CN107137812A - 一种流体开关及吸氧装置 - Google Patents

Abstract

一种流体开关及吸氧装置，属于医疗涉笔领域。流体开关包括本体和转动体。其中，本体设置有由围壁限定的流体腔。转动体可转动地设置在流体腔内，且具有第一工作姿态和第二工作姿态，并通过转动在第一工作姿态和第二工作姿态之间切换。在流体作用下形成由第一开口经过流体通孔至第二开口的单向导通的第一流体输送通道；当转动体处于第二工作姿态时，在流体作用下形成由第二开口经过流体通孔至第一开口的第二流体输送通道。本发明提供的流体开关结构简单，使用和维护方便，且可以能够快速、便利地实现流体输送方向的切换。

Description

一种流体开关及吸氧装置

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，具体而言，涉及一种流体开关及吸氧装置。

背景技术

氧气袋是用来转运、抢救患者的医护设备。氧气袋具有体积小、重量轻，使用起来非常方便等优点，因此医院里都配置有大量氧气袋。传统氧气袋设置有储氧袋。储氧袋上连通有一个单开口的输氧管。此输氧管开口可直接与氧压表开口相连进行充气。但是在充气的过程中不容易控制氧气袋内的压力，容易造成氧吸氧装置内压力过大而产生爆炸。且在完成充气后由于氧气袋内的气压大于大气压，存储的氧气极易漏出来，极不方便充氧和给氧操作。此外，在给患者给氧的过程中由于是医务人员挤压氧吸氧装置提供一定的压力才使氧气进入患者体内，其压力和流量控制也相当的不稳定。不能很好的保持恒压的且维持一定氧流量的给患者提供安全的氧气。

发明内容

在本发明的第一方面，提供了一种流体开关，可更便利地控制流体的流动方向，并且可以通过调节控制而切换流体流动方向，从而大大降低了流体输送的控制难度。

在本发明的第二方面，提供了一种吸氧装置，其具有使用方便，充气和排气更便利的优点。

本发明是这样实现的：

一种流体开关，包括本体和转动体。

其中，本体设置有流体腔，流体腔由围壁限定，围壁设置有相互分离的第一开口和第二开口，且第一开口、第二开口均与流体腔连通。

其中，转动体具有第一工作姿态和第二工作姿态，转动体可转动地设置在流体腔内、并通过转动在第一工作姿态和第二工作姿态之间切换，转动体的外壁与围壁紧密接触、阻止流体通过，转动体设置有流体通孔、位于流体通孔内的单向导通瓣。

当转动体处于第一工作姿态时，在流体作用下形成由第一开口经过流体通孔至第二开口的单向导通的第一流体输送通道。

当转动体处于第二工作姿态时，在流体作用下形成由第二开口经过流体通孔至第一开口的第二流体输送通道。

在较佳的一个示例中，本体还设置有流量传感器，流量传感器被构造成检测第一流体输送通道和第二流体输送通道内的流体的流量。

在较佳的一个示例中，本体设置有与第一开口和/或第二开口连通的流量检测孔，流量传感器的流量检测头位于流量检测孔内。

在较佳的一个示例中，流体通孔内还设置有阈值阀，阈值阀被构造成当第一流体输送通道和第二流体输送通道内的流体压力超过阈值时，使第一流体输送通道和第二流体输送通道与大气导通。

在较佳的一个示例中，本体设置有与第一开口和/或第二开口连通的压力检测孔，阈值阀的压力检测头位于压力检测孔内。

在较佳的一个示例中，流体开关设置有显示器，显示器连接至本体，并被构造成显示第一流体输送通道、第二流体输送通道内流体输送流量和/或压力。

在较佳的一个示例中，本体具有与流体腔隔离的安装室，流体开关具有驱动组件，驱动组件包括设置在安装室内的控制器和驱动器，驱动器设置有驱动转动体转动的驱动件；控制器设置在安装室内，控制器被配置为控制驱动件的转动方式。

在较佳的一个示例中，控制器被配置为获取第一流体输送通道、第二流体输送通道内流体输送流量和/或压力，并且当流量和/或压力偏离预设值时控制驱动件驱动转动体转动，使转动体在第一工作姿态和第二工作姿态切换。

在较佳的一个示例中，第一开口、开口分别对应设置流体补充接头和流体释放接头。

一种吸氧装置，包括前述的流体开关。

上述方案的有益效果：

本发明实施例提供的流体开关中设置有用于供输送流体通过的通道，并且通道具有导向导通性，从而可以利用设置于流体开关中的控制构件，根据具体的使用要求切换或调整通道的具体导向方向，以便控制流体在通道内的输送方向。本发明提供的流体开关至少具有结构简单、紧凑，使用和维护方便，制作成本低廉等等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的流体开关的结构示意图；

图2示出了图1提供的流体开关的内部结构示意图；

图3示出了图1提供的流体开关中的本体的结构示意图；

图4示出了图1提供的流体开关中的转动体的结构示意图；

图5示出了图4提供的转动体的剖视结构示意图；

图6示出了图1提供的流体开关的第一种状态示意图；

图7示出了图1提供的流体开关的第二种状态示意图；

图8示出了图1提供的流体开关的第三种状态示意图。

图标：100-流体开关；101-本体；201-第一开口；103-转动体；301-流体通孔；204-隔板；202-流体腔；203-容纳腔；206-第二开口；601-单向导通瓣；502-阈值阀；501-流量传感器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。

在本发明中，在不矛盾或冲突的情况下，本发明的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本发明中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本发明公开的内容自制。在本发明中，为了突出本发明的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。

参阅图1至图8。

本实施例提供了一种流体开关100，用于供流体流动、输送。如图1所示，流体开关100主要包括本体101和转动体103。本体101和转动体103配合，并且人工或自动化设备的干预下，通过适当的操作和控制动作，使得在流体开关100中流体的流体可以根据需要地可控地被调整输送方向。

其中，本体101作为流体开关100的主体构件，并作为各种其他构件提供安装基础，以便为其他构件提供稳定的安装空间和着力点。

本体101可以由各种发明人已知的材料制作而成，例如，金属(铜、铝、铁、钢等等)、塑料(聚乙烯、聚氯乙烯)、树脂等等，具体选用何种材料由相关的产品要求为准。较佳地，在一些需要具有较大的输送压力(如100MPa以上)的场景下，本体101宜选用硬质材料制作而成，以便其能够在较大的输送用压力下仍能够保持结构的完整和稳定。换言之，根据输送压力的大小，可以选用使本体101选用不同的材质。针对不同流体输送压力，设计不同类型的本体101。例如，针对低压本体101(压力＜1.6MPa)；中压本体101(压力1.6-6.4MPa)；高压本体101(压力10-42MPa)；超高压本体101(42-100MPa)；特高压本体101(压力>100MPa)。

另外，本体101的材质还可以通过输送的流体类型进行选择，即，根据流体的性质，如温度、是否存在腐蚀性、是否是有毒和有害物质等等。

更佳地，本体101的材质根据流体的输送以及输送的条件进行选择使用。

本体101的形状可以存在多种选择，根据具体需求进行调整。例如，圆柱体、棱柱体、长方体，或者针对一些特定的使用环境，还可以使本体101被设计为异形结构。本发明实施例中，如图2(本体剖视图)所示，本体101以圆柱形结构为示例进行说明。

本体101设置有流体腔202，流体腔202内容纳转动体103，并且使转动体103被可控地保持在流体腔202内。流体腔202的形状根据转动体103的形状进行选择。

本体101的流体腔202由围壁限定。围壁为具有适当厚度的环形结构。围壁设置有相互分离的第一开口201和第二开口206，且第一开口201、第二开口206均与流体腔202连通。所述的第一开口201和第二开口206分离是指，两者处于围壁的不同位置，且两者没有直接的接触，例如，第一开口201的两端以及两端之间的部分均未于第二开口206的任意部分接触。

第一开口201和第二开口206均贯穿了围壁。两者(第一开口201和第二开口206)形状可以相同或不同，本发明实施例中，第一开口201和第二开口206均为圆柱形通孔。

需要说明的是，本体101开设的开口的数量也可以存在多个，如四个、三个、五个、六个，甚至更多，开口的数量并不以前述的第一开口201、第二开口206两个为限。

其中，转动体103可转动地设置在本体101的流体腔202内。

转动体103至少具有第一工作姿态和第二工作姿态。换言之，转动体103还可以具有三个以及以上的工作姿态。不同工作姿态下的转动体103可以具有不同的流体输送控制效果和作用。本实施例中，以转动体103具有两个工作姿态，即第一工作姿态和第二工作姿态为例进行说明。转动体103的工作姿态与本体101设置的开口数量相互配合，以能够切换流体的输送流向为宜。

转动体103可转动地设置在流体腔202内，并且通过转动实现其不同工作姿态的切换，例如，转动体103通过转动在第一工作姿态和第二工作姿态之间切换。即，转动体103可以处于第一工作姿态，也可以处于第二工作姿态。当转动体103具有三个工作状态，如，第一工作姿态、第二工作姿态以及第三工作姿态，转动体103可以在第一工作姿态、第二工作姿态以及第三工作姿态之间切换，如转动体103可以处于第一工作姿态，也可以处于第二工作姿态，还可以处于第三工作姿态。需用说明的是，第一工作姿态、第二工作姿态，或第三工作姿态，以及更多的工作姿态是相互独立地，可以根据转动体103的结构设计来选择不同工作状态的切换方式。

由于转动体103可转动地设置在本体101的流体腔202内，并且其被设置用于对流体输送方向进行切换，因此，转动体103的外壁与围壁紧密接触、阻止流体通过。相应地，转动体103设置有流体通孔301、以及位于流体通孔301内的单向导通瓣601。

通过旋转转动体103使流体通孔301的两端分别与第一开口201、第二开口206对接和连通，并形成稳定的流体输送空间。位于流体通孔301内的单向导通瓣601，使得流体通孔301内具有单向的导通性。作为一种示例，在一种状态下，单向导通瓣601具有由左至右的导通性，即流体在转动体103的流体通孔301内的输送方向是由左至右。作为另一种示例，在一种状态下，单向导通瓣601具有由右至左的导通性，即流体在转动体103的流体通孔301内的输送方向是由右至左。

基于上述转动体103的描述，则流体开关100具有如下特点：

当转动体103处于第一工作姿态时，在流体作用下形成由第一开口201经过流体通孔301至第二开口206的单向导通的第一流体输送通道。

当转动体103处于第二工作姿态时，在流体作用下形成由第二开口206经过流体通孔301至第一开口201的第二流体输送通道。

需要指出的是，作为一种可选的示例，本实施例中，以本体101设置第一开口201和第二开口206，转动体103设置一个流体通孔301，并且第一开口201和第二开口206、分别与前述的一个流体通孔301配合。在本发明的其他示例中，还可以采用如下结构设计。例如，以本体101设置第一开口201和第二开口206、第三开口和第四开口，且均与流体腔202连通；转动体103设置两个流体通孔301(分为别第一通孔和第二通孔)，且两个流体通孔301内均设置单向导通瓣601(单向导通瓣601的设置方式可以相同或相反，即可以具有相同导通方向，或者具有相反的导通方向)。第一开口201和第二开口206组成一组，并与第一通孔配合；第三开口和第四开口组成一组，并与第二通孔配合。

前述的转动体103的旋转可以通过多种方式来实现，例如通过手动旋转。作为一种实现方案，转动体103凸出地设置有接触部(如圆柱形)，且接触部穿设本体101的围壁之外，通过用手转动接触部，进而使转动体103实现旋转。

在一些示例中，本体101具有与流体腔202隔离的安装室。流体开关100具有驱动组件，驱动组件包括设置在安装室内的控制器和驱动器，驱动器设置有驱动转动体103转动的驱动件。控制器设置在安装室内，控制器被配置为控制驱动件的转动方式。

作为一种可选的实现方案，转动体103由驱动件(如电机，图未示)带动进行转动。如图3所示，具体地，本体101还设置有容纳腔203，且容纳腔203与流体腔202是由容纳腔203进行隔离的，以使容纳腔203与流体腔202相互独立和分离。驱动件(如电机)设置在容纳腔203内，且驱动件的输出轴穿设隔板204，并与转动体103连接，使得转动体103与驱动件的输出轴同步转动。作为另一种备选方案，转动体103设置凸柱(如圆柱形)，凸柱穿设隔板204，并连接至驱动件的输出轴。更较佳，凸柱或驱动件的输出轴穿设隔板204时，均与隔板204紧密连接，以在确保可转动的同时实现流体隔离(被输送的流体不会在容纳腔203和流体腔202之间尽心输运和交换)。

前述的驱动组器件中的控制器是作为一种更优的选择而被设置，以便实现驱动件转向的更紧缺控制。换言之，在一些示例中，流体开关100设置驱动件(如电机)以驱动转动体103；在另一些示例中，流体开关100仅设置控制器和驱动件(如电机，)以驱动转动体103。

控制器可以是电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)、微控制器/单片机(Microcontrollers)。

利用微控制器可以实现更复杂的控制方式，以便实现更加复杂的功能，从而提高流体开关100的易用性，降低使用难度。

例如，基于控制器的设置，流体开关100可以通过如下设计，实现功能的多样化以及操作简便化和高效性，同时提高使用安全性。

例如，作为一种可选的方案，控制器可以获取第一流体输送通道、第二流体输送通道内流体输送流量和/或压力，并且当流量和/或压力偏离预设值时控制驱动件驱动转动体103转动，使转动体103在第一工作姿态和第二工作姿态切换，如图6、图7以及图8所示。

具体地，请参考如下。

在一些方案中，本体101还设置有流量传感器501。流量传感器501用于检测本体101的第一开口201和第二开口206与转动体103的流体通孔301形成的通道内流体的流量。具体地，流量传感器501用于检测第一流体输送通道和第二流体输送通道内的流体的流量。在本发明实施例中，流量传感器501设置在转动体103的流体通孔301内。或者，本体101设置有与第一开口201连通的第一个流量检测孔。流量传感器501的流量检测头位于第一个流量检测孔内。或者，本体101设置有与第二开口206连通的第二个流量检测孔。流量传感器501的流量检测头位于第二个流量检测孔内。本体101设置有分别对应与第一开口201、第二开口206连通的第三流量检测孔、第四流量检测孔。两个流量传感器501的流量检测头分别位于第三流量检测孔、第四流量检测孔内。

更进一步地，流量传感器501与控制器相互可进行数据通信连接，以便控制器获取流量传感器501的检测数据，并且根据检测数据以适当的方式做出作用，以对显示器中的构件进行控制。例如，通过流量传感器501反馈的流量数据，可以获得流体开关100正向(如左至右)或反向(如右至左)的流体输送量，当输送量达到预设值或者阈值时，通过控制器调节转动体103进行旋转。

在一些方案中，转动体103的流体通孔301内还设置有阈值阀502。当压力超过预设值时，阈值阀502可被导通，从而实现与预设的环境(如大气)进行连通。一种可选的实现方案是，当第一流体输送通道和第二流体输送通道内的流体压力超过阈值时，使第一流体输送通道和第二流体输送通道与大气导通。

在另一些方案中，本体101设置有与第一开口201和/或第二开口206连通的压力检测孔，阈值阀502的压力检测头位于压力检测孔内。

基于使用的便利性、以及可控性考虑，流体开关100设置有显示器(图未示)。显示器连接至本体101，并与控制器数据通信连接。显示器可以将控制器获得的反馈数据(来至于流量传感器501、压力传感器)，以某些具体的方式进行显示和呈现，以便使用者可以更好地监控流体开关100的工作情况。前述的某些具体的方式可以是静态图片(柱状图、饼状图，线条图等)，或者滚动文字，或者不同颜色着色块。

进一步地，流体开关100还可以设置的报警器，以便在输送流体的压力和/或流量超出预设值或者阈值时进行报警，报警器可以与控制器数据通信连接，或者，报警器设置独立的控制装置进行警报调节。其中，报警器可以是震动报警器、或光报警器、或声音报警器、或者声光报警器。

在一些实施例中，流体开关100作为输送系统的中间件被使用，因此，其需要连接流体的输送端和输出端，因此，在流体开关100中，第一开口201或第二开口206设置有流体补充接头和流体释放接头中的一种或两种。即，第一开口201连接流体补充接头、第二开口206连接流体释放接头。流体补充接头可以选用三通接头，以便与输入流体的提供装置连接，或者，与其他使用流体设备连接。

在本发明实施例中，还提供了一种吸氧装置，其包括氧气袋和连接在氧气袋的流体开关100。

进一步地，吸氧装置还可以设置配套使用的多功能管。多功能管具有用于与流体开关连接的共用接头和多个用于充氧的充氧接头(可连接气管导管和鼻氧管)、用于吸氧的吸氧接头。其中共用接头通过第一开口或第二开口连接在流体开关，充氧接头和吸氧接头则在必要时被使用。

更进一步地，在一些示例中，多功能管还具有氧气袋接头，用于使氧气袋通过多功能管连接至流体开关。优选地，流体开关通过第一开口和第二开口分别连接一个多功能管，即流体开关的两端均连接多功能管。

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。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 (10)

1.一种流体开关，其特征在于，包括：

本体，所述本体设置有流体腔，所述流体腔由围壁限定，所述围壁设置有相互分离的第一开口和第二开口，且所述第一开口、所述第二开口均与所述流体腔连通；

具有第一工作姿态和第二工作姿态的转动体，所述转动体可转动地设置在所述流体腔内、并通过转动在所述第一工作姿态和所述第二工作姿态之间切换，所述转动体的外壁与所述围壁紧密接触、阻止流体通过，所述转动体设置有流体通孔、位于所述流体通孔内的单向导通瓣；

当所述转动体处于所述第一工作姿态时，在流体作用下形成由所述第一开口经过所述流体通孔至所述第二开口的单向导通的第一流体输送通道；

当所述转动体处于所述第二工作姿态时，在流体作用下形成由所述第二开口经过所述流体通孔至所述第一开口的第二流体输送通道。

2.根据权利要求1所述的流体开关，其特征在于，所述本体还设置有流量传感器，所述流量传感器被构造成检测所述第一流体输送通道和所述第二流体输送通道内的流体的流量。

3.根据权利要求2所述的流体开关，其特征在于，所述本体设置有与所述第一开口和/或所述第二开口连通的流量检测孔，所述流量传感器的流量检测头位于所述流量检测孔内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的流体开关，其特征在于，所述流体通孔内还设置有阈值阀，所述阈值阀被构造成当所述第一流体输送通道和所述第二流体输送通道内的流体压力超过阈值时，使所述第一流体输送通道和所述第二流体输送通道与大气导通。

5.根据权利要求1所述的流体开关，其特征在于，所述本体设置有与所述第一开口和/或所述第二开口连通的压力检测孔，所述本体连接有阈值阀，所述阈值阀的压力检测头位于所述压力检测孔内。

6.根据权利要求1所述的流体开关，其特征在于，所述流体开关设置有显示器，所述显示器连接至所述本体，并被构造成显示所述第一流体输送通道、所述第二流体输送通道内流体输送流量和/或压力。

7.根据权利要求1或6所述的流体开关，其特征在于，所述本体具有与所述流体腔隔离的安装室，所述流体开关具有驱动组件，所述驱动组件包括设置在所述安装室内的控制器和驱动器，所述驱动器设置有驱动所述转动体转动的驱动件；

所述控制器设置在所述安装室内，所述控制器被配置为控制所述驱动件的转动方式。

8.根据权利要求7所述的流体开关，其特征在于，所述控制器被配置为获取所述第一流体输送通道、所述第二流体输送通道内流体输送流量和/或压力，并且当所述流量和/或压力偏离预设值时控制所述驱动件驱动所述转动体转动，使所述转动体在所述第一工作姿态和所述第二工作姿态切换。

9.根据权利要求1所述的流体开关，其特征在于，所述第一开口、开口分别对应设置流体补充接头和流体释放接头。

10.一种吸氧装置，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的流体开关。