CN103182128B - 具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器，包括新鲜气体进口、混合气体出口、旁路气气路、载气气路，所述旁路气气路上设置有温控阀，所述载气气路上设置有麻醉剂蒸发室，所述载气气路上还设置有曲管盒，所述曲管盒内部具有迂曲空腔，所述迂曲空腔的进口分别与新鲜气体进口、温控阀进口相通，所述迂曲空腔的出口与蒸发室进口相通，所述温控阀上具有供气体流向其内部的气流缝隙，当新鲜气体进口处流量增大时，气流缝隙变小，以使流入温控阀的新鲜气体流量减小；新鲜气体进口处流量减小时，气流缝隙增大，以使流入温控阀的新鲜气体流量增大。该麻醉蒸发器具有结构简单、易于加工、拆装方便的优点。

Description

具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器

技术领域

本发明涉及麻醉机领域，尤其涉及一种具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器。

背景技术

蒸发器是麻醉机的一个重要部件，其能够有效的蒸发麻醉药液，产生麻醉剂蒸发气体，并与新鲜气体混合，按麻醉师设定的浓度准确输入麻醉呼吸回路，进而输出至病人端。

实际应用中，新鲜气体进入蒸发器内，气体分为两路，一路称为载气，进入麻醉剂蒸发室，其能有效的携带出麻药蒸发气体，另一路称为旁路气，通过温控阀，然后两路气体混合为麻醉气体，输出至病人端。现代麻醉机蒸发器采用专门的补偿装置，以排除温度、流量、压力等因素的影响，确保输出恒定正确的麻醉药浓度；压力一流量补偿型蒸发器在新鲜气体出口压力或流量发生变化时，能通过自动补偿机制减缓压力、流量、泵吸效应等因素的干扰，保持挥发性吸入麻醉药蒸发速度恒定，从而保证蒸发器的麻醉气体输出浓度稳定。

为了确保蒸发器输出的麻醉气体浓度与设定的浓度一致，即输出麻醉气体的浓度一方面不会因为新鲜气体流量的增大而使其浓度降低，另一方面也不会因为呼吸机工作时引起的压力波动而使其浓度增大，基于这两方面考虑，现有技术主要通过在两路气路的适当位置上增加阻抗来实现的。

例如参见图1所示，新鲜气体进入蒸发器，分为旁路气和载气，旁路气流经温控阀，载气流经蒸发室，最后两路气混合为麻醉气体输出(如图1中实线箭头所示)，在旁路气气路、载气气路上均增加阻抗，当新鲜气体流量增大时，通过在旁路气气路上设置的阻抗，使得流入温控阀的新鲜气体流量减小；当呼吸机工作引起压力波动时，使部分混合气体回流至载气气路的阻抗内，(如图1中虚线箭头所示)，旁路气气路的阻抗类型可以为能形成非线性湍流的不同形状、大小的空腔类型，也可为是在气路中增加一个气阻，气阻形式可以是轴线方向开一小孔的小圆柱，也可以是其它形状，从而减小气流的截面积，实现大流量下麻醉气浓度稳定输出；载气气路的阻抗类型可以是螺旋状空腔管路，也可以是其它形状的能增加阻抗的管路，通过增加阻抗，防止在蒸发器出口处因呼吸机工作时压力波动而造成的麻醉气体浓度增大。

现有技术中旁路气路和载气气路的适当位置上增加不同类型的阻抗，其存在结构相对复杂、加工成本较高和拆装不方便的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器，其在旁路气路上充分利用温控阀的结构特点，将温度与气压相结合，实现新鲜气体大流量的补偿；在载气气路上利用曲管盒来增加载气在进入蒸发室之前受到的阻抗，实现呼吸机工作时的压力波动补偿，具有结构简单、易于加工、拆装方便的优点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器，包括新鲜气体进口、混合气体出口、旁路气气路、载气气路，所述旁路气气路上设置有温控阀，所述载气气路上设置有麻醉剂蒸发室，所述载气气路上还设置有曲管盒，所述曲管盒内部具有迂曲空腔，所述迂曲空腔的进口分别与新鲜气体进口、温控阀进口相通，所述迂曲空腔的出口与蒸发室进口相通，所述温控阀上具有供气体流向其内部的气流缝隙，当新鲜气体进口处流量增大时，气流缝隙变小，以使流入温控阀的新鲜气体流量减小；新鲜气体进口处流量减小时，气流缝隙增大，以使流入温控阀的新鲜气体流量增大。

进一步的，还包括阀座，所述阀座上设置进气口和出气口，所述进气口与新鲜气体进口相通，所述阀座内具有两气体通道，所述出气口对应气体通道，包括第一出气口和第二出气口；

第一气体通道从进气口连通至与所述阀座相连的内筒内部，所述第一出气口与温控阀出口相通；

第二气体通道包括第一支气路和第二支气路，所述第一支气路从进气口连通至所述迂曲空腔的进口，所述第二支气路从所述迂曲空腔的出口连通至第二出气口，所述第二出气口与蒸发室进口相通。

进一步的，所述温控阀安装于内筒的内部，并通过螺钉固定在阀座的一侧。

进一步的，所述曲管盒外侧设置曲管盒盖，且一并通过螺钉固定在阀座的一侧，使得曲管盒内部的迂曲空腔进口与阀座内的第一支气路相通，迂曲空腔出口与阀座内的第二支气路相通。

进一步的，所述温控阀包括座块和活动板，其相互之间形成供气流通过的气流缝隙，所述座块内部具有气体孔腔，所述气体孔腔进口与气流缝隙相通，所述气体孔腔出口与所述阀座的第一出气口相通，实现阀座的第一出气口与温控阀出口相通。

进一步的，所述曲管盒与曲管盒盖之间设置有密封垫，并通过螺钉紧固在一起。

进一步的，在所述迂曲空腔进口与阀座内的第一支气路相接处设置有O型密封圈，在所述迂曲空腔出口与阀座内的第二支气路相接处设置有O型密封圈。

优选的，所述迂曲空腔为多条平行的螺旋管路。

优选的，所述座块的表面开有活动板安装用型槽，所述活动板嵌入所述型槽内，所述活动板与座块的接合面形成气流缝隙，所述座块与活动板一端通过螺钉紧固，另一端通过弹簧片压紧，在所述弹簧片的外侧、且对应活动板和座块分别设置有上垫板及下垫板，所述下垫板外侧设置弹簧压板，所述活动板、弹簧片、上垫板之间通过螺钉紧固，所述座块、弹簧片、下垫板、弹簧压板之间通过螺钉紧固。

优选的，所述座块的背面设置有热敏片，所述热敏片夹紧在两垫片之间，且一并通过螺钉紧固在所述座块的背面。

本发明的有益效果为：通过在载气气路上设置曲管盒，通过在旁路气气路上设置的温控阀，两者结合对麻醉气体浓度进行补偿；具体的说，通过在温控阀上设置气流缝隙，当新鲜气体进口处流量增大时，气流缝隙变小，以使流入温控阀的新鲜气体流量减小；新鲜气体进口处流量减小时，气流缝隙增大，以使流入温控阀的新鲜气体流量增大，实现大流量情况下，稳定浓度的麻醉混合气体的输出；通过在曲管盒内部设置迂曲空腔，当蒸发器出口处压力增大时，部分混合气体在压力作用下会返回到曲管盒中，并且迂曲空腔具有多条平行的螺旋管道，使得回流的混合气体不会进入蒸发室；当蒸发器出口压力减小时，回流的混合气体也不会因为泵吸效应吸到蒸发器出口端，从而实现了在蒸发器出口压力波动情况下，稳定浓度的麻醉混合气体的输出。对比现有技术，该麻醉蒸发器将温控阀和曲管盒对麻醉气体浓度补偿有效的结合起来，实现稳定浓度的麻醉气体的输出，具有结构简单、易于加工、拆装方便的优点。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为现有技术中的麻醉蒸发器中气体流向框图；

图2为本发明所述的具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器中气体流向框图；

图3为本发明所述的具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器的结构示意图(仅示出流量补偿部分)；

图4为图3的背面剖视示意图；

图5为图3中所示的温控阀的剖视示意图；

图6为本发明所述的具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器的又一结构示意图(仅示出压力波动补偿部分)；

图7为图6的俯视示意图；

图8为图7中所示的曲管盒的断面示意图。

图中：

1、阀座；11、进气口；12、第一出气口；13、第一支气路；14、第二支气路；

2、内筒；

3、温控阀；31、座块；311、气体孔腔；32、活动板；33、弹簧片；34、上垫板；35、下垫板；36、弹簧压板；37、热敏片；38、垫片；

4、螺钉；5、调整螺钉；6、曲管盒；7、曲管盒盖；8、密封垫；

9、迂曲空腔；91、迂曲空腔进口；92、迂曲空腔出口；93、O型密封圈。

具体实施方式

如图2所示，于本实施例中，本发明所述的具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器，包括新鲜气体进口、混合气体出口、旁路气气路、载气气路，且旁路气气路、载气气路并联在新鲜气体进口与混合气体出口之间，旁路气气路上设置有温控阀3，载气气路上设置有麻醉剂蒸发室，载气气路上还设置有曲管盒6，曲管盒6内部具有迂曲空腔9，迂曲空腔进口91分别与新鲜气体进口、温控阀进口相通，迂曲空腔出口92与蒸发室进口相通，温控阀3上具有供气体流向其内部的气流缝隙，当新鲜气体进口处流量增大时，气流缝隙变小，以使流入温控阀的新鲜气体流量减小；新鲜气体进口处流量减小时，气流缝隙增大，以使流入温控阀的新鲜气体流量增大，通过温控阀3和曲管盒6的结合，实现了新鲜气体大流量和蒸发器出口端压力波动情况下，对混合气体浓度的补偿。

具体的，参见图3～4，本发明所述的麻醉蒸发器还包括阀座1，阀座1连接有内筒2，内筒2内部安装温控阀3，且温控阀3通过螺钉4紧固在阀座1的一侧，此处所用的螺钉4可以为内六角圆柱螺钉、十字槽沉头螺钉或者其他紧固件，阀座1上具有进气口11、第一出气口12，内部具有第一气体通道(图中未示出)，进气口11与新鲜气体进口相通，温控阀3出口与第一出气口12相通。

参见图6～7，阀座1的另一侧还设置有曲管盒6，在曲管盒6外侧依次设置有密封垫8、曲管盒盖7，且曲管盒6、密封垫8、曲管盒盖7三者之间通过六个螺钉紧固在一起，然后在一并通过两个螺钉4固定在阀座1上，所述的螺钉可以为十字槽盘头螺钉，也可以为其他紧固件。

曲管盒6内部具有迂曲空腔9，迂曲空腔9具有迂曲空腔进口91和迂曲空腔出口92，阀座1内部具有第二气体通道，第二气体通道包括第一支气路13和第二支气路14，第一支气路13从阀座进气口11连通至迂曲空腔进口91，第二支气路14从迂曲空腔出口92连通至阀座上的第二出气口，第二出气口与蒸发室进口相通，在迂曲空腔进口91与第一支气路13相接处设置有O型密封圈93，在迂曲空腔出口92与第二支气路14相接处设置有O型密封圈93，保证了气体流动时的气密性。

当新鲜气体进入蒸发器后，首先进入阀座1后分为两路，一路由第一气体通道进入内筒2内部，然后通过温控阀3上具有气流缝隙进入到温控阀内部，并由其出口经第一出气口12排出，为混合气体的输出做准备；另一路由第一支气路13经迂曲空腔进口91进入迂曲空腔9，再由迂曲空腔出口92经第二支气路14进入蒸发室，由蒸发室输出的麻醉气体与上述一路输出的气体一并组成混合气体，输送至病人端。

优选的方案，参见图5，示出了温控阀的一种具体结构，其包括座块31和活动板32，座块31的表面开有活动板32安装用型槽，活动板32嵌入所述型槽内，活动板32与座块31的接合面形成气流缝隙，座块31与活动板32一端通过螺钉4紧固，另一端通过弹簧片33压紧，在弹簧片33的外侧、且对应活动板32和座块31分别设置有上垫板34及下垫板35，下垫板35外侧设置弹簧压板36，活动板32、弹簧片33、上垫板34之间通过螺钉紧固，座块31、弹簧片33、下垫板35、弹簧压板36之间通过螺钉紧固，座块31的背面设置有热敏片37，热敏片37夹紧在两垫片38之间，且一并通过螺钉紧固在座块31的背面。

安装时，1)将上垫板34、弹簧片33、活动板32用两个十字槽沉头螺钉连接一体；

2)然后一并置于座块表面型槽内，一端用两个内六角圆柱头螺钉紧固，另一端用两个十字槽盘头螺钉将弹簧片33、下垫板35、弹簧压板36固定在阀座上；

3)然后将热敏片37夹在两个垫片38之间，且一并通过两个十字槽盘头螺钉固定在阀座上；

4)在活动板的顶部拧入调整螺钉5，并使调整螺钉5的端部刚好接触热敏片37；

5)再将整个温控阀通过两个内六角圆柱头螺钉拧到阀座上。

优选的方案，参见图8，示出了一种优选的迂曲空腔的结构，其为多条平行的螺旋管路，其具有迂曲空腔进口91和迂曲空腔出口92，迂曲空腔亦可采用其他结构，例如圆腔与平行管路的组合等。

该优选的温控阀及曲管盒的工作原理：旁路气流进阀座1，由阀座1流进内筒2，再由温控阀的座块31和活动板32之间形成的缝隙进入座块31内部的气体孔腔311，经第一出气口12输出后与麻醉气体混合；当新鲜气体流量增大时，流入内筒2中的旁路气气体压力增大，此时作用于座块31和活动板32外侧的压力也增大，在外侧压力的驱使下，固定在弹簧片33上的活动板32偏向座块31，使得座块31与活动板32之间的缝隙变小，从而使得流入气体孔腔311中的气体流量减小，输出调节流量后的旁路气，从而实现了在大流量的情况下，稳定浓度的混合气体的输出；当新鲜气体流量减小时，流入内筒2中的旁路气气体压力减小，此时作用于座块31和活动板32外侧的压力也减小，活动板32在弹簧片33的弹力作用下偏离座块31，使得座块31与活动板32之间的缝隙变大，从而使得流入气体孔腔311中的气体流量增大，输出调节流量后的旁路气，从而实现了在小流量的情况下，稳定浓度的混合气体的输出。

载气流进阀座1，并流进阀座1内部的第一支气路13，由第一支气路13经迂曲空腔进口91流进迂曲空腔9内，再由迂曲空腔出口92经阀座的第二出气口流出，进入到蒸发室，由蒸发室输出的气体与旁路气汇合形成混合气体输送至病人端；当蒸发器出口压力增大时，部分混合气体在压力作用下通过温控阀返回到曲管盒的迂曲空腔进口91处，在迂曲空腔内多条平行螺旋管路的作用下，使得此部分回流气体未能进入蒸发室；当蒸发器出口处压力减小时，此部分回流气体也不会因为泵吸效应吸到蒸发器出口端，从而实现了在蒸发器出口压力波动情况下，麻醉气体浓度的补偿，使得混合气体以稳定的浓度输出，对比现有技术，该麻醉蒸发器将温控阀和曲管盒对麻醉气体浓度补偿有效的结合起来，实现稳定浓度的麻醉气体的输出，具有结构简单、易于加工、拆装方便的优点。

Claims (9)

1.一种具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器，包括新鲜气体进口、混合气体出口、旁路气气路、载气气路，所述旁路气气路上设置有温控阀，所述载气气路上设置有麻醉剂蒸发室，其特征在于：所述载气气路上还设置有曲管盒，所述曲管盒内部具有迂曲空腔，所述迂曲空腔的进口分别与新鲜气体进口、温控阀进口相通，所述迂曲空腔的出口与蒸发室进口相通，所述温控阀上具有供气体流向其内部的气流缝隙，当新鲜气体进口处流量增大时，气流缝隙变小，以使流入温控阀的新鲜气体流量减小；新鲜气体进口处流量减小时，气流缝隙增大，以使流入温控阀的新鲜气体流量增大；

还包括阀座，所述阀座上设置进气口和出气口，所述进气口与新鲜气体进口相通，所述阀座内具有两气体通道，所述出气口对应气体通道，包括第一出气口和第二出气口；

第一气体通道从进气口连通至与所述阀座相连的内筒内部，所述第一出气口与温控阀出口相通；

第二气体通道包括第一支气路和第二支气路，所述第一支气路从进气口连通至所述迂曲空腔的进口，所述第二支气路从所述迂曲空腔的出口连通至第二出气口，所述第二出气口与蒸发室进口相通。

2.根据权利要求1所述的具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器，其特征在于：所述温控阀安装于内筒的内部，并通过螺钉固定在阀座的一侧。

3.根据权利要求1所述的具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器，其特征在于：所述曲管盒外侧设置曲管盒盖，且一并通过螺钉固定在阀座的一侧，使得曲管盒内部的迂曲空腔进口与阀座内的第一支气路相通，迂曲空腔出口与阀座内的第二支气路相通。

4.根据权利要求2所述的具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器，其特征在于：所述温控阀包括座块和活动板，其相互之间形成供气流通过的气流缝隙，所述座块内部具有气体孔腔，所述气体孔腔进口与气流缝隙相通，所述气体孔腔出口与所述阀座的第一出气口相通，实现阀座的第一出气口与温控阀出口相通。

5.根据权利要求3所述的具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器，其特征在于：所述曲管盒与曲管盒盖之间设置有密封垫，并通过螺钉紧固在一起。

6.根据权利要求3所述的具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器，其特征在于：在所述迂曲空腔进口与阀座内的第一支气路相接处设置有O型密封圈，在所述迂曲空腔出口与阀座内的第二支气路相接处设置有O型密封圈。

7.根据权利要求1或3或6任一所述的具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器，其特征在于：所述迂曲空腔为多条平行的螺旋管路。

8.根据权利要求4所述的具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器，其特征在于：所述座块的表面开有活动板安装用型槽，所述活动板嵌入所述型槽内，所述活动板与座块的接合面形成气流缝隙，所述座块与活动板一端通过螺钉紧固，另一端通过弹簧片压紧，在所述弹簧片的外侧、且对应活动板和座块分别设置有上垫板及下垫板，所述下垫板外侧设置弹簧压板，所述活动板、弹簧片、上垫板之间通过螺钉紧固，所述座块、弹簧片、下垫板、弹簧压板之间通过螺钉紧固。

9.根据权利要求4或8任一所述的具有流量及压力波动补偿功能的麻醉蒸发器，其特征在于：所述座块的背面设置有热敏片，所述热敏片夹紧在两垫片之间，且一并通过螺钉紧固在所述座块的背面。