一种控制流量的呼吸阀制造技术

一种用于控制流量的呼吸阀，包括：空心柔性主体，其具有至少一个带有弯曲内表面的、向外的凸出区域。所述空心柔性主体还包括位于两个固定端点之间的向内突出的邻接区域。此外，所述阀包括流道，位于所述空心柔性主体内，用于在进口和出口之间的流体的通过；阀座，位于所述流道的中央；以及环形元件，圆周地设置在所述空心柔性主体周围。所述环形元件设置为通过执行器单元沿所述流道的轴向运动，从而所述邻接区域至少部分地改变位置和/或改变形状，以控制通过所述流道的流体的流量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阀领域。具体地，本专利技术涉及机械控制通过至少一个通道的至少一种液体流量的阀装置。更具体地，本专利技术的一些实施例涉及用于如医疗呼吸机或机械呼吸机等呼吸机的呼吸阀。现有技术描述已知在设计低压阀时，特别是在医疗呼吸机的气体控制领域，非常重要的是阀的流道具有低流动阻力，并且没有或只有较少湍流。同样，在一些申请中，更多关注于阀受污染部件的清洗要求。此外，人们往往希望阀的设计小而轻，并且控制阀的执行器可做的很小且与流道分尚开。低压阀的应用实例如呼气阀、患者泄压阀、混合阀，以及低压系统的流量阀。如今，最常见的低压阀的设计包括圆盘依靠在管的末端形成阀座。美国专利5，127，400公开了这种设计的一个例子。该设计的缺点是流道的复杂性，这导致湍流和清洁问题。此外，所述整个圆盘暴露在压力下，而流量仅取决于所述圆盘的外边缘。因此需要过于强大、沉重以及贵的执行器来控制这种类型的阀。另外一个例子是国际专利申请W02008/112332公开的一种管线阀。该管线阀包括外壳，与外壳可操作连通的节流构件，节流构件的一部分相对于外壳静止，节流构件的另一部分相对于外壳可移动。管线阀还包括执行器，该执行器与所述节流构件的可移动部分可操作地连通，执行器选择地使节流构件产生径向变形。但是，W02008/112332中公开的阀仅使用一个能变形的区域，因此其不能用作位于两个固定端位置之间的阀装置。此外，所述阀仅可在对着硬管的内部阻塞流体。W02008/112332没有公开任何关于如何防止变形和磨损，以及如何能简单清洁或拆卸所述阀的内容。因此，所公开的阀不适合用于医疗装置。美国专利5，119，861公开了一种常见的闭合阀，用于控制通过直的、非锥形管道的流体材料的流量，该闭合阀具有弹性的弹性体密封物，连接至两个轴向排列的刚性端板的周围。弹性密封物的弹性使端板吸附在一起，而径向膨胀，从而啮合并密封管道的内壁。可通过使用连接至一个端板的局部驱动的置换机构，轴向分离两个相对的端板，使所述弹性密封物径向缩小，从而打开所述阀。该阀的设计的问题与W02008112332基本相同。即使US 5，119,861公开了阀具有至少两个弹性构件，该装置的结构使其仅当一端可替换时可以使用。因此，它不能用于两个固定端点之间。因为该阀常闭，焦点以及使用多于一个弹性构件使得特定应用时对密封效果的更高要求。因此， 一种改进的阀将是有优势的，特别是灵活性提高的执行器控制阀，闭合和开启控制得到改善，具有成本效益，和/或满足上述标准，小而轻的制动器控制器阀具有低的流动阻力，且没有或只有较小湍流。
技术实现思路
一方面，描述了用于控制医疗呼吸机流量的呼吸阀。所述阀包括空心柔性主体，该空心柔性主体具有至少一个具有弯曲内表面的向外的凸出区域。所述空心柔性主体进一步包括向内突出的邻接区域，位于两个固定端点之间。此外，所述阀包括位于所述空心柔性主体内部的供流体在进口和出口之间通过的流道、位于所述流道中央的阀座，以及圆周地设置在所述空心柔性主体周围的环形元件。所述环形元件设置为可通过驱动器单元沿着所述流道的轴向移动，从而所述邻接区域至少部分地改变位置和/或改变形状，以控制通过所述流道的流体的流量。在所述阀的一些例子中，所述空心柔性主体的凸出区域位于所述邻接区域的上游。这有助于在所述空心柔性主体的材料不产生压力或张力的情况下，增大所述环形元件的可动性。还可以根据邻接区域相对于所述阀座的位置，进一步提供改善的所述阀的打开或闭合反应。在一个实施例中，所述空心柔性主体的凸出区域具有弯曲的内表面。在另外一些例子中，所述空心柔性主体在所述凸出区域具有增加的内径。附加地和/或可选地，在一些实施例中，所述凸出区域在其中心部分可具有大致不变的壁厚。上面描述的阀的一个优点为便于阀在两个非柔性的进口通道和出口通道之间定位，从而在不使材料产生张力时，进行所述阀的打开和闭合运动。进一步地，这避免了所述非柔性进口通道和出口通道配件的张力。张力和压力可造成永久变形或磨损。在医疗用途中，磨损，如管道上的裂缝就可能是一个问题，因为它可能增大污染的风险。磨损变形同样也可能影响设备的可靠性，例如，所述阀可能在关键时刻坏掉。本文所描述的阀装置可有效避免上述缺点。另一个优点是，所述空心柔性主体和所述阀座的结构材料是耐加压加热的，和/或在所述空心柔性主体和所述阀座内的结构材料可以是一次性的。同样，所述阀可包括耐加压加热的部件以及一次性部件。例如，所述耐加压加热的材料包括硅橡胶、不锈钢等。进一步地，所述阀设计的一个优点在于拆卸和组装不同部分的简易性，这在医疗应用中是至关重要的。另一个优点是，这些难清洗和/或制作成本昂贵的部件，如执行器单元，与所述流道分离，从而被污染的可能性很小。所述阀设计的另一个优点在于，由于所述流道的流体动力学形状和低湍流，因此其具有低流动阻力以及低压力降。这在医疗呼吸机中尤其重要，例如呼气阀应用，由于呼气通常通过患者胸腔的弹性被动进行，因此呼吸工作降低。在所述阀的一些例子中，根据所述环形元件的轴向运动，所述邻接区域被设置为当密封性地紧靠所述阀座时，所述邻接区域处于径向折叠状态，和/或当所述阀打开时，所述邻接区域处于非折叠状态。进一步地，在一些例子中，所述邻接区域具有带有中心缺口的菱形区。此外，在一些例子中，当处于折叠状态时，所述菱形区的缺口设置为沿着所述邻接区域的内径的缠绕形状。在一个实施例中，所述缠绕形状为正炫曲线。 当折叠时，所述缠绕形状的一个优点为增大了对整个折叠的控制。同样，当阻塞和/或闭合所述阀时，可在不压缩所述空心柔性主体时，进行所述折叠。进一步地，当折叠时，所述缠绕形状的一个优点为，当所述邻接区域的缺口完全紧靠所述阀座时，提高密封效果。同样，在所述阀的一些例子中，一个管状元件可延伸至所述流道的下游和/或上游。所述管状元件可具有端面，当所述阀处于打开状态时，该端面设置为紧靠所述凸出区域的内壁或紧靠所述邻接区域。这种布置具有当所述阀打开时可防止流体进入所述凸出区域的优点。因此，在流体流经所述阀的流道时，可实现较小的湍流。应该强调的是，术语“包括”用于本说明书中时，是为了具体说明所述特征、整体、步骤或部件的存在，但是并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、部件或其组合的存在或添加。附图说明图1A至IC展示了根据本专利技术的阀装置原理的典型实施例；图2A和2B展示了本专利技术的阀装置的另一典型实施例；图3A和3B展示了本专利技术的阀装置的另一典型实施例；图4A和4B展示了本专利技术的阀装置的一个典型实施例；图5A至5C展示了本专利技术的阀装置的一个典型实施例；图6A和6B展示了本专利技术的阀装置的一个典型实施例；图7A和7E展示了本专利技术的阀装置的具有菱形的区域结构的典型实施例； 图8展示了本专利技术的 具有菱形区的阀装置的典型实施例。具体实施例方式现在结合附图，详细描述本专利技术的具体实施例。但是，可以以其它不同的方式实施本专利技术，不应理解为本专利技术受此处实施例的限制；而且，提供这些实施例是为了更透彻和完全地理解本专利技术，从而完整地将本专利技术的范围传递给本领域技术人员。附图中所展示的具体实施方式中的术语不是用于限制本专利技术。在附图中，相同的数字代表相同的元件。下面描述集中于用于控制通过流道的流体流量的阀。具体地，所述阀可用于呼吸机或医疗呼吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制流量的呼吸阀，包括：空心柔性主体，具有至少一个带有弯曲内表面的向外的凸出区域，以及位于两个固定端点之间的向内突出的邻接区域；流道，位于所述空心柔性主体内，用于流体在进口和出口之间通过；阀座，位于所述流道的中央；环形元件，圆周地设置在所述空心柔性主体周围；其特征在于，所述环形元件设置为在一执行器单元沿的作用下沿所述流道的轴向运动，从而所述邻接区域至少部分地改变位置和/或改变形状，以控制通过所述流道的流体的流量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·沃纳，戈兰·塞维斯，奥拉·灵顿，
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：