CN103083777A

CN103083777A - 一种用于医疗器械的安全阀

Info

Publication number: CN103083777A
Application number: CN2013100581293A
Authority: CN
Inventors: 杨德地; 刘杰
Original assignee: NANJING LANTAI MEDICAL INSTRUMENT CO Ltd
Current assignee: NANJING LANTAI MEDICAL INSTRUMENT CO Ltd
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2013-05-08

Abstract

一种用于医疗器械的安全阀，尤其涉及一种可以便捷调节过压阀值的安全阀。其包括有阀座、阀盖、外螺母、锁紧螺母、阀片、顶杆、弹簧组成。阀盖的底端与阀座固定密封连接且阀盖的内腔与阀座内的气流通道连通。外螺母的底端通过螺纹与阀盖的顶端固定密封连接。阀片、顶杆位于阀盖的内腔中，弹簧位于阀盖和外螺母的内腔中，弹簧的顶端抵压在外螺母顶端的内壁上，弹簧的底端抵压在顶杆的底端面上，阀片位于顶杆底端与阀座的气流通道顶端之间，顶杆在弹簧的压力下通过阀片抵压密封于阀座的气流通道上端。调节外螺母进退量，即可以实现调节过压阀值的目的。

Description

一种用于医疗器械的安全阀

技术领域

本发明涉及医疗呼吸气阀装置，尤其涉及一种可以调节过压阀值的医疗器械用的安全阀。

背景技术

在医疗器械领域中，呼吸机中都有一个气压安全阀，如：实用新型专利：专利号为201120375968.4的《一种过压保护自动溢气安全阀》，申请日2011.09.28 ，授权公告号CN20223675U，授权公告日2012.05.30，公开了一种呼吸机安全阀。安全阀用于自动检测并调节气流压力，结合图1所示，正常状态下，在弹簧41的张力作用下，插接套33带着阀片40抵压在阀座10的气流通道11的上口，当阀座10内的气流压力小于弹簧41、插接套33和阀片40的作用力，即预先设定的过压阀值时，阀片40压紧气流通道11的上口，通道处于密封状态，溢气孔21无气体溢出。供气设备产生的氧气从阀座10内气腔的一端达到阀座内的气腔另一端呼吸设备以供病人正常呼吸；而当气流压力大于弹簧41、插接套33和阀片40的作用力时，气压作用在阀片40的底部克服弹簧41、插接套33和阀片40的作用力，阀片40向上抬起，一部分气流从溢气孔21溢出，这样阀座10的气腔内的气流压力下降，当气流压力变小后，阀片40在弹簧41和插接套33的作用力下复位重新抵压在阀座10的气流通道11的上口，这样保证气流压力不会超过设定的压力值，保护病人的呼吸安全。

由此可以看出，由于安全阀的过压阀值主要是通过在不同弹簧41的张力来设置的。对于要求有不同使用气压的设备，需要调节不同的过压阀值，需要更换具有不同应力的弹簧41。生产过程中需要备选多种应力的弹簧41，调试过程较为繁琐。另外，设备长时间的使用，弹簧41会有不同程度的疲劳，进而会导致已设定的过压阀值偏离标准的设定值，使得设备不能稳定可靠的安全工作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种可以便捷调节过压阀值的安全阀，消除现有技术的不足，使得在不同的场合，以及不同的环境下适用。

本发明的上述目的由以下技术方案实现：

一种用于医疗器械的安全阀包括：内有气流通道11的阀座10、具有若干个溢气孔21的阀盖20、外螺母30、锁紧螺母31、阀片42、顶杆40、弹簧41组成。所述阀盖20的底端通过螺纹与阀座10固定密封连接，且阀盖20的内腔与阀座10内的气流通道11以及溢气孔21连通。所述外螺母30的底端通过螺纹与阀盖20的顶端固定密封连接，外螺母30的顶端开孔32便于顶杆40伸缩，所述锁紧螺母31套于外螺母30的***，用于锁紧外螺母30与阀盖20的螺纹配合。所述阀片42、顶杆40位于阀盖20的内腔中，所述弹簧41位于阀盖20和外螺母30的内腔中；弹簧41的顶端抵压在外螺母30顶端的内壁上，弹簧41的底端抵压在顶杆40的底端面上，弹簧41在此之间形成张力；阀片42位于顶杆40底部锥端与阀座10的气流通道11顶端之间，顶杆40在弹簧41的张力作用下通过阀片42抵压密封于阀座10的气流通道11上端。

采用上述结构后，本发明利用弹簧41的张力使顶杆40底端压着阀片42抵压在阀座10的气流通道11上口，当来自于阀座10的气流通道11内的气流压力小于弹簧41、顶杆40和阀片42的共同作用力时，阀片42处于密封阀座10的气流通道11状态；而当气流压力大于弹簧41、顶杆40和阀片42的共同作用力时，气流压力作用在阀片42的底部克服弹簧41、顶杆40和阀片42的共同作用力，使得阀片42向上抬起，从而使阀座10内的气流从阀座10的气流通道11经阀盖20的溢气孔21溢出，降低了阀座10腔内的气流压力，当气流压力变小后，阀片42在弹簧41、顶杆40和阀片42的共同作用力下重新抵压在阀座10的气流通道11上口，密封阀座10的气流通道11，这样保证了气流通道11的气流压力不会超过设定的过压阀值。过压阀值的调节是通过调节外螺母30伸缩长度，从而调节了弹簧41的张力，通过顶杆40的底部锥端传导到阀片42上。缩短外螺母30的长度，使得弹簧41被压缩，增加弹簧41的张力，提高了过压阀值；伸长外螺母30的长度，使得弹簧41舒展，减小了弹簧41的张力，降低了过压阀值。锁紧螺母31用于锁定外螺母30的位置。

本发明的优点及效果是提供一种可以方便调节过压阀值的安全阀。

附图说明

图1 是现有技术安全阀的剖面结构图。

图2是本发明的测试连接图。

图3是本发明的剖面结构图。

图4是本发明顶杆上刻度的示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图2所示，本发明测试连接图。本发明的用于医疗器械的安全阀80安装在工装座81上，阀座10内的气流通道11与工装座内腔相通。工装座81的一端依次串接有左端快速接头82、流量计83和气源84；工装座81的另一端依次串接有右端快速接头82和压力表85。气源84的气体依次经流量计83、左端快速接头82、工装座81、右端快速接头82和压力表85。安全阀80安装在工装座81上用于检测并控制流经工装座81的气体压力。

如图3所示，一种用于医疗器械的安全阀包括：内有气流通道11的阀座10、具有若干个溢气孔21的阀盖20、外螺母30、锁紧螺母31、阀片42、顶杆40、弹簧41组成。所述阀盖20的底端通过螺纹与阀座10固定密封连接，且阀盖20的内腔与阀座10内的气流通道11以及工装座81的气流连通。所述外螺母30的底端通过螺纹与阀盖20的顶端固定密封连接，外螺母30的顶端开孔32，在调节过压阀值或安全阀正常工作时，便于顶杆40轴向上下伸缩运动。为了便于量化调节过压阀值，在顶杆40上可以标有刻度401，刻度401为凹槽结构，便于在顶杆40上下运动时，不会与所述的外螺母（30）顶端开孔（32）的摩擦接触过程产生阻碍力，平滑而顺畅。所述锁紧螺母31套于外螺母30的***，用于锁紧外螺母30与阀盖20的螺纹配合。所述阀片42、顶杆40位于阀盖20的内腔中，所述弹簧41位于阀盖20和外螺母30的内腔中，弹簧41的顶端抵压在外螺母30顶端的内壁上，弹簧41的底端抵压在顶杆40的底端面上，弹簧41在此之间形成张力，阀片42位于顶杆40底部锥端与阀座10的气流通道11顶端之间，顶杆40底部的锥端在弹簧41的张力作用下通过阀片42上面的圆锥形凹槽抵压密封于阀座10的气流通道11上端。顶杆40底部的锥端与阀片42上面的圆锥形凹槽抵压接触，这种点接触的形式更便于阀片42的开启和闭合。为使阀片42与阀座10的气流通道11上端有更好的密封效果，阀座10的气流通道11上端壁厚较小，阀片42的底平面须研磨平整。阀盖20上的溢气孔21一般对称安排，溢气时更加平稳，一般可以是4个或者6个。

采用上述结构后，本发明利用弹簧41的张力使顶杆40底部锥端压着阀片42抵压在阀座10的气流通道11上端，当来自于阀座10的气流通道11内的气流压力小于弹簧41、顶杆40和阀片42的共同作用力时，阀片42处于密封阀座10的气流通道11状态；而当气流压力大于弹簧41、顶杆40和阀片42的共同作用力时，气流压力作用在阀片42的底部克服弹簧41、顶杆40和阀片42的共同作用力，使得阀片42向上抬起，从而使阀座10内的气流从阀座10的气流通道11经阀盖20的溢气孔21溢出，降低了阀座10腔内的气流压力，当气流压力变小后，阀片42在弹簧41、顶杆40和阀片42的共同作用力下重新抵压在阀座10的气流通道11上口，密封阀座10的气流通道11，这样保证了气流通道11的气流压力不会超过设定的过压阀值。过压阀值的调节是通过调节外螺母30伸缩长度，从而调节了弹簧41的张力，通过顶杆40的底部锥端传导到阀片42上。缩短外螺母30的长度，使得弹簧41被压缩，增加了弹簧41的张力，提高了过压阀值；伸长外螺母30的长度，使得弹簧41舒展，减小了弹簧41的张力，降低了过压阀值。锁紧螺母31用于锁定外螺母30的位置，避免因螺纹间隙而造成过压阀值的偏差。

可以按以下方法安装安全阀：

1、用1200目砂纸，加少许水，划“8”字用力均匀研磨阀座10的气流通道11上端面和阀片42用于密封气流通道11的下平面。

2、用400目砂纸，修研顶杆40底部锥端，使其圆滑无毛刺。

3、安装安全阀：阀座10下端螺纹带705密封胶，将其安装在工装座81上。工装座81两端螺纹带705密封胶各接左右两个快速接头82，快速接头82的型号为：PC0601。

4、完成组件安装后，放置24小时后方可测试和设定安全阀的过压阀值。

5、取300ml/min流量计83，一端接工装座81，另一端接气源84，工装座81的另一端接压力表85，压力表85参数为：60kPa。调节进气压力为：0.05MPa，将外螺母30旋入阀盖20，使外螺母30上表面与锁紧螺母31平齐，即使弹簧41形成最大张力，右旋关闭流量计。

6、接通气源84，缓慢调节流量计83的旋钮直至最末端，同时观察压力表85读数。

7、如果压力表85读数持续上升至50kPa，且流量计83读数为零，则表明安全阀80密封良好无泄漏。否则，表明安全阀80存在泄漏，须重新研磨、安装。

可以按以下方法设定安全阀的过压阀值：（以设定过压阀值11.5kPa为例）

1、调节气源84压力为：11.5kPa，则压力表85读数为：11.5kPa，流量计83读数为：0 。

2、缓慢调节外螺母30，观察流量计83和压力表85的读数是否有变化。

3、如果压力表85的读数突然为0，且流量计83的浮子突然上升时，表明此时排气压力为：11.5kPa。

4、保持外螺母30位置，将锁紧螺母31右旋锁紧。此时的安全阀的过压阀值即为所需设定的：11.5kPa。

由此可见，本发明的安全阀在不同气流气压的应用场合，只要进行简单调节外螺母30,即可以达到不同的过压阀值。如：在呼吸机中应用，要求设定过压阀值气压为：11.5kPa。在麻醉***中应用，要求设定过压阀值气压为：8.0kPa。在正压通气***中应用，要求设定过压阀值气压为：2.0kPa。这种安全阀通用性强，调节过压阀值便捷，无需更换任何部件，大大节省了生产成本。

下面进一步说明本发明的优点和有益效果：

1、单一品种组件，适应多种场合，设备检修维护，无需更换组件，减少材料库存，降低企业生产和维护成本。在现有技术中，弹簧41是抵压在插接筒34和插接套33两个平行的距离固定的内壁之间，在此间距内改变弹簧41的张力的方法，只有更换不同型号的弹簧41。也就是，安全阀的过压阀值主要是通过在不同弹簧41的张力来设置的。对于要求有使用不同的气压设备，需要调节不同的过压阀值，需要更换具有不同张力的弹簧41。生产过程中需要备选多种张力的弹簧41，调试过程较为繁琐。另外，设备长时间的使用，弹簧41会有不同程度的疲劳，进而会导致已设定的过压阀值偏离标准设定值，使得设备不能稳定可靠的安全工作，要使设备恢复到正常工作状态，只有更换部件。本发明设置了可以调节弹簧41之间距离的结构，即外螺母30顶端的内壁到顶杆40的底端面的距离，从而调节弹簧41的张弛程度，达到改变弹簧41的张力，进而改变了过压阀值的目的。

2、结构简单、性能可靠、便于加工。与现有技术相比，阀芯部分没有插接套33、插接筒34，以及阀片42与插接套33相扣的工字型卡槽，结构复杂，加工难度较大，可靠性较低。本发明仅有顶杆40的单结构件，大大简化了内部结构，提高了可靠性和便于加工。

3、过压开启灵敏，消除了迟滞现象。在现有技术中，阀片42的上平面采用的面接触插接套33，也就是弹簧41的张力是通过插接套33的底面平面传递给阀片42的上平面的，这种结构在气流通道11内气流有扰动时，或者阀片42下平面与气流通道11的上平面的密封接触存在加工工艺误差时，过压开启和泄压后闭合过程中有迟滞现象，即阀片42的开启和闭合不够灵敏。在本发明中，顶杆40底部的锥端与阀片42上面的圆锥形凹槽抵压接触，这种点接触而非面接触的形式更便于阀片42在受到来自气流通道11不均衡和不稳定的气流压力时，更易从某个方向上先行顶起和向下合拢阀片42，大大提高了过压开启灵敏度。

4、过压阀值更稳定。在现有技术中，从阀片42和插接套33的装配方式上来看，阀片42一定采用的是柔韧性材质，如：橡胶材质。弹簧41长时间抵压在插接套33上，使得和插接套33装配在一起的阀片42长时间抵压在气流通道11的上平面，而气流通道11上平面面积较小，即接触面较小，所以会导致阀片42的下平面凹陷变形，甚至产生粘接力。从力学上分析可得知，预先设定好的过压阀值已经增大。在本发明中，阀片42采用硬质材质，如：塑料，还可以是硬铝材、铜材等等，阀座10也采用硬质材质，二者长时间抵压在一起，接触面不会变形。当气流通道11的压力值超过设定的过压阀值时，阀片42即刻开启，不存在任何迟滞阻力，即实际开启压力值和设定过压阀值相等。由此可证明过压阀值更稳定可靠。

5、顶杆40的刻度401设计，可以快速和方便地调节过压阀值。一般弹簧41在同一材料、同一尺寸、同一生产工艺条件下，其物理参数大体一致，在调节过压阀值的过程中，可以先根据刻度401指示，粗调外螺母30位置，初步确定过压阀值的范围，再通过流量计83和压力表85的指示，精调外螺母30的位置，精确定位过压阀值，从而实现快速和方便地调节过压阀值。

Claims

1.一种用于医疗器械的安全阀，包括：内有气流通道（11）的阀座（10）、具有若干个溢气孔（21）的阀盖（20）、外螺母（30）、阀片（42）、顶杆（40）、弹簧（41）组成；所述阀盖（20）的底端通过螺纹与阀座（10）固定密封连接且阀盖（20）的内腔与阀座（10）内的气流通道（11）连通；所述阀片（42）、顶杆（40）位于阀盖（20）的内腔中；所述弹簧（41）位于阀盖（20）和外螺母（30）的内腔中，弹簧(41）的顶端抵压在外螺母（30）顶端的内壁上，弹簧(41）的底端抵压在顶杆（40）的底端面上；阀片（42）位于顶杆（40）底部锥端与阀座（10）的气流通道（11）顶端之间，顶杆（40）在弹簧（41）的张力作用下通过阀片（42）抵压密封于阀座（10）的气流通道（11）上端；

其特征在于所述外螺母（30）的底端通过螺纹与阀盖（20）的顶端固定密封连接，外螺母（30）在所述的阀盖（20）内的伸缩量可以调节，所述外螺母（30）的顶端有开孔（32）便于顶杆（40）伸缩。

2.根据权利要求1所述的用于医疗器械的安全阀，其特征还包括有锁紧螺母（31），所述的锁紧螺母（31）套于外螺母（30）的***，用于锁紧外螺母（30）与阀盖（20）的螺纹配合。

3.根据权利要求1或2所述的用于医疗器械的安全阀，其特征是：所述的顶杆（40）上标有刻度（401），用于指示顶杆（40）在外螺母（30）顶端开孔（32）外的伸缩量。

4.根据权利要求3所述的用于医疗器械的安全阀，其特征是：所述的顶杆（40）上的刻度（401）是凹槽结构，在所述的顶杆（40）上下轴向运动时，不会与所述的外螺母（30）顶端开孔（32）的摩擦接触过程产生阻碍力。

5.根据权利要求1或2所述的用于医疗器械的安全阀，其特征是：所述的顶杆（40）的底部锥端与阀片（42）上面的圆锥形凹槽相接触配合，形成点的支撑。

6.根据权利要求5所述的用于医疗器械的安全阀，其特征是：调节所述的外螺母（30）在所述的阀盖（20）内伸缩量，压缩弹簧（41），将过压阀值设定在：11.5kPa。

7.根据权利要求5所述的用于医疗器械的安全阀，其特征是：调节所述的外螺母（30）在所述的阀盖（20）内伸缩量，压缩弹簧（41），将过压阀值设定在：8.0kPa。

8.根据权利要求5所述的用于医疗器械的安全阀，其特征是：调节所述的外螺母（30）在所述的阀盖（20）内伸缩量，压缩弹簧（41），将过压阀值设定在：2.0kPa。