专利名称：医用方便产氧器的制作方法
技术领域：
本实用新型是微型的医用化学产氧器的一种改进型，可提高氧气净化质量，稳定氧气流量，可明显降低产氧器的体积和重量。
家庭医用方便产氧器的自重不超过2kg，又称微型或小型化学制氧器，或便携式、或方便化学产氧器。为强调其用途，也可称为应急产氧器、保健产氧袋、家庭氧疗器等。在国内外有广泛地研究和应用。八十年代我国有十余件专利，日本、西德等国专利更多些。国内已实施者有专利号88205012(氧宝)，88203679(HY－1型产氧袋)，以及SP－1型应急产氧器和同济医大的化学产氧器等。日本新上市的产品有Wikkamic公司的Sansokun型(86年)，Trading公司的LS－555型(88年)，Itoman公司的Being型(88年)等。各类化学产氧器的基本原理可见综述文章(刊《中国医疗器械杂志》1989年第1期)。
化学产氧剂在催化物的作用下，在化学反应室内释氧，氧气在反应过程中容易被污染，净化后方可达到医用标准。释氧过程伴有放热，化学反应室应置于冷却室中，或在化学反应室中加入较多的水，才能保证正常产氧。用水做冷却剂和净化剂既可靠又方便。有些设计将冷却室与净化室分开，如中国专利87214536，88205012，日本专利60－195004等。也可将冷却室与净化室合二而一，称冷却净化室，其中的水兼有冷却与净化作用，如日本专利61－222906，61－77604，中国专利88203679等。使用粉状产氧剂时，化学反应室较大，溶解产氧剂的水兼有冷却作用。
为了保证氧气质量，应重视净化室的设计。由于此类化学产氧器的几何尺寸小，最大径一，二十cm，最小径几cm，采用水洗净化时，氧气在水中迅速上升，净化效果不满意。中国专利88205012和日本有些专利提出对净化室进行纵向分隔后，前后串联；中国专利89204637提出也可将净化室横向分隔后，再上下串联。这样，净化效果有所提高。
还可使用过滤垫(层)来净化氧气。该法有如下不足这种机械过滤不易除掉臭氧等气态成分，故不能替代水洗净化。使用过程中过滤垫被污染，通透性下降，应及时更换。
多数产氧器使用透明的湿化瓶，一方面使氧气湿化，另一方面观察氧流大小。由于采用水洗净化，化学法制氧已被充分湿化，故湿化瓶的作用主要用于观察氧流大小，有必要对这一部分设计进行改进。
化学产氧过程受温度、催化物等多种因素的影响，产氧速度(氧气流量)不太稳定，这是化学产氧器的技术难点之一。
本实用新型的任务是设计综合措施，改进目前微型化学产氧器的净化方法，提高氧气质量，使氧气输出更稳定，促进产品的小型化。
本实用新型的任务以如下方式完成制成的氧气首先经过可及时更换的过滤垫，然后经过多层喷头再进入净化水中。将冷却净化室先横向再纵向地不完全分隔，设计成“迷宫”状，充分增加氧气与净化水的接触。将冷却净化室的一部分设计为透明的观察窗，取代传统的湿化瓶，氧气在观察窗内呈多层多路上升。将化学反应室出口设计成毛细管喷口，用于平衡氧气流量的大小。下面将结合附图详细叙述之。
图1是本实用新型的一种实施例的纵向剖面图，它的冷却室和净化室分开。图2是另外一种实施例的纵向剖面图，它的冷却室和净化室合二为一。图3是多层喷头的纵向剖面图(左侧图)和横向剖面图(右侧图)。图4是净化室(左侧图)和冷却净化室(右侧图)的中段局部透视图。图5是毛细管喷口和过滤垫的局部放大图。
参照
图1，医用方便产氧器的化学反应室(1)与产氧器的外壳(2)之间的空腔，一部分为冷却室(3)，一部分为净化室(4)。产氧剂在化学反应室(1)内进行释氧反应并放热。冷却室(3)内的水用于冷却化学反应室(1)。化学反应室(1)与外壳(2)的连接处密封。化学反应室(1)产生的氧气通过输氧管(5)和多层喷头(6)进入净化室(4)的底部。氧气在净化室(4)内逐层上升，同时被水洗净化，最后通过吸氧接头(7)而排出。冷却室(3)与净化室(4)之间为垂直隔板(8)。垂直隔板(8)的最上端及最下端有5－10个通水孔(9)，孔径0.3－1.0cm。这些通水孔(9)使冷却室(3)与净化室(4)相通。
去掉垂直隔板(8)，冷却室(3)与净化室(4)则合二为一，合称冷却净化室(3，4)，见图2。
图3是多层喷头(6)的结构图。多层喷头(6)与输氧管(5)末端相连。输氧管(5)的末端为多层喷头(6)的中心管(11)，其外面依次被套管(12)和外层套管(13)所包围。上述三管(11，12，13)形状相似，顶端封闭。由内向外内径分别为0.3－1.5，1.5－3，2.5－7cm；长度分别为1－3，3－5，4－8cm。壁厚0.1－0.2cm，塑料加工。管壁上都均匀地分布10－30个喷气孔(25)，孔径0.01－0.3cm。三管(11，12，13)的横切面呈同心园状。套管(12)和外层套管(13)也可加工成长方体或纺锤体状。根据需要，多层喷头(6)可分为2－4层。
参照图4及
图1，图2，净化室(4)或冷却净化室(3，4)被2－5层横向阁板(14)沿纵轴平行地分隔成数层。每层高1.5－7.5cm。每层再被一块纵向阁板(15)一分为二。横向阁板(14)与产氧器的化学反应室(1)或外壳(2)紧密连接或粘接。纵向阁板(15)呈长方形，三边分别与上而及下面的横向阁板(14)、与其中一侧的外壳(2)粘接，纵向阁板(15)剩余的一边或者与垂直隔板(8)相距0.5－1.5cm(见
图1)，或者与化学反应室(1)的近侧壁紧密连接(见图2)。外壳(2)、垂直隔板(8)、横向阁板(14)、纵向阁板(15)用塑料加工，厚0.1－0.2cm。
横向阁板(14)上有气孔(16)，气孔(16)的孔径0.1－0.4cm，孔数4－20个。相邻的两块横向阁板(14)上的气孔(16)分别位于纵向阁板(15)的不同侧。
参照图5，在化学反应室(1)的密封盖(17)与输氧管(5)的连接处有一个上卡口(18)与一个下卡口(19)，二者呈园盘状。塑料加工。下卡口(19)有弹性，其内径与上卡口(18)的外径相匹配，直径2－4cm，可方便地与上卡口(18)固定或分离。上下卡口(18，19)之间的空腔中，紧密地夹着一块过滤垫(20)，过滤垫(20)厚0.2－0.4cm，用海绵或其它过滤材料制成。下卡口(19)的底面有10－15个通气孔(21)，孔径0.2－0.3cm。化学反应室(1)的氧气须通过通气孔(21)和过滤垫(20)进入输氧管(5)。
参照
图1，图2，输氧管(5)用塑料或玻璃加工，内径0.5－1.5cm，它穿过外壳(2)及各层横向阁板(14)时，应密封连接。与输氧管(5)平行的有一根注水管(22)，注水管(22)的上口在产氧器的外壳(2)的外面，平时用橡皮塞封闭。下口距外壳(2)的底面约1－3cm。注水管(22)内径1－2.5cm，塑料加工。在产氧器外壳(2)的最低处，即冷却室(3)或冷却净化室(3，4)的底部有排水孔(23)。排水孔(23)直径1.5－2.5cm，用橡皮塞封闭。
参照图5，化学反应室(1)的密封盖(17)上有毛细管喷口(10)，它外观呈园锥状，中空，内径0.01－0.1cm，外径0.05－0.8cm，用金属或塑料加工。毛细管喷口(10)下面紧贴过滤垫(20)，前方与输氧管(5)相连。
本实用新型其它未详细叙述的结构、产氧剂和工作原理，可参考中国专利88205012。
下面结合一种实施例，叙述医用方便产氧器的动态工作过程。
参照
图1，制氧前先通过注水管(22)上口，将水加入冷却室(3)，水先进入底部，并通过垂直隔板(8)下面的通水孔(9)同时流入净化室(4)。随着水面的上升，冷却室(3)和净化室(4)内的空气由下而上逐渐被排出。冷却室(3)内的空气经垂直隔板(8)上侧的通水孔(9)进入净化室(4)上端；净化室(4)内的空气由下而上逐层通过横向阁板(14)上的气孔(16)而到达净化室(4)上端，最后由吸氧接头(7)排出。于是，水逐渐将冷却室(3)和净化室(4)充满。通过下述的透明的观察窗(24)，可观察到水面的高度。
化学反应室(1)中产生的氧气，克服净化室(4)的静水压和过滤垫(20)、毛细管喷口(10)的阻力而进入输氧管(5)、多层喷头(6)。此时氧气已被过滤垫(20)初步净化。由于氧气须经毛细管喷口(10)而离开化学反应室(1)，已知流体经过毛细管时，流速大，则阻力大；流速小，则阻力小，阻力与流速呈指数关系。因此，当化学反应室(1)内产氧过多，流量增大时，毛细管喷口(10)可限制其流量。而产氧较少时，则对流量的影响较小，从而可平衡氧气流量大小。
参照图3，多层喷头(6)浸没在水中，氧气由中心管(11)上的喷气孔(25)到达中心管(11)与套管(12)之间的空腔。同理氧气再通过套管(12)上的喷气孔(25)冒出，最终穿过外层套管(13)上的喷气孔(25)到达净化室(4)底部。在通过多层喷头(6)时，氧气多次形成细小气泡，不断被水净化。由于气流的作用，多层喷头(6)里的水，不断通过喷气孔(25)与外面的净化水进行交换，保持清洁和温度平衡。
氧气在净化室(4)中上升，首先进入最下层的横向阁板(14)上的气孔(16)，由于该气孔(16)与上面一层横向阁板(14)上的气孔(16)被纵向阁板(15)隔开，氧不能直接到达上面的气孔(16)，而必须绕过纵向阁板(15)，见
图1；或绕过纵向阁板(15)及化学反应室(1)，见图2，螺旋上升，而达到上一层横向阁板(14)的下面，再穿过该层的气孔(16)继续上升。这样，氧气逐层穿过横向阁板(14)，螺旋上升，最后达到吸氧接头(7)。由于横向阁板(14)及纵向阁板(15)的作用，此净化过程兼有前后串联净化室和上下串联净化室的双重优点，氧气在净化过程中行程较长，与水接触面大，可达到充分净化和湿化的目的。氧气与水流的交流和扰动，有利于热交换可提高冷却效果。
由于纵向阁板(15)的作用，横向阁板(14)上的气孔(16)都分布在产氧器的同一端(侧)，将靠近气孔(16)一侧的产氧器外壳(2)用透明材料制成，即可观察到氧气穿过各层气孔(16)多层多路上升的动态过程。此处故称“观察窗”(24)，它长5－15cm，宽3－7cm。表面稍呈园弧状。通过观察窗(24)可了解产氧的动态过程，无须另设常规的湿化瓶。并可观察净化室(4)内的液面高度，正确掌握加水量。使用者在吸氧时，同时观察到氧气的生成和净化过程，将有良好的视觉和心理效应。
化学产氧结束后，去掉排水孔(23)上的橡皮塞，将冷却室(3)及净化室(4)中的水排出。将化学反应室(1)中的残液倒出。更换过滤垫。如须继续制氧，可按上述步骤，重复操作。
本实用新型提出以下综合措施，提高氧气质量1、氧气经过多层喷头(6)可被反复分流、水洗，再进入净化室。2、净化室(4)先被横向分隔为数层，每层又被纵向分隔，呈“迷宫”状。此设计兼有前后串联几个净化室及上下串联几个净化室的双重优点，氧气净化质量好，结构紧凑。特别是增加纵向隔板(15)后，使氧流螺旋状上升，运行距离增加35－50％。3、过滤垫(20)可及时更换，保证净化效果。在化学反应室(1)出口处增加毛细管喷口(10)，使氧气的输出更均匀，提高了产氧的性能。由于纵向阁板(15)的作用，使净化室(4)内各气孔(16)位于产氧器的同一侧，便于在外壳(2)上设立透明观察窗(24)，观察产氧速度，不必要另设传统的湿化瓶。
总之，由于医用方便产氧器的这些创新措施，对于提高此类产氧器的性能，使其进一步小型化更加方便。这些创新措施，并可应用于其它类型的化学产氧器，故本实用新型有较好的应用价值。
权利要求1.医用方便产氧器是一种改进的微型的医用化学产氧器，它的化学反应室(1)与产氧器的外壳(2)之间的空腔构成冷却室(3)、净化室(4)，或冷却净化室(3、4)。化学反应室(1)产生的氧通过输氧管(5)到达净化室(4)或冷却净化室(3、4)，被水洗净化后由吸氧接头(7)排出。净化室(4)或冷却净化室(3，4)可以横向的上下分为2-5层，也可纵向的前后分为2-5室，其特征是；化学反应室(1)制成的氧气进入净化水时首先通过多层喷头(6)，输氧管(5)的末端是多层喷头(6)最内层的中心管(11)，中心管(11)被套管(12)包围，套管(12)又被外层套管(13)包围，上述三管(11，12，13)外端封闭，由内向外内径分别为0.3-1.5，1.5-3，2.5-7cm，长度分别为1-3，3-5，4-8cm，管壁上均匀地分布着10-30个孔径为0.01-0.3cm的喷气孔(25)。
2.根据权利1所述的医用方便产氧器，其特征是净化室(4)或冷却净化室(3，4)首先被横向的分成2－5层，每层再被一块纵向阁板(15)一分为二，每层横向阁板(14)上的气孔(16)靠近横向阁板(14)的同一端，相邻两层的气孔(16)位于纵向阁板(15)的不同侧。
3.根据权利1和权利2所述的医用方便产氧器，其特征是产氧器的外壳(2)靠近各层气孔(16)的区域，用透明材料制成观察窗(24)，观察窗(24)后方至少有两层气孔(16)。
4.根据权利1所述的医用方便产氧器，其特征是在化学反应室(1)的出口处有毛细管喷口(10)，它长1－4cm，外形呈园锥状，中空，内径0.01－0.1cm，外径0.05－0.8cm。
专利摘要本实用新型属于微型医用化学产氧器，采取综合创新措施，提高氧气净化质量，使氧气流量更稳定。可减少产氧器的体积和重量。其特点是化学法产生的氧气经毛细管喷口平衡流量，净化措施包括可及时更换的过滤垫、多层喷头；净化室被横向及纵向阁板不完全分隔，呈迷宫状，由于增加了氧气与水的接触面积和接触时间，本实用新型使得微型医用化学产氧装置的氧气更纯净，流量更稳定，有利于产品小型化，有较大的应用价值。
文档编号A61M16/10GK2066750SQ9020671
公开日1990年12月5日 申请日期1990年5月18日 优先权日1990年5月18日
发明者李兵林 申请人:李兵林