一种气体混合装置的制作方法

1.本实用新型涉及呼吸机的技术领域，尤其是涉及一种气体混合装置。


背景技术：

2.气体混合装置是通过将不同气体进行混合，以获得不同气体比例的混合气体。气体混合装置作为混氧装置，广泛应用于呼吸机等医疗设备。
3.在呼吸机中，气体混合装置是呼吸机的重要组成部分之一，氧气、空气等气体需要先经过气体混合装置进行混合均匀，再通过氧浓度传感器进行检测，以保证氧浓度传感器监测的精确性和稳定性，进而保证呼吸机的工作性能。
4.目前的气体混合装置普遍存在以下两种情况：一是混合气体的混合状态不稳定，会影响氧浓度检测，进而影响呼吸机的工作性能；二是混合气体杂乱相互碰撞而导致阻力增大，进而影响呼吸机的工作性能。


技术实现要素：

5.基于此，本实用新型提供了一种气体混合装置，以解决现有技术中因混和气体的混合状态不稳定而影响氧浓度检测、因混合气体杂乱相互碰撞而导致阻力增大，进而影响呼吸机性能的技术问题。
6.本实用新型提供了一种气体混合装置，包括：
7.壳体，其具有混合腔，所述混合腔用于混合多种目标气体；
8.进气管，所述进气管与所述混合腔连通以导入目标气体，所述进气管至少包括沿所述混合腔的周向分布的第一进气管和第二进气管，所述第一进气管与所述混合腔的周壁相交形成第一相交点，且所述第一进气管的中心轴线与所述混合腔的所述第一相交点所在的径向呈夹角设置；所述第二进气管与所述混合腔的周壁相交形成第二相交点，且所述第二进气管的中心轴线与所述混合腔的所述第二相交点所在的径向呈夹角设置；其中，所述第一进气管的进气方向和所述第二进气管的进气方向为环绕所述混合腔的同一时针方向；
9.出气管，所述出气管与所述混合腔连通以导出混合气体。
10.在一种气体混合装置的实施例中，所述第一进气管的中心轴线与所述第二进气管的中心轴线平行且分设于所述混合腔的中心轴线的两侧。
11.在一种气体混合装置的实施例中，所述壳体包括外壳和置于所述外壳内的内壳，所述外壳的内壁与所述内壳的外壁间隔设置形成第一混合腔，所述内壳的内壁形成第二混合腔，且所述第二混合腔的一端与所述第一混合腔连通，其另一端与所述出气管连通。
12.在一种气体混合装置的实施例中，所述第一混合腔沿其中心轴线方向划分为第一子腔和第二子腔，所述第一子腔与所述进气管连通，所述第二子腔与所述第二混合腔连接，且所述第一子腔的体积小于所述第二子腔的体积。
13.在一种气体混合装置的实施例中，所述外壳沿所述混合腔的中心轴线划分第一外壳体和第二外壳体，所述第一外壳体和所述内壳形成所述第一子腔，所述第二外壳体和所
述内壳形成所述第二子腔，且所述第二外壳体与所述内壳之间的间隔距离大于所述第一外壳体与所述内壳之间的间隔距离。
14.在一种气体混合装置的实施例中，所述第二混合腔沿其中心轴线方式划分为与所述第一混合腔连通的第三子腔和连通所述第三子腔与所述出气管的第四子腔，所述第三子腔的半径沿其出气方向逐渐减小，所述第四子腔的半径沿其出气方向逐渐增大。
15.在一种气体混合装置的实施例中，所述内壳呈收腰结构，所述内壳经其收腰线划分为第一内壳体和第二内壳体，所述第一内壳体形成所述第三子腔，所述第二内壳体形成所述第四子腔。
16.在一种气体混合装置的实施例中，所述出气管包括与所述第二混合腔连通的第一管部和与所述第一管部连通的第二管部，且所述第一管部的中心轴线与所述第二管部的中心轴线成夹角设置。
17.在一种气体混合装置的实施例中，所述第二管部的半径沿其出气方向逐渐减小，且所述第二管部的半径较大的一端形成探测口。
18.在一种气体混合装置的实施例中，所述出气管还包括第三管部，所述第三管部的一端与所述第二管部的远离所述第一管部的一端连通，所述第三管部的另一端形成出气口，且所述第三管部的中心轴线与所述第二管部的中心轴线呈夹角。
19.采用本实用新型实施例，具有如下有益效果：
20.在本实用新型中，第一进气管与混合腔的周壁相交形成第一相交点，且第一进气管的中心轴线与混合腔的第一相交点所在的径向呈夹角，因此，通过第一进气管导入混合腔的空气具有初始角速度，可在混合腔内旋转流动；第二进气管与混合腔的周壁相交形成第二相交点，且第二进气管的中心轴线与混合腔的第二相交点所在的径向呈夹角，因此，通过第二进气管导入混合腔的氧气具有初始角速度，可在混合腔内呈旋转流动；同时，第一进气管的进气方向和第二进气管的进气方向为环绕混合腔的同一时针方向，空气和氧气在混合腔中可沿同一方向以旋转的运行方式流动混合，不仅减小了空气和氧气的杂乱碰撞，还使得空气和氧气可以稳定的均匀混合，再通过出气管将混合气体从混合腔中导出。运用本技术方案解决了现有技术中因混和气体的混合状态不稳定而影响氧浓度检测、因混合气体杂乱相互碰撞而导致阻力增大，进而影响呼吸机性能的技术问题。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.其中：
23.图1示出了根据本实用新型实施例所提供的气体混合装置的结构示意图；
24.图2示出了一实施例中的气体混合装置的剖视图；
25.图3示出了另一实施例中的气体混合装置的剖视图。
26.主要元件符号说明：
27.100、气体混合装置；10、壳体；10a、混合腔；10a1、第一混合腔；10a11、第一子腔；
10a12、第二子腔；10a2、第二混合腔；10a21、第三子腔；10a22、第四子腔；11、外壳；111、第一外壳体；112、第二外壳体；12、内壳；12a、定位柱；12b、连通口；121、第一内壳体；122、第二内壳体；13、封盖；21、第一进气管；211、第一进气口；22、第二进气管；221、第四管部；222、第五管部；2221、第二进气口；223、第六管部；30、出气管；31、第一管部；32、第二管部；321、探测口；3313、第三管部；331、出气口；41、第一密封件；42、第二密封件；50、加强筋结构。
具体实施方式
28.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以通过其他多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
29.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
31.下面结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型实施例进行描述。
32.参见图1-图3，本实用新型提供了一种气体混合装置100，该气体混合装置100可应用于呼吸机等医疗设备。具体地，气体混合装置100包括壳体10、进气管以及出气管30；壳体10具有混合腔10a，混合腔10a用于混合多种目标气体；进气管与混合腔10a连通以导入目标气体，进气管至少包括沿混合腔10a的周向分布的第一进气管21和第二进气管22，第一进气管21与混合腔10a的周壁相交形成第一相交点，且第一进气管21的中心轴线与混合腔10a的第一相交点所在的径向呈夹角设置；第二进气管22与混合腔10a的周壁相交形成第二相交点，且第二进气管22的中心轴线与混合腔10a的第二相交点所在的径向呈夹角设置；其中，第一进气管21的进气方向和第二进气管22的进气方向为环绕混合腔10a的同一时针方向；出气管30与混合腔10a连通以导出混合气体。
33.其中，本实施例以目标气体分别为空气和氧气为例进行说明，具体地，通过第一进气管21导入空气，通过第二进气管22导入氧气，空气和氧气在混合腔10a混合后，再通过出气管30导出空气和氧气的混合气体。
34.在本实用新型中，第一进气管21与混合腔10a的周壁相交形成第一相交点，且第一进气管21的中心轴线与混合腔10a的第一相交点所在的径向呈夹角，因此，通过第一进气管21导入混合腔10a的空气具有初始角速度，可在混合腔10a内旋转流动；第二进气管22与混合腔10a的周壁相交形成第二相交点，且第二进气管22的中心轴线与混合腔10a的第二相交点所在的径向呈夹角，因此，通过第二进气管22导入混合腔10a的氧气具有初始角速度，可在混合腔10a内呈旋转流动；同时，第一进气管21的进气方向和第二进气管22的进气方向为环绕混合腔10a的同一时针方向，空气和氧气在混合腔10a中可沿同一方向以旋转的运行方
式流动混合，不仅减小了空气和氧气的杂乱碰撞，还使得空气和氧气可以稳定的均匀混合，再通过出气管30将混合气体从混合腔10a中导出。运用本技术方案解决了现有技术中因混和气体的混合状态不稳定而影响氧浓度检测、因混合气体杂乱相互碰撞而导致阻力增大，进而影响呼吸机性能的技术问题。
35.在一些具体的实施例中，混合腔10a呈筒形结构，以保证目标气体在混合腔10a中的旋转流动性。
36.需要说明的是，进气管还可以包括第三进气管、第四进气管等
……
即该气体混合装置100还可以对三种、四种等多种目标气体进行混合。其中，第三进气管与混合腔10a的周壁相交形成第三相交点，且第三进气管的中心轴线与混合腔10a的第三相交点所在的径向呈夹角设置；第四进气管与混合腔10a的周壁相交形成第四相交点，且第四进气管的中心轴线与混合腔10a的第四相交点所在的径向呈夹角设置；同时，第一进气管21、第二进气管22、第三进气管以及第四进气管的进气方向为环绕混合腔10a的同一时针方向，以使得分别从第一进气管21、第二进气管22、第三进气管以及第四进气管导入混合腔10a的多种目标气体沿同一方向旋转混合前进。
37.在一些具体的实施例中，第一进气管21的中心轴线与第二进气管22的中心轴线平行且分设于混合腔10a的中心轴线的两侧。一方面可以均衡第一进气管21和第二进气管22进气时对壳体10的冲击力，另一方面，使得从第一进气管21导入的空气、从第二进气管22导入的氧气均可以旋转流动，防止两种目标气体在导入时相互干扰而降低旋转式的流速。
38.参见图2，在一种实施例中，壳体10包括外壳11和置于外壳11内的内壳12，外壳11的内壁与内壳12的外壁间隔设置形成第一混合腔10a1，内壳12的内壁形成第二混合腔10a2，且第二混合腔10a2的一端与第一混合腔10a1连通，其另一端与出气管30连通。在本实施例中，外壳11的内壁和内壳12的外壁间隔设置形成环形结构的第一混合腔10a1，因此，外壳11的内壁和内壳12的外壁共同限制空气和氧气的流动方向，使空气和氧气沿第一混合腔10a1的周向呈涡流式流动混合成混合气体，混合气体从第一混合腔10a1流动到第二混合腔10a2进一步混合，进一步提高混合气体的均匀度和稳定性，再从第二混合腔10a2流动到出气管30。
39.在一种实施例中，第一混合腔10a1沿其中心轴线方向划分为第一子腔10a11和第二子腔10a12，第一子腔10a11与进气管连通，第二子腔10a12与第二混合腔10a2连接，且第一子腔10a11的体积小于第二子腔10a12的体积。即第一子腔10a11的混合空间相对于第二子腔10a12的混合空间较小，空气和氧气在第一子腔10a11能获得更快的旋转速度，以提高气体混合装置100的混合速度；相对地，第二子腔10a12的混合空间相对第一子腔10a11的混合空间较小，在第一子腔10a11初步混合的混合气体流动到第二子腔10a12时，可以获得更大的混合空间，且此时混合气体的流动速度相对减缓，使得混合气体可以进一步提高混合均匀度。
40.当目标气体的导入流量较低时，通过体积较小的第一子腔10a11可以使目标气体获得较大的旋转速度，即使空气和氧气两种目标气体可以更好的旋转混合；当目标气体的导入流量较高时，通过体积较大的第二子腔10a12可以使目标气体得到缓冲，不仅可以使空气和氧气更好的混合，还能减小混合气体因高流量引起的高流速对后端(如氧浓度传感器)的冲击，从而减小氧浓度传感器的监测值的波动，以获得更精确更稳定的氧浓度值。通过本
实施例中第一子腔10a11和第二子腔10a12的配合，使得目标气体无论是以低流量导入还是以高流量导入，目标气体都能充分混合，且输出的混合气体也更加稳定。
41.在一些具体的实施例中，外壳11沿混合腔10a的中心轴线划分第一外壳体111和第二外壳体112，第一外壳体111和内壳12形成第一子腔10a11，第二外壳体112和内壳12形成第二子腔10a12，且第二外壳体112与内壳12之间的间隔距离大于第一外壳体111与内壳12之间的间隔距离。具体地，内壳12呈圆筒结构，因此本实施例中基于对外壳11的尺寸变化设置将外壳11划分成第一外壳体111和第二外壳体112，且第二外壳体112的半径大于第一外壳体111的半径，从而满足第二外壳体112与内壳12之间的间隔距离大于第一外壳体111与内壳12之间的间隔距离，即满足第一子腔10a11的体积小于第二子腔10a12的体积。
42.需要说明的是，还可以通过对内壳12的尺寸变化进行设置，以使第一子腔10a11的体积小于第二子腔10a12的体积。
43.参见图3，在另一种实施例中，第二混合腔10a2沿其中心轴线方式划分为与第一混合腔10a1连通的第三子腔10a21和连通第三子腔10a21与出气管30的第四子腔10a22，第三子腔10a21的半径沿其出气方向逐渐减小，第四子腔10a22的半径沿其出气方向逐渐增大。在本实施例中，第三子腔10a21与第一混合腔10a1连通，即混合气体从第一混合腔10a1流动到第三子腔10a21，同时，第三子腔10a21的半径沿其出气半径逐渐减小，即第三子腔10a21呈倒漏斗形，因此，混合气体可在第三子腔10a21中以涡流式旋转前进；第四子腔10a22则与第三子腔10a21连通，即混合气体从第三子腔10a21流动到第四子腔10a22，同时，第四子腔10a22的半径沿其出气方向逐渐增大，即第四子腔10a22呈漏斗形，因此混合气体在第四子腔10a22中可以涡流式旋转前进至出气管30。通过第三子腔10a21和第四子腔10a22增加了混合气体旋转混合的次数和效果，使得混合气体更趋于稳定；尤其在极限状态下(比如导入到目标氧气浓度较高或目标氧气浓度较低)可以保证混合气体的混合均匀度和稳定度良好。
44.在一些具体的实施例中，内壳12呈收腰结构，内壳12经其收腰线划分为第一内壳体121和第二内壳体122，第一内壳体121形成第三子腔10a21，第二内壳体122形成第四子腔10a22。需要说明的是，内壳12的形状包括且不局限于此。
45.在一些具体的实施例中，第一内壳体121的与第一混合腔10a1连通的开口大于第二内壳体122的与出气管30连通的开口。
46.参见图1-图3，在一种实施例中，出气管30包括与第二混合腔10a2连通的第一管部31和与第一管部31连通的第二管部32，且第一管部31的中心轴线与第二管部32的中心轴线成夹角设置。因此，混合气体依次通过第一管部31和第二管部32导出，其中，第一管部31的中心轴线与第二管部32的中心轴线呈夹角设置，因此，第一管部31与第二管部32之间存在拐角处，混合气体从第一管部31流动到第二管部32时，基于惯性作用会拐角处与第二管部32的内壁发生碰撞，再沿着第二管部32流动，通过转弯碰撞使得混合气体进一步混合充分。
47.在一些具体的实施例中，第一管部31的中心轴线与第二管部32的中心轴线之间的夹角为直角。即通过限定混合气体拐弯角度，增大混合气体与第二管部32的内壁的碰撞力度，加强混合气体的混合。
48.在一些具体的实施例中，第一管部31的中心轴线与第二混合腔10a2的中心轴线重合，以加强混合气体在第一管部31流动的惯性，间接加强混合气体与第二管部32的内壁的
碰撞力度。
49.在一种实施例中，第二管部32的半径沿其出气方向逐渐减小，且第二管部32的半径较大的一端形成探测口321。其中，探测口321用于与氧浓度传感器连接，探测口321沿第二管部32的中心轴线设置，以保证持续新鲜的混合气体流向氧浓度传感器，从而保证氧浓度监测值的准确性和稳定性。同时，探测口321由第二管部32的半径较大一端形成，使得混合气体先经过第二管部32缓冲再流动至探测口321，减少混合气体对氧浓度传感器的冲击。
50.在一种实施例中，出气管30还包括第三管部3313，第三管部3313的一端与第二管部32的远离第一管部31的一端连通，第三管部3313的另一端形成出气口331，且第三管部3313的中心轴线与第二管部32的中心轴线呈夹角。
51.在本实施例中，第三管部3313与第二管部32的远离第一管部31的一端连通，因此，从第二管部32流动到第三管部3313的混合气体首先在第二管部32中得到了缓冲；同时，第三管部3313的中心轴线与第二管部32的中心轴线呈夹角，因此，从第二管部32流动到第三管部3313的混合气体需拐弯流动，进一步减缓了混合气体从第三管部3313导出的流速，以适应呼吸机的使用。
52.在一些具体的实施例，第三管部3313的中心轴线与第二管部32的轴线重合，且第三管部3313的中心轴线与第一管部31的中心轴线平行。
53.在一种实施例中，壳体10还包括与外壳11的一端可拆卸连接的封盖13，以便对混合腔10a定时进行清理和维护。
54.气体混合结构还包括第一密封件41，封盖13的周壁具有第一密封槽，第一密封件41收容于第一密封槽与外壳11抵接，以保证封盖13对外壳11的密封封合。
55.其中，外壳11与内壳12可以为一体式结构，也可以为分体式结构。
56.在一种实施例中，外壳11与内壳12为分体式结构，内壳12朝向封盖13延伸形成若干个定位柱12a，相邻两个定位柱12a间隔形成连通口12b，第一混合腔10a1与第二混合腔10a2经连通口12b连通。
57.内壳12远离第二子腔10a12的一端具有第二密封槽，气体混合结构还包括收容于第二密封槽的第二密封件42，且第二密封件42与外壳11抵接。
58.在一种实施例中，气体混合装置100还包括加强筋结构50，加强筋结构50可设置在第一管部31与壳体10之间、第一管部31与第二管部32之间、第二管部32与第三管部3313之间、第三管部3313与第一管部31之间等，以加强气体混合装置100的整体稳定性。需要说明的是，加强筋结构50的具体位置包括且不局限于此。
59.在一些具体的实施例中，第一进气管21远离混合腔10a的一端形成第一进气口211。
60.在一种实施例中，第二进气管22包括与混合腔10a连通的第四管部221、固定在加强筋结构50上的第五管部222以及连接在第四管部221和第五管部222之间第六管部223；因此，第四管部221与混合腔10a的周壁相交形成第二相交点，且第四管部221的中心轴线与混合腔10a的第二相交点所在的径向呈夹角设置。其中，第五管部222远离第六管部223的一端形成第二进气口2221，且第二进气口2221与第一进气口211的朝向相同，以使得进气设备布置紧凑。
61.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例
中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
62.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。