[实用新型]低压大流量比例控制快速响应装置及其快速响应控制阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及医疗设备领域，更具体地说，涉及一种麻醉机、呼吸机产品中用到的低压大流量比例控制快速响应装置及其快速响应控制阀。

背景技术

在麻醉机、呼吸机及相关产品中，通常的气源一般为高压气瓶输入或中央管道供气系统输入，这两种气源供应到麻醉机、呼吸机端的压力为280kPa-600kPa。在以这两种气源中任意一种作为输入的系统中，通过选择电磁比例阀来控制流量的方式非常普遍。这种电磁比例阀的工作压力一般为200-600kPa，工作压力较大，按输出流量的大小不同可分为小流量(小于20L/min)的电磁比例阀和大流量(大于110L/min)的电磁比例阀。应用在这种较高工作压力下的电磁比例阀物料已经非常成熟，在市面上有多种品牌可供选择，但需要一种工作压力在低压的且大流量的控制阀。

随着涡轮风机的兴起和其相关技术日趋成熟，采用涡轮风机作为驱动机构来吸入室内空气作为驱动气体的应用开始进入麻醉机和呼吸机产品的设计中。采用涡轮风机作为驱动机构来吸入室内空气作为驱动气体相对于使用高压气瓶或中央管道供气系统做为气源而言，其优点为：1)不需消耗医用气体，可节省来自医用气体消耗所产生的医疗成本。2)不需要接气源管路，涡轮风机可直接内置于机器内部，机器可设计成移动便携式，可应用在转运等特殊场合。

采用涡轮风机作为驱动机构吸入室内空气作为驱动气体的方式，从涡轮风机输出口产生的最大压力一般不超过12kPa，最大输出压力超过12kPa的涡轮风机因其功耗和体积大也不适合应用在麻醉机和呼吸机产品中。涡轮风机的工作原理为：通过涡轮叶片的高速旋转产生负压将涡轮风机进风口的气体吸入，经过涡轮风机加压后输出，从涡轮风机出口出来的气体为经过压缩且被加热的气体。因涡轮风机输出的压力不超过12kPa，且其下游需要输出最大约200L/min的流量并且其流量控制可以被快速响应(响应时间为数十毫秒)，目前市面上一般没有应用在工作压力低于12kPa下的流量比例控制快速响应阀。比较多的厂家是直接通过控制涡轮电机的转速来对此中工作压力下的流量进行控制，这样的控制方式存在很大的缺陷：

1)响应速度慢，无法满足高性能呼吸机对流量控制响应速度的要求；主要原因是涡轮风机处在一个高速旋转的状态，当流量要改变时，涡轮风机的转速要相应改变，变化值越大，转速的改变就越大，风机的物理特性决定了其不能胜任这种要求，风机只能通过缓慢的改变(渐变)来实现其转速变化，因为转子在运行过程中具有惯性，从一个状态改变到另一个状态需要时间，不能满足响应时间为数十毫秒的要求。对响应时间要求高一些的通气模式采用该控制方式都无法达到预期的效果，输出性能差。

2)当涡轮风机频繁启停或高低转速切换会大大降低涡轮风机的使用寿命，且会产生大的噪声，机器的性能表现比较差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的低压大流量比例控制快速响应装置及其快速响应控制阀。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种低压大流量比例控制快速响应控制阀，包括：

阀座，所述阀座上设有阀腔、以及分别与所述阀腔连通的进气口、出气口；

音圈电机，包括可轴向移动地设置的控制轴，所述控制轴向所述进气口的内端口伸出；

密封头，可随所述控制轴来回移动地设置在所述控制轴向所述进气口的内端口伸出的伸出端，用于对所述进气口的内端口密封；

弹性件，提供保持所述控制轴向外移动的弹性力使所述密封头对所述进气口的内端口密封。

优选地，所述弹性件包括压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与所述密封头相抵配合。

优选地，所述弹性件套设在所述控制轴上，所述密封头包括支撑组件和密封垫，所述支撑组件安装在所述控制轴的伸出端，所述密封垫安装在所述支撑组件上，且与所述进气口的内端口位置对应。

优选地，所述支撑组件包括抵挡片和支撑片，所述抵挡片与所述控制轴的伸出端连接，所述支撑片安装在所述抵挡片与所述进气口的内端口相对的一侧；

所述支撑片包括与所述进气口的内端口相对的片状本体，所述密封垫包括密封塞和设置在所述密封塞外圈的密封圈；

所述密封塞的一端与所述片状本体相抵靠，另一端向所述进气口的内端口的内孔凸起设置；

所述密封圈与所述进气口的内端口对应配合，所述密封圈套设在所述支撑片的外圈，且所述密封圈的内圈设有供所述支撑片的外圈卡入的卡槽。

优选地，所述密封塞的外形呈向所述进气口的内端口内凸起设置的锥状或半球状。