CN110251797A - 一种可提高氧气湿化度的氧气湿化瓶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器材领域，特别是胸外科术中术后用的一种可提高氧气湿化度的氧气湿化瓶。包括顶部敞口的瓶身以及卡扣在瓶身顶部敞口位置的瓶盖，在瓶身中盛放有氧气湿化液，在瓶盖上间隔插设有出氧管和进氧管，其中的出氧管的上端与供患者吸氧的吸氧终端相连，下端分布于氧气湿化液液面的上方，进氧管的上端与氧气供应装置相连，下端浸设在氧气湿化液液面的下方并设有用于增大由氧气湿化液中逸出氧气的比表面积的增湿器。本发明可通过增大进入湿化液中干燥氧气的比表面积增大干燥氧气与湿化液的接触效率，从而明显增加氧气的湿化效果，适用于气候干燥的季节和地区。

Description

一种可提高氧气湿化度的氧气湿化瓶

技术领域

本发明涉及医疗器材领域，特别是胸外科术中术后用的一种可提高氧气湿化度的氧气湿化瓶。

背景技术

在心胸外科的术中和术后恢复中，吸氧都是一种重要的治疗恢复手段。在医院中通常设有专门的氧气站以供患者吸氧。但是通过工业化所生产出的氧气虽纯度较高，但是较为干燥，如直接吸入会或多或少的造成患者呼吸道的不适。临床中，一般通过湿化瓶将氧气湿化后再供患者吸入。湿化瓶的湿化原理较为简单，其通过进氧管将氧气通入湿化瓶瓶身中所盛放的湿化液（通常为水或酒精）后，干燥氧气从进氧管末端形成细小的气泡并与湿化液直接接触，接触过程中完成湿化，最后通过出氧管从瓶身中排出，供患者直接吸取。

在气候干燥的季节和地区，普通常规湿化瓶往往不能达到良好的湿化效果。这是由于干燥氧气从进氧管末端通入湿化液中后，立刻在浮力作用下以接近竖直的轨迹向上升起，造成大量氧气泡碰撞汇集形成较大的气泡，其比表面积较小，与湿化液接触效率较低，无法对氧气进行良好的湿化。

发明内容

本发明旨在提供一种可提高氧气湿化度的氧气湿化瓶，以通过增大进入湿化液中干燥氧气的比表面积增大干燥氧气与湿化液的接触效率，从而明显增加氧气的湿化效果，适用于气候干燥的季节和地区。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种可提高氧气湿化度的氧气湿化瓶，包括顶部敞口的瓶身以及卡扣在瓶身顶部敞口位置的瓶盖，在瓶身中盛放有氧气湿化液，在瓶盖上间隔插设有出氧管和进氧管，其中的出氧管的上端与供患者吸氧的吸氧终端相连，下端分布于氧气湿化液液面的上方，进氧管的上端与氧气供应装置相连，下端浸设在氧气湿化液液面的下方并设有用于增大由氧气湿化液中逸出氧气的比表面积的增湿器；

增湿器包括同轴固定在出氧管下端并朝向瓶身底部方向延伸的套筒、滑动设置在套筒中的出气筒以及用于连接出气筒和进氧管的浮动弹簧；出气筒的下端封闭，上端敞口并与进氧管的下端相对应，在出气筒的筒壁上由下至上依次设有多个孔组，任意一个孔组中均包括沿出气筒周向均匀间隔分布的多个气孔，且任意一个气孔均可在对应位置的出气筒滑入套筒中后由套筒的内缘将气孔外侧封闭。

作为本发明的一种优选实施方式，在出气筒的筒壁上由下至上依次设有第一孔组和第二孔组共计两个孔组，第一孔组的总孔面积小于进氧管的管腔截面面积，第一孔组和第二孔组的总孔面积大于进氧管的管腔截面面积。

作为本发明的一种优选实施方式，在浮动弹簧的自然伸长状态下，第一孔组分布于套筒外部，第二孔组容纳于套筒中。

作为本发明的一种优选实施方式，在套筒内缘间隔设有多条沿套筒周向分布的滑槽，在出气筒的外缘设有与对应滑槽滑动配合的多个滑块。

作为本发明的一种优选实施方式，滑块包括位于两端的弧形段和位于中部的直段。

作为本发明的一种优选实施方式，浮动弹簧的一端与进氧管下端的端沿固定连接，另一端与出气筒上端的端沿固定连接。

作为本发明的一种优选实施方式，进氧管、套筒以及出气筒均采用不锈钢材料制作，其中的进氧管和套筒的内外径均相同。

作为本发明的一种优选实施方式，出气筒的下端为圆弧形。

由于采用了以上技术方案，本申请的有益效果为：

本发明中的出气筒的下端为封闭式，气孔分组设置在出气筒的筒壁上。在进氧管中干燥氧气气流的冲击作用下，多组气孔由下至上依次随出气筒向下的滑动而被带出套筒，浮动弹簧被拉长；当多组气孔的排气量与进气管中氧气平衡后，出气筒被弹簧重新拉入套筒中，多组气孔由上至下被套筒内缘封堵。

在上述过程中，一方面，外露气孔中通过的氧气沿出气筒的径向方向被射出，使其在湿化液中形成的气泡获得了沿瓶身横向向外的加速度，使气泡不再直接以竖直方向向上逸出，增加了气泡与湿化液的接触时间，增大湿化效果；另一方面，随着氧气气流的冲击作用、浮动弹簧的拉力作用以及出气筒在套筒中滑动的惯性作用，外露气孔的组数是处于动态变换的，从而在变化中使所有外露气孔所分担的出氧气压力不同，在湿化液中形成气泡所获得的的加速度也不同。进而在气孔外露组数的变换中射出的气泡明显分层，有效的避免了现有常规湿化瓶中氧气气泡无规则乱碰导致的小气泡变大气泡现象，有利于气泡保持较大的比表面积，增大与湿化液的接触面积，达到明显的增湿效果，特别适合在寒冷干燥的季节或地区使用。

本发明结构简单，易于实现。其增湿动力来自于干燥氧气流对于出气筒封闭底端的冲击力，不用外接任何动力源，利于推广。

附图说明

图1为本发明使用时出气筒朝向下部滑动状态下的结构示意图；

图2为图1中增湿器部分的局部放大结构示意图；

图3为图1中A-A向剖视图；

图4为本发明使用时出气筒朝向上部滑动状态下的结构示意图；

图5为图4中增湿器部分的局部放大结构示意图；

图中标记：1、出氧管，2、进氧管，3、瓶盖，4、瓶身，5、增湿器，501、浮动弹簧，502、套筒，503、气孔，504、出气筒，505、滑槽，506、滑块。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种可提高氧气湿化度的氧气湿化瓶，其主体形状和结构与现有技术中的常规氧气湿化瓶无异，均包括顶部敞口的瓶身5以及卡扣在瓶身5顶部敞口位置的瓶盖3。在瓶身5中盛放有水或酒精作为氧气湿化液，在瓶盖3上间隔插设有出氧管1和进氧管2。出氧管1的上端与供患者吸氧的氧气管或吸氧面罩相连，下端分布于远离氧气湿化液液面的上方的位置，以避免湿化液进入造成患者吸氧过程中呛水。进氧管2的上端通过管路与医院内所设氧气站相连，下端浸设在氧气湿化液液面的下方，使氧气由进氧管2下端排出进入湿化液后，形成气泡与湿化液接触，湿化后的氧气最终由湿化液液面逸出后通过出氧管1供患者吸取。

本发明与常规普通湿化瓶的不同之处在于，在本发明中位于进氧管2的下端位置设有可活动的增湿器5，增湿器5由进氧管2中氧气流的气流压力驱动，通过相对延长气泡与湿化液的接触时间，且使气泡保持较大的比表面积，从而增大由氧气湿化液中逸出氧气的湿度。

如图2所示，本发明中的增湿器5主要包括同轴分布于进氧管2的套筒502、出气筒504以及用于连接进氧管2下端和出气筒504上端的浮动弹簧501。套筒502、出气筒504、浮动弹簧501以及上述进氧管2均采用不锈钢材料制作。

套筒502的上端套设在进氧管2下端的外周，并通过焊接或粘合剂方式固定密封连接。

出气筒504与进氧管2的内外径均相同并滑动设置在套筒502中。如图5所示，在套筒502内缘间隔设有多条沿套筒502周向分布的滑槽505，在出气筒504的外缘设有与对应滑槽505滑动配合的多个滑块506。在本发明优选的实施方式中，滑块506包括位于两端的弧形段和位于中部的直段，通过弧形段的设置以避免出气筒504在滑动过程中产生的卡死现象。出气筒504的上端敞口并与进氧管2的下端重合照应。浮动弹簧501的一端与进氧管2下端的端沿固定连接，另一端与出气筒504上端的端沿固定连接。

出气筒504的下端为封闭的圆弧形，一方面，使进氧管2中干燥氧气流对于出气筒504底部的冲击力较为平和，使出气筒504底部受力均匀以平滑的沿套筒502轴向滑动；另一方面，圆弧形的底部使出气筒504在滑动过程中对于湿化液所产生的冲击也较小，利于维持瓶身5中湿化液的相对平衡，避免激起水花并溅入出氧管1中。

在出气筒504的筒壁上由下至上依次设有多个孔组，任意一个孔组中均包括沿出气筒504周向均匀间隔分布的多个气孔503。在进氧管2持续通入氧气的状态下，任意一个气孔503在随出气筒504的滑动以露出套筒502后，氧气均可由该气孔503通入湿化液中，从而形成气泡。任意一个气孔503在随出气筒504的滑动以容纳与套筒502中后，即可由套筒502内缘将该气孔503的外侧封闭，使出气筒504中的氧气无法通过该气孔503进入湿化液中形成气泡。而上述出气筒504沿套筒502轴向上的往复滑动以使不同组别孔组依次露出或封闭的驱动力，来自于进氧管2中干燥氧气流的压力作用、浮动弹簧501的弹力作用以及出气筒504滑动过程中的惯性作用，具体的说：

出气筒504由下至上依次设有1、2、3……n-1、n，共计n个孔组。当向进氧管2持续通入恒定压力的干燥氧气后，由于出气筒504的底部封闭，出气筒504会在气体压力作用下克服弹簧拉力向下滑动，并使第1个孔组先露出套筒502外。此时的干燥氧气通过第1个孔组中的气孔503沿水平辐射状方向射入湿化液中，形成气泡。由于该气泡具有水平方向上的加速度，故其在湿化液中上浮的时间和行程均由于现有技术中的常规湿化瓶，其湿化效果也显著增加。

由于第1个孔组中所有的气孔503相加仍与进氧管2中氧气流量不匹配，故干燥氧气流回推动出气筒504持续向下滑动，第2、3……个孔组依次露出套筒502外部。此过程中，从气孔503射出氧气的压力逐渐变小，氧气形成气泡所获得的加速度也逐渐变小，故随着不同数量孔组的露出，气孔503中形成的气泡也逐渐分层。通过该分层作用避免气泡由进氧管2下端产生或过于集中的现象，并避免过于集中容易导致的气泡碰撞结合，损失比表面积降低与湿化液接触效率导致的湿化程度不足的问题。

在通过干燥氧气流的压力克服浮动弹簧501弹力驱动出气筒504滑动至第n-2或n-1个孔组露出套筒502后，所有露出气孔503的排气量与进氧管2中的氧气流量相当，在出气筒504向下滑动的惯性作用下，出气筒504仍会继续向下滑动，以使剩余几个孔组相继露出以产生加速度更小的气泡。此类气泡基本上沿竖直方向向上浮动。随着惯性作用的小时，在浮动弹簧501的拉力作用下，出气筒504又被拉入套筒502中，第n、n-1……2、1个孔组又依次被封闭，产生新一轮的分层气泡，直到出气洞向上滑动的惯性作用消失后，再次随氧气流的压力下滑，往复进行循环。

本实施例中，为了将本发明的上述工作过程简便说明，在出气筒504的筒壁上由下至上依次设有第一孔组和第二孔组共计两个孔组，第一孔组的总孔面积小于进氧管2的管腔截面面积，第一孔组和第二孔组的总孔面积大于进氧管2的管腔截面面积。在浮动弹簧501的自然伸长状态下，第一孔组分布于套筒502外部，第二孔组容纳于套筒502中。

如图1及图2所示，当向进氧管2持续通入恒定压力的干燥氧气后，氧气由第一孔组中的气孔503急速向外射出，形成的气泡分布于靠近瓶身5外缘的位置。

如图4及图5当第二孔组随出气筒504滑出套筒502后，所有气孔503的排气量与进氧管2的干燥氧气流量相当，此时所有气孔503中排出氧气的初速度不如仅第一孔组露出状态下排出氧气的速度，故此时形成的气泡分布于靠近瓶身5中心的位置，从而与仅第一孔组露出状态下排出的气泡形成分层，较大程度上组织了气泡的碰撞融合，保持了气泡较大的比表面积。

在第二孔组露出后出气筒504会在惯性的作用下继续向下滑动，直至惯性消失，由浮动弹簧501的拉力将出气筒504部分重新拉入套筒502中，到达如图1及图2所示的状态，从而进行下一个往复循环，并连续产生分层并具有交底比表面积的气泡。

Claims (8)

1.一种可提高氧气湿化度的氧气湿化瓶，其特征在于：包括顶部敞口的瓶身（4）以及卡扣在瓶身（4）顶部敞口位置的瓶盖（3），在瓶身（4）中盛放有氧气湿化液，在瓶盖（3）上间隔插设有出氧管（1）和进氧管（2），其中的出氧管（1）的上端与供患者吸氧的吸氧终端相连，下端分布于氧气湿化液液面的上方，进氧管（2）的上端与氧气供应装置相连，下端浸设在氧气湿化液液面的下方并设有用于增大由氧气湿化液中逸出氧气的比表面积的增湿器（5）；

增湿器（5）包括同轴固定在出氧管（1）下端并朝向瓶身（4）底部方向延伸的套筒（502）、滑动设置在套筒（502）中的出气筒（504）以及用于连接出气筒（504）和进氧管（2）的浮动弹簧（501）；出气筒（504）的下端封闭，上端敞口并与进氧管（2）的下端相对应，在出气筒（504）的筒壁上由下至上依次设有多个孔组，任意一个孔组中均包括沿出气筒（504）周向均匀间隔分布的多个气孔（503），且任意一个气孔（503）均可在对应位置的出气筒（504）滑入套筒（502）中后由套筒（502）的内缘将气孔（503）外侧封闭。

2.根据权利要求1所述的一种可提高氧气湿化度的氧气湿化瓶，其特征在于：在出气筒（504）的筒壁上由下至上依次设有第一孔组和第二孔组共计两个孔组，第一孔组的总孔面积小于进氧管（2）的管腔截面面积，第一孔组和第二孔组的总孔面积大于进氧管（2）的管腔截面面积。

3.根据权利要求2所述的一种可提高氧气湿化度的氧气湿化瓶，其特征在于：在浮动弹簧（501）的自然伸长状态下，第一孔组分布于套筒（502）外部，第二孔组容纳于套筒（502）中。

4.根据权利要求1所述的一种可提高氧气湿化度的氧气湿化瓶，其特征在于：在套筒（502）内缘间隔设有多条沿套筒（502）周向分布的滑槽（505），在出气筒（504）的外缘设有与对应滑槽（505）滑动配合的多个滑块（506）。

5.根据权利要求4所述的一种可提高氧气湿化度的氧气湿化瓶，其特征在于：滑块（506）包括位于两端的弧形段和位于中部的直段。

6.根据权利要求1所述的一种可提高氧气湿化度的氧气湿化瓶，其特征在于：浮动弹簧（501）的一端与进氧管（2）下端的端沿固定连接，另一端与出气筒（504）上端的端沿固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种可提高氧气湿化度的氧气湿化瓶，其特征在于：进氧管（2）、套筒（502）以及出气筒（504）均采用不锈钢材料制作，其中的进氧管（2）和套筒（502）的内外径均相同。

8.根据权利要求1所述的一种可提高氧气湿化度的氧气湿化瓶，其特征在于：出气筒（504）的下端为圆弧形。