一种控制氧气输出浓度的装置的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种控制氧气输出浓度的装置。

背景技术：

氧气作为一种特殊的医疗用品，关系到人身生命或健康安全，其使用应该有严格的技术标准。吸氧治疗技术方式的落后使临床医生根本无法根据实际病情确定病人吸入的治疗氧的浓度和流量，负面影响轻则达不到满意的治疗效果，重则对病人造成过氧损害，特别对神智不清者，尤其是新生儿、婴幼儿患者带来危害的潜在因素更大。国内新闻媒体多次报道，有婴幼儿患者因为临床吸氧过量造成双目失明或脑瘫的严重后果，造成了社会影响很大的医患纠纷。动物实验和临床研究均初步证实，对窒息或昏迷患者进行吸氧治疗，采用精确吸氧不仅有更好的治疗效果，对病人的潜在危害也大为降低。

氧气在临床医疗上应用最广泛，在医疗气体中用量最大，是人体代谢活动的关键物质，可用于缺氧患者的治疗及急救，缺氧环境的补氧和正常人群的保健和疲劳恢复。但在临床急救、支持治疗甚至家庭保健中使用最广泛和普遍的吸氧治疗仍采用传统的落后技术，目前吸氧治疗除了重症且有条件使用高档呼吸机来达到吸氧浓度控制外，其余均是最简单的高压氧气源经过减压后通过湿化瓶的办法使病人吸入氧气。该方法的缺点是，病人吸入的氧气的浓度医护人员无法定量控制。

目前使用的吸氧技术与临床要求很不相宜，医护人员主观判断或操作尺度掌握的差异及病人配合程度的不同，均可造成病人吸入体内的气体中实际的氧气浓度与医生的期望值发生较大偏差。

医学上定义：吸氧浓度(特指肺泡中氧气浓度)在30％以下为低浓度；吸氧浓度在30％-50％之间为中浓度；吸氧浓度在50％以上为高浓度。吸入氧气浓度在50％以上，连续2天就有可能氧中毒；吸入氧气浓度高于80％，12小时内就有可能氧中毒。合理的吸氧浓度，也是最符合肺泡中氧交换的浓度是24％-33％。氧中毒指的是吸入高浓度氧气会发生的肺泡表面活性物质减少，引发肺泡内渗液，出现肺水肿，出现头昏、面色苍白、心跳加快等诸多问题。更为严重的是，氧中毒当时不容易被觉察，往往在2-3天后才会出现临床症状，此时再进行抢救往往容易贻误时间。

呼吸机能够实现精确控制氧浓度的功能，而且能够提供多种多样的呼吸模式，多种通气方式以及触发方式供患者选择，多种功能模式，高级的性能就必然导致呼吸机的造价极其昂贵，动辄数十万元，很难大面积的普及使用。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种控制氧气输出浓度的装置，用于解决现有的常规吸氧的相关设备无法精确控制氧气浓度的问题。

本发明提供了一种控制氧气输出浓度的装置，包括空气源机构，用于提供空气；

氧气源机构，用于提供氧气；

空氧混合机构，用于与空气源机构和氧气源机构连通并对空气和氧气进行混合，同时输出混合后的空气和氧气；

所述空气源机构为空压机，空压机通过第一输气管与空氧混合机构连通，所述第一输气管沿着第一输气管的输气方向依次设有储气罐、调压阀、单向阀和一流量控制器，所述氧气源机构为制氧机，制氧机通过第二输气管与所述空氧混合机构连通，所述第二输气管上设有另一流量控制器。

在上述技术方案中，本发明还可以做如下改进。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述空氧混合机构的出气端通过第三输气管与氧浓度检测机构连通。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述氧浓度检测机构包括氧浓度传感器、控制器和显示屏，所述控制器分别与所述氧浓度传感器和显示屏电性连接。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述氧浓度检测机构的出气端连接有湿化器。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述空氧混合机构包括第一主盒体、第一挡气板和第二挡气板，所述第一主盒体包括底壳和盖板，所述盖板密封设置在所述底壳上，盖板上设有透明的观察窗，所述第一挡气板和第二挡气板均设置在所述第一主盒体内，第一挡气板与第二挡气板均呈c形板，第一挡气板与第二挡气板之间设置一定的间隔距离，并且第一挡气板上设有进气口，第二挡气板上设有出气口，所述进气口与出气口呈交错相间排列，第一挡气板的后端部向第一挡气板的中心处弯折并靠近第二挡气板形成第一气流挤压口，第二挡气板的前端部向第二挡气板的中心处弯折并靠近第一挡气板形成第二气流挤压口，同时，第一挡气板的后端部与第二挡气板的前端部围合形成气流扩张区，所述气流扩张区位于第一气流挤压口和第二气流挤压口之间；所述第一挡气板的后端部设有第一弯折部，所述第一弯折部的弯折方向与第二挡气板的前端部相匹配，并且第一弯折部与第二挡气板的前端部形成第一气流挤压通道；所述第二挡气板的前端部设有第二弯折部，所述第二弯折部的弯折方向与第一挡气板的后端部相匹配，并且第二弯折部与第一挡气板的后端部形成第二气流挤压通道。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述底壳内水平设有转轴，所述转轴的一端伸出到底壳外，所述底壳外固定设置有与所述转轴驱动连接的转动电机，所述转动电机与所述控制器电性连接，转轴上等间距环设有数个网层，单个所述网层的内部为空腔结构且左右两面镂空，单个网层内嵌设有过滤网，所述过滤网位于所述第二挡气板的出气方向。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述第一主盒体的左右两侧端对称设有位于所述第一挡气板进气方向的第一次盒体，第一主盒体的左右两侧端对称设有第一开口，所述第一开口通过一具有弹性的橡胶膜瓣密封，所述橡胶膜瓣上设有数个气孔，每个气孔上均设有仅可朝向第一主盒体内打开的阀片，位于第一主盒体左侧端的第一次盒体的上端设有第二开口，所述第二开口上固定设置有风扇，位于第一主盒体右侧端的第一次盒体的上端固定设置有与该第一次盒体连通的小型氧气罐，所述小型氧气罐的出气端设有电动气阀，两个第一次盒体内还固定设置有电动推杆，所述电动推杆的伸缩端设有接触感应开关，电动推杆上还设有行程开关；所述第一主盒体的上端设有第二次盒体，所述第二次盒体内设置有蓄电池和断电检测开关，所述控制器分别与所述蓄电池、断电检测开关、电动推杆、风扇和电动气阀电性连接。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述流量控制器包括第二主盒体、调节杆、限位螺母和流量计，所述第二主盒体内贯穿设有呈l形的气流通道，所述限位螺母固定设置在第二主盒体的侧壁上，所述调节杆的杆身上设有与限位螺母的内螺纹相互配合的外螺纹，调节杆位于第二主盒体内的一端其杆径长渐变变小形成锥台部，所述锥台部可插入到所述气流通道内并封堵气流通道的弯折端，所述流量计设置在所述第二主盒体上，流量计的感应端伸入到所述气流通道内。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述第二主盒体的侧端设有第三次盒体，所述第三次盒内设有贯通式丝杆电机，所述贯通式丝杆电机的输出端与所述调节杆位于第三主盒体外的一端固定连接，贯通式丝杆电机与所述控制器电性连接。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述第三输气管内设有断气检测开关，所述断气检测开关包括一对箔片和一对弹簧，所述箔片的根部固定设置在所述第三输气管的内壁，每片箔片均倾斜设置在第三输气管内，两片箔片的自由端均朝向第三输气管的同一端，单片箔片与第三输气管的内壁还通过所述弹簧连接，箔片与比较器电性连接，所述比较器与控制器电性连接，当第三输气管无气体流出时，此时一对箔片之间的电容记为初始值，当第三输气管有气体流出时，此时一对箔片之间的电容不等于所述初始值，比较器用于当比较器判断出测量电容值等于一对箔片在第三输气管中的气体不流动时的电容时，此时控制器控制所述风扇和电动气阀开启。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置空气源机构、氧气源机构和空氧混合机构，通过空气源机构输入空气，通过氧气源机构输入氧气，空气和氧气再在空氧混合机构内进行混合，本发明可以给患者提供需要的氧浓度(21-100％)，保证了患者的抢救效率，并且整个装置成本较低，使用过程方便，适合在基层医院大面积推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本发明实施例的一种控制氧气输出浓度的装置的结构示意图。

图2是本发明实施例的空氧混合机构的内部结构示意图。

图3是本发明实施例的空氧混合机构的外部结构示意图。

图4是本发明实施例的橡胶瓣膜的结构示意图。

图5是本发明实施例的流量控制器的内部结构示意图。

图6是本发明实施例的氧浓度检测机构的结构示意图。

图7是本发明实施例的断气检测开关的安装示意图。

图8是本发明实施例的箔片的转动示意图。

图9是图8的局部放大示意图。

图10是本发明实施例的内部电路连接示意图。

图中，各个标记的表示含义如下：

1、空气源机构；2、氧气源机构；21、第一输气管；3、空氧混合机构；31、第一主盒体；311、底壳；312、盖板；313、转轴；314、网层；315、滤网；316、转动电机；32、第一挡气板；321、第一弯折部；33、第二挡气板；331、第二弯折部；34、第一次盒体；341、橡胶膜瓣；342、风扇；343、小型氧气罐；3431、电动气阀；344、电动推杆；3441、感应开关；3442、行程开关；345、蓄电池；346、断电检测开关；347、第二次盒体；4、第一输气管；41、流量控制器；411、第二盒体；412、调节杆；413、限位螺母；414、流量计；415、气流通道；416、第三次盒体；417、贯通式丝杆电机；42、储气罐；43、调压阀；44、单向阀；5、第二输气管；6、第三输气管；61、断气检测开关；611、箔片；612、比较器；7、氧浓度检测机构；71、氧浓度传感器；72、控制器；73、显示屏；8、湿化器。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：

请参阅图1至图10，本实施例提供了一种控制氧气输出浓度的装置，包括空气源机构1，用于提供空气；

氧气源机构2，用于提供氧气；

空氧混合机构3，用于与空气源机构1和氧气源机构2连通并对空气和氧气进行混合，同时输出混合后的空气和氧气。

本实施例通过设置空气源机构1、氧气源机构2和空氧混合机构3，通过空气源机构1输入空气，通过氧气源机构2输入氧气，空气和氧气再在空氧混合机构3内进行混合，本实施例可以给患者提供需要的氧浓度(21-100％)，保证了患者的抢救效率，并且整个装置成本较低，使用过程方便，适合在基层医院大面积推广。

请参阅图1，所述空气源机构1为空压机，所述氧气源机构2为制氧机，空压机通过第一输气管4与空氧混合机构3连通，制氧机通过第二输气管5与所述空氧混合机构3连通，所述第一输气管4沿着第一输气管4的输气方向依次设有储气罐42、调压阀43、单向阀44和一流量控制器41，所述第二输气管5上设有另一流量控制器41。

本实施例设置的流量控制器41用于对空气和氧气的流量进行控制调节，储气罐42用于收集来自空压机的空气，调压阀43用于调节第一输气管4中的气压，单向阀44则用于防止空气倒吸，损坏空压机。

请参阅图1，所述空氧混合机构3的出气端通过第三输气管6与氧浓度检测机构7连通。

设置的氧浓度检测机构7用于对从空氧混合机构3出来的氧气浓度进行检测。

请参阅图1和图6，所述氧浓度检测机构7包括氧浓度传感器71、控制器72和显示屏73，所述控制器72分别与所述氧浓度传感器71和显示屏73电性连接。

设置的氧浓度传感器71用于对氧浓度检测机构7内的氧气浓度进行检测，并将电信号传递给控制器72，通过控制器72将氧气浓度在显示屏73上进行显示。

请参阅图1，所述氧浓度检测机构7的出气端连接有湿化器8。

设置的湿化器8用于对混合气体进行加湿加热，避免在寒冷时间，患者呼入过多冷空气，其中湿化器8的进气端氧浓度检测机构7的出气端连接，湿化器8可以外连水箱，对湿化器8加水。

请参阅图2，所述空氧混合机构3包括第一主盒体31、第一挡气板32和第二挡气板33，所述第一主盒体31包括底壳311和盖板312，所述盖板312密封设置在所述底壳311上，盖板312上设有透明的观察窗，所述第一挡气板32和第二挡气板33均设置在所述第一主盒体31内，第一挡气板32与第二挡气板33均呈c形板，第一挡气板32与第二挡气板33之间设置一定的间隔距离，并且第一挡气板32上设有进气口，第二挡气板33上设有出气口，所述进气口与出气口呈交错相间排列，第一挡气板32的后端部向第一挡气板32的中心处弯折并靠近第二挡气板33形成第一气流挤压口，第二挡气板33的前端部向第二挡气板33的中心处弯折并靠近第一挡气板32形成第二气流挤压口，同时，第一挡气板32的后端部与第二挡气板33的前端部围合形成气流扩张区，所述气流扩张区位于第一气流挤压口和第二气流挤压口之间；所述第一挡气板32的后端部设有第一弯折部321，所述第一弯折部321的弯折方向与第二挡气板33的前端部相匹配，并且第一弯折部321与第二挡气板33的前端部形成第一气流挤压通道；所述第二挡气板33的前端部设有第二弯折部331，所述第二弯折部331的弯折方向与第一挡气板32的后端部相匹配，并且第二弯折部331与第一挡气板32的后端部形成第二气流挤压通道，所述底壳311内水平设有转轴313，所述转轴313的一端伸出到底壳311外，所述底壳311外固定设置有与所述转轴313驱动连接的转动电机316，所述转动电机316与所述控制器72电性连接，转轴313上等间距环设有数个网层314，单个所述网层314的内部为空腔结构且左右两面镂空，单个网层314内嵌设有过滤网315，所述过滤网315位于所述第二挡气板33的出气方向。

医护人员通过开启空气压机和制氧机，空压机将压缩空气通过第一输气管4输入到空氧混合机构3内，而制氧机将氧气通过第二输气管5输入到空氧混合机构3内，为了保证空气和氧气的充分混合，在氧气和空气输入到空氧混合机构3内后，氧气和空气沿着进气口→第一气流挤压口→第二气流挤压口→出气口时，由于进气口、第一气流挤压口、第二气流挤压口和出气口的宽度都较窄，使得氧气和空气可以更多的与第一挡气板32和第二挡气板33接触，另外每一次的挤压都无形中把无形的氧气和空气挤压成有型的薄板；而每一次的挤压都像宽阔水流经过相对较狭窄处一样水的流速都会明显加快；每次第一挡气板32或者第二挡气板33对氧气和空气的挤压后都有一个相对开阔空间；当经过挤压后形成的流速较快较劲的薄板状氧气和空气进入到开阔空间时就像一汪激流注入开阔的池塘必然会形成漩涡从而带动整个池塘里的水跟着急速旋转流动，保证氧气和空气的充分混合，需氧浓度可根据病情调节(氧浓度在21-100％之间)。通过设置观察窗，观察窗用于用户让医护人员观察盒体的内部的工作情况。通过控制器72开启转动电机316，电机带动滤网315朝向第二挡气板33的出气方向转动，加速气体的流通，同时也使得气体与滤网315更大面积的接触。

请参阅图2和图3，所述第一主盒体31的左右两侧端对称设有位于所述第一挡气板32进气方向的第一次盒体34，第一主盒体31的左右两侧端对称设有第一开口，所述第一开口通过一具有弹性的橡胶膜瓣341密封，所述橡胶膜瓣341上设有数个气孔，每个气孔上均设有仅可朝向第一主盒体31内打开的阀片，位于第一主盒体31左侧端的第一次盒体34的上端设有第二开口，所述第二开口上固定设置有风扇342，位于第一主盒体31右侧端的第一次盒体34的上端固定设置有与该第一次盒体34连通的小型氧气罐343，所述小型氧气罐343的出气端设有电动气阀3431，两个第一次盒体34内还固定设置有电动推杆344，所述电动推杆344的伸缩端设有接触感应开关3441，电动推杆344上还设有行程开关3442；所述第一主盒体31的上端设有第二次盒体347，所述第二次盒体347内设置有蓄电池345和断电检测开关346，所述控制器72分别与所述蓄电池345、断电检测开关346、电动推杆344、风扇342和电动气阀3431电性连接。

在第一主盒体31内通入氧气和空气时，使得橡胶膜瓣341朝向第一开口的外侧膨胀并进入到第一次盒体34内，当橡胶膜瓣341膨胀到一定大小时，橡胶膜瓣341与接触感应开关3441接触，使得电动推杆344启动，电动推杆344的伸缩端朝向第一主盒体31内伸出，电动推杆344的伸缩端与橡胶膜瓣341接触并挤压橡胶膜瓣341，实现对空气和氧气的压缩，加强患者的吸氧效果，保证心肺复苏，适用于各种中毒所致的呼吸抑制，神经、肌肉疾病所致的呼吸肌麻痹以及各种电解质紊乱所致的呼吸抑制。设置的断电检测开关346用于检测是否断电，当断电时，断电检测开关346将断电信号传递给控制器72，控制器72通过蓄电池345给风扇342供电，同时打开电动气阀3431，风扇342将外界的气体导入到第一次盒体34内，并通过阀片进入到第一主盒体31内，同时控制器72控制转动电机316转动，进一步使第一次盒体34内的空气和氧气被吸入到第一主盒体31内，并在第一主盒体31内混合，有效的避免了在断电的情况下，病人缺氧的问题。

请参阅图5，所述流量控制器41包括第二主盒体411、调节杆412、限位螺母413和流量计414，所述第二主盒体411内贯穿设有呈l形的气流通道415，所述限位螺母413固定设置在第二主盒体411的侧壁上，所述调节杆412的杆身上设有与限位螺母413的内螺纹相互配合的外螺纹，调节杆412位于第二主盒体411内的一端其杆径长渐变变小形成锥台部，所述锥台部可插入到所述气流通道415内并封堵气流通道415的弯折端，所述流量计414设置在所述第二主盒体411上，流量计414的感应端伸入到所述气流通道415内。

流量控制器41的流量调节方式如下，通过旋动调节杆412，使调节杆412向第二主盒体411内旋动，锥台部靠近并封堵住气流通道415的弯折端，减小空气或者氧气的出气量，而医护人员可以通过流量计414观察流量调节的大小。

请参阅图5，所述第二主盒体411的侧端设有第三次盒体416，所述第三次盒内设有贯通式丝杆电机417，所述贯通式丝杆电机417的输出端与所述调节杆412位于第三主盒体411外的一端固定连接，贯通式丝杆电机417与所述控制器72电性连接。

为了增加流量调节的敏感度，用于通过控制器72控制贯通式丝杆电机417转动，贯通式丝杆电机417上的输出端进一步带动调节杆412转动，从而实现对调节杆412的旋动，实现对空气或者氧气的出气量的调节。

请参阅图7至图10，所述第三输气管6内设有断气检测开关61，所述断气检测开关61包括一对箔片611和一对弹簧，所述箔片611的根部固定设置在所述第三输气管6的内壁，每片箔片611均倾斜设置在第三输气管6内，两片箔片611的自由端均朝向第三输气管6的同一端，单片箔片611与第三输气管6的内壁还通过所述弹簧612连接，箔片611与比较器612电性连接，所述比较器612与控制器72电性连接，当第三输气管6无气体流出时，此时一对箔片611之间的电容记为初始值，当第三输气管6有气体流出时，此时一对箔片611之间的电容不等于所述初始值，比较器612用于当比较器612判断出测量电容值等于一对箔片611在第三输气管6中的气体不流动时的电容时，此时控制器72控制所述风扇342和电动气阀3431开启。

当第三输气管6内的气体流动时，第三输气管6中的气压降低，特别是，越靠近第三输气管6中心位置处的流速越快，气压越低，所以气体流动时，一对箔片611会相互靠近，同时使弹簧612处于拉伸状态，并且二者之间的电容发生变化。所以可以用此监测第三输气管6中是否有气体流动。当第三输气管6断气时，此时弹簧拉动箔片611回到原位，箔片611之间的电容等于一对箔片611在第三输气管6中的气体不流动时的电容时，箔片611与比较器612电性连接，比较器612与控制器72电性连接，比较器612用于当比较器612判断出测量电容值等于一对箔片611在第三输气管6中的气体不流动时的电容时，表明整个装置处于断气状态，此时控制器72控制风扇342和电动气阀3431开启，对病人进行供氧。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。