一种可实时显示浓度变化的空氧混合器的制作方法

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种可实时显示浓度变化的空氧混合器。

背景技术：

随着吸氧要求的不断提高，对于吸入的气体要求也不断提升，特别是对于吸入气体的氧气浓度的要求，吸入氧气浓度过高容易引起患者高内丹氧中毒或一系列高氧并发症。因此需要根据吸氧患者病情的不同，给患者输入不同的氧气浓度，有时需要输送空气，有时则需要输入21％～100％不同浓度的混合气体。

但是传统的医疗输氧设备只有流量调节功能，不能对输入气体的氧浓度进行监控或调整。现有的解决方法一般是在混合后的气体输出管道上增设一个端口，在端口处外接测氧仪，通过测氧仪来实时监控混合器输出气体的浓度变化。然而，测氧仪的探头使用寿命有限，在短时检测条件下，一般的探头有效期仅有三个月，若需要长时间进行检测，探头的使用有效期则更为短暂。探头失效后，其测得数据也开始失真，为了不影响患者治疗，就需要及时更换，而探头价格不菲，经常更换无疑会大幅增加输氧设备的使用成本。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种可实时显示浓度变化的空氧混合器，使用该空氧混合器时，医护人员可以方便地获取输入混合气体的浓度，且能及时发现浓度的变化。

为了达到上述技术效果，本发明采用如下技术方案：

一种可实时显示浓度变化的空氧混合器，包括：

混合器主体，所述混合器主体内部设有浓度调节组件和流量调节组件，所述流量调节组件设置在所述浓度调节组件与输出连接头之间；

所述浓度调节组件通过氧气接头、空气接头分别与外部的氧气源和空气源相连；

在所述浓度调节组件与所述氧气接头之间设置有氧气流量计，在所述浓度调节组件与所述空气接头之间设置有空气流量计。

在一些实施方式中，所述氧气流量计和空气流量计为浮标式流量计或电子式流量计。

在一些实施方式中，所述浓度调节组件包括第一末端阀、第二末端阀、锥形顶针和调节旋钮，所述第一末端阀和第二末端阀中均开设有气体通路；所述锥形顶针的一端通过弹簧连接在所述第一末端阀的气体通路中，其另一端位于所述第二末端阀的气体通路中；所述调节旋钮的端杆从所述第二末端阀的另一侧旋入其内部，与所述锥形顶针的一端抵接。

在一些实施方式中，所述锥形顶针的工作长度小于所述第一末端阀和第二末端阀之间的距离，所述锥形顶针不能同时堵住所述第一末端阀和第二末端阀的气体通路。

在一些实施方式中，所述调节旋钮上设有指示线，所述混合器主体外部设有与所述指示线配合使用的浓度刻度线。

在一些实施方式中，在所述氧气接头、空气接头与所述浓度调节组件之间还设置有压力平衡组件。

在一些实施方式中，所述压力平衡组件包括串联设置的第一平衡模块和第二平衡模块；所述第一平衡模块内设置有通过第一连杆连接在一起的两个密封球，两个密封球分别通过弹簧与所述第一平衡模块的左右两侧相连，所述第一连杆中央设置有第一平衡膜；所述第一平衡模块的左右两侧开设有气体入口，其中央上下两侧开设有气体出口，在所述第一平衡膜的阻隔作用下，两侧的气体入口分别仅与中央的一个气体出口连通；所述第二平衡模块内设置有通过第二连杆连接在一起的两个密封球，两个密封球分别通过弹簧与所述第二平衡模块的左右两侧相连，所述第二连杆中央设置有第二平衡膜；所述第二平衡模块的左右两侧开设有气体入口，其中央下侧开设有气体出口，所述第二平衡膜将该气体出口一分为二。

在一些实施方式中，在所述氧气接头、空气接头与所述浓度调节组件之间还设置有压差检测组件，所述压差检测组件与所述压力平衡组件并联连接。

在一些实施方式中，所述压差检测组件包括第一压差模块和第二压差模块；所述第一压差模块内设有第一密封块，所述第一密封块通过弹簧连接在远离第二压差模块的端部，在第一密封块左右两侧均设有一个气体入口和气体出口；所述第二压差模块内设有第二密封块，所述第二密封块通过弹簧连接在远离第一压差模块的端部，在第二密封块左右两侧均设有一个气体入口和气体出口。

在一些实施方式中，所述第一压差模块和第二压差模块的输出管路之间连接有气动报警哨，所述气动报警哨在所述第一压差模块或第二压差模块没有气压输出时会发出声音警报。

本发明的有益效果是：

使用本发明提供的空氧混合器，医护人员可以方便地获取输入混合气体的浓度，能及时发现浓度的变化；且整个空氧混合器不需要额外占地，使用方便，相较于现有手段，成本更为低廉。

附图说明

图1是本发明一种实施例的结构示意图；

图2是本发明一种实施例中浓度调节组件的示意图；

图3是本发明另一种实施例的结构示意图；

图4是本发明另一种实施例的内部气体流向示意图；

图5是本发明另一种实施例中压力平衡组件的示意图；

图6是本发明另一种实施例中压差检测组件的示意图；

图中：

10混合器主体，20浓度调节组件，21第一末端阀，22第二末端阀，23锥形顶针，24调节旋钮，241端杆，30流量调节组件，40输出连接头，50氧气接头，51氧气流量计，60空气接头，61空气流量计，70压力平衡组件，71第一平衡模块，72第一连杆，73第一平衡膜，74第二平衡模块，75第二连杆，76第二平衡膜，77密封球，80压差检测组件，81第一压差模块，82第一密封块，83第二压差模块，84第二密封块，85气动报警哨。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

如图1-2所示，一种可实时显示浓度变化的空氧混合器，包括：

混合器主体10，其内部设有浓度调节组件20和流量调节组件30，流量调节组件30设置在浓度调节组件20与输出连接头40之间，流量调节组件30用于控制输出的混合气体流量；浓度调节组件20通过氧气接头50、空气接头60分别与外部的氧气源和空气源相连；在浓度调节组件20与氧气接头50之间设置有氧气流量计51，在浓度调节组件20与空气接头60之间设置有空气流量计61，氧气流量计51和空气流量计61为浮标式流量计或电子式流量计，分别显示混合前的空气与氧气流量，流量的大小可改变混合后气体中的氧气气体体积占比，也就是浓度值。

如图2所示，浓度调节组件20包括第一末端阀21、第二末端阀22、锥形顶针23和调节旋钮24，第一末端阀21和第二末端阀22中均开设有气体通路；锥形顶针23的一端通过弹簧连接在第一末端阀21的气体通路中，其另一端位于第二末端阀22的气体通路中；调节旋钮24的端杆241从第二末端阀22的另一侧旋入其内部，与锥形顶针23的一端抵接。锥形顶针23的工作长度小于第一末端阀21和第二末端阀22之间的距离，因此锥形顶针23不能同时堵住第一末端阀21和第二末端阀22的气体通路。调节旋钮24上设有指示线，混合器主体10外部设有与指示线配合使用的浓度刻度线。氧气从第一末端阀21左侧输入，空气从第二末端阀22的右侧输入，旋动调节旋钮24，其端杆241推动锥形顶针23改变其和第一末端阀21、第二末端阀22的间距，以此调节输入氧气与空气的量，进而改变混合气体的含氧浓度。

使用时，先确定好实际需要混合气体的浓度，将调节旋钮24转至指定刻度，通过浓度流量公式计算出所需空气或氧气的流量，通过氧气接头50、空气接头60输入等压的氧气和空气流，使用流量调节组件30改变氧气或空气的流量，达到目标流量值时，即得到所需浓度的混合气体。如果需要改变输出气体的含氧浓度，只需调节浓度调节组件20；若要改变输出混合气体流量时，只需调节流量调节30组件即可；此外，若混合气体的含氧量意外发生变化，其原因也是输入的空气、氧气流量发生改变，使用者也可以根据氧气流量计51或空气流量计61的读数及时发现异常，尽快处理。

上述的浓度流量公式计如下：

其中，fmix为混合气体的含氧浓度，vair为空气流量，为氧气流量。

实施例2

如图3-6所示，一种可实时显示浓度变化的空氧混合器，其主要结构与实施例1大致相同，区别在于，在氧气接头50、空气接头60与浓度调节组件20之间还并联设置有压力平衡组件70和压差检测组件80。

如图5所示，压力平衡组件70包括串联设置的第一平衡模块71和第二平衡模块74；第一平衡模块71内设置有通过第一连杆72连接在一起的两个密封球77，两个密封球77分别通过弹簧与第一平衡模块71的左右两侧相连，第一连杆72中央设置有第一平衡膜73；第一平衡模块71的左右两侧开设有气体入口，其中央上下两侧开设有气体出口，在第一平衡膜73的阻隔作用下，两侧的气体入口分别仅与中央的一个气体出口连通；第二平衡模块74内设置有通过第二连杆75连接在一起的两个密封球77，两个密封球77分别通过弹簧与第二平衡模块74的左右两侧相连，第二连杆75中央设置有第二平衡膜76；第二平衡模块74的左右两侧开设有气体入口，其中央下侧开设有气体出口，第二平衡膜76将该气体出口一分为二。

本实施例中，氧气从第一平衡模块71左侧的气体入口进入，通过左侧腔室的泄气孔进入中央腔室，空气从第一平衡模块71右侧的气体入口进入，通过右侧腔室的泄气孔进入中央腔室，在第一平衡膜73的阻隔作用下，氧气和空气气体分别从中央的气体出口排出进入第二平衡模块74。在输入的空气与氧气压力相同时，第一平衡膜73处于中间位置，两边腔室的泄气孔开放，通过的气流量相等；当输入氧气气体压力变大时，第一平衡膜73产生向右的位移，密封球77也同步进行位移，密封球77与左侧腔室的泄气孔距离缩短，通过的氧气气流减少，而右侧密封球77与右侧腔室的泄气孔距离增大，通过的空气气流增加；反之同理，以此实现空气、氧气的压力平衡。

从第一平衡模块71输出的氧气和空气继续输入第二平衡模块74，第二平衡模块74的工作原理与第一平衡模块71相同，两次平衡之后，可确保在输入浓度调节组件20之前，氧气和空气气流压力基本保持一致。

实施例1中使用的是等压空气、氧气源，如果两个输入气源的压力不同，则后续混合后的浓度就会不准确，混合器的使用存在较大局限性。本实施例中设置有压力平衡组70，对气源压力不再有要求，混合器的适用范围更广，实际使用时也更方便。

如图6所示，压差检测组件80包括第一压差模块81和第二压差模块83；第一压差模块81内设有第一密封块82，第一密封块82通过弹簧连接在远离第二压差模块83的端部，在第一密封块82左右两侧均设有一个气体入口和气体出口；第二压差模块83内设有第二密封块84，第二密封块84通过弹簧连接在远离第一压差模块81的端部，在第二密封块84左右两侧均设有一个气体入口和气体出口；第一压差模块81和第二压差模块83的输出管路之间连接有气动报警哨85，气动报警哨85在第一压差模块81或第二压差模块83没有气压输出时会发出声音警报。本实施例中，氧气从第一压差模块81左侧的气体入口输入，作用在第一密封块82左侧，并从第一密封块82左侧的气体出口输出；空气从第二压差模块83右侧的气体入口输入，作用在第二密封块84右侧，并从第二密封块84右侧的气体出口输出；输出的氧气从第二密封块84左侧的气体入口输入，作用在第二密封块84左侧，输出的空气从第一密封块82右侧的气体入口输入，作用在第一密封块82的右侧。若氧气压力大于空气，压力差达到一定程度，则第一密封块82向右移动，堵塞空气进入第一压差模块81的气体入口，空气气流无法从第一压差模块81右侧的气体出口输出，报警器气路打开，气体进入气动报警哨85；同理，若空气压力大于氧气，压力差达到一定程度，同样会触发声音警报。气体通过报警管道时，一部分气体进入气动报警哨85，另一部分气体直接进入通向患者的气体管道流向患者，以确保患者气体供给，确保患者安全(空气的氧浓度为21％，纯氧浓度为100％，短时供给对患者不会产生危害)。

综上所述，本发明提供的空氧混合器，增设了流量计，使得医护人员可直观地、实时地获知混合气体的含氧浓度变化；还设置有压力平衡组件和压差检测组件，输入气源压力不同时也可正常使用，且附带安全报警装置，空氧混合器的便利性和安全性均得到保障。

本领域的技术人员可以明确，在不脱离本发明的总体精神以及构思的情形下，可以做出对于以上实施例的各种变型。其均落入本发明的保护范围之内。本发明的保护方案以本发明所附的权利要求书为准。