CN108870073B - 一种氧气使用报警装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了氧气呼吸设备领域的一种氧气使用报警装置，包括进气机构，进气机构连接有送气机构，进气机构与送气机构之间设有转换机构，送气机构内设有蓄能机构和保压机构，蓄能机构与保压机构电连接，蓄能机构还电连接有报警机构；送气机构包括高压管和套设在高压管外侧的低压管，保压机构包括微型电动机、固定涡旋盘、运动涡旋盘，固定涡旋盘上设有涡旋轨道，涡旋轨道的外端为进气口、内端为排气口，进气口与低压管连通，运动涡旋盘位于涡旋轨道内并与涡旋轨道共轭，微型电动机输出端连接有偏心轴，偏心轴与运动涡旋盘连接。本发明解决了现有氧气呼吸器使用过程采用报警哨会加速氧气消耗不利于医护人员及时看护的问题。

Description

一种氧气使用报警装置
技术领域
本发明涉及氧气呼吸设备领域，具体涉及一种氧气使用报警装置。
背景技术
氧气呼吸器大部分通过压力表显示当前气瓶剩余的压力，通过报警哨进行气瓶的低压报警，但是这种报警方式存在着以下缺点：低压报警是指气瓶内压力过低时发出报警，此时剩余气体较少，对使用者来说非常珍贵，但是报警哨需要在高压气流驱动下才能发出报警声，因此这种报警方式可能会加速气瓶内氧气的消耗，浪费氧气，不便于医护人员及时更换气瓶，存在氧气供给不足的情况。
发明内容
本发明意在提供一种氧气使用报警装置，以解决现有氧气呼吸器使用过程采用报警哨会加速氧气消耗不利于医护人员及时看护的问题。
为达到上述目的，本发明的基础技术方案如下：一种氧气使用报警装置，包括进气机构，进气机构连接有送气机构，进气机构与送气机构之间设有转换机构，送气机构内设有蓄能机构和保压机构，蓄能机构与保压机构电连接，蓄能机构还电连接有报警机构；送气机构包括高压管和套设在高压管外侧的低压管，保压机构包括微型电动机、固定涡旋盘、运动涡旋盘，固定涡旋盘上设有涡旋轨道，涡旋轨道的外端为进气口、内端为排气口，进气口与低压管连通，运动涡旋盘位于涡旋轨道内并与涡旋轨道共轭，微型电动机输出端连接有偏心轴，偏心轴与运动涡旋盘连接。
本方案的原理是：进气机构作为与氧气源连通的供气端口，送气机构作为氧气的输送通道，转换机构用于对不同氧气压力状态下的输送通道进行切换以便于使用状态的切换。蓄能机构用于对压力足够的情况下氧气流的动力进行转换并蓄能，便于将之用于报警机构及保压机构的驱动，更加节能。保压机构用于对氧气瓶中压力不足时排出的低压氧气进行增压保压，使得输出的氧气压力不会出现瞬时的压力落差，报警机构用于在氧气压力变化的时候及时发出报警信号提醒医护人员及时进行氧气瓶的更换及看护。保压机构采用了一对共轭的动、定涡旋盘，它们形成几对月牙形压缩腔，其中运动涡旋盘在微型电动机和片偏心轴的驱动下是绕固定涡旋盘的基圆中心作平动，不会自身旋转运动，也即运动涡旋盘不进行旋转运动。这样的运动方式将从进气口进入密闭的月牙形空间内的氧气由外向内压缩，最终被压缩到中心的排气口排出。由于从吸入到排出，须经三对月牙形压缩腔逐渐压缩，不仅有低压室、高压室，还有介于二者之间的中间压室，且越靠近排气口压缩效果越好，能够对进入的氧气流进行有效的增压，使得氧气瓶内气压降低后排出的氧气流不会出现较大的压力落差，对氧气呼吸器的使用者而言不会出现较大的波动。
本方案的优点是：1、通过设置蓄能机构可将高压氧气流的动力转化为压力变化时报警机构的驱动力，能够及时对氧气压力变化进行报警，且不会消耗氧气，在氧气压力降低后也能够有效的进行报警，报警运行更加稳定可靠；2、通过设置保压机构能够对氧气瓶内压力降低后排出的氧气流进行增压，使得排出的氧气流压力相对稳定，不会短时间出现较大的压力落差，有利于氧气的平稳输出，并为医护人员延长氧气瓶的更换时间，为患者争取更多的看护救治时间；3、通过转换机构和采用套设的高压管、低压管可对氧气瓶内压力变化后的气流进行分别输送，但又不会占用更多的空间，还可充分利用高压状态氧气流的动力。
优选方案一，作为基础方案的一种改进，进气机构为进气箱，高压管、低压管同轴连通在进气箱上，高压管与进气箱连通一端的内侧壁上一体成型有锥角朝向进气箱的锥形套，高压管远离进气箱的端部封闭设置，高压管封闭端的侧壁上连通有排气管，低压管的长度大于高压管的长度，低压管远离进气箱的一端与进气口连通。作为优选采用箱式的进气机构能够有相对较好的密闭效果和连接结构，作为优选这样设置高压管与低压管形成相对独立的气流通道，更有利于氧气瓶中不同压力状态下排出氧气的检测及分流，便于及时触发蓄能机构、保压机构和报警机构。
优选方案二，作为优选方案一的一种改进，转换机构包括与锥形套配合的锥形塞，锥形塞的高度小于锥形套的高度，锥形塞朝向进气箱的一端固定有连接筒，连接筒伸入进气箱内，连接筒内侧的锥形塞与进气箱之间连接有拉簧，连接筒位于进气箱内的端部固定有环形的挡环，挡环的内径小于高压管直径、外径大于低压管直径。作为优选这样设置锥形塞与锥形套可形成具有一定密封效果的封堵结构，在氧气瓶内保持高压时进入进气箱内的氧气可推动锥形塞克服拉簧的拉力脱离锥形套，使得高压管的入口打开，同时锥形塞通过连接筒带动挡环将低压管与高压管之间的夹层封闭，使得高压的氧气流进入高压管，连接筒可对氧气流进行导向使之稳定有效的推动锥形塞。
优选方案三，作为优选方案二的一种改进，蓄能机构包括安装在高压管内的轴流桨叶，轴流桨叶固定在转轴上，转轴穿设在高压管的封闭端，转轴位于高压管外的端部连接有微型发电机，微型发电机电连接有充电蓄电池，微型电动机、报警机构均串联在充电蓄电池的放电回路中，放电回路上设有放电开关。作为优选这样在高压氧气流通过高压管的过程中会带动轴流桨叶转动，轴流桨叶通过转轴将动力输入给微型发电机，微型发电机将动力转换为电能并输出储存在充电蓄电池中，充电蓄电池为微型电动机和报警机构提供驱动电力，可有效的将高压管内氧气流的动力转换为报警机构和保压机构的驱动力，充分利用氧气流的动力，更加节能。
优选方案四，作为优选方案三的一种改进，微型发电机串联在充电蓄电池的充电回路中，充电回路上设有充电开关，充电开关的正极设置在挡环朝向低压管的端面上、负极设置在低压管上对应正极的位置。作为优选这样设置使得氧气瓶内压力充足时锥形塞在氧气流冲击下与锥形套脱离的同时挡环与低压管相抵，使得充电回路导通，轴流桨叶、微型发电机转换的电能能够及时的储存在充电蓄电池中。
优选方案五，作为优选方案四的一种改进，放电开关的正极设置在锥形套的内壁上、负极设置在锥形塞的外壁上对应正极的位置。作为优选这样设置使得氧气瓶内压力不足时锥形塞在拉簧的作用下与锥形套相抵放电回路导通，同时挡环与低压管脱离充电回路断开，充电蓄电池可对微型电动机及报警机构提供电力使之运作，可及时进行增压和报警，且过程自动化程度较高。
优选方案六，作为优选方案五的一种改进，报警机构包括并联的蜂鸣器和红色LED灯管。作为优选这样通过蜂鸣器可发出报警声音，同时红色LED灯管发出红色的警示灯光，可通过多种方式提醒医护人员需要进行氧气瓶的更换或看护。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构简图；
图2为本发明实施例中固定涡旋盘与运动涡旋盘的俯视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：进气箱1、挡环2、锥形塞3、低压管4、排气管5、固定涡旋盘6、排气口61、进气口62、微型发电机7、偏心轴8、微型电动机9、充电蓄电池10、转轴11、轴流桨叶12、高压管13、锥形套14、连接筒15、拉簧16、运动涡旋盘17。
实施例基本如附图1所示：一种氧气使用报警装置，包括进气机构，进气机构连接有送气机构，进气机构与送气机构之间设有转换机构，送气机构内设有蓄能机构和保压机构，蓄能机构与保压机构电连接，蓄能机构还电连接有报警机构。
进气机构为进气箱1，送气机构包括高压管13和套设在高压管13外侧的低压管4，高压管13、低压管4同轴焊接在进气箱1上，高压管13与进气箱1连通一端的内侧壁上一体成型有锥角朝向进气箱1的锥形套14，进气箱1上朝向锥形套14的侧壁上开设有与锥形套14正对的进气孔，进气孔与氧气瓶的输出管道通过螺纹连接。高压管13远离进气箱1的端部封闭设置，高压管13封闭端的侧壁上螺纹连接有排气管5，低压管4的长度大于高压管13的长度，低压管4与高压管13之间的进气箱1侧壁上开设有气孔。
保压机构包括微型电动机9、固定涡旋盘6、运动涡旋盘17，固定涡旋盘6焊接在低压管4远离进气箱1的端部，结合图2所示，固定涡旋盘6上设有阿基米德螺旋线状的涡旋轨道，涡旋轨道的外端为进气口62、内端为排气口61，进气口62与低压管4连通并朝向低压管4与高压管13之间。运动涡旋盘17的截面也呈阿基米德螺旋线状，运动涡旋盘17位于涡旋轨道内并与涡旋轨道共轭，微型电动机9输出端连接有偏心轴8，偏心轴8与运动涡旋盘17连接。
转换机构包括与锥形套14配合的锥形塞3，锥形塞3的高度小于锥形套14的高度，锥形塞3朝向进气箱1的一端焊接有连接筒15，连接筒15伸入进气箱1内，连接筒15内侧的锥形塞3与进气箱1侧壁之间焊接有拉簧16，连接筒15位于进气箱1内的端部焊接有环形的挡环2，挡环2的内径小于高压管13直径、外径大于低压管4直径。
蓄能机构包括位于高压管13内的轴流桨叶12，轴流桨叶12固定在转轴11上，转轴11穿设在高压管13的封闭端并通过轴承轴向固定在高压管13的封闭端，转轴11位于高压管13外的端部连接有微型发电机7，微型发电机7电连接有充电蓄电池10，微型电动机9、报警机构均串联在充电蓄电池10的放电回路中，放电回路上设有放电开关。放电开关的正极设置在锥形套14的内壁上、负极设置在锥形塞3的外壁上对应正极的位置。微型发电机7串联在充电蓄电池10的充电回路中，充电回路上设有充电开关，充电开关的正极设置在挡环2朝向低压管4的端面上、负极设置在低压管4上对应正极的位置。
报警机构粘接在低压管表面，报警机构包括并联的蜂鸣器和红色LED灯管(图中未示出)。
本实施例中所采用的微型发电机7、微型电动机9、蜂鸣器、红色LED灯管、轴流桨叶12均为市面售卖的产品，其具体结构为现有技术，故在此不再赘述。微型发电机7可使用例如上海壁联光电科技有限公司售卖的BL-FD0708微型垂直轴风力发电机，微型电动机9可使用例如深圳市仕浦电气有限公司售卖的日本电产NIDEC-42M704L150-无刷直流电动机，以上仅为举例，也可采用市面售卖的其他型号的微型发电机7和微型电动机9。同理，蜂鸣器、红色LED灯管、轴流桨叶12均为市面售卖的成品。
具体实施过程如下：使用时，氧气瓶内的氧气从进气箱1的进气孔进入，氧气瓶内的压力保持高压时，进入进气箱1的氧气流具有较大的冲击力，氧气流从正对锥形套14的进气孔进入冲击锥形套14内的锥形塞3，使得锥形塞3克服拉簧16的力脱离锥形套14从而打开高压管13的入口，同时挡环2跟随锥形塞3运动与低压管4相抵，将充电蓄电池10的充电回路导通，将低压管4与高压管13之间进气箱1上的气孔封闭，使得氧气流只能进入高压管13。氧气流进入高压管13后流向封闭端然后从排气管5排出供外界使用，氧气流在高压管13内流动的过程中冲击轴流桨叶12，使轴流桨叶12转动带动转轴11转动，转轴11带动微型发电机7工作发电，将高压状态下氧气流的动力转化为电能。微型发电机7产生的电流通过充电蓄电池10的充电回路对充电蓄电池10充电，充电蓄电池10对转化得来的电能进行储存。
氧气瓶内的压力不足时，进入进气箱1内的氧气流的冲击力减弱，锥形塞3在拉簧16的拉力作用下与锥形套14相抵，充电蓄电池10的放电回路连通，同时挡环2在锥形塞3的带动下脱离低压管4，充电蓄电池10的充电回路断开，低压管4的入口打开。氧气瓶内压力不足的氧气流进入进气箱1后从低压管4进入固定涡旋盘6的涡旋轨道内，而高压管13内无氧气流，蓄能机构不再蓄能，充电蓄电池10不再充电。此时充电蓄电池10的放电回路导通，报警机构的蜂鸣器和红色LED灯管工作发出声、光提醒，提醒外界氧气压力变化，需要进行氧气瓶的更换准备或其他维护。低压管4内的氧气流从固定涡旋盘6的进气口62进入，微型电动机9得到充电蓄电池10的供电运转，偏心轴8带动运动涡旋盘17在涡旋轨道内平动，运动涡旋盘17在平动的过程中与涡旋轨道形成几对月牙形压缩腔，运动涡旋盘17在微型电动机9和片偏心轴8的驱动下是绕固定涡旋盘6的基圆中心作平动，不会自身旋转运动，也即运动涡旋盘17不进行旋转运动。这样的运动方式将从进气口62进入密闭的月牙形空间内的氧气由外向内压缩，最终被压缩到中心的排气口61排出。由于从吸入到排出，须经三对月牙形压缩腔逐渐压缩，不仅有低压室、高压室，还有介于二者之间的中间压室，且越靠近排气口61压缩效果越好，能够对进入的氧气流进行有效的增压，使得氧气瓶内气压降低后排出的氧气流不会出现较大的压力落差，对氧气呼吸器的使用者而言不会出现较大的波动。

Claims (7)

1.一种氧气使用报警装置，其特征在于：包括进气机构，进气机构连接有送气机构，进气机构与送气机构之间设有转换机构，送气机构内设有蓄能机构和保压机构，蓄能机构与保压机构电连接，蓄能机构还电连接有报警机构；所述送气机构包括高压管和套设在高压管外侧的低压管，所述保压机构包括微型电动机、固定涡旋盘、运动涡旋盘，固定涡旋盘上设有涡旋轨道，涡旋轨道的外端为进气口、内端为排气口，进气口与低压管连通，运动涡旋盘位于涡旋轨道内并与涡旋轨道共轭，微型电动机输出端连接有偏心轴，偏心轴与运动涡旋盘连接。
2.根据权利要求1所述的氧气使用报警装置，其特征在于：所述进气机构为进气箱，所述高压管、低压管同轴连通在进气箱上，所述高压管与进气箱连通一端的内侧壁上一体成型有锥角朝向进气箱的锥形套，高压管远离进气箱的端部封闭设置，高压管封闭端的侧壁上连通有排气管，所述低压管的长度大于高压管的长度，低压管远离进气箱的一端与所述进气口连通。
3.根据权利要求2所述的氧气使用报警装置，其特征在于：所述转换机构包括与所述锥形套配合的锥形塞，锥形塞的高度小于锥形套的高度，锥形塞朝向进气箱的一端固定有连接筒，连接筒伸入进气箱内，连接筒内侧的锥形塞与进气箱之间连接有拉簧，连接筒位于进气箱内的端部固定有环形的挡环，挡环的内径小于高压管直径、外径大于低压管直径。
4.根据权利要求3所述的氧气使用报警装置，其特征在于：所述蓄能机构包括安装在高压管内的轴流桨叶，轴流桨叶固定在转轴上，转轴穿设在高压管的封闭端，转轴位于高压管外的端部连接有微型发电机，所述微型发电机电连接有充电蓄电池，所述微型电动机、报警机构均串联在所述充电蓄电池的放电回路中，所述放电回路上设有放电开关。
5.根据权利要求4所述的氧气使用报警装置，其特征在于：所述微型发电机串联在充电蓄电池的充电回路中，所述充电回路上设有充电开关，所述充电开关的正极设置在挡环朝向低压管的端面上、负极设置在低压管上对应正极的位置。
6.根据权利要求5所述的氧气使用报警装置，其特征在于：所述放电开关的正极设置在所述锥形套的内壁上、负极设置在锥形塞的外壁上对应正极的位置。
7.根据权利要求6所述的氧气使用报警装置，其特征在于：所述报警机构包括并联的蜂鸣器和红色LED灯管。
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