可调阀门的制作方法

专利名称：可调阀门的制作方法
可调阀门本发明涉及一种如权利要求1的导言部分所述的可调阀门。本发明还涉及一种用于控制气体压力的阀门装置。本发明还涉及一种用于控制阀门装置里的气体压力的方法。这样的阀门可用于控制压力，具体地说，用于控制给予借助呼吸机的人或动物的气体的压力。这类阀门是生活实践中已知的。专利文件WO 01/66175描述了一种用于给予气体 的可调器具，其中峰值吸气压力(PIP)和正的结束呼气压力(PEEP)以及呼吸间歇过程中的 平稳压力都可用这样一个可调阀门来设定。为此，用一个旋钮操作一个设有线性左或右旋 螺纹的轴，这个螺纹与阀壳上的对应螺纹互相协配，同时旋钮和阀门之间布置有一个螺旋 弹簧，通过分别向左和向右转动旋钮，可分别把螺旋弹簧张紧和使它松弛。这种阀门也被称 为APL(气道压力限制)阀门。这种结构的优点是可以无限地调整所需要的压力。其缺点是需要把旋钮转动好几 转才能设定最低压力和最高压力之间的不同压力。再一个缺点是旋钮的位移不是直接成比 例于弹簧张力的变化。结果，实际上不可能给出让人望一眼就能确定压力是设定在多少的 一种方便的刻度。并且，这也使得在给予气体的过程中难以以简单的方式改变设定压力。在这种可调阀门的使用中，在呼吸机的阀壳和出口内有一个死容积，需要患者在 他能够呼气之前把这个死容积推开。这个死容积可能会成为一个问题，特别是对于那些肺 活量小的患者，诸如新生婴儿，在这种情况下，由压力_肺活量的关系提供的最小的力很快 就会用尽。现有的可调阀门还有一个缺点，那就是可能发生漏气。因此，例如就PEEP阀门而 言，呼气后的残余压力可能慢慢降低。为防止这种情况，通常把阀门做成为不灵活结构的设 计。但是用这种办法就给患者形成了一个附加的阈值。现有阀门系统中的另一个缺点是，流过阀壳的气流可能影响阀门的关闭压力。因 此，例如就APL阀门而言，开启压力可能偏离用旋钮预设的数值达20%，这使得指示的刻度 值变成不可靠的了。这样的压力波动可能危及患者的安全。本发明的目的是提供一种既保持优点又能克服至少一个上述缺点的可调阀门。为此，本发明提供一种如权利要求1所述的阀门。通过提供变化的螺距，S卩非线性的位移，可以经由螺杆螺纹的结构来补偿弹簧特 性，从而可在设计中更随意地选择旋钮的转动和阀门的关闭力的变化之间的关系。弹簧特 性可与单个螺旋弹簧相关，但也可以由几个螺旋弹簧的组合件来产生，借以让用于产生阀 的关闭力的螺旋弹簧例如与用于阻尼阀的螺旋弹簧协配。螺旋弹簧可以有例如一种非线性的弹簧特性。通过把螺纹螺距的变化调谐于非线 性的弹簧特性，可以做到让关闭力仍然是线性地随旋钮的位移变化。优选的是，让螺杆螺纹 在功能上不超过一圈，这样，实际上旋钮也不必转动超过一转，例如转动270°，于是可在调 整范围内线性地设定阀门的关闭压力。这种可调阀门可以用多种途径设计而能够以一种简单的方式装配于现有的用于给予气体的装置和装配于换气气囊(人工呼吸器)。优选的是，这种阀门的尺寸可确定为在 阀门处于打开位置时空气能够自由地流过打开的阀门而没有限制。本发明的阀门可用于控 制峰值吸气压力(PIP)和呼气后的残余压力(PEEP)。按照本发明控制最高压力比只控制呼 吸机里的最高压力有更广泛的应用，并且也可用于例如控制气体管路、出流装置之类的装 置里的最高压力。在一个有利的实施例中，这种可调阀门与单向阀、流通阀、背压阀或这些阀门的组 合集成于一体。这种可调阀门还可集成在换气气囊(人工呼吸器)的进口里。本发明的另一个目的是提供一种阀门装置，这种阀门装置在相对宽的气体流量范 围内有相对稳定的关闭压力。这一目的和/或其它目的可用权利要求16所述的阀门装置来达到。通过提供带有瓣片的阀门，且瓣片至少在关闭位置延伸超出阀座的外部，可增大 阀的升力，特别是阀在相对低的气体流量下的升力，结果，可在相对大的气体流量范围内得 到相对稳定的阀关闭压力。上述目的和/或其它目的还可用权利要求29所述的用于控制气体压力的方法来 达到。下面将利用在附图给出的示例性实施例进一步阐述本发明。各附图中

图1示出本发明的可调整最高压力的两通阀门的示意剖视图；图2示出图1的可调两通阀门的分解图；图3a示出阀杆连同阀门的锁定机构的详细结构的示意图；图3b示出引导件连同图3a的锁定机构的对应详细结构的示意图；图4示出非可调两通阀门的示意图；图5示出本发明的可调PEEP阀门的示意剖视图；图6示出本发明的集成在人工呼吸器的头部中的PEEP阀门的示意剖视图；图7示出图6的PEEP阀门在吸气过程中的示意剖视图；图8示出图6的PEEP阀门在呼气过程中的示意剖视图；图9示出PEEP阀门的第二实施例的示意剖视图；图10示出PEEP阀门的示意剖视图；图11示出图10的剖面的一部分的详细视图；图12示出阀门处于打开状态的示意剖视图；以及图13示出在患者呼气过程中阀门上的压力随流量变化的示意曲线图。各附图只是本发明的各优选实施例的示意性的非限制性表示。图1表示出一个可调整最高压力的可调两通阀门1，其包括阀壳10和设有旋钮5 的阀杆3，阀杆3通过螺纹连接3A和4A可转动地接纳在阀壳10内。这里的阀杆3设计成 有连续螺纹的螺杆螺纹3A，还有带有间断螺纹的螺杆螺纹4A的推力螺母4，螺杆螺纹4A用 于与螺杆螺纹3A协配。这里的间断螺纹4A包括若干个支承部。各支承部是作为与阀杆3的螺杆螺纹3A 协配的啮合点。作为选项，间断螺纹还可包括若干腿或舌。这一示例性实施例中的各啮合 点4A形成被接纳在与之协配的螺杆螺纹3A的螺纹牙槽内的引导部分。这一示例性实施例中的螺杆螺纹3A有沿着螺纹变化的螺距，并且在功能上小于一圈。螺杆螺纹3A可以设有多条螺纹。阀杆3可以在引导件2内转动，因而，经由阀杆的螺杆螺纹3A和推力螺母4的各啮 合点4A的互相啮合的螺纹连接，推力螺母4可被移动。结果使螺旋弹簧6压紧在阀7上， 而阀7靠在阀座IOA上。在阀7上设置有单向阀9。这里的螺旋弹簧6有非线性的弹簧特 性并联接于旋钮5的轴。这里的旋钮5的轴重合于阀杆3。各啮合点4A是布置在推力螺母4上，而推力螺母4是通过直线引导部分2A连接 于引导件2而能够直线移位，但被约束而不能转动。为此，推力螺母4设有与直线引导部分 2B协配的引导槽口 4B。借助直线引导部分2B，可把旋钮5的转动转变成用来压缩或放松螺 旋弹簧6的直线运动。上述各零件可以例如用塑料制造。在例如为螺旋弹簧6选择金属时，应选用例如 磷青铜，以避免受磁性的影响。这样，顶部零件就可用在核磁共振成像(MRI)中。优选的是，为了防止例如由于接触表面处的结垢、消毒和/或湿气烘干而发生粘住现象，单向阀9只以其外边缘靠在阀7上。为了防止粘住，阀还可设计成有陶瓷涂层或是 实心陶瓷材料的。通过把接触表面的边界向后退，可减小这种自充满式阀门的接触表面。这 可防止除了气囊内的降低的压力之外的打开力起作用。阀7优选的是设计成具有相当大的直径，使其在打开时形成相对大的通路，超压 缩的空气可从气囊以低的阻力经该打开的通路逸出。而且，阀7的相对大的表面可提供在 患者处可达到的吸气压力的精确控制。图2是可调阀门1的分解立体图，形象地表示出了阀杆的螺杆螺纹3A、各啮合点 4A、推力螺母4的引导槽口 4B和引导件2的直线引导部分2B。螺杆螺纹可设计为有4条(4-fold)螺纹，其中一条螺纹比另外三条宽。以这种方 式，可以提供一个键，以致只能以单向的方式把阀杆3接纳于推力螺母4内，用于将旋钮5 以单向的方式装配在阀壳10中。通过做出四条设计各不相同的螺纹，例如螺距互不相同和/或厚度互不相同，可 形成四个键。然后让每个键对应于一个不同的刻度。然后每个键与只能以一个方向接纳于 推力螺母中的不同阀杆协配。这样，在这一例子中，用单个推力螺母，就可把具有对应的刻 度的四个不同的阀杆装配在阀门1上，限定四个可调整的范围，每个范围有固定的旋转运 动对直线运动之比。各可调整的范围之间的不同由张力弹簧的弹簧力和阀杆3的螺距确 定。以这种方式，根据阀杆所用的刻度，一种阀门的设计可用于不同的应用场合。为此，在推力螺母4上，设置对应于螺杆螺纹3A的螺纹数目和每条螺纹的尺寸的 若干个啮合点4A。经由与布置在引导件2上的直线引导部分2B协配的槽口 4B为推力螺 母4提供引导。螺纹连接的螺距优选地做成为与弹簧特性互补，使顺时针转动位移对应于 弹簧力的线性增大而逆时针的转动对应于弹簧力的线性减小。那么，各啮合点4A形成推力 螺母4的螺纹实际上被设置在的位置。设置在推力螺母4上的间断螺纹4A可防止阀杆3 的非线性螺杆螺纹3A卡死在其内。把螺纹连接3A和4A的螺距变化调谐于弹簧特性，就可 使阀7上的关闭力在调整范围的至少一部分内随旋钮5的转动线性地变化。在一个优选实 施例中，旋钮5的调整范围是小于360°，优选的是约为270°。阀杆3的螺杆螺纹3A可以 不超过一圈，用于以旋钮的全部调整设定在整个调整范围内作用在阀7上的关闭压力。通 过把螺杆螺纹3A的一转上的螺距做成为例如15mm，通过将轴转过270°而产生的推力螺母4的位移约为11. 25mm。阀壳10的高度必须将尺寸确定为允许推力螺母4被移动这样一个
距离。用键实现的位置编码使得能够给旋钮5提供刻度划分。在引导件2上可以设置直 接成比例于阀上的关闭力的刻度，把指针放在旋钮5上。也可以把刻度划分设置在旋钮5 的阀杆3上，而把指针设置在引导件2上。优选的是，刻度是标定的刻度。刻度可定位在顶 面或侧面。推力螺母4和阀杆3的螺纹连接优选的是设有左旋螺纹，这样就可实现向右旋是 增大弹簧载荷。由于有装配引导件，可防止因自发的转动而引起设定压力损失。通过放置0形密 封圈来防止自发的转动，也是可行的。图2表示出防止自发转动的保护性措施的一个实施 例，其中引导件2设有几个凹槽2C，有规律的间隔的各凸轮2D设置在各凹槽2C之间。各凹 槽2C和凸轮2D构成用于在某些预定义的压力数值下把旋钮5锁住的锁定机构。各凹槽2C对应于阀的锁定的优选设定值，例如初始位置是20hPa(百帕)、中间位 置是35和45hPa、以及结束位置是60hPa。各凹槽之间的距离由各凸轮2D分成大致相等 的步长，例如lhPa。阀杆3在其内侧设有配合入凹槽2c的凸轮(该图中看不见)，其允许 把优选的设定值锁定。例如，用操作杆3B可将这一锁定解除，一旦锁定解除，就可把阀杆3 转动到下一个优选的设定值。也可以用手施加足够大的力把阀杆3转过锁定位置来解除锁 定。在转动过程中，阀杆3的那个突起将接触各凸轮2D，因而发生一种棘轮作用，这可作为 任何所需要的转动或自发的转动的声响指示。阀7可设计成方台子形状，与圆形的阀壳10 协配，如例如图2所示。因此，在阀7被提升离开阀座IOA时，形成四个弓形的缝隙，这允许 空气不受限制的流出，与可调阀门1的定向无关。可借助夹紧装置把阀壳安装在气囊上。为此，图2表示出一个有螺纹IlA的夹紧 环11，其可与引导件2的螺纹2A协配而把气囊的出口夹紧在夹紧环和引导件2之间。可调阀门1还可设有一个包括手动克服功能的锁定机构，如图3A和3B所示。例 如，这种锁定机构可包括缺口 3E，用于与直线引导部分2B的臂2E协配。在阀杆3向例如 顺时针方向转动过程中，臂2E将在阀杆3的基部3D上运动。通过推压阀杆3而克服弹簧 6的弹簧力并顺时针地转动阀杆3，臂2E就会锁进阀杆3的缺口 3E内。于是引导件2和阀 杆3就可转动地联接了起来，而取消了可调阀门1的调整功能。这样，阀7就被锁在关闭位 置而靠在阀座IOA上，这可由刻度上的一个锁定标记来指示。通过向反方向例如逆时针方 向拧转阀杆3，可以使臂2E脱离缺口 3E。这种锁定机构可允许专业的使用者把处于在阀座 IOA上的关闭位置的阀7的设定值锁住。在阀7被以这种方式锁定时，由例如专业使用者施 加在气囊上的力就决定着吸气压力，而与弹簧6的弹簧力无关。设有可靠的防转约束的左旋推力螺母4、可在几个点提供支承的编码的粗螺距的 多头螺纹、以及阀杆上的指针或刻度的锁定位置的组合使得能有可以在不同的阀门功能上 进行的多功能的标定设定值。一般地说，这种构造可用在任何可调阀门上，诸如APL(气道 压力限制)阀门或PEEP阀门。阀门1也可设计成有固定数值的非可调阀门。图4表示出一个非可调阀门，其包 括阀壳和旋钮，还包括借助螺旋弹簧偏压而靠在阀座上的阀，螺旋弹簧经由凸肩联接于旋 钮的轴，其中，阀上的关闭力取决于凸肩的高度。在这样的非可调阀门或称固定数值阀门中，例如可以不采用螺杆螺纹和与之协配的推力螺母。于是可将引导件2和阀杆3合并成 一个零件18，同时省去刻度划分。那么，在旋钮18上，例如仅设置压力数值。固定数值的阀 门中的弹簧6靠在旋钮18的凸肩19上。根据凸肩19的高度，弹簧6可被压缩得多一些或 少一些。凸肩19的高度可对应于一个特定的压力数值。例如，凸肩19的高度HO可对应于 20hPa的压力数值，凸肩19的高度Hl可对应于35hPa的压力数值，凸肩19的高度H2可对 应于45hPa的压力数值。例如通过设计一个特定颜色的旋钮18和/或通过把压力数值指 示在旋钮18上，可把压力数值设置在旋钮18上。这样，根据采用的旋钮18，阀门1可以有 不同的固定压力数值。这例如在经验较少的使用者打算使用这种阀门时对于应对紧急情况 是有利的。通过提供压力数值取决于凸肩高度的固定数值阀门，可以制成一种相当简单且 可靠的非可调阀门。图5表示出一个可调PEEP阀门1，其包括阀壳10、引导件2、阀杆3和推力螺母4。 螺杆螺纹3A有沿着螺纹变化的螺距并且是小于一圈。这里的螺杆螺纹设有多条螺纹。可用相同于前面针对图1说明的方式，使阀杆3在引导件2内转动，进而使推力螺 母4运动。结果，螺旋弹簧6压紧在阀7上，阀7靠在阀座IOA上。与图1中的单向阀相 反，图1中的阀是以最小可能的接触表面靠在阀座上，而这一情况中的阀7是设计成与阀座 IOA有相对大的接触表面，因此处于关闭状态的阀可基本上毫无泄漏地密封流出开口 10B， 从而使建立起来的压力保持基本上恒定。这样所达到的情况是相对恒定的残余压力(PEEP) 在患者的肺内占优势，这可防止患者的肺胞塌扁。还有，阀7设有一个导柄7A，其与引导件 IOC协配以防止阀7侧向运动。上述各零件可用例如塑料制造。在为例如螺旋弹簧选择金属材料时，应选用例如 磷青铜，以防止受磁性影响。以这种方式，顶部零件可用在MRI中。图6表示出处于静止状态的可调PEEP阀门1，其可被集成在换气气囊(人工呼吸 器)的头部，该阀门包括阀壳10、运动限制体12、阀杆3和推力螺母4。螺杆螺纹3A有沿着 螺纹变化的螺距并在功能上不足一圈。这里的这个螺纹设有多条螺纹。可用相同于前面针对图1说明的方式转动阀杆3，进而使推力螺母4运动。结果， 螺旋弹簧6通过接触弹簧座6A而把自由运动的阀7压紧在阀座8A上，于是患者的连接装 置8和出口开口 8C之间的通路被关断。图7表示出，由于挤压气囊，阀壳10里的压力升高以及阀7的尖头7B打开，因而 空气从气囊流向患者。片状阀8D可防止在自发的呼吸过程中呼出的气体被再用。只要气 囊不再被挤压，尖头7B就将关闭，而呼气可开始。如图8所示，在呼气过程中，由于患者肺内的压力高于螺旋弹簧6作用在阀7上的力，阀7压紧在运动限制体12上。结果，患者连接装置8和出口开口 8C之间的通路和片状 阀8D被打开，于是空气从患者流出到周围环境。患者肺内的压力一等于环境压力，阀7就再 次压紧在阀座8A上，并且患者连接装置8和出口开口 8C之间的通路和片状阀8D被关闭。 一旦如此，呼吸就间歇，间歇过后上述循环可重复进行。通过把PEEP阀门1集成在换气气囊的头部，可大大减小出口通路的容积。在用非 常小容积的冲程进行换气时，例如对于新生婴儿，这一优点特别适用。通过在阀壳10里设 置形成封闭空间的运动限制体12，可使容积进一步减小。也可把PEEP阀门1设计成具有固定数值的非可调PEEP阀门。为此，在这样的阀门中，例如可不采用螺杆螺纹和与之协配的螺母。那么可把运动限制体12和阀杆3组合成 一个零件，并省去刻度划分。在这样的组合阀杆上，例如仅设置PEEP数值。让固定数值的 PEEP阀门里的弹簧例如靠在阀杆的凸肩上，或靠在弹簧座上。根据凸肩的高度，弹簧可被 压缩得多一些或少一些。凸肩的高度对应于例如一个特定的压力数值。例如通过设计一个 特定颜色的阀杆和/或通过把PEEP数值指示在阀杆上，就可把压力数值设置在阀杆上。这 样，根据采用的阀杆，PEEP阀门可以有不同的固定的PEEP数值。这在经验较少的使用者打 算使用这种阀门时例如用于应对紧急情况是有利的。涉及非可调阀门的本发明不限于非可 调两通阀门和非可调PEEP阀门的示例性实施例。许多方案是可能的。图9表示出可调PEEP阀门1的第二个示例性实施例。这一示例性实施例中的运 动限制体12设有几个凹部，可进一步减小出口通路的容积。而且，在这一示例性实施例中，设有可测量压力的测量管13。以这种方式，例如可 以验证是否实际上达到了压力设定值。测量管13穿过阀7，这里的阀7是设计成一个环形 的阀，其在中央部分附近由测量管13支承。测量管13还可用于测量CO2含量。在实际应用中，例如，可提供具有不同调整范围的不同型式的阀门。这样，APL阀 门可以分别是例如在约20-60hPa和40-120hPa之间可调整的。PEEP阀门可以是例如在约 0-20hPa之间可调整的。有利的是，不同型式的阀门的各零件可以特意地做成为不可兼容的 设计，以避免组装错误。图10表示出用于控制气体压力的阀门装置的另一实施例，其类似于图5所示的 实施例。具体地说，表示出用于将气体给予患者的呼吸机的一部分。这种阀门装置包括阀 壳10和阀7，这个阀7至少在关闭位置由阀座IOA支承。阀座IOA可以是圆周形状的。优 选的是，阀7设有由它的外边缘处的周向凸缘形成的瓣片14。设置引导部件7A，具体地说 是一个引导柄，用于引导阀7沿着它的主运动方向在打开位置和关闭位置之间的运动。引 导部件7A可例如延伸穿过和/或平行于阀7的中心轴线C。引导部件7A可与设置在阀壳 10上的对应引导件IOC协配。引导部件7A和对应引导件IOC可布置成让阀7沿着一个直 的方向，更具体来说是沿所述主运动方向M打开和关闭。如前面已经说明的那样，可设置弹 簧，优选的是螺旋弹簧6，由这个弹簧把阀7向阀座IOA的方向弹簧偏压。通过例如用阀杆 3调整弹簧压力，可调整作用在阀7上的压力。图11中更详细地表示了阀7和阀座10A。如图所示，阀7包括至少在阀7处于关 闭位置时延伸超出阀座IOA的外部的瓣片14，具体地说，瓣片14相邻于弹簧座17的外缘边 15的外侧。瓣片14可被向阀7的关闭位置的方向弯曲，以致瓣片14能相邻于阀座IOA的 外面。瓣片14的内表面16可以相对于阀7的关闭位置和打开位置之间的主运动方向M以 30°到85°之间的角度α延伸，特别是角度α在45°到80°之间，更特别的是在55°到 75°之间，并且优选的是约65°。优选的是，阀7和阀座IOA之间有相对大的接触表面，因 而在关闭位置能够达到基本上气密的关闭。在一个实施例中，阀7优选地包括用于安装弹簧6的弹簧座17。优选的是，弹簧6 至少被略微夹紧或加压地安装在弹簧座17里，例如夹紧在弹簧座17的外缘边15和内缘边 之间。在一个实施例中，阀7的直径D，瓣片14除外，可以是例如约在5到80mm之间，特别是在10到60mm之间，更特别是在15到45mm之间，并且优选的是约为30mm。这个直径D可以近似地等于阀座IOA的外缘边15的直径。瓣片14的宽度W例如可以是在1到20mm之间，特别是在1. 5到IOmm之间，更特别是在2到6mm之间，并且优选的是约为3mm。瓣片 14的内表面可以从阀7的周边以一个优选的预定角度α直线地延伸，或逐渐弯曲地向斜下 方延伸直至达到优选的角度α。在一个实施例中，瓣片14的内表面有特定的表面光洁度，诸如抛光的表面光洁度 或相对柔性的表面光洁度，以使瓣片14的内表面能密封地关闭在阀座IOA上。阀7的抬升特性可成比例于瓣片14提供的面积和气体沿着瓣片14的流速。在阀 7的打开位置，沿着瓣片14的气流产生升力，这个升力阻止阀7关闭到阀座IOA上。气流承 受流动阻力，而这个阻力主要是成比例于阀7和阀座IOA之间的流动开口 0的面积、以及气 流流过阀壳10时的如图12所示的拐弯Α。气流拐弯A的具体拐弯形状可能受上述瓣片的 角度α的影响。阀7已经表现出具有相对稳定的抬升特性，在由瓣片14提供的升力与由 流出开口 0和气流拐弯A产生的流动阻力很好地达到平衡时，尤其如此。因此，可以限制关 闭压力的波动。如图12所示，瓣片14可允许气体沿着阀7流过开口 0。在相对低的流量下，流出 开口 0将相对窄而起节流口或文丘里管的作用，使气体沿着瓣片14的流速升高，藉此增大 作用于阀7的升力。结果，作用在阀7上的升力可能变成相对独立于流体流量，这可防止阀 7的振荡，从而给出相对连续的可更好地控制的关闭压力。在低流量和高流量下的流动阻力 可保持大致相同，因此，即使在相对低的压力数值下，也能限制压力波动。由于降低了压力 波动，还可以降低由阀7引起的例如由阀7在低流量下敲打阀座IOA引起的噪声。可将瓣 片14的角度α例如选择为类似于例如飞机和/或悬挂式滑翔机机翼的襟翼的角度，以为 速度相对低的飞行体提供连续稳定的升力并防止飞行体的俯仰。图13表示出一个简化的示例性曲线图，其上标绘出在患者的呼气动作过程中阀7 上的压力P和对应的流过阀7的气体流量F。纵坐标表示压力P，横坐标表示流量F。在呼 气动作开始的时刻，阀7上的压力可能是零，同时流量F也是零。在呼气过程中，流量F迅 速增大到峰值，同时压力建立起来，例如达到起始点G1。从Gl朝向呼气动作的结束点G2， 流量F可能降低到零，而压力P可能保持相对恒定，如图中在起始点Gl和结束点G2之间的 相对平坦的直线所示。这样，就做到了阀7的关闭压力P相对与流量无关。理想地说，当流 量F变成接近于零或近似为零时，阀7将关闭。仅仅为了图解说明的目的，这个曲线图中的 相应压力P和流量F在起始点Gl处可以例如对应于约14hPa(百帕)和约281/min (升每 分钟)，在结束点G2处可以例如对应于约13hPa(百帕)和约01/min(升每分钟)。阀7可以设计成例如重量相对轻的。例如阀7可以用塑料制造，并可制成为刚性的 和/或柔性的，例如部分刚性的部分柔性的。阀7例如可设置柔性部分，以便在阀7处于关 闭位置时达到基本上流体密封。柔性部分可以为阀7和阀座IOA之间提供一个较大的接触 表面。柔性部分可包括诸如密封环的密封元件，并且密封元件可以与阀7模制成一体。设 置这样的柔性部分，就可防止阀7和阀座IOA之间的空气泄漏。带有瓣片14的阀7可适用于任何应用场合，特别适用于控制气体流动。更具体地 说，由于这种阀能够在相对低的流量下控制压力，所以它可应用在呼吸机里。本发明不限于这里描述的各示例性实施例。在权利要求书所定义的本发明的范围 内可对本发明做出许多改变。
权利要求
一种可调阀门，包括阀壳和设有旋钮的阀杆，所述阀杆通过螺纹连接可转动地接纳在所述阀壳内，还包括借助螺旋弹簧被偏压而靠在所述阀壳的阀座上的阀，所述螺旋弹簧被联接于所述旋钮的轴，因而通过转动所述旋钮能设定所述弹簧的长度而控制所述阀上的关闭力，其特征在于，所述螺纹连接设有变化的螺距。
2.如权利要求1所述的可调阀门，其特征在于，所述螺旋弹簧有非线性的弹簧特性。
3.如权利要求1或2所述的可调阀门，其特征在于，所述螺纹连接的所述螺距的所述变 化调谐于所述弹簧特性，以致所述阀上的所述关闭力在调整范围的至少一部分内随所述旋 钮的转动而线性变化。
4.如前面任一权利要求所述的可调阀门，其特征在于，所述螺纹连接包括与间断螺纹 协配的连续螺纹。
5.如权利要求4所述的可调阀门，其特征在于，所述间断螺纹包括若干个支承部。
6.如权利要求4或5所述的可调阀门，其特征在于，所述间断螺杆螺纹包括引导部分， 用于被接纳在与其协配的螺杆螺纹的螺纹牙槽内。
7.如前面任一权利要求所述的可调阀门，其特征在于，所述阀壳包括用于把所述旋钮 的旋转运动转变成用于压缩或放松所述螺旋弹簧的直线运动的直线引导件。
8.如前面任一权利要求所述的可调阀门，其特征在于，所述螺纹连接包括用于以单种 方式在所述阀壳中接纳所述旋钮的键。
9.如前面任一权利要求所述的可调阀门，其特征在于，所述旋钮设有刻度划分，所述旋 钮的刻度与所述阀上的所述关闭力成正比。
10.如前面任一权利要求所述的可调阀门，其特征在于，所述旋钮的调整范围小于 360°，优选的是约为270°。
11.如权利要求10所述的可调阀门，其特征在于，所述螺杆螺纹具有不到一圈用于在 完全调整所述旋钮时能在整个调整范围内设定所述阀上的关闭压力。
12.如前面任一权利要求所述的可调阀门，其特征在于，所述螺纹连接的各零件中的至 少一个设有多条螺纹。
13.如前面任一权利要求所述的可调阀门，其特征在于，所述螺纹连接中的所述螺杆螺 纹设计成左旋螺杆螺纹。
14.如前面任一权利要求所述的可调阀门，其特征在于，所述阀门是集成在换气气囊的 头部中。
15.如权利要求14所述的可调阀门，其特征在于，所述阀壳内设有运动限制体。
16.一种用于控制气体压力的阀门装置，包括设有阀座的阀壳和阀，其中，所述阀包括 在关闭位置延伸超出所述阀座的外部的瓣片。
17.如权利要求16所述的阀门装置，其特征在于，在关闭位置，所述瓣片相邻于所述阀 座的外侧延伸。
18.如权利要求16或17所述的阀门装置，其特征在于，所述瓣片由从所述阀的周边延 伸的周向脊状体形成。
19.如权利要求16-18中的任一项所述的阀门装置，其特征在于，所述瓣片的内表面相 对于所述阀在关闭位置和打开位置之间的主运动方向以30°到85°之间、特别是45°到 80°之间、更特别是55°到75°之间、并且优选的是约65°的角度延伸。
20.如权利要求16-19中的任一项所述的阀门装置，其特征在于，设置有把所述阀偏压 向所述阀座的方向的弹簧。
21.如权利要求16-20中的任一项所述的阀门装置，其特征在于，通过调整所述弹簧的 力就能调整所述关闭压力。
22.如权利要求16-21中的任一项所述的阀门装置，其特征在于，所述阀包括用于配合 螺旋弹簧的弹簧座。
23.如权利要求22所述的阀门装置，其特征在于，所述弹簧被压紧在所述阀中。
24.如权利要求16-23中的任一项所述的阀门装置，其特征在于，所述阀包括引导部 件，用于沿基本上直线的运动方向引导所述阀。
25.如权利要求24所述的阀门装置，其特征在于，所述引导部件包括一个大致在所述 阀的中央部分和/或穿过所述阀中央部分的引导柄。
26.如权利要求16-25中的任一项所述的阀门装置，其特征在于，所述阀和所述阀座之 间设有相对大的接触表面，以致在关闭位置达到基本上气密的关闭。
27.如权利要求16-26中的任一项所述的阀门装置，其特征在于，所述阀包括布置成在 关闭位置接触所述阀座的柔性部件。
28.如权利要求16-27中的任一项所述的阀门装置，其特征在于，所述阀门装置是用于 把气体给予患者的呼吸机。
29.如权利要求16-28中的任一项所述的阀门装置，其特征在于，所述阀门装置是集成 在换气气囊的头部内。
30.如权利要求29所述的阀门装置，其特征在于，所述阀壳内设有运动限制体。
31.如权利要求1-15和16-18中的任一项所述的阀门装置。
32.一种用于控制阀门装置中的气体压力的方法，其特征在于，气体沿着所述阀的延伸 超出所述阀座的外部的瓣片而流过阀和阀座之间。
全文摘要
一种可调阀门，包括阀壳和设有旋钮的阀杆，阀杆通过螺纹连接可转动地接纳在阀壳内，还包括借助螺旋弹簧被偏压而靠在阀壳的阀座上的阀，螺旋弹簧联接于旋钮的轴，因而通过转动旋钮能设定弹簧的长度而控制阀上的关闭力。螺纹连接设有变化的螺距。螺旋弹簧有非线性的弹簧特性，可将螺杆螺距的变化调谐于弹簧特性，从而使关闭力可随旋钮的转动线性地变化。
文档编号F16K17/04GK101836021SQ200880113483
公开日2010年9月15日 申请日期2008年8月25日 优先权日2007年8月24日
发明者G·W·鲁格提赫德 申请人:肺部紧急情况照料有限公司