CN111135413A - 密闭吸氧器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种密闭吸氧器，包括口鼻罩和储气囊，所述储气囊一端通过氧气管连接氧气源，另一端通过输气管连接口鼻罩，在口鼻罩和储气囊之间依次设有气体单向阀和比例控制阀，所述气体单向阀包括气流进入阀和气流排出阀，气流进入阀用于吸气时连通储气囊和口鼻罩，气流排出阀用于呼气时连通口鼻罩和外部空气，所述比例控制阀包括阀门挡板，氧气进气孔和空气进气孔，氧气进气孔通过输气管和气流进入阀连通口鼻罩与储气囊，空气进气孔通过输气管和气流进入阀连通口鼻罩与外部空气，阀门挡板用于调节储气囊内氧气和外部空气的进气比例。本发明最高时能让病人吸到100％的纯氧，解决缺氧病人的痛苦，并且可以大大的减少医疗系统氧气的消耗。

Description

密闭吸氧器
技术领域
本发明涉及一种有效提高吸氧浓度的吸氧装置，具体是一种密闭吸氧器，属于医疗器械领域。
背景技术
新冠肺炎是一些以肺组织为主要病变和损害的肺组织疾病，新冠肺炎重病人多，病死率高，病人往往其它的症状较轻，突出的表现为肺的交换功能不足，这时病人呼吸运动功能基本正常，因需要呼吸机来抢救的病人极多，往往因为呼吸机供应不足而使病人血氧饱和度进行性的下降，而致全身的功能衰竭导致死亡。因此国家在各省派出医疗队时，要求配带大量的无创呼吸机，此时无创呼机的作用就说明病人自己能呼吸，就是血氧饱和度上不来。但是一般医院配备的是大量的有创呼吸机，所以无创呼吸机全国的数量也有限。
目前普通的吸氧装置最多只能让病病人吸到40％浓度的氧气，但这个时候病人需要的是更高浓度的气氧，甚至是100％纯氧。有些呼吸机是密闭循环吸氧机，其能把氧气的浓度调任意数值，目前医院常用的吸氧装置是鼻导管吸氧和面罩吸氧，一个正常人的每分钟通气量为5－7升，空氧中的含氧量是21％，因此一个人每个钟需要的氧气也只在一升多一点，但是当病人因为肺部的病变，气的交换面积明显减少，就需要通过提高氧浓度来满足病人对氧气需求，医院平时给病人吸氧量也是3到5升，按1升氧气需要来说应该能满足病人的需要，但实际是，上述两种的给氧装置把大量的氧气都漏到空气中去了，人的吸呼比量为1比1.5到2，此常数说的是人吸气的时间是1分的话呼气的时间是2分，简单的讲就是呼气所需的时间是吸气的两倍，以每分钟人的呼吸是20次，每分钟为60秒，这样的话每个呼吸周期是3秒，以1比2的吸呼比就可以简单的说病人吸气用时1秒，呼气用时2秒，但鼻导管吸氧的氧流量是均匀的，只有三分之一供给氧气在吸气周期时被人吸进去了，在呼气周期时，流出的氧气就被排到了大气中。但是人吸气和呼气周期的气体流量不是均匀不变的，它的瞬间流量是一种由小变大再由大变小的过程，氧气的均匀流出的速度，远远的要小于人类的吸气流量，故这时就需要空气进入才能满足瞬间流量的需要，因此目前的给氧大约只有4分之1被吸进肺内，平均下来只有25％浓度，加上空氧原有的21％，因此在给氧的情况吸入总浓不超过50％。面罩把鼻子周围吸入的氧浓度稍稍提高，在临床上观察到吸氧的效果要比鼻导管好，如果这时病人出现气体交换障碍，就可以进一步提高吸氧的浓度，来提高肺组织的交换效率，满足身体对氧的需求。我们常常会看到老龄慢性支气管炎的病人端坐呼吸，满头大汗，其只是通加大吸气的量来获取相对多的氧来满足身体的需要。
综上，可将目前出现呼吸衰竭的病人划分成呼吸运动衰竭和呼吸交换衰竭两大类，临床上绝大部病人都是呼吸交换衰竭，一般只有是高位截瘫重症肌无力一类的病人才会出现呼吸运动衰竭，而像目前出现的新型冠状肺炎就是一种典型的呼吸交换衰竭，而且病人量极大。解决这类病人最有效的办法就是提高吸氧的浓度，使病人残存的肺组织尽可能的交换出人体所需的氧气，而不是通呼吸机压入过多的气体，这样甚至有可能伤及脆弱的肺组织。目前临床上常用的方法就是运用无创呼吸机来提高吸氧的浓度，尽力由病人自已呼吸，可是瞬时成万的病人数量，只有少量的无创呼吸机根本不解决问题，因此亟需一种提高氧浓度的装置来供病人使用，以解决目前存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氧浓度很高，最高可达100％，且浓度的比例可调的密闭的低成本的吸氧器。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种密闭吸氧器，包括口鼻罩和储气囊，所述储气囊一端通过氧气管连接氧气源，另一端通过输气管连接口鼻罩，所述口鼻罩和储气囊之间依次设有气体单向阀和比例控制阀，所述气体单向阀包括气流进入阀和气流排出阀，所述气流进入阀用于吸气时连通储气囊和口鼻罩，气流排出阀用于呼气时连通口鼻罩和外部空气，所述比例控制阀包括阀门挡板，氧气进气孔和空气进气孔，所述氧气进气孔通过输气管和气流进入阀连通口鼻罩与储气囊，空气进气孔通过输气管和气流进入阀连通口鼻罩与外部空气，所述阀门挡板用于调节储气囊内氧气和外部空气的进气比例。
进一步的，所述储气囊为柱形或球形的软性囊，其容量不小于每个呼吸周期需要的气体容量。
更进一步的，所述储气囊的容量至少为500毫升。
进一步的，所述输气管的管径大于或等于氧气进气孔的孔径；即储气囊跟吸气部位连接的管道要足够的粗，以确保能满足吸气瞬间需要的流量。
进一步的，所述气体单向阀设于口鼻罩的前端端部，所述气流进入阀和气流排出阀均包括阀门膜和通气孔，阀门膜可伸缩开合式的覆盖上通气孔上，其中气流进入阀的阀门膜位于口鼻罩的内侧，气流排出阀的阀门膜位于口鼻罩的外侧。
更进一步的，所述阀门膜采用硅胶制作，其通过固定杆可伸缩安装在固定支架上。
进一步的，所述比例控制阀的阀门挡板为旋转式调节，在阀门挡板上设于便于手动调整的调节柄。
进一步的，在靠近阀门挡板的阀体或管体上设有反应进气体比例的刻度。
本发明的有益效果是：1、解决了因为肺组织病变需要的提高呼吸中氧浓度的需求，通过密闭的吸氧器，最高时能让病人吸到100％的纯氧，解决缺氧病人的痛苦，救活一部分人的生命。2、制造简单，成本低实现容易。3、大大的减少了医疗系统氧气的消耗。
附图说明
图1是本发明密闭吸氧器的示意图；
图2是气体单向阀的正面示意图；
图3是气体单向阀的侧面示意图；
图4是比例控制阀的示意图。
图中，1-口鼻罩，2-气体单向阀，3-比例控制阀，4-储气囊，5-氧气管，6-输气管，7-气流进入阀，8-气流排出阀，9-阀门膜，10-通气孔，11-阀门挡板，12-氧气进气孔，13-空气进气孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1至4所示，一种密闭吸氧器，包括口鼻罩1和储气囊4，所述储气囊4一端通过氧气管5连接氧气源，另一端通过输气管6连接口鼻罩1，所述口鼻罩1和储气囊4之间依次设有气体单向阀2和比例控制阀3，所述气体单向阀2包括气流进入阀7和气流排出阀8，所述气流进入阀7用于吸气时连通储气囊4和口鼻罩1，气流排出阀8用于呼气时连通口鼻罩1和外部空气，所述比例控制阀3包括阀门挡板11，氧气进气孔12和空气进气孔13，所述氧气进气孔12通过输气管6和气流进入阀7连通口鼻罩1与储气囊4，空气进气孔13通过输气管6和气流进入阀7连通口鼻罩1与外部空气，所述阀门挡板11用于调节储气囊4内氧气和外部空气的进气比例。
本实施例中，所述储气囊4为柱形或球形的软性囊，其容量不小于每个呼吸周期需要的气体容量。优选的选择是，储气囊4的容量不小于500毫升。
本实施例中，所述输气管6的管径大于或等于氧气进气孔的孔径。即储气囊跟吸气部位连接的管道要足够的粗，以确保能满足吸气瞬间需要的流量。
本实施例中，所述气体单向阀2设于口鼻罩1的前端端部，所述气流进入阀7和气流排出阀8均包括阀门膜9和通气孔10，阀门膜9可伸缩开合式的覆盖上通气孔10上，其中气流进入阀7的阀门膜位于口鼻罩1的内侧，气流排出阀8的阀门膜位于口鼻罩1的外侧。所述阀门膜9采用硅胶制作，其通过固定杆可伸缩安装在固定支架上。
本实施例中，所述比例控制阀3的阀门挡板11采用旋转式调节，在阀门挡板11上设于便于手动调整的调节柄，并且在靠近阀门挡板11的阀体或管体上设有反应进气体比例的刻度。
综上，本吸氧器的口鼻罩上设有两个气体单向阀门，一个气流排出阀控制气体的流出，一个气流进入阀控制气体的流入，使呼吸的气流分别进入气体的流出道和流入道，气体流出后直接进入大气，跟气体流入道相连的是一个气流比例控制阀，该阀上设有手动调节器以及反应空气和氧气比例的刻度，跟比例控制阀门相连的是两个通道，一个通道是跟外部空气相连，一个通道跟氧气的储气囊相连，储气囊的另一端跟氧气源管相连，正常氧气全都流入进储气囊，使储气囊内的气体是纯氧气。
气体单向阀门是一种轻薄的膜样阀门，通气孔正常被阀门膜覆盖，当阀门膜侧的气压增高时，阀门膜覆盖在通气孔上，气体不能流通，当阀门膜侧的气压降低时，膜的周边浮起，气体从另一侧向膜侧流动，如此往复，便造成了气体的单流动。
比例控制阀是一种气体由双通道向单通道方向流动时，通过一个阀门挡板控制双通侧孔口的大小，进而来控制双通侧来气比例的装置，双通道的一个与储气囊相通，另外一个与大气相通。
储气囊为软性结构，当有气体进入时能迅速的膨胀，保存纯氧气，当出气端吸气时能快流出其内贮的氧气。通常，所需的氧气来源是接在病房的氧气湿化瓶或家用制氧机的产气管，由于采用密闭的氧环系统，比起原来的开放式吸氧方式需氧量明显减少，约为原来的三分之一左右。然而在实际操作中，实际的需氧量是跟据病人的吸氧浓度和气体的吸入量来决定的，在氧气供应方面只能是适应的调节进气的流量，若来氧少满足不了病人的吸氧需要，可以适当的增加来氧量，若来氧多了可能超过了储气囊容量，通常的做法是连接一个来氧气的自停装置或加装一个超量氧气泄气装置，但是采用本结构的吸氧器可以实现一个自泄压，而不必单独增加泄气装置。因为与储气囊相连的比例控制阀，有一个空气进气孔是直接与外部大气连通的，如果储气囊内的来氧多了超过其容量，那么在气压的作用下，一部分氧气会通过空气进气孔排到外部空气中；假如空气进气孔处于关闭状态，那么在气压作用下，储气囊内气压大于病人呼气时产生的气压，这时气流进入阀会一直处于打开状态，这样在病人呼气时，因为气流排出阀打开，一部分储气囊内多余的氧气会通过气流排出阀排到外部大气中，实现泄压。当然如果氧气源供应的氧气调节得当，是不需要泄气减压的。
本吸氧器的实际气体循环是：从供氧装置(氧气源)流来的氧气通过氧气管5源源不断的进入到储气囊，使储气囊由瘪气状态渐渐的充满，当病人处于吸气期时，产生负压迅速把储气囊内的氧气通过比例控制阀和定向阀的气流进入阀进入到人体的肺部，完成了气体交换，交换出来的低氧浓度的气体，被人呼出并通过定向阀的气流排出阀排入大气中。在整个循环通路中，气体不可能返流，由于气的流入过程中是一个独立的通道，不跟大气相接触，这样能使病人最高吸到100％纯氧，故称为密闭吸氧器。在吸气的过程可以通过比例控制阀的空气进气孔适当的补入一定量的空气，这样就能满足不同比例吸氧浓的需求。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本发明的保护范围内。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种密闭吸氧器，包括口鼻罩和储气囊，其特征在于，所述储气囊一端通过氧气管连接氧气源，另一端通过输气管连接口鼻罩，所述口鼻罩和储气囊之间依次设有气体单向阀和比例控制阀，所述气体单向阀包括气流进入阀和气流排出阀，所述气流进入阀用于吸气时连通储气囊和口鼻罩，气流排出阀用于呼气时连通口鼻罩和外部空气，所述比例控制阀包括阀门挡板，氧气进气孔和空气进气孔，所述氧气进气孔通过输气管和气流进入阀连通口鼻罩与储气囊，空气进气孔通过输气管和气流进入阀连通口鼻罩与外部空气，所述阀门挡板用于调节储气囊内氧气和外部空气的进气比例。
2.根据权利要求1所述的密闭吸氧器，其特征在于，所述储气囊为柱形或球形的软性囊，其容量不小于每个呼吸周期需要的气体容量。
3.根据权利要求1或2所述的密闭吸氧器，其特征在于，所述储气囊的容量至少为500毫升。
4.根据权利要求1所述的密闭吸氧器，其特征在于，所述输气管的管径大于或等于氧气进气孔的孔径。
5.根据权利要求1所述的密闭吸氧器，其特征在于，所述气体单向阀设于口鼻罩的前端端部，所述气流进入阀和气流排出阀均包括阀门膜和通气孔，阀门膜可伸缩开合式的覆盖上通气孔上，其中气流进入阀的阀门膜位于口鼻罩的内侧，气流排出阀的阀门膜位于口鼻罩的外侧。
6.根据权利要求5所述的密闭吸氧器，其特征在于，所述阀门膜采用硅胶制作，其通过固定杆可伸缩安装在固定支架上。
7.根据权利要求1所述的密闭吸氧器，其特征在于，所述比例控制阀的阀门挡板为旋转式调节，在阀门挡板上设于便于手动调整的调节柄。
8.根据权利要求1或7所述的密闭吸氧器，其特征在于，在靠近阀门挡板的阀体或管体上设有反应进气体比例的刻度。
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