CN108543180A - 一种无创静音呼吸机 - Google Patents

Abstract

一种无创静音呼吸机，包括基座，基座上安装静音气道模组和湿化装置；静音气道模组包括储气室和汇流室；汇流室上设至少两个分流气道入口、至少两个气道隔板及汇流区域；储气室的进气口与分流气道入口连通；气道隔板将汇流室分隔成至少两个分流气道，至少两个分流气道向汇流区域汇流；所有分流气道的汇流点均连通至鼓风机的进气口，每路分流气道的横截面积之和均相同，所有分流气道的气道流向呈正向旋转或反向旋转；汇流区域的横截面积为鼓风机进气口横截面的1~1.5倍；所有分流气道入口的横截面积总和为储气室进气口横截面的1~1.5倍；静音气道模组和湿化装置之间设有气道转换结构，气道转换结构的转接气流通道的入口端空间小于出口端空间。

Description

一种无创静音呼吸机

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种无创呼吸机，尤其涉及一种无创静音呼吸机。

背景技术

近年来，随着环境污染加重（雾霾）以及特殊工种（暴露在粉尘工作环境下的工作者）的存在，越来越多的尘肺病以及呼吸道肺部疾病产生，因此，无创呼吸机的使用率大大增加。同时，呼吸机也越来越倾向于小巧、轻便、使用舒适，其中，舒适主要包括使用者呼吸的舒适度以及机器工作时的安静度（低噪音）。

常见的无创呼吸机类型主要有提供持续稳定正压通气装置（CPAP），提供自动正压通气装置（Auto CPAP）以及提供根据患者吸气、呼吸压力不同的正压通气装置(Bi-level)。目前，无创呼吸机普遍采用驱动鼓风机产生气源的方式提供持续气道正压通气，通过驱动鼓风机产生气源，气流经过内部气道，通过标准管路和呼吸面罩对患者进行辅助呼吸。

然而，鼓风机工作时产生的振动、转动机械音，以及气流在气道中摩擦产生的风噪声，均是影响呼吸机的舒适度的重要因素。

目前，大多数呼吸机的消音方案采用吸、隔、减结合的方式。例如现有无创呼吸机通常采用海绵等多孔状材料在内部气道做吸音，采用硅胶等柔性材料在内部气道做减振，采用加长的流道与密度高的材料做隔音。以上现有技术的缺点：1、降噪结构在内部气道，导致气道系统体积庞大；2、单一的长气道，导致气道系统无法灵活的变向，且增加气道系统阻抗，从而导致呼吸机流量检测精度不佳。

因此，为了解决上述问题，提供一种无创呼吸机是本发明所要研究的课题。

发明内容

本发明提供一种无创静音呼吸机，目的是为了克服现有无创呼吸机中存在降噪伴随气阻增大的矛盾，最终达到降低气道系统阻力，减小气道装置体积，同时达到降噪效果的目的。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无创静音呼吸机，包括基座，所述基座上安装有静音气道模组和湿化装置；所述静音气道模组包括储气室和汇流室；

所述汇流室上设有至少两个分流气道入口、至少两个气道隔板以及汇流区域；所述储气室上的进气口与汇流室上的至少两个分流气道入口连通；

所述的至少两个气道隔板将所述汇流室分隔成至少两个分流气道，该至少两个分流气道将由分流气道入口进入的至少两股气流向所述汇流区域汇流；所有分流气道的汇流点均连通至鼓风机的进气口，且每路分流气道的横截面积之和均相同，且所有分流气道的气道流向呈正向旋转或反向旋转；

所述汇流区域的横截面积为鼓风机进气口横截面的1~1.5倍；所有分流气道入口的横截面积总和为所述进气口横截面的1~1.5倍；

所述静音气道模组和湿化装置之间设有气道转换结构，该气道转换结构具有转接气流通道，所述转接气流通道上具有转接进气口和转接出气口；所述转接进气口连接鼓风机的出风口，所述转接出气口连接湿化装置的进气口，且所述转接气流通道的入口端空间小于出口端空间。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述基座具有底面和端面，所述基座的底面上设有至少两个缓冲连接件，所述静音气道模组通过至少两个所述缓冲连接件弹性连接在基座的底面上；所述基座的端面上设有端面进口，所述静音气道模组上的储气室进气口通过进气口连接件连接至所述基座的端面进口上；所述静音气道模组的储气室出气口通过出气口连接件连接至所述气道转换结构上的转接进气口。

2、上述方案中，所述缓冲连接件包括固定在基座底面上的固定座、内部具有通孔且用于弹性连接的缓冲体以及锁紧螺栓；对应的静音气道模组上设有一固定扣，在装配状态下，所述锁紧螺栓依次穿过固定扣、缓冲体，最终固定入固定座中，以将静音气道模组弹性连接在基座上。

3、上述方案中，至少一固定座的旁边设有半包围结构的侧挡片。

4、上述方案中，所述进气口连接件为第一弹性鼓包结构，该第一弹性鼓包结构一端连接所述端面进口，另一端连接储气室进气口，以实现静音气道模组与基座之间的缓冲连接。

5、上述方案中，所述出气口连接件为第二弹性鼓包结构，该第二弹性鼓包结构一端连接所述储气室出气口，另一端连接转接进气口，以实现静音气道模组与气道转换结构之间的缓冲连接。

6、上述方案中，所述气道转换结构由半封闭通道壳体和盖体组合而成；所述转接进气口和转接出气口分别位于气道转换结构的两侧面上，同时分别位于气道转换结构的两端区域；所述转接进气口位于通道壳体上，所述转接出气口位于盖体上。

7、上述方案中，所述转接气流通道两端均为平滑的弧面。

8、上述方案中，所述缓冲连接件设为三个，依次均匀间隔分布在静音气道模组的外周。

9、上述方案中，所有分流气道的气道流向呈正向旋转或反向旋转，这里的正向旋转或反向旋转是指他们的旋向一致，均与鼓风机叶轮转动方向一致或相反，即同为顺时针或同为逆时针。

10、上述方案中，所有分流气道的横截面积均相同，指的是每路分流气道入口中进入的气流经过分流后，各分流道的流速相同。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

1、静音气道模组采用气道分流，减小主气流的流速，降低了气道内气流与流道的摩擦风噪声；同时采用气道隔板导流，减小了风机进气口的涡流，有效降低气流互相干涉以及气流与鼓风机叶轮摩擦的风噪声。

2、在静音气道模组和湿化装置之间设有一气道转换结构，缩短了气道的长度，减小了气道系统的体积，并且由于转接气流通道的入口端空间小于出口端空间,能够有效降低噪音的产生。同时短距离转接气道实现了降低气道系统的阻抗，增加呼吸机系统的流量检测精度的效果。

3、静音气道模组中，汇流区域的横截面积为鼓风机进气口横截面的1-1.5倍；所有分流气道入口的横截面积总和为储气室进气口的横截面的1-1.5倍，通过特定比例的设置，确保气流在进入静音气道模组中不会发生急剧变化，保证气流的稳定性，避免紊流的产生，从而起到消音作用。

4、储气室和汇流室组合为模块，极大地简化了消音气道模组的结构，紧凑组合方式减小了静音气道模组的体积；简化的气道结构，降低了气道系统内的阻力，增加了呼吸机系统的流量检测精度。

5、在消音腔室中设置第一消音海绵，同时鼓风机外包裹第二消音海绵，软质的海绵材料，分隔分流流道与鼓风机，不仅降低鼓风机工作时的振动噪音，而且通过海绵本身不规则孔隙将气流部分风噪声转化为热能，从而降低噪音。

6、静音气道模组通过进气口连接件、出气口连接件以及缓冲连接件等柔性材料（例如硅橡胶），与周围结构呈“悬挂式”连接，减小静音气道模组（气道系统主流道）与呼吸机设备外壳的连接振动，与静音气道模组组合，实现二级降噪的效果。

附图说明

附图1为本发明实施例1无创呼吸机的装配图；

附图2为本发明实施例1无创呼吸机的局部装配图；

附图3为本发明实施例1附图2的立体爆炸图；

附图4为本发明实施例1无创呼吸机的剖视图；

附图5为本发明实施例1基座的俯视图；

附图6为本发明实施例1气道转换结构的立体图；

附图7为本发明实施例1气道转换结构的爆炸图；

附图8为本发明实施例1中消音装置的爆炸图；

附图9为本发明实施例1下罩体的立体图；

附图10为本发明实施例1下罩体的俯视图；

附图11为本发明实施例1下罩体挡板分布图；

附图12为本发明实施例2下罩体挡板分布图。

以上附图中，1、基座；10、底面；11、端面；12、端面进口；2、静音气道模组；20、上罩壳；200、储气室进气口； 201、储气室进气通道；202、储气室出气口；21、下罩壳；210、分流气道入口；211、气道隔板；212、分流气道；213、吸音隔板；214、汇流区域；215、第一消音海绵；216、第二消音海绵；22、鼓风机；220、鼓风机出气口；23、固定扣；3、湿化装置；4、气道转换结构；40、转接气流通道；41、转接进气口；42、转接出气口；43、通道壳体；44、盖体；5、缓冲连接件；50、固定座；51、缓冲体；52、侧挡片；6、进气口连接件；7、出气口连接件。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：一种无创静音呼吸机

参见附图1-11，包括一基座1，所述基座1上安装有一静音气道模组2和一湿化装置3。所述静音气道模组2包括一上罩壳20、一下罩壳21以及一鼓风机22，所述上罩壳20内设有储气室，下罩壳21内设有汇流室。所述上罩壳20上设有储气室进气口200、储气室进气通道201以及储气室出气口202。

所述下罩壳21中汇流室的侧壁上设有两个沿竖直方向布置的分流气道入口210，该分流气道入口210均由上罩壳20的储气室出气口202通入下罩壳21中。下罩壳21的中心区域设为汇流区域214，所述下罩壳21内还设有两个气道隔板211，每个气道隔板211分别由对应下罩壳21的分流气道入口210逐渐向下罩壳21的汇流区域214域弯曲延伸而成，所述的两个气道隔板211将汇流室分隔成两个分流气道212，该两个分流气道212将由分流气道入口210进入的两股气流向汇流区域214汇流。所有分流气道212的汇流点均连通至鼓风机22的进气口，每路分流气道212的横截面积均相同。本实施例中，所述的两路分流气道212之间的夹角为90°，事实上，所述的两路分流气道212之间的夹角范围为45°～180°均可。其中，两路分流气道212夹角为90°和120°为最佳方案。，将分流气道212的夹角设置在45°～180°之间，避免气流靠太近相互影响而导致噪音叠加。

所述下罩壳21内的底面还凸设有一吸音隔板213，该吸音隔板213由下罩壳21除分流气道入口210以外的内壁逐渐向下罩壳21的中心区域（汇流区域214）弯曲延伸而成，所述吸音隔板213与其中一气道隔板211之间的空间形成消音腔室。所述消音腔室内填充有第一消音海绵215。所述第一消音海绵215的朝向鼓风机22的内侧面为一向鼓风机22弯曲的圆弧面。所述鼓风机22的外周面上包裹有第二消音海绵216。

所述鼓风机22设于下罩壳21中心区域，每路分流气道212的气道旋向均与鼓风机22的叶轮转动方向一致，并均与鼓风机22进气口的切线方向相同。

所述下罩壳21中汇流区域214的横截面积为鼓风机22进气口横截面的1-1.5倍；所有分流气道入口210沿水平方向的横截面积总和为储气室进气口200沿竖直方向的横截面的1-1.5倍，从而保证气流在进入静音气道模组2中气流的稳定性、避免紊流的产生，从而起到消音作用。

所述静音气道模组2和湿化装置3之间设有一气道转换结构4，该气道转换结构4具有一转接气流通道40，该转接气流通道40一侧面具有转接进气口41，另一侧面设有转接出气口42，所述转接进气口41连接鼓风机22的出风口，所述转接出气口42连接湿化装置3的进气口，且所述转接气流通道40的入口端空间小于出口端空间。

具体地，参见附图6、7，所述气道转换结构4由一半封闭通道壳体43和一盖体44组合而成；所述转接进气口41和转接出气口42分别位于气道转换结构4的两侧面上，同时分别位于气道转换结构4的两端区域；所述转接进气口41位于通道壳体43上，所述转接出气口42位于盖体44上；所述转接进气口41的进气方向和转接出气口42的出气方向均与所述转接气流通道40垂直。所述转接气流通道40两端均为平滑的弧面。

本实施例中，所述基座1为L型结构，具有一基座底面10和一基座端面11，所述基座1的底面10上设有三个缓冲连接件5，所述静音气道模组2通过三个所述缓冲连接件5弹性连接在基座1的底面10上；所述基座1的端面11上设有一端面进口12，所述静音气道模组2上的储气室进气口200通过一进气口连接件6连接至所述基座1的端面进口12上；所述静音气道模组2的（鼓风机出气口220）通过一出气口连接件7连接至所述气道转换结构4上的转接进气口41。

其中，所述缓冲连接件5包括一固定在基座1底面10上的固定座50、一内部具有通孔且用于弹性连接的缓冲体51以及一锁紧螺栓；对应的静音气道模组2上设有一固定扣23，在装配状态下，所述锁紧螺栓依次穿过固定扣23、缓冲体51，最终固定入固定座50中，以将静音气道模组2弹性连接在基座1上。至少一固定座50的旁边设有一半包围的侧挡片52。

所述进气口连接件6为第一弹性鼓包结构，该第一弹性鼓包结构一端连接所述端面进口12，另一端连接储气室进气口200，以实现静音气道模组2与基座1之间的缓冲连接。所述出气口连接件7为第二弹性鼓包结构，该第二弹性鼓包结构一端连接所述鼓风机的出气口220，另一端连接转接进气口41，以实现静音气道模组2与气道转换结构4之间的缓冲连接。

参见附图12，其余与实施例1相同，不同之处在于：所述下罩体21内设有三个气道隔板211，该三个气道隔板211使下罩体21内的腔室分成三路分流气道212，该三路分流气道212沿下罩体21的周向间隔布置。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无创静音呼吸机，包括基座，所述基座上安装有静音气道模组和湿化装置；所述静音气道模组包括储气室和汇流室；

其特征在于：所述汇流室上设有至少两个分流气道入口、至少两个气道隔板以及汇流区域；所述储气室上的进气口与汇流室上的至少两个分流气道入口连通；

所述的至少两个气道隔板将所述汇流室分隔成至少两个分流气道，该至少两个分流气道将由分流气道入口进入的至少两股气流向所述汇流区域汇流；所有分流气道的汇流点均连通至鼓风机的进气口，且每路分流气道的横截面积均相同，且所有分流气道的气道流向呈正向旋转或反向旋转；

所述汇流区域的横截面积为鼓风机进气口横截面的1~1.5倍；所有分流气道入口的横截面积总和为所述进气口横截面的1~1.5倍；

所述静音气道模组和湿化装置之间设有气道转换结构，该气道转换结构具有转接气流通道，所述转接气流通道上具有转接进气口和转接出气口；所述转接进气口连接鼓风机的出风口，所述转接出气口连接湿化装置的进气口，且所述转接气流通道的入口端空间小于出口端空间。

2.根据权利要求1所述的无创静音呼吸机，其特征在于：所述基座具有底面和端面，所述基座的底面上设有至少一个缓冲连接件，所述静音气道模组通过至少一个所述缓冲连接件弹性连接在基座的底面上；所述基座的端面上设有端面进口，所述静音气道模组上的进气口通过进气口连接件弹性连接至所述基座的端面进口上；所述静音气道模组的出气口通过出气口连接件弹性连接至所述气道转换结构上的转接进气口。

3.根据权利要求2所述的无创静音呼吸机，其特征在于：所述缓冲连接件包括固定在基座底面上的固定座、内部具有通孔且用于弹性连接的缓冲体以及锁紧螺栓；对应的静音气道模组上设有固定扣，在装配状态下，所述锁紧螺栓依次穿过固定扣、缓冲体，最终锁入固定座中，以将静音气道模组弹性连接在基座上。

4.根据权利要求3所述的无创静音呼吸机，其特征在于：至少一固定座的旁边设有半包围结构的侧挡片。

5.根据权利要求2所述的无创静音呼吸机，其特征在于：所述进气口连接件为第一弹性鼓包结构，该第一弹性鼓包结构一端连接所述端面进口，另一端连接储气室进气口，以实现静音气道模组与基座之间的缓冲连接。

6.根据权利要求2所述的无创静音呼吸机，其特征在于：所述出气口连接件为第二弹性鼓包结构，该第二弹性鼓包结构一端连接所述鼓风机出气口，另一端连接所述转接进气口，以实现静音气道模组与气道转换结构之间的缓冲连接。

7.根据权利要求1所述的无创静音呼吸机，其特征在于：所述气道转换结构由半封闭通道壳体和盖体组合而成；所述转接进气口和转接出气口分别位于气道转换结构的两侧面上，同时分别位于气道转换结构的两端区域；所述转接进气口位于通道壳体上，所述转接出气口位于盖体上。

8.根据权利要求7所述的无创静音呼吸机，其特征在于：所述转接气流通道两端面均为平滑的弧面。

9.根据权利要求2所述的无创静音呼吸机，其特征在于：所述缓冲连接件设为三个，依次均匀间隔分布在静音气道模组的外周。