CN105169542B - 通气控制装置和具有该通气控制装置的呼吸面罩设备 - Google Patents

Abstract

一种通气控制装置和具有该通气控制装置的呼吸面罩设备。通气控制装置包括腔体和阀组件。腔体具有相互连通的输气口和面罩通气口，面罩通气口用于与呼吸面罩连通。阀组件具有通过输气口与腔体连通的进气通道和排气通道。阀组件构造为在腔体内的压力小于或等于大气压时使进气通道导通，在腔体内的压力与大气压之差大于或等于预定值时使排气通道导通。该通气控制装置实现了呼气相的正压功能，避免持续正压引起的患者不适；使用时无需连接正压气体供给装置(例如CPAP呼吸机)及管路等，从而方便患者移动；外出时无需携带正压气体供给装置，患者可以随时佩戴具有该通气控制装置的呼吸面罩进行治疗。此外，该通气控制装置体积小巧，方便携带，成本较低。

Description

通气控制装置和具有该通气控制装置的呼吸面罩设备

技术领域

本发明涉及呼吸面罩技术领域，具体地涉及一种用于呼吸面罩的通气控制装置以及具有这种通气控制装置的呼吸面罩设备。

背景技术

目前治疗阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合症(OSAHS)的方法主要有外科手术、口腔矫正器和持续正压通气(CPAP)。

外科手术最常用的方式是悬雍垂腭咽成形术及其改良手术，用于上气道口咽部阻塞(包括咽部粘膜组织肥厚、咽腔狭小、悬雍垂肥大、软腭过低、扁桃体肥大)并且呼吸暂停低通气指数(AHI)<20次/小时。这种方法由于需动手术，患者接受度低，而且手术组织再长会造成病情反复，而之后无法再次手术。

口腔矫形器常用于单纯鼾症及轻度OSAHS患者(AHI<15次/小时)，特别是下颌后缩者，其疗效无法预计，只能试用。

持续正压通气技术是将呼吸面罩110通过连接管路120连接至CPAP呼吸机130，并将该呼吸面罩110佩戴至患者的面部。CPAP呼吸机130产生持续的正压气流，从而给患者的上气道提供生理性压力支撑，进而治疗OSAHS。持续正压通气的缺点在于：持续正压会引起患者不适，部分患者不能接受；连接管路跟呼吸机限制患者夜间活动，依从性低；CPAP呼吸机不方便携带且成本较高。呼吸面罩在若干不同的情况中用于呼吸紊乱治疗，例如阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的治疗等；或在其他情况下用于提供稳定的可吸入气流。

因此，需要一种用于呼吸面罩的通气控制装置以及具有该通气控制装置的呼吸面罩设备，以至少部分地解决上文提到的问题。

发明内容

为了至少部分地解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种通气控制装置和具有该通气控制装置的呼吸面罩设备。

根据本发明的一个方面提供的通气控制装置包括：腔体，其具有相互连通的输气口以及面罩通气口，所述面罩通气口用于与呼吸面罩连通；以及阀组件，具有进气通道和排气通道，所述进气通道和所述排气通道通过所述输气口与所述腔体连通，其中，所述阀组件构造为在所述腔体内的压力小于或等于大气压时使所述进气通道导通，在所述腔体内的压力与大气压之差大于或等于预定值时使所述排气通道导通。

优选地，所述阀组件包括调节机构，所述调节机构用于调节所述预定值。

优选地，所述阀组件上设置有指示构件，用于指示调节后的预定值。

优选地，所述阀组件包括：第一阀机构，具有关闭所述输气口的第一关闭位置和打开所述输气口的第一开启位置，所述第一阀机构上设置有通孔；以及第二阀机构，其设置在所述通孔处，具有关闭所述通孔的第二关闭位置和打开所述通孔的第二开启位置。

优选地，所述第一阀机构包括：第一阀芯，所述通孔设置在所述第一阀芯上；第一偏置构件，顶抵在所述第一阀芯上以给所述第一阀芯提供从所述第一关闭位置到所述第一开启位置的移动阻力。

优选地，所述阀组件包括连接在所述输气口处的阀座，所述阀座上设置有出气口，所述第一阀机构设置在所述阀座内。

优选地，所述阀座上设置有限位件，所述限位件用于限制所述第一阀芯在所述第一关闭位置和所述第一开启位置之间移动。

优选地，所述阀组件包括调节机构，用于调节所述预定值，所述调节机构包括：阀盖，所述第一偏置构件的一端连接或抵靠所述第一阀机构且另一端连接或抵靠所述阀盖，所述阀盖可移动地连接至所述阀座，以调节所述第一偏置构件的移动阻力；以及定位结构，其用于相对于所述阀座定位所述阀盖的位置。

优选地，所述第二阀机构包括：第二阀芯，其可打开或关闭所述通孔；第二偏置构件，顶抵在所述第二阀芯上以给所述第二阀芯提供从所述第二关闭位置到所述第二开启位置的移动阻力。

优选地，所述阀组件包括阀盖，所述阀盖在所述腔体的外侧连接至所述第一阀机构；所述第二阀机构包括：第二阀芯，其在所述腔体的外侧可打开或关闭所述通孔；以及第二偏置构件，其设置在所述第二阀芯和所述阀盖之间，以给所述第二阀芯提供从所述第二关闭位置到所述第二开启位置的移动阻力。

优选地，所述第二偏置构件的一端连接或抵靠所述第二阀芯且另一端连接或抵靠所述阀盖，所述阀盖可移动地连接至所述第一阀机构，以调节所述第二偏置构件的移动阻力，所述阀组件还包括定位结构，其用于相对于所述第一阀机构定位所述阀盖的位置。

优选地，所述阀组件包括阀盖，所述阀盖连接至所述第一阀机构，所述第二阀机构为单向阀，所述第二阀机构抵顶在所述第一阀机构和所述阀盖之间，所述第二阀机构的至少一部分由弹性材料或形态记忆材料制成。

优选地，所述第二阀机构包括由弹性或形态记忆材料制成的阀瓣，所述阀瓣连接至所述第一阀机构。

优选地，所述预定值大于0且小于或等于30hPa，优选地在5-20hPa之间。

根据本发明的一个方面提供的呼吸面罩设备包括：呼吸面罩；以及如上所述的任一种通气控制装置，所述通气控制装置连接至所述呼吸面罩，并通过所述面罩通气口与所述呼吸面罩通气。

优选地，所述呼吸面罩包括面罩主体和连接至所述面罩主体上的衬垫组件，所述衬垫组件用于与患者的面部接触，所述面罩主体和所述衬垫组件共同形成用于与患者的口和/或鼻连通的空腔，其中，所述通气控制装置的所述腔体是所述空腔的一部分，所述通气控制装置的所述阀组件设置在所述面罩主体上。

患者呼气时，呼吸面罩内的压力会高于大气压。本发明利用呼气气压改变的特点，提供了一种具有可与呼吸面罩通气的腔体以及阀组件的通气控制装置，该阀组件在该腔体内压力高于大气压时可令其排气通道开启，进而实现了呼气相的正压功能，避免持续(呼气和吸气)正压引起的患者不适；该通气控制装置利用自身的机械结构来提供呼气正压，因此在使用时无需连接正压气体供给装置(例如CPAP呼吸机)及管路等，从而方便患者移动；外出时无需携带正压气体供给装置，患者可以随时佩戴具有该通气控制装置的呼吸面罩进行治疗。此外，该通气控制装置体积小巧，方便携带，成本较低。

在发明内容中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1为现有的持续正压通气系统的示意图；

图2A为具有根据本发明一个实施例的通气控制装置的呼吸面罩的立体图；

图2B为图2A中的通气控制装置和呼吸面罩的全剖视图；

图3A为具有根据本发明第一实施例的通气控制装置的呼吸面罩的剖视图；

图3B为具有根据本发明第二实施例的通气控制装置的呼吸面罩的剖视图；

图4为具有根据本发明第三实施例的通气控制装置的呼吸面罩的剖视图；

图5为具有根据本发明第四实施例的通气控制装置的呼吸面罩的剖视图；

图6为具有根据本发明第五实施例的通气控制装置的呼吸面罩的剖视图；

图7为具有根据本发明第六实施例的通气控制装置的呼吸面罩的剖视图；以及

图8为具有根据本发明第七实施例的通气控制装置的呼吸面罩的剖视图。

110、呼吸面罩；120、连接管路；130、CPAP呼吸机；20、呼吸面罩；21、面罩主体；22、衬垫组件；23、支撑部分；24、前额支撑件；210、腔体；211、输气口；212、面罩通气口；213、连接结构；220、阀组件；221、421、阀座；222、第一阀机构；223、第二阀机构；224、出气口；222A、第一阀芯；222B、通孔；222C、第一偏置构件；223A、阀瓣；323、第二阀机构；323A、第二阀芯；323B、第二偏置构件；323C、密封件；424、出气口；425、阀盖；425A、阀盖出气口；521、阀座；525、阀盖；610、腔体；611、输气口；620、阀组件；621、第一阀机构；621A、第一阀芯；621B、第一偏置构件；622、第二阀机构；622A、第二阀芯；622B、第二偏置构件；623、通孔；624、阀盖；721、第一阀机构；724、阀盖；822、第二阀机构；822A、阀瓣。

具体实施方式

在下文的描述中，提供了大量的细节以便能够彻底地理解本发明。然而，本领域技术人员可以了解，如下描述仅示例性地示出了本发明的优选实施例，本发明可以无需一个或多个这样的细节而得以实施。此外，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行详细描述。

根据本发明的一个方面，提供一种用于呼吸面罩的通气控制装置(以下简称通气控制装置)。为了能够准确、完整地理解该通气控制装置，本文将首先对采用该通气控制装置的呼吸面罩进行简单描述。可以理解的是，附图中所示出的口鼻罩型呼吸面罩仅为示例性的，本文提供的通气控制装置并不限于仅应用至该口鼻罩型呼吸面罩，其还可以应用至鼻罩型、全脸罩型或鼻塞型等形式的呼吸面罩。

如图2A的立体图和图2B的剖视图所示，呼吸面罩20包括面罩主体21、衬垫组件22和前额支撑件24。在未示出的其它实施例中，呼吸面罩20可能会不包括其中的一个或两个部件，例如不包括前额支撑件24。

面罩主体21上设置有面罩通孔(未标示出)。衬垫组件22安装在面罩主体21上。面罩主体21和衬垫组件22共同形成空腔。衬垫组件22可以固定地连接或可拆卸地连接到面罩主体21。在使用时，面罩主体21和衬垫组件22将与患者的脸部(包括脸颊、鼻梁、嘴巴上下部等)接触，形成密封，以使该空腔与患者的鼻腔或者口鼻腔连通。面罩主体21可以由刚性材料制成，或者也可以由柔性材料制成。衬垫组件22优选地由柔性材料制成。衬垫组件22可以是气囊，也可以是膜结构。膜结构可以是单层或分离的双层。衬垫组件22也可包括粘合件(例如不干胶等)，以提升病人感受和密封效果。面罩主体21和衬垫组件22的从正面看的形状不限于图中所示的大体三角形，还可以为梨形、梯形等等。面罩主体21和衬垫组件22还可以采用与口鼻部形状相适配的形状等等。在鼻塞型呼吸面罩中，衬垫组件22也可以设计成与鼻孔口密封的锥形膜形状的鼻塞，此结构同样可具有单层或分离的双层膜结构。在口鼻型呼吸面罩中，还可以将鼻塞与口部罩型设计相结合。衬垫组件22包括支撑部分23。支撑部分23可设计成皱褶、波纹管、局部减薄、弯折、弧形等结构，以实现此呼吸面罩20与脸部更好的贴合，甚至实现衬垫组件22的软垫部分与面罩主体21间悬浮，从而可自适应衬垫与脸部的贴合角度，并利用腔内气体压力辅助密封。作为一个实例，支撑部分23采用气囊或凝胶，可具有自适应脸型的功能。

此外，该呼吸面罩20还包含用于连接固定组件的固定件，例如卡扣、绑带环等。固定件可以作为单独零件连接于面罩主体21上，也可与面罩主体21一体形成。固定组件用于把呼吸面罩20固定在患者面部的适当位置，可以是现有的各种头带。头带上可以有与面罩主体21连接的结构，比如扣、带魔术贴的绑带。头带的材料可以采用编织物、弹性体等(其中弹性体可以是泡沫、硅胶等)，也可以采用编织物和弹性体复合的多层结构，以提高其弹性、透气性及人体顺应性。头带的形状可做成Y字形、工字形等各种形态，同时可加入某些方向相对刚性而另外某些方向柔性的零件，以更好固定该呼吸面罩20。固定组件也可以是直接固定于脸部、鼻子外部或鼻腔内的结构，比如可以是粘合件(例如不干胶等)的固定结构。

前额支撑件24在使用时抵靠在患者的额头上。前额支撑件24与面罩主体21之间的连接可以是固定式的或可分拆式的，分拆式的实施例例如是通过扣位。前额支撑件24包含柔软的额头接触部。该前额支撑件24还可以具有调整装置，以调整与额头距离，保证适应不同面型。

上述刚性材料可以是塑料、合金等，柔性材料可以是硅胶、凝胶、泡沫、气囊、纺织品等，此材料定义也适用于后续各部分内容。

呼吸面罩20所包含的各个部件都可以采用本领域已知的构造，因此这里不再进一步详细描述。

下面将结合附图对本发明提供的通气控制装置的多个优选实施例进行详细描述。参见图2A-2B，通气控制装置200包括腔体210和阀组件220。

腔体210具有输气口211以及面罩通气口212。输气口211与面罩通气口212相互连通。面罩通气口212用于与呼吸面罩20连通。面罩通气口212例如连接至呼吸面罩20的面罩通孔。虽然图中示出的腔体210大体上呈圆柱形，但是在未示出的其他实施例中，腔体210还可以具有其他任意形状，只要能够形成可以与呼吸面罩20进行通气的密封空间即可。腔体210的体积不限，以佩戴舒适为佳。腔体210可以由柔性材料或刚性材料制成。该腔体210可以不可拆卸地连接至呼吸面罩20，以使通气控制装置200不可拆卸地连接至呼吸面罩20。该腔体210甚至可以与面罩主体21和衬垫组件22形成的空腔成一体，例如采用模制工艺使腔体210与面罩主体21一体成型。在腔体210与面罩主体21成一体的情况下，腔体210与空腔可以形成为两个可以明显区分并连通的腔。此外，腔体210也可以做成空腔的一部分，也就是说，针对图2A-2B所示的实施例，可以利用呼吸面罩的空腔的一部分作为腔体210，将输气口211直接形成在面罩主体21上。这样，阀组件220可以直接设置在面罩主体21上。在腔体210与面罩主体21分体设置的实施例中，可以在腔体210的面罩通气口212处设置连接结构213。该连接结构213用于将通气控制装置200可拆卸地连接至呼吸面罩20。连接结构213例如可以为卡扣连接结构、螺纹连接结构或弹性体抱紧连接结构等。这样，可以随时更换通气控制装置200，并且可以将该通气控制装置200设计成可以直接应用于现有的CPAP呼吸面罩，以降低患者的使用成本。

输气口211用于呼吸面罩20与大气之间的气体交换，包括患者的吸气和患者的呼气，均通过该输气口211来完成。阀组件220具有进气通道和排气通道。阀组件220可以设置在输气口211处。阀组件220的进气通道和排气通道都通过输气口211与腔体210连通。阀组件220能够实现吸气时无阻力或小阻力，而呼气时在腔体210内形成正压。相关病理研究成果表明，OSAHS患者在吸气时气道没有阻塞，只在呼气时有阻塞。本发明采用呼气正压来防止上呼吸道塌陷，进而对OSAHS起到治疗作用。

阀组件220构造为使进气通道在腔体210内的压力P₁小于或等于大气压P₀时导通；排气通道在腔体210内的压力P₁与大气压P₀之差⊿P大于或等于预定值时导通。也就是说，进气通道只有在腔体210内的压力P₁小于或等于大气压P₀时才导通，一旦腔体210内的压力P₁大于大气压P₀时立即关断。同样地，排气通道只有在腔体210内的压力P₁与大气压P₀之差⊿P大于或等于预定值时才导通，一旦腔体210内的压力P₁与大气压P₀之差⊿P小于预定值时立即关断。进气通道对应患者的吸气通道，当患者吸气时，腔体210内的气压P₁降低，低于大气压P₀，进气通道导通，此时排气通道关断，对应患者的吸气相。排气通道对应患者的呼气通道，当患者呼气时，腔体210内的气压P₁增大，高于大气压P₀。当腔体210内的气压P₁增大到与大气压P₀之差⊿P高于某一预定值时，排气通道导通，此时进气通道关断，对应患者的呼气相。该预定值与治疗OSAHS有关。该预定值可以大于0且小于或等于30hPa，优选地在5-20hPa之间。在优选范围内的治疗效果最佳。

优选地，输气口211与面罩通气口212相对设置，使患者呼出的气体径直地通过输气口211排出，以避免呼吸面罩20和腔体210内的二氧化碳残留。

阀组件220可以包括第一阀机构222和第二阀机构223。如图2B所示，第一阀机构222设置在输气口211处。第一阀机构222具有关闭输气口211的第一关闭位置和打开输气口211的第一开启位置。第二阀机构223设置在通孔222B处。第二阀机构223具有关闭通孔222B的第二关闭位置和打开通孔222B的第二开启位置。通过两个阀机构的相互配合，可以利用患者的进气气流和呼气气流自动地控制它们的开启和关闭，进而实现吸气无阻力或小阻力和呼气正压。

在一个实施例中，一方面，第一阀机构222和第二阀机构223可以相互协作，在原始位置和通气位置之间可移动。原始位置是指未由于呼吸作用对第一阀机构222和第二阀机构223施加外力的状态。此时第一阀机构222和第二阀机构223均处于各自的关闭位置。第一阀机构222和第二阀机构223处于该原始位置时，输气口211关闭。当腔体210内的压力P₁与大气压P₀之差⊿P大于或等于该预定值时，第二阀机构223跟随第一阀机构222一起移动，移动至通气位置。此时第一阀机构222处于第一开启位置，而第二阀机构223处于第二关闭位置。输气口211开启，形成排气通道。在该实施例中，第二阀机构223可以设置在第一阀机构222上。这样，在呼气时，腔体210内的压力P₁不断增大。当腔体210内的压力P₁与大气压P₀之差⊿P小于预定值时，第一阀机构222和第二阀机构223始终处于原始位置，输气口211处于关闭状态。一旦腔体210内的压力P₁与大气压P₀之差⊿P大于或等于该预定值，第二阀机构223跟随第一阀机构222移动至通气位置，以形成排气通道，并且还能够在腔体210内保持正压。

另一方面，第二阀机构223自身的开启和关闭动作能够在患者吸气时形成进气通道。具体地，吸气时，腔体210内的压力P₁不断减小。第一阀机构222处于关闭输气口211的第一关闭位置。当腔体210内的压力P₁小于或等于大气压P₀时，第二阀机构223处于开启通孔222B的第二开启位置，以形成进气通道。一旦腔体210内的压力P₁大于大气压P₀，第二阀机构223就会关闭通孔222B。由于吸气时腔体210内的压力P₁与大气压P₀之差⊿P达不到上述预定值，因此第一阀机构222保持在其第一关闭位置。第一阀机构222和第二阀机构223有多种实施方式，后文将结合附图对一些优选实施方式进行描述。

阀组件220还可以包括阀座221。阀座221连接在输气口211处。第一阀机构222和第二阀机构223可以均设置在阀座221内。在后文将介绍的实施例中，也可以是第一阀机构设置在阀座，第二阀机构设置在腔体内。阀座221上设置有出气口224。输气口211能够直接与出气口224连通。出气口224可以设置在阀座221的远端，也可以设置在阀座221的侧壁上。本文所述的近端和远端是相对于佩戴该呼吸面罩的患者而言的，靠近患者的一端称为近端，反之称为远端。出气口224可以如图2A所示地设置，也可以采用其他方式设置，只要能够使阀座221与大气连通即可。本文不对出气口224的设置方式和数量进行限制。

在一个具体实施例中，如图2B所示，第一阀机构222可以包括第一阀芯222A。第一阀芯222A能够在第一关闭位置和第一开启位置之间可移动。通孔222B设置在第一阀芯222A上。第二阀机构223在通孔222B处设置在第一阀芯222A上。呼气时腔体210内的压力P₁增大，当增大到P₀+⊿P时，使得本来关闭输气口211的第一阀芯222A和第二阀机构223一起向右移动，输气口211打开，输气口211与出气口224连通，形成排气通道。压力差⊿P可以由第一偏置构件222C来提供。第一偏置构件222C抵顶在第一阀芯222A上，以给第一阀芯222A提供从第一关闭位置到第一开启位置的移动阻力。第一偏置构件222C可以设置在第一阀芯222A的远离腔体210的一侧，并在第一阀芯222A处于原始位置时就对其施加压力。呼气时需要克服该压力使第一阀芯222A和第二阀机构223一起移动到通气位置。在该移动过程中，第一偏置构件222C施加的压力不断增大。在未示出的其他实施例中，第一偏置构件可以设置在第一阀芯的靠近腔体210的一侧，并在第一阀芯处于原始位置时就对其施加拉力。呼气时需要克服该拉力使第一阀芯222A和第二阀机构223一起移动到通气位置。在该移动过程中，第一偏置构件222C施加的拉力不断增大。第一偏置构件222C可以为弹簧或其他弹性体等，还可以由形态记忆材料制成，形态记忆材料例如是具有形态记忆性能的合金或塑料等。

第二阀机构223可以为允许气体从通孔222B进入到腔体210内的单向阀。第二阀机构223包括由弹性材料或形态记忆材料制成的阀瓣223A，如图2B所示。阀瓣223A可以直接连接至第一阀机构222，例如直接连接在第一阀芯222A上。阀瓣223A也可以通过中间部件(未示出)连接至第一阀机构222。作为示例，第二阀机构223可以从靠近腔体210的一侧连接至第一阀机构222，例如连接至第一阀芯222A。这样，第一阀芯222A可以限制阀瓣223A仅沿着进气方向开启。吸气时，腔体210内的压力P₁降低，第二阀机构223向腔体210的内侧偏转，使通孔222B开启，形成进气通道。第二阀机构223与通孔222B之间的密封可以采用多种形式的设计。第二阀机构223与通孔222B之间的密封配合包括线和平面配合、平面和平面配合、线和圆柱面配合、圆柱面和圆柱面配合、线和球面配合、球面和球面配合、线和圆锥面配合、圆锥面和圆锥面配合等等形状。进气阀220与进气口211之间的密封配合的材质可为刚性、柔性或它们的组合。上述密封配合部位的形状和材质也可应用到下述需要密封的各个部件中。

第一阀机构也可以采用类似的结构，即包括由弹性材料或形态记忆材料制成的阀瓣。该阀瓣可以直接或间接地连接至腔体210。作为示例，可以将第一阀机构在输气口211处从背离腔体210的一侧连接至腔体210。呼气时，腔体210内的压力P1增大，当该压力P₁增大到与大气压P₀之差⊿P大于预定值时，第一阀机构和第二阀机构一起向腔体210的外侧偏转，使输气口211开启，形成排气通道。

此外，第二阀机构还可以采用类似于图2B所示的第一阀机构的构造，如图3A所示，第二阀机构323可以包括第二阀芯323A和第二偏置构件323B。第二阀机构323可以设置在腔体210内。第二阀芯323A能够在第二关闭位置和第二开启位置之间可移动。该实施例所包括的其他部件或结构可以与图2B所示的实施例相同或相似，对于相同或相似的部件将采用相同的附图标记。第二阀芯323A可打开或关闭第一阀芯222A上的通孔222B。第二偏置构件323B抵顶在第二阀芯323A上以给第二阀芯323A提供从第二关闭位置到第二开启位置的移动阻力。第二偏置构件323B可以设置在第二阀芯323A的面向腔体210的一侧，并在第二阀芯323A从其第二关闭位置向其第二开启位置移动(即向左)时对其施加压力。如果需要提供吸气时小阻力，在第二阀芯323A处于第二关闭位置时，第二偏置构件323B也可以对其施加较小的移动阻力。在未示出的其他实施例中，第二偏置构件可以设置在第二阀芯323A的背离腔体210的一侧，并在第二阀芯323A从其第二关闭位置向其第二开启位置移动(即向左)时对其施加拉力。第二偏置构件可以为弹簧或其他弹性体等，还可以由形态记忆材料，比如具有形态记忆性能的合金或塑料等。在该实施例中，呼气时，第二阀芯323A和第一阀芯222A一起向右移动，即朝向它们的通气位置移动。此时呼气产生的内外气压差⊿P要克服第一偏置构件222C和第二偏置构件323B产生的移动阻力的合力。由于第二偏置构件323B产生的移动阻力仅用于实现腔体210内的压力P₁等于或小于大气压P₀就开启，因此第二偏置构件323B产生的移动阻力设置的较小，小于第一偏置构件222C产生的移动阻力。吸气时，第一阀芯222A保持在原始位置处不动，第二阀芯323A在腔体210内的压力P₁等于或小于大气压P₀时向左移动，进入腔体210内，从而开启通孔222B。第一阀机构222和第二阀机构323与输气口211之间的密封可以由两者之一来实现，或者由它们共同实现。例如，可以在第一阀机构和第二阀机构中的至少一个上设置密封圈或密封垫等。如图3A所示，可以在第一阀芯222A上设置密封件。如图3B所示，可以在第二阀芯323A上设置密封件323C。另外，还可以在第一阀芯222A和第二阀芯323A上都设置密封件。

在上述及下文的实施例的基础上，可以在阀座221上设置有限位件(未示出)，例如挡块、凸起等。限位件用于限制第一阀芯222A仅在第一开启位置和第一关闭位置之间移动，以避免患者呼气时第一阀芯222A的剧烈震动导致噪音过大。

此外，还可以在阀组件中增加调节机构，用于调节使排气通道导通的气压差，即调节上述预定值。参见图4所示的实施例，该实施例与图2A-2B所示的实施例基本相同，不同之处在于，增加了调节机构，该调节机构包括阀盖425。第一偏置构件222C的一端连接或抵靠第一阀芯222A且另一端连接或抵靠阀盖425。阀盖425可移动地连接至阀座421，以调节第一偏置构件222C的移动阻力。阀座421不同于图2B所示的阀座221，阀座421能够与阀盖425连接，并且允许第一偏置构件222C穿过阀座421连接或抵靠在阀盖425上。阀盖425上可以设置阀盖出气口425A，以使阀座421的出气口424通过该阀盖出气口425A与大气连通。此外，也可以将阀座出气口424设置得直接与大气连通，例如设置在阀座421的侧壁上。或者，也可以将阀座421和阀盖425设置为非密封地连接，以允许气体通过。呼气时，气体从腔室210经过输气口211以及阀座421和阀盖425之间的间隙进入大气环境。此外，该调节机构还包括定位结构，其用于相对于阀座421定位阀盖425的位置。在图4所示的实施例中，定位结构可以是设置在阀座421和阀盖425上的相互匹配的螺纹。在未示出的其他实施例中，定位结构可以是卡扣、固定销等等。需要说明的是，该调节机构可以增加到上文和下文所提到的任一种实施例中，相应地，通过对阀座进行类似上文所描述的变型即可实现预定值的压力调节功能。

进一步优选地，阀组件上设置有指示构件(未示出)，用于指示调节后的预定值。该指示构件可以是机械标识，例如刻度、颜色标识等。作为示例，机械标识可以设置在阀座421上。阀盖425调节到不同的位置会露出不同的刻度或颜色，以指示调节后的第一预定值。

类似地，也可以在图3A-3B所示的实施例的基础上增加调节机构，如图5所示，第一偏置构件222C的一端连接或抵靠第一阀芯222A且另一端连接或抵靠阀盖525。阀盖525可移动地连接至阀座521，以调节第一偏置构件222C的移动阻力。该调节机构类似于图4所示的调节机构，对该调节机构的描述适用于上文相应部分的描述，这里不再进一步详述。可以理解的是，该调节机构可以装配到适于安装该调节机构的任意实施例中。

在另一个实施方式中，如图6所示，阀组件620可以包括第一阀机构621和第二阀机构622。第一阀机构621设置在腔体610的输气口611处。第一阀机构621具有关闭输气口611的第一关闭位置和打开输气口611的第一开启位置。第一阀机构621上设置有通孔623。第二阀机构622设置在通孔623处。第二阀机构622具有关闭通孔623的第二关闭位置和打开通孔623的第二开启位置。一方面，第一阀机构621和第二阀机构622相互协作，在原始位置和通气位置之间可移动。第一阀机构621和第二阀机构622处于该原始位置时，输气口611关闭。当腔体610内的压力P₁小于或等于大气压P₀时，第一阀机构621和第二阀机构622一起移动至通气位置，输气口611开启，形成进气通道。第二阀机构622可以设置在第一阀机构621上。在图6所示的实施例中，当腔体610内的压力P₁小于或等于大气压P₀时，第一阀机构621带动第二阀机构622一起向左移动，第一阀机构621与输气口611之间产生缝隙，输气口611开启，以形成进气通道，对应患者的吸气相。另一方面，第二阀机构622自身的开启和关闭还能够在患者呼气时形成排气通道。当腔体610内的压力P₁大于大气压P₀，第一阀机构621处于关闭输气口611的第一关闭位置。作为示例，第一阀机构621可以设置在腔体610的内部。这样，当腔体610内的压力P₁大于大气压P₀时，输气口611的边缘壁可以限制第一阀机构621向右移动，使第一阀机构621保持在其第一关闭位置。第一阀机构621也可以通过其他部件在腔体610内的压力P₁大于大气压P₀时限制其处于第一关闭位置。当患者由吸气相转为呼气相后，腔体610内的压力P₁逐渐增大，由于腔体610内的压力P₁大于大气压P₀，因此第一阀机构621保持在其第一关闭位置。而当腔体610内的压力P₁增大到与大气压P₀之差⊿P大于或等于该预定值时，第二阀机构622开启通孔623，以形成排气通道。当腔体610内的压力P₁与大气压P₀之差⊿P小于该预定值时，第二阀机构622则处于关闭通孔623的第二关闭位置。

在图6所示的实施例中，第一阀机构621可以包括第一阀芯621A和第一偏置构件621B。第一阀芯621A具有第一开启位置和第一关闭位置。通孔623设置在第一阀芯621A上。第一偏置构件621B抵顶在第一阀芯621A上，以给第一阀芯621A提供从第一关闭位置到第一开启位置的移动阻力。如果需要提供吸气时小阻力，第一偏置构件621B可以在第一阀芯621A处于第一关闭位置时就对其施加较小的移动阻力。第一阀芯621A从第一关闭位置向第一开启位置移动会带动第二阀机构622一起移动，这个过程也就是第一阀机构621和第二阀机构622从原始位置移动到通气位置的过程。第一偏置构件621B可以设置在第一阀芯621A的面向腔体610的一侧，并在第一阀芯621A从第一关闭位置向第一开启位置移动(即向左)时对其施加压力。在未示出的其他实施例中，第一偏置构件可以设置在第一阀芯的背离腔体610的一侧，并在第一阀芯621A从第一关闭位置向第一开启位置移动(即向左)时对其施加拉力。相应地，如果期望实现吸气时小阻力，第一偏置构件621B可以在第一阀芯621A处于第一关闭位置时就对其施加压力或拉力。第一偏置构件621B可以为弹簧或其他弹性体等，还可以由形态记忆材料，比如具有形态记忆性能的合金或塑料等。优选地，第一偏置构件621B设置在腔体610内，且第一阀芯621A的一部分设置在腔体610内，用于关闭输气口611。这样可以减小阀组件的尺寸。

在一个实施例中，阀组件620还可以包括阀盖624。阀盖624在腔体610的外侧连接至第一阀机构621。阀盖624可以固定地连接至第一阀机构621(包括阀盖624与第一阀机构621成一体的情况)，或者可拆卸地或可移动地连接至第一阀机构621。可拆卸的连接方式例如是卡扣(如图6所示)或弹性体抱紧等方式。可移动的连接方式例如是螺纹连接、卡扣连接等方式。第二阀机构622可以包括第二阀芯622A和第二偏置构件622B。第二阀芯622A在腔体610的外侧可打开和关闭通孔623。第二偏置构件622B可以设置在第二阀芯622A和阀盖624之间。第二偏置构件622B给第二阀芯622A提供从第二关闭位置到第二开启位置的移动阻力。第二偏置构件622B的两端分别连接或抵靠至第二阀芯622A和阀盖624。当腔体610内的压力P₁增大到与大气压P₀之差⊿P大于或等于预定值时，第二阀芯622A克服第二偏置构件622B的移动阻力开启通孔623，以形成排气通道。通孔623可以通过设置在第一阀芯621A上的出气口(例如设置在第一阀芯621A的侧壁上)与大气连通；或者通孔623也可以通过设置在第一阀芯621A和阀盖624上的出气口与大气连通，如图6所示地；或者第一阀芯621A和阀盖624之间无密封，形成排气通道。

在阀盖624可拆卸地或可移动地连接至第一阀机构621的实施例中，进一步优选地，如图7所示，阀组件620可以具有调节使排气通道导通的气压差的功能，即调节上述预定值的功能。图7所示的实施例与图6所示的实施例基本相同，不同之处在于，增加了调节功能。与图6类似地，第二偏置构件622B的一端连接或抵靠第二阀芯622A且另一端连接或抵靠阀盖724。阀盖724可移动地连接至第一阀机构721，以调节第二偏置构件622B的移动阻力。此外，该调节机构还包括定位结构，其用于相对于第一阀机构721定位阀盖724的位置。在图4所示的实施例中，定位结构可以是设置在第一阀机构721和阀盖724上的相互匹配的螺纹。在未示出的其他实施例中，定位结构可以是卡扣、固定销等等。

此外，在阀盖624可拆卸地连接至第一阀机构621的实施例中，可以通过更换不同的第二偏置构件622B来提供不同的偏执力，进而调节上述预定值。

在另一实施例中，如图8所示，该实施例与图6所示的实施例基本相同，不同之处在于，第二阀机构822可以包括由弹性材料或形态记忆材料制成的阀瓣822A。阀瓣822A可以直接或间接地连接至第一阀机构621。作为示例，阀瓣822A可以从远离腔体610的一侧连接至第一阀机构621。当腔体610内的压力P₁与大气压P₀之差⊿P大于或等于预定值时，第二阀机构822开启通孔611，以形成排气通道。

此外，在图6的基础上，还可以对第二阀机构622进行变形，而其他部件与图6所示的实施例基本相同。具体地，该阀组件包括阀盖624，阀盖624例如固定地、可移动地或可拆卸地连接至第一阀机构621。第二阀机构622设置在第一阀机构621和阀盖624之间。不同之处在于，第二阀机构622的至少一部分由弹性材料或形态记忆材料制成，当第二阀机构622关闭通孔623时第二阀机构622具有第一形变量。当第二阀机构622开启通孔623时第二阀机构具有第二形变量，其中第二形变量大于第一形变量。可以将第二阀机构622的靠近阀盖624的部分设置为由弹性材料或形态记忆材料制成，当第二阀机构622从关闭通孔623的位置移动到开启通孔623的位置时，由于其到阀盖624的距离变短，导致其从较小的第一形变量转变为较大的第二形变量。该移动过程需要克服阻力，这部分阻力实现了呼气相的正压。

本发明还提供一种呼吸面罩设备。该呼吸面罩设备包括上文所述的任一种呼吸面罩以及上文所述的任一种通气控制装置。通气控制装置连接至呼吸面罩，并通过面罩通气口与呼吸面罩通气。对于它们所包含的各个部件、结构可以参照上文相应部分的描述。

患者呼气时，呼吸面罩内的压力会高于大气压。本发明利用呼气气压改变的特点，提供了一种具有可与呼吸面罩通气的腔体以及阀组件的通气控制装置，该阀组件在该腔体内压力高于大气压时可令其排气通道导通，进而实现了呼气相的正压功能，避免持续(呼气和吸气)正压引起的患者不适；该通气控制装置利用自身的机械结构来提供呼气正压，因此在使用时无需连接正压气体供给装置(例如CPAP呼吸机)及管路等，从而方便患者移动；外出时无需携带正压气体供给装置，患者可以随时佩戴具有该通气控制装置的呼吸面罩进行治疗。此外，该通气控制装置体积小巧，方便携带，成本较低。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (9)

1.一种用于呼吸面罩的通气控制装置，其特征在于，包括：

腔体，其具有相互连通的输气口以及面罩通气口，所述面罩通气口用于与呼吸面罩连通；以及

阀组件，具有进气通道和排气通道，所述进气通道和所述排气通道通过所述输气口与所述腔体连通；

其中，所述阀组件构造为在所述腔体内的压力小于或等于大气压时使所述进气通道导通，在所述腔体内的压力与大气压之差大于或等于预定值时使所述排气通道导通，且所述阀组件包括：

第一阀机构，具有关闭所述输气口的第一关闭位置和打开所述输气口的第一开启位置，所述第一阀机构包括第一阀芯和第一偏置构件，所述第一阀芯上设置有通孔，所述第一偏置构件顶抵在所述第一阀芯上以给所述第一阀芯提供从所述第一关闭位置到所述第一开启位置的移动阻力，所述第一偏置构件设置在所述腔体内，所述第一阀芯的一部分设置在所述腔体内；

第二阀机构，其设置在所述通孔处，具有关闭所述通孔的第二关闭位置和打开所述通孔的第二开启位置，所述第二阀机构包括第二阀芯和第二偏置构件，所述第二阀芯在所述腔体的外侧可打开或关闭所述通孔，所述第二偏置构件给所述第二阀芯提供从所述第二关闭位置到所述第二开启位置的移动阻力。

2.如权利要求1所述的通气控制装置，其特征在于，所述阀组件包括调节机构，所述调节机构用于调节所述预定值。

3.如权利要求2所述的通气控制装置，其特征在于，所述阀组件上设置有指示构件，用于指示调节后的预定值。

4.如权利要求1所述的通气控制装置，其特征在于，所述阀组件包括阀盖，所述阀盖在所述腔体的外侧连接至所述第一阀机构；所述

第二偏置构件设置在所述第二阀芯和所述阀盖之间，以给所述第二阀芯提供从所述第二关闭位置到所述第二开启位置的移动阻力。

5.如权利要求4所述的通气控制装置，其特征在于，所述第二偏置构件的一端连接或抵靠所述第二阀芯且另一端连接或抵靠所述阀盖，所述阀盖可移动地连接至所述第一阀机构，以调节所述第二偏置构件的移动阻力，所述阀组件还包括定位结构，其用于相对于所述第一阀机构定位所述阀盖的位置。

6.如权利要求1所述的通气控制装置，其特征在于，所述预定值大于0且小于或等于30hPa。

7.如权利要求6所述的通气控制装置，其特征在于，所述预定值在5-20hPa之间。

8.一种呼吸面罩设备，其特征在于，包括：

呼吸面罩；以及

如权利要求1-7中任一项所述的通气控制装置，所述通气控制装置连接至所述呼吸面罩，并通过所述面罩通气口与所述呼吸面罩通气。

9.如权利要求8所述的呼吸面罩设备，其特征在于，所述呼吸面罩包括面罩主体和连接至所述面罩主体上的衬垫组件，所述衬垫组件用于与患者的面部接触，所述面罩主体和所述衬垫组件共同形成用于与患者的口和/或鼻连通的空腔，

其中，所述通气控制装置的所述腔体是所述空腔的一部分，所述通气控制装置的所述阀组件设置在所述面罩主体上。