CN102114296A - 呼吸机、两路气体混合控制机构、调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种两路气体混合控制机构，包括：混合阀、气容、比例阀、气控安全阀、节流部件、电磁阀；混合阀具有第一气体入口、第二气体入口、混合气体出口；气控安全阀具有控制气流接口、泄气进口、泄气出口；气容的进口与混合气体出口连接；气容的第一出口与电磁阀的一端连接；气容的第二出口与比例阀的一端连接；电磁阀的另一端分别与节流部件、气控安全阀的控制气流接口连接；节流部件与泄气口A连接；比例阀的另一端分别和气控安全阀的泄气进口连接、用于和患者管路C连接；气控安全阀的泄气出口与泄气口B连接。本发明可以适用于新生儿和成人患者。本发明不增加制造成本，不对比例阀的流量控制范围提出新的要求。

Description

呼吸机、两路气体混合控制机构、调整方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种呼吸机、两路气体混合控制机构、空气、氧气混合控制的调整方法。

背景技术

在呼吸机，麻醉机等医疗器械的使用过程中，必需对患者进行机械通气，对于正在接受治疗的患者来说，氧浓度的大小控制和气路安全压力的限制是非常重要的，特别是婴幼儿患者和危重症患者。

氧浓度的实现通常是通过调节空气和氧气流量的比例混合关系来实现，调节方法目前比较流行的有两种，一种是使用两个高精度比例阀分别控制两路气体的流量，并根据用户的设置，由这两个比例阀同时实现氧浓度和呼吸机的工作模式控制。另外一种是先由一套混氧阀，把空气和氧气按设定比例混合实现氧浓度后，输出混合气体，再通过一个比例阀控制流量实现呼吸机的工作模式。呼吸机的不同工作模式对流量的要求是差别较大的，通常范围在0到180LPM之间，在小潮气量设置和婴幼儿患者使用时，有时要求流量控制小到1LPM以下。

目前不管是混氧阀还是比例阀都存在一个技术缺陷，即小流量输出不稳定，流量波动，不连续，造成呼吸机向患者输出的气体氧浓度波动变化。

发明内容

本发明旨在提供一种两路气体混合控制机构，能够解决小流量下空气和氧气的精确混合的问题。

本发明提供了一种两路气体混合控制机构，包括：

混合阀、气容、比例阀、气控安全阀、节流部件、电磁阀；

混合阀具有第一气体入口、第二气体入口、混合气体出口；

气控安全阀具有控制气流接口、泄气进口、泄气出口；

气容的进口与混合气体出口连接；气容的第一出口与电磁阀的一端连接；气容的第二出口与比例阀的一端连接；

电磁阀的另一端分别与节流部件、气控安全阀的控制气流接口连接；节流部件与泄气口A连接；

比例阀的另一端分别和气控安全阀的泄气进口连接、用于和患者管路C连接；

气控安全阀的泄气出口与泄气口B连接。

优选地，两路气体混合控制机构，还包括：连接管，一端用于和患者管路C连接，另一端和比例阀的另一端连接。

优选地，两路气体混合控制机构，还包括：患者管路C，与连接管连接。

优选地，节流部件为气阻。

优选地，节流部件为节流阀。

优选地，节流阀为机械节流阀。

优选地，两路气体混合控制机构为空气、氧气混合控制机构，混合阀为混氧阀，两路气体混合控制机构为呼吸机上的空气、氧气混合控制机构。

本发明还提供一种呼吸机，包括前面所述的两路气体混合控制机构。

本发明还提供一种空气、氧气混合控制的调整方法：

其使用前面所述的两路气体混合控制机构，预先设定患者管路C的压力数值，调整混氧阀内空气和氧气的流量比例关系；

当需要比例阀提供小流量的气流时，而这个小流量已经小于混氧阀能够提供的混合气体氧浓度流量量程范围，开启节流阀向外泄气，泄气流量设定为混氧阀提供的混合气体的氧浓度最小量程；

当患者管路C压力超过设定压力数值时，电磁阀立即关闭，气控安全阀开启，患者管路C通过气控安全阀对大气泄压。

从混合气体出口处出来的气体，由于采用了泄气的方式，避开了混和阀或比例阀不能稳定控制流量的小量程范围，从混和阀输出的气体经过节流部件的分流，使得比例阀输出的气体流量可以小于混和阀或比例阀所输出的控制流量的最小量程范围，所以克服了现有的两路气体混合控制机构不能解决小流量下空气和氧气的精确混合的问题，进而达到了呼吸机在小流量设置工作时，向患者输出气体氧浓度的稳定性和准确性的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了根据本发明实施例的两路气体混合控制机构的结构。

注：图中标记为：混和阀4，执行机构41，空气入口42，调节阀芯43，混氧阀体44，氧气入口45，气容6，比例阀7，气控安全阀8，控制气流接口81，泄气进口82，泄气出口83，节流部件9，电磁阀10，混合气体出口11，泄气口A，泄气口B，连接管12，患者管路C。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

图1示意性示出了根据本发明实施例的两路气体混合控制机构的结构。如图1所示，根据本发明实施例的一种两路气体混合控制机构，包括：混合阀4、气容6、比例阀7、气控安全阀8、节流部件9、电磁阀10；

混合阀4具有第一气体入口42、第二气体入口45、混合气体出口11；

气控安全阀8具有控制气流接口81、泄气进口82、泄气出口83；

气容6的进口与混合气体出口11连接；气容6的第一出口与电磁阀10的一端连接；气容6的第二出口与比例阀7的一端连接；

电磁阀10的另一端分别与节流部件9、气控安全阀8的控制气流接口81连接；节流部件9与泄气口A连接；

比例阀7的另一端71分别和气控安全阀8的泄气进口82连接、用于和患者管路C连接；

气控安全阀8的泄气出口83与泄气口B连接。

从混合气体出口11处出来的气体，由于采用了泄气的方式，避开了混和阀4或比例阀7不能稳定控制流量的小量程范围，因而经过节流部件9的分流，使得比例阀7输出的气体流量可以小于混和阀或比例阀所输出的控制流量的最小量程范围。例如，混和阀4或比例阀7输出的第二气体的浓度(或体积百分比)的最小量程范围为1LPM，节流部件9泄出1LPM，上述1LPM的气体流量是可以量出的，那么，从混和阀4中输出的第二气体的浓度达到2LPM时，比例阀7输出的第二气体的浓度只有1LPM，这个流量已经小于混和阀4或比例阀7输出的第二气体的浓度(或体积百分比)的最小量程范围，因此，使用节流部件9泄出一定流量的第二气体(该流量一般大于等于混和阀4或比例阀7输出的第二气体的最小量程范围，以便于精确计算比例阀7输出的最小气体流量)可以细化比例阀7输出的最小气体流量。

再如，混和阀4或比例阀7输出的第二气体的浓度的最小量程范围为1LPM，节流部件9泄出2LPM，上述1LPM和2LPM的气体流量是可以量出的，那么，从混和阀4中输出的第二气体的浓度达到3LPM时，比例阀7输出的第二气体的浓度只有1LPM，这个流量已经小于混和阀4或比例阀7输出的第二气体的浓度(或体积百分比)的最小量程范围，因此，使用节流部件9泄出一定流量的第二气体可以细化比例阀7输出的气体流量。该流量一般大于等于混和阀4或比例阀7输出的第二气体的最小量程范围，以便于精确计算比例阀7输出的最小气体流量。

因此，本发明能够实现任意小的流量的输出。例如，需要比例阀7输出的第二气体的浓度只有0.2LPM，而混和阀4或比例阀7输出的第二气体的最小量程范围只有1LPM，那么设定混和阀4输出1.2LPM，节流部件9泄出1LPM，这两个流量是在混和阀4或比例阀7输出的最小量程范围内的，因此，比例阀7输出的第二气体的浓度只有0.2LPM是可以实现的。所以，本发明可以输出持续稳定的小流量混合气流。同时本发明又不增加制造成本，不对比例阀、混和阀的流量控制范围提出新的要求，在保持原有的流量控制范围即可实现比例阀小流量的输出。

优选地，两路气体混合控制机构，还包括：连接管12，一端用于和患者管路C连接，另一端和比例阀7的另一端71连接。这样，便于和患者管路C进行快速连接。

优选地，两路气体混合控制机构，还包括：患者管路C，与连接管12连接。这样，比例阀7输出的气体可以直接和患者管路C连接，节省了连接时间。

优选地，节流部件9为气阻或节流阀，这样，节流效果较好。优选地，节流阀为机械节流阀。这样，成本低，而且便于手动调整。

优选地，两路气体混合控制机构为空气、氧气混合控制机构，混合阀4为混氧阀，两路气体混合控制机构为呼吸机上的空气、氧气混合控制机构。第一气体为空气，第二气体为氧气。这样，可以实现空气、氧气混合的小流量的精确调整，可以广泛地应用于呼吸机、麻醉机上。当然，本发明还可以适用于其他两路气体混合的领域，不限于空气、氧气的混合。

本发明还一种呼吸机，包括前面所述的两路气体混合控制机构。这种呼吸机能够实现空气、氧气混合的小流量的精确调整，可以满足小潮气量设置和婴幼儿患者的使用状况。

本发明还一种空气、氧气混合控制的调整方法，

其使用前面所述的两路气体混合控制机构，预先设定患者管路C的压力数值，调整混氧阀内空气和氧气的流量比例关系；

当需要比例阀7提供小流量的气流时，而这个小流量已经小于混氧阀能够提供的混合气体氧浓度流量的最小量程范围，开启节流阀向外泄气，泄气流量设定为混氧阀提供的混合气体的氧浓度最小量程；

当患者管路C压力超过设定压力数值时，电磁阀10立即关闭，气控安全阀8开启，患者管路C通过气控安全阀8对大气泄压。

本发明的具体工作过程为：空气通过空气入口(即第一气体入口42)，氧气通过氧气入口(即第二气体入口45)进入混氧阀体(即混合阀4)。

图2中，混合阀4具有执行机构41，用于驱动混合阀的调节阀芯43上下移动调节空气和氧气的流量比例关系。该执行机构41可以实现电动驱动。两路气体混合后由混合气体出口11进入气容6，气容6有两个出口，一路接比例阀7，另一路接电磁阀10。混合气体通过比例阀7后，一路通入气控安全阀8，一路通向患者管路C。混合气体通过电磁阀10后一路进入气控安全阀8，另一路经过节流部件9(例如为节流阀)，进入大气环境。当呼吸机在小流量下工作时，即需要比例阀7提供小流量的气流时，而这个小流量已经小于混氧阀能够提供的准确氧浓度混合气体流量量程范围，此时通过开启节流阀，向外泄气，泄气流量一般设定为混氧阀能提供准确氧浓度的混合气体的最小量程。

由于泄气流量的存在，呼吸机工作流量区间跳过了混氧阀不能提供持续稳定氧浓度混合气体的区间。气容6的存在可以稳定比例阀前端的压力，保证空气氧气充分混合，使通入电磁阀10和比例阀7的混合气体氧浓度一致，从而保证用户设置氧浓度的准确性。气控安全阀8可以保证患者气道的压力安全，当患者气路压力超过设定值时，电磁阀10立即关闭，气控安全阀8开启，患者气路对大气泄压。

本发明实施例中，混合阀4可以为北京谊安医疗系统股份有限公司设计或生产的香格里拉500系列呼吸机中所使用的122008935型混合阀，气控安全阀8可以为北京谊安医疗系统股份有限公司设计或生产的香格里拉500系列呼吸机中所使用的122008988型气控安全阀，比例阀7可以为日本的SMC公司生产的气控安全阀，该比例阀可以应用在香格里拉500系列呼吸机中或其他呼吸机中。当然，本发明不限于上述各具体型号，只要能实现本发明的原理和功能都可以采用。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明可以适用于新生儿和成人患者。通过实验测试呼吸机输出流量在0到180LPM的范围内，均按使用要求稳定的实现了混合气体氧浓度的控制。同时又不增加制造成本，不对比例阀的流量控制范围提出新的要求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，在不矛盾的情况下，上述实施例或技术方案可以相互组合。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种两路气体混合控制机构，其特征在于，包括：

混合阀(4)、气容(6)、比例阀(7)、气控安全阀(8)、节流部件(9)、电磁阀(10)；

混合阀(4)具有第一气体入口(2)、第二气体入口(5)、混合气体出口(11)；

所述气控安全阀(8)具有控制气流接口(81)、泄气进口(82)、泄气出口(83)；

所述气容(6)的进口与所述混合气体出口(11)连接；所述气容(6)的第一出口与所述电磁阀(10)的一端连接；所述气容(6)的第二出口与所述比例阀(7)的一端连接；

所述电磁阀(10)的另一端分别与所述节流部件(9)、所述气控安全阀(8)的控制气流接口(81)连接；所述节流部件(9)与泄气口A连接；

所述比例阀(7)的另一端(71)分别和所述气控安全阀(8)的泄气进口(82)连接、用于和患者管路C连接；

所述气控安全阀(8)的泄气出口(83)与泄气口B连接。

2.根据权利要求1所述的两路气体混合控制机构，其特征在于，还包括：

连接管(12)，一端用于和所述患者管路C连接，另一端和所述比例阀(7)的另一端(71)连接。

3.根据权利要求2所述的两路气体混合控制机构，其特征在于，还包括：

患者管路C，与所述连接管(12)连接。

4.根据权利要求3所述的两路气体混合控制机构，其特征在于，

所述节流部件(9)为气阻。

5.根据权利要求3所述的两路气体混合控制机构，其特征在于，

所述节流部件(9)为节流阀。

6.根据权利要求5所述的两路气体混合控制机构，其特征在于，

所述节流阀为机械节流阀。

7.根据权利要求5所述的两路气体混合控制机构，其特征在于，

所述两路气体混合控制机构为空气、氧气混合控制机构，所述混合阀(4)为混氧阀，所述两路气体混合控制机构为呼吸机上的空气、氧气混合控制机构。

8.一种呼吸机，其特征在于，

包括根据权利要求7所述的两路气体混合控制机构。

9.一种空气、氧气混合控制的调整方法，其特征在于，

使用根据权利要求7所述的两路气体混合控制机构，预先设定患者管路C的压力数值，调整混氧阀(4)内空气和氧气的流量比例关系；

当需要比例阀(7)提供小流量的气流时，而这个小流量已经小于混氧阀(4)能够提供的混合气体氧浓度流量量程范围，开启节流阀(9)向外泄气，泄气流量设定为混氧阀(4)提供的混合气体的氧浓度最小量程；

当患者管路C压力超过设定压力数值时，电磁阀(10)立即关闭，气控安全阀(8)开启，患者管路C通过气控安全阀(8)对大气泄压。

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