專(zhuān)利名稱(chēng)：新型醫(yī)用輸氧液的超級(jí)混合攪拌磁化恒溫器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)療治療中的氧氣與輸液、血液的混合器裝置，尤其是一種新型醫(yī)用輸氧液的超級(jí)混合攪拌磁化恒溫器裝置。
為了增加氣體吸收率，要求改變氣體吸收器的性能。吸收系數(shù)是以“每單位推動(dòng)力”為基礎(chǔ)的，當(dāng)氣體被吸收得多時(shí)，推動(dòng)力將變小了。氣泡可按它們的直徑分為三組1.小氣泡(db＜0.6mm)；2.過(guò)渡區(qū)氣泡(0.6mm＜db＜2.5mm)；3.大氣泡(db＞2.5mm)。
從上不難看出，如果給瓶?jī)?nèi)直接輸入氧氣，在輸液內(nèi)會(huì)有較大的氣泡出現(xiàn)，另外，在一段時(shí)間后，氧氣會(huì)自動(dòng)從輸液中溢出。在實(shí)際的輸液時(shí)輸液管中將會(huì)有氣泡出現(xiàn)而進(jìn)入血管內(nèi)，這是十分危險(xiǎn)的。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是用一種管狀無(wú)動(dòng)力自流強(qiáng)制性的‘?dāng)嚢杌旌稀b置，用于醫(yī)療中對(duì)輸液瓶?jī)?nèi)氧氣與輸液(包括血液、粉藥、中藥和飲用喝的水)的均勻混合便于組織和細(xì)胞的快速吸收，并增加了加熱恒溫器裝置、磁化液體裝置以達(dá)到少用藥和快速治療各種疾病的目的。
當(dāng)氧氣與輸液(血液、藥液、飲用水)同時(shí)通過(guò)一系列流體管路內(nèi)按裝著的180度旋轉(zhuǎn)葉片與180度旋轉(zhuǎn)葉片成90度連接的4-10個(gè)相同的單元組合成的單元結(jié)構(gòu)，便會(huì)被分割為愈來(lái)愈薄的薄層，能夠在很寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行氣體與液體的混合，最后通過(guò)分子擴(kuò)散變?yōu)榉肿拥木鶆蚧旌陷斞跻?或高氧血液、高氧藥液、高氧飲用水)，而又沒(méi)有任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的流體混合器裝置，
每一旋轉(zhuǎn)葉片單元節(jié)所分割的細(xì)度表

從上表中可以看出，在第10節(jié)時(shí)可達(dá)到1/1000的分割細(xì)度，如果進(jìn)入時(shí)的細(xì)度為mm(毫米)級(jí)，混合出來(lái)的細(xì)度可達(dá)到μm(微米)級(jí)，經(jīng)第20節(jié)時(shí)可達(dá)到1/1000000的分割細(xì)度，混合出來(lái)的細(xì)度可達(dá)到nm(納米)級(jí)。
一般來(lái)說(shuō)，紅細(xì)胞的直徑小于6μm，毛細(xì)血管的直徑為5μm.，紅細(xì)胞只有變形成為長(zhǎng)條狀，其直徑在3μm時(shí)才能進(jìn)行毛細(xì)血管內(nèi)。所以，要求氧與輸液混合后的粒度應(yīng)在微米-納米級(jí)。才能最有效的進(jìn)入血液、細(xì)胞和毛細(xì)血管內(nèi)，達(dá)到治療的目的。
超級(jí)系指輸液與氧氣微米-納米級(jí)的高濃度混合。我們知道，1mm(毫米)＝1000μm(微米)，1μm＝1000nm(納米)。1nm約＝45個(gè)原子量。納米科技是一門(mén)以1-100nm(納米)這樣的尺度為研究對(duì)象的前沿科學(xué)。
本實(shí)用新型的輸氧液(包括輸血或其它藥液)加熱恒溫器裝置，能使在輸氧或輸血時(shí)更為安全有效、簡(jiǎn)便。輸氧液上的電加熱器在進(jìn)行輸血之前，能準(zhǔn)確血液的溫度與體溫一致。從而消除了因過(guò)冷血液的輸入而造成心跳停止，以及因過(guò)熱血液輸入而引起血液變質(zhì)等危險(xiǎn)。
本實(shí)用新型的輸液加熱器，是在輸液管外對(duì)各種輸液體進(jìn)行加溫的，輸液管路是在全密封的狀態(tài)下獨(dú)立完成的，故，對(duì)輸液不會(huì)產(chǎn)生污染或感染。
本實(shí)用新型的電加熱器具有極為安全的固體電路獨(dú)立循環(huán)系統(tǒng)，它對(duì)鄰近設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生射電干擾。血液溫度的變化范圍能精確地控制在±0.1。該電路可將3℃的冷凍血液升溫至30～38℃的連續(xù)可調(diào)范圍。
本實(shí)用新型的磁化輸氧液便于被組織和細(xì)胞及血液吸收。關(guān)于磁化水能治病的報(bào)導(dǎo)國(guó)內(nèi)外均有，這里不再重復(fù)。
本實(shí)用新型的裝置在每次用完后應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)密的消毒。消毒可用微波消毒或其它常用的消毒方法。
所依據(jù)的科學(xué)原理氣相(氧氣)與液相(輸氧液)的混合機(jī)理水中溶解氧的過(guò)程當(dāng)不存在溶解氧的水和空氣接觸時(shí)，空氣中的氧即從水面向水中擴(kuò)散轉(zhuǎn)移，在0℃和壓力為1.101bar的條件下，1m3空氣中含有280g氧，在同樣的條件下，1m3空氣重為1.293公斤，則空氣中氧濃度的重量比為21.66％。但氧在水中的溶解度較低，在20℃條件下，不過(guò)只在8.9mg/l(一般多慣用9.2mg/l)左右。在靜止的水中，氧的擴(kuò)散速度小，在20℃條件下，擴(kuò)散系數(shù)是8.7×10-2cm3/h。
氧在空氣層水界面形成的水表面薄分子膜的轉(zhuǎn)移是迅速的，但進(jìn)一步從表面分子膜再向深層轉(zhuǎn)移就非常緩慢了，即氧從空氣中向靜止水中的轉(zhuǎn)移量，由深層水中的氧轉(zhuǎn)移速度所控制。水與空氣接觸面大的淺水層，氧的溶解量也大，曝氣即利用這一原則。如使水呈亂流狀態(tài)，并使空氣與水的界面經(jīng)常處于變動(dòng)狀態(tài)，則空氣與水界面將顯著增大，氧即迅速而大量的向水中轉(zhuǎn)移，即給水中‘增氧’，此外，水中的溶氧量還根據(jù)溫度、壓力、水質(zhì)不同而變化。
氧從大氣通過(guò)水池的水面向水中轉(zhuǎn)移，其數(shù)量取決于水中的缺氧量，缺氧量越大，氧的溶解量也越大。在大氣中水中的含氧量5-7mg/l，淡水的水體中溶解氧的飽和度僅為8～10mg/l，不到空氣中氧含量的1/20。一般的機(jī)械化設(shè)備增氧后水中的含氧量可達(dá)8-12mg/l。高效的增氧機(jī)的增氧可達(dá)到7倍。氧氣濃度為11.5mg/l時(shí)的氧化效果最好。吸收過(guò)程，一般是指氣體混合物與液體緊密接觸而使氣體中的一種或多種組分的一部分溶解在液體中。
“氣相”和“液相”混合的“平衡關(guān)系”凡是發(fā)生變化的系統(tǒng)，其變化方向是一定的。如任其自然發(fā)展下去，則這些系統(tǒng)最終就會(huì)達(dá)到再也沒(méi)有明顯作用發(fā)生的狀態(tài)，這樣一個(gè)狀態(tài)稱(chēng)為平衡狀態(tài)。就液體吸收氣體而言，平衡狀態(tài)看作是“氣相”和“液相”經(jīng)無(wú)限長(zhǎng)時(shí)間的相互接觸后達(dá)到的狀態(tài)，這時(shí)的“氣相”組成和“液相”組成將固定不變。在液體混合物的情況下，平衡必定出現(xiàn)在存在的每一個(gè)組分的“氣相”與“液相”之間。對(duì)于一切不平衡的系統(tǒng)，某一物性(例如質(zhì)量或能量)在現(xiàn)有狀態(tài)下和出現(xiàn)平衡狀態(tài)時(shí)的量的差別，是改變系統(tǒng)使之趨于平衡狀態(tài)的推動(dòng)力。因此，混合物的氣態(tài)組分在吸收液體中溶解或擴(kuò)散的速率，將決定于距平衡狀態(tài)的偏離程度?！皻庀唷焙汀耙合唷被旌衔諘r(shí)，要考慮的重要變量是壓力、溫度以及“氣相”和“液相”中的濃度。溫度和壓力可以是固定的，各相中的濃度由相平衡關(guān)系確定。
‘混合’與‘?dāng)嚢琛瘷C(jī)理‘混合’(Mixing)是指物相不相同的兩種或兩種以上物料產(chǎn)生均勻的分布。
‘?dāng)嚢琛?Agitation)是指使容器內(nèi)物料形成某種物定方式的運(yùn)動(dòng)。
把不同氣體混到一起，很快便形成一個(gè)不同分子均勻分布的混合物。這個(gè)混合過(guò)程的機(jī)理是氣體的分子擴(kuò)散，即是氣體分子相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果?？墒且后w的分子擴(kuò)散速率卻很小，單靠分子擴(kuò)散進(jìn)行液體的混合沒(méi)有多大實(shí)際意義。
實(shí)際混合過(guò)程是三種機(jī)理的綜合作用。主體對(duì)流擴(kuò)散、渦流擴(kuò)散和分子擴(kuò)散的作用范圍依次減小，但主體對(duì)流擴(kuò)散只能把不同物料成較大“團(tuán)塊”地混合起來(lái)，而通過(guò)這些大“團(tuán)塊”界面之間的渦流擴(kuò)散，把不均勻的程度迅速降低到漩渦本身的大小?？墒?，最小的漩渦也比分子大得多，因此主體對(duì)流擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散都不能達(dá)到完全的均勻混合，即不能使被攪拌物料的全部分子呈完全均勻的分布狀態(tài)。完全均勻的混合狀態(tài)只有通過(guò)分子擴(kuò)散才能達(dá)到。因此，主體對(duì)流擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散只是進(jìn)行“宏觀(guān)混合”，分子擴(kuò)散才能進(jìn)行“微觀(guān)混合”。宏觀(guān)混合的結(jié)果大大增加了分子擴(kuò)散的表面積，并減小了擴(kuò)散距離，因此提高了微觀(guān)混合的速度。
“混合機(jī)理”是由主體對(duì)流擴(kuò)散(宏觀(guān)流動(dòng))和渦流擴(kuò)散(微觀(guān)運(yùn)動(dòng))及湍流(對(duì)于粘度不太高的液體，混合器內(nèi)的宏觀(guān)混合速率取決于渦流擴(kuò)散，即取決于混合器內(nèi)的湍動(dòng)。在許多情況下，一些擴(kuò)散過(guò)程可能太慢了，需要更快的擴(kuò)散或運(yùn)動(dòng)。這了加快擴(kuò)散過(guò)程，經(jīng)常把液體的速度增高，以產(chǎn)生湍動(dòng)運(yùn)動(dòng))三種機(jī)理的綜合作用。
隨著攪拌程度的提高，分散相的液滴直徑減小，相際接觸表面積增大，有利于提高傳質(zhì)速率。最小漩渦的尺寸對(duì)混合過(guò)程有特別重要的意義，該尺寸愈小，達(dá)到混合均勻狀態(tài)的速度愈快。
本實(shí)用新型的有益效果是，可以對(duì)醫(yī)院、門(mén)診和家庭里常用的輸液、輸液藥物、輸血的血液和飲用水中進(jìn)行氧氣的高濃度的混合，不會(huì)氧化和產(chǎn)生氣泡，即用即充氧氣，使用方便和安全，治療可靠，治療效果極佳，治療時(shí)用藥少(在化療的治療中尤為重要)，治療療程將會(huì)大大縮短，尤其是對(duì)輸血中增氧在治療上將會(huì)有明顯的治療效果。
本實(shí)用新型“新型醫(yī)用輸氧液的超級(jí)混合攪拌磁化恒溫器裝置”可以有以下用途
1.用于‘靜脈點(diǎn)注高壓氧液的治療’；2.用于‘藥物的氧混合輸液治療’3.用于‘血液的氧混合輸血治療’4.用于‘飲用喝水的氧混合’的保健理療。
5.用于‘化療藥物的氧混合治療’等等。


圖1中所示為，‘管內(nèi)的氣液混合物’(6)、‘混合好排出的混合液’(7)。
在圖2中‘混合液瓶’(8)內(nèi)裝有“混合器”(A)，‘混合管’(1)的一端連接有用于連接氧氣管‘輸氧氣管接頭’(5)與輸液瓶管‘輸液管接頭’(4)的‘接管套’(3)。
‘混合管’(1)的一端連接著‘水泵循環(huán)管進(jìn)口’(14)，(14)與‘水泵循環(huán)攪拌管’(13)連接，(13)又連接著‘水泵’(12)。
在‘水泵循環(huán)攪拌管’(13)套著“電加熱器”(D)電源由‘電源線(xiàn)’(D-1)引出。
在‘水泵循環(huán)攪拌管’(13)還套有“電磁鐵”(C)電源由‘電源線(xiàn)’(C-1)引出。
‘混合液瓶’(8)的下端連接著‘瓶底漏斗口’(9)，(9)上套有“磁鐵”(B)，(9)與‘水泵’(12)的進(jìn)水口連接，另引出一出口‘輸液瓶出口’(15)換接一次性輸液管。
‘瓶底漏斗口’(9)上連接‘溫度傳感器’(E)用以自動(dòng)調(diào)控瓶?jī)?nèi)的混合輸液。
‘水泵外盒’(10)內(nèi)裝著‘水泵’(12)并連接著‘瓶底座’(11)。
‘混合液瓶’(8)上端裝有瓶蓋(19)，(19)上連接著便于吊掛的‘吊環(huán)’(17)，并連接有便于手提的‘把手’(16)。
‘接管套’(3)上連接有‘輸液管接頭’(4)和‘輸氧氣管接頭’(5)裝置。
圖中(7)表示為‘管內(nèi)排出的氣液混合物’，(7-1)表示為‘混合好進(jìn)入瓶?jī)?nèi)的混合液’。
在實(shí)際使用時(shí)，混合管排出的混合氧液的液面不要超過(guò)圖中所示的(18)‘混合液的液面’。就是說(shuō)，瓶?jī)?nèi)的‘混合管’(1)的出混合氧液管口(6-1)應(yīng)與‘混合液的液面’(18)之間留出一定的空間。
在實(shí)際使用時(shí)，由于反復(fù)循環(huán)混合攪拌，所以，可以得到最佳的氧液混合效果。
權(quán)利要求1.一種新型醫(yī)用輸氧液的超級(jí)混合攪拌磁化恒溫器裝置，在混合器(A)的混合液瓶(8)內(nèi)按裝著用單元180度扭曲葉片(2-1)～(2-4)組合制成的混合管(1)；混合管(1)上連接著接管套(3)下面套有磁鐵(B)；接管套(3)上連接有輸液管接頭(4)、輸氧氣管接頭(5)；混合液瓶(8)上端裝有瓶蓋(19)，瓶蓋(19)上連接著便于吊掛的吊環(huán)(17)，并連接有便于手提的把手(16)，混合液瓶(8)的下面連接著瓶底漏斗口(9)、水泵外殼(10)、瓶底座(11)、水泵(12)、水泵循環(huán)攪拌管(13)、輸液瓶出口(15)、電加熱器(D)、電磁鐵(C)、溫度傳感器(E)和上面的水泵循環(huán)管進(jìn)口(14)，其特征是；混合液瓶(8)內(nèi)裝有混合器(A)，混合器(A)內(nèi)按裝著混合管(1)；混合管(1)內(nèi)由與單元180度扭曲葉片(2-1)成90度連接與(2-2)再成90度連接，再與(2-3)成90連接后構(gòu)成一組180度扭曲葉片串(2)可由4-10個(gè)單元節(jié)構(gòu)成；并在180度扭曲葉片串(2)管外套著磁鐵(B)組合制成混合器(A)；混合管(1)的一端連接有用于連接氧氣管輸氧氣管接頭(5)與輸液瓶管輸液管接頭(4)的接管套(3)、水泵循環(huán)管進(jìn)口(14)；水泵循環(huán)管進(jìn)口(14)與水泵循環(huán)攪拌管(13)連接，水泵循環(huán)攪拌管(13)又連接著水泵(12)；在水泵循環(huán)攪拌管(13)套著電加熱器(D)、電磁鐵(C)；混合液瓶(8)的下端連接著瓶底漏斗口(9)套有磁鐵(B)并與水泵(12)的進(jìn)水口連接，另引出一出口輸液瓶出口(15)換接一次性輸液管；瓶底漏斗口(9)上連接溫度傳感器(E)用以自動(dòng)調(diào)控瓶?jī)?nèi)的混合輸液；水泵外盒(10)內(nèi)裝著水泵(12)并連接著瓶底座(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型醫(yī)用輸氧液的超級(jí)混合攪拌磁化恒溫器裝置，其特征是“混合器”(A)可由一組或多組組合單獨(dú)使用，可用非金屬和金屬材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型醫(yī)用輸氧液的超級(jí)混合攪拌磁化恒溫器裝置，其特征是“混合器”(A)上的‘混合管’(1)的一端連接有用于連接氧氣管‘輸氧氣管接頭’(5)與輸液瓶管‘輸液管接頭’(4)的‘接管套’(3)及‘水泵循環(huán)管進(jìn)口’(14)，‘水泵循環(huán)管進(jìn)口’(14)與‘水泵循環(huán)攪拌管’(13)連接，(13)又連接著‘水泵’(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型醫(yī)用輸氧液的超級(jí)混合攪拌磁化恒溫器裝置，其特征是‘混合液瓶’(8)的上端由瓶蓋(19)把“混合器”(A)放置瓶?jī)?nèi)，下端連接著‘瓶底漏斗口’(9)，‘瓶底漏斗口’(9)上套有“磁鐵”(B)；‘瓶底漏斗口’(9)與‘水泵’(12)的進(jìn)水口連接，另引出一出口‘輸液瓶出口’(15)換接一次性輸液管，‘混合液瓶’(8)可用非金屬和金屬材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型醫(yī)用輸氧液的超級(jí)混合攪拌磁化恒溫器裝置，其特征是‘混合液瓶’(8)及其管路上連接著“水泵”(12)、“循環(huán)攪拌管”(13)、“磁鐵”(B)、“電磁鐵”(C)、“電加熱器”(D)和‘溫度傳感器’(E)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型醫(yī)用輸氧液的超級(jí)混合攪拌磁化恒溫器裝置，其特征是‘溫度傳感器’(E)的溫度控制范圍在30～38℃，±0.1～0.5℃，電加熱器的功率在250W～500W(市電)。
專(zhuān)利摘要一種新型醫(yī)用輸氧液的超級(jí)混合攪拌磁化恒溫器裝置，采用一種管狀無(wú)動(dòng)力自流強(qiáng)制性的攪拌混合裝置，用于醫(yī)療中對(duì)輸液瓶?jī)?nèi)氧氣與輸液(包括血液、粉藥、中藥和飲用喝的水)的均勻混合，主要由混合器、混合液瓶、水泵、磁鐵、電加熱器、恒溫器裝置、循環(huán)攪拌管組成。用于中西醫(yī)中的靜脈點(diǎn)注高壓氧液、藥物的氧混合輸液、血液的氧混合輸血、化療藥物的氧混合治療和飲用喝水的氧混合的保健理療等。對(duì)輸氧液可進(jìn)行高濃度的氧混合，不產(chǎn)生氣泡，即用即充氧混合，方便安全可靠，用藥少(化療中尤為重要)，療程將會(huì)大大縮短，應(yīng)用前景極為廣闊。
文檔編號(hào)A61M5/14GK2535062SQ01279960
公開(kāi)日2003年2月12日 申請(qǐng)日期2001年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月25日
發(fā)明者陳紹勇 申請(qǐng)人:陳紹勇