CN101780302B - 麻醉蒸发器及温度补偿单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种麻醉蒸发器及温度补偿单元，该温度补偿单元与具有底壁的蒸发室配合，其包括第一装置及第二装置，第一装置与蒸发室的底壁连接，第一装置用于与蒸发室内的麻醉药液接触并根据药液温度变化而长度变化，第二装置与蒸发室连接，第一装置和第二装置之间形成供气流通过的气流间隙，当麻醉药液温度升高时，气流间隙变大；麻醉药液温度降低时，气流间隙变小。第一装置与蒸发室的底壁连接，只要蒸发室内还有麻醉药液，不论药液的液面在何位置，第一装置都会与麻醉药液直接进行接触，热交换效率高，温度补偿效果好。

Description

麻醉蒸发器及温度补偿单元

技术领域

本发明是关于一种麻醉蒸发器及温度补偿单元。

背景技术

麻醉蒸发器是一种能够有效的蒸发麻醉药液并能精确的将麻醉药按一定浓度输入麻醉呼吸回路的装置。麻醉蒸发器通常包括新鲜气体入口、压力补偿单元、新鲜气体截止阀、药芯单元、旁路、温度补偿单元、浓度控制单元、混合气体出口、加药单元及蒸发室。蒸发室是存储麻醉药液的容器，药芯单元放置在蒸发室内部，药芯单元的一部分浸泡在麻醉药液中，这样就使药芯单元中充满麻醉气体饱和蒸气。

新鲜气体由新鲜气体入口进入蒸发器后，一部分气体通过压力补偿单元后，通过新鲜气体截止阀进入药芯单元，当新鲜气体流经药芯单元时，新鲜气体将混合部分麻醉蒸气，携带麻醉蒸气的新鲜气体经过药芯单元后，进入浓度控制单元；另一部分新鲜气体进入旁路，经过温度补偿单元后，进入浓度控制单元并在浓度控制单元中和携带麻醉蒸气的新鲜气体汇合，通过浓度控制单元的控制，使两股气体以一定比例的麻醉蒸气浓度从混合气体出口输出。

当蒸发器连续使用时，由于麻醉药液的蒸发需要吸收热量，导致蒸发室内的温度降低，由于液体蒸发的速度随着温度降低而降低，进而蒸发室温度的降低导致麻醉剂蒸发速度降低，这样，从蒸发器输出的麻醉蒸气的浓度随之降低。另外，当蒸发室内的温度升高时，饱和蒸气压增大，则输出的麻醉蒸气的浓度会逐渐增大。

为了解决因温度变化而造成麻醉蒸气输出浓度变化的问题，一般通过流量调节型的温度补偿单元进行流量调节，蒸发室内的温度变化时，温度补偿单元会改变其阀口的通径，使通过旁路的旁路稀释气流的流量增多或减少，从而使蒸发器的浓度输出不会因温度变化而改变。

现有的一种温度补偿单元如图1所示，包括上阀口组件和下阀口组件，上阀口组件包括上阀口46和多根低温度膨胀系数的金属杆45，金属杆45与高温度膨胀系数的铜质金属体44装配在一起。下阀口组件包括下阀口47、竖直杆49及固定螺母50，该组件大致呈T型。竖直杆49与金属杆45的材质相同，均为低温度膨胀系数金属。竖直杆49与高温度膨胀系数的铜质金属阀座48装配在一起，从而构成了两个温度敏感阀。自新鲜气体入口41进来的新鲜气体通过旁路45进入上、下阀口之间，混合后的气体通过混合气体出口51输出。当蒸发室内的温度发生改变时，上、下阀口都会相对初始位置移动，改变两阀口之间的口径，达到温度补偿的目的。

但是，该补偿单元具有如下缺点：1)下阀口组件的长度较短，其只浸入到蒸发室的上方空间中，离蒸发室的底部还具有一段距离，在麻醉手术过程中，当麻醉剂的液面低于下阀口组件的底部时，药液就不会与高温度膨胀系数金属阀座直接接触了，不利于热交换，降低了补偿效果。2)上阀口组件安装有多根金属杆，进行标定时，需要对多根金属杆进行校准调节，结构复杂，对安装和调试的要求也较高，不易实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够提高温度补偿效果的麻醉蒸发器及温度补偿单元。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种麻醉蒸发器的温度补偿单元，与具有底壁的蒸发室配合，包括第一装置及第二装置，第一装置与蒸发室的底壁连接，第一装置用于与蒸发室内的麻醉药液接触并根据药液温度变化而长度变化，第二装置与蒸发室连接，第一装置和第二装置之间形成供气流通过的气流间隙，当麻醉药液温度升高时，气流间隙变大；麻醉药液温度降低时，气流间隙变小。

一种麻醉蒸发器，包括新鲜气体入口、混合气体出口、具有气流通道的主气路块及具有底壁的蒸发室，新鲜气体入口和气流通道通过第一气体支路和第二气体支路连接，气流通道与混合气体出口连接，第一气体支路包括依次设置的旁路及温度补偿单元，第二气体支路包括药芯单元，药芯单元置于蒸发室内部，温度补偿单元包括第一装置及第二装置，第一装置与蒸发室的底壁连接，第一装置用于与蒸发室内的麻醉药液接触并根据药液温度变化而长度变化，第二装置通过主气路块与蒸发室连接，第一装置和第二装置之间形成与气流通道相通的气流间隙，当麻醉药液温度升高时，气流间隙变大；麻醉药液温度降低时，气流间隙变小。

附图说明

图1是现有温度补偿单元的结构示意图；

图2是麻醉蒸发器的气路原理图；

图3是麻醉蒸发器的结构示意图；

图4是本实施方式温度补偿单元的结构示意图。

具体实施方式

如图2至图4所示，本实施方式麻醉蒸发器包括新鲜气体入口1、压力补偿单元2、新鲜气体截止阀3、药芯单元4、旁路5、温度补偿单元6、浓度控制单元7、混合气体出口8、加药单元9、蒸发室10及主气路块21。压力补偿单元2用于进行压力补偿，其可以混合气体出口8处压力变化时防止气体逆流，及在新鲜气体入口1处压力变化时稳定气体流速。蒸发室10是具有底壁101的用于存储麻醉药液的容器。药芯单元4置于蒸发室10内部，药芯单元4的一部分浸泡在麻醉药液中，使麻醉药液可以在药芯单元4上蔓延，药芯单元4可促进蒸发室中的麻醉药液由液态蒸发成气态，其表面积越大，则蒸发效果越好。加药单元9用于向蒸发室10补充麻醉药液。主气路块21设置在蒸发室10上方，其具有气流通道211。浓度控制单元7设于主气路块21的气流通道211上。

温度补偿单元6包括上阀片22、下阀片组件、阀座24及弹性密封圈。上阀片22与主气路块21螺纹连接，上阀片22的中央位置开有通孔221，该通孔221与设于气流通道211上的浓度控制单元7相通，上阀片22的外周壁和主气路块21之间通过O型弹性第二密封圈27密封。下阀片组件大致呈T型，其包括同轴线的下阀片23和阀杆25，下阀片23的直径大于阀杆25的直径，下阀片23与阀杆25的顶部螺纹连接。阀座24是金属体，其与蒸发室10内的麻醉药液直接接触并可根据麻醉药液的温度变化而长度变化。阀座24具有顶部241和底部242，自顶部241向底部242方向开有阶梯状安装槽，安装槽包括同轴线的内径较大的第一安装槽244和内径较小的第二安装槽245，第一安装槽244的内径大于下阀片23的直径，第二安装槽245的内径大于阀杆25的直径。上阀片22位于下阀片23的上方，且上、下阀片22、23之间形成气流间隙30，气流间隙30与上阀片22的通孔221连通。

阀座的顶部241固定，阀座的底部242与蒸发室的底壁101密封配合。下阀片组件置于阀座24的安装槽内，下阀片23与第一安装槽244槽壁之间设有O型弹性第一密封圈29，阀杆25向下伸入第二安装槽245，阀杆25的底部向下穿出阀座底部242后与螺纹调节件26连接，使下阀杆组件定位在阀座底部242。阀座24是温度膨胀系数较高的金属体，阀杆25由膨胀系数较低的材料制成，温度变化时，阀杆25的长度基本不会因温度变化而变化。

新鲜气体由新鲜气体入口1进入麻醉蒸发器后，分为旁路稀释气流和载气气流两路。旁路稀释气流经过旁路5、温度补偿单元6的气流间隙30、通孔221后进入主气路块21的气流通道211，最后进入浓度控制单元7；载气气流经过压力补偿单元2、新鲜气体截止阀3后直接进入蒸发室10，进入蒸发室10后，载气气流携带麻醉蒸气并通过主气路块21的气流通道211进入浓度控制单元7，通过浓度控制单元7的控制，使两路气体混合并以一定比例的麻醉气体浓度从混合气体出口8输出麻醉蒸发器。

当蒸发室内部的麻醉药液的温度升高时，阀座24的长度增加，由于阀座顶部241固定，阀座底部242相对阀座顶部241产生了向下的相对移动，与阀座底部242连接的阀杆25随着阀座24一起向下移动，带着下阀片23相对上阀片22向下移动，下阀片23与上阀片22之间的气流间隙30增大，旁路稀释气流的流量增大了，由于进入麻醉蒸发器的新鲜气体流量不变，所以进入蒸发室10的载气气流的流量相应减少。通过增大旁路稀释气流的流量来补偿因温度升高所导致的饱和蒸气压的增大，维持麻醉蒸气输出浓度的恒定。

当麻醉药液的温度降低时，阀座24长度减小，阀座底部242相对阀座顶部241向上移动，下阀片23也随着向上移动，下阀片23和上阀片22之间的气流间隙30减小，旁路稀释气流的流量减小，进入蒸发室10的载气气流的流量则相应增加，维持蒸气输出浓度的恒定。

温度补偿单元包括第一装置及第二装置，第一装置与蒸发室的底壁连接，第一装置用于与蒸发室内的麻醉药液接触并根据药液温度变化而长度变化，第二装置与蒸发室连接，第一装置和第二装置之间形成供气流通过的气流间隙，当麻醉药液温度升高时，气流间隙变大；麻醉药液温度降低时，气流间隙变小。通过第一装置和第二装置的相对运动，实现对气流间隙大小的控制。第一装置与蒸发室的底壁连接，只要蒸发室内还有麻醉药液，不论药液的液面在何位置，第一装置都会与麻醉药液直接进行接触，热交换效率高，温度补偿效果好。

第一装置可以包括阀座和上阀片，第二装置可以包括下阀片。上阀片22固定不动，下阀片23随着阀座24长度的伸缩而上下移动，使整个温度补偿单元容易调节，有效降低了成本；当然，上、下阀片也可都可动，利用上、下阀片之间的相对移动，来调节气流间隙30的大小，进而调节旁路稀释气流和载气气流的流量比。下阀片23固定在阀杆25顶部，阀杆25底部与阀座底部242连接，阀座24的线膨胀系数大于阀杆25的线膨胀系数，使阀座因温度变化而长度变化时，下阀片23的上下移动距离最大；当然，在满足下阀片能够随着阀座的长度变化而上下移动的条件下，下阀片23也可通过阀杆25安装在阀座24的其它部位。阀杆25的底部可穿过阀座24的底部并与螺纹调节件26连接，从而可以实现对下阀片23初始位置的标定调节；阀杆25的数量可以有一个或一个以上，较佳的是为一个，使标定点只有一个，从而便于装配、调试及对下阀片初始位置的标定调节。温度补偿单元也可不设置阀杆25，而使下阀片23直接定位在阀座24上，在阀座24因温度变化而长度变化时，下阀片23可以随着上下移动，实现对气流间隙30的调节。气流间隙形成于上阀片和下阀片之间，当然也可以不使用阀片而直接通过长度可变的阀座与形成气流间隙的相对固定的部分之间的间隙改变来实现温度补偿。下阀片和阀座通过第一密封件密封，上阀片和主气路块通过第二密封件密封，可以防止旁路稀释气流泄露，该密封件可以为O型弹性密封圈，或者是其它可以起到密封效果的元件。

阀座24是具有一定线膨胀系数的金属体，其具有相对的顶部241和底部242及位于顶部、底部之间的中部243，麻醉药液的温度升高或降低时，阀座的长度伸长(底部和顶部的间距增加)或缩短(顶部和底部的间距减小)。阀座24的顶部241可以固定，而阀座的底部242与蒸发室10的底壁101密封配合(即顶部被约束，底部自由)；当然，也可以是阀座的中部固定(即顶部和底部均自由)或底部固定(即底部被约束，顶部自由)。阀座24可以采用一种线膨胀系数较高的非铜质的金属，其成本比铜低且重量轻，使得整个麻醉蒸发器的重量减轻，便于携带和运输。当然，阀座也可以采用铜质或者其他金属，可采用单质金属也可以采用合金；若有其它不与麻醉药液进行反应、且具有良好的热胀冷缩性质的其他材料也可以。

麻醉蒸发器包括新鲜气体入口、混合气体出口、具有气流通道的主气路块及具有底壁的蒸发室，新鲜气体入口和气流通道通过旁路稀释气流支路和载气气流支路连接，气流通道与混合气体出口连接，旁路稀释气流支路包括依次设置的旁路及温度补偿单元，载流气体支路包括药芯单元，药芯单元置于蒸发室内部，温度补偿单元具有形成于上阀片和下阀片之间的气流间隙。对于旁路稀释气流支路，旁路稀释气流顺次流经旁路、气流间隙及流体通道；对于载气气流支路，载气气流流经药芯单元而携带麻醉蒸气后流入流体通道。对于载气气流支路，其还可以设置压力补偿单元和新鲜气体截止阀，压力补偿单元、新鲜气体截止阀及药芯单元顺次连接。麻醉蒸发器还可包括设置在流体通道上的浓度控制单元，旁路稀释气流支路和载气气流支路汇集在该浓度控制单元的气体输入的一侧，该浓度控制单元的气体输出的一侧与混合气体出口相通。由于阀座的底部与蒸发室的底壁密封配合，只要蒸发室内还有麻醉药液，不论药液的液面在何位置，阀座都会与麻醉药液直接进行接触，热交换效率高，温度补偿效果好。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种麻醉蒸发器的温度补偿单元，与具有底壁的蒸发室配合，包括第一装置及第二装置，第二装置与蒸发室连接，第一装置和第二装置之间形成供气流通过的气流间隙，当麻醉药液温度升高时，气流间隙变大；麻醉药液温度降低时，气流间隙变小，其特征在于：第一装置包括置于蒸发室内部并与蒸发室的底壁连接的阀座，所述阀座用于与蒸发室内的麻醉药液直接接触并根据药液温度变化而长度变化。

2.根据权利要求1所述的麻醉蒸发器的温度补偿单元，其特征在于：所述第一装置还包括与所述阀座连接的下阀片，所述阀座的底部与蒸发室的底壁密封连接，所述第二装置包括上阀片，所述下阀片位于上阀片下方，所述气流间隙形成于所述上阀片和下阀片之间，当麻醉药液温度升高时，阀座伸长，下阀片相对上阀片向下移动；麻醉药液温度降低时，阀座缩短，下阀片相对上阀片向上移动。

3.根据权利要求2所述的麻醉蒸发器的温度补偿单元，其特征在于：所述温度补偿单元还包括一根阀杆，下阀片固定在阀杆的顶部，阀杆的底部与阀座的底部连接，阀座的线膨胀系数大于阀杆的线膨胀系数。

4.根据权利要求3所述的麻醉蒸发器的温度补偿单元，其特征在于：所述温度补偿单元还包括螺纹调节件，阀杆的底部向下穿过阀座的底部并与螺纹调节件螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的麻醉蒸发器的温度补偿单元，其特征在于：所述下阀片的直径大于阀杆的直径，阀座设有自其顶部向底部延伸的安装槽，安装槽包括内径较大的第一安装槽和内径较小的第二安装槽，下阀片置于第一安装槽中并与阀座通过第一密封件密封，阀杆伸入第二安装槽。

6.根据权利要求4所述的麻醉蒸发器的温度补偿单元，其特征在于：所述上阀片固定在主气路块上。

7.根据权利要求6所述的麻醉蒸发器的温度补偿单元，其特征在于：所述上阀片具有通孔，气流间隙、通孔及气流通道顺次连通。

8.根据权利要求7所述的麻醉蒸发器的温度补偿单元，其特征在于：所述上阀片和主气路块通过第二密封件密封。

9.根据权利要求4所述的麻醉蒸发器的温度补偿单元，其特征在于：所述阀座的顶部固定。

10.一种麻醉蒸发器，包括新鲜气体入口、混合气体出口、具有气流通道的主气路块及具有底壁的蒸发室，新鲜气体入口和气流通道通过第一气体支路和第二气体支路连接，气流通道与混合气体出口连接，第一气体支路包括依次设置的旁路及温度补偿单元，第二气体支路包括药芯单元，药芯单元置于蒸发室内部，温度补偿单元包括第一装置及第二装置，第二装置通过主气路块与蒸发室连接，第一装置和第二装置之间形成与气流通道相通的气流间隙，当麻醉药液温度升高时，气流间隙变大；麻醉药液温度降低时，气流间隙变小，其特征在于：第一装置包括置于蒸发室内部并与蒸发室的底壁连接的阀座，所述阀座用于与蒸发室内的麻醉药液直接接触并根据药液温度变化而长度变化。

11.根据权利要求10所述的麻醉蒸发器，其特征在于：所述第一装置还包括与所述阀座连接的下阀片，所述阀座的底部与蒸发室的底壁密封连接，所述第二装置包括上阀片，所述下阀片位于上阀片下方，所述气流间隙形成于所述上阀片和下阀片之间，当麻醉药液温度升高时，阀座伸长，下阀片相对上阀片向下移动；麻醉药液温度降低时，阀座缩短，下阀片相对上阀片向上移动。

12.根据权利要求11所述的麻醉蒸发器，其特征在于：所述温度补偿单元还包括阀杆和螺纹调节件，下阀片固定在阀杆的顶部，阀杆的底部向下穿过阀座的底部并与螺纹调节件螺纹连接，阀座的线膨胀系数大于阀杆的线膨胀系数。

13.根据权利要求12所述的麻醉蒸发器，其特征在于：所述上阀片与主气路块固定，上阀片具有通孔，旁路、气流间隙、通孔及气流通道顺次连通。

14.根据权利要求13所述的麻醉蒸发器，其特征在于：所述阀座的顶部固定。

15.根据权利要求12所述的麻醉蒸发器，其特征在于：所述气流通道上设有浓度控制单元，第一气体支路和第二气体支路汇集在该浓度控制单元，浓度控制单元与混合气体出口连通。

16.根据权利要求15所述的麻醉蒸发器，其特征在于：所述第二气体支路还包括压力补偿单元和新鲜气体截止阀，压力补偿单元、新鲜气体截止阀及药芯单元顺次连接。

Images