CN108175916A - 一种可取代风机作为气源的睡眠呼吸机 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种可取代风机作为气源的睡眠呼吸机，涉及睡眠呼吸机技术领域；包括外壳、控制器、压电采集系统、气源系统、空气过滤系统和湿化系统，所述气源系统上设有气道腔体，所述气道腔体上设有进气单向阀和出气单向阀，所述气道腔体一侧连接振子，所述振子能够做往复运动。本发明通过振子的往复运动，为患者提供正压通气，能够取代涡轮风机，大大降低了睡眠呼吸机的成本和体积，噪音小，结构简单，易于实现，便于携带，舒适度高，适合大规模推广。

Description

一种可取代风机作为气源的睡眠呼吸机

技术领域

本发明涉及睡眠呼吸机技术领域，特别涉及一种可取代风机作为气源的睡眠呼吸机。

背景技术

睡眠呼吸暂停综合症是一种常见且日益受到重视的睡眠呼吸障碍疾病，睡眠呼吸机是治疗睡眠呼吸暂停综合症的一种十分有效的仪器。睡眠呼吸机的工作原理是在患者睡眠时向患者提供适当的气道正压，以使上气道的塌陷区被气流打开，使得患者呼吸气流畅通，从而避免呼吸暂停事件的发生。在评价睡眠呼吸机的性能指标中，噪声指标是一项十分重要的评价指标。睡眠呼吸机要求噪声越小越好，夜间过大的噪声会干扰患者和他人的睡眠，影响睡眠质量。现有的睡眠呼吸机都是用涡轮风机为患者提供正压通气的，其原理为涡轮风机高速旋转，产生正压的气体，通过管路和面罩为患者提供正压通气。涡轮风机叶片的高速旋转产生的巨大机械和气动噪声正是睡眠呼吸机产生噪音的主要来源。为降低噪声，有些睡眠呼吸机通过增加降噪结构降噪，而这样往往使得睡眠呼吸机的体积很大。另外，睡眠呼吸机制造成本中很大一部分为涡轮风机，涡轮风机较高的制造成本导致睡眠呼吸机的价格居高不下，消费者认可度低，不利于睡眠呼吸机的大规模推广。

发明内容

本发明提出一种可取代风机作为气源的睡眠呼吸机，大大降低了睡眠呼吸机的噪声，并大大降低了成本和体积，结构简单，易于实现，便于携带，舒适度高，适合大规模推广。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种可取代风机作为气源的睡眠呼吸机，包括外壳、控制器、压电采集系统、气源系统、空气过滤系统和湿化系统；其特征在于，所述气源系统上设有气道腔体，所述气道腔体上设有进气单向阀和出气单向阀，所述气道腔体一侧连接振子，所述振子能够做往复运动。

进一步的技术方案，所述振子通过弹性体与气道腔体的一侧连接。

进一步的技术方案，所述弹性体为硅胶膜片。

进一步的技术方案，所述进气单向阀和出气单向阀优选的采用硅胶膜片。

进一步的技术方案，还包括感应线圈，所述振子为铁芯，所述感应线圈位于振子一侧，所述感应线圈与控制器连接。

进一步的技术方案，所述振子为陶瓷压电片，所述陶瓷压电片连接有直流电源。

进一步的技术方案，还包括电机和凸轮，所述电机与控制器连接，所述电机动力输出端与凸轮连接，所述凸轮驱动振子做往复运动。

进一步的技术方案，所述出气单向阀的出气口连接有出气管。

进一步的技术方案，还包括电机和连接杆，所述电机与控制器连接，所述电机动力输出端与连接杆一端连接，所述连接杆另一端连接振子。

进一步的技术方案，所述弹性体为弹簧。

还包括电机和连接杆，所述电机与控制器连接，所述电机动力输出端与连接杆一端连接，所述连接杆另一端连接振子。

本发明的有益效果是：本发明通过振子的往复运动，配合两个单向阀使气道腔体产生正压空气，为患者产生正压通气，大大降低了睡眠呼吸机的噪音；由于能够完全替代涡轮风机，无需复杂的降噪结构，从而大大降低了成本，减小了体积。本发明结构简单，易于实现，便于携带，舒适度高，适合大规模推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的结构示意图；

图3为本发明实施例3的结构示意图；

图4为本发明实施例4的结构示意图；

在图中：1—气道腔体；2—进气单向阀；3—振子；4—弹性体；5—感应线圈；6—出气单向阀；7—出气管；8—凸轮；9—电机，10—连接杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提出的一种可取代风机作为气源的睡眠呼吸机，包括外壳、控制器、压电采集系统、气源系统、空气过滤系统和湿化系统。然而应当理解的是，本发明的睡眠呼吸机包括但不限于上述系统，如还可以包括加温系统，从而能够为患者提供适宜温度的潮湿空气。如图1所示，气源系统上设有气道腔体1，所述气道腔体1上设有进气单向阀2和出气单向阀6。设有的进气单向阀2与出气单向阀6都是单向导通，进气单向阀2在有气流流入气道腔体1时导通，出气单向阀6在有气流流出气道腔体1时导通。需要说明的是，除了上述以及现有技术中涉及的进出气口之外，气道腔体1应密封良好。进气单向阀2和出气单向阀6为硅胶膜片，硅胶膜片能够永久保持弹性，不容易硬化和老化，使用寿命长；由于表面光滑，不附着微生物，且与沉积物亲和力小，不易结垢；还具有耐高温，抗油，抗化学腐蚀能力，不可生物降解等优点，非常适合作为医疗器械用材料。应当理解的是，进气单向阀2和出气单向阀6的实现形式不限于硅胶膜片，可以是现有技术中的单向阀(又名止流阀)，也可以是其他的能够实现气流单向导通的结构形式。当进气单向阀2和出气单向阀6采用硅胶膜片时，可以是任何形状的片状体，该片状体的一端与气道腔体1固定连接，另一端实现开合，气道腔体1上设有用于流通空气的开口，片状体覆盖在气道腔体1上，且片状体的覆盖面积大于开口，以能够实现单向导通；进气单向阀2设置在气道腔体1内表面，以实现进气时单向导通；出气单向阀6设置在气道腔体1的外表面，以实现出气时单向导通。进气单向阀2和出气单向阀6可以安装在气道腔体1上的任何位置。优选的，出气单向阀6可以顺着气流的流通方向安装，如安装在如图1所示的振子3的对侧位置。出气单向阀6的出气口连接有出气管7，出气管7或与出气管7联通的管路中还可以设有供潮湿的、温度适宜的空气流入的进气口；或者在进气单向阀2之前设有管路，该管路输送有潮湿的、温度适宜的空气。

气道腔体1一侧连接振子3，振子3受机械能或电能驱动做往复运动。振子3的作用是使气道腔体1内部的体积大小产生变化，当振子3向右运动时，气道腔体1内部体积减小、气压减小，出气单向阀6关闭，在外界大气压的作用下，空气冲开进气单向阀2，进入气道腔体1内部；当振子3向左运动时，进气单向阀2关闭，出气单向阀6在气流的作用下导通。下面列举几个实施例，说明振子3的实现形式。

实施例1

本实施例的其他组件，外壳、控制器、压电采集系统、空气过滤系统、湿化系统、气道腔体1、进气单向阀2、出气单向阀6和出气管7，如上文所述设置。本实施例如图1所示，所述的睡眠呼吸机还设有感应线圈5，感应线圈5位于振子3一侧，振子3采用铁芯，感应线圈5与控制器连接。铁芯通过弹性体4与气道腔体1的一侧连接，弹性体4优选的为硅胶膜片。应当理解的是，弹性体4还可以是其它的能够将铁芯与气道腔体1连接的，韧性强的连接体，如弹性体4还可以是弹簧。由于进气单向阀2可以是硅胶膜片，那么进气单向阀2、弹性体4、弹性体4与进气单向阀2之间的气道腔体1，可经特殊工艺注塑为一体，以确保进气单向阀2、弹性体4与气道腔体1连接的牢固性，从而确保进气单向阀2、弹性体4经历数万次的摆动后仍能保持原样。需要特别说明的是，铁芯在不受任何外力作用时，其状态如图1所示，是内陷于气道腔体1内的。当控制器为感应线圈5通电，使得感应线圈5产生交变的磁场，磁场吸引铁芯向右运动，从而实现气道腔体1内部体积变大。当感应线圈5断电时，感应线圈5失电，磁场消失，铁芯向左复位。控制器以一定频率控制感应线圈5有电或失电，从而使铁芯做出规律的往复运动。

实施例2

如图2所示，与实施例1不同的是，振子3为陶瓷压电片，陶瓷压电片连接有直流电源，该直流电源与控制器连接，由控制器控制直流电源来控制陶瓷压电片的工作与否和振动频率。为陶瓷压电片通以直流电流，陶瓷压电片就会做高频往复运动。陶瓷压电片的形状可以是如图2所示的长方体形，也可以是任何其他形状。与实施例1不同的是，本实施例中的陶瓷压电片与气道腔体1的连接方式是这样实现的：气道腔体1一侧是一片具有弹性的弹性体4(可采用硅胶膜片实现)，陶瓷压电片用胶水粘贴固定在弹性体4上。

实施例3

如图3所示，与实施例1和实施例2不同的是，振子3以机械能实现往复运动。本实施例采用电机9和凸轮8实现，电机9与控制器连接，电机9动力输出端与凸轮8连接。电机9带动凸轮8转动，当凸轮8凸出端与振子3接触时，振子3向左运动。当凸轮8的凸出端离开振子3时，振子3复位，从而实现凸轮8驱动振子3做往复运动。需要说明的是，弹性体4具有一定的弹力，振子3为硬性、耐摩擦材质。

实施例4

与实施例1、实施例2和实施例3不同的是，本实施例未设置弹性体4。还包括电机9和连接杆10，所述电机9与控制器连接，所述电机9动力输出端与连接杆10一端连接，所述连接杆10另一端连接振子3。由此，振子3与连接杆10构成活塞，电机9驱动活塞做往复运动。能够理解的是，振子3与气道腔体1之间密封良好。

实施例1中振子3在电磁场作用下做往复运动，实施例2中的振子3在电能作用下做往复运动，实施例3和实施例4在机械能的作用下做往复运动。应当理解的是，以上只是列举了能够实现的几个实施例，还可以是其他类型的能够实现振子3往复运动的结构，在不脱离本发明原理的情况下，其他形式的能够实现振子3往复运动的实现形式也在本发明保护之列。另外，上文中所述的振子3沿水平方向往复运动，其也可以沿垂直方向，上下往复运动，其运动形式可依系统的整体气道管路设计或系统的实施效果而定。

应当说明的是，在实施本发明时，本领域技术人员根据具体实施情况，能够给出控制器的型号。

现有技术中，涡轮风机的价格通常在150-300元不等，进口涡轮风机甚至达到了600元，周围为其降噪所需的吸音棉还要几十元的成本，整个气源需要200-650元的成本；而本发明的结构成本50元左右，大大降低了睡眠呼吸机的成本。现有技术中，涡轮风机加上其固定和减噪结构，体积通常需要 而本发明结构简单，体积约为大大减小了睡眠呼吸机的体积和重量，具有很强的便携性。现有技术中，风机的高速旋转，风机的扇叶与空气的高速碰撞，产生了巨大的气动噪声，加之电机的轴承的摩擦噪音，通常需要复杂的降噪结构，使结构复杂，但效果不是很好；而本发明中，进气单向阀1、出气单向阀6均为软质硅胶结构，与气体碰撞没有太大的气动噪声，不需要复杂的降噪结构，系统在运行时噪音很小，大大提升了患者使用时的舒适度。本发明结构简单，易于实现，重量轻，便于携带，适合大规模推广使用。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可取代风机作为气源的睡眠呼吸机，包括外壳、控制器、压电采集系统、气源系统、空气过滤系统和湿化系统；其特征在于，所述气源系统上设有气道腔体(1)，所述气道腔体(1)上设有进气单向阀(2)和出气单向阀(6)，所述气道腔体(1)一侧连接振子(3)，所述振子(3)能够做往复运动。

2.根据权利要求1所述的一种可取代风机作为气源的睡眠呼吸机，其特征在于，所述振子(3)通过弹性体(4)与气道腔体(1)的一侧连接。

3.根据权利要求2所述的一种可取代风机作为气源的睡眠呼吸机，其特征在于，所述弹性体(4)为硅胶膜片。

4.根据权利要求1所述的一种可取代风机作为气源的睡眠呼吸机，其特征在于，所述进气单向阀(2)和出气单向阀(6)均为硅胶膜片。

5.根据权利要求1所述的一种可取代风机作为气源的睡眠呼吸机，其特征在于，还包括感应线圈(5)，所述振子(3)为铁芯，所述感应线圈(5)位于振子(3)一侧，所述感应线圈(5)与控制器连接。

6.根据权利要求1所述的一种可取代风机作为气源的睡眠呼吸机，其特征在于，所述振子(3)为陶瓷压电片，所述陶瓷压电片连接有直流电源。

7.根据权利要求1所述的一种可取代风机作为气源的睡眠呼吸机，其特征在于，还包括电机(9)和凸轮(8)，所述电机(9)与控制器连接，所述电机(9)动力输出端与凸轮(8)连接，所述凸轮(8)驱动振子(3)做往复运动。

8.根据权利要求1所述的一种可取代风机作为气源的睡眠呼吸机，其特征在于，所述出气单向阀(6)的出气口连接有出气管(7)。

9.根据权利要求1所述的一种可取代风机作为气源的睡眠呼吸机，其特征在于，还包括电机(9)和连接杆(10)，所述电机(9)与控制器连接，所述电机(9)动力输出端与连接杆(10)一端连接，所述连接杆(10)另一端连接振子(3)。

10.根据权利要求2所述的一种可取代风机作为气源的睡眠呼吸机，其特征在于，所述弹性体(4)为弹簧。