一種控制氧氣輸送的電子流量閥的制作方法
【專利說(shuō)明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種控制氧氣輸送的電子流量閥，屬于醫(yī)療單位使用的氧氣吸入器中的流量控制部件。
【背景技術(shù)】
[0002]吸氧是醫(yī)院最常用的搶救或治療手段之一，氧氣吸入器(俗稱流量計(jì))是吸氧過(guò)程中調(diào)節(jié)和觀察氧氣流量必備器具。目前國(guó)內(nèi)醫(yī)院普遍采用浮子流量計(jì)，這類產(chǎn)品的缺陷是流量調(diào)節(jié)不方便、計(jì)量誤差大、讀數(shù)不方便、數(shù)據(jù)無(wú)法存儲(chǔ)。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)也提出一些采用電子閥控制氧氣流量的技術(shù)方案，如CN 103386159 A、CN 104587576 A等均提出采用電子流量控制閥調(diào)整流量，但并沒(méi)有進(jìn)一步說(shuō)明電子流量控制閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。由于氧氣吸入器產(chǎn)品中，流量控制閥精度要求高(國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YYl 107-2003要求流量誤差不超過(guò)4% )，而目前已經(jīng)上市的電子流量控制閥體積大、價(jià)格高、控制精度低，而定制精度符合要求的電子流量控制閥價(jià)格更加昂貴，無(wú)法滿足氧氣吸入器實(shí)際生產(chǎn)需要，因此不少技術(shù)方案無(wú)法在實(shí)際生廣中得以實(shí)施。
[0003]為此，本發(fā)明在提出了一種控制氧氣輸送的電子流量閥全新技術(shù)方案，產(chǎn)品體積小、精度高、造價(jià)低，有利于普及推廣使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出一種控制氧氣輸送的電子流量閥，主要由直流電機(jī)、傳動(dòng)件、閥芯、密封圈、閥體、進(jìn)氣通道組成，其中:
[0005]所述的直流電機(jī)與閥芯之間設(shè)有傳動(dòng)件，直流電機(jī)能直接或間接帶動(dòng)閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)并直線位移；
[0006]所述的傳動(dòng)件包括但不限于齒輪、齒條、皮帶輪、曲軸、連桿、皮帶、鏈條、輪軸、軸等的任意一種或幾種的組合；
[0007]所述的閥芯的密封體外周設(shè)有密封圈；
[0008]所述的閥體內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣通道、氧氣輸出口；
[0009]所述的進(jìn)氣通道位于閥體內(nèi)部的一端能與閥芯的密封體密閉吻合，進(jìn)氣通道位于閥體外側(cè)一端能與氧氣氣源的連接部件密閉連通；
[0010]所述的電子流量閥與氧氣吸入器的核心控制模塊聯(lián)通工作，接受核心控制模塊給出的開(kāi)啟、關(guān)閉或流量調(diào)整指令并動(dòng)作；所述的核心控制模塊包括但不限于單片機(jī)、流量測(cè)定模塊，集成電路板。
[0011]一種控制氧氣輸送的電子流量閥，其主要特征是:直流電機(jī)由傳動(dòng)件驅(qū)動(dòng)閥芯在閥體內(nèi)部進(jìn)氣通道中位移，通過(guò)位移改變閥芯的密封體與閥體內(nèi)部進(jìn)氣通道內(nèi)壁的間隙距離，從而達(dá)到控制氧氣開(kāi)啟、流量大小調(diào)整或關(guān)閉的控制目標(biāo)。
[0012]閥芯的密封體與閥體內(nèi)部進(jìn)氣通道內(nèi)壁之間至少應(yīng)有0.5mm可調(diào)間隙距離，當(dāng)閥芯被直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)位移時(shí)，閥芯的密封體與閥體內(nèi)部進(jìn)氣通道內(nèi)壁的間隙距離可以在O?100%之間調(diào)節(jié)；所述的間隙距離為O時(shí)，閥芯的密封體與閥體內(nèi)部進(jìn)氣通道內(nèi)壁完全吻合、無(wú)縫隙，氧氣輸出通路被完全阻斷，氧氣輸出處于關(guān)閉狀態(tài)；所述的間隙距離為100%時(shí)，閥體內(nèi)部進(jìn)氣通道完全開(kāi)放、氧氣輸出處于滿載狀態(tài)(即達(dá)到核定輸出的最大值)；假設(shè)核定輸出的最大值是1 L /m i η、閥芯的密封體與閥體內(nèi)部進(jìn)氣通道內(nèi)壁的間隙距離在O?100%之間調(diào)節(jié)時(shí)，對(duì)應(yīng)輸出的氧氣流量值也在O?10L/min之間得以調(diào)節(jié)。
[0013]閥芯的密封體與閥體內(nèi)部進(jìn)氣通道內(nèi)壁的間隙距離的調(diào)節(jié)是由核心控制模塊發(fā)出的指令實(shí)現(xiàn)的，核心控制模塊發(fā)出“關(guān)閉”或“停止”類同功能的指令時(shí)，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥芯在閥體內(nèi)部進(jìn)氣通道中位移，位移方式可以是閥芯向前推進(jìn)，直到閥芯的密封體與閥體內(nèi)部進(jìn)氣通道內(nèi)壁的間隙距離為0，氧氣輸出通路被完全阻斷，氧氣輸出關(guān)閉；核心控制模塊發(fā)出開(kāi)啟指令、或給出相應(yīng)的流量值時(shí)，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥芯在閥體內(nèi)部進(jìn)氣通道中位移，位移方式可以是閥芯向后退縮，閥芯的密封體與閥體內(nèi)部進(jìn)氣通道內(nèi)壁的間隙距離在O?100%之間任意調(diào)節(jié)，核心控制模塊中的流量測(cè)定模塊同步跟蹤流量值的變化，當(dāng)輸出的氧氣流量值與核心控制模塊給出的流量值一致時(shí)，直流電機(jī)將閥芯位移位置鎖定。
[0014]所述的閥芯的外周還可以設(shè)有支承閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)并直線位移的閥芯導(dǎo)軌，閥芯導(dǎo)軌的主要作用是在位移過(guò)程中使閥芯保持穩(wěn)定、減少閥芯的密封體偏移。閥芯導(dǎo)軌的設(shè)置方式不限，可以是圓筒、圓圈、螺桿、螺母等；最為簡(jiǎn)易的是采用硬質(zhì)耐磨材料制成的、能包合并導(dǎo)引閥芯位移的圓筒，閥芯放置于圓筒中間；優(yōu)選方案是作為閥芯導(dǎo)軌的圓筒內(nèi)壁設(shè)置螺紋槽(相當(dāng)于螺母)，閥芯外周也設(shè)置能與圓柱體中螺紋槽互相吻合的螺紋，閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，閥芯以螺桿旋轉(zhuǎn)方式推進(jìn)，使閥芯旋轉(zhuǎn)位移更加穩(wěn)定。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:技術(shù)實(shí)施難度低、制造成本低、體積小、流量控制精度高，采用本技術(shù)方案實(shí)施生產(chǎn)的電子流量閥可以廣泛應(yīng)用于各種電子控制的氧氣吸入器產(chǎn)品中。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)剖面圖
[0017]圖2實(shí)施例一的主體結(jié)構(gòu)示意圖
[0018]圖中所示:直流電機(jī)(1)、傳動(dòng)件(2)、閥芯(3)、密封圈(4)、閥體(5)、進(jìn)氣通道
(6)、閥芯導(dǎo)軌(7)、氧氣氣源的連接部件(8)、核心控制模塊(9)、導(dǎo)線(10)、氧氣輸出口
(11)、閥芯的密封體(12)
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖2和實(shí)施例具體地說(shuō)明本發(fā)明。
[0020]實(shí)施例一:采用本發(fā)明制備的電子氧氣吸入器的舉例
[0021]1、微型直流電機(jī)(I)，核定功率0.1ff,電壓3.7V，轉(zhuǎn)速3rpm?76rpm，轉(zhuǎn)矩(λ 3NM ;
[0022]2、核心控制模塊(10)的單片機(jī)采用TI公司，型號(hào)MSP430F135IPMR ；
[0023]3、流量測(cè)定模塊:采用微型氣體流量傳感器，流量監(jiān)測(cè)范圍O?15L/min、精度4級(jí)，型號(hào)不限；
[0024]4、閥芯(3)采用紫銅、黃銅或不銹鋼材料制成；
[0025]5、密封圈(4)采用硅膠或天然橡膠制成的O型密封圈；
[0026]6、閥體(5)采用銅質(zhì)材料或鋁鎂合金壓鑄而成；
[0027]7、在閥體(5)中心位置用數(shù)控機(jī)床加工出進(jìn)氣通道(6)位于閥體(5)內(nèi)部的一端，位于閥體(5)內(nèi)部的一端應(yīng)與閥芯(3)吻合；在加工完成的進(jìn)氣通道(6)的正對(duì)面位置加工出位于閥體(5)外側(cè)一端的進(jìn)氣通道(6)，位于閥體(5)外側(cè)一端的進(jìn)氣通道(6)形狀為MlO X 0.8、長(zhǎng)度為1mm的螺孔。
[0028]8、閥體(5)的正上方機(jī)床加工氧氣輸出口(11)，一般為3mm?5mm圓孔。
[0029]9、閥芯導(dǎo)軌(7)可以與閥體(5) —次性壓鑄成型，也可以在閥體(5)壓鑄成型后在閥體(5)中M8X0.5的螺絲孔，閥芯(3)的與閥芯導(dǎo)軌(7)結(jié)合的部分加工相同尺寸的螺桿，閥芯(3)在閥芯導(dǎo)軌(7)上位移時(shí)采用螺桿式引導(dǎo)。
[0030]10、氧氣氣源的連接部件(8)尾部為M10X0.8、長(zhǎng)度為8mm的螺桿，中間有內(nèi)徑5_通道，氧氣氣源的連接部件(8)與進(jìn)氣通道(6)的B腔體位置緊密連通，在0.5MPa壓力下無(wú)泄漏；
[0031]11、微型直流電機(jī)(I)采用導(dǎo)線(9)與核心控制模塊(10)聯(lián)通，并能正常通訊工作。
[0032]12、氧氣吸入器的顯示屏采用40mmX 60mm的LED屏，保護(hù)外殼、控制按鈕均采用注塑等通用技術(shù)生產(chǎn)；
[0033]13、安裝附圖2結(jié)構(gòu)組裝、氣密性實(shí)驗(yàn)、測(cè)試流量精度，合格即完成。
[0034]上述附圖及實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種控制氧氣輸送的電子流量閥，主要由直流電機(jī)(I)、傳動(dòng)件(2)、閥芯(3)、密封圈(4)、閥體(5)組成，其中所述的所述的直流電機(jī)⑴與閥芯(3)之間設(shè)有傳動(dòng)件(2)，直流電機(jī)⑴能直接或間接帶動(dòng)閥芯⑶轉(zhuǎn)動(dòng)并直線位移；所述的閥芯⑶的密封體(12)外周設(shè)有密封圈(4);所述的閥體(5)內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣通道￠)、氧氣輸出口(11);所述的進(jìn)氣通道(6)位于閥體(5)內(nèi)部的一端能與閥芯(3)的密封體(12)密閉吻合，進(jìn)氣通道(6)位于閥體(5)外側(cè)一端能與氧氣氣源的連接部件(8)密閉連通；一種控制氧氣輸送的電子流量閥，其特征在于:直流電機(jī)(I)驅(qū)動(dòng)閥芯(3)在閥體(5)內(nèi)部的進(jìn)氣通道￠)中轉(zhuǎn)動(dòng)并位移，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)/位移改變閥芯⑶的密封體(12)與閥體(5)內(nèi)部進(jìn)氣通道(6)內(nèi)壁的間隙距離，從而達(dá)到控制氧氣開(kāi)啟、流量大小調(diào)整、或關(guān)閉氧氣的控制目標(biāo)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制氧氣輸送的電子流量閥，其特征還在于:閥芯(3)被直流電機(jī)(I)驅(qū)動(dòng)位移時(shí)，閥芯(3)的密封體(12)與閥體(5)內(nèi)部進(jìn)氣通道(6)內(nèi)壁的間隙距離可以在O?100%之間調(diào)節(jié)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制氧氣輸送的電子流量閥，其特征還在于:所述的電子流量閥與氧氣吸入器的核心控制模塊(9)聯(lián)通工作，接受核心控制模塊(9)給出的開(kāi)啟、關(guān)閉或流量調(diào)整指令并動(dòng)作。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制氧氣輸送的電子流量閥，其特征還在于:核心控制模塊(9)發(fā)出“關(guān)閉”或“停止”類同功能的指令時(shí)，直流電機(jī)⑴驅(qū)動(dòng)閥芯(3)在閥體(5)內(nèi)部進(jìn)氣通道(6)中位移、直到閥體(5)內(nèi)部進(jìn)氣通道被完全阻斷，氧氣輸出關(guān)閉。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制氧氣輸送的電子流量閥，其特征還在于:核心控制模塊(9)發(fā)出開(kāi)啟指令、或給出相應(yīng)的流量值時(shí)，直流電機(jī)⑴驅(qū)動(dòng)閥芯(3)在閥體(5)內(nèi)部進(jìn)氣通道(6)中位移，閥芯⑶的密封體(12)與閥體(5)內(nèi)部進(jìn)氣通道(6)內(nèi)壁的間隙距離可以在O?100%之間任意調(diào)節(jié)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制氧氣輸送的電子流量閥，其特征還在于:核心控制模塊(9)中的流量測(cè)定模塊同步跟蹤流量值的變化，當(dāng)輸出的氧氣流量值與核心控制模塊(9)給出的流量值一致時(shí)，直流電機(jī)(I)將閥芯(3)位移位置鎖定。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制氧氣輸送的電子流量閥，其特征還在于:所述的閥芯(3)的外周還可以設(shè)有支承閥芯(3)轉(zhuǎn)動(dòng)并直線位移的閥芯導(dǎo)軌(7)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制氧氣輸送的電子流量閥，其特征還在于:所述的所述的直流電機(jī)(I)與閥芯(3)之間設(shè)有傳動(dòng)件(2)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制氧氣輸送的電子流量閥，其特征還在于:閥芯(3)的密封體(12)與閥體(5)內(nèi)部進(jìn)氣通道(6)內(nèi)壁之間至少應(yīng)有0.5_可調(diào)間隙距離。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制氧氣輸送的電子流量閥，其特征還在于:所述的傳動(dòng)件(2)可以是齒輪、齒條、皮帶輪、曲軸、連桿、皮帶、鏈條、輪軸、軸的任意一種或幾種的組合。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種控制氧氣輸送的電子流量閥，主要由直流電機(jī)(1)、閥芯(3)、密封圈(4)、閥體(5)組成，其特征在于直流電機(jī)(1)驅(qū)動(dòng)閥芯(3)在閥體(5)內(nèi)部的進(jìn)氣通道(6)中轉(zhuǎn)動(dòng)并位移，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)位移改變閥芯(3)與閥體(5)內(nèi)部進(jìn)氣通道(6)內(nèi)壁的間隙距離，從而達(dá)到控制氧氣開(kāi)啟、流量大小調(diào)整、或關(guān)閉氧氣的控制目標(biāo)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：技術(shù)實(shí)施難度低、制造成本低、體積小、流量控制精度高，采用本技術(shù)方案實(shí)施生產(chǎn)的電子流量閥可以廣泛應(yīng)用于各種電子控制的氧氣吸入器產(chǎn)品中。
【IPC分類】F16K31/04, F16K31/53, F16K1/12
【公開(kāi)號(hào)】CN104896116
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510259130
【發(fā)明人】阮雪紅, 陳旭良
【申請(qǐng)人】阮雪紅, 陳旭良
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月18日