)的朝向所述进气口的一端为封闭端且被设为台阶结构，所述台阶结构的过渡处开设有环槽(9)，所述密封垫(3)嵌入所述环槽(9)中，并且其处于所述环槽(9)外延的部分与所述台阶结构的台阶面贴合。

5.根据权利要求4所述的安全阀，其特征在于，所述密封垫(3)为弹性密封垫，其内径小于所述环槽(9)的内径。

6.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述阀芯(4)具有与所述阀腔(8)相隔开的排气部(42)。

7.根据权利要求6所述的安全阀，其特征在于，所述阀芯(4)进一步具有导向部(41)，所述导向部(41)为与所述阀腔(8)相配合的弧形部，所述排气部(42)为沿所述阀芯(4)的圆周方向的平坦部。

8.根据权利要求7所述的安全阀，其特征在于，所述阀芯(4)为由相互间隔的四个导向部(41)和四个排气部(42)所构成的对称结构。

9.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述安全阀的排气口端进一步螺纹连接有阀盖(7)，所述阀盖(7)开设有与所述阀腔(8)相通的通孔，并且所述压缩弹簧(5)设置于所述阀盖(7)与所述阀芯(4)之间，所述阀盖(7)可操作用来调节所述压缩弹簧(5)的压缩量。

10.一种呼吸机，其特征在于，具有前述任一项权利要求所述的安全阀。

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