用于麻醉剂蒸发器的温度补偿器、麻醉剂蒸发器和麻醉机的制作方法与工艺

本发明一般地涉及麻醉机，并且更特别地涉及用于麻醉剂蒸发器的温度补偿器、相应的麻醉剂蒸发器和麻醉机。

背景技术：
作为麻醉机的必要部件，麻醉剂蒸发器用于控制麻醉剂的输出浓度。麻醉剂蒸发器将挥发性液态麻醉剂与所供应的气体混合，以便随后释放到回路中，供病人吸入。在本说明书中，术语“麻醉剂”旨在包含麻醉剂和止痛剂。特别地但并非排他地，本发明涉及旁路型麻醉剂蒸发器。其中，供应到蒸发器的气体被分为两路，第一路经过蒸发室，由于挥发性麻醉剂的蒸气，气体在蒸发室中变得饱和。第二路气体旁路气体，使其通过温度补偿器直接到达蒸发器输出口。这两路气体随后结合。图1示意性地示出了现有技术的麻醉剂蒸发器100的结构图。图1的麻醉剂蒸发器100包括两个气体通路L1和L2。气体通路L1中包括温度补偿器110，气体通路L1中包括蒸发室120和浓度调节单元130。如图1所示，新鲜气体从主气体通路的左边入口被输入蒸发器，然后被分为沿着两条不同的气体通路L1和L2的两个部分。一方面，新鲜气体在被温度补偿器110调整后被直接输出，称为“旁路”。另一方面，气体被直接推送到蒸发室，与麻醉剂混合在一起。最后，这两组气体将再次按比例混合以形成最终的输出。蒸发器100能够工作在不同的流量条件下。根据功能需求，蒸发器的输出浓度在规定的工作条件下应当是精确和稳定的。因此，应当注意，在蒸发过程期间，大量的热量被蒸发器吸收，蒸发室中的温度会相应改变，这将使得蒸发室中的饱和蒸气压发生改变。这些改变对于输出浓度性能是不利的。由于应用了温度补偿器110，可以通过调整旁路气体通路中的空气阻力来获得稳定的输出浓度。图2A示意性地示出了图1的麻醉剂蒸发器100中的温度补偿器110在一个方向上的立体视图和分解视图。图2B示意性地示出了图1的麻醉剂蒸发器100中的温度补偿器110在另一方向上的立体视图和分解视图。图2A和图2B所示的温度补偿器110可以包括双金属片1、补偿器座2、补偿器盖板3。如图所示，补偿器盖板3上的两个安装固定螺钉6的孔12是圆形的，因此不能调整补偿器盖板3的位置。温度补偿器110还可以包括固定压板4、弹簧片5、固定螺钉6、大限位螺钉7、调节螺钉8、小限位螺钉9、调节锁螺母10以及限位锁螺母11。当蒸发室120中的温度改变时，温度补偿器110将向左或向右弯曲以调整补偿器座2与补偿器盖板3之间的距离，从而获得合适的空气阻力。更具体地，当温度上升时，双金属片会向右弯曲以将平板阀向外翻转，平板阀打得更开，从而气阻下降。反之，当温度下降时，双金属片会向左弯曲以将平板阀向内翻转，平板阀打开得更小，从而气阻上升。作为结果，可以稳定蒸发器的输出浓度。根据上述蒸发器的工作原理，温度补偿器110的流量-压力特性和旁路控制阀(例如可以是平板阀)应当匹配。否则，不同的流量条件会导致对应于相同浓度刻度的不同的输出浓度。所有这些事实表明，蒸发器100的输出浓度部分地受到温度补偿器110的流量-压力特性的影响，并且温度补偿器110的性能主要由温度补偿器零件(尤其是补偿器座和补偿器盖板这两个零件)的尺寸公差和表面平面度决定。通常，通过确保温度补偿器零件的机械质量，控制相应的流量条件(仅仅一种流量条件)下的压力降低。但是，温度补偿器的压力降低仍然存在离散性。本发明的目的正是解决温度补偿器的压力降低存在离散性的问题，从而有效地控制流量-压力特性，获得稳定的麻醉剂输出浓度。

技术实现要素：
为实现上述目的，本发明提供了一种用于麻醉剂蒸发器的温度补偿器，包括：补偿器座，用于在其上安装温度补偿器的各部件；补偿器盖板，用于与补偿器座构成旁路控制阀；以及双金属片，用于随着温度改变进行弯曲从而改变旁路控制阀的开合程度。本发明还提供了一种麻醉剂蒸发器，包括：输入，用于输入气体；第一气体通路，包括蒸发室和气体浓度调节单元；第二气体通路，包括根据本发明的温度补偿器；以及输出，用于按比例混合来自第一气体通路和第二气体通路的气体以输出具有稳定浓度的麻醉气体。此外，本发明还提供了一种麻醉机，包括根据本发明的麻醉剂蒸发器。采用本发明，能够通过调整两种不同流量条件下温度补偿器的压力降低来精确地控制流量-压力特性。一方面，通过调节螺钉(例如螺钉8)来调节第一流量条件下的压力降低。另一方面，通过改变补偿器座与补偿器盖板之间的相对位置来调节第二流量条件下的压力降低。这样，由于温度补偿器的可控的流量-压力特性，在不同流量条件下获得的输出浓度都能够满足要求。附图说明根据下文中参考附图而进行的详细描述，本发明的上述和其他的目的和特征将变得明显，其中：图1示意性地示出了现有技术的麻醉剂蒸发器的结构图；图2A示意性地示出了图1的麻醉剂蒸发器中的温度补偿器在一个方向上的立体视图和分解视图；图2B示意性地示出了图1的麻醉剂蒸发器中的温度补偿器在另一方向上的立体视图和分解视图；图3示意性地示出了根据本发明一个实施例的温度补偿器的结构图；图4A示意性地示出了图3中的温度补偿器在一个方向上的立体视图和分解视图；图4B示意性地示出了图3中的温度补偿器在另一方向上的立体视图和分解视图；并且图5示意性地示出了根据本发明可以如何调整螺钉，和/或调整补偿器座与补偿器盖板之间的相对位置。在这些附图中，使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步说明。为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。在图1以及图2A和图2B所示的现有技术中，鉴于温度补偿器110的结构和工作原理，双金属片1将感应到蒸发室120中的温度变化，并将伴随着对螺钉(例如螺钉8)的调节以对补偿器座2与补偿器盖板3之间的距离进行调整，以便得到适当的空气阻力。当处于特定的流量条件下并且蒸发室120中的温度改变时，双金属片(或双金属条)1将来回弯曲以调整旁路控制阀，这能够间接地保证蒸发器100获得正确的输出浓度。同时，还可以通过确保表面平面度和尺寸公差等零件质量来获得其他流量条件下的压力。实际上，这些质量的控制将受成本的制约，因此很难控制。在校准蒸发器之后，这一弱点仍然会导致输出浓度在不同的流量条件下改变。因此，不能确保生产质量。为了有效地控制流量-压力特征，从而获得稳定的麻醉剂输出浓度，可以对图1以及图2A和图2B中的温度补偿器110进行改进。图3示意性地示出了根据本发明一个实施例的温度补偿器300的结构图。图3所示的温度补偿器300可以包括补偿器座2、补偿器盖板3’以及双金属片1。如图所示，补偿器座2用于在其上安装温度补偿器300的各部件。补偿器盖板3’与补偿器座2构成旁路控制阀。双金属片1随着温度改变进行弯曲从而改变旁路控制阀的开合程度，参见以上参考图2A和图2B对双金属片1的描述。这样，当温度补偿器的环境温度发生变化时，由三个主要零件构成的温度补偿器的旁路控制阀的开合程度随之发生变化，从而使麻醉剂蒸发器达到稳定的浓度输出。温度补偿器300可以用于图1所示麻醉剂蒸发器中，也可以用于将来开发的麻醉剂蒸发器中。图4A示意性地示出了图3中的温度补偿器300在一个方向上的立体视图和分解视图。图4B示意性地示出了图3中的温度补偿器300在另一方向上的立体视图和分解视图。与图2A和图2B中类似，图4A和图4B中的温度补偿器300还可以包括固定压板4、弹簧片5、固定螺钉6、大限位螺钉7、调节螺钉8、小限位螺钉9、调节锁螺母10以及限位锁螺母11。如图4A和图4B所示，补偿器盖板3’上的两个用于安装固定螺钉6的孔12’加宽了。具体而言，孔12’至少一个方向上的尺寸大于固定螺钉6的螺杆的直径。此外，孔12’的形状可以不是圆形的。因此，可以调整补偿器盖板3’的位置。可以通过减小补偿器盖板3’的宽度和在补偿器盖板3’的内表面上添加凹槽13’来解决温度补偿器的压力降低的离散性。一般补偿器都安装在狭小空间内，一是出于体积上的要求，二是能够更容易感应到蒸发室的温度变化。补偿器盖板如果要移动，就需要腾挪空间。因此，如果减小补偿器盖板3’的宽度，就可以方便地调整补偿器盖板3’与补偿器座2的相对位置。利用不同的相对位置，补偿器盖板3’上的凹槽和补偿器座2上的孔15的相对位置得到调整。补偿器座2上的孔15是旁路控制阀的流通孔。气体从补偿器座2的上方中间的孔进入，然后从孔15出来，补偿器盖板“半”盖住了孔15，所谓的流量-压力特性主要是由孔15的性能决定的。从补偿器盖板3’四周流出来的气体，采用密封腔来收集，然后到达蒸发器的输出端。也就是说，通过移动补偿器盖板3’，可以调节凹槽13’与孔15的相对位置，从而控制流量-压力特性。这样，压力降低就不仅仅是通过调整螺钉(例如螺钉8)来调整，而是还可以通过调整补偿器座2与补偿器盖板3’之间的相对位置来调整，如图5所示。通过控制两种流量条件下的压力降低，可以精确地控制温度补偿器300的流量-压力特性。从而有效地优化了流量-压力的离散性，作为结果，蒸发器的输出浓度能够达到设计要求。采用本发明，能够通过调整两种不同流量条件下温度补偿器的压力降低来精确地控制流量-压力特性。一方面，通过调节螺钉(例如螺钉8)来调节第一流量条件下的压力降低。另一方面，通过改变补偿器座与补偿器盖板之间的相对位置来调节第二流量条件下的压力降低。这样，由于温度补偿器的可控的流量-压力特性，在不同流量条件下获得的输出浓度都能够满足要求。应当理解，图4A和图4B所示的孔12’的形状、位置和数量都是示意性的，本领域技术人员可以根据具体应用对其进行调整。例如，孔12’的形状可以是椭圆、矩形、菱形，也可以是不规则形状。此外，孔12’的位置和数量都可以与图中不同。还应当理解，图4A和图4B所示的凹槽13’的形状、位置和数量都是示意性的，本领域技术人员可以根据具体应用对其进行调整。例如，凹槽13’的形状可以不是图中所示的矩形，而是椭圆、矩形、菱形，也可以是不规则形状。此外，凹槽13’的位置和数量都可以与图中不同。本发明还公开了一种麻醉剂蒸发器，包括：输入，用于输入气体；第一气体通路，包括蒸发室和气体浓度调节单元；第二气体通路，包括根据本发明的温度补偿器；以及输出，用于按比例混合来自第一气体通路和第二气体通路的气体以输出具有稳定浓度的麻醉气体。此外，本发明还公开了一种麻醉机，包括根据本发明的麻醉剂蒸发器。应当注意，上面所描述的实施例仅仅是示例性而非限制性的，并且本领域技术人员在不偏离所附权利要求书的范围的情况下可以设计出很多备选实施例。所使用的动词“包括”并不排除权利要求书或说明书中所记载的元件和步骤之外的元件和步骤。在元件之前使用的词语“一个”并不排除存在多个这种元件。在权利要求中，置于括号内的任何参考标号都不应理解为对该权利要求的限制。