[发明专利]非线性泄压的压力释放阀

说明书

技术领域

本发明涉及用于从麻醉机呼吸回路中排出过量气体的压力释放阀，特别是 多泄压率压力释放阀，属于医疗设备制造技术领域。

背景技术

麻醉机是现代医院进行手术全身麻醉的重要工具，其主要功能是为病人提 供吸入麻醉、供氧及辅助或控制呼吸。麻醉机一般由基本装置和安全装置两个 部分构成。麻醉机的基本装置包括：麻醉机主架、供气装置、流量计、麻醉蒸 发罐、麻醉呼吸机、呼吸回路、残余气清除装置等。

麻醉呼吸回路，是指麻醉机与病人相连接的联合气路装置，向病人提供麻 醉混合气体。压力释放阀(APL阀)用于从呼吸回路中排出过量的麻醉混合气体。

上述压力释放阀主要包括阀体、调节旋钮、阀杆、阀座、弹簧、可移动阀 片、泄压口及排气口等部件。调节旋钮通过阀杆对弹簧施加压力，弹簧的另一 端压在可移动阀片上，将其紧压在阀座的泄压口上，使压力释放阀常态处于关 闭状态。

旋转调节旋钮可以调节弹簧的压缩量，改变对弹簧的压力，从而改变对可 移动阀片的压力。

工作时，常态下可移动阀片紧压在阀座的泄压口上，压力释放阀处于关闭 状态；当回路内气流压力超过弹簧压力时，会将可移动阀片从阀座的泄压口上 顶开，回路中过量的麻醉气体通过泄压口从排气口排出，泄压；泄压后，可移 动阀片受弹簧的弹簧力恢复紧压在阀座的泄压口上，使压力释放阀又处于关闭 状态。这样就使呼吸回路内的压力不会超过压力释放阀设定的压力，起到限压 的作用。

使用者可以通过旋转调节旋钮选择和设置压力释放阀的泄压压力，泄压压 力调整范围通常在0.1kPa左右至7kPa之间，用于设定患者呼吸回路的最大压 力。

现有的压力释放阀多设置单独的一个弹簧，作用在可移动阀片上；通过调 节弹簧的压缩量来改变施加在可移动阀片上的弹簧力，从而实现对压力释放阀 的泄压压力的调节。根据胡克定律可以得知：在弹性限度内，弹簧的形变和弹 簧的弹力成正比。所以，对工作在弹性限度内的弹簧的压缩量(即弹簧的形变) 进行调节时，弹簧的弹力将按一定的线性关系被改变。其工作原理如图1所示。

在实际使用过程中，通常需要在低压范围时(小于3kPa)比在高压范围时 (3～7kPa)对可移动阀片的压力调节更加敏感和精确。即：要求在低压范围 内对可移动阀片的压力有更加精细的控制；而在高压范围内时，对可移动阀片 的压力调整可以适当降低调压精度而同时又满足对设定的可调压力范围进行控 制的要求。

发明内容

为了克服上述单弹簧调压的压力释放阀无法同时满足低压范围内和高压范 围内对调压需要不同的敏感和精确性要求的缺陷，本发明提供了一种多泄压率 压力释放阀，可以根据需要，在低压范围内和高压范围内对作用在可移动阀片 上的压力分别提供不同敏感和精确性的调节。

本发明提供的这种多泄压率压力释放阀，通过设有大小两个弹簧进行工作 的；两个弹簧的弹性系数可以相同，也可以不同。

本发明的多泄压率压力释放阀，包括阀体、调节旋钮、阀杆、阀座、可移 动阀片、泄压口、排气口等，泄压口、排气口均设置在阀座上，泄压口可与排 气口相通。此外，本发明的多泄压率压力释放阀还设有：

1、膜片，膜片分隔压力释放阀为上阀腔和下阀腔；膜片设在可移动阀片上 面；上阀腔和下阀腔不连通，调节旋钮、阀杆位于上阀腔，可移动阀片、泄压 口、排气口均位于下阀腔；

2、活塞，活塞设在上阀腔，为中空的柱状体，上部开口，活塞压在膜片上；

阀杆底部位于活塞柱状体内，阀杆柄部穿出活塞的上部开口，与调节旋钮 连接，旋转调节旋钮可使阀杆上下移动；

3、小弹簧和大弹簧，小弹簧和大弹簧设在活塞内的阀杆下方；阀杆底部压 在小弹簧一端上，小弹簧另一端压在活塞内底；

大弹簧一端不与阀杆底部直接接触，两者之间有间隙h；大弹簧另一端也压 在活塞内底；

大弹簧可以套在小弹簧外，大弹簧与小弹簧也可以独立设置；但是大弹簧 与小弹簧的一端应压在活塞内底，小弹簧的另一端与阀杆底部直接接触，大弹 簧的另一端不与阀杆底部直接接触，两者之间有间隙h。

工作时，在选择和设置压力释放阀的泄压压力时，可以旋转调节旋钮，带 动阀杆上下移动；

阀杆先压缩小弹簧，调节小弹簧的压缩量，从而改变小弹簧对活塞内底的 压力；