CN105833403B - 一种能自动调节呼吸频率的呼吸机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能自动调节呼吸频率的呼吸机，包括主体、设置在主体下方的底盘、设置在主体一侧的空气净化机构和设置在主体另一侧的呼吸机构，所述主体上设有显示屏、开关和操作面板，该能自动调节呼吸频率的呼吸机通过感应片与压力传感器接触，由中央处理器控制吸气阀门和呼气阀门的开关，从而使呼吸机的呼吸频率与患者的呼吸频率一致，保证治疗时患者的呼吸顺畅，不仅如此，利用一级净化单元中的微型水泵和喷头实现空气循环处理，在二级净化单元采用5层净气叠加技术处理，实现对空气的高效、高质净化，还能保证消除空气中的有害物质，为患者提供健康环保的空气，提高该装置的实用性。

Description

一种能自动调节呼吸频率的呼吸机
技术领域
本发明涉及一种能自动调节呼吸频率的呼吸机。
背景技术
在现代临床医学中，呼吸机作为一项能人工替代自主通气功能的有效手段，已普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏中，在现代医学领域内占有十分重要的位置。呼吸机是一种能够起到预防和治疗呼吸衰竭，减少并发症，挽救及延长病人生命的至关重要的医疗设备。
但是现有的呼吸机在使用过程中，不能自动调节呼吸频率，由于每个人的体质原因，人和人之间的呼吸频率不同，不同时间段同一人的呼吸频率也不相同，而现有的呼吸机不能调整呼吸频率，这样会是患者呼吸起来极不舒服，不利于患者的康复，不仅如此，现有的呼吸机缺乏有效的空气净化手段及方法，使得呼吸机在运行时极易将不洁净或者带有病毒的气体导入患者体内，对于危重病人或手术中的病人来说，他们的自身抵抗能力特别差，这样更容易引起并发症，影响治疗。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种能自动调节呼吸频率的呼吸机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种能自动调节呼吸频率的呼吸机，包括主体、设置在主体下方的底盘、设置在主体一侧的空气净化机构和设置在主体另一侧的呼吸机构，所述主体上设有显示屏、开关和操作面板；
所述呼吸机构包括导气管、呼吸调节机构、出气管和呼吸罩，所述出气管和呼吸罩均设置在呼吸调节机构上,所述导气管通过呼吸调节机构与呼吸罩连通，所述出气管设置在呼吸调节机构的下方；
所述呼吸调节机构内设有呼吸调节单元，所述呼吸调节单元包括吸气管、呼气管和呼吸调节管，所述吸气管的一端与导气管连通，所述吸气管的另一端通过呼气管与出气管连通且通过呼吸调节管与呼吸罩连通，所述吸气管内设有吸气阀门，所述呼气管内设有呼气阀门，所述呼吸调节管内设有呼吸感应单元；
所述呼吸感应单元内设有感应片、两个弹簧和两个感应单元，所述感应片位于两个感应单元之间，两个弹簧位于感应片的两侧，所述感应单元包括通气板和压力传感器，所述压力传感器设置在通气板上且靠近感应片的一侧，所述通气板上设有若干气孔，所述通气板与感应片平行；
所述空气净化机构包括壳体、设置在壳体上方的出气口和设置在壳体一侧的进气口，所述出气口与主体连通，所述壳体内设有微型水泵、第一导管、第二导管、一级净化单元和二级净化单元，所述壳体的底部设有水溶液，所述微型水泵固定在壳体内部的一侧，所述第一导管的一端与微型水泵连通，所述第一导管的另一端设置在水溶液的液面的下方，所述微型水泵通过第二导管与一级净化单元连通，所述二级净化单元设置在一级净化单元的上方，所述一级净化单元包括第三导管和若干设置在第三导管下方的喷头，所述第二导管通过第三导管与各喷头连通，所述二级净化单元包括从下至上依次设置的胶化棉粗过滤层、HEPA过滤层、纳米银过滤层、分子筛吸附层和纳米光触媒滤层；
所述主体内设有中央处理器，所述吸气阀门、呼气阀门、压力传感器和微型水泵均与中央处理器电连接。
作为优选，为了提高空气净化机构的进气量，所述进气口内设有风扇。
作为优选，在水溶液中有效隔离大型颗粒物，防止被吸入微型水泵中造成堵塞，所述壳体内部设有金属橡胶过滤网，所述金属橡胶过滤网的高度小于所述壳体内水溶液的液面高度。
作为优选，由于人体呼出的气体主要为二氧化碳，而二氧化碳的密度大于空气密度，为了使患者呼出的气体有效排出呼气管外，所述呼气管的管口向下。
作为优选，为了控制空气流向加强空气净化效果，所述壳体的内部设有两个挡板，所述挡板设置在喷头的下方，所述挡板为V型且开口朝壳体内的两侧，两个V型挡板的尖端正对设置。
作为优选，为了方便呼吸机的移动，所述底盘的下方设有万向轮。
作为优选，利用电磁阀控制精度高、灵活性强的特点，为了精确控制吸气阀门和呼气阀门的开关，所述吸气阀门和呼气阀门均为电磁阀。
作为优选，利用无刷直流水泵工作噪音小的特点，为了降低空气净化机构工作时的噪音，所述微型水泵为无刷直流水泵。
本发明的有益效果是，该能自动调节呼吸频率的呼吸机通过感应片与压力传感器接触，由中央处理器控制吸气阀门和呼气阀门的开关，从而使呼吸机的呼吸频率与患者的呼吸频率一致，保证治疗时患者的呼吸顺畅，不仅如此，利用一级净化单元中的微型水泵和喷头实现空气循环处理，在二级净化单元采用5层净气叠加技术处理，实现对空气的高效、高质净化，还能保证消除空气中的有害物质，为患者提供健康环保的空气，提高该装置的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的能自动调节呼吸频率的呼吸机的结构示意图；
图2是本发明的能自动调节呼吸频率的呼吸机的呼吸调节单元的结构示意图；
图3是本发明的能自动调节呼吸频率的呼吸机的呼吸感应单元的结构示意图；
图4是本发明的能自动调节呼吸频率的呼吸机的通气板的结构示意图；
图5是本发明的能自动调节呼吸频率的呼吸机的空气净化机构的结构示意图；
图6是本发明的能自动调节呼吸频率的呼吸机的二级净化单元的结构示意图；
图中：1.主体，2.显示屏，3.开关，4.操作面板，5.万向轮，6.底盘，7.导气管，8.呼吸调节机构，9.出气管，10.呼吸罩，11.空气净化机构，12.吸气管，13.呼吸调节管，14.呼气管，15.吸气阀门，16.呼气阀门，17.呼吸感应单元，18.感应片，19.弹簧，20.通气板，21.压力传感器，22.进气口，23.壳体，24.微型水泵，25.第一导管，26.金属橡胶过滤网，27.第二导管，28.挡板，29.第三导管，30.喷头，31.二级净化单元，32.出气口，33.胶化棉粗过滤层，34.HEPA过滤层，35.纳米银过滤层，36.分子筛吸附层，37.纳米光触媒滤层，38.风扇，39.气孔。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图6所示，一种能自动调节呼吸频率的呼吸机，包括主体1、设置在主体1下方的底盘6、设置在主体1一侧的空气净化机构11和设置在主体1另一侧的呼吸机构，所述主体1上设有显示屏2、开关3和操作面板4；
所述呼吸机构包括导气管7、呼吸调节机构8、出气管9和呼吸罩10，所述出气管9和呼吸罩10均设置在呼吸调节机构8上,所述导气管7通过呼吸调节机构8与呼吸罩10连通，所述出气管9设置在呼吸调节机构8的下方；
所述呼吸调节机构8内设有呼吸调节单元，所述呼吸调节单元包括吸气管12、呼气管14和呼吸调节管13，所述吸气管12的一端与导气管7连通，所述吸气管12的另一端通过呼气管14与出气管9连通且通过呼吸调节管13与呼吸罩10连通，所述吸气管12内设有吸气阀门15，所述呼气管14内设有呼气阀门16，所述呼吸调节管13内设有呼吸感应单元17；
所述呼吸感应单元17内设有感应片18、两个弹簧19和两个感应单元，所述感应片18位于两个感应单元之间，两个弹簧19位于感应片18的两侧，所述感应单元包括通气板20和压力传感器21，所述压力传感器21设置在通气板20上且靠近感应片18的一侧，所述通气板20上设有若干气孔39，所述通气板20与感应片18平行；
所述空气净化机构11包括壳体23、设置在壳体23上方的出气口32和设置在壳体23一侧的进气口22，所述出气口32与主体1连通，所述壳体23内设有微型水泵24、第一导管25、第二导管27、一级净化单元和二级净化单元31，所述壳体23的底部设有水溶液，所述微型水泵24固定在壳体23内部的一侧，所述第一导管25的一端与微型水泵24连通，所述第一导管25的另一端设置在水溶液的液面的下方，所述微型水泵24通过第二导管27与一级净化单元连通，所述二级净化单元31设置在一级净化单元的上方，所述一级净化单元包括第三导管29和若干设置在第三导管29下方的喷头30，所述第二导管27通过第三导管29与各喷头30连通，所述二级净化单元31包括从下至上依次设置的胶化棉粗过滤层33、HEPA过滤层34、纳米银过滤层35、分子筛吸附层36和纳米光触媒滤层37；
所述主体1内设有中央处理器，所述吸气阀门15、呼气阀门16、压力传感器21和微型水泵24均与中央处理器电连接。
作为优选，为了提高空气净化机构11的进气量，所述进气口22内设有风扇38。
作为优选，在水溶液中有效隔离大型颗粒物，防止被吸入微型水泵24中造成堵塞，所述壳体23内部设有金属橡胶过滤网26，所述金属橡胶过滤网26的高度小于所述壳体23内水溶液的液面高度。
作为优选，由于人体呼出的气体主要为二氧化碳，而二氧化碳的密度大于空气密度，为了使患者呼出的气体有效排出呼气管14外，所述呼气管14的管口向下。
作为优选，为了控制空气流向加强空气净化效果，所述壳体23的内部设有两个挡板28，所述挡板28设置在喷头30的下方，所述挡板28为V型且开口朝壳体23内的两侧，两个V型挡板28的尖端正对设置。
作为优选，为了方便呼吸机的移动，所述底盘6的下方设有万向轮5。
作为优选，利用电磁阀控制精度高、灵活性强的特点，为了精确控制吸气阀门15和呼气阀门16的开关，所述吸气阀门15和呼气阀门16均为电磁阀。
作为优选，利用无刷直流水泵工作噪音小的特点，为了降低空气净化机构工作时的噪音，所述微型水泵24为无刷直流水泵。
为了能实现呼吸机的呼吸频率自动调节，在导气管7和呼吸罩10间加入呼吸调节机构8，利用其中的呼吸调节单元实现呼吸切换，当患者吸入气体时，在呼吸调节单元中，呼吸调节管13中的空气朝呼吸罩10的一侧流动，气流带动感应片18，使感应片18往靠近呼吸罩10的一侧移动，接触到靠近呼吸罩10一侧的压力传感器21，压力传感器21获得压力数据，并将压力数据传递给主体1内的中央处理器，由中央处理器控制吸气阀门15打开，同时呼气阀门16关闭，由主体1通过导气管7将空气输送给患者，当患者呼气时，呼出的气流吹动感应片18，使感应片18朝远离呼吸罩10的一侧移动并接触另一侧的压力传感器21，通过压力传感器21检测到压力，并将压力数据传递给中央处理器，由中央处理器控制吸气阀门15关闭，同时呼气阀门16打开，患者呼出的气流通过出气管9排出呼吸机外。该呼吸机通过感应片18与压力传感器21接触，由中央处理器控制吸气阀门15和呼气阀门16的开关，从而使呼吸机的呼吸频率与患者的呼吸频率一致，保证治疗时患者的呼吸顺畅。
为了保证呼吸机导入患者体内的空气的洁净，利用主体1一侧的空气净化机构11实现空气的有效净化，保证空气的纯洁。该空气净化机构11的工作原理是，空气从进气口22进入壳体23的内部，在一级净化单元中，由微型水泵24负责将底部的水流通过二导管27和第三导管29输送至若干喷头30中，通过喷头30喷洒出水滴，水滴与进入空气的大型颗粒接触，利用水滴的重力作用将空气中的大型颗粒沉降至壳体23内部的下方，为了使水滴与空气充分接触发挥沉降作用，在喷头30的下方设置挡板28，用以控制空气的流向，水滴降落至壳体23内部的底部，再利用金属橡胶过滤网26将大型颗粒物隔离在水溶液的上方，同时水流再次通过第一导管25流向微型水泵24并进入喷头30，从而实现循环净化处理。
空气通过一级净化单元后，再进入二级净化单元31进行净化处理，在二级净化单元31中，胶化棉粗过滤层33，主要隔离大型颗粒物，包括孢子、灰尘、花粉、毛发等，防止此类大型颗粒物进入主体1内部机构造成堵塞。
HEPA过滤层34，其中为HEPA过滤网，主要负责隔离空气中的细微颗粒物，主要包括PM2.5，该过滤网同时最低还可以过滤直径0.3微米的颗粒物，滤净率高达99.9％。
纳米银过滤层35，其中采用广泛抗菌、强效杀菌的纳米银过滤网，可在数分钟内杀死细菌、真菌、霉菌、孢子等650多种细菌微生物。
分子筛吸附层36，其中设有分子筛吸附网，具有很强的吸附能力，能有效地把直径小于其孔径的气体分子及水分吸时孔内，而把大于孔径的分子档在孔外，从而延长活性碳使用寿命，为用户节省成本。
纳米光触媒滤层37，纳米光触媒滤层37是将纳米级的粉体与多种纳米级的对光敏感的半导体媒质做晶格掺杂，确保透气和接触充分，再与载体混炼加工而成，能有效的除去空气中的一氧化碳、氮氧化物、碳氢化物、醛类、苯类等有害气体和异味，将它们分解成无害的CO2和H2O，不仅如此，纳米光触媒滤层91还具有杀菌功能，可进一步加强空气净化的作用。
此处采用5层净气叠加技术处理，不仅能够实现对空气的高效、高质净化，还能保证消除空气中的有害物质，提供健康环保的空气。最后，净化完成的空气由出气口32进入主体1内部进行处理。
与现有技术相比，该能自动调节呼吸频率的呼吸机通过感应片18与压力传感器21接触，由中央处理器控制吸气阀门15和呼气阀门16的开关，从而使呼吸机的呼吸频率与患者的呼吸频率一致，保证治疗时患者的呼吸顺畅，不仅如此，利用一级净化单元中的微型水泵24和喷头30实现空气循环处理，在二级净化单元31采用5层净气叠加技术处理，实现对空气的高效、高质净化，还能保证消除空气中的有害物质，为患者提供健康环保的空气，提高该装置的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种能自动调节呼吸频率的呼吸机，其特征在于，包括主体(1)、设置在主体(1)下方的底盘(6)、设置在主体(1)一侧的空气净化机构(11)和设置在主体(1)另一侧的呼吸机构，所述主体(1)上设有显示屏(2)、开关(3)和操作面板(4)；
所述呼吸机构包括导气管(7)、呼吸调节机构(8)、出气管(9)和呼吸罩(10)，所述出气管(9)和呼吸罩(10)均设置在呼吸调节机构(8)上,所述导气管(7)通过呼吸调节机构(8)与呼吸罩(10)连通，所述出气管(9)设置在呼吸调节机构(8)的下方；
所述呼吸调节机构(8)内设有呼吸调节单元，所述呼吸调节单元包括吸气管(12)、呼气管(14)和呼吸调节管(13)，所述吸气管(12)的一端与导气管(7)连通，所述吸气管(12)的另一端通过呼气管(14)与出气管(9)连通且通过呼吸调节管(13)与呼吸罩(10)连通，所述吸气管(12)内设有吸气阀门(15)，所述呼气管(14)内设有呼气阀门(16)，所述呼吸调节管(13)内设有呼吸感应单元(17)；
所述呼吸感应单元(17)内设有感应片(18)、两个弹簧(19)和两个感应单元，所述感应片(18)位于两个感应单元之间，两个弹簧(19)位于感应片(18)的两侧，所述感应单元包括通气板(20)和压力传感器(21)，所述压力传感器(21)设置在通气板(20)上且靠近感应片(18)的一侧，所述通气板(20)上设有若干气孔(39)，所述通气板(20)与感应片(18)平行；
所述空气净化机构(11)包括壳体(23)、设置在壳体(23)上方的出气口(32)和设置在壳体(23)一侧的进气口(22)，所述出气口(32)与主体(1)连通，所述壳体(23)内设有微型水泵(24)、第一导管(25)、第二导管(27)、一级净化单元和二级净化单元(31)，所述壳体(23)的底部设有水溶液，所述微型水泵(24)固定在壳体(23)内部的一侧，所述第一导管(25)的一端与微型水泵(24)连通，所述第一导管(25)的另一端设置在水溶液的液面的下方，所述微型水泵(24)通过第二导管(27)与一级净化单元连通，所述二级净化单元(31)设置在一级净化单元的上方，所述一级净化单元包括第三导管(29)和若干设置在第三导管(29)下方的喷头(30)，所述第二导管(27)通过第三导管(29)与各喷头(30)连通，所述二级净化单元(31)包括从下至上依次设置的胶化棉粗过滤层(33)、HEPA过滤层(34)、纳米银过滤层(35)、分子筛吸附层(36)和纳米光触媒滤层(37)；
所述主体(1)内设有中央处理器，所述吸气阀门(15)、呼气阀门(16)、压力传感器(21)和微型水泵(24)均与中央处理器电连接。
2.如权利要求1所述的能自动调节呼吸频率的呼吸机，其特征在于，所述进气口(22)内设有风扇(38)。
3.如权利要求1所述的能自动调节呼吸频率的呼吸机，其特征在于，所述壳体(23)内部设有金属橡胶过滤网(26)，所述金属橡胶过滤网(26)的高度小于所述壳体(23)内水溶液的液面高度。
4.如权利要求1所述的能自动调节呼吸频率的呼吸机，其特征在于，所述呼气管(14)的管口向下。
5.如权利要求1所述的能自动调节呼吸频率的呼吸机，其特征在于，所述壳体(23)的内部设有两个挡板(28)，所述挡板(28)设置在喷头(30)的下方，所述挡板(28)为V型且开口朝壳体(23)内的两侧，两个V型挡板(28)的尖端正对设置。
6.如权利要求1所述的能自动调节呼吸频率的呼吸机，其特征在于，所述底盘(6)的下方设有万向轮(5)。
7.如权利要求1所述的能自动调节呼吸频率的呼吸机，其特征在于，所述吸气阀门(15)和呼气阀门(16)均为电磁阀。
8.如权利要求1所述的能自动调节呼吸频率的呼吸机，其特征在于，所述微型水泵(24)为无刷直流水泵。
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