CN105126219A - 一种微型呼吸机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微型呼吸机，包括鼻部密封支架，鼻部密封支架上位于鼻孔的位置处安装有一对微型涡流风机，微型涡流风机的出风口相向设置，进风口朝向正面；鼻部密封支架下部安装有控制板，该控制板上安装有压力传感器、二氧化碳传感器、以及根据压力传感器和二氧化碳传感器采集的气体参数控制微型涡流风机转数及转向的IC芯片；还包括给微型涡流风机及控制板供电的安装于鼻部密封支架上部的电源、以及将上述部件封装并与鼻部密封支架可拆卸连接的固定网罩，固定网罩的正面的对应微型涡流风机的位置设有进气口，中下部设有排气口。该呼吸机零部件高度集成，具有体积小，便于携带，智能化程度高，能满足不同人群需求的优点。

Description

一种微型呼吸机

技术领域

本发明属于呼吸辅助设备领域，具体涉及一种微型呼吸机。

背景技术

现有技术中，呼吸机可按使用或应用的类型分为以下两类：一类为控制性机械通气（CMV），使用者在自主呼吸减弱或消失的情况下，完全由机械通气机产生，控制和调节使用者的呼吸；另一类为辅助性机械通气（AMV），适用于疾病造成的自主呼吸减弱，自主呼吸不规则或频率过快。

对于辅助性机械通气（AMV）呼吸机，市场上现有产品存在以下缺点：

1.体积大，不能随身携带。结构复杂，佩戴操作繁琐。

2.呼吸机功率大，运行噪音大。

3.智能化程度低，也不能远程控制。呼吸模式单一，只能满足某一些人的需求，很多用户使用时呼吸不适。

4.一般仅仅只能提供所需空气，人性化的附加功能少。

5.制造成本高，价格昂贵，使得部分消费者望而却步。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种体积小，便于携带，智能化程度高，价格低廉的微型呼吸机。

本发明解决问题的技术方案是：一种微型呼吸机，包括罩住鼻部且与鼻部之间形成密封空腔的鼻部密封支架，所述鼻部密封支架上位于鼻孔的位置处安装有一对微型涡流风机，微型涡流风机的出风口相向设置，进风口朝向正面；

鼻部密封支架下部安装有控制板，该控制板上安装有压力传感器、二氧化碳传感器、以及根据压力传感器和二氧化碳传感器采集的气体参数控制微型涡流风机转数及转向的IC芯片；

还包括给微型涡流风机及控制板供电的安装于鼻部密封支架上部的电源、以及将上述部件封装并与鼻部密封支架可拆卸连接的固定网罩，该固定网罩的正面的对应微型涡流风机的位置设有进气口，中下部设有排气口。

为避免空气干燥，使吸入的空气带有一定湿度，该呼吸机还包括安装在鼻部密封支架中部的湿化水箱，该湿化水箱两侧开有通孔且与两个微型涡流风机的出风口密封对接并连通，湿化水箱底部开有出气口；

湿化水箱内部空腔中设有浸湿的吸水棉。

为提高鼻部密封支架与鼻部之间形成的密封腔体内的氧气浓度，增加使用舒适度，所述湿化水箱正面设有可以外接供氧设备的氧气接咀，该氧气接咀穿过固定网罩并伸出。

所述微型涡流风机进风口处设有入风过滤片。该过滤片有两个作用，一是可以对进入微型涡流风机的空气进行过滤，将空气中悬浮的较大颗粒物过滤。二是可以降低进风口的噪音，使整个微型呼吸机运行更静音。

在鼻部密封支架上、对应固定网罩的排气口处安装有单向阀片，该单向阀片完全覆盖排气口。

所述控制板上设有控制IC芯片进行模式选择的控制键，固定网罩的底部设有与控制键配合的键孔，使控制键外露，方便使用者操作。

进一步的，所述控制板上安装有蓝牙或wifi模块，该呼吸机还配套设有可与蓝牙或wifi模块连接来控制IC芯片的移动终端；

所述蓝牙或wifi模块与IC芯片电连接，IC芯片的输出端与微型涡流风机连接，压力传感器、二氧化碳传感器与IC芯片的输入端连接。

为满足不同人群的呼吸需求，所述IC芯片内置有四种运行模式：

a、均匀模式，根据压力传感器和二氧化碳传感器对鼻部密闭腔内采集的气体参数，IC芯片对采集数据进行分析，并由IC芯片驱动微型涡流风机调整转数；当人体吸气时，微型涡流风机转数加大；当人体呼气时，微型涡流风机转数降低，实现鼻部密闭腔内气压均衡；

b、智能模式，根据压力传感器和二氧化碳传感器对鼻部密闭腔内采集的气体参数，IC芯片对采集数据进行分析，并由IC芯片驱动微型涡流风机调整转数；当人体吸气时，微型涡流风机转数加大；当人体呼气时，微型涡流风机停止转动，实现鼻部密闭腔内气压智能；

c、负压模式，根据压力传感器和二氧化碳传感器对鼻部密闭腔内采集的气体参数，IC芯片对采集数据进行分析，并由IC芯片驱动微型涡流风机调整转数；当人体吸气时，微型涡流风机转数加大；当人体呼气时，微型涡流风机反转，实现鼻部密闭腔内气压处于负压状态，使呼出废气能及时排出；

d、检测模式，当人体呼吸时微型涡流风机停止工作，无运行风压，二氧化碳传感器实时检测人体呼吸频率，并将数据自动记录于IC芯片中，使用者通过移动终端显示记录数据或曲线，直观了解在睡眠过程中的呼吸状况。

所述IC芯片型号为ST8S003F6。

所述固定网罩上的进气口和排气口为孔状。

所述鼻部密封支架采用硅胶或软性塑胶二次注塑成型。

佩戴该微型呼吸机后，当人体吸气时，微型涡流风机开始工作，鼻部密封支架形成的密封腔体内会产生一定的气体压力，从而控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸消耗，节约心脏储备能力。当人体呼气时，微型涡流风机停止工作或转数降低，使人体内的压力降低，病人肺部的吸入正压自动流出。

本发明的显著效果是：

1.呼吸机的体积小，各零部件高度集成，结构简单，佩戴方便，可随身携带。

2.风机功率小，配合过滤片的设计，使得呼吸机运行噪音小。

3.智能化程度高，且操作简单，可通过移动终端控制。根据不同人群需要设计了多种呼吸模式，满足不同症状的人群呼吸的需要，不会使得有些用户感到呼吸不适。可以使呼吸障碍患者或睡觉打鼾人群症状得到改善。

4.有气体分析和睡眠监测功能，能够了解睡眠过程中的呼吸状况。

5.制造成本低，价格低廉。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明微型呼吸机的分解图。

图2为鼻部密封支架仰视图。

图3为控制板正面示意图。

图4为控制板背面示意图。

图5为湿化水箱正面示意图。

图6为湿化水箱背面示意图。

图7为固定网罩仰视立体图。

图8为本发明微型呼吸机吸气时的气体流向图。

图9为本发明微型呼吸机呼气时的气体流向图。

图10为本发明微型呼吸机佩戴后吸气状态示意图。

图11为本发明微型呼吸机佩戴后呼气状态示意图。

图12为本发明微型呼吸机控制系统框图。

图中：1-鼻部密封支架；2-微型涡流风机，3-入风过滤片，4-电源，5-湿化水箱，6-固定网罩，7-单向阀片，8-控制板，9-移动终端，11-密封裙边，21-进风口，22-出风口，23-固定扣，51-氧气接咀，61-进气口，62-排气口，63-键孔，81-IC芯片，82-二氧化碳传感器，83-压力传感器，84-控制键，85-蓝牙或wifi模块。

具体实施方式

如图1～11所示，一种微型呼吸机，包括罩住鼻部且与鼻部之间形成密封空腔的鼻部密封支架1，其内部为窝状结构，边缘设有密封裙边11，贴扣于人体鼻部区域，将鼻子包裹其中，能够起到与外界完全隔离的效果。

所述鼻部密封支架1上位于鼻孔的位置处安装有一对微型涡流风机2，微型涡流风机2的出风口22相向设置，进风口21朝向正面。进风口21处设有入风过滤片3。

所述鼻部密封支架1采用硅胶或软性塑胶二次注塑成型。

鼻部密封支架1下部安装有以PCB板作为基板的控制板8，该控制板8上安装有压力传感器83、二氧化碳传感器82、以及根据压力传感器83和二氧化碳传感器82采集的气体参数控制微型涡流风机2转数及转向的IC芯片81。压力传感器83插入鼻部密封支架1预留的安装孔内，且与该安装孔紧配密封。

所述IC芯片81型号为ST8S003F6。

还包括给微型涡流风机2及控制板8供电的安装于鼻部密封支架1上部的电源4、以及将上述部件封装并与鼻部密封支架1通过固定扣23连接的固定网罩6，该固定网罩6的正面的对应微型涡流风机2的位置设有进气口61，中下部设有排气口62。所述进气口61和排气口62为孔状。

在鼻部密封支架1上、对应固定网罩6的排气口62处安装有单向阀片7，该单向阀片7完全覆盖排气口62。单向阀片是否安装具有选择性，当微型呼吸机所选配的微型涡流风机风量较小时，可以安装单向阀片；当微型呼吸机所选配的微型涡流风机风量较大时，可以不安装单向阀片。

还包括安装在鼻部密封支架1中部的湿化水箱5，该湿化水箱5两侧开有通孔且与两个微型涡流风机2的出风口22密封对接并连通，湿化水箱5底部开有出气口。湿化水箱5内部空腔中设有浸湿的吸水棉。

所述湿化水箱5正面设有可外接供氧设备的氧气接咀51，该氧气接咀51穿过固定网罩6并伸出。

所述控制板8上设有控制IC芯片81进行模式选择的控制键84，固定网罩6的底部设有与控制键84配合的键孔63，使控制键84外露。

所述控制板8上安装有蓝牙或wifi模块85，该呼吸机还配套设有可与蓝牙或wifi模块85连接来控制IC芯片81的移动终端9。IC芯片的数据信息也可在移动终端显示。

如图12所示，所述蓝牙或wifi模块85与IC芯片81电连接，IC芯片81的输出端与微型涡流风机2连接，压力传感器83、二氧化碳传感器82与IC芯片81的输入端连接。

所述IC芯片81内置有四种运行模式：

a、均匀模式，根据压力传感器83和二氧化碳传感器82对鼻部密闭腔内采集的气体参数，IC芯片81对采集数据进行分析，并由IC芯片81驱动微型涡流风机2调整转数；当人体吸气时，微型涡流风机2转数加大；当人体呼气时，微型涡流风机2转数降低，实现鼻部密闭腔内气压均衡；

b、智能模式，根据压力传感器83和二氧化碳传感器82对鼻部密闭腔内采集的气体参数，IC芯片81对采集数据进行分析，并由IC芯片81驱动微型涡流风机2调整转数；当人体吸气时，微型涡流风机2转数加大；当人体呼气时，微型涡流风机2停止转动，实现鼻部密闭腔内气压智能；

c、负压模式，根据压力传感器83和二氧化碳传感器82对鼻部密闭腔内采集的气体参数，IC芯片81对采集数据进行分析，并由IC芯片81驱动微型涡流风机2调整转数；当人体吸气时，微型涡流风机2转数加大；当人体呼气时，微型涡流风机2反转，实现鼻部密闭腔内气压处于负压状态，使呼出废气能及时排出；

d、检测模式，当人体呼吸时微型涡流风机2停止工作，无运行风压，二氧化碳传感器82实时检测人体呼吸频率，并将数据自动记录于IC芯片81中，使用者通过移动终端9显示记录数据或曲线，直观了解在睡眠过程中的呼吸状况。比如睡眠过程中呼吸暂停时长或有无呼吸暂停现象。

佩戴该微型呼吸机后，当人体吸气时，微型涡流风机2开始工作，鼻部密封支架1形成的密封腔体内会产生一定的气体压力，从而控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸消耗，节约心脏储备能力。当人体呼气时，微型涡流风机2停止工作或转数降低，使人体内的压力降低，病人肺部的吸入正压自动流出。

Claims (10)

1.一种微型呼吸机，包括罩住鼻部且与鼻部之间形成密封空腔的鼻部密封支架（1），其特征在于：所述鼻部密封支架（1）上位于鼻孔的位置处安装有一对微型涡流风机（2），微型涡流风机（2）的出风口（22）相向设置，进风口（21）朝向正面；

鼻部密封支架（1）下部安装有控制板（8），该控制板（8）上安装有压力传感器（83）、二氧化碳传感器（82）、以及根据压力传感器（83）和二氧化碳传感器（82）采集的气体参数控制微型涡流风机（2）转数及转向的IC芯片（81）；

还包括给微型涡流风机（2）及控制板（8）供电的安装于鼻部密封支架（1）上部的电源（4）、以及将上述部件封装并与鼻部密封支架（1）可拆卸连接的固定网罩（6），该固定网罩（6）的正面的对应微型涡流风机（2）的位置设有进气口（61），中下部设有排气口（62）。

2.根据权利要求1所述的微型呼吸机，其特征在于：还包括安装在鼻部密封支架（1）中部的湿化水箱（5），该湿化水箱（5）两侧开有通孔且与两个微型涡流风机（2）的出风口（22）密封对接并连通，湿化水箱（5）底部开有出气口；

湿化水箱（5）内部空腔中设有浸湿的吸水棉。

3.根据权利要求2所述的微型呼吸机，其特征在于：所述湿化水箱（5）正面设有可外接供氧设备的氧气接咀（51），该氧气接咀（51）穿过固定网罩（6）并伸出。

4.根据权利要求1所述的微型呼吸机，其特征在于：所述微型涡流风机（2）进风口（21）处设有入风过滤片（3）。

5.根据权利要求1所述的微型呼吸机，其特征在于：在鼻部密封支架（1）上、对应固定网罩（6）的排气口（62）处安装有单向阀片（7），该单向阀片（7）完全覆盖排气口（62）。

6.根据权利要求1所述的微型呼吸机，其特征在于：所述控制板（8）上设有控制IC芯片（81）进行模式选择的控制键（84），固定网罩（6）的底部设有与控制键（84）配合的键孔（63），使控制键（84）外露。

7.根据权利要求1～6任一项所述的微型呼吸机，其特征在于：所述控制板（8）上安装有蓝牙或wifi模块（85），该呼吸机还配套设有可与蓝牙或wifi模块（85）连接来控制IC芯片（81）的移动终端（9）；

所述蓝牙或wifi模块（85）与IC芯片（81）电连接，IC芯片（81）的输出端与微型涡流风机（2）连接，压力传感器（83）、二氧化碳传感器（82）与IC芯片（81）的输入端连接。

8.根据权利要求7所述的微型呼吸机，其特征在于：所述IC芯片（81）内置有四种运行模式：

a、均匀模式，根据压力传感器（83）和二氧化碳传感器（82）对鼻部密闭腔内采集的气体参数，IC芯片（81）对采集数据进行分析，并由IC芯片（81）驱动微型涡流风机（2）调整转数；当人体吸气时，微型涡流风机（2）转数加大；当人体呼气时，微型涡流风机（2）转数降低，实现鼻部密闭腔内气压均衡；

b、智能模式，根据压力传感器（83）和二氧化碳传感器（82）对鼻部密闭腔内采集的气体参数，IC芯片（81）对采集数据进行分析，并由IC芯片（81）驱动微型涡流风机（2）调整转数；当人体吸气时，微型涡流风机（2）转数加大；当人体呼气时，微型涡流风机（2）停止转动，实现鼻部密闭腔内气压智能；

c、负压模式，根据压力传感器（83）和二氧化碳传感器（82）对鼻部密闭腔内采集的气体参数，IC芯片（81）对采集数据进行分析，并由IC芯片（81）驱动微型涡流风机（2）调整转数；当人体吸气时，微型涡流风机（2）转数加大；当人体呼气时，微型涡流风机（2）反转，实现鼻部密闭腔内气压处于负压状态，使呼出废气能及时排出；

d、检测模式，当人体呼吸时微型涡流风机（2）停止工作，无运行风压，二氧化碳传感器（82）实时检测人体呼吸频率，并将数据自动记录于IC芯片（81）中，使用者通过移动终端（9）显示记录数据或曲线，直观了解在睡眠过程中的呼吸状况。

9.根据权利要求1所述的微型呼吸机，其特征在于：所述IC芯片（81）型号为ST8S003F6。

10.根据权利要求1所述的微型呼吸机，其特征在于：所述鼻部密封支架（1）采用硅胶或软性塑胶二次注塑成型。