CN104236643A - 气体流量计和具有它的医疗设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气体流量计和具有它的医疗设备。所述气体流量计包括：腔体，腔体内具有气流腔；磁性节流件，磁性节流件设在气流腔内，磁性节流件上设有横截面积可变的节流孔；磁性件，磁性件设在腔体上且邻近磁性节流件设置，当经过磁性节流件的气体流量小于或等于预定值时节流孔的横截面积在磁性件的作用下保持不变，当经过磁性节流件的气体流量大于预定值时节流孔的横截面积在经过磁性节流件的气体的作用下增大；和用于检测气流腔内磁性节流件两侧的压力差并根据压力差计算经过气流腔的气体流量的压差流量传感器。根据本发明实施例的气体流量计具有测量精度高、在较小气流量下测量稳定、能够提供安全、稳定的小气流量等优点。

Description

气体流量计和具有它的医疗设备

技术领域

本发明涉及医疗领域，具体而言，涉及一种气体流量计和具有所述气体流量计的医疗设备

背景技术

在现有的呼吸机、麻醉机中，为了对通气气流的流量进行测量，常采用气体流量计。气体流量计包括等径流量计和变径流量计。其中变径流量计由节流装置、采样管路和压差流量传感器组成。节流装置常设置在气体所流经的管路中，使管路形成局部收缩的效果，而气流在流过收缩的管路后压力降低，从而在该节流装置的上、下游产生压力差。压差流量传感器经两个压力采样管路分别连通在节流装置的上、下游，形成旁路，并通过所采集到的压力差而感测流经管路中的气体流量。节流装置上设有节流孔（可变径膜片），节流孔的截面积随着经过节流装置的气体流量的增大而增大，实现变径效果。

然而，现有的变径气体流量计由于流经流量计的气流一般不是稳态，会导致变径膜片抖动，而在小流量时，尤其在1L/min以下的流量时，膜片的抖动对流量测量影响较大，而使得超小流量测量不准确，给婴幼儿在使用呼吸机、麻醉机时带来不舒适度或风险。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种测量精度高、在较小气流量下测量稳定、能够提供安全、稳定的小气流量的气体流量计。

本发明的另一个目的在于提出一种具有所述气体流量计的医疗设备。

为实现上述目的，本发明的第一方面提出一种气体流量计，所述气体流量计包括：腔体，所述腔体内具有气流腔，所述腔体上设有与所述气流腔连通的进口和出口；磁性节流件，所述磁性节流件设在所述气流腔内且位于所述进口和所述出口之间，所述磁性节流件上设有横截面积可变的节流孔；磁性件，所述磁性件设在所述腔体上且邻近所述磁性节流件设置，当经过所述磁性节流件的气体流量小于或等于预定值时所述节流孔的横截面积在所述磁性件的作用下保持不变，当经过所述磁性节流件的气体流量大于所述预定值时所述节流孔的横截面积在经过所述磁性节流件的气体的作用下增大；和用于检测所述气流腔内所述磁性节流件两侧的压力差并根据所述压力差计算经过所述气流腔的气体流量的压差流量传感器。

根据本发明实施例的气体流量计通过设置具有横截面积可变的所述节流孔的所述磁性节流件，可以确保所述气体流量计在气体流量小时，能够从所述磁性节流件的两侧检测到足够大的压差，而达到较高测量精度，还保证了在气体流量增大时，所述磁性节流件的两侧的压差不会迅速增大到所述压差流量传感器的满量程而造成无法测量，同时不会在气体流量较大时显著增大气体流动的阻力，保证了患者呼气的舒适度。并且，所述腔体上设有邻近所述磁性节流件的所述磁性件，这样可以在较小气流量通过的情况下利用所述磁性件对所述磁性节流件的磁力保证所述磁性节流件不抖动，使所述节流孔的横截面积保持不变，以避免测量结果受到影响。具体而言，当经过所述流腔的气流量小于所述预定值（如0-5L）时，由于所述磁性节流件受到所述磁性件的吸力作用，气流在经过所述磁性节流件时，需要先克服所述磁性件的磁力，所述磁性节流件两侧的压力差比所述磁性件与所述磁性节流件之间的磁力小，所述磁性节流件不动，所述节流孔的横截面积保持不变以避免所述磁性节流件抖动对测量结构的影响，所述气体流量计相当于等径流量计使用。当经过所述气流腔的气流量大于所述预定值时，所述磁性节流件两侧的压差增大，所述磁性节流件的所述节流孔沿气流方向变形而张开口，此时由于气体流量较大、压差较大，所述磁性节流件的抖动对测量结果影响小，可以忽略不计，间接实现稳流，达到稳定测量的效果。由此可以实现稳定测量结果，保证婴幼儿在使用呼吸机、麻醉机时，能够提供安全、稳定的小气流量，以提高婴幼儿在使用呼吸机、麻醉机时舒适度和降低风险。因此，根据本发明实施例的气体流量计具有测量精度高、在较小气流量下测量稳定、能够提供安全、稳定的小气流量等优点。

另外，根据本发明的气体流量计还具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述磁性节流件包括固定部和摆动部，所述固定部上设有通孔，所述摆动部可摆动地设在所述通孔内，所述摆动部的外周壁与所述通孔的内周壁之间形成横截面积可变的所述节流孔。由此可以实现所述节流孔的横截面积随经过的气流量的增大而增大，且所述磁性节流件的结构简单、性能可靠。

根据本发明的一个实施例，所述磁性节流件还包括弹性连接部，所述摆动部的上端通过所述弹性连接部与所述通孔的上壁相连，所述磁性件位于所述磁性节流件的正下方。这样不仅可以将所述摆动部更加方便地连接在所述固定部上，而且可以可以便于所述磁性件将所述摆动部保持在自然状态以保持所述节流孔的横截面积为自然状态。

根据本发明的一个实施例，所述磁性件的磁力强度为2400高斯，所述磁性件与所述磁性节流件之间的距离为2毫米。由此可以使所述气体流量计的性能更加可靠。

根据本发明的一个实施例，所述固定部、所述摆动部和所述弹性连接部一体形成。

根据本发明的一个实施例，所述磁性节流件由具有磁性的不锈钢制成。这样可以使所述磁性节流件具有良好的回弹性和韧性，且不生锈以保证所述气体流量计的清洁、卫生。

根据本发明的一个实施例，所述压差流量传感器通过两个采样管检测所述气流腔内所述磁性节流件两侧的压力差。由此可以使所述压差流量传感器更加方便地检测经过所述气流腔的气体流量。

根据本发明的一个实施例，所述腔体包括进气子腔体和出气子腔体，所述进气子腔体与所述出气子腔体相连且所述进气子腔体与所述出气子腔体共同限定出所述气流腔，所述磁性节流件夹持在所述进气子腔体和所述出气子腔体之间，所述进口设在所述进气子腔体上，所述出口设在所述出气子腔体上。这样可以使所述气体流量计的生产更加方便。

根据本发明的一个实施例，所述进气子腔体和所述出气子腔体之间设有用于密封所述进气子腔体和所述出气子腔体连接处的缝隙的密封圈。这样可以进一步提高所述气体流量计的测量的精确性。

本发明的第二方面提出一种医疗设备，所述医疗设备包括根据本发明的第一方面所述的气体流量计。

根据本发明实施例的气体流量计通过利用根据本发明的第一方面所述的气体流量计，具有测量精确，安全性高、舒适性高等优点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的气体流量计的剖视图；

图2是根据本发明实施例的气体流量计的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的气体流量计的具体测量流量压差曲线。

气体流量计1、腔体100、气流腔110、进口111、出口112、进气子腔体120、出气子腔体130、磁性节流件200、节流孔210、固定部220、摆动部230、磁性件300、采样管400、密封圈500。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的气体流量计1。如图1-图3所示，根据本发明实施例的气体流量计1包括腔体100、磁性节流件200、磁性件300和压差流量传感器（图中未示出）。

腔体100内具有气流腔110，腔体100上设有与气流腔110连通的进口111和出口112。磁性节流件200由具有磁性的材料或被赋予磁性的材料制成。磁性节流件200设在气流腔110内且磁性节流件200位于进口111和出口112之间，磁性节流件200上设有横截面积可变的节流孔210，节流孔210的横截面积小于气流腔110的横截面积。磁性件300设在腔体100上且磁性件300邻近磁性节流件200设置，当经过磁性节流件200的气体流量小于或等于预定值时节流孔210的横截面积在磁性件300的作用下保持不变，当经过磁性节流件200的气体流量大于所述预定值时节流孔210的横截面积在经过磁性节流件200的气体的作用下增大。所述压差流量传感器用于检测气流腔110内磁性节流件200两侧的压力差并根据所述压力差计算经过气流腔110的气体流量。

根据本发明实施例的气体流量计1通过设置具有横截面积可变的节流孔210的磁性节流件200，可以确保气体流量计1在气体流量小时，能够从磁性节流件200的两侧检测到足够大的压差，而达到较高测量精度，还保证了在气体流量增大时，磁性节流件200的两侧的压差不会迅速增大到所述压差流量传感器的满量程而造成无法测量，同时不会在气体流量较大时显著增大气体流动的阻力，保证了患者呼气的舒适度。并且，腔体100上设有邻近磁性节流件200的磁性件300，这样可以在较小气流量通过的情况下利用磁性件300对磁性节流件200的磁力保证磁性节流件200不抖动，使节流孔210的横截面积保持不变，以避免测量结果受到影响。具体而言，当经过气流腔110的气流量小于所述预定值（如0-5L）时，由于磁性节流件200受到磁性件300的吸力作用，气流在经过磁性节流件200时，需要先克服磁性件300的磁力，磁性节流件200两侧的压力差比磁性件300与磁性节流件200之间的磁力小，磁性节流件200不动，节流孔210的横截面积保持不变以避免磁性节流件200抖动对测量结构的影响，气体流量计1相当于等径流量计使用。当经过气流腔110的气流量大于所述预定值时，磁性节流件200两侧的压差增大，磁性节流件200的节流孔210沿气流方向变形而张开口，此时由于气体流量较大、压差较大，磁性节流件200的抖动对测量结果影响小，可以忽略不计，间接实现稳流，达到稳定测量的效果。图3中示出了气体流量计1的具体测量的流量压差曲线图，由图中可以看到，曲线圆滑过渡，波动较小，由此可以实现稳定测量结果，保证婴幼儿在使用呼吸机、麻醉机时，能够提供安全、稳定的小气流量，以提高婴幼儿在使用呼吸机、麻醉机时舒适度和降低风险。因此，根据本发明实施例的气体流量计1具有测量精度高、在较小气流量下测量稳定、能够提供安全、稳定的小气流量等优点。

具体而言，磁性件300的磁力强度可以为2400G（高斯），磁性件300与磁性节流件200之间的距离可以为2毫米。这样可以保证磁性件300的磁力可以将磁性节流件200保持在自然状态，即可以保持节流孔210的横截面积为自然状态下的横截面积。由此可以使气体流量计1的性能更加可靠。

其中，磁性节流件200可以由具有磁性的不锈钢制成。这样可以使磁性节流件200具有良好的回弹性和韧性，且不生锈以保证气体流量计1的清洁、卫生。

图1和图2使出了根据本发明一个具体实施例的气体流量计1。如图1和图2所示，磁性节流件200可以包括固定部220和摆动部230，固定部220上可以设有通孔，摆动部230可以可摆动地设在所述通孔内，摆动部230的外周壁与所述通孔的内周壁之间可以形成横截面积可变的节流孔210（即图2中黑色部分内环形的白色部分）。也就是说，节流孔210为所述通孔的一部分。气流经过磁性节流件200且气流量大于所述预定值时，气流推动摆动部230沿气流方向摆动，摆动部230抬起，所述通孔被打开的部分增大，节流孔210的横截面积增大。由此可以实现节流孔210的横截面积随经过的气流量的增大而增大，且磁性节流件200的结构简单、性能可靠。

可选地，磁性节流件200还可以包括弹性连接部（由于在图2中被采样管400遮挡，因此未示出），摆动部230的上端可以通过所述弹性连接部与所述通孔的上壁相连，即摆动部230的上端可以通过所述弹性连接部与固定部220相连。磁性件300可以位于磁性节流件200的正下方。这样不仅可以将摆动部230更加方便地连接在固定部220上，而且可以使磁性件300对摆动部230的磁力与摆动部230的重力方向一致。也就是说，可以便于磁性件300将摆动部230保持在自然状态以保持节流孔210的横截面积为自然状态。

有利地，固定部220、摆动部230和所述弹性连接部可以一体形成。这样不仅可以加强磁性节流件200的强度，而且可以简化磁性节流件200的生产工艺，从而可以降低磁性节流件200的生产成本。

图1和图2示出了根据本发明一个具体示例的气体流量计1。如图1和图2所示，所述压差流量传感器可以通过两个采样管400检测气流腔110内磁性节流件200两侧的压力差。具体而言，采样管400可以为两个，一个采样管400的一端可以与气流腔110的位于磁性节流件200的一侧的部分连通且另一端可以与所述压差流量传感器相连，另一个采样管400可以与气流腔110的位于磁性节流件200的另一侧的部分连通且另一端可以与所述压差流量传感器相连。所述压差流量传感器可以通过两个采样管400分别检测磁性节流件200两侧的压力差，并根据压力差计算出经过气流腔110的气体流量。也就是说，可以使所述压差流量传感器更加方便地检测经过气流腔110的气体流量。

可选地，如图1所示，腔体100可以包括进气子腔体120和出气子腔体130，进气子腔体120可以与出气子腔体130相连且进气子腔体120与出气子腔体130可以共同限定出气流腔110，磁性节流件200可以夹持在进气子腔体120和出气子腔体130之间，进口111可以设在进气子腔体120上，出口112可以设在出气子腔体130上。具体地，磁性节流件200可以粘接在进气子腔体120和出气子腔体130之间，两个采样管400可以分别设在进气子腔体120和出气子腔体130上。由此可以便于安装磁性节流件200，即可以使气体流量计1的生产更加方便。

有力地，如图1所示，进气子腔体120和出气子腔体130之间可以设有用于密封进气子腔体120和出气子腔体130连接处的缝隙的密封圈500。由此可以提高腔体100的密封性，防止气体从进气子腔体120和出气子腔体130之间的缝隙漏出，从而可以进一步提高气体流量计1的测量的精确性。

下面描述根据本发明实施例医疗设备，所述医疗设备包括根据本发明上述实施例的气体流量计1。

根据本发明实施例的气体流量计1通过利用根据本发明上述实施例的气体流量计1，具有测量精确，安全性高、舒适性高等优点。

具体地，所述医疗设备可以为呼吸机和麻醉机等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种气体流量计，其特征在于，包括：

腔体，所述腔体内具有气流腔，所述腔体上设有与所述气流腔连通的进口和出口；

磁性节流件，所述磁性节流件设在所述气流腔内且位于所述进口和所述出口之间，所述磁性节流件上设有横截面积可变的节流孔；

磁性件，所述磁性件设在所述腔体上且邻近所述磁性节流件设置，当经过所述磁性节流件的气体流量小于或等于预定值时所述节流孔的横截面积在所述磁性件的作用下保持不变，当经过所述磁性节流件的气体流量大于所述预定值时所述节流孔的横截面积在经过所述磁性节流件的气体的作用下增大；和

用于检测所述气流腔内所述磁性节流件两侧的压力差并根据所述压力差计算经过所述气流腔的气体流量的压差流量传感器。

2.根据权利要求1所述的气体流量计，其特征在于，所述磁性节流件包括固定部和摆动部，所述固定部上设有通孔，所述摆动部可摆动地设在所述通孔内，所述摆动部的外周壁与所述通孔的内周壁之间形成横截面积可变的所述节流孔。

3.根据权利要求2所述的气体流量计，其特征在于，所述磁性节流件还包括弹性连接部，所述摆动部的上端通过所述弹性连接部与所述通孔的上壁相连，所述磁性件位于所述磁性节流件的正下方。

4.根据权利要求3所述的气体流量计，其特征在于，所述磁性件的磁力强度为2400高斯，所述磁性件与所述磁性节流件之间的距离为2毫米。

5.根据权利要求3所述的气体流量计，其特征在于，所述固定部、所述摆动部和所述弹性连接部一体形成。

6.根据权利要求5所述的气体流量计，其特征在于，所述磁性节流件由具有磁性的不锈钢制成。

7.根据权利要求1所述的气体流量计，其特征在于，所述压差流量传感器通过两个采样管检测所述气流腔内所述磁性节流件两侧的压力差。

8.根据权利要求1所述的气体流量计，其特征在于，所述腔体包括进气子腔体和出气子腔体，所述进气子腔体与所述出气子腔体相连且所述进气子腔体与所述出气子腔体共同限定出所述气流腔，所述磁性节流件夹持在所述进气子腔体和所述出气子腔体之间，所述进口设在所述进气子腔体上，所述出口设在所述出气子腔体上。

9.根据权利要求8所述的气体流量计，其特征在于，所述进气子腔体和所述出气子腔体之间设有用于密封所述进气子腔体和所述出气子腔体连接处的缝隙的密封圈。

10.一种医疗设备，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的气体流量计。