一種用於醫療器械的安全閥的製作方法

2023-12-08 12:01:46

專利名稱：一種用於醫療器械的安全閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及醫療呼吸氣閥裝置，尤其涉及一種可以調節過壓閥值的醫療器械用的安全閥。
背景技術：
在醫療器械領域中，呼吸機中都有一個氣壓安全閥，如:實用新型專利:專利號為201120375968.4的《一種過壓保護自動溢氣安全閥》，申請日2011.09.28，授權公告號CN20223675U，授權公告日2012.05.30，公開了一種呼吸機安全閥。安全閥用於自動檢測並調節氣流壓力，結合圖1所示，正常狀態下，在彈簧41的張力作用下，插接套33帶著閥片40抵壓在閥座10的氣流通道11的上口，當閥座10內的氣流壓力小於彈簧41、插接套33和閥片40的作用力，即預先設定的過壓閥值時，閥片40壓緊氣流通道11的上口，通道處於密封狀態，溢氣孔21無氣體溢出。供氣設備產生的氧氣從閥座10內氣腔的一端達到閥座內的氣腔另一端呼吸設備以供病人正常呼吸；而當氣流壓力大於彈簧41、插接套33和閥片40的作用力時，氣壓作用在閥片40的底部克服彈簧41、插接套33和閥片40的作用力，閥片40向上抬起，一部分氣流從溢氣孔21溢出，這樣閥座10的氣腔內的氣流壓力下降，當氣流壓力變小後，閥片40在彈簧41和插接套33的作用力下復位重新抵壓在閥座10的氣流通道11的上口，這樣保證氣流壓力不會超過設定的壓力值，保護病人的呼吸安全。由此可以看出，由於安全閥的過壓閥值主要是通過在不同彈簧41的張力來設置的。對於要求有不同使用氣壓的設備，需要調節不同的過壓閥值，需要更換具有不同應力的彈簧41。生產過程中需要備選多種應力的彈簧41，調試過程較為繁瑣。另外，設備長時間的使用，彈簧41會有不同程度的疲勞，進而會導致已設定的過壓閥值偏離標準的設定值，使得設備不能穩定可靠的安全工作
實用新型內容
本實用新型的目的在於克服現有技術之不足，提供一種可以便捷調節過壓閥值的安全閥，消除現有技術的不足，使得在不同的場合，以及不同的環境下適用。本實用新型的上述目的由以下技術方案實現:一種用於醫療器械的安全閥由內有氣流通道11的閥座10、具有若干個溢氣孔21的閥蓋20、外螺母30、鎖緊螺母31、閥片42、頂杆40、彈簧41組成。所述閥蓋20的底端通過螺紋與閥座10固定密封連接，且閥蓋20的內腔與閥座10內的氣流通道11以及溢氣孔21連通。所述外螺母30的底端通過螺紋與閥蓋20的頂端固定密封連接，外螺母30的頂端開孔32便於頂杆40伸縮，所述鎖緊螺母31套於外螺母30的外圍，用於鎖緊外螺母30與閥蓋20的螺紋配合。所述閥片42、頂杆40位於閥蓋20的內腔中，所述彈簧41位於閥蓋20和外螺母30的內腔中；彈簧41的頂端抵壓在外螺母30頂端的內壁上，彈簧41的底端抵壓在頂杆40的底端面上，彈簧41在此之間形成張力；閥片42位於頂杆40底部錐端與閥座10的氣流通道11頂端之間，頂杆40在彈簧41的張力作用下通過閥片42抵壓密封於閥座10的氣流通道11上端。採用上述結構後，本實用新型利用彈簧41的張力使頂杆40底端壓著閥片42抵壓在閥座10的氣流通道11上口，當來自於閥座10的氣流通道11內的氣流壓力小於彈簧41、頂杆40和閥片42的共同作用力時，閥片42處於密封閥座10的氣流通道11狀態；而當氣流壓力大於彈簧41、頂杆40和閥片42的共同作用力時，氣流壓力作用在閥片42的底部克服彈簧41、頂杆40和閥片42的共同作用力，使得閥片42向上抬起，從而使閥座10內的氣流從閥座10的氣流通道11經閥蓋20的溢氣孔21溢出，降低了閥座10腔內的氣流壓力，當氣流壓力變小後，閥片42在彈簧41、頂杆40和閥片42的共同作用力下重新抵壓在閥座10的氣流通道11上口，密封閥座10的氣流通道11，這樣保證了氣流通道11的氣流壓力不會超過設定的過壓閥值。過壓閥值的調節是通過調節外螺母30伸縮長度，從而調節了彈簧41的張力，通過頂杆40的底部錐端傳導到閥片42上。縮短外螺母30的長度，使得彈簧41被壓縮，增加彈簧41的張力，提高了過壓閥值；伸長外螺母30的長度，使得彈簧41舒展，減小了彈簧41的張力，降低了過壓閥值。鎖緊螺母31用於鎖定外螺母30的位置。本實用新型的優點及效果是提供一種可以方便調節過壓閥值的安全閥。

圖1是現有技術安全閥的剖面結構圖。圖2是本實用新型的測試連接圖。圖3是本實用新型的剖面結構圖。圖4是本實用新型頂杆上刻度的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖與·具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述。如圖2所示，本實用新型測試連接圖。本實用新型的用於醫療器械的安全閥80安裝在工裝座81上，閥座10內的氣流通道11與工裝座內腔相通。工裝座81的一端依次串接有左端快速接頭82、流量計83和氣源84 ;工裝座81的另一端依次串接有右端快速接頭82和壓力表85。氣源84的氣體依次經流量計83、左端快速接頭82、工裝座81、右端快速接頭82和壓力表85。安全閥80安裝在工裝座81上用於檢測並控制流經工裝座81的氣體壓力。如圖3所示，一種用於醫療器械的安全閥由內有氣流通道11的閥座10、具有若干個溢氣孔21的閥蓋20、外螺母30、鎖緊螺母31、閥片42、頂杆40、彈簧41組成。所述閥蓋20的底端通過螺紋與閥座10固定密封連接，且閥蓋20的內腔與閥座10內的氣流通道11以及工裝座81的氣流連通。所述外螺母30的底端通過螺紋與閥蓋20的頂端固定密封連接，外螺母30的頂端開孔32，在調節過壓閥值或安全閥正常工作時，便於頂杆40軸向上下伸縮運動。為了便於量化調節過壓閥值，在頂杆40上可以標有刻度401，刻度401為凹槽結構，便於在頂杆40上下運動時，不會在與所述的外螺母(30)頂端開孔(32)的摩擦接觸過程產生阻礙力，平滑而順暢。所述鎖緊螺母31套於外螺母30的外圍，用於鎖緊外螺母30與閥蓋20的螺紋配合。所述閥片42、頂杆40位於閥蓋20的內腔中，所述彈簧41位於閥蓋20和外螺母30的內腔中，彈簧41的頂端抵壓在外螺母30頂端的內壁上，彈簧41的底端抵壓在頂杆40的底端面上，彈簧41在此之間形成張力，閥片42位於頂杆40底部錐端與閥座10的氣流通道11頂端之間，頂杆40底部的錐端在彈簧41的張力作用下通過閥片42上面的圓錐形凹槽抵壓密封於閥座10的氣流通道11上端。頂杆40底部的錐端與閥片42上面的圓錐形凹槽抵壓接觸，這種點接觸的形式更便於閥片42的開啟和閉合。為使閥片42與閥座10的氣流通道11上端有更好的密封效果，閥座10的氣流通道11上端壁厚較小，閥片42的底平面須研磨平整。閥蓋20上的溢氣孔21—般對稱安排，溢氣時更加平穩，一般可以是4個或者6個。採用上述結構後，本實用新型利用彈簧41的張力使頂杆40底部錐端壓著閥片42抵壓在閥座10的氣流通道11上端，當來自於閥座10的氣流通道11內的氣流壓力小於彈簧41、頂杆40和閥片42的共同作用力時，閥片42處於密封閥座10的氣流通道11狀態；而當氣流壓力大於彈簧41、頂杆40和閥片42的共同作用力時，氣流壓力作用在閥片42的底部克服彈簧41、頂杆40和閥片42的共同作用力，使得閥片42向上抬起，從而使閥座10內的氣流從閥座10的氣流通道11經閥蓋20的溢氣孔21溢出，降低了閥座10腔內的氣流壓力，當氣流壓力變小後，閥片42在彈簧41、頂杆40和閥片42的共同作用力下重新抵壓在閥座10的氣流通道11上口，密封閥座10的氣流通道11，這樣保證了氣流通道11的氣流壓力不會超過設定的過壓閥值。過壓閥值的調節是通過調節外螺母30伸縮長度，從而調節了彈簧41的張力，通過頂杆40的底部錐端傳導到閥片42上。縮短外螺母30的長度，使得彈簧41被壓縮，增加了彈簧41的張力，提高了過壓閥值；伸長外螺母30的長度，使得彈簧41舒展，減小了彈簧41的張力，降低了過壓閥值。鎖緊螺母31用於鎖定外螺母30的位置，避免因螺紋間隙而造成過壓閥值的偏差。可以按以下方法安裝安全閥:1、用1200目砂紙，加少許水，劃「8」字用力均勻研磨閥座10的氣流通道11上端面和閥片42用於密封氣流通道11的下平面。2、用400目砂紙, 修研頂杆40底部錐端,使其圓滑無毛刺。3、安裝安全閥:閥座10下端螺紋帶705密封膠，將其安裝在工裝座81上。工裝座81兩端螺紋帶705密封膠各接左右兩個快速接頭82，快速接頭82的型號為:PC0601。4、完成組件安裝後，放置24小時後方可測試和設定安全閥的過壓閥值。5、取300ml/min流量計83，一端接工裝座81，另一端接氣源84，工裝座81的另一端接壓力表85，壓力表85參數為:60kPa。調節進氣壓力為:0.05MPa，將外螺母30旋入閥蓋20，使外螺母30上表面與鎖緊螺母31平齊，即使彈簧41形成最大張力，右旋關閉流量計。6、接通氣源84，緩慢調節流量計83的旋鈕直至最末端，同時觀察壓力表85讀數。7、如果壓力表85讀數持續上升至50kPa，且流量計83讀數為零，則表明安全閥80密封良好無洩漏。否則，表明安全閥80存在洩漏，須重新研磨、安裝。可以按以下方法設定安全閥的過壓閥值:(以設定過壓閥值11.5kPa為例)1、調節氣源84壓力為:11.5kPa，則壓力表85讀數為:11.5kPa，流量計83讀數為:O 02、緩慢調節外螺母30，觀察流量計83和壓力表85的讀數是否有變化。3、如果壓力表85的讀數突然為0，且流量計83的浮子突然上升時，表明此時排氣壓力為:11.5kPa。4、保持外螺母30位置，將鎖緊螺母31右旋鎖緊。此時的安全閥的過壓閥值即為所需設定的:11.5kPa。由此可見，本實用新型的安全閥在不同氣流氣壓的應用場合，只要進行簡單調節外螺母30，即可以達到不同的過壓閥值。如:在呼吸機中應用，要求設定過壓閥值氣壓為:
11.5kPa。在麻醉系統中應用，要求設定過壓閥值氣壓為:8.0kPa0在正壓通氣系統中應用，要求設定過壓閥值氣壓為:2.0kPa。這種安全閥通用性強，調節過壓閥值便捷，無需更換任何部件,大大節省了生產成本。下面進一步說明本實用新型的優點和有益效果:1、單一品種組件，適應多種場合，設備檢修維護，無需更換組件，減少材料庫存，降低企業生產和維護成本。在現有技術中，彈簧41是抵壓在插接筒34和插接套33兩個平行的距離固定的內壁之間，在此間距內改變彈簧41的張力的方法，只有更換不同型號的彈簧41。也就是，安全閥的過壓閥值主要是通過在不同彈簧41的張力來設置的。對於要求有使用不同的氣壓設備，需要調節不同的過壓閥值，需要更換具有不同張力的彈簧41。生產過程中需要備選多種張力的彈簧41，調試過程較為繁瑣。另外，設備長時間的使用，彈簧41會有不同程度的疲勞，進而會導致已設定的過壓閥值偏離標準設定值，使得設備不能穩定可靠的安全工作，要使設備恢復到正常工作狀態，只有更換部件。本實用新型設置了可以調節彈簧41之間距離的結構，即外螺母30頂端的內壁到頂杆40的底端面的距離，從而調節彈簧41的張弛程度，達到改變彈簧41的張力，進而改變了過壓閥值的目的。2、結構簡單、性能可靠、便於加工。與現有技術相比，閥芯部分沒有插接套33、插接筒34，以及閥片42與插接套33相扣的工字型卡槽，結構複雜，加工難度較大，可靠性較低。本實用新型僅有頂杆40的單結構件 ，大大簡化了內部結構，提高了可靠性和便於加工。3、過壓開啟靈敏，消除了遲滯現象。在現有技術中，閥片42的上平面採用的面接觸插接套33，也就是彈簧41的張力是通過插接套33的底面平面傳遞給閥片42的上平面的，這種結構在氣流通道11內氣流有擾動時，或者閥片42下平面與氣流通道11的上平面的密封接觸存在加工工藝誤差時，過壓開啟和洩壓後閉合過程中有遲滯現象，即閥片42的開啟和閉合不夠靈敏。在本實用新型中，頂杆40底部的錐端與閥片42上面的圓錐形凹槽抵壓接觸，這種點接觸而非面接觸的形式更便於閥片42在受到來自氣流通道11不均衡和不穩定的氣流壓力時，更易從某個方向上先行頂起和向下合攏閥片42，大大提高了過壓開啟靈敏度。4、過壓閥值更穩定。在現有技術中，從閥片42和插接套33的裝配方式上來看，閥片42 —定採用的是柔韌性材質，如:橡膠材質。彈簧41長時間抵壓在插接套33上，使得和插接套33裝配在一起的閥片42長時間抵壓在氣流通道11的上平面，而氣流通道11上平面面積較小，即接觸面較小，所以會導致閥片42的下平面凹陷變形，甚至產生粘接力。從力學上分析可得知，預先設定好的過壓閥值已經增大。在本發明中，閥片42採用硬質材質，如:塑料，還可以是硬鋁材、銅材等等，閥座10也採用硬質材質，二者長時間抵壓在一起，接觸面不會變形。當氣流通道11的壓力值超過設定的過壓閥值時，閥片42即刻開啟，不存在任何遲滯阻力，即實際開啟壓力值和設定過壓閥值相等。由此可證明過壓閥值更穩定可靠。5、頂杆40的刻度401設計，可以快速和方便地調節過壓閥值。一般彈簧41在同一材料、同一尺寸、同一生產工藝條件下，其物理參數大體一致，在調節過壓閥值的過程中，可以先根據刻度401指示，粗調外螺母30位置，初步確定過壓閥值的範圍，再通過流量計83和壓力表85的指示， 精調外螺母30的位置，精確定位過壓閥值，從而實現快速和方便地調節過壓閥值。
權利要求1.一種用於醫療器械的安全閥，由內有氣流通道(11)的閥座(10)、具有若干個溢氣孔(21)的閥蓋(20)、外螺母(30)、閥片(42)、頂杆(40)、彈簧(41)組成；所述閥蓋(20)的底端通過螺紋與閥座(10)固定密封連接且閥蓋(20)的內腔與閥座(10)內的氣流通道(11)連通；所述閥片(42)、頂杆(40)位於閥蓋(20)的內腔中；所述彈簧(41)位於閥蓋(20)和外螺母(30)的內腔中，彈簧(41)的頂端抵壓在外螺母(30)頂端的內壁上，彈簧(41)的底端抵壓在頂杆(40)的底端面上；閥片(42)位於頂杆(40)底部錐端與閥座(10)的氣流通道(11)頂端之間，頂杆(40)在彈簧(41)的張力作用下通過閥片(42)抵壓密封於閥座(10)的氣流通道(11)上端； 其特徵在於所述外螺母(30)的底端通過螺紋與閥蓋(20)的頂端固定密封連接，外螺母(30)在所述的閥蓋(20)內的伸縮量可以調節，所述外螺母(30)的頂端有開孔(32)便於頂杆(40)伸縮。
2.根據權利要求1所述的用於醫療器械的安全閥，其特徵在於還包括有鎖緊螺母(31)，所述的鎖緊螺母(31)套於外螺母(30)的外圍，用於鎖緊外螺母(30)與閥蓋(20)的螺紋配合。
3.根據權利要求1或2所述的用於醫療器械的安全閥，其特徵是:所述的頂杆(40)上標有刻度(401)，用於指示頂杆(40 )在外螺母(30 )頂端開孔(32 )外的伸縮量。
4.根據權利要求3所述的用於醫療器械的安全閥，其特徵是:所述的頂杆(40)上的刻度(401)是凹槽結構，在所述的頂杆(40)上下軸向運動時，不會在與所述的外螺母(30)頂端開孔(32)的摩擦接觸過程產生阻礙力。
5.根據權利要求1或2所述的用於醫療器械的安全閥，其特徵是:所述的頂杆(40)的底部錐端與閥片(42)上面的圓錐形凹槽`相接觸配合。
專利摘要一種用於醫療器械的安全閥，尤其涉及一種可以便捷調節過壓閥值的安全閥。其由閥座、閥蓋、外螺母、鎖緊螺母、閥片、頂杆、彈簧組成。閥蓋的底端與閥座固定密封連接且閥蓋的內腔與閥座內的氣流通道連通。外螺母的底端通過螺紋與閥蓋的頂端固定密封連接。閥片、頂杆位於閥蓋的內腔中，彈簧位於閥蓋和外螺母的內腔中，彈簧的頂端抵壓在外螺母頂端的內壁上，彈簧的底端抵壓在頂杆的底端面上，閥片位於頂杆底端與閥座的氣流通道頂端之間，頂杆在彈簧的壓力下通過閥片抵壓密封於閥座的氣流通道上端。調節外螺母進退量，即可以實現調節過壓閥值的目的。
文檔編號A61M16/20GK203090170SQ201320064598
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月29日 優先權日2012年10月15日
發明者楊德地, 劉傑 申請人:南京藍泰醫療器械有限公司