CN102266613A - 医疗通气设备的气道控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种医疗通气设备的气道控制装置，包括：减压阀，该减压阀的进气口与气源相连；压力传感器，该压力传感器的进气口与所述减压阀的出气口相连；电磁阀，该电磁阀的进气口与所述减压阀的出气口相连，该电磁阀由所述压力传感器控制；安全阀，该安全阀的进气口与所述电磁阀的出气口相连；以及压力调节阀(PEEP阀)，该PEEP阀的进气口与所述电磁阀的出气口相连；该气道控制装置还包括：第一气阻R1，该第一气阻R1的进气口与所述电磁阀的出气口相连，该第一气阻R1的出气口分别与所述安全阀的进气口和所述PEEP阀的进气口相连。本发明的优点为：结构简单、成本低、控制灵敏度高，在各种非正常情况下均能保证使用者的安全。

Description

医疗通气设备的气道控制装置

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种医疗通气设备的气道控制装置。

背景技术

在呼吸机、麻醉机等医疗器械的使用过程中，需要对患者进行机械通气，对于正在接受治疗的患者来说，通气量的大小控制是非常重要的，特别是婴幼儿患者和危重症患者，这不仅需要流量的精确控制，更需要安全阀对气道压力及气源压力变化时的反应灵敏度。要求安全阀在气道安全压力下能良好密封，以及在气道压力超出压力上限及低于压力下限时的快速、准确地打开。因此安全阀的控制对于呼吸机、麻醉机等医疗器械的精度、安全等方面是至关重要的。

安全阀的控制方式主要分为两种：即传感器和电磁阀组合方式，还有就是机械控制方式。这是当今呼吸机、麻醉机在气路安全控制上的主要方式。这两种方式中后者最为可靠。目前机械式的安全阀的控制装置结构复杂，成本较高，而且控制灵敏度不够。

发明内容

本发明旨在提供一种结构简单、成本低、控制灵敏度高，在各种非正常情况下均能保证使用者的安全的医疗通气设备的气道控制装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种医疗通气设备的气道控制装置，包括：减压阀，该减压阀的进气口与气源相连；压力传感器，该压力传感器的进气口与减压阀的出气口相连；电磁阀，该电磁阀的进气口与减压阀的出气口相连，该电磁阀由压力传感器控制；安全阀，该安全阀的进气口与电磁阀的出气口相连；以及压力调节阀(PEEP阀)，该PEEP阀的进气口与电磁阀的出气口相连；该气道控制装置还包括：第一气阻R1，该第一气阻R1的进气口与电磁阀的出气口相连，该第一气阻R1的出气口分别与安全阀的进气口和PEEP阀的进气口相连。

进一步地，该气道控制装置还包括：第二气阻R2，设置在第一气阻R1和PEEP阀之间；该第二气阻R2的进气口与第一气阻R1的出气口相连，该第二气阻R2的出气口与PEEP阀的进气口相连。

进一步地，第一气阻R1和第二气阻R2均为金属管状结构。

进一步地，安全阀包括：阀盖，具有安全阀的进气口；阀体，与阀盖连接，阀盖和阀体之间形成阀腔；阀体具有阀体第一气口和阀体第二气口；弹性膜片，设置在阀腔内，将阀腔分隔成第一阀腔和第二阀腔，其中，第一阀腔与安全阀的进气口连通；挡板，安装在阀体第二气口处，该挡板上具有多个第三气口；弹簧，设置在第二阀腔内，且位于挡板和弹性膜片之间；弹性膜片沿弹簧压缩方向运动，具有封堵阀体第一气口的第一位置和使阀体第一气口和第三气口连通的第二位置。

进一步地，弹性膜片的周向边缘处为朝向第一阀腔凸起的凸出结构，且凸出结构的截面为圆弧形。

进一步地，安全阀还包括：膜片衬板，弹性膜片朝向第一阀腔一侧具有夹持膜片衬板边沿的环形凹槽。

进一步地，弹性膜片具有中心通孔；膜片衬板具有穿过中心通孔朝向第二阀腔延伸的环形凸出定位部，弹簧位于环形凸出定位部内。

本发明的气道控制装置，包括与气源依次连接的减压阀、被压力传感器控制的电磁阀和第一气阻R1，以及同时与第一气阻R1的出气口连接的安全阀和PEEP阀。正常状态下，电磁阀打开，通过电磁阀的气流经过第一气阻R1截流，使气流流出第一气阻R1时气流压强达到预定值P1，分出两路气流，其中，第一支路控制PEEP阀，另一路气体控制安全阀，安全阀所在气路中的控制压强为预定值P2，此时控制安全阀关闭，不与外界大气相通。当气源压力出现异常时，此时有两种情况：其中第一种，如果气道中的气流压强大于预定值P1时，压力传感器将控制电磁阀关闭，此时气道中气流压强为零，安全阀打开，使吸气管路与大气相连，病人可以直接呼吸大气；第二种，如果气道中的气流压力小于预定值P1时，即安全阀所在气路中的控制压强小于预定值P2，此时，安全阀也会打开，使吸气管路与大气相连，病人也可以直接呼吸大气。这样，在各种非正常情况下均能保证使用者的安全。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的医疗通气设备的气道控制装置的实施例的气路连接图；

图2示出了图1中气道控制装置中的安全阀的关闭状态图；以及

图3示出了图1中气道控制装置中的安全阀的打开状态图

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1，图1示出了根据本发明的医疗通气设备的气道控制装置的实施例的气路连接图，由图中可看出，本实施例的医疗通气设备的气道控制装置包括：减压阀，该减压阀的进气口与气源相连；压力传感器，该压力传感器的进气口与减压阀的出气口相连；电磁阀，该电磁阀的进气口与减压阀的出气口相连，该电磁阀由压力传感器控制；安全阀，该安全阀的进气口7与电磁阀的出气口相连；以及压力调节阀PEEP，该PEEP阀的进气口与电磁阀的出气口相连；该气道控制装置还包括：第一气阻R1，该第一气阻R1的进气口与电磁阀的出气口相连，该第一气阻R1的出气口分别与安全阀的进气口7和PEEP阀的进气口相连。

本发明的气道控制装置，包括与气源依次连接的减压阀、被压力传感器控制的电磁阀和第一气阻R1，以及同时与第一气阻R1的出气口连接的安全阀和PEEP阀。正常状态下，电磁阀打开，通过电磁阀的气流经过第一气阻R1截流，使气流流出第一气阻R1时气流压强达到预定值P1，分出两路气流，其中，第一支路控制PEEP阀，另一路气体控制安全阀，安全阀所在气路中的控制压强为预定值P2，此时控制安全阀关闭，不与外界大气相通。当气源压力出现异常时，此时有两种情况：其中第一种，如果气道中的气流压强大于预定值P1时，压力传感器将控制电磁阀关闭，此时气道中气流压强为零，安全阀打开，使吸气管路与大气相连，病人可以直接呼吸大气；第二种，如果气道中的气流压力小于预定值P1时，即安全阀所在气路中的控制压强小于预定值P2，此时，安全阀也会打开，使吸气管路与大气相连，病人也可以直接呼吸大气。这样，在各种非正常情况下均能保证使用者的安全。

优选地，该气道控制装置还包括：第二气阻R2，设置在第一气阻R1和PEEP阀之间；该第二气阻R2的进气口与第一气阻R1的出气口相连，该第二气阻R2的出气口与PEEP阀的进气口相连。第二气阻R2的作用主要有两点，一方面是，可以配合第一气阻R1配合调节安全阀气道中的压强；另一方面，第二气阻R2的截流使PEEP阀处于额定压强范围。

优选地，第一气阻R1和第二气阻R2均为金属管状结构。此结构具有低成本、结构简单的优点。

优选地，如图2所示，本实施例的安全阀包括：阀盖6，具有安全阀的进气口7；阀体2，与阀盖6连接，阀盖6和阀体2之间形成阀腔；阀体2具有阀体第一气口21和阀体第二气口22；弹性膜片5，设置在阀腔内，将阀腔分隔成第一阀腔61和第二阀腔23，其中，第一阀腔61与安全阀的进气口7连通；挡板3，安装在阀体第二气口22处，该挡板3上具有多个第三气口24；弹簧1，设置在第二阀腔23内，且位于挡板3和弹性膜片5之间；弹性膜片5沿弹簧压缩方向运动，具有封堵阀体第一气口21的第一位置和使阀体第一气口21和第三气口24连通的第二位置。优选地，弹性膜片5的周向边缘处为朝向第一阀腔61凸起的凸出结构51，且凸出结构51的截面为圆弧形。这种结构具有受力均匀，感应面积大等优点。

优选地，安全阀还包括：膜片衬板4，弹性膜片5朝向第一阀腔61一侧具有夹持膜片衬板4边沿的环形凹槽52。优选地，弹性膜片5具有中心通孔；膜片衬板4具有穿过中心通孔朝向第二阀腔23延伸的环形凸出定位部41，弹簧1位于环形凸出定位部41内。

对于气道控制装置对安全阀的控制过程，具体的原理如下：

结合参见图1-图2中可看出，在正常状态下，电磁阀为开，通过电磁阀的气流经过第一气阻R1截流，压强为P1，分出两路气流，一支路经过第二气阻R2截流控制PEEP阀，另一路气体控制安全阀，控制安全阀的气路中压强为P2。由图2可看出，此时气体对膜片衬板4产生的压力为P2*S＞F(F为弹簧1压缩产生的弹力，S为膜片衬板的表面积)，吸气管路与大气不相通是关闭的，装置正常工作。如图3所示，气源压力的异常状态有两种，对应的控制方式也有两种：

第一种情况，当气路出现故障，气道压力大于减压阀减压后的输出压力P1时，压力传感器检测后将控制电磁阀关闭，此时气路中的所有控制气流均处于断开状态，由图3可以看出，进气口7的控制气流断开，控制气的压力P2＝0，控制气所接触的面积即为膜片衬板4的截面。所以弹簧1的弹力F＞P2*S＝0，由于弹力作用会把膜片5弹开，使吸气管路与大气相连，此时吸气管路里面(图中未示出)的气体压强仍然是高于P1的，吸气管路里面的高压气体会通过阀体第二气口22再经过阀体第一气口21排到大气里，吸气管路里面的压强瞬间就与大气压强相等了，这样，可有效的避免患者在瞬时内吸入高压危险气体，从而造成危险。当吸气管路中压强与大气压强相等之后，患者可以再通过阀体第一气口21和阀体第二气口22呼吸大气。

第二种情况，当气源压力降低到设定压力P时，控制安全阀的控制压力P2＜P，此时P2*S＜P*S＜F，弹簧1的弹力F会把膜片弹开，吸气管路与大气相同，此时患者可以在安全气口自主呼吸大气。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种医疗通气设备的气道控制装置，其特征在于，包括：

减压阀，该减压阀的进气口与气源相连；

压力传感器，该压力传感器的进气口与所述减压阀的出气口相连；

电磁阀，该电磁阀的进气口与所述减压阀的出气口相连，该电磁阀由所述压力传感器控制；

安全阀，该安全阀的进气口(7)与所述电磁阀的出气口相连；以及

压力调节阀(PEEP阀)，该PEEP阀的进气口与所述电磁阀的出气口相连；

该气道控制装置还包括：

第一气阻R1，该第一气阻R1的进气口与所述电磁阀的出气口相连，该第一气阻R1的出气口分别与所述安全阀的进气口(7)和所述PEEP阀的进气口相连。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，还包括：

第二气阻R2，设置在所述第一气阻R1和PEEP阀之间；该第二气阻R2的进气口与所述第一气阻R1的出气口相连，该第二气阻R2的出气口与所述PEEP阀的进气口相连。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，第一气阻R1和第二气阻R2均为金属管状结构。

4.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，所述安全阀包括：

阀盖(6)，具有安全阀的进气口(7)；

阀体(2)，与所述阀盖(6)连接，所述阀盖(6)和所述阀体(2)之间形成阀腔；

所述阀体(2)具有阀体第一气口(21)和阀体第二气口(22)；

弹性膜片(5)，设置在所述阀腔内，将所述阀腔分隔成第一阀腔(61)和第二阀腔(23)，其中，所述第一阀腔(61)与所述安全阀的进气口(7)连通；

挡板(3)，安装在所述阀体第二气口(22)处，该挡板(3)上具有多个第三气口(24)；

弹簧(1)，设置在第二阀腔(23)内，且位于所述挡板(3)和所述弹性膜片(5)之间；

所述弹性膜片(5)沿弹簧压缩方向运动，具有封堵所述阀体第一气口(21)的第一位置和使所述阀体第一气口(21)和所述第三气口(24)连通的第二位置。

5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述弹性膜片(5)的周向边缘处为朝向所述第一阀腔(61)凸起的凸出结构(51)，且所述凸出结构(51)的截面为圆弧形。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述安全阀还包括：

膜片衬板(4)，所述弹性膜片(5)朝向所述第一阀腔(61)一侧具有夹持所述膜片衬板(4)边沿的环形凹槽(52)。

7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述弹性膜片(5)具有中心通孔；所述膜片衬板(4)具有穿过所述中心通孔朝向所述第二阀腔(23)延伸的环形凸出定位部(41)，所述弹簧(1)位于所述环形凸出定位部(41)内。

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