CN107441605A - 用在呼吸机上的呼吸阀及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用在呼吸机上的呼吸阀及控制方法，包括阀体；进气管及外管，进气管及外管均设于阀体的进排气端，外管为形成在进气管两相对面上的矩形管，进气管的排气端内壁固定安装有座环，座环的端部安装有膜片，座环上有通气孔，所述进气管的外圆周上形成有向延伸至外管的进口位置并与进气管之间的距离逐渐增大的分隔板，分隔板位于外管的进口位置的悬空端与外管管口的两相对的边平行，分隔板将外管分为远离进气管的外气道和靠近进气管的内气道，进气管管壁上设有将内气道与进气管连通的连通孔，分隔板的悬空端转动设有密封板。本发明的技术目的在于提供一种用在呼吸机上的呼吸阀及控制方法，该呼吸阀能够增加呼吸的顺畅程度。

Description

用在呼吸机上的呼吸阀及其控制方法

技术领域

本发明属于医疗器械领域，特别涉及一种用在呼吸机上的呼吸阀及对其进行控制的方法。

背景技术

病人的治疗和康复过程中会经常使用到呼吸机，呼吸机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。而呼吸机中的呼吸阀是其关键设备。

现有采用膜式的呼吸机上的呼吸阀，由于在呼吸过程中会有水蒸气产生，水蒸气会凝结在膜上，膜与密封的座环接触，产生吸力，非常不利于气体进入呼吸阀，从而导致呼吸不畅，同时呼吸阀在排气过程中也可能出现排气不畅的问题，从而增加的病人的呼吸困难。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的技术目的在于提供一种用在呼吸机上的呼吸阀及控制方法，该呼吸阀能够增加呼吸的顺畅程度，使得病人呼吸顺畅。

本发明通过以下技术方案实现：

本发明的用在呼吸机上的呼吸阀，包括:截面为矩形的阀体，阀体内具有腔体；

进气管及外管，进气管及外管均设于阀体的进排气端，进排气端与呼吸端相对设置，进气管截面为矩形，外管为形成在进气管两相对面上的矩形管，进气管的排气端内壁固定安装有座环，所述座环的端部安装有可开合且限制气体从腔体向进气管内流动的膜片，所述座环沿其轴向方向设有若干均布在座环内壁的通气孔，所述进气管的外圆周上形成有向延伸至外管的进口位置并与进气管之间的距离逐渐增大的分隔板，分隔板位于外管的进口位置的悬空端与外管管口的两相对的边平行，分隔板的悬空端与进气管同外管共用的管壁面平行，分隔板的悬空端至外管远离进气管管壁的距离为至进气管与外管共用管壁的距离的0.2～0.7倍，可为0.3、0.4、0.5或0.6倍，分隔板将外管分为远离进气管的外气道和靠近进气管的内气道，外气道为呼出气体排出的气道，进气管管壁上设有将内气道与进气管连通的连通孔，分隔板的悬空端转动设有密封板，所述密封板与外气道接触时形成密封，密封板与外气道不接触时，外气道与阀体内的腔体连通，位于内气道端口的密封板能够在内气道端口及内部自由转动。

本发明的用在呼吸机上的呼吸阀，所述膜片能够将通气孔全部覆盖，所述通气孔之间的间隔距离为2～5mm，通气孔的直径为1～3mm。

本发明的用在呼吸机上的呼吸阀，所述分隔板组成内气道的侧面中部垂直设有凸起部，所述凸起部的高度为使得密封板从与外管的外气道端面接触位置逆时针转动角度为30～70°。

本发明的用在呼吸机上的呼吸阀，所述座环内设有电阻式的螺旋加热圈，螺旋加热圈不与座环接触。

本发明的用在呼吸机上的呼吸阀，所述外气道与密封板配合密封的端面上设有密封条，所述密封条截面形状为三角形或类三角形，三角形的底面安装在外气道的端面上，三角形的顶角与密封板配合形成密封，三角形的顶角角度为20～50°。

本发明的用在呼吸机上的呼吸阀，所述密封条为橡胶材质，密封条的厚度为2～5mm。

本发明的用在呼吸机上的呼吸阀，所述阀体与外气道管壁相连位置设有向阀体外凸起的扩大部，所述扩大部与阀体及外气道管壁光滑过度连接。

本发明的用在呼吸机上的呼吸阀，在连通孔中设有电磁阀，所述阀体中部分别设有温度传感器及气流流向检测器，所述电磁阀、温度传感器及气流流向检测器分别于处理器连接。

用在呼吸机上的呼吸阀的控制方法，包括以下步骤：

1）进气管内通有氧气，吸气时，温度传感器测得阀体内的温度，当温度过低时，处理器控制螺旋加热圈以设定的功率工作，当温度处于正常值时，处理器控制螺旋加热圈暂停工作，膜片离开座环，氧气进入至腔体中并流向呼吸端，此时气流流向检测器测得气流向呼吸端流动并将信号传输给处理器，处理器控制电磁阀马上打开，氧气进入至内气道中，推动密封板转动，使得密封板与内气道形成密封，避免氧气流入外气道；

2）呼气时，膜片与座环端面接触并形成密封，阻止气体流入进气管，此时气流流向检测器测得气流向进排气端流动并将信号传输给处理器，处理器控制电磁阀延迟0.8～1.2s关闭，从而从外气道排出气体，依次吸气、呼气循环。

由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是:

1、通过在座环上设有通气孔，能够减少吸附的面积，该通气孔能够在膜片上结有水蒸气后，进气管内的氧气能够从座环的通气孔通向膜片端，从而增加对膜片的压力，从而促使膜片快速打开，从而使得氧气快速进入到阀体的腔体内，使得病人的呼吸更加顺畅；并且该结构将膜片与呼吸瓣分开，本发明用密封板代替呼吸瓣，位置不同、结构不同，因此能够避免膜片与呼吸瓣接触时产生的吸引力，而当在膜片与呼吸瓣上产生水珠时，其吸力会成倍增加，因此本呼吸阀能够大大减小呼吸阀的进气阻力，增加的呼吸的顺畅程度，而密封板大开启通过在密封板两端产生不同的气体压力，使得密封板向内气道转动，从而产生使得密封板与外气道端面逐渐产生气流缝隙的力矩，这种转动式的逐渐将密封板开启的方式需要的力矩更小，因此减小了排气的气体压力，使得排气更加顺畅；

2、通过设有的密封条能够增加密封板与外气道之间的密封效果，减少气体泄漏，且减小了密封板与外气道之间的密封接触面积，从而在呼吸产生水珠时也不能形成很大的吸附力，从而能够快速打开密封板；

3、通过设有的螺旋加热圈能够对吸入的气体加热，从而不至于吸入太低温度的气体，避免吸入过低温度的气体而对患者造成不良影响，将加热部件集成到呼吸阀上，能够减少呼吸机的其他加热设备，集成化更高。

附图说明

图1是呼吸阀的结构示意图；

图2是图1中A的放大图；

图3是进气管与外管端面的结构示意图；

图4是密封板的结构图；

图5是座环的结构示意图；

图6是实施例二中呼吸阀的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述。

实施例一：

如图1～图5所示的用在呼吸机上的呼吸阀，包括:截面为矩形的阀体1，阀体1内具有腔体101；

进气管2及外管3，进气管2及外管3均设于阀体1的进排气端102，进排气端102与呼吸端103相对设置，进气管2截面为矩形，外管3为形成在进气管2两相对面上的矩形管，进气管2的排气端内壁固定安装有座环4，所述座环4的端部安装有可开合且限制气体从腔体101向进气管2内流动的膜片5,膜片5可为硅橡胶材质，膜片5的中部固定安装在支柱上，所述支柱可拆卸安装在座环4上,所述座环4沿其轴向方向设有若干均布在座环4内壁的通气孔6，所述进气管2的外圆周上形成有向延伸至外管3的进口位置并与进气管2之间的距离逐渐增大的分隔板8，分隔板8位于外管3的进口位置的悬空端802与外管3管口的两相对的边平行，分隔板8的悬空端802与进气管2同外管3共用的管壁面平行，分隔板8的悬空端802至外管3远离进气管2管壁的距离为至进气管2与外管3共用管壁801的距离的0.2～0.7倍，分隔板8将外管3分为远离进气管2的外气道301和靠近进气管2的内气道302，外气道301为呼出气体排出的气道，进气管2管壁上设有将内气道302与进气管2连通的连通孔10，分隔板8的悬空端802转动设有密封板9，密封板9采用轻质的薄板，所述密封板9与外气道301接触时形成密封，密封板9与外气道301不接触时，外气道301与阀体1内的腔体101连通，位于内气道302端口的密封板9能够在内气道302端口及内部自由转动。

所述膜片5能够将通气孔6全部覆盖，所述通气孔6之间的间隔距离为2～5mm，通气孔6的直径为1～3mm，优选通气孔6之间的间隔距离为3mm，通气孔6的直径为2mm，使得膜片5与通气孔6端面能够形成良好密封，且能够使得打开膜片5的力更小。

所述分隔板8组成内气道302的侧面中部垂直设有凸起部11，所述凸起部11的高度为使得密封板9从与外管3的外气道301端面接触位置逆时针转动角度为30～70°，有凸起部11能够使得密封板9转动适当的角度，使得密封板9与外气道301端面之间气流通道最佳，同时也能够在进气管2内气体流出内气道时，能够推动密封板9及时转动而与外气道301端面形成密封。

所述座环4内设有电阻式的螺旋加热圈12, 螺旋加热圈12适配有电源，螺旋加热圈12不与座环4接触，螺旋加热圈12能够对气体加热到最佳呼吸温度，座环4可采用金属材质，且形成在螺旋加热圈12的外周，座环4为金属材质能够吸收螺旋加热圈12辐射的热量，从而起到对气体加热的作用，使得加热温度更加均匀。

所述外气道301与密封板9配合密封的端面上设有密封条13，所述密封条13截面形状为三角形或类三角形，三角形的底面安装在外气道301的端面上，三角形的顶角与密封板9配合形成密封，三角形的顶角角度为20～50°，三角形的顶角角度在20～50°之间能够形成良好密封，且不会使得密封面过大，若三角形的顶角过小则会使得密封条太软，难以形成良好密封，所述密封条13为橡胶材质，密封条13的厚度为2～5mm，密封条不宜太厚，适当即可。

所述阀体1与外气道301管壁相连位置设有向阀体外凸起的扩大部7，所述扩大部7与阀体及外气道301管壁光滑过度连接，设有的扩大部7能够使得呼出的气体能够顺畅，快速流入外气道301。

实施例二：

在实施例一的基础上，添加一下技术特征：如图1～6所示，在连通孔10中设有电磁阀14，所述阀体1中部分别设有温度传感器a及气流流向检测器b，所述电磁阀14、温度传感器及气流流向检测器分别于处理器连接，处理器、电磁阀14、温度传感器及气流流向检测器分别适配有电源。

用在呼吸机上的呼吸阀的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）进气管内通有氧气，吸气时阀体1内的压力低于进气管2内的压力，温度传感器测得阀体内的温度，当温度过低时，处理器控制螺旋加热圈12以设定的功率工作，当温度处于正常值时，处理器控制螺旋加热圈12暂停工作，膜片5离开座环4，氧气进入至腔体101中并流向呼吸端103，此时气流流向检测器测得气流向呼吸端103流动并将信号传输给处理器，处理器控制电磁阀14马上打开，氧气进入至内气道302中，推动密封板9转动，使得密封板9与内气道302形成密封，避免氧气流入外气道301；

2）呼气时，阀体1的腔体101内的压力大于进气管2内的压力，膜片5与座环4端面接触并形成密封，阻止气体流入进气管2，此时气流流向检测器测得气流向进排气端102流动并将信号传输给处理器，处理器控制电磁阀14延迟0.8～1.2s关闭，从而从外气道301排出气体，依次吸气、呼气循环，由于密封板9位于内气道302的面积大于外气道301的面积，因此在0.8～1.2s后密封板9已经离开外气道301的端面，排出呼出的气体，而此后关闭电磁阀14，能够避免进气管2内的气体对排出气体进行影响。

因此，通过上述的用在呼吸机上的呼吸阀及其控制方法能够使得呼吸阀在病人呼吸时更加顺畅，不会出现呼吸困难的情况，且能够提供合适温度的气源，为病人的康复起到更加积极的作用。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (9)

1.用在呼吸机上的呼吸阀，其特征在于，包括:

截面为矩形的阀体（1），阀体（1）内具有腔体（101）；

进气管（2）及外管（3），进气管（2）及外管（3）均设于阀体（1）的进排气端（102），进排气端（102）与呼吸端（103）相对设置，进气管（2）截面为矩形，外管（3）为形成在进气管（2）两相对面上的矩形管，进气管（2）的排气端内壁固定安装有座环（4），所述座环（4）的端部安装有可开合且限制气体从腔体（101）向进气管（2）内流动的膜片（5），所述座环（4）沿其轴向方向设有若干均布在座环（4）内壁的通气孔（6），所述进气管（2）的外圆周上形成有向延伸至外管（3）的进口位置并与进气管（2）之间的距离逐渐增大的分隔板（8），分隔板（8）位于外管（3）的进口位置的悬空端（802）与外管（3）管口的两相对的边平行，分隔板（8）的悬空端（802）与进气管（2）同外管（3）共用的管壁面平行，分隔板（8）的悬空端（802）至外管（3）远离进气管（2）管壁的距离为至进气管（2）与外管（3）共用管壁（801）的距离的0.2～0.7倍，分隔板（8）将外管（3）分为远离进气管（2）的外气道（301）和靠近进气管（2）的内气道（302），外气道（301）为呼出气体排出的气道，进气管（2）管壁上设有将内气道（302）与进气管（2）连通的连通孔（10），分隔板（8）的悬空端（802）转动设有密封板（9），所述密封板（9）与外气道（301）接触时形成密封，密封板（9）与外气道（301）不接触时，外气道（301）与阀体（1）内的腔体（101）连通，位于内气道（302）端口的密封板（9）能够在内气道（302）端口及内部自由转动。

2.如权利要求1所述的用在呼吸机上的呼吸阀，其特征在于，所述膜片（5）能够将通气孔（6）全部覆盖，所述通气孔（6）之间的间隔距离为2～5mm，通气孔（6）的直径为1～3mm。

3.如权利要求1所述的用在呼吸机上的呼吸阀，其特征在于，所述分隔板（8）组成内气道（302）的侧面中部垂直设有凸起部（11），所述凸起部（11）的高度为使得密封板（9）从与外管（3）的外气道（301）端面接触位置逆时针转动角度为30～70°。

4.如权利要求1所述的用在呼吸机上的呼吸阀，其特征在于，所述座环（4）内设有电阻式的螺旋加热圈（12），螺旋加热圈（12）不与座环（4）接触。

5.如权利要求1所述的用在呼吸机上的呼吸阀，其特征在于，所述外气道（301）与密封板（9）配合密封的端面上设有密封条（13），所述密封条（13）截面形状为三角形或类三角形，三角形的底面安装在外气道（301）的端面上，三角形的顶角与密封板（9）配合形成密封，三角形的顶角角度为20～50°。

6.如权利要求5所述的用在呼吸机上的呼吸阀，其特征在于，所述密封条（13）为橡胶材质，密封条（13）的厚度为2～5mm。

7.如权利要求1所述的用在呼吸机上的呼吸阀，其特征在于，所述阀体（1）与外气道（301）管壁相连位置设有向阀体外凸起的扩大部（7），所述扩大部（7）与阀体及外气道（301）管壁光滑过度连接。

8.如权利要求1～7之一所述的用在呼吸机上的呼吸阀，其特征在于，在连通孔（10）中设有电磁阀（14），所述阀体（1）中部分别设有温度传感器及气流流向检测器，所述电磁阀（14）、温度传感器及气流流向检测器分别于处理器连接。

9.如权利要求8所述的用在呼吸机上的呼吸阀的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）进气管内通有氧气，吸气时，温度传感器测得阀体内的温度，当温度过低时，处理器控制螺旋加热圈（12）以设定的功率工作，当温度处于正常值时，处理器控制螺旋加热圈（12）暂停工作，膜片（5）离开座环（4），氧气进入至腔体（101）中并流向呼吸端（103），此时气流流向检测器测得气流向呼吸端（103）流动并将信号传输给处理器，处理器控制电磁阀（14）马上打开，氧气进入至内气道（302）中，推动密封板（9）转动，使得密封板（9）与内气道（302）形成密封，避免氧气流入外气道（301）；

2）呼气时，膜片（5）与座环（4）端面接触并形成密封，阻止气体流入进气管（2），此时气流流向检测器测得气流向进排气端（102）流动并将信号传输给处理器，处理器控制电磁阀（14）延迟0.8～1.2s关闭，从而从外气道（301）排出气体，依次吸气、呼气循环。