双向通气结构及可调节吸入氧浓度的给氧装置的制作方法

1.本发明属于医疗器械技术领域，尤其是一种双向通气结构及带有该结构的可调节吸入氧浓度的给氧装置。


背景技术：

2.低氧血症是指血液中含氧不足,主要表现为动脉血氧分压(pao2)与脉搏血氧饱和度(spo2)下降,通常是由于气道梗阻、呼吸抑制、肺部疾病等引起通气不足或换气功能障碍所导致,供氧是预防其发生的有效手段。如今无痛技术被广泛应用于临床,由于具有良好的镇静,镇痛,提高诊疗完成率及准确率,满足人们对舒适化医疗的需求,已为大多数受检者及医务工作者所接受，而在内镜室或日间手术室最常见的无痛技术是采用保留自主呼吸的深度镇静和全身麻醉。这种镇静和麻醉最危险的情况是气道梗阻、呼吸暂停等导致的低氧血症，吸入高浓度氧是预防和治疗低氧血症的重要方法。然而，对于恢复室、病房等需要长时间氧疗的病人，又要防止过高氧浓度的吸入，以避免氧中毒的危害。所以设计一种既能满足高浓度给氧，又能调节吸入氧浓度到安全范围的可调节的供氧装置具有重要的临床意义。
3.在公开号为cn111135413a的一篇专利文件中公开了一种密闭吸氧器，该吸氧器设置有储气囊和口鼻罩，并通过包括阀门和挡板的比例控制阀对外部空气混入的比例进行调节，但是该技术方案在实际使用时仍旧存在一定的不足：1.在与管路垂直的同一截面上同时设置了进出双向的气路阀门，为了满足人体的吸氧要求，会导致该管路的直径较大，管路较粗，无法外接医疗领域通常使用的标准接口；2.通过旋转阀门挡板的方式来同时调节氧气进入量和空气进入量，这种方式并不实用，不仅调节的精度难以把握，同时也增加了医护人员的操作量，容易出现失误；3.这种旋转阀门挡板结构制造起来较为复杂，不利于工业大规模生产；4.通过这种吸氧器吸氧时，由于管路较粗，且管路与口鼻罩一体形成，在口鼻罩和管路内造成较大死腔，不利于氧气的吸入。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种双向通气结构及可调节吸入氧浓度的给氧装置。
5.本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种双向通气结构，包括通气阀门机构，所述通气阀门机构设置在通气管路的管壁上，所述通气阀门机构用于保持通气管路内外的双向气体流通并在通气管路内部压力大于外部压力时扩大由通气管路流向外部的气流通路。
6.所述通气阀门机构包括第一气孔、对流通路和安装在第一气孔中的阀体，所述阀体可以在通气管路内部压力大于外部压力时向外部打开，所述对流通路能保持通气管路内外的双向气体流通并且其通气能力能够调节。
7.所述阀体包括滑动安装在第一气孔中的阀柱和设置在阀柱上的通气阀片，所述阀柱上设置有挡块以避免阀柱从第一气孔中滑落。
8.所述对流通路包括留存在通气阀片和第一气孔之间的间隙。
9.所述对流通路包括设置在通气管路上的对流孔。
10.所述对流孔上安装有调节阀片并且通过调节阀片能够改变对流的通气面积。
11.所述双向通气结构还包括套管，所述套管转动套装在通气管路上，所述套管上开设有与对流孔相适配的对流外孔并且通过转动套管能够改变对流外孔与对流孔之间相通的面积。
12.一种给氧装置，包括输气管，所述输气管包括吸气管路和呼气管路，其特征在于：所述呼气管路上设置有双向通气结构，所述吸气管路上设置有吸气单向阀机构，所述吸气单向阀机构用于控制吸气管路向呼气管路的单向气体流通。
13.还包括有储气件，所述储气件与吸气管路相接并且能够和吸气管路进行气体流通。
14.所述吸气管路中设置有隔板，所述隔板将吸气管路划分为进气通路和出气通路，所述进气通路上接设有进气管。
15.所述吸气单向阀机构包括气孔盖和吸气阀片，所述气孔盖安装在吸气管路靠近呼气管路的一端上，所述气孔盖上设置有第二气孔并且气孔盖将进气通路封堵以阻止进气通路内的气体流向呼气管路，所述吸气阀片安装在气孔盖上，所述吸气阀片将第二气孔完全覆盖并且能够在出气通路内的压力大于呼气管路中的压力时打开。
16.本发明的优点和积极效果是：1、本发明的给氧装置设置有吸气管路和呼气管路两个管路，再通过吸气阀片和呼气阀片分别负责吸气和呼气的气体流通。特别地，通过调节呼气管路管壁上双向通气结构的对流通路实现对吸入氧浓度的调节，比文丘里原理更加简单合理，使得整体上管路更为紧凑，降低死腔量，提高通气和给氧效果，同时这种结构还允许将通气结构的一端设置成例如具有15mm标准圆锥接口，能够连接具有标准接头的各类给氧装置，如面罩、鼻罩、及其他呼吸管路等，显著扩大了临床适用范围。
17.2、本发明的双向通气结构的通气阀门机构能够保持通气管路内外的双向气体流通，从而当使用包括这样的双向通气结构的给氧装置时，在吸气而使吸气管路中的氧气进入呼气管路的同时，外部空气也会进入呼气管路。
18.3、本发明的双向通气结构的通气阀门机构的通气能力可以调节，使得包括这样的双向通气结构的给氧装置能够提供例如21%至接近100%的范围内的氧浓度，因而可以根据临床需求将病人吸入气体中的氧气浓度调节到合理的范围。例如，上述给氧装置既能在低氧血症等情况下提供较高氧浓度（例如高达90%甚至接近100%的氧浓度），又能在需要长时间氧疗的情况下提供安全范围的氧浓度（例如50
‑
60%的氧浓度）。
19.4、本发明的双向通气结构及给氧装置结构简单，易于制备。
附图说明
20.图1是实施例1中留存横向间隙时双向通气结构主视示意图；图2是实施例1中留存横向间隙时双向通气结构剖视示意图；
图3是实施例1中留存纵向间隙时双向通气结构剖视示意图；图4是第一气孔和通气阀片呈弧形状态的配合示意图；图5是实施例2中双向通气结构主视示意图；图6是实施例3中双向通气结构主视示意图；图7是实施例4中双向通气结构剖视示意图；图8是附图7中圆圈处定位部分结构放大图；图9是给氧装置整体结构示意图；图10是给氧装置中吸气管路剖视示意图；图11是给氧装置中吸气管路侧视示意图。
21.其中，1、第一气孔；211、间隙；212、对流孔；3、阀体；4、阀柱；5、通气阀片；6、挡块；7、调节阀片；8、套管；9、对流外孔；10、输气管；11、吸气管路；12、呼气管路；13、储气件；14、隔板；151、进气通路；152、出气通路；16、进气管；17、气孔盖；18、吸气阀片；19、第二气孔；20、安装孔；21、卡槽；22、定位孔；23、定位柱；24、定位弹簧；25、顶块；26、蘑菇帽。
具体实施方式
22.以下结合附图对本发明做进一步详述：实施例1如图1及图2所示，本发明提出了一种双向通气结构，包括通气阀门机构，通气阀门机构设置在通气管路的管壁上，设置的方式可以是一体成型，也可以是通过安装结构或者外部的连接件相连接；通气阀门机构可以使通气管路内外部之间保持气体对流的能力，并且当通气管路内部的压力大于外部压力时扩大由通气管路流向外部的气流通路，以使通气管路内部的气流可以快速的逸散至外部。
23.在本发明中，通气阀门机构包括第一气孔1、对流通路和安装在第一气孔1中的阀体3，其中阀体3可以在通气管路内部压力大于外部压力的状况下向外部打开，以便于通气管路内部的气体流向外部，而对流通路则可以始终使通气管路内外存在对流能力，在一些示例中，对流通路的通气能力可以进行调节。
24.在一些示例中，第一气孔1可以但不限于是十字型气孔，同时，第一气孔1的中心处还开设有安装孔20，阀体3包括阀柱4和通气阀片5，阀柱4则滑动插装在安装孔20中，此外，在一些示例中，阀柱4的直径略小于安装孔20的直径以便于安装和拆卸阀柱4。
25.在一些示例中，通气阀片5可以但不限于是圆环状的软质材料膜片，一体成型式的套设在阀柱4上，当通气管路内部压力大于外部压力时，通气阀片5可以向外部弯曲变形，从而扩大由通气管路内向外的气流通路。在一些示例中，阀柱4在挡块6与阀片5之间的直径和长度略小于安装孔20，使得阀体3可在安装孔20中上下移动，当通气管路内部压力大于外部压力时，通气阀片5可以向外移动，从而扩大由通气管路内向外的气流通路。
26.在一些示例中，阀柱4上还设置有挡块6用于避免阀柱4从安装孔20中滑落，如图2所述，挡块6可以但不限于是倒圆锥状，当要将阀柱4插装在安装孔20中的时候，挡块6可以在被施加一定压力的时候从安装孔20中穿入，同理，挡块6也可以在被施加一定拉拽力的时候从安装孔20中穿出。
27.在一些示例中，在通气管路内部压力小于外部压力时，通气阀片5仅覆盖第一气孔
1的一部分。并且和/或因此，在一些示例中，对流通路包括留存在通气阀片5和第一气孔1之间的间隙211，并且，在一些示例中，该间隙211可以是由于通气阀片5无法将第一气孔1的通气部分完全封堵，导致两者之间留存有如图1所示的横向间隙而形成的；同时，在一些示例中，该间隙211也可以是由于通气阀片5并非是紧贴第一气孔1，导致两者之间留存有如图3所示的纵向间隙而形成的；另外，在一些示例中，该间隙211还可以同时包括上述的横向间隙以及纵向间隙。
28.另外，由于阀体3可以从安装孔20中取出，因此可以依据实际使用的需要，选择带有不同通气阀片5的阀体3进行使用，通过改变通气阀片5的形状、规格来改变间隙211的大小，从而对流通路的通气能力进行调节。另外，在一些示例中，如图4所示，第一气孔1整体呈现弧形，通气阀片5也呈现为弧度较小的弧形，两者贴合时在外侧边处会留存间隙211。
29.实施例2如图5所示，与上述的实施例不同的是，在本实施例中，对流通路包括有对流孔212，对流孔212是直接设置在通气管路上的，此时，在一些示例中，通气阀片5可以完全封堵第一气孔1的通气部分，只有当通气管路内的压力大于外部压力时，通气阀片5打开后，第一气孔1才具备通气能力，通气阀片5未打开时，通气管路通过直接开设在管壁上的对流孔212进行内外双向的气体对流；另外，在一些示例中，通气阀片5仍旧可以和第一气孔1的通气部分之间留存间隙211，即同时以间隙211和对流孔212作为对流通路。
30.另外，图5仅示出一个对流孔212，但是本发明不限于此。也可以开设一个或多个对流孔212，并且对流孔的大小、形状、数量等可以根据实际需要进行设置，且可以对各对流孔设置相应的阀片（未示出），通过控制各对流孔的打开和闭合等，进一步对通气管路内外气体的对流能力进行调节。
31.实施例3在一些示例中，如图6所示，在对流孔212处安装有调节阀片7，调节阀片7能够将对流孔212完全覆盖以阻止气体从对流孔212中出入，当使用者旋转调节阀片7时，能够改变调节阀片7覆盖对流孔212的面积，从而调节对流孔212的通气能力。
32.实施例4在一些示例中，如图7所示，双向通气结构还包括套管8，该套管8转动套设在通气管路上，同时，套管8上开设有与对流孔212相适配的对流外孔9，因此使用者转动套管8，当对流外孔9与对流孔212完全重叠时，此时可以释放对流孔212全部的通气能力；当对流外孔9与对流孔212部分重叠时，可以释放对流孔212的部分通气能力，并且使用者转动套管8可以改变对流外孔9和对流孔212的重叠面积，从而对对流孔212的通气能力进行调节；当对流外孔9和对流孔212完全不重叠时，便可以封闭对流孔212，阻止通气管路的内外气体流通。
33.另外，在一些示例中，该双向通气结构还包括用于配合套管8进行定位的部分，如图8所示，该定位部分的结构可以但不限于是设置于通气管路上的卡槽21、设置于套管8上的若干定位孔22、滑动安装于卡槽21中的定位柱23以及接设于定位柱23和卡槽21端面之间的定位弹簧24以及滑动安装在定位孔22中的顶块25，其中定位柱23可以滑动插装在定位孔22中，使用者转动套管8，当定位柱23与定位孔22相对应时，在定位弹簧24的作用下，定位柱23会插装在定位孔22中，同时将顶块25的一部分会被定位柱23从定位孔22中顶出，当需要
再次旋转套管8时，使用者只需要按压顶块25，将定位柱23从定位孔22中顶出去即可。
34.实施例5如图9、10、11所示，本发明还提出了一种带有上述双向通气结构的可调节吸入氧浓度的给氧装置，该装置能够连接外部供养设备为人体输送氧气，主要包括输气管10，输气管10分为吸气管路11和呼气管路12，而上述的双向通气结构则设置在呼气管路12上，同时吸气管路11上设置有吸气单向阀机构，能够控制吸气管路11向呼气管路12的单向气体流通，当人体吸气时，氧气从吸气管路11通过吸气单向阀机构进入到呼气管路12中，再由呼气管路流出，最终进入人体，在此过程中，由于呼气管路上设置有双向通气结构，因此在供氧流量保持恒定的情况下，呼气管路中会有外部的空气进入与氧气流混合。而且，如上所述，双向通气结构可以通过对流通路对通气管路内外气体的对流能力进行调节。因此，可以根据实际需要调节混入氧气流的空气的量，从而调节吸入氧浓度。例如可以在21%至接近100%的范围内调节氧浓度。特别地，通过调节双向通气结构的对流通路，既可以提供例如高达90%甚至接近100%的高氧浓度，也可以提供例如50
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60%的安全范围氧浓度。
35.设置吸气和呼气两条管路，各自分工使得管路整体的尺寸更为合适，一方面，能够便于管路和标准接头连接使用，另一方面，可以降低管路使用过程中的死腔量，提高通气和给氧效果，此外，在一些示例中，呼气管路12可以但不限于和鼻罩、面罩等常用器件连接使用。
36.在一些示例中，吸气管路11和呼气管路12是分体式的，两者之间通过插套连接、连接结构连接或者是通过外部的连接件相接在一起，另外，在一些示例中，吸气管路11和呼气管路12是一体式的，通过设置吸气单向阀机构将一体式的管路划分为吸气管路11和通气管路。
37.在一些示例中，呼气管路12设置有多个双向通气结构，相互之间进行配合使用，从而对呼气管中混入空气的量进行调节，从而能够在例如21%至接近100%的范围内调节氧浓度。
38.在一些示例中，该吸氧装置还包括有储气件13，外部设备输送来的氧气会先储存到储气件13中，再由储气件13输送往吸气管路11，所以储气件13需要与吸气管路11和外部设备相接通，在诊疗过程中，由外部供氧设备输送来的氧气储存在储气件13中，由于每个人1个钟所需要的氧气为一升多一点，因此储气件13的气体储存量一般为1升或者2升，但不限于此。
39.另外，在一些示例中，储气件13可以但不限于是气囊，并通过粘接或热轧的方式与吸气管路11相接，但不限于此。
40.在一些示例中，吸气管路11中设置有隔板14，隔板14将吸气管路11划分为进气通路151和出气通路152，并且进气通路151上接设有进气管16，如此一来，外部设备可以直接接设在进气管16上，其输送来的氧气通过吸气管路11中的进气通路151进入到储气件13中，整体上可以简化结构，储气件13无需再外接供氧设备，缩小了整体装置的体积。
41.在一些示例中，吸气单向阀机构包括气孔盖17和吸气阀片18，其中，气孔盖17安装在吸气管路11靠近呼气管路12的一端上，气孔盖17上设置有第二气孔19，并且在一些示例中，气孔盖17将进气通路151封堵，以使进气通路151中的氧气只能进入到储气件13中而无法流入到呼气管路12中，吸气阀片18则安装在气孔盖17上，吸气阀片18能够将第二气孔19
完全覆盖同时在出气通路152中的压力大于呼气管中的压力时打开，使得出气通路152中的气流能够进入到呼气管路12中。
42.在一些示例中，气孔盖17呈十字型，气孔盖17的中心处设置有蘑菇帽26，吸气阀片18为圆环状的软质材料膜片，并且套装在蘑菇帽26上。
43.在一些示例中，气孔盖17呈弧形，相应的吸气阀片18也是弧形，两者相互适配以使吸气阀片18能够贴合在气孔盖17上并将第二气孔19完全封堵。
44.尽管上面对各个实施例进行单独描述，但不同实施例中记载的技术特征及其实施方式也可以相互组合。
45.需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。