CN103285489A - 用于麻醉蒸发器的陶瓷旋转阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于麻醉蒸发器的陶瓷旋转阀，该旋转阀的阀体由陶瓷材料制成。本发明还提供了一种包括陶瓷旋转阀的麻醉蒸发器以及包括该麻醉蒸发器的麻醉机。此外，本发明还提供了一种利用具有陶瓷旋转阀的麻醉蒸发器来控制麻醉蒸发器输出的麻醉剂浓度的方法。

Description

用于麻醉蒸发器的陶瓷旋转阀

技术领域

本发明涉及麻醉蒸发器，更具体而言，本发明涉及用于麻醉蒸发器的旋转阀。

背景技术

麻醉机是一种常用于临床手术的医疗器械，其用于通过机械回路将麻醉剂送入患者的体内，最终对患者实施麻醉，主要包括气体供应输送系统、麻醉蒸发器、呼吸机、监测与控制系统等组成部分。作为麻醉机的关键部件，蒸发器用于将麻醉药剂变成蒸气，并利用一定量的载气来获得具有一定浓度的麻醉气体。蒸发器中常使用阀(例如旋转阀)来控制从中输出的麻醉剂的浓度。

图1中显示了一种麻醉蒸发器的结构示意图。如图1所示，新鲜气体从蒸发器的入口进入蒸发器，然后分流到两个不同的气道中：在一个气道中，新鲜气体在由温度补偿器调节之后直接输出，其被成为‘旁路’；在另一气道中，新鲜气体进入蒸发室并且与麻醉剂混合。最后，这两组气体将再次按比例混合而最为最终输出。

旋转阀在输出浓度性能方面起重要作用。当该旋转阀被旋转至期望的浓度标度时，从蒸发室输出的气体将穿过旋转阀的底部上的对应的不同深度的螺旋槽，且最终成为可接受的输出。因此，为了得到期望的准确的浓度，作为旋转阀的关键尺寸，槽的深度尺寸必须优先得到保证。

因为旋转阀是运动部件，数千次的旋转将导致表面磨损，并且直接影响螺旋槽的深度尺寸，而深度尺寸的变化将会最终影响输出浓度。

因此，希望在确保处理质量的前提下改进阀的磨损性能。

美国专利NO.4,059,657描述了一种具有校准流量控制阀的麻醉蒸发器，该校准流量控制阀用于将入口气体按比例分配在蒸发室与主旁路通道之间，以便获得期望的麻醉剂浓度。具有多个并联的层流型通道的旋转多端口阀以离散的步骤操作，以便将来自麻醉室的麻醉蒸气以可预测地递增的方式添加到入口气体的预设流中，以便按比例分配气体。用于温度补偿的辅助的气体旁路具有锥形阀，该锥形阀具有由蒸发室内的温度响应马达控制的受限开口。

美国专利NO.3,575,168描述了一种包括旋转比例控制板阀的麻醉蒸发设备，旋转比例控制板阀用于控制两束分开的进入气流，一束气流穿过液体挥发性麻醉剂以形成蒸气，而另一束气流通过由温度补偿旁路阀控制的管道而被旁路，该板阀还控制气体-蒸气混合物的流出，而该旁路阀具有非恒定的阻抗特性。

然而，这些专利中所记载的麻醉蒸发设备和其中所使用的旋转阀都没有合适地解决阀表面磨损的问题。

因此，在本领域中，希望提供一种能够经受大量旋转而保持表面基本不受磨损且相关尺寸基本不受影响的旋转阀。

发明内容

本发明提供了一种用于麻醉蒸发器的旋转阀，该旋转阀的阀体由陶瓷材料制成。该陶瓷材料可选自氧化锆，氧化铝、碳化硅和氮化硅。旋转阀的阀体可包括底部上的螺旋槽。该旋转阀能够通过旋转来调节流过其螺旋槽的气体的流量。

本发明还提供了一种麻醉蒸发器，该麻醉蒸发器包括如上所述的旋转阀。该麻醉蒸发器还可包括入口、出口、并联的第一气道和第二气道，在该第一气道上设置有迷宫结构、蒸发室和该旋转阀，迷宫结构设置在该入口与该蒸发室之间，而旋转阀设置在蒸发室的下游，在操作时，从入口流入的新鲜气体的第一部分进入第一气道，流过迷宫结构，流入蒸发室，在蒸发室中与麻醉剂混合，且所得的混合物流过旋转阀；在第二气道中设置有温度补偿器，在操作时，从入口流入的该新鲜气体的第二部分进入第二气道，流过温度补偿器，然后与来自第一气道中的旋转阀的混合物再次按比例混合，最后从出口输出。

本发明还提供了一种控制麻醉蒸发器输出的麻醉剂浓度的方法，其中，该蒸发器包括并联的第一气道和第二气道，该第一气道中设置有蒸发室和如上所述的旋转阀，该旋转阀位于蒸发室的下游，该方法包括：

使新鲜气体进入麻醉蒸发器，并且分流为蒸发室流和旁路流，其中，蒸发室流和旁路流分别进入第一气道和第二气道；

使蒸发室流与麻醉剂在蒸发室内混合，且使所得的混合物流过由陶瓷材料制成的所述旋转阀的阀体；

将旋转阀旋转至期望的浓度标度；

使来自第一气道的通过旋转阀的混合物与流过第二气道的旁路流混合，并且从麻醉蒸发器输出。

此外，该方法还可包括：在进入该蒸发室之前，使该蒸发室流通过该第一气道中的迷宫结构。该方法还可包括：在该第二气道中设置温度补偿器来调节该旁路流的流量。

本发明还提供了一种包括如上所述的麻醉蒸发器的麻醉机。

附图说明

通过结合附图得到的对优选实施例的以下更详细描述，本发明的其它特点和优点将会显然，附图以举例说明的方式说明本发明的原理。

图1显示了一种麻醉蒸发器；且

图2显示了一种根据本发明的一个实施例所述的用于图1中的麻醉蒸发器的旋转阀的阀体。

附图仅用于举例说明本发明的目的，而并不意图限制其范围。

部件列表：

1  麻醉蒸发器

2  第一气道

3  第二气道

4  迷宫结构

5  蒸发室

6  旋转阀

7  温度补偿器

61  陶瓷阀体

具体实施方式

现在详细地参照本发明的当前的实施例，附图中显示了其一个示例。详细描述中使用数字标号来指示图中的特征。在附图和描述中使用相同的标号来表示本发明的相同的部件。

实施例的如下示例是作为本发明的说明而非本发明的限制而提供的。实际上，本领域中的技术人员将明白，在不脱离本发明的范围或精神的条件下可在本发明中做出修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分而被显示或被描述的特征可用于另一实施例，从而产生又一实施例。因而，本发明意图覆盖在所附权利要求和其等效物的范围内的这种修改和变化。

图2显示了用于麻醉蒸发器的旋转阀6的阀体61的一个实施例。该阀体61可在其底部上可包括螺旋槽(未显示)，经过旋转阀6的气体可通过该螺旋槽来调节流量。

在本发明中，阀体61的材料被改变为陶瓷，因而旋转阀6的耐磨性能够得以大幅提高。因为旋转阀6，特别是阀体61的耐磨性的增强，阀体中的螺旋槽(在常规材料制成的阀体61中，其尺寸-尤其是深度尺寸-会受阀体61磨损的影响)的尺寸能够得到保证。

阀体61的陶瓷材料可选自氧化锆，氧化铝，碳化硅和氮化硅。但是要理解，这些材料仅仅是可用于阀体61的陶瓷材料的示例性实施例，任何具有所希望的耐磨性、化学和机械稳定性，以及生物兼容性的陶瓷材料都适用于本发明所述的阀体61。

如图1所示，图2中所示的具有陶瓷材料制成的阀体61的旋转阀6可用于麻醉蒸发器1。该麻醉蒸发器1包括入口、出口、并联的第一气道2和第二气道3。在一个实施例中，第一气道2上设置有迷宫结构4、蒸发室5和旋转阀6，迷宫结构4设置在入口与蒸发室5之间，而旋转阀6设置在蒸发室5的下游，在操作时，从入口流入的新鲜气体的第一部分进入第一气道2，流过迷宫结构4，流入蒸发室5，在蒸发室5中与麻醉剂混合，且所得的混合物流过旋转阀6。在一个实施例中，第二气道3中可设置有温度补偿器7，在操作时，从入口流入的新鲜气体的第二部分进入第二气道3，流过温度补偿器7，然后与来自第一气道2中的旋转阀6的混合物再次按比例混合，最后从出口输出。

当然，应理解，以上麻醉蒸发器1的结构并非用于限制性意图。具有陶瓷材料阀体61的旋转阀6可改装到任何适合的现有技术蒸发器中。

通过在蒸发器中使用具有陶瓷材料阀体61的旋转阀6，在蒸发器的长期使用过程中，输出浓度可更加准确和稳定。同时，通过解决蒸发器的阀磨损问题，蒸发器的使用寿命可以更长。结果，浓度不需要校准将成为现实。

此外，除了确保输出浓度的准确性和稳定性，应用于阀体的陶瓷材料的无毒性、良好的化学稳定性和生物兼容性将会确保患者的安全，且良好的机械稳定性能够避免旋转阀底侧的应力变形。

图2中所示的具有陶瓷材料制成的阀体的旋转阀可用于控制通过旋转阀的麻醉剂浓度的方法，该方法包括如下步骤：

使新鲜气体进入麻醉蒸发器1，并且分流为蒸发室流和旁路流，其中，蒸发室流和旁路流分别进入第一气道2和第二气道3；

使蒸发室流与麻醉剂在蒸发室5内混合，且使所得的混合物流过由陶瓷材料制成的所述旋转阀6的阀体61；

将旋转阀6旋转至期望的浓度标度；

使来自第一气道2的通过旋转阀6的混合物与流过第二气道3的旁路流混合，并且从麻醉蒸发器输出。

根据一个实施例，该方法还包括：在进入蒸发室5之前，使蒸发室流通过第一气道2中的迷宫结构4。

根据另一个实施例，该方法还包括：

在第二气道3中设置温度补偿器7来调节旁路流的流量。

虽然仅以图1和2中所示的实施例描述了本发明，但本领域技术人员应当理解，在不脱离权利要求中所记载的保护范围的情况下，可做出许多符合本发明的精神的修改和改变。

本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还可使本领域中的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和利用任何装置或系统，并执行任何所含方法。本发明的可获得专利保护的范围由权利要求限定，并且可包括本领域中的技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例包括并非不同于权利要求书面语言的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书面语言无实质差异的等效的结构元件，那么这些其它示例都意图在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种用于麻醉蒸发器的旋转阀，所述旋转阀的阀体由陶瓷材料制成。

2.根据权利要求1所述的旋转阀，其特征在于，所述陶瓷材料选自氧化锆、氧化铝、碳化硅和氮化硅。

3.根据权利要求1或2所述的旋转阀，其特征在于，所述旋转阀的阀体包括底部上的螺旋槽。

4.根据权利要求3所述的旋转阀，其特征在于，所述旋转阀能够通过旋转来调节流过所述螺旋槽的气体的流量。

5.一种麻醉蒸发器，所述麻醉蒸发器包括根据权利要求1-4中的任一项所述的旋转阀。

6.根据权利要求5所述的麻醉蒸发器，其特征在于，所述麻醉蒸发器包括入口、出口、并联的第一气道和第二气道，在所述第一气道上设置有迷宫结构、蒸发室和所述旋转阀，所述迷宫结构设置在所述入口与所述蒸发室之间，而所述旋转阀设置在所述蒸发室的下游，在操作时，从入口流入的新鲜气体的第一部分进入所述第一气道，流过所述迷宫结构，流入所述蒸发室，在所述蒸发室中与麻醉剂混合，且所得的混合物流过所述旋转阀；在所述第二气道中设置有温度补偿器，在操作时，从所述入口流入的所述新鲜气体的第二部分进入所述第二气道，流过所述温度补偿器，然后与来自所述第一气道中的所述旋转阀的混合物再次按比例混合，最后从所述出口输出。

7.一种控制麻醉蒸发器输出的麻醉剂浓度的方法，其中，所述蒸发器包括并联的第一气道和第二气道，所述第一气道中设置有蒸发室和根据权利要求1-4中的任一项所述的旋转阀，所述旋转阀位于所述蒸发室的下游，所述方法包括：

使新鲜气体进入所述麻醉蒸发器，并且分流为蒸发室流和旁路流，其中，所述蒸发室流和所述旁路流分别进入所述第一气道和第二气道；

使所述蒸发室流与麻醉剂在所述蒸发室内混合，且使所得的混合物流过由陶瓷材料制成的所述旋转阀的阀体；

将所述旋转阀旋转至期望的浓度标度；

使来自所述第一气道的通过所述旋转阀的混合物与流过所述第二气道的旁路流混合，并且从所述麻醉蒸发器输出。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在进入所述蒸发室之前，使所述蒸发室流通过所述第一气道中的迷宫结构。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第二气道中设置温度补偿器来调节所述旁路流的流量。

10.一种包括权利要求5或6所述的麻醉蒸发器的麻醉机。

Images