CN106620980A - 一种呼吸机及其压力调节阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种呼吸机的压力调节阀，包括柱形的壳体，壳体沿其轴线中空并形成一端为进气口、另一端为出气口的阀柱气道，壳体的内壁与外壁之间中空，还包括固定套接在壳体上的永磁铁环、套在内壁上且与内壁滑动连接的电磁滑块，以及固定缠绕在电磁滑块上的电磁线圈，内壁上开有与阀柱气道连通的第一漏气孔，电磁滑块上且在第一漏气孔的外侧开有第二漏气孔，第一漏气孔和第二漏气孔连通形成大小随电磁滑块在内壁上移动而改变的泄流孔，外壁上开有泄压口；通过电磁滑块的移动调节泄流孔的大小，调压方便，且排除了泄压气流对调节片的影响，使得压力调节精度较高，输出压力稳定性较高。本发明还公开了一种包括上述压力调节阀的呼吸机。

Description

一种呼吸机及其压力调节阀
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种呼吸机的压力调节阀。此外，本发明还涉及一种包括上述压力调节阀的呼吸机。
背景技术
在现代临床医学中，呼吸机是一种利用人工替代自主通气功能的医疗设备，其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作用，因此其在现代医学领域内占有十分重要的位置。
压力调节阀是用于改变呼吸机输出气流的压力值的重要部件，通过压力调节阀可以提高患者吸气量和血氧含量，改善患者呼吸能力。当前市面的电磁阀结构复杂，价格较高，且通常采用独立的电磁铁与泄压阀组合的方式来调节阀体泄压孔截面积，其忽略了阀内气流的动压以及气流湍流对调节片压力的非线性的影响，造成电磁阀调节片随气流波动剧烈，进而导致电磁阀输出压力波动较大，气流输出不稳定会影响患者的舒适度，制约呼吸机的性能。
因此如何使压力调节阀结构简单、输出压力稳定性较高是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种呼吸机的压力调节阀，使其结构简单、输出压力稳定性较高。本发明的另一目的是提供一种包括上述压力调节阀的呼吸机。
为解决上述技术问题，本发明提供一种呼吸机的压力调节阀，包括柱形的壳体，所述壳体沿其轴线中空并形成一端为进气口、另一端为出气口的阀柱气道，所述壳体的内壁与外壁之间中空，还包括固定套接在所述壳体上的永磁铁环、套在所述内壁上且与所述内壁滑动连接的电磁滑块，以及固定缠绕在所述电磁滑块上的电磁线圈，所述内壁上开有与所述阀柱气道连通的第一漏气孔，所述电磁滑块上且在所述第一漏气孔的外侧开有第二漏气孔，所述第一漏气孔和所述第二漏气孔连通形成大小随所述电磁滑块在所述内壁上位置的改变而改变的泄流孔，所述外壁上开有用于将所述泄流孔与外界连通的泄压口。
优选地，所述第一漏气孔为沿所述内壁的长度方向延伸且其宽度沿所述内壁的长度方向逐渐增大或减小的长条形孔，所述第二漏气孔为沿所述电磁滑块的周向延伸的长条形孔。
优选地，所述第一漏气孔具体为三角形。
优选地，所述永磁铁环固定在所述壳体的一端，所述电磁线圈固定缠绕在所述电磁滑块靠近所述永磁铁环的一端。
优选地，所述永磁铁环设在所述内壁与所述外壁之间且与所述外壁固定连接。
优选地，还包括用于测量所述出气口处气体压力的压力传感器、用于输出设定压力信号的控制器、用于根据所述压力传感器的反馈压力和所述控制器的设定压力信号输出电信号的PID电路，以及与所述电磁线圈连接且根据所述电信号改变所述电磁滑动位置的驱动电路。
本发明还提供一种呼吸机，包括压力调节阀，所述压力调节阀具体为上述任意一项所述的压力调节阀。
本发明提供的呼吸机的压力调节阀，包括柱形的壳体，壳体沿其轴线中空并形成一端为进气口、另一端为出气口的阀柱气道，壳体的内壁与外壁之间中空，还包括固定套接在壳体上的永磁铁环、套在内壁上且与内壁滑动连接的电磁滑块，以及固定缠绕在电磁滑块上的电磁线圈，内壁上开有与阀柱气道连通的第一漏气孔，电磁滑块上且在第一漏气孔的外侧开有第二漏气孔，第一漏气孔和第二漏气孔连通形成大小随电磁滑块在内壁上位置的改变而改变的泄流孔，外壁上开有用于将泄流孔与外界连通的泄压口。
当电磁线圈中所通的电流大小改变时，由于电磁感应作用，且永磁铁环固定不动，则电磁线圈会带动电磁滑块沿壳体内壁滑动，进而改变第一漏气孔与第二漏气孔重合面积的大小，即改变泄流孔的大小，从而调节从出气口处输出气体的流量，改变出气口的气体压力；综上所述，本发明所提供的压力调节阀，通过电磁滑块的移动调节泄流孔的大小，电磁滑块相当于调节片，结构简单，调压方便，且由于泄压气流方向与调节片的调节方向垂直，排除了泄压气流对调节片的影响，使得压力调节精度较高，输出压力稳定性较高。
本发明提供的呼吸机包括上述压力调节阀，由于上述压力调节阀具有上述技术效果，上述呼吸机也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。
附图说明
图1为本发明所提供的压力调节阀的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明所提供的压力调节阀的一种具体实施方式的控制原理图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种呼吸机的压力调节阀，使其结构简单、输出压力稳定性较高。本发明的另一核心是提供一种包括上述压力调节阀的呼吸机。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明所提供的压力调节阀的一种具体实施方式的结构示意图。
本发明具体实施方式提供的呼吸机的压力调节阀，包括壳体1、永磁铁环5、电磁滑块6和缠绕在电磁滑块6上的电磁线圈7，其中，壳体1为柱形，且壳体1沿其轴线中空形成阀柱气道4，阀柱气道4的一端为进气口2，另一端为出气口3，通过阀柱气道4实现气体的输出。
由于壳体1沿其轴向中空，则壳体1具有内壁和外壁，其中，壳体1的内壁与外壁之间中空，永磁铁环5固定套接在壳体1上，电磁滑块6套在阀柱气道4上即套在壳体1内壁上，且电磁滑块6与内壁滑动连接，电磁线圈7固定缠绕在电磁滑块6上，当电磁线圈7中所通的电流大小改变时，由于电磁感应作用，且永磁铁环5固定不动，则电磁线圈7会带动电磁滑块6沿壳体1内壁滑动。
另外，在壳体1的内壁上开有与阀柱气道4连通的第一漏气孔8，在电磁滑块6上且在第一漏气孔8的外侧开有第二漏气孔9，第一漏气孔8和第二漏气孔9连通形成泄流孔，且泄流孔的大小随电磁滑块6在内壁上位置的改变而改变，在外壁上还开有用于将泄流孔与外界连通的泄压口10；随着电磁线圈7带动电磁滑块6在壳体1内壁上的左右滑动，改变第一漏气孔8与第二漏气孔9重合面积的大小，即改变泄流孔的大小，从而调节从出气口3处输出气体的流量，改变出气口3的气体压力。
综上所述，本发明所提供的压力调节阀，通过电磁滑块6的移动调节泄流孔的大小，电磁滑块6相当于调节片，结构简单，调压方便，且由于泄压气流方向与调节片的调节方向垂直，排除了泄压气流对调节片的影响，使得压力调节精度较高，输出压力稳定性较高。
其中，壳体1优选为圆柱形，结构完全对称，便于加工制作，且可以保证壳体1的结构强度。
本发明具体实施方式提供的呼吸机的压力调节阀，为保证泄流孔的大小能够随电磁滑块6在壳体1内壁上的左右滑动而改变，第一漏气孔8具体可以为沿内壁的长度方向延伸的长条形孔，且第一漏气孔8的宽度沿内壁的长度方向逐渐增大或减小，第二漏气孔9为沿电磁滑块6的周向延伸的长条形孔；这样，第一漏气孔8与第二漏气孔9重合形成梯形的泄流孔，当电磁滑块6在壳体1内壁上的左右滑动时，第一漏气孔8与第二漏气孔9的重合面积会逐渐增大或减小，即泄流孔的大小会逐渐改变，从而调节从出气口3处输出气体的流量，改变出气口3的气体压力。
当然，第一漏气孔8和第二漏气孔9的形状可以相互置换，即第一漏气孔8可以为沿壳体1内壁的周向延伸的长条形孔，第二漏气孔9为沿电磁滑块6的长度方向延伸且其宽度沿电磁滑块6的长度方向逐渐增大或减小的长条形孔，也在本发明的保护范围之内。
具体地，第一漏气孔8可以为三角形，这样第一漏气孔8和第二漏气孔9可以重合形成梯形的泄流孔，有利于泄气量的计算和调节，当然，第一漏气孔8也可以为高度沿壳体1内壁长度方向延伸的梯形等，也在本发明的保护范围之内。
在上述各具体实施方式的基础上，本发明具体实施方式提供的压力调节阀，永磁铁环5优选固定在壳体1的一端，电磁线圈7固定缠绕在电磁滑块6靠近永磁铁环5的一端，以保证电磁线圈7中的电流改变时能够带动电磁滑块6滑动。
具体地，永磁铁环5具体可以设在壳体1的内壁与外壁之间，即将永磁铁环5内置，可以使压力调节阀结构更简单，避免部件老化对压力调节阀精度的影响；另外，永磁铁环5具体可以与外壁固定连接，且永磁铁环5与壳体1内壁之间留有供电磁滑块6沿壳体1内壁滑动的间隙，保证电磁滑块6的滑动距离最大化。当然，永磁铁环5的具体设置位置并不限于此，只要保证电磁线圈7能够带动电磁滑块6块沿壳体1内壁左右滑动，均在本发明的保护范围之内。
请参考图2，图2为本发明所提供的压力调节阀的一种具体实施方式的控制原理图。
在上述各具体实施方式的基础上，为实现输出压力的智能调节，本发明具体实施方式提供的压力调节阀，还可以包括压力传感器11、控制器12、与压力传感器11和控制器12均连接的PID电路13以及与电磁线圈7连接的驱动电路14；其中，压力传感器11用于测量出气口3处的气体压力，控制器12用于输出设定压力信号，即通过控制器12设置所需的压力，PID电路13接收压力传感器11的反馈压力和控制器12的设定压力信号，并将两者比较形成电信号输出，驱动电路14与PID电路13相连，驱动电路14接收PID电路13输出的电信号，并根据该电信号调节电磁线圈7中所通电流的大小，进而使电磁滑块6滑动，改变电磁滑块6的位置，改变出气口3的气体压力，形成闭环反馈调节，使压力调节更平稳且精度更高。
除了上述压力调节阀，本发明的具体实施方式还提供一种包括上述压力调节阀的呼吸机，该呼吸机其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
以上对本发明所提供的呼吸机及其压力调节阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种呼吸机的压力调节阀，其特征在于，包括柱形的壳体，所述壳体沿其轴线中空并形成一端为进气口、另一端为出气口的阀柱气道，所述壳体的内壁与外壁之间中空，还包括固定套接在所述壳体上的永磁铁环、套在所述内壁上且与所述内壁滑动连接的电磁滑块，以及固定缠绕在所述电磁滑块上的电磁线圈，所述内壁上开有与所述阀柱气道连通的第一漏气孔，所述电磁滑块上且在所述第一漏气孔的外侧开有第二漏气孔，所述第一漏气孔和所述第二漏气孔连通形成大小随所述电磁滑块在所述内壁上位置的改变而改变的泄流孔，所述外壁上开有用于将所述泄流孔与外界连通的泄压口。
2.根据权利要求1所述的压力调节阀，其特征在于，所述第一漏气孔为沿所述内壁的长度方向延伸且其宽度沿所述内壁的长度方向逐渐增大或减小的长条形孔，所述第二漏气孔为沿所述电磁滑块的周向延伸的长条形孔。
3.根据权利要求2所述的压力调节阀，其特征在于，所述第一漏气孔具体为三角形。
4.根据权利要求1所述的压力调节阀，其特征在于，所述永磁铁环固定在所述壳体的一端，所述电磁线圈固定缠绕在所述电磁滑块靠近所述永磁铁环的一端。
5.根据权利要求4所述的压力调节阀，其特征在于，所述永磁铁环设在所述内壁与所述外壁之间且与所述外壁固定连接。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的压力调节阀，其特征在于，还包括用于测量所述出气口处气体压力的压力传感器、用于输出设定压力信号的控制器、用于根据所述压力传感器的反馈压力和所述控制器的设定压力信号输出电信号的PID电路，以及与所述电磁线圈连接且根据所述电信号改变所述电磁滑动位置的驱动电路。
7.一种呼吸机，包括压力调节阀，其特征在于，所述压力调节阀具体为权利要求1至6任意一项所述的压力调节阀。
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