CN114534056A - 氢氧气体减压混合吸入装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供氢氧气体减压混合吸入装置，涉及医疗设备领域。该氢氧气体减压混合吸入装置，包括气源组件，所述气源组件由氧气瓶、压缩空气瓶以及氢气瓶组成。本发明，采用可调比例阀作为混合阀，可对氢气、氧气按设定的比例进行混合，通过氧浓度检测表和氢浓度检测表可实时检查浓度，防返组件可避免混合阀中的混合气体返回到气源组件中，同时避免呼出的废气回流到混合阀内，设置的呼气止回阀，可让呼出的废气排出到外部，同时通过鸭嘴阀可避免吸气时外部空气进入呼吸面罩中影响吸入浓度，在吸气结束后，涤气组件可以通过不可燃的压缩空气对可燃气体进行冲洗，并在混合阀以及管道中保留一端不可燃气体，防止气体爆燃回火。

Description

氢氧气体减压混合吸入装置

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，具体为氢氧气体减压混合吸入装置。

背景技术

临床实践证明，吸氧用于纠正缺氧，提高动脉血氧分压和氧饱和度的水平，促进代谢，是辅助治疗多种疾病的重要方法之一，另外，据相关文献报道，氢气有选择性抗氧化作用，对许多引起人类死亡最常见疾病类型如心血管疾病、恶性肿瘤、慢性呼吸系统疾病等都具有理想的治疗效果，特别需要注意的是，在人们对新冠病毒感染者的康复治疗过程中，有技术提出，氢氧混合吸入有利于重症患者的康复情况，因为氢氧混合气的吸入，非常有利于降低气道阻力，使病患的呼吸不大费力，在营养补充跟上的情况下，总的恢复状况得到改善。

目前人体摄入氢气和氧气的重要途径大都是通过氢氧呼吸机，但是市面上的氢氧呼吸机多采用电解水制氧方法，将分解的氢气和氧气的混合气体经洗涤过滤等工序，再供人体吸收，但是，呼吸的气体中氧气和氢气的占比与电解水产生的占比相一致，不能保证吸入适量的氧气和氢气，而人体吸入过多氧气会产生氧中毒，进而损害身体健康，同时，现有的呼吸机一般将氧气机及氢气机单独接入呼吸面罩，通过在呼吸面罩中混合被病患吸入，其混合气体浓度受患者通气量及面罩处的漏气量影响波动范围较大，临床使用时需要多次调节氧流量来保证患者稳定的氧饱和度，增加了医务人员工作量。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了氢氧气体减压混合吸入装置，解决了现有呼吸机氧气氢气比例不准确以及吸入饱和度难控制的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：氢氧气体减压混合吸入装置，包括气源组件，所述气源组件由氧气瓶、压缩空气瓶、氢气瓶以及氦气瓶组成；分别固定连接在所述氧气瓶、压缩空气瓶、氢气瓶以及氦气瓶口部的第一进气管、第二进气管、第三进气管以及第五进气管，所述第一进气管、第二进气管、第三进气管以及第五进气管分别通过第一电控通断阀与气源组件固定连接，所述第一进气管、第二进气管、第三进气管以及第五进气管外壁均设置有减压组件，所述第一进气管、第二进气管以及第三进气管之间设置有用于吸气结束后排出管道内残留氢气和氧气的涤气组件；固定连接在所述第一电控通断阀及减压组件外壁用于防爆的安防组件；用于混合气体的混合阀，所述混合阀固定连接在第一进气管、第二进气管、第三进气管以及第五进气管远离第一电控通断阀的端部，所述混合阀上壁固定连接有用于检测混合气体浓度的浓度检测组件，所述混合阀为可调比例阀；固定连接在混合阀远离第一进气管、第二进气管、第三进气管以及第五进气管一侧的第四进气管，所述第四进气管外壁设置有混合气体流量计和输出压力表，所述第四进气管远离混合阀一端固定连接有呼吸面罩，所述呼吸面罩前壁固定连接有用于排出废气且避免外部空气混入的呼气止回阀；用于防止进气返回的防返组件，所述防返组件固定连接在第一进气管、第二进气管、第三进气管、第五进气管以及第四进气管外壁。

优选的，所述减压组件包括四组可调电控减压阀，四组所述可调电控减压阀分别固定连接在第一进气管、第二进气管、第三进气管以及第五进气管外壁且位于涤气组件和混合阀之间。

优选的，所述安防组件包括第一安全阀、第二安全阀，所述第一安全阀固定连接在第一电控通断阀外壁，所述第二安全阀固定连接在可调电控减压阀外壁。

优选的，所述涤气组件包括两根涤气管、两组第二电控通断阀，两根所述涤气管分别固定连接在第二进气管与第一进气管、第二进气管与第三进气管之间，两组所述第二电控通断阀分别固定连接在两根涤气管外壁。

优选的，所述浓度检测组件包括氧浓度检测表、氢浓度检测表，所述氧浓度检测表、氢浓度检测表均固定连接在混合阀上壁。

优选的，所述防返组件包括第二进气止回阀和四组第一进气止回阀，四组所述第一进气止回阀分别固定连接在第一进气管、第二进气管、第三进气管以及第五进气管外壁且位于减压组件与混合阀之间，所述第二进气止回阀固定连接在第四进气管外壁且位于输出压力表和呼吸面罩之间，所述第二进气止回阀和四组第一进气止回阀内侧壁均固定连接有从左到右分布的第一挡板和第二挡板，所述第一挡板内侧滑动连接有单向阀体，所述第一挡板与单向阀体之间设置有密封圈，所述单向阀体与第二挡板之间设置有弹簧，所述第二挡板内壁设置有通气孔。

优选的，所述单向阀体由阀芯和阀杆组成，所述阀芯和阀杆固定连接处设置有挡圈，所述阀芯外壁设置有用于通气的通气槽，所述阀芯与第一挡板滑动连接，所述密封圈套设在阀芯外壁且位于挡圈和第一挡板之间，所述弹簧套设在阀杆外壁且位于挡圈和第二挡板之间。

优选的，所述呼气止回阀前壁固定连接有前罩壳，所述呼气止回阀内侧壁从前到后依次固定连接有两组鸭嘴阀，两组鸭嘴阀均通过开口卡簧固定连接在呼气止回阀内侧壁。

工作原理：氢气、氧气、压缩空气以及氦气采用瓶装压缩气体作为气源组件，压缩空气也可选用氮气，通过第一进气管、第二进气管、第三进气管以及第五进气管输入到混合阀中进行混合，再通过第四进气管输入到呼吸面罩中供病患吸入，气源组件和混合阀之间设置有控制气源组件供气通断的第一电控通断阀、降低气体压力的可调电控减压阀，混合阀选用可调比例阀，可设定氧气最低浓度≥21.5%、氧气和氢气混合比例在爆炸下限和上限安全范围内，再通入压缩空气来将调整吸入混合气体的综合浓度，通过氧浓度检测表和氢浓度检测表可检测混合阀内实时的氢气、氧气浓度，气源组件和混合阀之间设置的第一进气止回阀、混合阀和呼吸面罩之间设置的第二进气止回阀，可避免混合气体从混合阀中返回到气源组件中，以及避免病患呼气产生的废气回流到混合阀内，当气体从经过第一挡板时，通过气压将阀芯与第一挡板顶开，气体从通气槽中通过第一挡板，当停止供气时，通过弹簧的弹力推动挡圈将阀芯以及密封圈挤压复位，挡圈、阀芯、第一挡板通过密封圈进行密封，气体无法回流，呼出的废气通过呼气止回阀排出到外部，且通过鸭嘴阀的设置，外部空气不会通过呼气止回阀进入呼吸面罩造成内部吸入浓度变化，设置的安防组件可以起到防爆的作用，在吸气结束后，预先断开氢气瓶和氧气瓶上的第一电控通断阀，并打开涤气组件中的第二电控通断阀，通过不可燃的压缩空气将第一管道、第三管道以及混合阀和第四管道内的可燃气体、阻燃气体排出，并在管道内保留一端不可燃气体，防止爆燃回火。

（三）有益效果

本发明提供了氢氧气体减压混合吸入装置。具备以下有益效果：

1、采用可调比例阀作为混合阀，可对氢气、氧气按设定的比例进行混合，并通过通入压缩空气和氦气，调整最终吸入的混合气体浓度，通过氧浓度检测表和氢浓度检测表可实时检查到混合阀内氢气和氧气的浓度。

2、在气源组件和混合阀之间、混合阀和呼吸面罩之间设置防返组件，可避免混合阀中的混合气体返回到气源组件中，同时避免病患呼出的废气回流到混合阀内影响混合浓度。

3、在呼吸面罩上设置的呼气止回阀，可让病患呼出的废气排出到外部，同时通过鸭嘴阀的设置，可避免病患吸气时外部空气进入呼吸面罩中影响氧气吸入浓度。

4、在吸气结束后，设置的涤气组件可以通过不可燃的压缩空气对可燃气体进行冲洗，并在混合阀以及管道中保留一端不可燃气体，使管道及混合阀内均没有可燃以及阻燃气体，防止气体爆燃回火。

附图说明

图1为本发明结构整体示意图；

图2为本发明图1中的A处局部放大图；

图3为本发明图1中的B处局部放大图；

图4为本发明的可调电控减压阀和第二安全阀连接结构示意图；

图5为本发明的第一进气止回阀结构剖视图；

图6为本发明的单向阀体结构示意图；

图7为本发明的第一挡板结构示意图；

图8为本发明的第二挡板结构示意图；

图9为本发明的呼吸面罩及呼气止回阀连接结构侧面剖视图；

图10为本发明图9中的C处局部放大图；

图11为本发明的开口卡簧结构示意图。

其中，1、氧气瓶；2、压缩空气瓶；3、氢气瓶；4、第一电控通断阀；5、第一安全阀；6、第一进气管；7、第二进气管；8、第三进气管；9、可调电控减压阀；10、第二安全阀；11、涤气管；12、第二电控通断阀；13、第一进气止回阀；14、混合阀；15、氧浓度检测表；16、氢浓度检测表；17、混合气体流量计；18、输出压力表；19、第四进气管；20、第二进气止回阀；21、呼吸面罩；22、呼气止回阀；23、第一挡板；24、第二挡板；25、挡圈；26、阀芯；27、阀杆；28、通气槽；29、密封圈；30、弹簧；31、通气孔；32、前罩壳；33、鸭嘴阀；34、开口卡簧；35、氦气瓶；36、第五进气管。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例：

如图1到图11所示，本发明实施例提供氢氧气体减压混合吸入装置，包括气源组件，气源组件由氧气瓶1、压缩空气瓶2、氢气瓶3以及氦气瓶35组成，氦气是惰性气体的一种，在血液中的溶解度较低，压缩空气瓶2也可选用压缩氮气瓶；分别固定连接在氧气瓶1、压缩空气瓶2、氢气瓶3以及氦气瓶35口部的第一进气管6、第二进气管7、第三进气管8以及第五进气管36，第一进气管6、第二进气管7、第三进气管8以及第五进气管36分别通过第一电控通断阀4与气源组件固定连接，通过第一电控通断阀4，可以单独控制某一个气瓶的开启或者关闭，第一进气管6、第二进气管7、第三进气管8以及第五进气管36外壁均设置有减压组件，第一进气管6、第二进气管7以及第三进气管8之间设置有用于吸气结束后排出管道内残留氢气和氧气的涤气组件；固定连接在第一电控通断阀4及减压组件外壁用于防爆的安防组件；用于混合气体的混合阀14，混合阀14固定连接在第一进气管6、第二进气管7、第三进气管8以及第五进气管36远离第一电控通断阀4的端部，混合阀14上壁固定连接有用于检测混合气体浓度的浓度检测组件，混合阀14为可调比例阀，通过可调比例阀，可以设定氧气的最低浓度，以及确保氢气氧气混合浓度保持在安全范围内；固定连接在混合阀14远离第一进气管6、第二进气管7、第三进气管8以及第五进气管36一侧的第四进气管19，第四进气管19外壁设置有混合气体流量计17和输出压力表18，通过混合气体流量计17和输出压力表18可以调整病患吸气的流量以及压力，第四进气管19远离混合阀14一端固定连接有呼吸面罩21，呼吸面罩21前壁固定连接有用于排出废气且避免外部空气混入的呼气止回阀22；用于防止进气返回的防返组件，防返组件固定连接在第一进气管6、第二进气管7、第三进气管8、第五进气管36以及第四进气管19外壁。

减压组件包括四组可调电控减压阀9，四组可调电控减压阀9分别固定连接在第一进气管6、第二进气管7、第三进气管8以及第五进气管36外壁且位于涤气组件和混合阀14之间，减压组件可将瓶装气体的压力降低到常压供病患吸入。

安防组件包括第一安全阀5、第二安全阀10，第一安全阀5固定连接在第一电控通断阀4外壁，第二安全阀10固定连接在可调电控减压阀9外壁，安防组件起到防爆的作用。

涤气组件包括两根涤气管11、两组第二电控通断阀12，两根涤气管11分别固定连接在第二进气管7与第一进气管6、第二进气管7与第三进气管8之间，两组第二电控通断阀12分别固定连接在两根涤气管11外壁，吸气结束后，通过关闭氢气瓶3和氧气瓶1上的第一电控通断阀4，并打开涤气组件上的两组第二电控通断阀12，压缩空气瓶2输出不可燃的空气，将管道及混合阀14残留的氢气以及氧气排出，并在管道以及混合阀14中保留一段不可燃的压缩空气，防止燃烧回火。

浓度检测组件包括氧浓度检测表15、氢浓度检测表16，氧浓度检测表15、氢浓度检测表16均固定连接在混合阀14上壁，通过氧浓度检测表15、氢浓度检测表16可实时观察到混合阀14中氧气浓度以及氢气浓度。

防返组件包括第二进气止回阀20和四组第一进气止回阀13，四组第一进气止回阀13分别固定连接在第一进气管6、第二进气管7、第三进气管8以及第五进气管36外壁且位于减压组件与混合阀14之间，第二进气止回阀20固定连接在第四进气管19外壁且位于输出压力表18和呼吸面罩21之间，第二进气止回阀20和四组第一进气止回阀13内侧壁均固定连接有从左到右分布的第一挡板23和第二挡板24，第一挡板23内侧滑动连接有单向阀体，第一挡板23与单向阀体之间设置有密封圈29，单向阀体与第二挡板24之间设置有弹簧30，第二挡板24内壁设置有通气孔31，单向阀体由阀芯26和阀杆27组成，阀芯26和阀杆27固定连接处设置有挡圈25，阀芯26外壁设置有用于通气的通气槽28，阀芯26与第一挡板23滑动连接，密封圈29套设在阀芯26外壁且位于挡圈25和第一挡板23之间，弹簧30套设在阀杆27外壁且位于挡圈25和第二挡板24之间，当气体从经过第一挡板23时，通过气压将阀芯26顶开，气体从通气槽28中通过第一挡板23，当停止供气时，通过弹簧30的弹力推动挡圈25将阀芯26以及密封圈29挤压复位，挡圈25、阀芯26、第一挡板23通过密封圈29密封，气体无法回流。

呼气止回阀22前壁固定连接有前罩壳32，呼气止回阀22内侧壁从前到后依次固定连接有两组鸭嘴阀33，两组鸭嘴阀33均通过开口卡簧34固定连接在呼气止回阀22内侧壁，呼出的废气通过呼气止回阀22排出到外部，且通过鸭嘴阀33的设置，外部空气不会通过呼气止回阀22进入呼吸面罩21造成内部吸入浓度变化。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.氢氧气体减压混合吸入装置，其特征在于：包括气源组件，所述气源组件由氧气瓶（1）、压缩空气瓶（2）、氢气瓶（3）以及氦气瓶（35）组成；

分别固定连接在所述氧气瓶（1）、压缩空气瓶（2）、氢气瓶（3）以及氦气瓶（35）口部的第一进气管（6）、第二进气管（7）、第三进气管（8）以及第五进气管（36），所述第一进气管（6）、第二进气管（7）、第三进气管（8）以及第五进气管（36）分别通过第一电控通断阀（4）与气源组件固定连接，所述第一进气管（6）、第二进气管（7）、第三进气管（8）以及第五进气管（36）外壁均设置有减压组件，所述第一进气管（6）、第二进气管（7）以及第三进气管（8）之间设置有用于吸气结束后排出管道内残留氢气和氧气的涤气组件；

固定连接在所述第一电控通断阀（4）及减压组件外壁用于防爆的安防组件；

用于混合气体的混合阀（14），所述混合阀（14）固定连接在第一进气管（6）、第二进气管（7）、第三进气管（8）以及第五进气管（36）远离第一电控通断阀（4）的端部，所述混合阀（14）上壁固定连接有用于检测混合气体浓度的浓度检测组件，所述混合阀（14）为可调比例阀；

固定连接在混合阀（14）远离第一进气管（6）、第二进气管（7）、第三进气管（8）以及第五进气管（36）一侧的第四进气管（19），所述第四进气管（19）外壁设置有混合气体流量计（17）和输出压力表（18），所述第四进气管（19）远离混合阀（14）一端固定连接有呼吸面罩（21），所述呼吸面罩（21）前壁固定连接有用于排出废气且避免外部空气混入的呼气止回阀（22）；

用于防止进气返回的防返组件，所述防返组件固定连接在第一进气管（6）、第二进气管（7）、第三进气管（8）、第五进气管（36）以及第四进气管（19）外壁。

2.根据权利要求1所述的氢氧气体减压混合吸入装置，其特征在于：所述减压组件包括四组可调电控减压阀（9），四组所述可调电控减压阀（9）分别固定连接在第一进气管（6）、第二进气管（7）、第三进气管（8）以及第五进气管（36）外壁且位于涤气组件和混合阀（14）之间。

3.根据权利要求2所述的氢氧气体减压混合吸入装置，其特征在于：所述安防组件包括第一安全阀（5）、第二安全阀（10），所述第一安全阀（5）固定连接在第一电控通断阀（4）外壁，所述第二安全阀（10）固定连接在可调电控减压阀（9）外壁。

4.根据权利要求3所述的氢氧气体减压混合吸入装置，其特征在于：所述涤气组件包括两根涤气管（11）、两组第二电控通断阀（12），两根所述涤气管（11）分别固定连接在第二进气管（7）与第一进气管（6）、第二进气管（7）与第三进气管（8）之间，两组所述第二电控通断阀（12）分别固定连接在两根涤气管（11）外壁。

5.根据权利要求4所述的氢氧气体减压混合吸入装置，其特征在于：所述浓度检测组件包括氧浓度检测表（15）、氢浓度检测表（16），所述氧浓度检测表（15）、氢浓度检测表（16）均固定连接在混合阀（14）上壁。

6.根据权利要求5所述的氢氧气体减压混合吸入装置，其特征在于：所述防返组件包括第二进气止回阀（20）和四组第一进气止回阀（13），四组所述第一进气止回阀（13）分别固定连接在第一进气管（6）、第二进气管（7）、第三进气管（8）以及第五进气管（36）外壁且位于减压组件与混合阀（14）之间，所述第二进气止回阀（20）固定连接在第四进气管（19）外壁且位于输出压力表（18）和呼吸面罩（21）之间，所述第二进气止回阀（20）和四组第一进气止回阀（13）内侧壁均固定连接有从左到右分布的第一挡板（23）和第二挡板（24），所述第一挡板（23）内侧滑动连接有单向阀体，所述第一挡板（23）与单向阀体之间设置有密封圈（29），所述单向阀体与第二挡板（24）之间设置有弹簧（30），所述第二挡板（24）内壁设置有通气孔（31）。

7.根据权利要求6所述的氢氧气体减压混合吸入装置，其特征在于：所述单向阀体由阀芯（26）和阀杆（27）组成，所述阀芯（26）和阀杆（27）固定连接处设置有挡圈（25），所述阀芯（26）外壁设置有用于通气的通气槽（28），所述阀芯（26）与第一挡板（23）滑动连接，所述密封圈（29）套设在阀芯（26）外壁且位于挡圈（25）和第一挡板（23）之间，所述弹簧（30）套设在阀杆（27）外壁且位于挡圈（25）和第二挡板（24）之间。

8.根据权利要求7所述的氢氧气体减压混合吸入装置，其特征在于：所述呼气止回阀（22）前壁固定连接有前罩壳（32），所述呼气止回阀（22）内侧壁从前到后依次固定连接有两组鸭嘴阀（33），两组鸭嘴阀（33）均通过开口卡簧（34）固定连接在呼气止回阀（22）内侧壁。

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