一种氧气罐
技术领域
本实用新型涉及一种氧气罐,具体地说是一种具有加湿功能的便携式氧气储存装置,属于医疗器械技术领域。
背景技术
随着生活节奏加快,人们脑力劳动和体力劳动的消耗不断增大,以及空气质量的持续恶化,都使现代人的大脑长期处于高度紧张的缺氧状态下,而在大脑缺氧状态下又极易出现头晕、胸闷、四肢软弱无力、精力不集中等缺氧症状,因此现代生活的各种不利因素,导致现代人需要进行吸氧,以调节身体的各种不适。而对于年老体弱者和喜欢户外活动的人群,更需要在关键时刻进行吸氧治疗,以缓解因缺氧导致的呼吸困难、心跳加速、恶心呕吐等身体不适,因此非常有必要开发一种便携式氧气装置,可以随时随地进行吸氧治疗,解决吸氧必须走进医院的难题。目前市场上已经出现了一些便携式吸氧装置,但大多忽视了氧气使用前需进行氧气湿化,而为了解决便携式吸氧装置氧气湿化的问题,本领域技术人员研发了多种具有加湿功能的便携式氧气装置。
中国专利号94222859.6公开了一种便携式医用氧气罐,设有水过滤加湿器,便于氧气的加湿,水过滤加湿器为一圆筒状容器,内部装有水,氧气通过水过滤加湿器后完成湿化。该湿化氧气的方式为传统的入水湿化,不仅容易产生微生物气溶胶进入使用者肺部诱发感染,而且湿化过程噪音明显影响使用者休息。
中国专利号200820078137.9公开了一种便携式氧气装置,装置包括湿化室,湿化室为中空粗管,其内有网状吸水材料,外有注水孔,便于向湿化室注水,此装置在粗管内加入吸水材料,干燥的氧气从吸水材料的内部通过,从而对氧气进行湿化。但是,高速的氧气流很可能将吸水材料内的液滴吹成气溶胶并引入终端,无法避免诱发感染的风险,另外,此装置网状吸水材料吸水后使湿化室的氧气通过不畅,更容易被尘埃等堵塞,造成通气效果不佳,影响吸氧效果。
为了解决上述便携式吸氧装置氧气湿化的问题和现有技术的各种风险,本领域研发人员急需开发一种摒弃传统氧气入水湿化方式,避免产生微生物气溶胶诱发使用者肺部感染,而且氧气输出顺畅的便携式吸氧装置。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种氧气罐,该氧气罐可以为人体呼吸系统提供湿化后的纯净氧气,湿化方式采用区别于传统氧气入水湿化方式的氧气表面湿化方式,有效避免氧气高速通过湿化液、吸水材料产生大量的气溶胶并进入人体肺部诱发医源性感染的风险,并且该装置操作简单、连接便捷、氧气输出通畅,是一种安全稳定的加湿型便携式氧气装置。
为实现上述目的,该一种氧气罐,包括:储氧容器、控制部件、吸氧终端,所述储氧容器具有容器壁构成的内部空腔,该内部空腔可以储存一定容积的医用氧气;所述控制部件能够控制储氧容器内部空腔储存的氧气向外部释放,或者控制氧气注入储氧容器的内部空腔,该控制部件包括控制部件氧气入口、控制部件氧气出口、氧气控制阀,氧气控制阀位于控制部件氧气入口和控制部件氧气出口之间,并控制二者是否连通及连通程度;所述吸氧终端是将湿化后的氧气向人体传输的部件,包括氧气入口、氧气出口以及二者之间的氧气输送部分,氧气入口与湿化后的氧气相连通,氧气出口与人体呼吸系统相连通;所述氧气罐还包括湿化部件,该湿化部件由可吸水的湿化本体、至少一部分湿化本体为内壁的内部腔隙以及湿化部件壳体组成,湿化本体位于湿化部件壳体内部,湿化部件壳体上设有湿化部件氧气入口和湿化部件氧气出口,其中湿化部件氧气入口可直接与储氧容器内部空腔相连通,或通过控制部件与储氧容器内部空腔相连通,还可以通过控制部件上延伸的一段管路与储氧容器内部空腔相连通,储氧容器内部空腔的氧气经湿化部件氧气入口进入内部腔隙内湿化,湿化后的氧气经湿化部件氧气出口流入吸氧终端。
所述内部腔隙分为上部内部腔隙和下部内部腔隙两部分,上部内部腔隙和下部内部腔隙之间设有连通两者的连通孔;氧气经湿化部件氧气入口进入内部腔隙后,不穿透湿化本体,首先进入下部内部腔隙经湿化本体下表面进行氧气湿化,然后由连通孔进入上部内部腔隙经湿化本体上表面进行氧气湿化,最后经湿化部件氧气出口流入吸氧终端。
所述可吸水的湿化本体为水凝胶、PVA(聚乙烯醇)、聚氨酯海绵、天然植物纤维如棉纤维、合成纤维如涤纶无纺布、锦纶无纺布中的一种,湿化本体所吸收的湿化液体可以是纯净水、盐水和/或加入抗菌防腐物质的水溶液。所述内部腔隙主要用于干燥氧气的湿化,内部腔隙设为管条状、散片状、放射状、曲折状或迷宫状,还可设有皱襞样或其他形状的突出部分,以增加内部腔隙的湿化面积和延滞干燥的氧气流。
所述氧气罐还包括氧气流量显示部件,用于显示氧气由储氧容器内部空腔向外部释放及释放的程度。所述控制部件的氧气控制阀包括气体减压阀,该气体减压阀调节控制部件氧气出口的氧气压力,使控制部件氧气出口相对于控制部件氧气入口的氧气压力得到减缓并稳定到预设值。所述湿化部件与储氧容器或控制部件之间采用螺纹连接、卡扣连接、快插接头连接、弹性材料过盈配合连接。
所述湿化部件或吸氧终端上设有安全阀,当氧气压力超过湿化部件或吸氧终端所设定耐压阈值时,安全阀自动弹起泄压或同时发出警报,氧气压力恢复正常后,安全阀自动恢复原位。所述安全阀包括安全阀套和通孔,其中安全阀套由弹性材料制成,在湿化部件或吸氧终端上设有至少一个通孔,安全阀套密封套设于通孔的外部,泄压时高压氧气撑开通孔外部套设的安全阀套,自动泄压并发出警报声音。
所述湿化部件的湿化部件氧气入口和/或湿化部件氧气出口上设有密封隔膜,保持湿化部件的可吸水湿化本体湿润。所述湿化部件与控制部件、吸氧终端预先连接为一体,并保持湿化部件氧气入口和/或湿化部件氧气出口上的密封隔膜不破损,湿化部件的可吸水湿化本体湿润,使用时刺破密封隔膜,氧气与湿化部件的内部腔隙连通,氧气在湿化部件中得到湿化,从吸氧终端的氧气出口流出。
本实用新型的有益效果在于:
本氧气罐不仅可以随时随地为使用者提供纯净的氧气,还利用湿化部件为氧气做加湿处理,使人体呼吸系统在吸氧过程中不受损害,本氧气罐可以重复充氧吸氧,在更换使用者时只需更换使用终端即可,使用方便的同时节约成本,减轻使用者的经济负担。
湿化部件采用非传统的表面加湿原理,湿化部件的湿化本体不断提供自身内部的湿化液至湿化本体表面,液态水相变产生水蒸气,类似植物叶片的水蒸气蒸腾原理,气流流速越大相变速度越快,带走的水蒸气量越大,在湿化部件的内部腔隙中干燥的氧气流得到水蒸气,完成湿化。该氧气湿化方式区别于传统入水湿化,氧气不经过湿化液进行湿化,不产生湿化噪音以及气溶胶等不良因素,有效避免氧气高速通过湿化液、吸水材料产生大量的气溶胶并进入人体肺部诱发医源性感染的风险。
湿化部件与储氧容器或控制部件之间采用螺纹连接、卡扣连接、弹性材料过盈配合连接、快插街头连接,连接方式在保证氧气流密封通过的前提下,方便拆卸更换,可以保证氧气罐多人多次使用,不仅操作简单便捷而且节约使用费用。湿化部件或吸氧终端上设有安全阀,当氧气压力过大时保护湿化部件或吸氧终端不破损,保证装置的安全稳定性。
湿化部件氧气入口和湿化部件氧气出口上都可设有密封隔膜,保持湿化部件的可吸水湿化本体湿润。所述湿化部件与控制部件、吸氧终端预先连接为一体,并保持湿化部件氧气入口和湿化部件氧气出口上的密封隔膜不破损,湿化部件的可吸水湿化本体湿润,使用时刺破密封隔膜,氧气与湿化部件的内部腔隙连通,并在湿化部件中得到湿化,最终从吸氧终端的氧气出口流出。该密封隔膜保证湿化本体不与外界污染物接触的同时还可以防止湿化本体所含的湿化液流失,预先连接但不刺破密封隔膜的方式,使装置操作更为简单快捷。
附图说明
图1为本实用新型实施例1立体结构示意图
图2为本实用新型实施例2立体结构示意图
图3为本实用新型实施例3立体结构示意图
图4为本实用新型实施例2局部半剖立体结构示意图
图5为本实用新型湿化部件分解结构示意图1
图6为本实用新型湿化部件分解结构示意图2
图7为本实用新型连接结构示意图1
图8为本实用新型连接结构示意图2
图9为本实用新型连接结构示意图3
图10为本实用新型安全阀半剖结构示意图
具体实施方式
实施例1
一种氧气罐,如图1所示,该氧气罐包括:储氧容器1、控制部件2、吸氧终端4,所述储氧容器1具有容器壁11构成的内部空腔12,为医用氧气储存钢瓶制成,充装后钢瓶内压力为12-15兆帕,约储存58升氧气;储氧容器1上部安装有控制部件2,为铅黄铜材质表面处理制成,该控制部件2在吸氧时可以控制储氧容器1内部空腔12储存的氧气向外部释放,在注入氧气时能够控制氧气进入储氧容器1的内部空腔12,包括控制部件氧气入口21、控制部件氧气出口22和氧气控制阀23,其中氧气控制阀23上设有气体减压阀231,气体减压阀231可以将储氧容器1内部的高压氧气减缓到预设值后稳定输出,氧气控制阀23位于控制部件氧气入口21和控制部件氧气出口22之间,并控制二者是否连通及连通程度;所述吸氧终端4是将湿化后的氧气向人体传输的部件,由医用聚氯乙烯塑料注塑制成的吸氧管和π式鼻塞组成,包括氧气入口41、氧气出口42以及二者之间的氧气输送部分43,氧气入口41与湿化后的氧气相连通,氧气出口42与人体呼吸系统相连通。
为解决干燥氧气的湿化问题,如图5、6所示,所述氧气罐还包括湿化部件3,该湿化部件3由可吸水的湿化本体31、至少一部分湿化本体31为内壁的内部腔隙32以及湿化部件壳体33组成,其中湿化本体31由可吸水的无纺布312制成,湿化部件壳体33由湿化部件上壳体331和湿化部件下壳体332两部分安装为一体,由医用丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物塑料注塑制成,湿化本体31安装于湿化部件壳体33内部后,采用超声波焊接工艺使两部分壳体密封连接,湿化部件壳体33上设有湿化部件氧气入口35和湿化部件氧气出口36,其中湿化部件氧气入口35与控制部件氧气出口22之间采用卡扣连接351连通,如图7所示,控制部件氧气入口21与储氧容器1内部空腔12相连通,氧气控制阀23决定储氧容器1内部空腔12的氧气可否经过控制部件2进入湿化部件3的内部腔隙32进行湿化。
如图8所示,湿化部件氧气入口35与控制部件氧气出口22之间也可以采用弹性材料过盈配合连接352,在密封的前提下使湿化部件氧气入口35与控制部件氧气出口22连通,其中控制部件氧气出口22处设有橡胶密封套,当湿化部件氧气入口35插入控制部件氧气出口22后,湿化部件氧气入口35的外壁与橡胶密封套密封连接,既保证湿化部件氧气入口35与控制部件氧气出口22连通,又可以使两者之间达到密封。
如图9所示,湿化部件氧气入口35与控制部件氧气出口22之间也可以采用快插接头连接353,该快插接头连接主要利用卡槽和卡柱的配合作用,湿化部件氧气入口35一端设有卡槽,控制部件氧气出口22一端设有卡柱,当湿化部件氧气入口35插入控制部件氧气出口22的内孔时,湿化部件氧气入口35的卡槽与控制部件氧气出口22的卡柱形成配合连接,而且该快插接头连接353内部设有密封部件,可以保证湿化部件氧气入口35与控制部件氧气出口22连通的同时达到密封效果。需要拆除连接时,只需拉动快插接头连接353的外侧壁,控制部件氧气出口22的卡柱从湿化部件氧气入口35的卡槽内退出,湿化部件3与控制部件2分离。当然,湿化部件氧气入口35与控制部件氧气出口22之间也可以采用螺纹连接等连接方式,使二者达到密封连通。
本实施方式中,干燥的氧气由储氧容器1的内部空腔12中释放,经过控制部件2的有气体减压阀231减压处理后,由控制部件氧气出口22、湿化部件氧气入口35进入湿化部件3内部腔隙32,所述内部腔隙32分为上部内部腔隙326和下部内部腔隙327两部分,上部内部腔隙326和下部内部腔隙327之间设有连通两者的连通孔7;氧气经湿化部件氧气入口35进入内部腔隙32后,不穿透湿化本体31,首先进入下部内部腔隙327经湿化本体31下表面进行氧气湿化,然后由连通孔7进入上部内部腔隙326经湿化本体31上表面进行氧气湿化,最后经湿化部件氧气出口36流出。湿化部件3的湿化本体31可以不断提供水分至表层,液态水发生相变产生水蒸气,类似植物叶片的水蒸气蒸腾原理,气流流速越大相变速度越快,带走的水蒸气量越大,湿化后的氧气由湿化部件氧气出口36流出,经吸氧终端4的氧气入口41、氧气输送部分43、氧气出口42,最终进入人体呼吸系统。为使氧气在湿化部件3内部腔隙32中得到充分湿化,增加湿化面积、延滞氧气流速,内部腔隙32可以采用多种形状,包括管条状321、散片状322、放射状323、曲折状324或迷宫状325,内部腔隙32还可设有皱襞样或其他形状的突出部分。
该氧气罐还包括一个氧气流量显示部件5,用于显示氧气由储氧容器1内部空腔12向外部释放及释放的程度,氧气流量显示部件5位于控制部件氧气出口22处,由透明显示窗口和金属浮球组成,当氧气通过控制部件氧气出口22向外部释放时,金属浮球受到释放氧气所产生的压力向上运动,根据金属浮球所在透明显示窗口的位置判断氧气释放的程度,并利用氧气控制阀23上设置的微调开关调节氧气的流量。
该氧气罐的吸氧终端4上还包括一个安全阀6,如图10所示,所述安全阀6包括安全阀套61和通孔62,其中安全阀套61由弹性硅胶材料制成,通孔62位于吸氧终端4氧气入口41的相邻位置上,当然通孔62也可以设置于湿化部件3或吸氧终端4其它位置上,所述安全阀套61密封套设于通孔62的外部,当氧气压力超过吸氧终端4所设定耐压阈值时,高压氧气撑开通孔62外部套设的安全阀套61,自动泄压并发出警报声音,氧气压力恢复正常后,安全阀61恢复原位,继续封闭通孔62。
如图7、8、9所示,湿化部件氧气入口35、湿化部件氧气出口36上设有密封隔膜34,该密封隔膜34由医用聚丙烯、聚乙烯复合膜材料制成,可以阻断湿化部件3的可吸水湿化本体31与外界空气的接触,保持湿化部件3的可吸水湿化本体31湿润。湿化部件3与吸氧终端4经医用灭菌处理后分开包装,使用时打开包装,首先使湿化部件氧气出口36与吸氧终端4的氧气入口41连接并连通,然后将湿化部件氧气入口35与控制部件氧气出口22连接并连通,上述连通过程中刺破密封隔膜34或去除密封隔膜34均可,此时氧气所经管路均已连通,打开控制部件2即可进行吸氧治疗。当然,湿化部件3与吸氧终端4也可以预先连接为一体,只在湿化部件氧气入口35设有密封隔膜34,经医用灭菌处理后整体真空包装,使用时打开包装,将湿化部件氧气入口35与控制部件氧气出口22连接并连通即可,连通过程中刺破密封隔膜34或去除密封隔膜34均可,如选用刺破密封隔膜34的方式,控制部件氧气出口22处需设置具有导向作用的穿刺针8,保证湿化部件氧气入口35向控制部件氧气出口22的方向运动时,顺利刺破密封隔膜34并使两者连通。当然,所述湿化部件氧气入口35、湿化部件氧气出口36也可以均设有密封隔膜34,湿化部件氧气入口35与控制部件氧气出口22预连接为一体,但密封隔膜34保持封闭;湿化部件氧气出口36与吸氧终端4的氧气入口41预连接为一体,但密封隔膜34保持封闭。整体经医用灭菌处理后包装,使用时只需在上述两连接端施加作用力,使湿化部件氧气入口35、湿化部件氧气出口36上的密封隔膜34破损,即可使氧气所经管路连通,打开控制部件2即可进行吸氧治疗。
实施例2
一种氧气罐,如图2所示,该氧气罐包括:储氧容器1、控制部件2、吸氧终端4,所述储氧容器1具有容器壁11构成的内部空腔12,为铝镁合金制成储气罐,充装后瓶内压力为0.8兆帕,大约储存4.4升氧气;储氧容器1上部安装有控制部件2,该控制部件2能够控制储氧容器1内部空腔12储存的氧气向外部释放,包括控制部件氧气入口21、控制部件氧气出口22和氧气控制阀23,其中氧气控制阀23为气体释放阀门232,由金属材质制成;所述吸氧终端4是将湿化后的氧气向人体传输的部件,由医用塑料注塑制成的吸氧面罩组成,包括氧气入口41、氧气出口42以及二者之间的氧气输送部分43,氧气入口41与湿化后的氧气相连通,氧气出口42与人体呼吸系统相连通。
为解决干燥氧气的湿化问题,如图4所示,所述氧气罐还包括湿化部件3,该湿化部件3由可吸水的湿化本体31、至少一部分湿化本体31为内壁的内部腔隙32以及湿化部件壳体33组成,所述湿化本体31由可吸水的水凝胶313制成,湿化部件壳体33由上下两部分安装为一体,由医用丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物塑料注塑制成,湿化本体31安装于湿化部件壳体33内部后,湿化部件壳体33上设有湿化部件氧气入口35和湿化部件氧气出口36,其中湿化部件氧气入口35与控制部件氧气出口22之间采用过盈配合连接并连通,控制部件氧气入口21与储氧容器1内部空腔12相连通,氧气控制阀23决定储氧容器1内部空腔12的氧气可否经过控制部件2进入湿化部件3进行湿化。
本实施方式中,如图4所示,湿化部件3的湿化部件氧气出口36处设有控制手柄234,该控制手柄234具有内部中空的手柄通路235,其位于吸氧终端4的氧气入口41与湿化部件氧气出口36之间并使两者连通。吸氧时,按压控制手柄234,使控制部件2的氧气控制阀23处于打开状态,干燥的氧气由储氧容器1的内部空腔12经控制部件氧气入口21、氧气控制阀23、控制部件氧气出口22、湿化部件氧气入口35进入湿化部件3的内部腔隙32,在湿化部件3的内部腔隙32中进行氧气湿化,湿化后的氧气由湿化部件氧气出口36进入手柄通路235,最后经吸氧终端4进入人体呼吸系统。
实施例3:
一种氧气罐,如图3所示,该氧气罐包括:储氧容器1、控制部件2、吸氧终端4,所述储氧容器1为医用氧气袋,具有容器壁11构成的内部空腔12,由高分子天然橡胶与医用专业帆布复合而成,充装后氧气袋内压力小于等于3千帕;储氧容器1上部安装有控制部件2,该控制部件2在吸氧时可以控制储氧容器1内部空腔12储存的氧气向外部释放,在注入氧气时能够控制氧气进入储氧容器1的内部空腔12,包括控制部件氧气入口21、控制部件氧气出口22和氧气控制阀23,其中氧气控制阀23为气体开关阀门233,氧气控制阀23位于控制部件氧气入口21和控制部件氧气出口22之间,并控制二者是否连通;所述吸氧终端4是将湿化后的氧气向人体传输的部件,由医用聚氯乙烯塑料注塑制成的吸氧管和π式鼻塞组成,包括氧气入口41、氧气出口42以及二者之间的氧气输送部分43,氧气入口41与湿化后的氧气相连通,氧气出口42与人体呼吸系统相连通。
为解决干燥氧气的湿化问题,如图5、6所示,所述氧气罐还包括湿化部件3,该湿化部件3由可吸水的湿化本体31、至少一部分湿化本体31为内壁的内部腔隙32以及湿化部件壳体33组成,本实施方式中湿化本体31由可吸水的海绵311制成,湿化部件壳体33由湿化部件上壳体331和湿化部件下壳体332两部分安装为一体,由医用丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物塑料注塑制成,湿化本体31安装于湿化部件壳体33内部后,采用超声波焊接工艺使两部分壳体密封连接,湿化部件壳体33上设有湿化部件氧气入口35和湿化部件氧气出口36,其中湿化部件氧气入口35与控制部件氧气出口22之间采用弹性材料过盈配合连接352,如图8所示,控制部件氧气入口21与储氧容器1内部空腔12相连通,氧气控制阀23决定储氧容器1内部空腔12的氧气可否经过控制部件2进入湿化部件3的内部腔隙32进行湿化。