一种呼吸机冷凝水排放装置的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种呼吸机冷凝水排放装置。


背景技术：

2.对于一些自主呼吸难以维持的患者，在进行治疗的过程中，需要为患者配置呼吸机，以维持患者的呼吸和保证患者的血氧浓度，保障患者的基础生命活动。在机械通气患者治疗中，气管插管或切开的患者失去了上呼吸道的温、湿化作用，因此需要机器对输入患者肺部的气体进行加温加湿，以保持患者吸入肺部的空气温润，避免呼吸机的使用对患者的气道和肺部造成损伤。从呼吸机内输出的湿润的空气和患者从肺部呼出的气体在呼吸机管路内行进的过程中会由于管路内外的温差而在管路内冷凝，产生积水，这时需要及时清理管路内的冷凝水，避免其流入到患者的气道中引起呛咳或引发感染。
3.呼吸机相关性肺炎(vap)是最常见的院内感染，文献报道，病原菌极易在冷凝水内寄生繁殖，这种患者呼出的气体中有大量细菌会混合在呼吸机管路内的冷凝水中，加热器送出的水蒸汽及冷凝水若反流到湿化罐，可使湿化的含菌气吸入下呼吸道，或在为患者转动体位时，含菌的冷凝水直接流入下呼吸道，引起vap。
4.现有技术中在呼吸机管路中间连接有用于收集冷凝水的积水罐，在常规使用状态下，积水罐由于重量使得其自身的位置较两端连接的呼吸机管路低，从而呼吸机管路内形成的冷凝水会自行流入到该积水罐内进行储存，而不会进入到患者的呼吸道内。
5.但现有的技术存在以下问题：(1)由于患者的体位不同，呼吸机垂吊的管路长度不同，与管路密封连接的积水罐难以保持竖直，其内储存的冷凝水在积累到一定量后易倾倒进入患者气道内，需要频繁关注水量并及时倾倒；(2)积水罐的罐体与连接管路的罐盖旋转连接，在倾倒冷凝水时需要将罐体拧下，倾倒完毕后再次拧上，费时费力。并且由于积水罐与呼吸机管路流体连通，因此在拧下罐体后可能使得管路内的气体压力泄漏，送到患者肺部的压力达不到设定压力，影响患者治疗进程，尤其是频繁多次的改变，对患者造成的影响难以预期。并且冷凝积存过多而又未及时倾倒，将会使得呼吸机管路内径缩小，从而使得起到阻力增加。管径缩小一倍，气道阻力将增加16倍。气道阻力的加大将会增加患者的呼吸做功，潮气量减少。
6.cn211410592u公开了一种呼吸机积水杯，包括y型连接管、杯盖、杯体、浮球排水装置、密封连接盖和积水袋。所述y型连接管与杯盖上端连接，且y型连接管上y字型开口两端与呼吸机管道连接。所述呼吸机积水杯设置止逆流器，可预防杯体冷凝水逆流入呼吸机管道中。同时，呼吸机积水杯可通过浮球排水装置的自动调节或手动调节控制杯体下端的冷凝水保持量，避免在排水过程中出现管道漏气现象，且不会影响患者的潮气量。
7.cn213491274u公开了一种全封闭式呼吸机冷凝水倾倒装置，包括：该冷凝水倾倒装置包括：集水杯、密封箱。其中，集水杯与导流管连接，用于收集呼吸机冷凝水。集水杯与密封箱固定连接，集水杯下部伸入密封箱内，通过排液口进行冷凝水排放。密封箱内部底部具有集液袋支架，用于放置集液袋，接收排放的冷凝水。密封箱上具有操作手套，用于进行
冷凝水排放。密封箱内部的底部设置有消毒喷壶，用于进行箱体内部消毒。
8.上述两个现有技术能够帮助实现防止冷凝水倒流回到患者气管，同时能够实现避免冷凝管内的污染物泄漏。但上述现有技术在取下倾倒液体的过程中会与外界空气接触，在倾倒完毕重新接入到呼吸管道上收集冷凝水的过程中存在将外界空气中的有害微生物带入到呼吸管道中的风险，容易延长患者(尤其是免疫力低下的危重患者)的康复进程，甚至可能威胁患者的健康；并且，上述的冷凝水收集装置在重新接入到呼吸管道中时，由于其刚接入时内部的压力与外界大气压相等，因此其仍然会在接入时对呼吸管道内的气压大小或患者的潮气量造成一定的影响。因此其技术方案是存在缺陷的，需要对其进行改进。此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。


技术实现要素：

9.针对现有技术之不足，本发明提供了一种呼吸机冷凝水排放装置，其能够对呼吸管道内由于内外温差而产生的冷凝水进行收集，并且能够避免收集的冷凝水由于扭转、摇晃或倾覆而回流到呼吸管道内。此外，其还能够避免由于继续的冷凝水长期积蓄而滋生的有害微生物或外界环境中的有害微生物回到呼吸管道内部造成呼吸管道内部污染；以及能够减少收集冷凝水和排出冷凝水时对呼吸管道内部的潮气量和气压的影响。具体技术方案如下：
10.一种呼吸机冷凝水排放装置，至少包括用于与患者的呼吸道连通用于患者供气和排气的呼吸管道、与呼吸管道连通用于收集呼吸管道内由于内外温差而产生的冷凝水的冷凝水收集部件和用于连接冷凝水收集部件和呼吸管道的连接管部。所述冷凝水收集部件至少包括彼此分别与连接管部密闭连接以形成彼此分隔的第一容纳腔和第二容纳腔的内层和外层，其中，所述内层和外层通过能够吸引流体单向流动的第一排液泵在一定条件下连通，以在第一容纳腔内的储水量达到安全储水量的水位时的情况下将内层内储存的冷凝水排放到外层中临时储存，以避免增加内层的冷凝水回流到呼吸管道内的风险。在冷凝水量超出安全储水量时，即超过预设阈值时，所述外层通过能够吸引流体单向流动的第二排液泵与外部冷凝水收集装置在一定条件下连通；以将外层内储存的冷凝水排放到外界用于存放冷凝水的装置中，将第二容纳腔清空以为再次接收来自第一容纳腔的冷凝水做准备。
11.根据一种优选的实施方式，所述内层位于所述第二容纳腔中，所述内层靠近底部设置有泄流口，所述泄流口按照只允许流体从内层流向外层的方式设置有第一排液泵。第一排液泵能够将第一容纳腔和第二容纳腔中的冷凝水抽取后使得第一容纳腔和第二容纳腔内呈负压状态，从而能够使得该冷凝水排放装置内的流体是单向流动，即，只能够从呼吸管道内流动到第一容纳腔、在流动到第二容纳腔进而流动到外界存放冷凝水的装置中；而不能够逆向流动，从而能够保证在外界存放冷凝水的装置中由于冷凝水的长期存放而滋生的或外界空气中的有害微生物由于流体的逆向流动而进入到第二容纳腔、进而进入到第一容纳腔再进入到呼吸管道中对呼吸管道造成污染，而对患者的健康造成威胁。充分保证患者呼吸过程中的无菌和清洁。
12.根据一种优选的实施方式，所述第一容纳腔与所述呼吸管道连通，所述第二容纳腔与通气管道隔离；连通所述第一容纳腔与所述呼吸管道上的连接管部内设置有第一阀体，所述第一阀体按照能够避免所述呼吸管道泄压的方式在所述内层通过泄流口泄流时控制所述第一容纳腔与所述呼吸管道分隔。第一阀体的开闭控制还能够是根据当前第一容纳腔内的水位高度和姿态保持决定的。
13.第一阀体的设置能够控制第一容纳腔与呼吸管道连通，在第一容纳腔通过泄流口泄流到第二容纳腔中时，由于第一排液泵要进行抽取，抽取过程中会降低第一容纳腔内的压力，因此为避免在第一排液泵工作时呼吸管道内的压力被分到第一容纳腔中，因此将第一阀体关闭，使得第一容纳腔与呼吸管道分隔开，保证呼吸管道内的压力不受冷凝水排放装置的影响。
14.根据一种优选的实施方式，所述第一阀体按照能够不影响呼吸管道的压力而恢复压力与所述呼吸管道一致的方式设置为在所述第一容纳腔泄流结束后在所述呼吸机控制为进气程序时打开而在所述呼吸机控制为呼气程序时关闭。通过这样的打开方式，在呼吸机吸气程序时打开能够使得分走的压力和气体由呼吸机及时检测到并补充，而在呼吸机呼气程序时关闭能够避免降低呼气末正压，影响患者的正常生命活动。
15.根据一种优选的实施方式，所述内层按照能够适应重力的方向变化而保持竖直的方式在其内部嵌入有重力球。
16.根据一种优选的实施方式，所述呼吸管道按照能够减少所述呼吸管道内的集聚的方式设置为含有沿所述呼吸管道的延伸方向的小导流槽。设置小导流槽的位置能够降低螺纹管的螺纹深度，从而减少螺纹管能够积蓄的水量，在冷凝水形成后会快速流走到冷凝水收集部件中，减少冷凝水占用螺纹管的内径。
17.根据一种优选的实施方式，所述呼吸管道设置为至少包括背离所述呼吸管道中心轴的外凸转角和朝向所述呼吸管道中心轴的内凸转角，所述小导流槽设置于所述呼吸管道的内凸转角上，以减少所述冷凝管内积留的冷凝水，并且协助冷凝水流动到冷凝水收集部件中。
18.根据一种优选的实施方式，所述外层还连接有装有消毒液供给部件，所述外层和所述消毒液供给部件通过设置于消毒液供给部件的下层的出液口在出液口设置的第二阀门打开时连通，在所述外层将自身储存的冷凝水排空后，所述第二阀门打开，所述消毒液供给部件内的消毒液基于重力和/或压力流动到所述第二容纳腔中。
19.根据一种优选的实施方式，所述外层底部设置有能够由外部控制进行旋转的搅拌部件，所述搅拌部件至少包括搅拌叶片，所述搅拌叶片设置为在所述第二容纳腔内存在消毒液的情况下，所述搅拌部件的至少部分与所述消毒液接触。
20.根据一种优选的实施方式，所述搅拌叶片按照能够提高所述消毒液与第二容纳腔内壁的接触面积的方式设置为螺旋管，所述螺旋管设置为其自身的螺旋方向与其旋转方向一致。
21.通过消毒组件的设置能够对第二容纳腔内部进行消毒。由于第二容纳腔接收来自第一容纳腔的冷凝水，并且第二容纳腔与外部的冷凝水收集装置连接，外部冷凝水收集装置在收集冷凝水时由于冷凝水的长期存放，会滋生较多有害微生物，作为与外部冷凝水收集装置连接的第二容纳腔内也会由于自身存放冷凝水的过程中的细菌滋生和受到第二容
纳腔的污染而存在较多有害微生物，为避免其对第一容纳腔造成污染，通过消毒装置进行彻底消毒后再排入外部的冷凝水收集装置中会降低有害微生物感染患者的风险。保持冷凝水排放装置的清洁。
附图说明
22.图1是本发明提供的一种优选实施方式简化整体结构示意图；
23.图2是本发明防逆流装置的一种优选实施方式的简化模块连接关系示意图；
24.图3是本发明的呼吸管道的小导流槽的一种优选实施方式的示意图；
25.图4是本发明的设有小导流槽的呼吸管道的侧视图。
26.附图标记列表
27.100：呼吸管道；110：外凸转角；120：内凸转角；121：小导流槽；200：连接管部；300：冷凝水收集部件；310：内层；320：外层；330：第一容纳腔；340：第二容纳腔；210：防逆流装置；220：第一阀门；211：柔性挡水片；2111：裂口；212：环形块；2121：液流孔；311：重力球；341：螺旋管；312：第一排液泵；321：第二排液泵。
具体实施方式
28.下面结合附图1-4进行详细说明。
29.实施例1
30.如图1所示，本实施例公开一种呼吸机冷凝水排放装置，该冷凝水排放装置连接于呼吸机呼吸管道100上，用于收集呼吸机呼吸管道100内部由于管道内外温差而在呼吸管道100的内壁上形成的冷凝水，并将冷凝水收集在排放装置内部，避免在弯折、倾斜、以及整体倒置180
°
等情况下冷凝水收集部件300内收集的冷凝水再回流到呼吸管道100内，造成患者呛咳、呼吸管道100内部污染、患者呼吸道感染或呼吸机仪器损坏等情况发生。冷凝水收集部件300用于初步收集冷凝水的内层310和用于在内层310的水量超出标准时临时储存内层310中的冷凝水的外层320。外层320和内层310能够基于外部控制彼此连通，其中外部控制例如可以是手动控制或自动控制。
31.根据一种优选的实施方式，内层310冷凝水量达到一定量后经控制全部排放到外层320中暂存。优选地，内层310通过连接管部200与呼吸管道100连通，连接管部200设置有用于防逆流装置210和第一阀门220。第一阀门220能够基于外部控制关闭，关闭后能够隔离内层310和呼吸管道100，使得在内层310向外层320中排放液体的过程中，不会影响呼吸管道100内部的压力降低，呼吸管道100内部能够保持正常正压供氧。优选地，如图1和2所示，防逆流装置210设置为蘑菇型，蘑菇型防逆流装置210外周设置有一圈柔性挡水片211，柔性挡水片211开有沿蘑菇型防逆流装置210的直径方向的裂口2111。蘑菇型防逆流装置210靠近呼吸管道100的一端上还设置有与连接管部200内壁连接的环形块212。环形块212内部存在中空区，中空区的范围设置为剩余环形块212的大小正好覆盖一圈柔性挡水片211。优选地，环形块212上设置有供冷凝水从呼吸管道100中到达内层310中的液流孔2121，液流孔2121设置为轴向与连接管部200的轴向平行。通过这样的设置方式，当冷凝水从呼吸管部朝向内层310移动时，能够通过连接管部200内打开的第一阀门220和环形块212的液流孔2121，到达柔性挡水片211处，柔性挡水片211由于液体的重力而被向下压弯，从而相邻的柔
性挡水片211之间的裂口2111变大，冷凝水从裂缝中到达内层310中。而当内层310倾翻，内层310中的冷凝水由于重力朝向呼吸管道100中移动时，冷凝水会将柔性挡水片211推动到紧贴环形块212朝向内层310内的一侧面，使得相邻的柔性挡水片211不会由于形变而扩大裂口2111，反而裂口2111被紧贴的柔性挡水片211合起。一方面，冷凝水无法通过柔性挡水片211的裂口2111，另一方面，环形块212上设置的液流孔2121靠近内层310的一端被柔性挡水片211封闭，柔性挡水片211在内层310内部积聚的水流的作用下与液流孔2121紧贴，极少数通过柔性挡水片211裂口2111的冷凝水也无法通过液流孔2121进入到呼吸管道100中。基于上述原理，连接管部200的防逆流装置210能够防止在一些特殊的位置，冷凝水收集部件300处于较高的位置或翻转的情况下，其内部的冷凝水也能够保持在内部中，而不会回流到呼吸管道100中产生威胁。
32.根据一种优选的实施方式，内层310为采用柔性材料制成的半椭球形，在椭圆的短轴平面与连接管部200密闭连接。优选地，内层310的底部设置有重力球311，重力球311采用密度较大的材料制作，并且嵌入到内层310的内部，与内层310保持为一体。在冷凝水收集部件300倾斜的情况下，重力球311由于自身的重力，能够带动内层310的底部始终保持在竖直的方向上，使得内层310内收集的冷凝水能够始终保持在内层310的底部位置，而不会轻易因为倾斜而撒漏或倒流回到呼吸管道100内，以降低呼吸管道100感染、患者感染和呼吸机零部件损坏的概率。
33.根据一种优选的实施方式，内层310出水口处设置有第一排液泵312。在连接管部200的阀门关闭的情况下，第一排液泵312开始工作将内层310内部积累的水流抽出到外部中，并在抽取完毕停止工作时，将内层310的出水口封闭，使得内层310和外层320之间的流体流动方向只能保持为由内层310向外层320流动，从而避免了外层320内滋生的细菌污染内层310，进而污染呼吸管道100。优选地，外层320的出水口处设置有第二排液泵321，在内层310的第一排液泵312关闭的情况下，第二排液泵321开始工作，将外层320内的水流抽取到外部收集装置中，并在抽取完毕后将外层320的出水口关闭，以使得外层320内保持在负压状态，从而使得外层320和外部收集装置之间的流体流动方向仅为由外层320到外部收集装置，从而能够避免外部收集装置中滋生的有害微生物污染外层320进而污染内层310。优选地，第一排液泵312和第二排液泵321设置为能够根据压力的大小而增加吸引力。优选地，外层320由刚性材料制成。
34.根据一种优选的实施方式，连接管部200的内部设置有若干能够将冷凝水导流到冷凝水排放装置的导流槽。优选地，呼吸管道100采用螺纹管，在呼吸管道100由于管道内外的温差较大而在呼吸管道100的内壁周向上形成的冷凝水会沿螺纹管的螺纹流动到螺纹管靠近地面的一侧，并在该侧汇聚，随后基于重力流动到冷凝水收集部件中。但螺纹管的螺纹较深时，冷凝水需要在螺纹内集聚到一定的量才能够沿螺纹管的延伸方向滑动，并且在滑动的过程中还会存在滑动到其余螺纹中被储存而无法完全排出的情况。因此需要在螺纹管的延伸方向上设置比螺纹管的深度浅的小导流槽121，以便水流顺槽而下进入冷凝水收集器中。优选地，如图3和4所示为小导流槽121的优选实施方式。呼吸管道100包括朝向外部凸出的外凸转角110和朝向螺纹管中轴线内部凸起的内凸转角120，小导流槽121设置于螺纹管的内凸转角120，小导流槽121设置为朝向背离螺纹管中轴线的方向凸出，并且具备多条能够适应螺纹管本身折叠的折痕，以不影响螺纹管本身具备的折叠效果。优选地，螺纹管的
若干条内凸转角120上设置若干小导流槽121，并且，若干小导流槽121的排列方向平行于螺纹管的中轴线，即若干小导流槽121的排列方向与螺纹管的螺纹方向呈径向。优选地，螺纹管在设置冷凝水排放装置的一侧上设置该小导流槽121。为保证螺纹管内的冷凝水能够基于重力流动到冷凝水收集部件300中，冷凝水收集部件300设置于螺纹管安装时靠近地面的一侧，以避免放置冷凝水排放装置中积存的冷凝水倒流。优选地，螺纹管设置冷凝水收集器的一侧上设置有若干小导流槽121。通过这样的设置方式，螺纹管内由于管内外温差而形成于螺纹管周向的冷凝水会基于重力沿着螺纹管的螺纹朝向靠近重力的方向移动，由于小导流槽121较内凸转角120的深度低，故而在冷凝水途径小导流槽121时，会沿若干的小导流槽121流动到冷凝水排放装置中；并且当冷凝水量较少时，也能够沿小导流槽121移动而不会留存在螺纹管内，能够保证螺纹管内无冷凝水堆积，避免因冷凝水堆积而滋生细菌污染患者的治疗环境，同时也能够避免留存在螺纹管内的冷凝水由于突发情况例如呼吸管道100翻转、抖动、位置高度发生改变而导致冷凝水流动到呼吸机或患者的气道内，产生不良影响。
35.优选地，设置在连接管部200的第一阀门220设置为能够以暂歇的方式打开，即，在完成泄流并关闭泄流口后打开少量使得呼吸管道100内缓慢泄压以填充内层310或间歇打开关闭多次以在一定的固定时间点使得呼吸管道100内泄压。例如，在患者吸气时打开，而在呼气时关闭，以使得由于内层310的加入而使得呼吸管道100内减少的压力能够及时由呼吸机进行补偿；而在呼吸时关闭，以保证呼吸机为患者足够的呼气末正压，避免影响患者治疗效果。
36.根据一种优选的实施方式，内层310上设置有能够加热内层310温度的加热装置，加热装置能够对内层310内的空气进行加热，以使得处于负压状态下的内层310内的气体压力增加，从而在第一阀门220打开时，能够减少由于内层310和呼吸管道100内的气压不一致而对呼吸管道100内的压力甚至呼吸机的运行程序造成影响。
37.根据一种优选的实施方式，本冷凝水排出装置还设置有消毒液供给装置。消毒液供给装置用于为外层320供给消毒液，以进行外层320消毒。优选地，消毒液供给装置至少包括用于储存消毒液的储液腔和用于与外层320连接以向外层320内供给消毒液的出液口。优选地，出液口与外层320的上部连接，出液口上连接有第二阀门，第二阀门能够通过人力或电力控制打开或关闭，在第二阀门打开的情况下，储液腔和外层320连通，消毒液能够从储液腔中进入到外层320中；当第二阀门关闭的情况下，储液腔和外层320隔绝，消毒液无法从储液腔中进入到外层320中。优选地，在外层320通过第二排液泵321的作用排尽储存于外层320中的液体并且处于负压的情况下，控制第二阀门，储液腔内的消毒液能够基于负压和重力流入到外层320内，对外层320进行消毒，在消毒完毕后能够控制第二排液泵321将消毒液排出外层320内，使得外层320再次保持在负压状态。优选地，消毒液采用含氯消毒液。
38.根据一种优选的实施方式，外层320罐体底部即第二容纳腔340底部还设置有能够基于外部控制进行旋转搅拌的搅拌装置。优选地，搅拌装置至少包括能够由外部机械带动或驱动旋转以带动外层320内的水流流动产生湍流以对外层320的内壁进行消毒的搅拌叶片。优选地，搅拌叶片设置为螺旋管341状，螺旋管341的轴向方向平行于外层320罐体的中轴线方向设置。优选地，螺旋管341设置为当外层320内存在消毒液时，螺旋管341的至少部分与消毒液接触。在储液腔内的消毒液在负压和重力的作用下进入到外层320中时，通过外
部手动结构或电力驱动带动螺旋管341绕自身轴线进行旋转。优选地，螺旋管341设置为经外力驱动旋转的方向与螺旋管341自身的螺旋方向一致，以使得在旋转的过程中，螺旋管341能够将底部的消毒液朝向远离地面的方向带动。在螺旋管341旋转的过程中，外层320底部的消毒液随螺旋管341的旋转从螺旋管341与消毒液接触的部分向上移动，并从螺旋管341的顶部甩飞，以与外层320的周向接触，对外层320内部的周向进行消毒。
39.根据一种优选的实施方式，该冷凝水排放装置还包括能够同时控制第一阀门220、第二阀门、第一排液泵312、第二排液泵321和发热部件的工作状态的控制模块。优选地，控制模块能够是外部计算机控制程序或设定好固定程序的控制模块。优选地，该冷凝水排放装置的内层310中还设置有能够感测内层310水量的传感器。传感器与控制模块数据连接，控制模块能够基于传感器检测的数据控制第一阀门220、第二阀门、第一排液泵312、第二排液泵321和发热部件的工作状态。优选地，传感器例如可以是能够准确检测到内层310或外层320内的水位的压力传感器。
40.实施例2
41.本实施例是对实施例1的进一步改进，重复的内容不再赘述。
42.本实施例公开一种呼吸机冷凝水排放装置的控制系统，该控制系统能够根据当前第一容纳腔330内收集的冷凝水量、到达的水位高度和冷凝水排放装置的姿态自动控制第一阀门220、第二阀门、第一排液泵312和第二排液泵321进行工作以自动完成冷凝水的定量排放和消毒效果。
43.需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。