一体化充气装置的制作方法

    专利2022-07-07  137


    本发明涉及充气装置技术领域,尤其是一种一体化充气装置。



    背景技术:

    现在国内外正在研发的医用止血气囊需要通过充气装置进行充气,目前,手动充气的充气装置大多采用手动挤压球囊进行充气,使用不方便,充气速度缓慢。而电动气泵虽然能实现较快的充气功能,但是电子气泵体积大,不便携带。

    而且采用一般的充气装置无法跟随被充气设备的气压而进行自动通断,压力不可控,限制了止血气囊和充气装置的应用。

    因此需要研发一种快速充气和稳压的充气装置。



    技术实现要素:

    本发明针对现有技术的缺陷,提供一种一体化充气装置,充气速度快、操作方便。

    本发明采用的技术方案如下:

    一种一体化充气装置,包括气瓶组件、与所述气瓶组件插接的旋转阀组件、与所述气瓶组件固定连接的用于连接外部待充气设备的减压阀组件;

    所述气瓶组件包括气瓶体、与所述气瓶体连接的阀座,所述阀座上具有一容纳所述旋转阀组件并供其转动的阀孔,在所述阀孔与所述旋转阀组件的相对转动面之间形成有连通的气道,阀孔两侧壁对应设置有气孔,其中一侧气孔为所述气瓶体的出口,另一侧气孔用于与所述减压阀组件的气道连通;

    所述旋转阀组件上设有将所述气瓶体的出口封闭的密封部;

    所述减压阀组件包括阀体,其内部设有轴向运动的阀芯,所述阀芯一端设有与对应侧气孔配合的密封垫,阀芯轴向运动时,利用密封垫将与所述减压阀组件的气道连通的气孔打开或封堵,从而实现快速通断和稳压功能。

    所述阀芯另一端连接有与其内部气路相连通的驱动气囊,所述阀体一端设有与所述驱动气囊连通用于连接待充气设备的充气接头;所述驱动气囊呈环形结构,其一侧与所述阀芯固连,另一侧与所述阀体内壁相连。

    所述阀体一端的外侧面设有限位凸起;所述阀体内设有对阀芯轴向运动进行限位的限位部。

    阀座的端部设有与所述减压阀组件插接的连接座,所述连接座的侧面设有多个与所述限位凸起配合的连接孔;所述阀体端部与所述连接座的接触端面上设有密封件。

    所述阀体由第一阀体和第二阀体固连成一体,充气接头设置在所述第二阀体的外侧,所述驱动气囊一侧与所述第二阀体内侧壁面连接,另一侧与所述阀芯连接。

    所述旋转阀组件的结构包括用于施加外力的转柄部,其上连接有与所述阀孔配合的转轴部;所述转轴部的圆周侧面上开有安装槽,其内设有轴向密封圈,转轴部旋转时,所述轴向密封圈可将对应的所述阀孔侧壁上的气孔封闭。

    转轴部上于所述轴向密封圈的对侧,设有排气槽,其在所述转轴部的圆周侧面沿周向延伸成弧形槽,其对应的圆心角≥180°;

    当旋转阀组件在所述阀孔中转动时,所述排气槽与所述阀孔两侧壁的气孔配合,将气路连通。

    所述转轴部上沿圆周方向还设有周向密封圈及挡圈,所述周向密封圈对旋转阀组件与阀孔的接触面进行密封,所述挡圈与所述阀孔配合对转轴部进行定位。

    所述气瓶体与所述阀座螺纹连接,并在接触面上设有密封件。

    所述气瓶体用于存储液化气体,所述液化气体为液态四氟乙烷或液态二氧化碳。

    本发明的有益效果如下:

    本发明设计的一体式充气装置,通过旋转阀组件的转动实现关闭和开启状态,关闭状态下,液化气体可长期存储在充气装置内,便于携带和运输,开启状态下,内部气路连通,可实现对外止血气囊的快速充气操作,操作便捷,稳定性强。

    本发明通过驱动气囊实现对外部待充气设备压力的自动跟随,当充气到特定压力时,驱动气囊随之增压到定制,充气体积变大至带动阀芯运动使得密封垫对阀孔的出气口进行封闭,从而实现自动快速切断气路的功能;当压力下降时,驱动气囊随之泄压体积减小,阀芯回位,密封垫脱离出气口,从而实现自动快速充气功能。因而本发明可根据充气压力自动通断并维持压力稳定,可靠性高。

    附图说明

    图1为本发明的气路切断状态的剖视结构示意图。

    图2为本发明气瓶组件的结构示意图。

    图3为本发明旋转阀组件的结构示意图。

    图4为本发明减压阀组件的结构示意图。

    图5为本发明的气路连通状态的剖视结构示意图

    图6为本发明的立体结构示意图。

    图中:1、气瓶组件;2、旋转阀组件;21、转轴部;22、周向密封圈;23、轴向密封圈;24、挡圈;25、转柄部;211、排气槽;3、减压阀组件;31、第一阀体;32、阀芯;33、驱动气囊;34、第二阀体;35、第二密封圈;36、密封垫;37、第一密封圈;311、限位凸起;341、充气接头;11、气瓶体;12、液化气体;14、阀座;141、阀孔;142、出气口;143、连接孔;144、进气口;145、连接座。

    具体实施方式

    以下结合附图说明本发明的具体实施方式。

    如图1、图2和图6所示,本实施例的一体化充气装置,包括气瓶组件1、与气瓶组件1插接的旋转阀组件2、与气瓶组件1固定连接的减压阀组件3;

    如图1和图2所示,气瓶组件1包括用于存储液化气体12的气瓶体11、与气瓶体11连接的阀座14,阀座14上具有一容纳旋转阀组件2并供其转动的阀孔141,在阀孔141与旋转阀组件2的相对转动面之间形成有连通的气道,阀孔141两侧壁对应设置有气孔,其中一侧气孔为进气口144,其作为气瓶体11的出口,另一侧气孔为出气口142,其用于与减压阀组件3的气道连通;

    旋转阀组件2上设有将进气口144封闭的密封部;

    如图4所示,减压阀组件3包括阀体,其内部设有轴向运动的阀芯32,阀芯32一端设有与对应侧气孔(出气口142)配合的密封垫36,密封垫36的尺寸大于出气口142孔径,阀芯32轴向运动时,利用密封垫36将出气口142打开或封堵,从而实现快速通断和稳压功能。

    阀芯32另一端连接有与其内部气路相连通的驱动气囊33,阀体一端设有与驱动气囊33连通用于连接待充气设备的充气接头341;驱动气囊33呈环形结构,其一侧与阀芯32固连,另一侧与阀体内壁相连。

    阀体一端的外侧面设有限位凸起311;阀体内设有对阀芯32轴向运动进行限位的限位部。

    阀座14的端部设有与减压阀组件3插接的连接座145,连接座145的侧面设有多个与限位凸起311配合的连接孔143;阀体端部与连接座145的接触端面上设有密封件。

    阀体由第一阀体31和第二阀体34固连成一体,充气接头341设置在第二阀体34的外侧,驱动气囊33一侧与第二阀体34内侧壁面连接,另一侧与阀芯32连接。

    具体地,如图2所示,阀座14的端部设有与减压阀组件3插接的连接座145,连接座145的侧面设有多个与限位凸起311配合的连接孔143;

    具体地,连接座145内侧设有与出气口142对应的凸起,阀芯32端部的密封垫36与所述凸起配合,将出气口142封堵。

    具体地,密封垫36可采用橡胶垫等。

    阀体端部与连接座145的接触端面上设有密封件。

    具体地,阀体由第一阀体31和第二阀体34固连成一体,第一阀体31和第二阀体34内形成有容纳阀芯32的空间,阀芯32内部的气流通道与第一阀体31、第二阀体34的气流通道连通;

    具体地,第一阀体31端部与连接座145的接触面上设有第一密封圈37,其安装在第一阀体31端部的安装槽中;

    具体地,充气接头341设置在第二阀体34的外侧,驱动气囊33一侧与第二阀体34内侧壁面连接,另一侧与阀芯32连接;

    具体地,阀体内设有对阀芯32轴向运动进行限位的限位部,该限位部由第一阀体31和第二阀体34的结构决定,第一阀体31截面整体呈t形,对应的阀芯32也呈t形结构,如图5所示,当阀芯32向左运动时,通过与第一阀体31的肩部配合,防止其脱出。

    具体地,阀芯32外侧与第一阀体31内侧接触面上设有第二密封圈35,其设置在阀芯32外侧面的安装槽中。

    具体地,驱动气囊33左侧与阀芯32右端面连接,驱动气囊33右侧与第二阀体34内侧壁面连接;

    具体地,本实施例的充气装置在对外充气时,驱动气囊33和外部待充气设备始终保持同样的气压,并在充气过程中,驱动气囊33体积慢慢变大。开始充气时气压小,驱动气囊33的体积增也小,随时外部待充气设备压力逐渐增大,驱动气囊33体积越来越大,并驱动阀芯32向左移动,当外部待充气设备压力达到设定值后,驱动气囊33体积达到最大值,阀芯32运动至最左端,此时密封垫36将出气口142封住,从而实现达到特定充气压力值后的自动快速切断功能。

    如图3所示,旋转阀组件2的结构包括用于施加外力的转柄部25,其上连接有与阀孔141配合的转轴部21;转轴部21的圆周侧面上开有安装槽,其内设有轴向密封圈23,转轴部21旋转时,轴向密封圈23可将对应的阀孔141侧壁上的气孔封闭。

    具体地,如图1所示,轴向密封圈23转动至左侧时,将进气口144进行密封,从而切断气路;如图5所示,轴向密封圈23转离左侧时,气路又连通。

    为了加快充气速度,在转轴部21上于轴向密封圈23的对侧,设有排气槽211,其在转轴部21的圆周侧面沿周向延伸成弧形槽,其对应的圆心角≥180°;当旋转阀组件2在阀孔141中转动时,排气槽211与阀孔141两侧壁的气孔配合,将气路连通。

    具体地,当旋转阀组件2在阀孔141中转动至特定角度,排气槽211两端分别和进气口144、出气口142对接,形成连通的气路,当再转动一个角度后,排气槽211只有一端和出气口142对接,另一端无法和进气口144对接,并且进气口144还通过轴向密封圈23封堵,从而切断气路。

    转轴部21上沿圆周方向还设有周向密封圈22及挡圈24,周向密封圈22对旋转阀组件2与阀孔141的接触面进行密封,防止气体从其他缝隙泄漏;

    挡圈24与阀孔141配合对转轴部21进行定位。

    具体地,周向密封圈22套在转轴部21侧面的密封圈安装槽中,轴向密封圈23安装在转轴部21侧面的密封圈安装槽中。

    具体地,气瓶体11与阀座14螺纹连接,并在接触面上设有密封件。

    具体地,液化气体12可采用液态四氟乙烷、液态二氧化碳等液化气体;

    具体地,充气接头341可以为标准的鲁尔接头、锥形接头等。

    具体实施过程如下:

    旋转阀组件2插在阀座14的侧面阀孔141中,减压阀组件3插在阀座14端部的连接座145中,并与阀座14固定连接。

    存储状态下旋转阀组件2处于关闭状态,气瓶组件1内部存储有高压液化气体12,旋转阀组件2关闭状态下的一体化充气装置能够长期储存。

    使用时,将减压阀组件3端部的充气接头341连接到待充气的医用止血气囊的充气口上,再将旋转阀组件2逆时针旋转90度后,旋转阀组件2呈打开状态,进气口144、排气槽211、出气口142连通,液化气体12从气瓶体11气体出口即阀孔141的进气口144流出,从出气口142排出,流经减压阀组件3内阀体及阀芯32内的气路,经充气接头341流入待充气的止血气囊,气体流出路径如图5中的虚线所示。

    通过旋转阀组件2的转动实现快速充气功能,操作方便。再次转动旋转阀组件2使轴向密封圈23的中心对准进气口144,利用轴向密封圈23对进气口144封堵,从而可从进气口144处切断气路。

    充气过程中,驱动气囊33一直缓慢膨胀,和止血气囊内部气压保持一致,当止血气囊内部气压达到预设气压后,减压阀组件3中的驱动气囊33膨胀到一定体积,如图5所示,该体积增大的幅度以满足推动减压阀组件3中的阀芯32向左运动,使得密封垫36可以堵住出气口142将其封闭为准,因而,本实施例的充气装置可以自动跟随止血气囊内部气压,保证其内部气压达到设定值后,通过驱动气囊的体积变化、阀芯的轴向运动并利用密封垫36对阀孔141的出气口142进行封堵,阻止气体进一步流出,从而起到快速自动切断和稳压的作用。在止血气囊压力下降时,驱动气囊33内压力也随之减小,体积缩小,阀芯32回位,密封垫36脱离出气口142,气体流出,从而起到快速自动充气和稳压的作用。


    技术特征:

    1.一种一体化充气装置,其特征在于,包括气瓶组件(1)、与所述气瓶组件(1)插接的旋转阀组件(2)、与所述气瓶组件(1)固定连接的用于连接外部待充气设备的减压阀组件(3);

    所述气瓶组件(1)包括气瓶体(11)、与所述气瓶体(11)连接的阀座(14),所述阀座(14)上具有一容纳所述旋转阀组件(2)并供其转动的阀孔(141),在所述阀孔(141)与所述旋转阀组件(2)的相对转动面之间形成有连通的气道,阀孔(141)两侧壁对应设置有气孔,其中一侧气孔为所述气瓶体(11)的出口,另一侧气孔用于与所述减压阀组件(3)的气道连通;所述旋转阀组件(2)上设有将所述气瓶体(11)的出口封闭的密封部;

    所述减压阀组件(3)包括阀体,其内部设有轴向运动的阀芯(32),所述阀芯(32)一端设有与对应侧气孔配合的密封垫(36),阀芯(32)轴向运动时,利用密封垫(36)将与所述减压阀组件(3)的气道连通的气孔打开或封堵,从而实现快速通断和稳压功能。

    2.根据权利要求1所述的一体化充气装置,其特征在于,所述阀芯(32)另一端连接有与其内部气路相连通的驱动气囊(33),所述阀体一端设有与所述驱动气囊(33)连通、用于连接待充气设备的充气接头(341);所述驱动气囊(33)呈环形结构,其一侧与所述阀芯(32)固连,另一侧与所述阀体内壁相连。

    3.根据权利要求2所述的一体化充气装置,其特征在于,所述阀体一端的外侧面设有限位凸起(311);所述阀体内设有对阀芯(32)轴向运动进行限位的限位部。

    4.根据权利要求3所述的一体化充气装置,其特征在于,阀座(14)的端部设有与所述减压阀组件(3)插接的连接座(145),所述连接座(145)的侧面设有多个与所述限位凸起(311)配合的连接孔(143);所述阀体端部与所述连接座(145)的接触端面上设有密封件。

    5.根据权利要求2所述的一体化充气装置,其特征在于,所述阀体由第一阀体(31)和第二阀体(34)固连成一体,充气接头(341)设置在所述第二阀体(34)的外侧,所述驱动气囊(33)一侧与所述第二阀体(34)内侧壁面连接,另一侧与所述阀芯(32)连接。

    6.根据权利要求2所述的一体化充气装置,其特征在于,所述旋转阀组件(2)的结构包括用于施加外力的转柄部(25),其上连接有与所述阀孔(141)配合的转轴部(21);

    所述转轴部(21)的圆周侧面上开有安装槽,其内设有轴向密封圈(23),转轴部(21)旋转时,所述轴向密封圈(23)可将对应的所述阀孔(141)侧壁上的气孔封闭。

    7.根据权利要求6所述的一体化充气装置,其特征在于,转轴部(21)上于所述轴向密封圈(23)的对侧,设有排气槽(211),其在所述转轴部(21)的圆周侧面沿周向延伸成弧形槽,其对应的圆心角≥180°;当旋转阀组件(2)在所述阀孔(141)中转动时,所述排气槽(211)与所述阀孔(141)两侧壁的气孔配合,将气路连通。

    8.根据权利要求7所述的一体化充气装置,其特征在于,所述转轴部(21)上沿圆周方向还设有周向密封圈(22)及挡圈(24),所述周向密封圈(22)对旋转阀组件(2)与阀孔(141)的接触面进行密封,所述挡圈(24)与所述阀孔(141)配合对转轴部(21)进行定位。

    9.根据权利要求1所述的一体化充气装置,其特征在于,所述气瓶体(11)与所述阀座(14)螺纹连接,并在接触面上设有密封件。

    10.根据权利要求1所述的一体化充气装置,其特征在于,所述气瓶体(11)用于存储液化气体(12),所述液化气体(12)为液态四氟乙烷或液态二氧化碳。

    技术总结
    本发明提供一种一体化充气装置,包括气瓶组件、旋转阀组件和减压阀组件;气瓶组件包括气瓶体、与气瓶体连接的阀座,阀座上具有一容纳旋转阀组件并供其转动的阀孔,在阀孔与旋转阀组件的相对转动面之间形成有连通的气道,阀孔两侧壁对应设置有气孔,其中一侧气孔为气瓶体的出口,另一侧气孔用于与减压阀组件的气道连通;所述旋转阀组件上设有密封部;所述减压阀组件包括阀体,其内部设有轴向运动的阀芯,所述阀芯一端设有密封垫,所述密封部、密封垫可分别用于对两侧气孔进行开闭,从而实现快速通断和稳压功能。本发明可根据充气压力启动切断或连通气路,并维持压力稳定,操作便捷,可靠性高。

    技术研发人员:王兴松;沈冬华;田梦倩
    受保护的技术使用者:东南大学
    技术研发日:2020.11.10
    技术公布日:2021.03.12

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