RU2362934C1 - Shut-off valve (versions) - Google Patents
Shut-off valve (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2362934C1 RU2362934C1 RU2007147443/06A RU2007147443A RU2362934C1 RU 2362934 C1 RU2362934 C1 RU 2362934C1 RU 2007147443/06 A RU2007147443/06 A RU 2007147443/06A RU 2007147443 A RU2007147443 A RU 2007147443A RU 2362934 C1 RU2362934 C1 RU 2362934C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flexible membrane
- central portion
- mainly
- shutoff valve
- valve
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 173
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 38
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 18
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 3
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 2
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 2
- 206010011224 Cough Diseases 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 210000003709 heart valve Anatomy 0.000 description 1
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 210000001260 vocal cord Anatomy 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Check Valves (AREA)
- Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение в целом имеет отношение к созданию запорных клапанов, которые могут быть использованы для того, чтобы позволить флюиду протекать в одном направлении и не позволить флюиду протекать в противоположном направлении.The present invention generally relates to the creation of shut-off valves that can be used to allow fluid to flow in one direction and to prevent fluid from flowing in the opposite direction.
Уровень техникиState of the art
Обычные запорные клапаны представляют собой устройства, которые позволяют газам, жидкостям или другим флюидам протекать в одном направлении. В частности, обычные запорные клапаны позволяют флюиду протекать в желательном направлении, когда достаточное давление или сила воздействуют на запорный клапан. Следует иметь в виду, что обычные запорные клапаны не позволяют флюиду протекать через клапан в нежелательном направлении. В частности, когда воздействующие на запорный клапан давления или силы имеют такие уровни, что поток флюида может протекать в нежелательном направлении, запорный клапан автоматически закрывается, что приводит к прекращению потока в этом нежелательном направлении.Conventional shutoff valves are devices that allow gases, liquids, or other fluids to flow in the same direction. In particular, conventional shutoff valves allow fluid to flow in the desired direction when sufficient pressure or force acts on the shutoff valve. It should be borne in mind that conventional shut-off valves do not allow fluid to flow through the valve in an undesirable direction. In particular, when the pressure or forces acting on the shut-off valve are such that the fluid flow can flow in an undesired direction, the shut-off valve automatically closes, thereby stopping the flow in this undesirable direction.
В некоторых известных запорных клапанах используют гибкую мембрану, которая работает как диафрагма. Эта диафрагма может деформироваться или изгибаться для того, чтобы позволить потоку флюида протекать в желательном направлении. Эта диафрагма может также возвращаться в исходное состояние (положение), чтобы предотвращать поток в противоположном направлении.Some known shut-off valves use a flexible membrane that acts as a diaphragm. This diaphragm can be deformed or bent in order to allow fluid flow to flow in the desired direction. This diaphragm can also return to its original state (position) to prevent flow in the opposite direction.
Запорные клапаны имеют положительный перепад давления, когда имеется более высокое давление выше по течению относительно запорного клапана, в желательном направлении потока, чем давление ниже по течению относительно запорного клапана. Наоборот, запорные клапаны имеют отрицательный перепад давления, когда имеется более высокое давление ниже по течению относительно запорного клапана, чем давление выше по течению. Если существует положительный перепад давления и он имеет достаточную величину, то тогда диафрагма может изгибаться для создания пространства или прохода, через которые флюид может протекать через запорный клапан в желательном направлении. Минимальное давление или минимальный перепад давления, которые требуются для открывания запорного клапана, иногда называют давлением срабатывания (открывания). Если отсутствует перепад давления или существует отрицательный перепад давления, или же существует положительный перепад давления недостаточной величины, то тогда диафрагма предотвращает протекание флюида через запорный клапан. В частности, диафрагма изгибается или отклоняется от своего исходного или нормального положения, чтобы позволить флюиду протекать через клапан, когда существует достаточный положительный перепад давления. Когда больше не существует достаточного положительного перепада давления, тогда диафрагма будет возвращаться в ее исходное или нормальное положение, чтобы предотвращать протекание флюида через клапан.Shut-off valves have a positive pressure drop when there is a higher pressure upstream of the shut-off valve in the desired flow direction than pressure downstream of the shut-off valve. Conversely, shutoff valves have a negative pressure drop when there is a higher pressure downstream of the shutoff valve than upstream pressure. If there is a positive pressure drop and it is of sufficient size, then the diaphragm can be bent to create a space or passage through which fluid can flow through the shutoff valve in the desired direction. The minimum pressure or minimum pressure drop required to open the shutoff valve is sometimes referred to as the set pressure (opening). If there is no pressure drop or there is a negative pressure drop, or if there is a positive pressure drop of insufficient magnitude, then the diaphragm prevents fluid from flowing through the shut-off valve. In particular, the diaphragm bends or deviates from its original or normal position to allow fluid to flow through the valve when there is a sufficient positive pressure drop. When there is no longer a sufficient positive pressure drop, then the diaphragm will return to its original or normal position to prevent fluid from flowing through the valve.
Известные запорные клапаны имеют множество недостатков. В частности, некоторые обычные запорные клапаны имеют высокое давление срабатывания (открывания), то есть эти запорные клапаны требуют наличия большого положительного перепада давления для их открывания. Запорный клапан с нежелательно высоким давлением срабатывания не позволяет пропускать поток в желательном направлении, несмотря на то, что приложенные к клапану усилия (силы) и давления нормально позволяют пропускать этот желательный поток. Более того, некоторые обычные запорные клапаны не закрываются до тех пор, пока не возникнет относительно большой отрицательный перепад давления. Запорный клапан, который требует существенного отрицательного перепада давления для закрывания, позволяет иметь нежелательную или неприемлемую величину обратного потока или потока, противоположного желательному направлению, когда существует отрицательный перепад давления небольшой величины.Known check valves have many disadvantages. In particular, some conventional shut-off valves have a high set pressure (opening), that is, these shut-off valves require a large positive pressure drop to open them. A shut-off valve with an undesirably high response pressure does not allow the flow to flow in the desired direction, despite the fact that the forces (pressures) and pressure applied to the valve normally allow the flow of this desired flow. Moreover, some conventional shut-off valves do not close until a relatively large negative pressure drop occurs. The shutoff valve, which requires a significant negative pressure drop to close, allows an undesirable or unacceptable amount of backflow or flow opposite to the desired direction when a negative pressure drop of small magnitude exists.
Кроме того, некоторые обычные запорные клапаны имеют компоненты или структуры, которые мешают протеканию флюида или тормозят протекание флюида в желательном направлении, когда запорный клапан открыт. Эти известные запорные клапаны, которые создают сопротивление протеканию флюида в желательном направлении, могут нежелательным образом понизить эффективность системы. Более того, некоторые обычные запорные клапаны имеют утечку, когда клапан открыт, что позволяет некоторой доле флюида протекать в направлении, противоположном желательному направлению.In addition, some conventional shutoff valves have components or structures that interfere with fluid flow or inhibit fluid flow in the desired direction when the shutoff valve is open. These known shut-off valves, which provide resistance to fluid flow in the desired direction, may undesirably lower the efficiency of the system. Moreover, some conventional shut-off valves leak when the valve is open, allowing a fraction of the fluid to flow in the opposite direction to the desired direction.
Некоторые обычные запорные клапаны могут создавать шумы при их открывании и закрывании или в случае их утечки. В некоторых применениях шум является крайне нежелательным и создающим дискомфорт. Более того, многие известные запорные клапаны не являются эстетически приятными по их дизайну. Кроме того, некоторые известные запорные клапаны имеют большие размеры и/или являются трудными для изготовления. Например, некоторые обычные запорные клапаны могут иметь компоненты, которые должны быть изготовлены с относительно жесткими допусками и соединены друг с другом очень тщательно и с большой осторожностью.Some common shut-off valves can make noise when they open and close, or if they leak. In some applications, noise is extremely undesirable and uncomfortable. Moreover, many known shut-off valves are not aesthetically pleasing in their design. In addition, some known shut-off valves are large and / or difficult to manufacture. For example, some common shut-off valves may have components that must be manufactured with relatively tight tolerances and connected to each other very carefully and with great care.
Более того, некоторые обычные запорные клапаны имеют сложную конструкцию с множеством деталей и компонентов, что может усложнять и удорожать производство запорного клапана. Обычные запорные клапаны, которые имеют сложную конструкцию, трудно чистить, ремонтировать, заменять и производить их техническое обслуживание. Кроме того, наличие множества деталей и компонентов известных запорных клапанов, имеющих сложную конструкцию, делает их более склонными к выходу из строя.Moreover, some conventional shut-off valves have a complex structure with many parts and components, which can complicate and cost the production of shut-off valves. Conventional shut-off valves, which have a complex structure, are difficult to clean, repair, replace and maintain. In addition, the presence of many parts and components of known shut-off valves having a complex structure makes them more prone to failure.
Таким образом, существует необходимость в создании запорного клапана, который не имеет указанных выше недостатков и проблем.Thus, there is a need to create a check valve that does not have the above disadvantages and problems.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, предлагается запорный клапан, который имеет относительно низкое давление срабатывания. Следовательно, запорный клапан может открываться для пропускания потока флюида в желательном направлении, когда имеется положительный перепад давления, даже если величина положительного перепада давления является небольшой.In accordance with a first aspect of the present invention, there is provided a shutoff valve that has a relatively low set pressure. Therefore, the shutoff valve may open to allow fluid to flow in the desired direction when there is a positive pressure drop, even if the value of the positive pressure drop is small.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предлагается запорный клапан, который предотвращает нежелательный обратный поток через клапан. Например, запорный клапан может полностью или в разумных пределах предотвращать обратный поток через клапан.In accordance with another aspect of the present invention, a shutoff valve is provided that prevents undesired backflow through the valve. For example, a shutoff valve can completely or reasonably prevent backflow through the valve.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предлагается запорный клапан, который не имеет утечки в закрытом положении. Таким образом, когда запорный клапан закрыт, предотвращено протекание флюида через клапан.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a shutoff valve that does not leak in the closed position. Thus, when the shutoff valve is closed, fluid is prevented from flowing through the valve.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предлагается запорный клапан, который имеет мембрану или диафрагму. Размер и конфигурация мембраны или диафрагмы выбраны так, чтобы создавать малое сопротивление потоку флюида через клапан в желательном направлении.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a shutoff valve that has a membrane or diaphragm. The size and configuration of the membrane or diaphragm is chosen so as to create a small resistance to the flow of fluid through the valve in the desired direction.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предлагается запорный клапан, который работает тихо. Это преимущественно позволяет использовать такой запорный клапан в различных ситуациях и режимах работы.In accordance with yet another aspect of the present invention, there is provided a shutoff valve that operates quietly. This advantageously allows the use of such a shutoff valve in various situations and operating modes.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предлагается запорный клапан, который является эстетически приятным по дизайну. Кроме того, запорный клапан имеет достаточно простую конструкцию, что позволяет его легко и эффективно изготавливать, эксплуатировать и чистить.In accordance with another aspect of the present invention, a shutoff valve is provided that is aesthetically pleasing in design. In addition, the shut-off valve has a fairly simple design, which allows it to be easily and efficiently manufactured, operated and cleaned.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предлагается запорный клапан, который может быть изготовлен с относительно широким диапазоном допусков. Важно, что широкий диапазон допусков позволяет рентабельно изготавливать клапан. Кроме того, запорный клапан имеет низкую интенсивность отказов.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a shutoff valve that can be manufactured with a relatively wide tolerance range. It is important that a wide range of tolerances allows the valve to be manufactured economically. In addition, the shut-off valve has a low failure rate.
Предлагается запорный клапан, который содержит главным образом гибкую мембрану и главным образом жесткий участок. Главным образом гибкая мембрана имеет в целом куполообразную форму и может действовать как диафрагма. Главным образом гибкая мембрана может изгибаться или деформироваться для открывания запорного клапана. Главным образом жесткий участок имеет в целом куполообразную форму и имеет поверхность, с которой контактирует главным образом гибкая мембрана. Главным образом жесткий участок имеет такие размер и конфигурацию, которые позволяют удерживать заданное положение главным образом гибкой мембрана и/или обеспечивать ее управляемое перемещение. Например, главным образом жесткий участок имеет такие размер и конфигурацию, которые позволяют закрывать или уплотнять клапан. Главным образом жесткий участок также обеспечивает конструктивную поддержку главным образом гибкой мембраны.A shutoff valve is provided that comprises a mainly flexible membrane and a substantially rigid portion. The mainly flexible membrane is generally dome-shaped and can act as a diaphragm. The mainly flexible membrane can bend or deform to open the shutoff valve. The generally rigid portion is generally dome-shaped and has a surface with which a substantially flexible membrane is in contact. Basically, the rigid section has a size and configuration that allows you to hold the desired position of the mainly flexible membrane and / or to provide its controlled movement. For example, a mainly rigid portion is sized and configured to close or seal the valve. The mainly rigid portion also provides constructive support for the mainly flexible membrane.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предлагается запорный клапан, который содержит главным образом гибкую мембрану с уплотняющей кромкой или с внешней кромкой по ее периметру и главным образом жесткий участок с уплотнительным кольцом. Главным образом гибкая мембрана может быть естественно смещена так, чтобы ее внешняя кромка стремилась прижаться к уплотнительному кольцу главным образом жесткого участка. Когда внешняя кромка главным образом гибкой мембраны входит в контакт с уплотнительным кольцом главным образом жесткого участка или прижимается к нему, тогда запорный клапан закрывается и флюид не может протекать через запорный клапан. Клапан открывается, когда главным образом гибкая мембрана изгибается так, что ее внешняя кромка отходит (разделяется) от уплотнительного кольца главным образом жесткого участка. Когда происходит такое разделение, создается отверстие или проход, через которые может протекать флюид.In accordance with another aspect of the present invention, a shutoff valve is provided that comprises a substantially flexible membrane with a sealing lip or with an outer lip around its perimeter and a substantially rigid portion with a sealing ring. The mainly flexible membrane can be naturally biased so that its outer edge tends to press against the o-ring of a mainly rigid portion. When the outer edge of the mainly flexible membrane comes into contact with or is pressed against the o-ring of the mainly rigid portion, then the shutoff valve closes and the fluid cannot flow through the shutoff valve. The valve opens when the mainly flexible membrane is bent so that its outer edge extends (separates) from the o-ring of the mainly rigid portion. When this separation occurs, a hole or passage is created through which fluid can flow.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предлагается запорный клапан, который содержит главным образом гибкую мембрану, которая может деформироваться, если существует положительный перепад давления достаточной величины. В частности, гибкая мембрана может иметь конфигурацию куполообразной формы, причем вершина купола расположена в направлении, противоположном направлению желательного потока. Таким образом, флюид может нажимать вниз на вершину мембраны куполообразной формы и внутрь по бокам или по периметру мембраны куполообразной формы, когда имеется положительный перепад давления. Если величина перепада давления является достаточной, давление может побуждать боковые стороны и/или внешние кромки главным образом гибкой мембраны двигаться внутрь, за счет чего создается зазор между внешней кромкой главным образом гибкой мембраны и уплотнительным кольцом главным образом жесткого участка. Если нет перепада давления или если величина положительного перепада давления является недостаточной, внешняя кромка главным образом гибкой мембраны возвращается в ее нормально смещенное положение, в котором она преимущественно контактирует с уплотнительным кольцом главным образом жесткого участка. Кроме того, если существует отрицательный перепад давления, то тогда флюид может создавать нажим в направлении вверх на основание и создавать нажим в направлении наружу по сторонам и по внешней кромке главным образом гибкой мембраны. Это давление толкает внешнюю кромку главным образом гибкой мембраны в контакт с уплотнительным кольцом главным образом жесткого участка, в результате чего клапан закрывается. Закрывание клапана создает уплотнение, так что флюид не может протекать между главным образом гибкой мембраной и главным образом жестким участком в направлении, противоположном желательному направлению потока.In accordance with yet another aspect of the present invention, there is provided a shutoff valve that comprises a substantially flexible membrane that can deform if there is a positive pressure drop of sufficient magnitude. In particular, the flexible membrane may have a domed configuration, with the apex of the dome being in the opposite direction to the desired flow. In this way, the fluid can press down on top of the domed membrane and inwardly on the sides or around the perimeter of the domed membrane when there is a positive pressure drop. If the pressure drop is sufficient, the pressure can cause the sides and / or outer edges of the mainly flexible membrane to move inward, thereby creating a gap between the outer edge of the mainly flexible membrane and the o-ring of the mainly rigid portion. If there is no pressure drop or if the value of the positive pressure drop is insufficient, the outer edge of the mainly flexible membrane returns to its normally displaced position, in which it predominantly contacts the o-ring of a mainly rigid portion. In addition, if there is a negative pressure drop, then the fluid can create upward pressure on the base and create an outward pressure on the sides and the outer edge of the mainly flexible membrane. This pressure pushes the outer edge of the mainly flexible membrane into contact with the o-ring of the mainly rigid portion, whereby the valve closes. Closing the valve creates a seal so that fluid cannot flow between the mainly flexible membrane and the mainly rigid portion in the opposite direction to the desired flow direction.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предлагается запорный клапан, который содержит главным образом гибкую мембрану с уплотняющей кромкой по ее периметру и главным образом жесткий участок с уплотнительным кольцом. Так как внешняя кромка главным образом гибкой мембраны может отходить (отделяться) от уплотнительного кольца главным образом жесткого участка, то внешняя кромка главным образом гибкой мембраны не прикреплена надежно или постоянно к уплотнительному кольцу главным образом жесткого участка. Скорее, главным образом гибкая мембрана может быть соединена, в ее центре, с центральным главным образом жестким участком запорного клапана. Когда запорный клапан открыт, флюид может проходить через клапан скорее вдоль кромки или периметра клапана, а не через его центр.In accordance with another aspect of the present invention, a shutoff valve is provided that comprises a substantially flexible membrane with a sealing lip around its perimeter and a substantially rigid portion with a sealing ring. Since the outer edge of the mainly flexible membrane can extend (separate) from the o-ring of the mainly rigid portion, the outer edge of the mainly flexible membrane is not firmly or permanently attached to the o-ring of the mainly rigid portion. Rather, a mainly flexible membrane can be connected, in its center, to a central mainly rigid portion of the shutoff valve. When the shutoff valve is open, fluid can pass through the valve along the edge or perimeter of the valve rather than through its center.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предлагается запорный клапан, который содержит главным образом жесткий участок с множеством главным образом жестких перекладин. Например, перекладины могут идти от в целом твердого основания, которое может иметь уплотнительное кольцо, к центральному участку запорного клапана. Эти перекладины служат для крепления основания к центральному участку главным образом жесткого участка. Между соседними парами этих перекладин предусмотрено отверстие или зазор, через которые может проходить флюид. Если клапан открыт, флюид может проходить через эти отверстия или зазоры и затем через пространства или каналы между внешней кромкой главным образом гибкой мембраны и уплотнительным кольцом главным образом жесткого участка.In accordance with another aspect of the present invention, a shutoff valve is provided that comprises a substantially rigid portion with a plurality of substantially rigid beams. For example, beams may extend from a generally solid base, which may have an o-ring, to a central portion of the shutoff valve. These crossbars serve to fix the base to the central portion of the mainly rigid portion. A hole or gap is provided between adjacent pairs of these crossbars through which fluid can pass. If the valve is open, fluid can flow through these openings or gaps and then through spaces or channels between the outer edge of the mainly flexible membrane and the o-ring of the mainly rigid section.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предлагается запорный клапан, который содержит главным образом гибкую мембрану с множеством относительно тонких секций и с множеством относительно толстых секций, которые могут быть выполнены как единое целое с главным образом гибкой мембраной. Относительно толстые секции идут от внешнего обода главным образом гибкой мембраны до центрального участка главным образом гибкой мембраны, причем эти толстые секции похожи на указанные выше перекладины. Эти относительно толстые секции обеспечивают конструктивную поддержку для главным образом гибкой мембраны куполообразной формы. Преимущественно, главным образом гибкая мембрана может иметь множество относительно толстых секций, равное числу главным образом жестких перекладин, предусмотренных на главным образом жестком участке запорного клапана. Более того, главным образом гибкая мембрана может быть соединена с главным образом жестким участком так, что каждый из этих относительно толстых участков может быть расположен между двумя соответствующими главным образом жесткими перекладинами. Дополнительная поддержка, создаваемая за счет относительно толстых секций главным образом гибкой мембраны, позволяет изготавливать главным образом гибкую мембрану в целом, и относительно тонкие секции главным образом гибкой мембраны в частности, более тонкими и более гибкими. Гибкость этих относительно тонких секций позволяет открывать клапан при наличии небольшого положительного перепада давления, в результате чего создается запорный клапан с очень низким давлением срабатывания (открывания). Гибкость этих относительно тонких секций позволяет также клапану закрываться при отсутствии перепада давления или в случае отрицательного перепада давления, что позволяет создать запорный клапан с небольшим обратным потоком или с небольшой утечкой, или же при их отсутствии.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a shutoff valve that comprises a substantially flexible membrane with a plurality of relatively thin sections and a plurality of relatively thick sections that can be integrally formed with a substantially flexible membrane. Relatively thick sections extend from the outer rim of the mainly flexible membrane to the central portion of the mainly flexible membrane, and these thick sections are similar to the above bars. These relatively thick sections provide structural support for the mostly flexible domed membrane. Advantageously, the mainly flexible membrane may have a plurality of relatively thick sections equal to the number of mainly rigid beams provided on the mainly rigid portion of the shutoff valve. Moreover, a substantially flexible membrane can be connected to a substantially rigid portion so that each of these relatively thick portions can be located between two corresponding mainly rigid beams. The additional support provided by the relatively thick sections of the mainly flexible membrane allows the manufacture of a mainly flexible membrane in general, and the relatively thin sections of the mainly flexible membrane in particular, thinner and more flexible. The flexibility of these relatively thin sections allows the valve to open when there is a small positive differential pressure, resulting in a shut-off valve with a very low pressure (opening). The flexibility of these relatively thin sections also allows the valve to close in the absence of a pressure drop or in the case of a negative pressure drop, which makes it possible to create a shut-off valve with little or no leakage or little leakage.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предлагается запорный клапан, который содержит главным образом жесткий участок с множеством частичных перекладин. Эти перекладины могут идти от главным образом твердого основания в направлении центрального участка, однако эти перекладины преимущественно не входят в контакт с центральным участком главным образом жесткого участка. Запорный клапан также может иметь главным образом жесткие перекладины, которые идут от основания к центральному участку. Каждая из частичных перекладин преимущественно расположена между двумя соответствующими главным образом жесткими перекладинами. Преимущественно, частичные перекладины имеют размер и конфигурацию, которые повышают устойчивость запорного клапана. Например, частичные перекладины не позволяют выталкивать главным образом гибкую мембрану в обратном направлении и выводить ее из контакта с твердым основанием и уплотнительным кольцом. Кроме того, частичные перекладины незначительно блокируют поток флюида через клапан.In accordance with another aspect of the present invention, a shutoff valve is provided that comprises a substantially rigid portion with a plurality of partial crossbars. These crossbars can extend from the mainly solid base towards the central portion, however these crossbars do not predominantly come into contact with the central portion of the mainly rigid portion. The shutoff valve may also have mainly rigid crossbars that extend from the base to the central portion. Each of the partial rungs is advantageously located between two corresponding mainly rigid rungs. Advantageously, the partial crossbeams have a size and a configuration that increase the stability of the shutoff valve. For example, partial crossbars do not allow the mainly flexible membrane to be pushed back and out of contact with the solid base and the o-ring. In addition, partial crossbars slightly block the flow of fluid through the valve.
Указанные ранее и другие аспекты, характеристики и преимущества изобретения будут более ясны из последующего детального описания, данного в качестве примера, не имеющего ограничительного характера и приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи.The foregoing and other aspects, characteristics and advantages of the invention will be more apparent from the following detailed description, given by way of example, not of a limiting nature and given with reference to the accompanying drawings.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
На фиг.1А показан вид в перспективе участка примерного варианта запорного клапана, где можно видеть главным образом жесткий верхний колпачок.On figa shows a perspective view of a portion of an exemplary embodiment of a shut-off valve, where you can see mainly the rigid upper cap.
На фиг.1В показан вид сбоку, в разрезе по линии 1В-1В фиг.1C, главным образом жесткого верхнего колпачка, показанного на фиг.1А.On figv shows a side view in section along the
На фиг.1C показан вид сверху главным образом жесткого верхнего колпачка, показанного на фиг.1А.On figs shows a top view of the mainly rigid upper cap shown in figa.
На фиг.1D показан вид сбоку главным образом жесткого верхнего колпачка, показанного на фиг.1А.On fig.1D shows a side view of the mainly rigid upper cap shown in figa.
На фиг.2А показан вид в перспективе другого участка примерного варианта запорного клапана, где можно видеть главным образом гибкую мембрану.On figa shows a perspective view of another section of an exemplary embodiment of a shut-off valve, where you can see mainly flexible membrane.
На фиг.2В показан вид сбоку главным образом гибкой мембраны, показанной на фиг.2А.On figv shows a side view of the mainly flexible membrane shown in figa.
На фиг.2С показан вид снизу главным образом гибкой мембраны, показанной на фиг.2А.On figs shows a bottom view of the mainly flexible membrane shown in figa.
На фиг.2D показан вид сбоку, в разрезе по линии 2D-2D фиг.2С, главным образом гибкой мембраны, показанной на фиг.2А.On fig.2D shows a side view in section along the
На фиг.3 показан вид в перспективе примерного варианта запорного клапана, где можно видеть главным образом гибкую мембрану, прикрепленную к главным образом жесткому верхнему колпачку.Figure 3 shows a perspective view of an exemplary embodiment of a shut-off valve, where you can see a mainly flexible membrane attached to a mainly rigid upper cap.
На фиг.4А показан вид в перспективе участка другого примерного варианта запорного клапана, где можно видеть главным образом жесткий верхний колпачок.FIG. 4A shows a perspective view of a portion of another exemplary embodiment of a shutoff valve, where a substantially rigid upper cap can be seen.
На фиг.4В показан вид сбоку, в разрезе по линии 4 В-4 В фиг.4С, главным образом жесткого верхнего колпачка, показанного на фиг.4А.FIG. 4B is a side cross-sectional view taken along
На фиг.4С показан вид сверху главным образом жесткого верхнего колпачка, показанного на фиг.4А.On figs shows a top view of the mainly rigid upper cap shown in figa.
На фиг.4D показан вид сбоку главным образом жесткого верхнего колпачка, показанного на фиг.4А.FIG. 4D is a side view of a mainly rigid upper cap shown in FIG. 4A.
На фиг.5А показан вид снизу участка еще одного примерного варианта запорного клапана, где можно видеть главным образом гибкую мембрану.FIG. 5A shows a bottom view of a portion of yet another exemplary embodiment of a shutoff valve, where a mainly flexible membrane can be seen.
На фиг.5В показан вид сбоку главным образом гибкой мембраны, показанной на фиг.5А.On figv shows a side view of the mainly flexible membrane shown in figa.
На фиг.6 показан вид сбоку в разрезе еще одного примерного варианта запорного клапана, где можно видеть главным образом гибкую мембрану, прикрепленную к главным образом жесткому верхнему колпачку.FIG. 6 is a cross-sectional side view of yet another exemplary embodiment of a shutoff valve, where you can see a mainly flexible membrane attached to a mainly rigid upper cap.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Легко можно понять, что компоненты настоящего изобретения, которые в целом описаны и показаны на чертежах, могут быть расположены самым различным образом и спроектированы в самых различных конфигурациях. Следовательно, приведенное далее более подробное описание предпочтительных вариантов изобретения не предназначено для ограничения объема патентных притязаний, а просто служит для пояснения некоторых предпочтительных в настоящее время вариантов настоящего изобретения.It is easy to understand that the components of the present invention, which are generally described and shown in the drawings, can be arranged in a variety of ways and designed in a wide variety of configurations. Therefore, the following more detailed description of preferred embodiments of the invention is not intended to limit the scope of patent claims, but merely serves to explain some currently preferred embodiments of the present invention.
Настоящее изобретение в целом направлено на создание запорного клапана, который может быть использован, например, как дыхательный клапан для комплекта маски для подводного плавания и как трахеостомный разговорный клапан. Однако следует иметь в виду, что этот запорный клапан может быть использован и с устройствами других типов и в других походящих областях применения. Например, этот запорный клапан может быть использован для регулировки потока флюида любого типа или таких текучих сред, как воздух, вода, кровь и т.п. Например, указанный запорный клапан может быть использован совместно с искусственным клапаном сердца, с внутривенным клапаном, с клапаном орошения и т.д. Таким образом, несмотря на то, что запорный клапан обсуждается здесь со ссылкой на дыхательный клапан для комплекта маски для подводного плавания или на трахеостомный разговорный клапан, следует иметь в виду, что этот клапан может быть использован в любой подходящей ситуации, в которой желательно регулировать поток.The present invention is generally directed to the creation of a shut-off valve, which can be used, for example, as a breathing valve for a set of snorkeling masks and as a tracheostomy talking valve. However, it should be borne in mind that this shut-off valve can be used with other types of devices and in other suitable applications. For example, this shutoff valve can be used to control the flow of any type of fluid or fluids such as air, water, blood, and the like. For example, said shut-off valve may be used in conjunction with an artificial heart valve, with an intravenous valve, with an irrigation valve, etc. Thus, although the shutoff valve is discussed here with reference to a breathing valve for a snorkeling mask kit or to a tracheostomy talking valve, it should be borne in mind that this valve can be used in any suitable situation in which it is desirable to control the flow .
Кроме того, в описании запорного клапана, проведенном со ссылкой на сопроводительные чертежи, использованы такие слова, как вверх, вниз, вперед, назад, влево, вправо, и производные от них. Однако следует иметь в виду, что устройство в соответствии с настоящим изобретением может иметь различные желательные положения, в том числе оно может быть расположено под различными углами и даже может быть перевернуто. Далее следует подробное описание запорного клапана.In addition, in the description of the shut-off valve, made with reference to the accompanying drawings, such words as up, down, forward, backward, left, right, and derivatives thereof are used. However, it should be borne in mind that the device in accordance with the present invention can have various desired positions, including it can be located at different angles and can even be turned upside down. The following is a detailed description of the shutoff valve.
Как уже было упомянуто здесь выше и показано на сопроводительных чертежах, запорный клапан может быть использован в комплекте маски для подводного плавания. Например, запорный клапан может быть дыхательным клапаном в комплекте маски для подводного плавания, причем этот клапан может быть установлен сверху на вертикальной трубке комплекта маски для подводного плавания. Запорный клапан может открываться, когда пользователь комплекта маски для подводного плавания совершает вдох, чтобы позволить пользователю комплекта маски для подводного плавания дышать поверхностным (находящимся над поверхностью воды) воздухом. Клапан затем закрывается, когда пользователь комплекта маски для подводного плавания не делает вдоха, например, при выдохе или между вдохами. Когда клапан закрыт, он не позволяет брызгам воды входить в дыхательную (через которую делают вдох) трубку комплекта маски для подводного плавания и не позволяет выдыхаемому воздуху проходить назад через дыхательную трубку, за счет чего этот воздух направляется через надлежащую выпускную трубку.As already mentioned above and shown in the accompanying drawings, a shut-off valve can be used in a snorkeling mask kit. For example, the shutoff valve may be a breathing valve in a snorkeling mask kit, which valve may be mounted on top of the vertical tube of the snorkeling mask kit. The shutoff valve may open when the user of the snorkeling mask kit takes a breath to allow the user of the snorkeling mask kit to breathe surface (above water) air. The valve then closes when the user of the snorkeling mask kit does not inhale, for example, while exhaling or between breaths. When the valve is closed, it does not allow splashes of water to enter the breathing (through which they inhale) snorkel mask kit and does not allow exhaled air to pass back through the breathing tube, whereby this air is directed through an appropriate exhaust pipe.
Как это лучше всего показано на фиг.1A-1D, запорный клапан содержит главным образом жесткий участок 12, который также можно называть как главным образом жесткий верхний колпачок. Главным образом жесткий участок 12 может быть сконструирован из в целом твердого и жесткого материала, такого как пластик, чтобы снабдить запорный клапан конструктивной поддержкой. Запорный клапан также содержит главным образом гибкую мембрану 14, которая лучше всего показана на фиг.2A-2D. Главным образом гибкая мембрана 14 может быть сконструирована из гибкого или мягкого материала, такого как силиконовый каучук или резина, так что она может изгибаться или деформироваться. Главным образом гибкая мембрана 14 может также действовать как диафрагма и позволяет клапану открываться и закрываться. Кроме того, главным образом гибкая мембрана может быть смещена, при необходимости, так чтобы клапан стремился оставаться в открытом или закрытом положении. Специалисты легко поймут, что главным образом жесткий участок 12 преимущественно является более жестким, чем главным образом гибкая мембрана 14. Специалисты также легко поймут, что жесткость главным образом жесткого участка и гибкость главным образом гибкой мембраны 14 могут изменяться, например, в зависимости от желательных характеристик запорного клапана. Кроме того, специалисты легко поймут, что главным образом жесткий участок 12 и главным образом гибкая мембрана могут быть изготовлены из других (кроме указанных здесь) подходящих материалов с желательными свойствами.As is best shown in FIGS. 1A-1D, the shutoff valve comprises a substantially
Как это показано на фиг.3, запорный клапан 10 содержит главным образом жесткий участок 12 и главным образом гибкую мембрану 14. Как это обсуждается далее более подробно, запорный клапан 10 может быть использован для управления потоком флюида в конструкции или устройстве любого подходящего типа.As shown in FIG. 3, the shutoff valve 10 comprises a substantially
Более подробно, как это показано на фиг.1A-1D, главным образом жесткий верхний колпачок 12 содержит главным образом твердое (жесткое) основание 16, которое преимущественно имеет форму кольца. Внутренняя поверхность главным образом твердого основания 16 содержит уплотняющую поверхность 18, которую иногда называют уплотнительным кольцом 18, причем внешняя поверхность главным образом твердого основания 16 может иметь внешний обод (ободок) 20. Уплотняющая поверхность 18 является поверхностью главным образом жесткого верхнего колпачка 12, с которой контактирует главным образом гибкая мембрана 14, чтобы закрыть запорный клапан и предотвратить прохождение воздуха или воды между главным образом гибкой мембраной 14 и уплотнительным кольцом 18. Внешний обод 20 является участком главным образом жесткого верхнего колпачка 12, который прикреплен к дыхательной трубке комплекта маски для подводного плавания или связан с ней, чтобы удерживать запорный клапан на месте.In more detail, as shown in FIGS. 1A-1D, the substantially rigid
Как это показано на фиг.1A-1D, главным образом жесткий верхний колпачок 12 содержит множество главным образом жестких перекладин 22. Несмотря на то, что главным образом жесткий верхний колпачок 12, показанный на фиг.1A-1D, содержит пять жестких перекладин 22, специалисты легко поймут, что может быть использовано любое число главным образом жестких перекладин, от единственной главным образом жесткой перекладины до большего числа главным образом жестких перекладин. Множество главным образом жестких перекладин 22 соединены с главным образом твердым основанием 16 главным образом жесткого верхнего колпачка 12 и идут в направлении вверх и внутрь и встречаются или контактируют с центральным участком 24 главным образом жесткого верхнего колпачка 12. Множество главным образом жестких перекладин 22 придают главным образом жесткому верхнему колпачку 12 в целом куполообразную форму, когда они идут с изгибом в направлении вверх и внутрь от главным образом твердого основания 1 6 к центральному участку 24. Перекладины 22 при необходимости могут быть образованы в виде единого целого с жестким верхним колпачком 12, как часть унитарной конструкции из одной детали. Перекладины 22 также могут быть отдельными компонентами, которые прикреплены к верхнему колпачку 12.As shown in FIGS. 1A-1D, the mainly rigid
Форма и расположение главным образом жестких перекладин 22 преимущественно позволяет создать в целом куполообразный главным образом жесткий верхний колпачок 12. Преимущественно, в целом куполообразный верхний колпачок 12 может лучше поддерживать главным образом гибкую мембрану 14 и может лучше сопрягаться с главным образом гибкой мембраной 14, которая также имеет в целом куполообразную форму. Однако следует иметь в виду, что главным образом жесткий верхний колпачок 12 и/или главным образом гибкая мембрана 14 могут иметь и другие подходящие формы и конфигурации.The shape and arrangement of the mainly
Как это показано на фиг.1A-1D, главным образом жесткий верхний колпачок 12 может иметь множество зазоров 26. Каждый из этих зазоров 26 расположен между соседними двумя из множества главным образом жестких перекладин 22, так что каждый зазор 26 ограничен по сторонам двумя главным образом жесткими перекладинами 22, а на дне ограничен главным образом твердым основанием 16. Эти зазоры 26 преимущественно имеют такие размеры и конфигурацию, которые позволяют флюиду проходить через главным образом жесткий верхний колпачок 12 запорного клапана. В частности, если запорный клапан находится в открытом положении, то флюид может проходить через пространство между главным образом гибкой мембраной 14 и уплотнительным кольцом 18 главным образом жесткого верхнего колпачка 12 и в зазоры 26.1A-1D, the mainly rigid
Как это показано на фиг.1A-1D, главным образом жесткий верхний колпачок 12 может содержать множество частичных перекладин 28. Эти частичные перекладины 28, подобно главным образом жестким перекладинам 22, также являются главным образом жесткими и также идут в направлении вверх от главным образом твердого основания 16 главным образом жесткого верхнего колпачка 12. Однако частичные перекладины 28 идут в направлении вверх и внутрь на небольшое расстояние, причем частичные перекладины преимущественно не контактируют друг с другом или с центральным участком 24 главным образом жесткого верхнего колпачка 12. Так как они выступают из твердого основания 16, эти частичные перекладины 28 могут создавать дополнительную опору для главным образом гибкой мембраны 14. Например, частичные перекладины 28 могут создавать дополнительную опору для главным образом гибкой мембраны 14 в тех зонах, где главным образом гибкая мембрана не прикреплена к главным образом жесткому верхнему колпачку 12. Так как частичные перекладины 28 преимущественно не доходят до центрального участка 24 главным образом жесткого верхнего колпачка 12, то частичные перекладины главным образом не ограничивают поток флюида через зазоры 26. Следует иметь в виду, что главным образом жесткий верхний колпачок 12 может иметь любое подходящее число перекладин 22 и частичных перекладин 28 соответствующей конфигурации, что зависит, например, от заданного использования клапана. Например, в некоторых случаях может быть желательно использовать большее или меньшее число перекладин 22 и/или частичных перекладин 28, или не использовать их вовсе.As shown in FIGS. 1A-1D, the mainly rigid
Как это показано на фиг.1A-1D, главным образом жесткий верхний колпачок 12 может иметь центральный участок 24. Главным образом жесткий верхний колпачок 12 может также иметь центральный цилиндр 30, преимущественно в целом цилиндрической конфигурации, который идет вниз от центрального участка 24 главным образом жесткого верхнего колпачка 12. Этот центральный цилиндр 30 позволяет прикреплять главным образом гибкую мембрану 14 к центральному участку 24 главным образом жесткого верхнего колпачка 12. Как это показано на сопроводительных чертежах, центральный участок 24 и центральный цилиндр 30 имеют отверстие для свободного прохода флюида. Однако центральный участок 24 и центральный цилиндр 30 при необходимости могут иметь такие размеры и такую конфигурацию, которые не пропускают поток флюида. Таким образом, в зависимости от заданного использования запорного клапана, центральный участок 24 и центральный цилиндр 30 могут обеспечивать любую желательную степень прохождения потока флюида. Кроме того, центральный участок 24 и центральный цилиндр 30 могут иметь другие подходящие размеры и конфигурации, которые зависят, например, от заданного использования запорного клапана.As shown in FIGS. 1A-1D, the mainly rigid
Как уже было упомянуто здесь выше, один примерный вариант этого клапана может быть использован как дыхательный клапан для комплекта маски для подводного плавания. Комплект маски для подводного плавания, с которым может быть использован этот запорный клапан, содержит выпускную трубку (трубку для выпуска выдыхаемого воздуха) внутри более широкой дыхательной трубки. Когда предлагаемый дыхательный клапан вводят в комплект маски для подводного плавания, дыхательную трубку соединяют с внешним ободом 20 главным образом твердого основания 16 главным образом жесткого верхнего колпачка 12, причем дыхательная трубка может быть надета на центральный цилиндр 30 главным образом жесткого верхнего колпачка 12. Когда дыхательный клапан соединен с комплектом маски для подводного плавания указанным образом, запорный клапан позволяет пользователю вдыхать поверхностный воздух через дыхательную трубку только тогда, когда он открыт, и только в желательном направлении потока запорного клапана. Однако выдыхаемый воздух, выходящий через выпускную трубку, может свободно проходить через запорный клапан, в противотоке с желательным направлением потока запорного клапана. Следует иметь в виду, что этот клапан также может быть использован при соединении с другими устройствами и конструкциями, и в других условиях эксплуатации. Более того, этот клапан также может быть использован при соединении с клапанами других типов, а не обязательно с запорными клапанами.As already mentioned above, one exemplary embodiment of this valve can be used as a breathing valve for a set of mask for diving. The snorkeling mask kit with which this shutoff valve can be used contains an exhaust tube (a tube for releasing exhaled air) inside a wider breathing tube. When the proposed breathing valve is introduced into the scuba mask set, the breathing tube is connected to the
Несмотря на то, что главным образом жесткий верхний колпачок 12, как это показано на фиг.1A-1D, имеет идущий вниз полый центральный цилиндр 30, при помощи которого главным образом гибкая мембрана 14 может быть прикреплена к центральному участку 24 главным образом жесткого участка 12 запорного клапана, специалисты легко поймут, что могут быть использованы и другие конструкции. Например, центральный цилиндр 30 может выступать вверх или может быть не полым. Альтернативно, главным образом жесткий участок 12 запорного клапана может просто иметь отверстие, проходящее через его центральный участок 24, через которое обеспечена посадка или крепление части главным образом гибкой мембраны 14. Механическое крепежное средство, такое как заклепка или винт, также может быть использовано для крепления главным образом гибкой мембраны 14 к главным образом жесткому участку 12 запорного клапана.Despite the fact that the mainly rigid
Как уже было упомянуто здесь выше и как это показано на фиг.2A-2D, запорный клапан может также иметь главным образом гибкую мембрану 14. Главным образом гибкая мембрана 14 является преимущественно в целом куполообразной и может быть изготовлена из гибкого, сгибаемого и/или упругого материала, такого как резина или силиконовый каучук. Главным образом гибкая мембрана 14 может иметь центральный участок 32, при помощи которого главным образом гибкая мембрана может быть соединена с главным образом жестким верхним колпачком 12. Главным образом гибкая мембрана 14 может также иметь внешнюю кромку 34, которую иногда называют уплотняющей кромкой 34, которая предназначена для контактирования с уплотняющей поверхностью 18 главным образом жесткого верхнего колпачка 12, когда запорный клапан находится в закрытом положении, чтобы исключить течение в направлении, противоположном желательному направлению течения в запорном клапане.As already mentioned above and as shown in FIGS. 2A-2D, the shut-off valve may also have a mainly
Как это показано на фиг.2A-2D, главным образом гибкая мембрана 14 также содержит множество относительно толстых секций 36, которые иногда называют главным образом гибкими перекладинами 36. Преимущественно, главным образом гибкие перекладины 36 образованы как часть главным образом гибкой мембраны 14. Кроме того, главным образом гибкие перекладины 36 идут в целом от внешней кромки 34 к центральному участку 32. Главным образом гибкая мембрана 14 может также иметь множество относительно тонких секций 38, которые иногда называют зонами 38 смятия (или сплющивания, collapse), которые также образованы как часть главным образом гибкой мембраны 14. Преимущественно, зоны 38 смятия расположены между главным образом гибкими перекладинами 36 главным образом гибкой мембраны 14.As shown in FIGS. 2A-2D, the mainly
Главным образом гибкая мембрана 14 запорного клапана, показанная на фиг.2A-2D, имеет пять главным образом гибких перекладин 36 и пять зон 38 смятия. Однако специалисты легко поймут, что главным образом гибкая мембрана 14 может иметь любое число главным образом гибких перекладин 36, в том числе и не иметь их вовсе или иметь большее (чем пять) число главным образом гибких перекладин 36. Более того, специалисты легко поймут, что главным образом гибкая мембрана 14 может иметь любое число зон 38 смятия. Например, в то время как число зон 38 смятия преимущественно является дополняющим к числу главным образом гибких перекладин 36, также может быть использовано любое число главным образом гибких перекладин и/или зон смятия. Таким образом, число использованных зон 38 смятия не ограничено пятью, причем гибкая мембрана 14 может иметь любое число зон смятия, в том числе и не иметь их вовсе или иметь большее (чем пять) число зон смятия.The mainly flexible shut-off
За счет использования этих относительно толстых секций 36 и относительно тонких секций 38, полная толщина главным образом гибкой мембраны 14 может быть уменьшена, например, без снижения ее структурной (конструктивной) устойчивости. Кроме того, относительно толстые секции 36 главным образом гибкой мембраны 14 могут сильнее сопротивляться деформации и изгибу, чем относительно тонкие секции 38 главным образом гибкой мембраны. Таким образом, эти относительно толстые секции 36 позволяют сохранять в целом куполообразную форму запорного клапана и удерживать главным образом гибкую мембрану 14 в целом на месте, при контакте с главным образом жестким верхним колпачком 12. Важно, что это препятствует разрушению запорного клапана. Относительно толстые секции 36 главным образом гибкой мембраны 14 также позволяют уменьшить толщину относительно тонких секций 38 главным образом гибкой мембраны 14 по сравнению с однородной толщиной главным образом гибкой мембраны 14, не имеющей указанных секций.By using these relatively
Относительно тонкие секции 38 главным образом гибкой мембраны 14 могут деформироваться или изгибаться легче, чем относительно толстые секции 36 главным образом гибкой мембраны 14. Это позволяет этим относительно тонким секциям 38 сминаться, когда давление выше по течению от запорного клапана становится всего немного больше, чем давление ниже по течению от запорного клапана. Этот относительно малый перепад давления может побуждать уплотнительную кромку 34 главным образом гибкой мембраны 14 отходить (разделяться) от уплотнительного кольца 18 главным образом жесткого верхнего колпачка 12 при относительно малой величине силы или давления. Таким образом, относительно тонкие секции 38 позволяют главным образом снизить давление срабатывания запорного клапана. Следует иметь в виду, что относительно толстые секции 36 и относительно тонкие секции 38 главным образом гибкой мембраны 14 могут иметь другие подходящие размеры и конфигурации, которые зависят, например, от заданного использования запорного клапана.The relatively
Как это лучше всего показано на фиг.2A-2D, главным образом гибкая мембрана 14 также может иметь стакан 40, который идет вниз от центрального участка 32 главным образом гибкой мембраны 14. Этот стакан 40 может иметь такой размер и конфигурацию, которые позволяют охватывать центральный цилиндр 30 главным образом жесткого верхнего колпачка 12, для соединения центрального участка 32 главным образом гибкой мембраны 14 с центральным участком 24 главным образом жесткого верхнего колпачка 12.As best shown in FIGS. 2A-2D, the mainly
Несмотря на то, что главным образом гибкая мембрана 14 запорного клапана, показанная на сопроводительных чертежах, содержит идущий вниз полый стакан 40, предназначенный для соединения главным образом гибкой мембраны 14 с главным образом жестким участком 12 запорного клапана, специалисты легко поймут, что могут быть использованы и другие конструкции, позволяющие получить тот же самый результат. Например, если центральный цилиндр 30 главным образом жесткого участка 12 запорного клапана идет скорее вверх, а не вниз, то главным образом гибкая мембрана 14 может иметь идущую вверх стойку, которая входит внутрь идущего вверх центрального цилиндра. Аналогично, если главным образом жесткий участок 12 запорного клапана содержит отверстие в его центральном участке 24 вместо идущего вниз центрального цилиндра 30, то главным образом гибкая мембрана 14 может иметь палец или другой выступ, который входит в указанное отверстие, для крепления главным образом гибкой мембраны 14 к главным образом жесткому участку 12. Механическое крепежное средство, такое как заклепка или винт, также может быть использовано для крепления главным образом гибкой мембраны 14 к главным образом жесткому участку 12 запорного клапана. Таким образом, другие подходящие средства или конструкции могут быть использованы для крепления главным образом гибкой мембраны 14 к главным образом жесткому участку 12 запорного клапана.Despite the fact that the mainly flexible shut-off
Обратимся теперь к рассмотрению фиг.3, на которой показан запорный клапан 10, который содержит главным образом гибкую мембрану 14, соединенную с главным образом жестким верхним колпачком 12 таким образом, что каждая главным образом гибкая перекладина 36 расположена в целом между двумя главным образом жесткими перекладинами 22 в целом при совмещении с одной из частичных перекладин 28. Следует иметь в виду, что главным образом гибкая мембрана 14 может быть соединена с главным образом жестким верхним колпачком 12 и в других желательных ориентациях и конфигурациях, например, в зависимости от заданного использования запорного клапана.Referring now to FIG. 3, a shut-off valve 10 is shown which comprises a mainly
В рабочем режиме, когда положительный перепад давления приложен к запорному клапану 10, зоны 38 смятия главным образом гибкой мембраны 14 могут первоначально сминаться (сплющиваться), в результате чего по меньшей мере участок уплотняющей кромки 34 отходит (разделяется) от уплотнительного кольца 18 главным образом жесткого верхнего колпачка 12. Это позволяет флюиду любого подходящего типа протекать через запорный клапан. В зависимости от перепада давления, по меньшей мере часть главным образом гибких перекладин 36 также может разделяться в области уплотняющей кромки 34 от уплотнительного кольца 18 главным образом жесткого верхнего колпачка 12. Так как зоны 38 смятия могут деформироваться или изгибаться больше, чем главным образом гибкие перекладины 36, то главным образом гибкая мембрана 14 в целом получает форму в виде зонта. В том случае, когда запорный клапан находится в открытом положении, зоны 38 смятия могут деформироваться или изгибаться больше, чем главным образом гибкие перекладины 36, при этом главным образом гибкая мембрана 14 в целом получает форму закрытого зонта.In operating mode, when a positive pressure drop is applied to the shut-off valve 10, the
Преимущественно, так как только одна зона 38 смятия должна сминаться для того, чтобы пропускать поток через запорный клапан, размер и конфигурация зон 38 смятия и/или главным образом гибких перекладин 36 могут быть выбраны так, чтобы обеспечивать желательный объем потока флюида. Например, если главным образом гибкая мембрана 14 изготовлена так, что относительно тонкие секции 38 главным образом гибкой мембраны 14 в целом имеют постоянную толщину, то тогда зоны 38 смятия могут сминаться в целом в одно и тоже время и/или в одной и той же степени. С другой стороны, толщина относительно толстых секций 36 и/или относительно тонких секций 38 может быть различной в зависимости от заданного использования запорного клапана. Например, если необходим или желателен существенный поток через запорный клапан, все зоны 38 смятия могут сминаться, даже если положительный перепад давления является достаточно малым.Advantageously, since only one
Как уже было упомянуто здесь выше, запорный клапан может быть использован как трахеостомный разговорный клапан. Этот трахеостомный разговорный клапан может быть размещен в трахеостоме такого пациента, который, например, имеет непроходимость верхней трахеи, которая мешает нормальному дыханию. Этот запорный клапан нормально находится в закрытом положении, но открывается при вдохе пациента, чтобы позволить воздуху войти в легкие через трахею, минуя непроходимость. После вдоха клапан может вновь закрываться. Это не позволяет воздуху при выдохе покидать трахеостомный разговорный клапан. Так как воздух при выдохе не может проходить через трахеостомный разговорный клапан, он принудительно подается глубже в трахею пациента, где он проходит через голосовые связки пациента, позволяя ему разговаривать.As already mentioned above, the shutoff valve can be used as a tracheostomy colloquial valve. This tracheostomy spinal valve can be placed in the tracheostomy of such a patient, who, for example, has an obstruction of the upper trachea, which interferes with normal breathing. This shutoff valve is normally in the closed position, but opens when the patient inhales to allow air to enter the lungs through the trachea, bypassing obstruction. After inhalation, the valve may close again. This does not allow the air to leave the tracheostomy ear valve during expiration. Since air cannot exhale through the tracheostomy colloquial valve during exhalation, it is forcibly delivered deeper into the patient’s trachea, where it passes through the patient’s vocal cords, allowing him to talk.
Трахеостомный разговорный клапан во многих отношениях является аналогичным ранее описанному здесь дыхательному клапану для комплекта маски для подводного плавания. Например, главным образом жесткий участок 12 примерного варианта клапана, показанного на фиг.4A-4D, может быть сконструирован из твердого и жесткого материала, такого как пластик, чтобы снабдить трахеостомный разговорный клапан конструктивной поддержкой. Запорный клапан также содержит главным образом гибкую мембрану 14. Главным образом гибкая мембрана 14 показана на фиг.5А и 5В и может быть сконструирована из гибкого или мягкого материала, такого как силиконовый каучук или резина. Главным образом гибкая мембрана 14 преимущественно имеет такие размер и конфигурацию, которые позволяют ей изгибаться или деформироваться, чтобы трахеостомный разговорный клапан мог открываться и закрываться. Примерный вариант трахеостомного разговорного клапана с главным образом гибкой мембраной 14, соединенной с главным образом жестким верхним колпачком 12, показан на фиг.6.The tracheostomy spinal valve is in many respects similar to the breathing valve previously described here for a snorkeling mask kit. For example, the mainly
Как это показано на фиг.4A-4D более подробно, главным образом жесткий участок 12 трахеостомного разговорного клапана имеет конфигурацию и компоновку, аналогичные обсуждавшемуся здесь выше дыхательному клапану для комплекта маски для подводного плавания. Например, главным образом жесткий участок 12 может иметь главным образом твердое основание 16 с уплотняющей поверхностью или с уплотнительным кольцом 18, внешний обод 20, множество главным образом жестких перекладин 22, множество зазоров 26 и множество частичных перекладин 28.As shown in FIGS. 4A-4D in more detail, the mainly
Как это показано на фиг.4A-4D, главным образом твердое основание содержит выступ или фланец 42, который идет внутрь от уплотнительного кольца 18 главным образом твердого основания 16. Размер и конфигурация этого выступа 42 выбраны так, чтобы он контактировал с внешней кромкой 34 главным образом гибкой мембраны 14, чтобы главным образом гибкая мембрана 14 была соединена в заданном положении с главным образом жестким участком 12 трахеостомного разговорного клапана. Например, выступ 42 не позволяет главным образом гибкой мембране 14 скользить или перемещаться наружу относительно главным образом жесткого участка 12. Однако следует иметь в виду, что главным образом гибкая мембрана 14 может быть соединена с главным образом твердым основанием 16 и другим подходящим образом.As shown in FIGS. 4A-4D, the mainly solid base comprises a protrusion or
Как это показано на фиг.4A-4D, главным образом жесткий участок 12 трахеостомного разговорного клапана также содержит центральную стойку 44, которая идет вниз от центрального участка 24 главным образом жесткого участка 12. Как и центральный участок 30 дыхательного клапана для комплекта маски для подводного плавания, центральная стойка 44 трахеостомного разговорного клапана служит для крепления главным образом гибкой мембраны 14 к главным образом жесткому участку 12. Стакан 40 главным образом гибкой мембраны 14 может скользить поверх центральной стойки 44 главным образом жесткого участка 12 и охватывать ее, так что главным образом гибкая мембрана 14 может сохранять заданное положение относительно главным образом жесткого участка 12.As shown in FIGS. 4A-4D, the mainly
Центральная стойка 44 трахеостомного разговорного клапана также имеет зубец 46 на своем нижнем конце. Размер и конфигурация этого зубца 46 выбраны так, чтобы он контактировал со стаканом 40 главным образом гибкой мембраны 14, для того, чтобы главным образом гибкая мембрана 14 оставалась соединенной с главным образом жестким участком 12 трахеостомного разговорного клапана и сохраняла заданное положение относительно него. Более конкретно, зубец 46 не позволяет стакану 40 главным образом гибкой мембраны 14 случайно соскальзывать с центральной стойки 44 главным образом жесткого участка 12.The
Обратимся теперь к рассмотрению фиг.5А и 5В, на которых показана главным образом гибкая мембрана 14 трахеостомного разговорного клапана, которая аналогично описанной здесь выше мембране дыхательного клапана для комплекта маски для подводного плавания имеет внешнюю или уплотнительную кромку 34, множество относительно толстых секций или главным образом гибких перекладин 36, множество относительно тонких секций или зон 38 смятия, и стакан 40. Следует иметь в виду, что трахеостомный разговорный клапан может также иметь другие подходящие конфигурации и компоновки, например, в зависимости от специфической конструкции и/или специфического использования трахеостомного разговорного клапана.Turning now to FIGS. 5A and 5B, a mainly flexible tracheostomy
Как это показано на фиг.5А и 5В, главным образом гибкая мембрана 14 также имеет щель 48. В этом примерном варианте щель 48 проходит через одну главным образом гибкую перекладину 36. Однако специалисты легко поймут, что множество щелей 48 могут проходить через главным образом гибкую мембрану 14, причем щели 48 могут быть предусмотрены в главным образом гибкой мембране 14 в других местах, а не в главным образом гибких перекладинах 36.As shown in FIGS. 5A and 5B, the mainly
Щель 48 служит для сброса давления в случаях нежелательного или опасного роста отрицательного перепада давления. Например, трахеостомный разговорный клапан позволяет проходить через него вдыхаемому воздуху, но не позволяет выходить наружу выдыхаемому воздуху. Если, например, пациент, который использует этот трахеостомный разговорный клапан, кашляет, то возникающее при этом усилие может повреждать клапан или может вывести весь узел клапана из его надлежащего положения в горле пациента. Щель 48, имеющая надлежащие размер и положение, позволяет несколько выравнивать давления в случаях чрезмерного отрицательного перепада давления, без создания существенной утечки или обратного течения. Следует иметь в виду, что любое число и расположение щелей 48 могут быть использованы, например, в зависимости от заданного использования трахеостомного разговорного клапана. Следует также иметь в виду, что в некоторых случаях щель 48 может не потребоваться.
Несмотря на то, что был описан предпочтительный вариант осуществления изобретения, совершенно ясно, что в него специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят за рамки формулы изобретения.Despite the fact that the preferred embodiment of the invention has been described, it is clear that it will be modified by experts in the field and additions that are not beyond the scope of the claims.
Claims (19)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US68347705P | 2005-05-21 | 2005-05-21 | |
| US60/683,477 | 2005-05-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2362934C1 true RU2362934C1 (en) | 2009-07-27 |
Family
ID=39406039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007147443/06A RU2362934C1 (en) | 2005-05-21 | 2006-05-19 | Shut-off valve (versions) |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (2) | CN101184535A (en) |
| RU (1) | RU2362934C1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2468144B (en) * | 2009-02-26 | 2013-01-23 | Grimsey Marine Technology Ltd | Double counterlung breathing apparatus |
| DE102012008148A1 (en) * | 2011-11-22 | 2013-05-23 | Global Business & Communications (The Netherlands) Bv | Breath aid for swimmers |
| KR101862201B1 (en) * | 2017-08-31 | 2018-05-29 | 제이에스케이바이오메드(주) | Micro-jet drug injection device with backflow prevention valve |
| CN115163884A (en) * | 2022-07-05 | 2022-10-11 | 台州汉森药品包装有限公司 | a one-way structure |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2936779A (en) * | 1956-10-11 | 1960-05-17 | Sierra Eng Co | Flapper valve |
| US4938259A (en) * | 1989-01-18 | 1990-07-03 | Vernay Laboratories, Inc. | Fluid flow controller |
| US5271432A (en) * | 1991-07-25 | 1993-12-21 | L'oreal | Adjustable valve and dispenser provided with a valve of this kind |
| DE19509126A1 (en) * | 1994-10-04 | 1996-04-18 | Mitsubishi Electric Corp | Non=return valve with flexible element loaded against seat |
| US6129116A (en) * | 1996-07-03 | 2000-10-10 | Convac, Ltd. | Sealing devices |
| US6827105B1 (en) * | 2001-09-04 | 2004-12-07 | Keamark, Inc. | Valve |
| RU2250406C2 (en) * | 2001-12-06 | 2005-04-20 | Халаев Григорий Григорьевич | Check valve |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7793656B2 (en) * | 2002-06-03 | 2010-09-14 | Lifetime Products, Inc. | Underwater breathing devices and methods |
| GB0317801D0 (en) * | 2003-07-30 | 2003-09-03 | Intersurgical Ltd | Improvements relating to exhalation valves |
-
2006
- 2006-05-19 RU RU2007147443/06A patent/RU2362934C1/en not_active IP Right Cessation
- 2006-05-19 CN CNA2006800176977A patent/CN101184535A/en active Pending
- 2006-05-19 CN CNA2006800176981A patent/CN101180482A/en active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2936779A (en) * | 1956-10-11 | 1960-05-17 | Sierra Eng Co | Flapper valve |
| US4938259A (en) * | 1989-01-18 | 1990-07-03 | Vernay Laboratories, Inc. | Fluid flow controller |
| US5271432A (en) * | 1991-07-25 | 1993-12-21 | L'oreal | Adjustable valve and dispenser provided with a valve of this kind |
| DE19509126A1 (en) * | 1994-10-04 | 1996-04-18 | Mitsubishi Electric Corp | Non=return valve with flexible element loaded against seat |
| US6129116A (en) * | 1996-07-03 | 2000-10-10 | Convac, Ltd. | Sealing devices |
| US6827105B1 (en) * | 2001-09-04 | 2004-12-07 | Keamark, Inc. | Valve |
| RU2250406C2 (en) * | 2001-12-06 | 2005-04-20 | Халаев Григорий Григорьевич | Check valve |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101184535A (en) | 2008-05-21 |
| CN101180482A (en) | 2008-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7066177B2 (en) | Exhalation valves | |
| TWI298696B (en) | Exhalation valve for use in an underwater breathing device | |
| ES2686144T3 (en) | Respirator valve | |
| CN102427843B (en) | Tracheostoma valve | |
| JP6999632B2 (en) | Adjustable tracheal fistula valve, and heat / humidity exchanger | |
| JPH01242075A (en) | One-way fluid valve | |
| US20080223457A1 (en) | Bi-directional valve | |
| US8297318B2 (en) | Check valve | |
| RU2362934C1 (en) | Shut-off valve (versions) | |
| US20220099202A1 (en) | Fluid Unidirectional Flow Structure, Check Assembly, and Respiratory Device | |
| JP2007529254A5 (en) | ||
| HK1117891A (en) | Check valve | |
| HK1117782A (en) | Exhalation valve for use in an underwater breathing device | |
| RU2373978C2 (en) | Exhalation valve and underwater breathing device comprising it |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120520 |