CN107929029B - 一种排痰机气体振动发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种排痰机气体振动发生装置，有效的解决了目前气体振动发生装置体积过大过于笨重，振幅频率不可调的问题；解决的技术方案包括壳体，壳体被两块隔板分为左中右三个腔室，中间腔室上端开有进气孔和排气孔，排气孔处安装有配气盘；中间腔室内安装有活塞，活塞上开有竖向的左通孔和右通孔，左右通孔经导管和左右腔室连通，中间腔室内铰接有上连杆和下连杆，两连杆之间连接有拉簧，活塞上开有竖槽，下连杆的下端置于竖槽内，两个隔板上分别穿有一个推杆，左推杆右端和右推杆左端均和上连杆上端接触；本发明构思新颖，结构巧妙，体积轻巧易携带，振幅频率均可调节，且调节方便快速，相比于传统的排痰机气体振动发生装置具有显著的进步。

Description

一种排痰机气体振动发生装置

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体是一种排痰机气体振动发生装置。

背景技术

肺部疾病是威胁人类健康的一大疾病，患有肺部疾病的患者通常有痰多的症状，痰液积聚在呼吸道内如果不能及时排除，会阻塞呼吸道影响患者呼吸，而且容易滋生细菌导致感染，给患者带来其他的并发症和健康隐患。咳嗽是人体排痰的一种有效方式，通过肺部气流的快速冲出促进痰液的排出，然而，很多年老体弱的患者由于身体虚弱气短，不能依靠自己有效排痰。叩击背部会引起肺脏的振动，这种振动可以传递到气道、并引起气道分泌物振动时，气道分泌物的流动性增加，这样流动的分泌物刺激气道粘膜后可以引起咳嗽，从而达到叩击背部诱发咳嗽、清除气道分泌物的目的，目前排痰背心是一种较为普遍的排痰装置，通过向背心内通入振动气体使背心振动从而叩击患者胸背部以达到排痰的目的。

现有气体振动发生装置体积过大过于笨重，不便于携带，对于气短痰多的体弱患者会造成携带不便的问题。其次，现有的气体振动发生装置多采用曲柄滑块或偏心轴加连杆等传动结构实现往复运动，那么装置的体积最小也需满足传动构件的安装空间加上行程空间，若要缩减体积，必须减小构件体积和缩减行程，然而减小构件体积和缩减行程就不能保证振动气体的流量和振动强度，是排痰效果不理想，而且，现有的气振动发生装置不能调节振动气体的振幅强度和频率，致使排痰背心叩拍力度和速度可调性差，适应性差。

综上，设计一种新型的排痰机气体振动发生装置是亟需解决的问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种排痰机气体振动发生装置，有效的解决了目前气体振动发生装置体积过大过于笨重，振幅频率不可调的问题。

其解决的技术方案是，一种排痰机气体振动发生装置，包括壳体，壳体内设有两块竖直的隔板，两块隔板将壳体分为左中右三个腔室，中间腔室上端开有两个左右布置的进气孔，下端开有一个排气孔，排气孔的孔口处安装有配气盘；中间腔室内安装有可左右滑动的活塞，活塞的上下表面分别和中间腔室的上下表面滑动贴合，活塞上左右并排开有竖向的左通孔和右通孔，活塞左侧安装有和左通孔连通的左导管，左导管左端穿过隔板插入左腔室内，活塞右侧安装有和右通孔连通的右导管，右导管右端穿过隔板插入右腔室内；

中间腔室内安装有上连杆和下连杆，壳体前侧板上固定有一个安装轴，上连杆的下端和下连杆的上端套装在安装轴上，上连杆和下连杆可在竖直面内左右转动，上连杆和下连杆之间连接有拉簧，活塞前表面开有竖槽，下连杆的下端置于竖槽内；左侧的隔板上部穿有可左右滑动的左推杆，右侧的隔板的上部穿有可左右滑动的右推杆，左推杆上套装有可使左推杆向左弹出的第一左压簧，右推杆上套装有可使右推杆向右弹出的第一右压簧，左推杆右端和右推杆左端均和上连杆上端接触。

本发明构思新颖，结构巧妙，体积轻巧易携带，振幅频率均可调节，且调节方便快速，相比于传统的排痰机气体振动发生装置具有显著的进步。

附图说明

图1为本发明俯视图。

图2为图1中活塞位于左位时的A-A剖视图。

图3为图1中活塞位于右位时的A-A剖视图。

图4为图1中活塞位于左位时的B-B剖视图。

图5为图1中活塞位于右位时的B-B剖视图。

图6为图2中C-C剖视图。

图7为图4中D处放大图。

图8为图4中E处放大图。

图9为左推杆处的左视图。

图10为配气盘俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。

由图1至图10给出，本发明包括壳体1，壳体1内设有两块竖直的隔板2，两块隔板2将壳体1分为左中右三个腔室，中间腔室上端开有两个左右布置的进气孔3，下端开有一个排气孔4，排气孔4的孔口处安装有配气盘7；中间腔室内安装有可左右滑动的活塞8，活塞8的上下表面分别和中间腔室的上下表面滑动贴合，活塞8上左右并排开有竖向的左通孔9和右通孔10，活塞8左侧安装有和左通孔9连通的左导管11，左导管11左端穿过隔板2插入左腔室内，活塞8右侧安装有和右通孔10连通的右导管12，右导管12右端穿过隔板2插入右腔室内；

中间腔室内安装有上连杆13和下连杆14，壳体1前侧板上固定有一个安装轴，上连杆13的下端和下连杆14的上端套装在安装轴上，上连杆13和下连杆14可在竖直面内左右转动，上连杆13和下连杆14之间连接有拉簧15，活塞8前表面开有竖槽16，下连杆14的下端置于竖槽16内；左侧的隔板2上部穿有可左右滑动的左推杆17，右侧的隔板2的上部穿有可左右滑动的右推杆18，左推杆17上套装有可使左推杆17向左弹出的第一左压簧19，右推杆18上套装有可使右推杆18向右弹出的第一右压簧20，左推杆17右端和右推杆18左端均和上连杆13上端接触。

为实现振动气体的振动强度可调，所述的第一左压簧19外与其同轴套装有第二左压簧21，第二左压簧21左端连接有多块左弧形板22，多块左弧形板22圆周均布形成垂直于弹簧轴线的环形，环孔小于第二左压簧21的内径，相邻的两个左弧形板22之间留有间隔，左推杆17左端安装有多根位于左弧形板22左侧的径向的左挡杆23，多根左挡杆23可通过左弧形板22之间的间隔，左推杆17位于中间腔室内的一段上套装有垂直于左推杆17的左滚轮24，左滚轮24通过滑键滑动套装在左推杆17上且上部露出壳体1外；右推杆18上安装有第二右压簧25、右弧形板、右挡杆27以及右滚轮28，右推杆18上的所有部件与左推杆17上的所有部件关于上连杆13上端呈左右对称安装。

所述的配气盘7为圆盘状，配气盘7上开有多个轴向的通孔29，多个通孔29圆周均布。

为保证上连杆13和下连杆14不会越位，所述的上连杆13左右两侧和下连杆14左右两侧均设有一个限位块30。

为保证第二左压簧21和第二右压簧25不会因自重下垂，所述的第二左压簧21和第二右压簧25外分别套有一个固定于隔板2上的保持套31。

本发明在具体使用时，两个进气孔3连接有同一个进气管，排气孔4孔口处的配气盘下端连接有排气管，进气管接通气泵或其他高压气源，气泵由电机驱动；初始状态时，在拉簧15的作用下，活塞8处于左位或右位，两侧档杆和两侧弧形板之间的间隔相对或错位，以下以活塞8初始位于左位且档杆和间隔相对为例介绍本发明的具体使用和工作过程。

活塞8位于左位时，活塞8上左通孔9的上孔口和壳体1上左侧的进气孔3相通，下孔口和排气孔4错位从而封闭，活塞8上端面将右侧的进气孔3封闭，右通孔10的上孔口和进气孔3错位从而封闭，下孔口和排气孔4相通，此时启动气泵的电机，气泵向进气管内泵入气体，气体经由进气管、左通孔9和左导管11进入壳体1的左腔室内，由于左通孔9的下孔口封闭，左腔室只能进气不能排气，随着气体的泵入，左腔室内的气压逐渐升高，气压升高使左推杆17左端面上的压力增大，左推杆17克服第一压簧的弹力经左挡杆23推动第一压簧向右运动，由于左挡杆23和左弧形板22的间隔相对，所以左挡杆23从间隔中通过不能推动第二左压簧21，随着左推杆17的右移，左推杆17右端推动与其接触的上连杆13的上端绕下端铰接点向右转动，上连杆13转动到与下连杆14成一条直线时，拉簧15被拉至最长状态，继续向右转动会越过直线位置，在上连杆13刚越过直线位置时，拉簧15在之前转动过程中积蓄的拉力会在瞬间释放，拉动下连杆14瞬间动作转动至最右侧位置，拉簧15缩短至极限位置内的最短值，下连杆14向右转动时，其下端通过竖槽16推动活塞8同步向右滑动，快速完成活塞8位置的切换；上述过程中，由于左导管11和右导管12置于腔室内的端部面积很小，所以左右腔室内的压强差对活塞左右两侧造成的压力差可忽略不计；活塞8切换到右位后，左通孔9的上孔口和进气孔3错位封闭，下孔口和排气孔4相对从而接通，左腔室只能排气不能进气，同时左侧的进气孔3被活塞8上表面封闭，右通孔10的上孔口和右侧的进气孔3接通，下孔口和排气孔4错位封闭，右腔室只进气不能排气，从而实现左右腔室进气排气的切换；左腔室内的气体在气压的作用下经由左导管11、左通孔9、排气孔4和配气盘7喷出，同时配气盘7转动实现排气管的交替接通和关闭，气体一股一股的喷出进入排痰背心内，从而实现排痰背心的振动；在左腔室排气的同时，右腔室内进气，左腔室的排气速度和右腔室的进气速度设置为同速，所以左腔室内压强逐渐下降，左推杆17在第一左压簧19的作用下逐渐向左移动，右腔室内压强逐渐上升，右推杆18逐渐推动第一右压簧20向左运动，由于左腔室排气速度和右腔室进气速度相同，所以左推杆17和右推杆18的移动速度相同，右推杆18的左端推动与其接触的上连杆13上端向左转动，当上连杆13转动至于下连杆14成直线位置时，拉簧15被拉至最长状态，继续向左转动会越过直线位置，在上连杆13刚越过直线位置时，拉簧15在之前转动过程中积蓄的拉力会在瞬间释放，拉动下连杆14瞬间动作转动至最左侧位置，拉簧15缩短至极限位置内的最短值，下连杆14向左转动的同时，其下端通过竖槽16推动活塞8同步向左滑动，完成活塞8位置的快速切换；活塞8切换到左位后，左腔室进气，右腔室排气，一段间隔后活塞8再次切换到右位，如此循环，实现气体在左右腔室内的加压和排气，在加压的同时不间断的为排痰背心提供振动气体；

若要提高左右腔室内的气体排出时的压强，则拨动两个滚轮使其均转动至偏离标记位置，滚轮转动通过滑键带动左推杆17和右推杆18转动，从而使两个推杆端部的挡杆和弧形板之间的间隔错位，则左推杆17向右移动时将同时带动第一左压簧19和第二左压簧21向右移动，右推杆18向左移动时将同时推动第一右压簧20和第二右压簧25向左移动，左右推杆18所需克服的弹簧压力增大，活塞8切换时左右腔室内的气体压力也相应增大，从而实现提高排出气体压力的目的，需要减小排出气体压力时，将滚轮调节至标记位置即可；

若要调节气体振动的频率，通过调节配气盘7电机的转速从而调节配气盘7的转速，使其接通关闭的频率加快或降低，即可调节振动气体的频率；为保证进气排气的平衡，在调节配气盘7转速的同时需要将气泵的转速调到与配气盘7相匹配的转速。

本发明具有以下显著地优点：

本发明体积小，轻便易携带；本明完全摒弃了现有的通过机械往复运动带动气膜振动产生振动气体的方式，采用了一种全新的方式，即增压后的气体间歇式喷出产生振动气体；本发明设计了左中右三个腔室，通过活塞的左右移动实现左右腔室的充气排气切换，又通过推杆和连杆实现活塞的自动切换，实现左右腔室内交替充气排气，气体在腔室内增压后通过配气盘实现间歇式排出，从而使排痰背心产生振动，只需提高壳体强度，就可在很小的壳体空间内充入足量的气体，在缩小体积的同时还能保证振动气体的流量和强度。

振动气体的振幅、频率均可调；本发明在推杆上套装了两个压簧，通过挡杆和弧形板相对位置的转换控制第二压簧动作或不动作，从而调节活塞切换时所需的腔室内气体压强，实现腔室排气时的压强，即可实现气体振动时的振幅强度，还可在此基础上增加弹簧的数量来增大可调范围；通过调节配气盘的转速即可调节气体振动的频率。

本发明构思新颖，结构巧妙，体积轻巧易携带，振幅频率均可调节，且调节方便快速，相比于传统的排痰机气体振动发生装置具有显著的进步。

Claims (5)

1.一种排痰机气体振动发生装置，包括壳体（1），其特征在于，壳体（1）内设有两块竖直的隔板（2），两块隔板（2）将壳体（1）分为左中右三个腔室，中间腔室上端开有两个左右布置的进气孔（3），下端开有一个排气孔（4），排气孔（4）的孔口处安装有配气盘（7）；中间腔室内安装有可左右滑动的活塞（8），活塞（8）的上下表面分别和中间腔室的上下表面滑动贴合，活塞（8）上左右并排开有竖向的左通孔（9）和右通孔（10），活塞（8）左侧安装有和左通孔（9）连通的左导管（11），左导管（11）左端穿过隔板（2）插入左腔室内，活塞（8）右侧安装有和右通孔（10）连通的右导管（12），右导管（12）右端穿过隔板（2）插入右腔室内；

中间腔室内安装有上连杆（13）和下连杆（14），壳体（1）前侧板上固定有一个安装轴，上连杆（13）的下端和下连杆（14）的上端套装在安装轴上，上连杆（13）和下连杆（14）可在竖直面内左右转动，上连杆（13）和下连杆（14）之间连接有拉簧（15），活塞（8）前表面开有竖槽（16），下连杆（14）的下端置于竖槽（16）内；左侧的隔板（2）上部穿有可左右滑动的左推杆（17），右侧的隔板（2）的上部穿有可左右滑动的右推杆（18），左推杆（17）上套装有可使左推杆（17）向左弹出的第一左压簧（19），右推杆（18）上套装有可使右推杆（18）向右弹出的第一右压簧（20），左推杆（17）右端和右推杆（18）左端均和上连杆（13）上端接触。

2.根据权利要求1所述的一种排痰机气体振动发生装置，其特征在于，所述的第一左压簧（19）外与其同轴套装有第二左压簧（21），第二左压簧（21）左端连接有多块左弧形板（22），多块左弧形板（22）圆周均布形成垂直于弹簧轴线的环形，环孔小于第二左压簧（21）的内径，相邻的两个左弧形板（22）之间留有间隔，左推杆（17）左端安装有多根位于左弧形板（22）左侧的径向的左挡杆（23），多根左挡杆（23）可通过左弧形板（22）之间的间隔，左推杆（17）位于中间腔室内的一段上套装有垂直于左推杆（17）的左滚轮（24），左滚轮（24）通过滑键滑动套装在左推杆（17）上且上部露出壳体（1）外；右推杆（18）上安装有第二右压簧（25）、右弧形板、右挡杆（27）以及右滚轮（28），右推杆（18）上的所有部件与左推杆（17）上的所有部件关于上连杆（13）上端呈左右对称安装。

3.根据权利要求1所述的一种排痰机气体振动发生装置，其特征在于，所述的配气盘（7）为圆盘状，配气盘（7）上开有多个轴向的通孔（29），多个通孔（29）圆周均布。

4.根据权利要求1所述的一种排痰机气体振动发生装置，其特征在于，所述的上连杆（13）左右两侧和下连杆（14）左右两侧均设有一个限位块（30）。

5.根据权利要求2所述的一种排痰机气体振动发生装置，其特征在于，所述的第二左压簧（21）和第二右压簧（25）外分别套有一个固定于隔板（2）上的保持套（31）。

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