專利名稱：減壓穩(wěn)壓閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種減壓穩(wěn)壓閥，尤其是一種使減壓后氣體的壓 力穩(wěn)定的醫(yī)用減壓穩(wěn)壓閥。
背景技術(shù)：
隨著臭氧醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，使用醫(yī)用純氧來制取臭氧已經(jīng)得到推 廣使用。現(xiàn)有的臭氧治療儀器是通過醫(yī)用氧氣瓶來供應(yīng)純氧的，氧氣 瓶的高壓氧氣經(jīng)過出口閥和減壓閥后進(jìn)入臭氧治療儀器。現(xiàn)有氧氣瓶的氧氣初始壓力為13兆帕(本實用新型所說的氣體壓力是相對于一 個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的氣體壓強(qiáng)，即在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的基礎(chǔ)上增加的壓 強(qiáng))，減壓后進(jìn)入臭氧治療儀器的氧氣壓力應(yīng)控制在0.05兆帕以 下。而現(xiàn)有的減壓閥為一個先導(dǎo)活塞式減壓閥或簧片式減壓閥，若使 用先導(dǎo)活塞式減壓閥，隨著氧氣瓶中氧氣的壓力降低，其流量也降 低，不能滿足臭氧治療儀器工作的要求；若使用簧片式減壓閥，則隨 著氧氣瓶中氧氣壓力的降低，減壓后氧氣壓力反而升高，不利于臭氧 治療儀器的正常工作。如圖1所示，圖1是先導(dǎo)活塞式減壓閥的結(jié)構(gòu)原理圖。先導(dǎo)活塞 式減壓閥1包括閥座2和閥帽3,閥帽3與閥座2通過閥帽3下部的 內(nèi)螺紋與閥座2上部4的外螺紋連接。在閥帽3內(nèi)設(shè)置有一活塞 11,在活塞頭12的外圓周上設(shè)置有大活塞環(huán)13，大活塞環(huán)13與閥 帽3的內(nèi)壁接觸，這樣，活塞頭12、大活塞環(huán)13與閥帽3的內(nèi)壁上 部、閥帽3的底面限定了先導(dǎo)活塞式減壓閥1的第一閥腔21。在第 一閥腔21內(nèi)設(shè)置有小彈簧7，小彈簧7的上端固定在彈簧座8上， 其下端與活塞頭12接觸，并向活塞頭12施加向下的力。活塞頭12 的下端與活塞桿15連接，在活塞桿15靠近下端處設(shè)置有小活塞環(huán) 16，小活塞環(huán)16與閥座2的內(nèi)壁接觸，并與活塞頭12、大活塞環(huán) 13、閥帽3的內(nèi)壁、閥座2的內(nèi)壁上部限定了先導(dǎo)活塞式減壓閥1的 第二閥腔22。活塞11的活塞桿15設(shè)置在第二閥腔22中，在活塞桿15的外部設(shè)置有大彈簧14,其下端與閥座2的上表面接觸，其上端 與活塞頭12的下表面接觸，并向活塞頭12施加向上的力。在活塞 桿15的下端和內(nèi)部形成有氣體通道17、 18，氣體通道18的下端與 氣體通道17連通，其上端與第一閥腔21連通。在閥座2的外壁設(shè)有氣體進(jìn)口 23和氣體出口 24，氣體進(jìn)口 23 與進(jìn)氣通道25連通，氣體出口 24與出氣通道26連通，進(jìn)氣通道25 與出氣通道26均設(shè)置在閥座2的內(nèi)部。在閥座2的外壁上還設(shè)有安 全閥接口 27和壓力表接口 28，安全閥接口 27和壓力表接口 28與出 氣通道26連通。在沒有氣體進(jìn)入先導(dǎo)活塞式減壓閥1時，小彈簧7擠壓活塞頭 12的上端，使活塞桿15的下表面19與進(jìn)氣通道25上端的周邊表面 29緊密接觸，這樣進(jìn)氣通道25與出氣通道26被活塞桿15阻斷。當(dāng) 高壓的氣體從氣體進(jìn)口 23進(jìn)入進(jìn)氣通道25時，氣體的壓力大于小彈 簧7的恢復(fù)力，此時小彈簧7向上收縮，活塞頭12、活塞桿15均向 上移動，活塞桿15的下表面19與進(jìn)氣通道25上端的周邊表面29分 離，并在兩者之間形成減壓通道30。高壓氣體進(jìn)入減壓通道30后， 部分氣體通過氣體通道17、 18進(jìn)入第一閥腔21，并在第一閥腔21 中形成較大的壓力向下擠壓活塞頭12，但大彈簧14有向上的恢復(fù) 力，使活塞頭12處于平衡位置，并保證減壓通道30不會被關(guān)閉。這 時在活塞頭12上方有小彈簧7和高壓氣體對活塞頭12施加的向下的 力，在活塞頭12下方有大彈簧14施加的向上的恢復(fù)力，并在活塞桿 15的下方有流動的氣體施加的向上的力，當(dāng)這四個力保持平衡后， 活塞頭12與活塞桿15也就處于平衡位置。根據(jù)伯努利原理，氣體的流速與壓力成反比，要使高壓氣體的壓 力降低，就要讓氣體在減壓通道30中流速增加。而在氣體流量一定 的情況下，氣體的流速與氣體通道的截面積成反比，因此，要使氣體 的壓力降低，必須適當(dāng)控制減壓通道30的截面積。由于減壓前氣體 的壓力為13兆帕，減壓后氣體的壓力為0.05兆帕，因此氣體的流速 需要在減壓通道30中迅速提高，故減壓通道30的截面積很小，即活 塞桿15的下表面19很接近進(jìn)氣通道25上端的周邊表面29。隨著氧
氣瓶中氣體的消耗，氧氣瓶中氣體的壓力也慢慢降低，在進(jìn)氣通道25中的氣體的壓力也會隨著P爭低。此時在活塞頭12上方小彈簧7和 第一閥腔21內(nèi)高壓氣體的壓力作用下，活塞頭12和活塞桿15向下 移動，減壓通道30的截面積進(jìn)一步減小。這時，若要維持減壓后氣 體的壓力不變，則氣體的流量將會減少。此時，用戶需要將閥帽3向 上旋開一點，使減壓通道30的截面積增大。但閥帽3的調(diào)節(jié)能力有 限，氣體流量仍然會明顯的減少。在實際使用時，當(dāng)氧氣瓶的壓力為 5兆帕?xí)r，減壓后氣體的流量已經(jīng)減少至原來的一半，不能滿足臭氧 治療儀器正常工作的要求，這樣在氧氣瓶中剩余大量氧氣的時候就不 能使用，造成極大的浪費。現(xiàn)有的臭氧治療儀器也會使用簧片式減壓閥。參見圖2,圖2是 簧片式減壓閥的結(jié)構(gòu)原理圖?；善綔p壓閥31包括閥座32和閥帽 33，簧片41的邊緣^^固定在閥座32與閥帽33之間，簧片41與閥帽 33的內(nèi)壁便限定了第三閥腔53。第三閥腔53內(nèi)充滿空氣，其氣壓為 一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。在閥帽33的頂部中央設(shè)置有螺栓36，螺栓36的 上部形成在閥帽33的外部，其下部形成在閥帽33的內(nèi)部。在第三閥 腔內(nèi)設(shè)有大彈簧37，其上端的第一彈簧座38與螺栓36的下表面緊 密接觸，其下端的第二彈簧座39與簧片41緊密接觸。在簧片41的下方設(shè)有頂針42，在頂針42的外部設(shè)有頂針座 43,頂針座43的下部44與閥腔壁50固定連接。在簧片41與閥座 32內(nèi)壁形成的空間中，簧片41、閥座32內(nèi)壁、頂針42、頂針座43 與閥腔壁50的外壁限定了第二閥腔52，而頂針42、頂針座43與閥 腔壁50則限定了第一閥腔51。在第一閥腔51內(nèi)設(shè)有小彈簧46,其 上端的第三彈簧座47與頂針42接觸，其下端的第四彈簧座48固定 在閥座的底面上。閥座32的外壁設(shè)有氣體進(jìn)口 56和氣體出口 58，分別與進(jìn)氣通 道57和出氣通道59連接。進(jìn)氣通道57連通氣體進(jìn)口 56與第一閥腔 51,高壓氣體可以通過氣體進(jìn)口 56、進(jìn)氣通道57進(jìn)入第一閥腔51。 出氣通道59連通第二閥腔52與氣體出口 58，減壓后的氣體可以通 過出氣通道59、氣體出口 58輸送到臭氧治療儀器中。
當(dāng)簧片式減壓閥31沒被開啟時，頂針座43的下表面45與第三 彈簧座47的上表面緊密接觸，第一閥腔51與第二閥腔52被阻斷。 需要開啟簧片式減壓閥31時，調(diào)節(jié)螺栓36，使其向下移動并擠壓大 彈簧37，大彈簧37受到擠壓后，通過簧片41向頂針42施加一個向 下的恢復(fù)力，頂針42便向下擠壓第三彈簧座47，此時頂針座43的 下表面45與第三彈簧座47的上表面分離，形成減壓通道60。當(dāng)氧氣瓶中的氣體壓力較大時，進(jìn)入第一閥腔51的氣體壓力也 較大，此時氣體的壓力向頂針施加向上的力，使減壓通道60的截面 積很小，從而氣體在減壓通道60中的流速會迅速增加，其壓力也迅 速下降。減壓后的氣體通過形成在頂針42與頂針座43之間的氣體通 道55進(jìn)入第二閥腔，并通過出氣通道59、氣體出口 58輸送到簧片 式減壓閥31外部。隨著氧氣瓶中氧氣的消耗，其氣體的壓力不斷下 降，進(jìn)入第一閥腔51氣體壓力也隨著下降，大彈簧37向下施加的 恢復(fù)力會大于第一閥腔51中氣體的壓力與小彈簧46向上施加的恢復(fù) 力之和，頂針42向下移動，減壓通道60的截面積不斷增大，氣體的 流速也隨之減慢，減壓后的氣體壓力也就不斷上升。在實際的使用 中，當(dāng)氧氣瓶中的氣壓為3兆帕?xí)r，減壓后氣體的壓力已經(jīng)上升到 0.2兆帕，這不僅不利于臭氧治療儀器的正常工作，還會產(chǎn)生高壓爆 炸的危險。在使用簧片式減壓閥31的時候，用戶需要不斷調(diào)節(jié)螺栓 36以控制減壓通道60的截面積，保證輸出氣體的壓力穩(wěn)定在0.05 兆帕。這樣不僅給使用帶來不方便， 一旦發(fā)生誤操作，還可能發(fā)生爆 炸事故。發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型提供一種安全可靠、減壓后氣體壓力 穩(wěn)定且操作方便的減壓穩(wěn)壓閥。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的減壓穩(wěn)壓閥，包括將一級減 壓閥，所述一級減壓閥有一氣體進(jìn)口和一氣體出口，該減壓穩(wěn)壓閥還 包括二級減壓閥，所述二級減壓閥有一氣體進(jìn)口和一氣體出口；所述
一級減壓閥的氣體出口與所述二級減壓閥的氣體進(jìn)口通過導(dǎo)氣管連 通，所述導(dǎo)氣管為耐壓導(dǎo)氣管。本實用新型的最佳實施方案是一級減壓閥為先導(dǎo)活塞式減壓閥， 二級減壓閥為簧片式減壓閥。由上述方案可見，本實用新型使用兩個減壓閥對高壓氣體進(jìn)行減 壓，每一個減壓閥減壓前后的氣體壓力差與現(xiàn)有的減壓閥相比會大大 減少，減壓后氣體的壓力波動較小，可恒定在用戶的i殳定值上。并且 在使用簧片式減壓閥作為本實用新型的一級減壓閥或二級減壓閥時， 用戶不需要調(diào)節(jié)螺栓便可以獲得恒定的壓力，操作方便，且可以避免 爆炸事故的發(fā)生，安全性能大大提高。


圖l是先導(dǎo)活塞式減壓閥的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是簧片式減壓閥的結(jié)構(gòu)原理圖；圖3是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)原理以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
具體實施方式
參見圖3，本實施例由一級減壓閥61、 二級減壓閥62和導(dǎo)氣管 63組成。 一級減壓閥61為先導(dǎo)活塞式減壓閥，二級減壓閥62為簧 片式減壓閥，導(dǎo)氣管63為耐壓導(dǎo)氣管，由耐壓金屬或其它耐壓材料 做成。從氧氣瓶輸送來的高壓氣體通過先導(dǎo)活塞式減壓閥61的氣體 進(jìn)口 23進(jìn)入閥體，經(jīng)過一級減壓后通過氣體出口 24進(jìn)入導(dǎo)氣管 63。經(jīng)過一級減壓后的氣體壓力仍然較高，還不能直接供應(yīng)給臭氧治 療儀器使用，這些氣體通過簧片式減壓閥62的氣體進(jìn)口 56進(jìn)入閥體 并進(jìn)行二級減壓，經(jīng)過二級減壓的氣體壓力便符合臭氧治療儀器使用 的要求，可以通過簧片式減壓閥62的氣體出口 58輸送到臭氧治療儀 器中去。本實用新型使用兩個減壓閥對高壓氣體進(jìn)行兩級減壓，每個減壓 閥減壓前后氣體壓力差較小，減壓后氣體壓力穩(wěn)定。例如本實施例中 先導(dǎo)活塞式減壓閥61將13兆帕的高壓氣體的壓力降為0. 2兆帕，簧
片式減壓閥62再將0. 2兆帕的氣體的壓力降為0. 05兆帕，這樣，每 個減壓閥減壓后氣體的壓力便可以得到很好的控制，并能穩(wěn)定在設(shè)定 的范圍內(nèi)。下面將詳細(xì)說明這一工作過程。當(dāng)高壓氣體從氧氣瓶進(jìn)入先導(dǎo)活塞式減壓閥61后，向活塞桿15 施加向上的力，將活塞桿15的下表面19與進(jìn)氣通道25上端的周邊 表面29分離并形成減壓通道30。由于此時減壓后氣體的壓力仍然較 高，氣體流速增加不大，因此減壓通道30的截面積4交大，即活塞桿 15的下表面19與進(jìn)氣通道25上端的周邊表面29保持一定的距離。 隨著氧氣瓶中氣體的消耗，氣體的壓力也隨著下降，減壓通道30的 截面積會減小，但其減小的幅度不大，不會使氣體的流量明顯的下 降。這樣，經(jīng)過先導(dǎo)活塞式減壓閥61減壓后的氣體的壓力可以穩(wěn)定 在O. 2兆帕附近，且氣體流量也可以得到保證。經(jīng)過一級減壓后的氣體進(jìn)入導(dǎo)氣管63。導(dǎo)氣管63連接先導(dǎo)活塞 式減壓閥61的氣體出口 24與簧片式減壓閥62的氣體進(jìn)口 56。壓力 為0.2兆帕的氣體從導(dǎo)氣管63進(jìn)入簧片式減壓閥62后，對頂針42 施加的力較小，導(dǎo)氣通道60的截面積較大，但仍然可以保證氣體流 速在一定范圍內(nèi)增加，其壓力也降低到設(shè)定的范圍內(nèi)。由于從先導(dǎo)活 塞式減壓閥61輸送過來的氣體的壓力能夠穩(wěn)定在0.2兆帕左右，用 戶便不需要調(diào)節(jié)螺栓36，減壓后的氣體壓力也可以穩(wěn)定在0.05兆帕 左右，且氣體流量也可以得到保證。本實用新型的減壓穩(wěn)壓閥采用兩級減壓的方法將高壓氣體的壓力 降低，不但使減壓后氣體的壓力穩(wěn)定、流量恒定，且只要在開始使用 時調(diào)節(jié)好先導(dǎo)活塞式減壓閥61的閥帽3以及簧片式減壓閥62的螺栓 36后便可使用，在以后的使用過程中不需要再調(diào)節(jié)，這樣能有效防 止用戶的誤操作而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，安全性能大大提高。當(dāng)然，本實用新型不僅可以用于臭氧治療儀器中，也可以用于其 它的醫(yī)療設(shè)備，甚至非醫(yī)療設(shè)備中，即與先導(dǎo)活塞式減壓閥61的氣 體進(jìn)口 23連接的不僅可以是高壓氧氣瓶，也可以是其它裝有高壓氣 體的容器，簧片式減壓閥62的氣體出口 58不但可以與臭氧治療儀器 連接，也可以與其它低壓用氣設(shè)備連接。
在本實用新型的實際應(yīng)用中， 一級減壓閥不僅可以是先導(dǎo)活塞式 減壓閥，也可以是簧片式減壓閥或其它類型的減壓閥，二級減壓閥不 僅可以是簧片式減壓閥，也可以是先導(dǎo)活塞式減壓閥或其它類型的減 壓閥。也就是說，本實用新型中兩個減壓閥的配合是有多種情況的， 如兩個先導(dǎo)活塞式減壓閥配合、兩個簧片式減壓閥配合、先導(dǎo)活塞式 減壓閥與簧片式減壓閥的配合、簧片式減壓閥與先導(dǎo)活塞式減壓閥的 配合或者是先導(dǎo)活塞式減壓閥與其它類型的減壓閥配合等等。需要強(qiáng)調(diào)的是，本實用新型不限于上述實施方式，如減壓閥類型 的改變、減壓前后氣體的壓力改變等小量的變化也應(yīng)該包括在本實用 新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、減壓穩(wěn)壓閥，包括一級減壓閥，所述一級減壓閥有一氣體進(jìn)口和一氣體出口；其特征在于二級減壓閥，所述二級減壓閥有一氣體進(jìn)口和一氣體出口；所述一級減壓閥的氣體出口與所述二級減壓閥的氣體進(jìn)口通過導(dǎo)氣管連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的減壓穩(wěn)壓閥，其特征在于 所述導(dǎo)氣管為耐壓導(dǎo)氣管。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的減壓穩(wěn)壓閥，其特征在于 所述一級減壓閥為先導(dǎo)活塞式減壓閥或簧片式減壓閥。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的減壓穩(wěn)壓閥，其特征在于 所述二級減壓閥為先導(dǎo)活塞式減壓閥或簧片式減壓閥。
專利摘要本實用新型提供一種減壓穩(wěn)壓閥，包括一級減壓閥，該一級減壓閥有一氣體進(jìn)口和一氣體出口，該減壓穩(wěn)壓閥還包括二級減壓閥，該二級減壓閥有一氣體進(jìn)口和一氣體出口；該一級減壓閥的氣體出口與該二級減壓閥的氣體進(jìn)口通過導(dǎo)氣管連通。本實用新型提供的減壓穩(wěn)壓閥采用兩級減壓的方法將高壓氣體的壓力降低，減壓后氣體的壓力穩(wěn)定且流量恒定，且減壓閥的操作方便，安全性能高。
文檔編號A61M39/00GK201040139SQ200720051180
公開日2008年3月26日 申請日期2007年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月28日
發(fā)明者馮大海 申請人:珠海市依科醫(yī)療器械有限公司