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药液蒸发器无效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及医疗器械技术领域,更具体地,涉及一种药液蒸发器。

相关背景技术

[0002] 麻醉蒸发器是麻醉机的一个重要部件,能够有效的蒸发麻醉药液,并能精确地控制麻醉剂的蒸发气体和新鲜气体的混合,使其按麻醉师设定的浓度准确地输出至病人,该
装置应具备使麻醉蒸汽的浓度不受温度、压力、流量等变化而受到影响的能力。
[0003] 在麻醉蒸发器的实际应用中,新鲜气体进入蒸发器内,气体被分为两路,一路称为载气,另一路称为旁路气。载气经压力补偿单元进入新鲜气体控制阀,进入药芯单元,再进入蒸发室,随后经过浓度控制单元进入混合气体出口。旁路气经过温度及流量补偿单元进入混合气体出口。
[0004] 相关技术中,一方面,浓度控制单元放在载气气路上,其浓度的控制是依靠调节麻醉蒸汽的输出来实现的,其缺点是在此状态下的调节方式,输出的混合气体的流量与压力曲线与麻醉蒸汽的流量与压力曲线不完全匹配,使得麻醉气体浓度的精度不高,对不同新
鲜气体流量下的适应性较差,从而降低了浓度稳定性。另一方面,压力补偿单元和温度及流量补偿单元结构复杂、成本高,对麻醉蒸汽浓度控制较为复杂。因此麻醉蒸发器存在改进空间。

具体实施方式

[0033] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0034] 下面结合附图具体描述根据本发明实施例的药液蒸发器100。
[0035] 如图1至图7所示,根据本发明实施例的药液蒸发器包括机体10、蒸发室21、药芯22和流量控制装置31。其中,机体10上设有进气口11和出气口12,机体10内限定有设在
进气口11和出气口12之间的第一气路20和第二气路30。蒸发室21设在机体10内,蒸发
室21内盛放药液,第一气路20经过蒸发室21以将蒸发室21内的药液带出出气口12。药
芯22设在第一气路20上且位于蒸发室21内。流量控制装置31设在第二气路30上以控
制第二气路30内气体的流量。
[0036] 由此,根据本发明实施例的药液蒸发器100,通过在第二气路30上设置流量控制装置31,可以使通过第二气路30上的气体流量更平稳,当第一气路20上的药液蒸汽与第二
气路30上的气体混合后从出气口12排出时,从出气口12输出的混合气体的流量稳定性得
到提高,而且输出的混合气体的流量和压力曲线与药液蒸汽的流量和压力曲线匹配度高,
从而使混合药液气体的流量精度和稳定性得到提高。
[0037] 相关技术中的药液蒸发器可用于对麻醉药液的蒸发与控制,从进气口进入的新鲜气体分为两路,一路称为载气,另一路称为旁路气体。载气与旁路气体在出气口混合输出混合药液气体。该麻醉蒸发器的流量控制装置设在载气气路上,载气气路上的气体通过蒸发
室后再通过流量控制装置。出气口输出的混合药液气体浓度的控制主要是依靠调节载气气
路上的药液蒸汽的输出来实现的。此种调节方式使输出的混合药液气体的流量和压力曲线
与药液蒸汽的流量和压力曲线匹配度低,输出的混合药液气体的浓度的精度不高。而且如
果从进气口输入新鲜气体的流量不同,也会导致输出的混合药液气体的浓度不稳定,因此
其对新鲜气体流量的变化适应性较差,输出的混合药液气体浓度稳定性不高。
[0038] 而根据本发明实施例的药液蒸发器100,如图3所示,第一气路20为载气气路,第二气路30为旁路气路。流量控制装置31设在第二气路30上,通过第二气路30上的流量
控制装置31对第二气路30的流量进行控制。换言之,也就是流量控制装置31设在旁路气
路上,并对旁路气体的流量进行控制。该药液蒸发器100改善了输出的混合药液气体的流
量与压力曲线,增大了在出气口12输出的混合药液气体的流量与压力曲线和药液蒸汽的
流量与压力曲线的匹配度,使混合药液气体的浓度的精度更高。而且也能提高对新鲜气体
流量变化的适应性,使输出的混合药液气体的浓度稳定性提高。
[0039] 根据本发明的一个实施例,流量控制装置31包括阀座311和上阀片312。其中,阀座311的一侧设有第二气路进口3111,阀座311的另一侧设有第二气路出口。上阀片312
沿其轴线可枢转地安装在阀座311上,上阀片312的下表面上设有与上阀片312同轴的弧
形槽3121。弧形槽3121分别与第二气路进口3111和第二气路出口导通,弧形槽3121从一
端到另一端的深度逐渐增大。
[0040] 具体地,如图4和图5所示,其中图4中的箭头示出了气体的流向。上阀片312设有弧形槽3121,弧形槽3121的深度沿着其在上阀片312延伸的轴线逐渐增大或减小。在弧
形槽3121的一端为槽深处31211,另一端为槽浅处31212。槽深处31211和槽浅处31212与
第二气路进口3111和第二气路出口形成可供气体通过的气体通道。通过对上阀片312的
旋转,阀座311与上阀片312之间的缝隙的截面积增大或减小,也就是旁路气体通过气体通
道的截面积增大或减小。
[0041] 其中,上阀片312枢转的轴线所在的位置即弧形槽3121的轴线所在的位置,也就是说,上阀片312的枢转轴与弧形槽3121的轴线重合。该轴线所在位置到第二气路进口
3111之间的距离与到第二气路出口之间的距离相等,并且该距离等于弧形槽3121的半径。
当流量控制装置31需要有气体导通时,弧形槽3121在沿其轴线转动的过程中始终与第二
气路进口3111和第二气路出口导通,从而保证气体在流量控制装置31内的流通。
[0042] 由此,旋转上阀片312可改变旁路气体通过气体通道的截面积,从而使旁路气体的流量发生改变,实现对旁路气体流量的控制,控制过程简单;而且经过流量控制装置31
的旁路气体与第一气路20上的药液蒸汽混合,在出气口12能输出浓度稳定的混合药液气
体。
[0043] 弧形槽3121的具体结构没有特殊限制,可选地,根据本发明的一个实施例,弧形槽3121形成为优弧。具体地,如图5所示,弧形槽3121大致形成为部分断开的环形结构,
在弧形槽3121的两端也形成为圆弧形。弧形槽3121在上阀片312延伸所成的弧度大于
180°。弧形槽3121的圆心与阀座311的第二气路进口3111和第二气路出口的中点重合。
由此,在转动上阀片312时,弧形槽3121与第二气路进口3111和第二气路出口形成的气体
通道的截面积变化均匀,从而可提高流量控制装置31对通过第二气路30的旁路气体的流
量调节的精度,而且调节方便。
[0044] 另外,流量控制装置31的结构不限于上述实施例描述的流量控制装置31。也就说除了上述实施例描述的弧形槽3121的深度可变化的流量控制装置31,也可以是使弧形
槽3121的截面积可变的装置,例如可对弧形槽3121的截面积的宽度等其他参数进行调节。
流量控制装置31也不限于上述实施例描述的弧形槽3121可变的盘状控制装置,可以是旁
路气体通道的截面积可调节的装置。
[0045] 如图6所示,根据本发明的一个实施例,药液蒸发器还包括气阻23,气阻23设在机体10内且位于蒸发室21和出气口12之间。具体地,气阻23设置在第一气路20上,也就是气阻23设置在载气气路上。
[0046] 由此,从蒸发室21输出的药液蒸汽通过气阻23,可提高药液蒸汽的流量稳定性,从而药液蒸汽输出的流量压力曲线的稳定性得到增强,不会使药液蒸汽的流量压力曲线出
现急升或急降的点,从而稳定在出气口12输出的混合药液气体的输出浓度;而且还可以在
药液蒸发器100中使用阻力不同的气阻23,以使药液气体的流量能进行调节,从而辅助调
节药液气体的流量。
[0047] 气阻23的结构可以为多种,可选地,根据本发明的一个实施例,气阻23包括多个依次贴合设置的金属筛网层。由此,可以根据筛网层数以及筛网目数来确定气阻23的阻
力,气阻23的阻力参数调节简单。
[0048] 另外,气阻23也可以是由一个折叠的筛网构成的,筛网的材质不限。或者气阻23是由不同孔径的圆柱构成的装置,从而气阻23的阻力可以根据需要进行设置,当气体通过
不同孔径的圆柱构成的气阻23时,气体的流量会更稳定。
[0049] 根据本发明实施例的药液蒸发器100,第一气路20上设置了气阻23,第二气路30上设置了流量控制装置31,也就是在载气气路上设置了气阻23,旁路气路设置流量控制装
置31,流量控制装置31与气阻23进行了有效地结合。利用第二气路30上的流量控制装置
31对旁路气体的流量进行控制,以及第一气路20上的气阻23来调节载气气路中的药液蒸
汽的流量。这种以第一气路20的控制为主、第二气路30控制为辅的气路系统,也就是流量
控制装置31与气阻进行协同控制的气路系统,优化了第一气路20和第二气路30的气体的
流量压力曲线,改善了气流的流量压力特性曲线的平稳性,提高了药液气体输出的精度和
稳定性。
[0050] 根据本发明的一个实施例,药液蒸发器100还包括温控阀32,温控阀32设在第二气路30上以控制第二气路30内气体的流速。由此,温控阀32可使输出的药液气体的流速
不会因为温度以及流量的变化而变化,从而输出的药液气体的浓度更稳定。
[0051] 具体地,如图7所示,根据本发明的一个实施例,温控阀32包括底板321、温控阀阀座322、弹簧片324和活动板325。其中,温控阀阀座322设在底板321上且与底板321之间限定出间室323,温控阀阀座322上设有与间室323导通的进气孔3231和出气孔3232。
弹簧片324设在间室323内且安装在温控阀阀座322上。活动板325的一端与弹簧片324
相连,活动板325的另一端在第一位置3251和第二位置3252之间可切换。活动板325位
于第一位置3251时,活动板325的上表面贴合温控阀阀座322,活动板325位于第二位置
3252时,活动板325的上表面与温控阀阀座322之间形成与出气孔3232导通的间隙A。
[0052] 由此,温控阀32可以实现控制活动板325在第一位置3251和第二位置3252之间的切换,也就是温控阀32可控制间隙A的开度大小,从而控制温控阀32的第二气路出口输
出的旁路气体的流量,控制过程简单可靠,而且温控阀32的结构紧凑。
[0053] 可以理解的是,温控阀32的活动板325、温控阀阀座311等部件的形状和连接的方式没有限制,只要温控阀32能满足控制间隙A的开度大小的条件即可。
[0054] 下面具体描述温控阀32在气体流量和温度发生变化时的工作原理和过程。图7中的箭头示出了气体的流向,当旁路气体经过第二气路30从进气孔3231流入温控阀32的
间室323内时,旁路气体通过温控阀32中的间隙A流向出气孔3232,然后从出气孔3232流
出。
[0055] 当新鲜气体的流量增大时,新鲜气体通过第二气路30的流量也相应的增大,流入间室323中的旁路气体压力增大,此时作用于活动板325外侧的压力也增大。在外侧压力
的作用下,固定在弹簧片324上的活动板325偏向温控阀阀座322的内壁面,即偏向第一位
置3251,使得温控阀阀座322与活动板325之间的间隙A的开度减小,即温控阀阀座322的
内壁面与活动板325之间的间距减小。流入温控阀32的进气孔3231的气体流量减小,第
二气路30中的旁路气体的流量得到调节。从而实现了在新鲜气体流量较大的情况下,从出
气口12输出的混合药液气体的浓度的调节,使出气口12输出的混合药液气体的浓度更稳
定。
[0056] 当新鲜气体的流量减小时,流入间室323中的旁路气体的压力减小,此时作用于活动板325上的压力也减小。活动板325在弹簧片324的回弹作用下,使得活动板325和
温控阀阀座322之间的间隙A的开度增大,即活动板325与温控阀阀座322的内壁面之间
的间距增大。流入进气孔3231中的气体流量增大,第二气路30的旁路气体的输出流量得
到调节。从而实现了在新鲜气体小流量的情况下,使从出气口12输出的混合药液气体的浓
度更稳定。
[0057] 温控阀32内设有热敏片,热敏片能感知温度。当温度升高时,从蒸发室21输出的药液气体的流量增加。而温控阀32在热敏片的作用下使得间隙A的开度增大,使得从进气
孔3231进入温控阀32的旁路气体的流量增大,第二气路30上输出的旁路气体的流量增
大,在出气口12旁路气体会稀释第一气路20输出的药液气体的浓度,从而在出气口12输
出的混合药液气体的浓度更稳定。反之亦然。
[0058] 根据本发明的一个实施例,药液蒸发器100还包括压力补偿装置24,压力补偿装置24设在第一气路20上以调节第一气路20内气体的气压。由此,压力补偿装置24能使
第一气路20上的气体压力更稳定,从而在出气口12输出的混合药液气体的浓度更稳定。
[0059] 可选地,如图2所示,根据本发明的一个实施例,压力补偿装置24为螺旋筒。具体地,螺旋筒内设有螺旋状延伸的螺旋槽。由此,压力补偿装置24的结构简单,外形美观,易于加工,装配方便。
[0060] 另外压力补偿装置24的结构还可以有其他结构,螺旋筒中的管路可以为螺旋状,或者螺旋管路与直管相接布置,同样可以实现对气体浓度的补偿。
[0061] 当药液蒸发器100在出气口12处气体的压力增大时,部分混合药液气体在压力作用下通过流量控制装置31及温控阀32返回到压力补偿装置24的入口处。在压力补偿装
置24中的螺旋管路作用下,使得此部分回流的混合药液气体不会进入蒸发室21。当在出气
口12的压力减小时,此部分回流的混合药液气体也不会因为泵吸原理进入蒸发室21,出气
口12输出的混合药液气体的浓度更稳定。从而实现了在压力波动下,压力补偿装置24对
混合药液气体浓度的补偿,稳定在出气口12输出的混合药液气体的浓度。
[0062] 因此,当药液蒸发器100与呼吸机一起使用时,螺旋筒可以消除因呼吸机产生的周期压力波动对药液气体浓度的影响,可有效防止压力波动对药液气体浓度的增大或减小
的情况发生,实现了在压力波动的情况下,稳定药液气体的输出浓度。
[0063] 药液蒸发室21还可以设置其他部件,可选地,根据本发明的一个实施例,药液蒸发器100还包括:药液显示单元211,药液显示单元211设在机体10上以显示蒸发室21内
药液的量。由此,药液显示单元211可以显示药液液面的高度,方便使用者对药液的多少进行判断,增加了药液蒸发器100的使用便利性。
[0064] 在药液蒸发器100上还设置有气体控制阀25,如图3所示,气体控制阀25设在压力补偿装置24与蒸发室21之间,气体控制阀25可以控制气体的导通与关闭的状态。
[0065] 下面具体描述根据本发明实施例的药液蒸发器100的装配过程。
[0066] 如图1和图2所示,药液显示单元211装于注药单元13上,位于蒸发室21的前端左侧,注药单元13用螺钉和机体10连接。温控阀32通过底板321与机体10用螺钉连接。
[0067] 将压力补偿装置24放入药芯22,并用螺钉在压力补偿装置24底部将压力补偿装置24和药芯22连接,在压力补偿装置24的上部用螺钉将压力补偿装置24和流量控制装
置31的阀座311连接。
[0068] 将气阻23装入药芯22的出口处,再用螺钉将机体10与阀座311相连,至此,流量控制装置31、机体10、温控阀32、药芯22、压力补偿装置24、药液显示单元211和注药单元
13装在一起,随后依次装配其它附属件。
[0069] 总而言之,根据本发明实施例的药液蒸发器100,其在第二气路30上设置流量控制装置31,在第一气路20上设置气阻23,流量控制装置31和气阻23进行有效结合,优化
了第一气路20、第二气路30以及混合气路中气体的流量压力曲线,提高了新鲜气体和混合
药液气体的流量压力曲线的吻合度。
[0070] 通过温控阀32和压力补偿装置24对流量和压力波动实现了有效地补偿,提高了输出的混合药液气体浓度的精度和稳定性。
[0071] 因此,该药液蒸发器100能确保输出的混合药液气体的浓度与设定的浓度一致,即输出的混合药液气体的浓度不会因为温度的变化、新鲜气体流量的变化、呼吸机工作时
引起的压强波动而使其浓度发生变化。药液蒸发器100将温控阀32、压力补偿装置24以及
气阻23有效结合起来,实现了对药液气体在新鲜气体流量变化、温度变化和压力波动的情
况下的补偿,该药液蒸发器100整体结构紧凑,加工容易,拆装方便。
[0072] 根据本发明实施例的药液蒸发器100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
[0073] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。
[0074] 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”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0075] 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。
[0076] 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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0077] 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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,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进行接合和组合。
[0078] 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。

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