一种用于控制流体流量的阀组件制造技术

本申请涉及用于控制流体流量的阀组件。其中使用流体流量控制系统的电子式流量选择器来选择流体流量。流体流量控制系统可操作于电控式和机械式。当系统处于机械模式时，备用的机械式流量选择器用于选择流体的流量。备用的机械式流量选择器包括位置检测设备用以确定流体的流量。流量控制系统的流量选择器与各针阀的阀杆旋转接合，同时还可以轴向移动。

【技术实现步骤摘要】
一种用于控制流体流量的阀组件
本申请涉及通过阀组件控制流体流量；具体地，本申请涉及用于保持相对于旋转阀杆轴向固定的流量选择器以及阀位置检测设备。
技术介绍
流量控制系统在麻醉机气路系统中起着至关重要的作用。该系统直接控制着流经病人端的各种支路气体的流量，一般包括空气、氧气和笑气。目前，市面上可以见到机械式流量控制系统、电控式流量控制系统以及两者兼备的高端流量控制系统。其中，机械式流量控制系统主要是采用针阀组件对流量进行控制，而电控式则是利用微型比例电磁阀替代了针阀。而两者兼备的系统，则是将电控式作为主控制系统，机械式作为备用系统，以防止整机在电控式流量控制系统失效的情况下陷入瘫痪。对比机械式与电控式的区别，后者除了操作简单方便，更加智能化，他还可以自动清零复位。即，无论整机当前的调节流量是多少，整机关机后就自动清零。下次开机时必须从零开始重新调节。这就有效防止了，在面对不同的病人或者是临床需求的情况下，上次设定的流量值对下一位不适应造成的影响。尤其是在之前的设定流量值比较大的情况下，更会对后一位使用者造成冲击，具体伤害还得取决于所使用的气体种类。这种隐患是机械式流量控制系统必须面对的。因为只有人为的重新设定，针阀所调节的流量值才会相应调整。尤其是以机械式流量控制系统作为备用系统的高端机器，这种风险更加严峻。因为此时整机已经与病人端连接，由于某种突发原因，电控式流量控制系统工作失效，整机及时启用了备用系统。若此时流量过大或是直接引入了不适宜的气体，将直接影响病人。
技术实现思路
现有麻醉气体输送系统中，医师在不同情况下可以通过电控式或机械式控制其中输送的新鲜气体如氧气、笑气和空气的流量。各种实施方式中，处于通电状态时，一个或多个可转式流量选择器如操作旋钮用于电子式控制气体流量。麻醉气体输送系统还可以包括备用的机械式控制设备，用于在未通电状态时控制一种或多种气体的流量。一种实施方式中，三通阀、和/或常开阀和常闭阀的组合用于可选择地允许来自电子式比例阀或机械式操作针阀的气体流动。任意类型的流量控制系统可使用或不用针阀组件、流量选择器和位置检测设备。一些实施方式中，当流体流量控制系统处于电控模式时，三通阀或其它转向阀设备允许来自电子式比例阀的流体流向病人端。当流体流量控制系统处于非通电状态或者是选择为手动控制时，三通阀允许来自电子式比例阀的流体流向病人端。可替换地，本申请描述的转向阀设备可包括常开阀和常闭阀的组合，用以替代三通阀或是结合三通阀一起使用。在一些实施方式中，转向阀设备位于流体输入端和流体控制阀之间；另一些实施方式中，转向阀设备位于流体控制阀和流体输出端之间。电子式流量控制阀用于有选择地接收来自流体输入端的流体。医师可通过电子式流量选择器得以选择流经电子式流量控制阀的第一流体的流量。例如，对电子式流量选择器选择的内容通过编码器进行电子式编码，然后将已编码的选择内容传送到电子式控制器。基于电子式流量选择器的选择内容，电子式控制器可传送控制信号到电子式流量控制阀用以控制流体流量。电子式流量控制阀可包括电子式比例阀，电子式流量选择器可包括可由医师手动旋转的旋钮。可选地，电子式流量选择器可包括任何各式各样的数字和/或模拟选择器。在一些实施方式中，通过唯一的电子式流量控制阀来控制每个可用流体的流量。该唯一的电子式流量选择器用于控制各个电子式流量控制阀的流量。或者，有选择地分配一个或多个电子式流量选择器用以控制两个或多个电子式流量控制阀。例如，系统可包括三个电子式流量控制阀，一个用于控制氧气，一个用于控制空气，另一个用于控制笑气。系统还可只设有两个电子式流量选择器，可选择其中一个用于控制空气的流量或者笑气的流量。通过固定分配或有选择地分配任何电子式流量选择器，可以控制任何一个或多个可用流体的流量。一个或多个机械式流量控制阀用于控制每个可用流体的流量。例如，通过唯一的针阀来机械式地控制每个可用流体的流量。由医师操纵的机械式流量选择器，如旋钮或滑块，可用于机械式地调整通过每个针阀的流量。一些实施方式中，当系统处于电控模式时，可禁用和/或缩回机械式流量选择器以防止误操作的流量调节。一些实施方式中，针阀的可转式阀杆与可转式流量选择器如旋钮的接合腔相接合。可转式流量选择器位于相对于阀外壳的轴向上的固定位置。可转式流量选择器的接合腔用于容纳阀杆的端部。转动可转式流量选择器时，阀杆也随之转动。阀杆可以轴向移动，从而增加或减少流体流量。又一些实施方式中，阀杆还用于在接合腔内移动。因此，流量选择器可位于相对于阀外壳的轴向上的固定位置，同时仍保持可旋转地与阀杆接合。接合腔和阀杆可以是任何非圆形状，以使得阀杆保持轴向上接合的同时还能自由地轴向移动。例如，接合腔和阀杆可以是六边形或具有相接合的隆起部/侵入部。接合腔和阀杆可以是椭圆形、方形、六角形、环形侵入部/隆起部，和/或任何n边多边形或其它非圆形状。通电状态下，通过调整一个或多个电子式流量选择器，可以控制流经一个或多个电子式流量控制阀的一种或多种流体的流量。在通电状态下，禁用和/或以其他方式停止备用的机械式流量控制阀，以防止其供应流体或者多种流体的组合。此外，在通电状态下，禁用和/或缩回备用的机械式流量控制阀相关的机械式流量选择器，以防止流量被调节。在未通电状态下或是选择为手动超控时，禁用和/或以其他方式停用电子式流量控制阀，以避免其供应流体或多种流体的组合。启用或弹出机械式流量选择器，以允许医师手动控制流经备用的机械式流量控制阀的一种或多种流体的流量。位置指示器与阀杆相对于流道的轴向平移有关，用以指示阀杆的位置。基于阀杆相对于流道的位置，位置指示器可指示当前的选定流量。阀组件包括与位置指示器连接的位置检测器，用于根据阀杆的相对位置检测出流量。例如，为使流体流量为指定流量，如大于流量阈值、小于流量阈值、最大流量、和/或零，位置检测器可确定出阀杆平移的位置。一些实施方式中，位置检测器和/或位置指示器可用于指示当前流量(如位于零和最大流量之间的任意流量)或只有当达到指定流量时才指示(如起始状态流量、最大流量、和/或零流量)。位置指示器可包括阀杆上的一个或多个隆起部和/或侵入部，用于当阀杆轴向移动到预设位置时触发位置检测器。隆起部和/或侵入部设置在阀杆的轴向浮动衬套上。一些实施方式中，位置指示器可包括与阀杆相连的销钉，当阀杆轴向移动到预设位置时，销钉触发位置检测器。销钉随着阀杆的轴向移动而轴向移动。可替代地，销钉由触发转盘触发，触发转盘随阀杆的转动而转动。根据阀组件内阀杆相对于流道的轴向相对位置，触发转盘使销钉相对于位置检测器移动。一些实施方式中，在缩回机械式流量选择器时，例如系统恢复通电或者系统清零复位时，每个备用的机械式流量控制阀的流量被清零复位为起始状态(homestate)，其中，当系统进入未通电状态时，气体按预设气体流量自动流动。一种实施方式中，电控式流量控制阀包括电控式步进电机，用于调整流经机械式流量控制阀如针阀的流体流量。本申请提供的各种实施方式中，所描述的流体为气体，如氧气、笑气和/或空气。然而，本申请所描述的系统和方法的各种实施方式适用于任何各种各样的液体和/或气体。附图说明图1为设有三个机械式流量控制选择器的麻醉气体输送系统的示意图，其中，这三个机械式流量控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制流体流量的阀组件，其特征在于，包括：确定流道的阀外壳，用于允许流体从输入端流到输出端；具有用于确定轴线的第一端部和第二端部的阀杆，所述阀杆的旋转使得阀杆在所述流道内轴向移动，以此控制从输入端流到输出端的流体流量；与所述阀杆连接的流量选择器，所述阀杆随可转式流量选择器的旋转而旋转；与所述阀杆相对于流道的轴向位移相关的位置指示器；和与所述位置指示器连接的位置检测器，用于检测出所述阀杆轴向移动到使从输入端到输出端的流体流量为流量阈值。

【技术特征摘要】
1.一种用于控制流体流量的阀组件，其特征在于，包括：确定流道的阀外壳，用于允许流体从输入端流到输出端；具有用于确定轴线的第一端部和第二端部的阀杆，所述阀杆的旋转使得阀杆在所述流道内轴向移动，以此控制从输入端流到输出端的流体流量；与所述阀杆连接的流量选择器，所述阀杆随流量选择器的旋转而旋转；与所述阀杆相对于流道的轴向位移相关的位置指示器；和与所述位置指示器连接的位置检测器，用于检测出所述阀杆轴向移动到使从输入端到输出端的流体流量为流量阈值；其中，根据所述阀杆的轴向位移与其对应的旋转角度或是角度对应的割线长度的比例放大关系，对处于完全打开位置和完全关闭位置之间的任意位置进行放大。2.如权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述位置指示器包括所述阀杆上的位置指示隆起部，以及所述位置检测器包括位置开关，当阀杆轴向移动时，通过所述位置指示隆起部触发所述位置开关，以使从输入端到输出端的流体流量为所述流量阈值；或者，所述位置指示器包括位于所述阀杆上的位置指示腔；所述位置检测器包括位置开关，当阀杆轴向移动时，通过所述位置指示腔触发所述位置开关，以使从输入端到输出端的流体流量为所述流量阈值。3.如权利要求2所述的阀组件，其特征在于，所述位置指示隆起部或所述位置指示腔设于所述阀杆的轴向浮动衬套上。4.如权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述位置指示器包括与所述阀杆连接的触发销钉；所述位置检测器包括位置开关，当阀杆轴向移动时，通过所述触发销钉触发位置开关，以使从输入端到输出端的流体流量为所述流量阈值。5.如权利要求4所述的阀组件，其特征在于，所述触发销钉与所述阀杆一起轴向移动；以及当所述触发销钉相对于所述位置检测器轴向移动到预设位置时，所述触发销钉触发所述位置检测器。6.如权利要求4所述的阀组件，其特征在于，还包括触发转盘，用于根据所述阀杆相对于所述流道的轴向相对位置，使所述触发销钉相对于所述位置检测器运动。7.如权利要求3所述的阀组件，其特征在于，所述阀外壳、流道和阀杆为机械式操作针阀的一部分；所述流量选择器包括旋转旋钮，所述旋转旋钮的旋转带动所述阀杆旋转。8.如权利要求3所述的阀组件，其特征在于，所述流量选择器包括可转式流量选择器，所述阀组件还包括所述可转式流量选择器的接合腔，用于容纳所述阀杆的第一端部；所述可转式流量选择器相对于所述阀外壳保持处于轴向的固定位置；以及所述阀杆在所述接合腔内自由地轴向移动的同时，保持与所述接合腔接合。9.一种用于控制阀组件内流体流量的方法，其特征在于，包括：确定阀外壳的流道以允许流体从输入端流到输出端；将阀杆可旋转地固定于所述流道内，使得所述阀杆的旋转带动所述阀杆的第一端部在所述流道内移动，以此控制从输入端流到输出端的流体流量；和将阀杆的第二端部可旋转地固定于流量选择器的接合腔内，使得所述阀杆在接合腔内自由地轴向移动的同时，与所述流量...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊志斌，陈培涛，王功敏，蔡琨，杰弗里·贾维迪克，
申请(专利权)人：深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：