专利名称：医用空分制气机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种制备医用气体的设备，尤其是一种医用空分制气机。
众所周知，在医学科研和医疗服务中经常需要用到医用氧气或是医用氮气，为这一需求而设置的医用空分制氧机或医用空分制氮机能够制备出合乎要求的氧气或氮气。但是，传统的医用空分制氧机或是医用空分制氮机，其整体设备宠大、笨重，尤其是在空分设备常规流程的常压吸附和变压吸附中用到了数量很多的阀门，使产气、出气及操作控制的各个工作环节变得繁索、复杂，而且易产生不安全的隐患。
本实用新型的目的在于提供一种医用空分制气机，它可以以一个阀替代传统的空分制氧(氮)机中的所有气路阀，并配之并组排列的气罐完成制备医用氧(氮)气的任务。
本实用新型的目的是这样实现的一种医用空分制气机，它包括由空分制气阀阀体(1)、阀芯(2)、带有棘轮的阀盖(4)所构成的空分制气阀，连杆(3)、带有活塞杆(8)和气缸电磁阀(10)的气缸(9)、气管组(Q)、气罐组(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，其中，阀体(1)的固定面通过孔(5)被螺钉固定在制气机的固定架上，阀芯(2)与带有棘轮的阀盖(4)用螺钉连接成一体，连杆(3)的一端与阀盖(4)上的棘轮轴相接，连杆(3)的另一端与活塞杆(8)相连接，上述的空分制气机，其特征是阀芯(2)为一园锥形芯体，且在其园锥体表面开设三道环形槽(7)、(12)、(16)，并在环形槽之间的(A′)、(B′)两层园锥台上分别开设三个沿锥体表面矩形槽(11)、(13)、(14)和(17)、(15)、(18)，及三个与阀芯轴线垂直方向的孔(19)、(20)、(21)和(22)、(23)、(24)；且上述(A′)层园锥台上的矩形槽(11)、(13)与环形槽(7)相通、矩形槽(14)与环形槽(12)相通，又且(B′)层园锥台上的矩形槽(17)、(15)与环形槽(16)相通，矩形槽(18)与环形槽(12)相通；上述的孔(21)、(23)跟从阀芯底部与锥体一侧面平行的园孔(25)相通，上述的孔(19)、(20)、(22)、(24)跟从阀芯顶部与锥体一侧面平行的孔(6)相通；上述的(A′)、(B′)层园锥台上的孔、槽位置均布于阀芯的园周截面上；所述的阀体(1)的内腔具有与阀芯(2)外锥面相同且配合的锥形表面，在其表面上沿轴线方向均布设有三组孔(A1)、(A2)、(A3)，(B1)、(B2)、(B3)，(P)、(C1)、(C2)、(C3)、(O)；其中，(O)、(P)孔的轴线位置分别与阀芯(2)上的环形槽(7)、(16)对应，(A1)、(B1)、(C1)孔和轴线位置与阀芯(2)上的矩形槽(11)、(13)、(14)及孔(19)、(20)、(21)对应，(A2)、(B2)、(C2)孔的轴线位置与阀芯(2)上的环形槽(12)对应，(A3)、(B3)、(C3)孔与阀芯(2)上的矩形槽(17)、(15)、(18)及孔(22)、(23)、(24)对应，且上述三组孔均通向阀体(1)的固定面。当该机工作时，受控于气缸的活塞杆向前运动，与它相接的连杆带动空分制气阀的阀芯转动一段60°的进程，压力气源从阀体的进气孔进入阀体并经阀芯内的矩形槽和阀体内的气孔，随着每段60°的进程循序渐进，并不断向吸附罐进、出气，使之第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ吸附罐产生一次吸附、二次吸附、再生或放空的制备氧(氮)气的过程。
由于采用了上述的技术方案，特别是设计了空分制气阀及其阀芯的锥形结构，使之本实用新型的优点是显而易见的一是以一阀代替了传统空分制气机的多路多个气路阀使整机结构简单化；二是所制备出的氧(氮)气其纯净度大为提高；三是其整机性能价格比优于传统的空分制氧(氮)机的性能价格比。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步详述
图1为本实用新型的整体结构图；图2为本实用新型的空分制气阀阀体主视图；图3为本实用新型的空分制气阀阀体俯视图；图4为本实用新型的空分制气阀阀芯主视图；图5为本实用新型的空分制气阀阀芯沿A向剖视图；图6为本实用新型的空分制气阀阀芯沿B向剖视图。
图中1－空分制气阀阀体；2－阀芯；3－连杆；4－阀盖；5－阀体固定面孔；6－阀芯顶部圆孔；7－锥体环形槽；8－活塞杆；9－气缸；10－气缸电磁阀；11－锥体矩形槽；12－锥体环形槽；13－锥体矩形槽；14－锥体矩形槽；15－锥体矩形槽；16－锥体环形槽；17－锥体矩形槽；18－锥体矩形槽；19－阀芯孔；20－阀芯孔；21－阀芯孔；22－阀芯孔；23－阀芯孔；24－阀芯孔；25－阀芯底部圆孔； A′－园锥台；B′－园锥台；A1、A2、A3－阀体组孔；B1、B2、B3－阀体组孔；C1、C2、C3－阀体组孔；O－阀体出气孔；P－阀体进气孔。
由
图1至6，本实用新型它包括空分制气阀阀体1、阀芯2、带有棘轮的阀盖4所构成的空分制气阀，连杆3、带有活塞杆8和气缸电磁阀10的气缸9、气管组Q、气罐组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其中，阀体1的固定面通过孔5被螺钉固定在制气机的固定架上，阀芯2与带有棘轮的阀盖4用螺钉连接成一体，连杆3的一端与阀盖4上的棘轮轴相接，连杆3的另一端与活塞杆8相连接，上述的空分制气机，其特征是阀芯2为一园锥形芯体，且在其园锥体表面开设三道环形槽7、12、16，并在环形槽之间的A′、B′两层园锥台上分别开设三个沿锥体表面矩形槽11、13、14和17、15、18，及三个与阀芯轴线垂直方向的孔19、20、21和22、23、24；且上述A′层园锥台上的矩形槽11、13与环形槽7相通、矩形槽14与环形槽12相通，又且B′层园锥台上的矩形槽17、15与环形槽16相通，矩形槽18与环形槽12相通；上述的孔21、23跟从阀芯底部与锥体一侧面平行的园孔25相通，上述的孔19、20、22、24跟从阀芯顶部与锥体一侧面平行的孔6相通；上述的A′、B′层园锥台上的孔、槽位置均布于阀芯的园周截面上；所述的阀体1的内腔具有与阀芯2外锥面相同且配合的锥形表面，在其表面上沿轴线方向均布设有三组孔A1、A2、A3，B1、B2、B3，P、C1、C2、C3、O；其中，O、P孔的轴线位置分别与阀芯2上的环形槽7、16对应，A1、B1、C1孔和轴线位置与阀芯2上的矩形槽11、13、14及孔19、20、21对应，A2、B2、C2孔的轴线位置与阀芯2上的环形槽12对应，A3、B3、C3孔与阀芯2上的矩形槽17、15、18及孔22、23、24对应，且上述三组孔均通向阀体1的固定面。所述阀芯2，其芯体锥角为7.5°。所述阀芯2，其转角进程共为360°，且每个阶段进程为60°。所述阀芯2，其芯体材料为聚四氟。所述气罐组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，每组气罐个数为四个，且罐与罐之间以气管相连。所述的气罐组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其Ⅰ组的进、出气管分别与阀体1的孔A1、A3相接，其Ⅱ组的出、进气管与阀体1的孔C3、C1相接，其Ⅲ组的出、进气管的阀体1的孔B3、B1相接。所述的气罐组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，与其相接的气管组Q，其气管的管径与气管的长度的比例可以是在16至120之间。所述的气管组Q，在其气管与阀体1进、出气孔之间的管路上还可以设置紫外线消毒器X。
当本实用新型所涉及的医用空分制气机工作时，由整机控制器控制的电路控制气缸电磁阀10，并以此控制气缸产生推力推动活塞杆8向前运动，与活塞杆8连接的连杆3带动空气制气阀的阀芯2转动第一段60°的进程，之后，活塞杆8复位而阀芯2和棘轮不动，此时，阀芯2处于一位状态，压力气源进入阀体1的P孔，这时阀体1、阀芯2的制备气过程如箭头指向所示压力气源→阀体1的P孔→阀芯2的环形槽7→阀芯2的环形槽13→阀体1的A1孔→阀体1的B3孔→阀芯2的6孔→阀芯2的19孔→阀体1的B1孔→阀体1的C3孔→阀芯2的矩形槽15→阀芯2的环形槽(16)→阀体1的O孔→出气；此过程对应吸附罐而言其状态是气由Ⅲ组吸附罐的入口→阀体1的C1孔→阀芯2的矩形槽14→阀芯2的环形槽12→阀体1的孔A2、B2、C2→抽空；气由Ⅲ组吸附罐的出口→阀体1的孔A3→阀芯2矩形槽18→阀芯2的环形槽12→阀体1的孔A2、B2、C2→抽空；当阀芯2处于第二位状态时，制备气过程如箭头指向所示压力气源→阀体1的孔P→阀芯2的环形槽7→阀芯2的矩形槽11→阀体1的孔B1→阀体1的孔C3→阀芯2的孔6→阀芯2的孔20→阀体1的孔C1→出气；此过程对应吸附罐而言其状态是气由Ⅰ组吸附罐的入口→阀体1的孔A1→阀芯2的孔21→阀芯的孔25→放空；气由Ⅰ组吸附罐的出口→阀体的孔B3→阀芯2的孔23→阀芯2的孔25→放空；当阀芯2处于第三位状态时，制备气过程如箭头指向所示压力气源→阀体的孔P→阀芯2的环形槽7→阀芯2的矩形槽13→阀体1的孔B1→阀体1的孔C3→阀芯的孔22→阀体1的孔A3→阀芯2的矩形槽15→阀芯2的环形槽16→阀芯2的矩形槽17→阀体1的出气孔O。如此上述动作至阀芯2的第六位状态即完成共六个阶段的360°进程；此整个过程以各组吸附罐的工作状态描述则是阀芯2的第一位(第一阶段0－60°)时气由Ⅰ组吸附罐→Ⅱ组吸队罐吸附、Ⅲ组吸附罐再生；阀芯2的第二位(第二阶段60°－120°)时，气由Ⅱ组吸附罐→Ⅲ组吸附罐均压(也称之为充气)、Ⅰ组吸附罐放气；阀芯2的第三位(第三阶段120°－180°)时，气由Ⅱ组吸附罐→Ⅲ组吸附罐吸附、Ⅰ组吸附罐再生；阀芯2的第四位(第四阶段180°－240°)时，气由Ⅲ组吸附罐→Ⅰ组吸附罐均压(充气)、Ⅱ组吸附罐放气；阀芯2的第五位(第五阶段240°－300°)时，气由Ⅲ、Ⅰ组吸附罐吸附、Ⅱ组吸附罐再生；阀芯2的第六位(第六阶段300°－360°)时，气由Ⅰ组吸附罐→Ⅱ组吸附罐均压(充气)、Ⅲ组吸附罐放气。
在上述实施例中，紫外线消毒器可以安装在气路的出口或进口处以利对除去悬浮杂质的成品气进行杀菌消毒。
在上述实施例中所涉及的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组吸附罐可采用普通的中或小型分子筛气罐，吸附时间亦可由传统空分制氧(氮)机罐体吸附时间的1分钟延长至5分钟，若罐体长径比大于十以上，则可另设空分制气阀，作为罐体的中腰再生阀使用。
除上述实施例外，空分制气阀也可充当空气净化的周期除水干燥阀来使用，同样可起到一阀替代多阀的作用。
权利要求1.一种医用空分制气机，它包括由空分制气阀阀体(1)、阀芯(2)、带有棘轮的阀盖(4)所构成的空分制气阀，连杆(3)、带有活塞杆(8)和气缸电磁阀(10)的气缸(9)、气管组(Q)、气罐组(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，其中，阀体(1)的固定面通过孔(5)被螺钉固定在制气机的固定架上，阀芯(2)与带有棘轮的阀盖(4)用螺钉连接成一体，连杆(3)的一端与阀盖(4)上的棘轮轴相接，连杆(3)的另一端与活塞杆(8)相连接，上述的空分制气机，其特征是阀芯(2)为一园锥形芯体，且在其园锥体表面开设三道环形槽(7)、(12)、(16)，并在环形槽之间的(A′)、(B′)两层园锥台上分别开设三个沿锥体表面矩形槽(11)、(13)、(14)和(17)、(15)、(18)，及三个与阀芯轴线垂直方向的孔(19)、(20)、(21)和(22)、(23)、(24)；且上述(A′)层园锥台上的矩形槽(11)、(13)与环形槽(7)相通、矩形槽(14)与环形槽(12)相通，又且(B′)层园锥台上的矩形槽(17)、(15)与环形槽(16)相通，矩形槽(18)与环形槽(12)相通；上述的孔(21)、(23)跟从阀芯底部与锥体一侧面平行的园孔(25)相通，上述的孔(19)、(20)、(22)、(24)跟从阀芯顶部与锥体一侧面平行的孔(6)相通；上述的(A′)、(B′)层园锥台上的孔、槽位置均布于阀芯的园周截面上；所述的阀体(1)的内腔具有与阀芯(2)外锥面相同且配合的锥形表面，在其表面上沿轴线方向均布设有三组孔(A1)、(A2)、(A3)，(B1)、(B2)、(B3)，(P)、(C1)、(C2)、(C3)、(O)；其中，(O)、(P)孔的轴线位置分别与阀芯(2)上的环形槽(7)、(16)对应，(A1)、(B1)、(C1)孔和轴线位置与阀芯(2)上的矩形槽(11)、(13)、(14)及孔(19)、(20)、(21)对应，(A2)、(B2)、(C2)孔的轴线位置与阀芯(2)上的环形槽(12)对应，(A3)、(B3)、(C3)孔与阀芯(2)上的矩形槽(17)、(15)、(18)及孔(22)、(23)、(24)对应，且上述三组孔均通向阀体(1)的固定面。
2.根据权利要求1所述的医用空分制气机，其特征是所述阀芯(2)，其芯体锥角为7.5°。
3.根据权利要求1所述的医用空气制气机，其特征是所述阀芯(2)，其转角进程共为360°，且每个阶段进程为60°。
4.根据权利要求1所述的医用空气制气机，其特征是所述阀芯(2)，其芯体材料为聚四氟。
5.根据权利要求1所述的医用空气制气机，其特征是所述气罐组(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，每组气罐个数为四个，且罐与罐之间以气管相连。
6.根据权利要求1和5所述的医用空气制气机，其特征是所述的气罐组(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，其Ⅰ组的进、出气管分别与阀体(1)的孔(A1)、(A3)相接，其Ⅱ组的出、进气管与阀体(1)的孔(C3)、(C1)相接，其Ⅲ组的出、进气管的阀体(1)的孔(B3)、(B1)相接。
7.根据权利要求1、5、6所述的医用空气制气机，其特征是所述的气罐组(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，与其相接的气管组(Q)，其气管的管径与气管的长度的比例可以是在16至120之间。
8.根据权利要求6、7所述的医用空气制气机，其特征是所述的气管组(Q)，在其气管与阀体(1)进、出气孔之间的管路上还可以设置紫外线消毒器(X)。
专利摘要本实用新型涉及一种医用空分制气机，它包括空分制气阀、气缸、气罐组等，其特征是空分制气阀由阀体、阀芯构成，且阀芯为圆锥形，并在其阀体上开设两个圆锥台和各三个矩形槽，在锥体表面开设三道环形槽，以及若干个孔，阀体内腔表面也是圆锥形且与阀芯完全配合，在阀体上开有若干个孔，上述的槽、孔可静、动态配合。该阀工作时可替代传统的空分制氧(氮)机的多路、多环节气路阀，起到一阀控制、制备、生产成品医用气体的作用，具有整体结构简单、性能价格比高、成品气质量高等优点。
文档编号C01B21/00GK2210888SQ9520117
公开日1995年10月25日 申请日期1995年2月24日 优先权日1995年2月24日
发明者刘纪平, 梁炳生, 张振忠, 刘玺成 申请人:刘纪平, 梁炳生, 张振忠, 刘玺成