CN110279990B - 呼吸训练器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种呼吸训练器，属于医疗保健器械领域，包括壳体结构，其特征在于：还包括管道、阻抗装置和计数装置；所述的壳体下腔内设有设有进水口和出水口；左腔的上方设有浮子；壳体中腔内设有拨杆、轮盘和一号轴；所述的竖直杆上位于中腔内的位置设有轴环；拨杆一端上设有槽口，另一端固定设有两个上下排列的拨片；拨杆处设有转轮；壳体上腔内设有发条、二号轴、棘轮机构和齿轮；壳体的上方设有指针；壳体内设有内啮合棘轮机构，包括棘轮和棘爪；棘轮的外侧壁设有一系列的齿，形成一齿轮结构，棘轮旁设有一齿轮。与现有技术相比较具有能够设置呼吸气量和呼吸次数的特点。

Description

呼吸训练器

技术领域

本发明涉及一种医疗保健设备，特别是一种呼吸训练器。

背景技术

慢性疾病、劳累、不良的生活习惯、年老等因素均影响人体的肺功能， 导致肺活量的降低，引起浅呼吸的通气方式，进而诱发多种疾病，因此进行呼吸功能的锻炼很有必要。呼吸训练是指分为吸气训练和吐气训练两种训练，其中吸气是一种主动过程，其需要靠主动收缩使胸腔扩大，使肺内压力降低，当肺内压力低于大气压时，空气便会吸入肺中；而呼气的原理与吸气一样是根据压力差，即肺内压力大过大气压。吐气呼吸训练对于体内气体交换的效率，有显著的帮助。

呼吸训练器采用阻抗训练基础原理，使用者透过吸气训练器吸气时需费力去抵抗训练器设定的阻抗，以增加吸气肌力，借此增加呼吸肌强度与耐受度。目前训练设备对每次呼气量多少缺乏提示，不够直观或提示无趣味性，这不利于训练者坚持训练，另外在同样的训练次数下，不同的呼吸气量对呼吸训练产生的效果不同，因此有必要根据患者的身体情况，按照一定的的呼吸气量进行呼吸训练；目前训练设备没有训练次数的统计，因此经过一段时间的呼吸训练后，使用者可能会往往不知道已经进行了多少次的呼吸训练了，会造成训练次数过或不足的现象。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种能够计次计量的呼吸训练器。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种呼吸训练器，包括壳体结构，其特征在于：还包括管道、阻抗装置和计数装置；所述的壳体内部设有两个水平隔板，即上隔板和下隔板，将壳体内部分割成上、中、下三个腔体；下腔内设有竖直隔板，通过竖直隔板将下腔分成左右两个腔体；壳体内注水，竖直隔板的下端设有通水孔；下腔所在的壳体上设有进水口和出水口，进水口位于左腔上方，出水口位于右腔下方；左腔的上方设有浮子，浮子上方固定设有竖直杆，竖直杆穿过下隔板上的孔，竖直杆与下隔板之间为密封连接；竖直杆的上部位于中腔内；壳体中腔内设有拨杆、轮盘和一号轴；所述的竖直杆上位于中腔内的位置设有轴环；所述的拨杆的中间位置与水平隔板或固定在水平隔板上的装置相铰接，使拨杆形成杠杆结构；拨杆一端上设有槽口，所述的槽口卡在轴环上，当竖直杆和轴环上下运动时带动拨杆同步上下运动；拨杆的另一端固定设有两个上下排列的拨片，即上拨片和下拨片，与拨杆组成Y形结构，该端两个拨片在水平方向上各错开一定的角度；拨杆处设有转轮，转轮的周边设有一系列的呈圆周排列的轮齿，两个相邻的轮齿之间的位置形成齿槽；两个拨片的水平间距等于两个相邻轮齿间距的一半，两个拨片竖直间距小于转轮的厚度；壳体上腔内设有发条、二号轴、棘轮机构和齿轮；壳体的上方设有指针，壳体上壁上表面上设有刻度，形成表盘；壳体内上部设有二号轴，二号轴的上端穿过壳体上壁与指针固定连接；壳体内设有发条，发条一端固定在壳体上壁上，另一端固定在二号轴上，当指针偏离0刻度时，通过发条的弹性作用驱动二号轴旋转，使指针恢复至0刻度位置处；壳体内设有内啮合棘轮机构，包括棘轮和棘爪；所述的棘轮为圆盘结构，内部设有圆形空腔，空腔侧壁上设有一系列的棘齿，形成棘轮；二号轴穿过棘轮的空腔，二号轴上设有与棘轮相匹配的棘爪；当棘轮的位置固定住时，通过棘轮棘爪的作用使二号轴只能够单向旋转，其旋转的方向使指针所指的刻度逐渐变大；棘轮的外侧壁设有一系列的齿，形成一齿轮结构，棘轮旁设有一齿轮，该齿轮与棘轮外啮合；所述的齿轮和转轮共同固定在一号轴上，所述的一号轴穿过齿轮和转轮的轴心处并与其固定连接，从而使二者能够同步旋转。

上述的阻抗装置包括单向门和单向阀，所述的单向门位于壳体竖直隔板的通水孔处，单向门位于竖直隔板的右侧上；所述的单向阀穿过单向门，通过单向阀的作用只能够使水单向从右向左流动，单向阀内设有阻尼弹簧。

与现有技术相比较，本发明具有以下突出的有益效果：

1、能够统计训练次数，以便于合理安排训练；

2、能够设置呼吸气量。

附图说明

图1是本发明的实施例1的结构示意图。

图2是轮盘和拨片不同状态时俯视示意图。

图3是轮盘和拨片不同状态时正视示意图。

图4是指针和表盘俯视图。

图5是本发明棘轮机构和齿轮俯视图。

图6是本发明实施例2的结构示意图。

图7是实施例2中吹气时进气阀和出气阀的结构示意图。

图8是实施例2中吸气时进气阀和出气阀的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明进一步说明。本文中所提及的左右关系仅仅是针对说明书附图角度而言，左右方向由观察角度决定，不具有绝对性。

实施例1中，如图1所示，本发明主体结构为壳体36结构，还包括管道、阻抗装置和计数装置。壳体36内部设有两个水平隔板，即上隔板34和下隔板17，将壳体36内部分割成上、中、下三个腔体。下腔20内设有竖直隔板21，通过竖直隔板21将下腔20分成左右两个腔体。壳体36内注水，竖直隔板21的下端设有通水孔22，通过通水孔22的作用使左右两个腔体内的水相互流动。壳体36上设有进水口30和出水口23，进水口位于左腔上方，出水口位于右腔下方。左腔19的上方设有浮子24，浮子24上方固定设有竖直杆33，竖直杆33穿过下隔板17上的孔，竖直杆33与下隔板17之间为密封连接，竖直杆33的上部位于中腔31内。所述的阻抗装置用于提供呼吸过程中的阻力，从而起到呼吸训练的效果。本实施例中，所述的阻抗装置包括单向门37和单向阀38，所述的单向门37位于壳体竖直隔板21的通水孔22处，单向门37位于竖直隔板21的右侧上，从而只能够向右单向打开，无法向左打开。所述的单向阀38穿过单向门37，通过单向阀38的作用只能够使水单向从右向左流动，单向阀38内设有阻尼弹簧，通过弹簧的作用使左、右腔18、19只有能够达到一定的压力差后才能够将单向阀38打开，使水从右腔18流向左腔19。其中单向阀38的具体结构同现有技术，唯独弹簧的弹性系数略大，从而起到提供阻力的作用。当左腔19内的水流向右腔18时，可以轻松将单向门37打开；当右腔18内的水流向左腔19时，单向门37关闭，只有左、右腔19、18产生一定的压力差后才能够将单向打开，使水从右腔18流向左腔19。

壳体中腔31内设有拨杆6、轮盘11和一号轴9。所述的竖直杆33上位于中腔31内的位置设有轴环32。所述的拨杆6的中间位置与水平隔板或固定在水平隔板上的装置相铰接，使拨杆6形成杠杆结构。拨杆6一端上设有槽口，所述的槽口卡在轴环32上，当竖直杆33和轴环32上下运动时带动拨杆6同步上下运动。拨杆6的另一端固定设有两个上下排列的拨片7，即上拨片和下拨片，与拨杆6组成Y形结构，该端两个拨片7在水平方向上各错开一定的角度。拨杆6处设有转轮11，所述的转轮11在发条4的驱动下有旋转的趋势，转轮11的周边设有一系列的呈圆周排列的轮齿，两个相邻的轮齿之间的位置形成齿槽。两个拨片7的水平间距等于两个相邻轮齿间距的一半，两个拨片7竖直间距小于转轮11的厚度，从而使两个拨片7中至少有一个卡在齿槽内，通过拨片7阻止转轮11的旋转。如图2、3所示，自然状态时下拨片位于齿槽内，上拨片位于齿槽的上方；当竖直杆33上升时，拨杆6的槽口端向上抬起，两个拨片7向下运动，上拨片卡在齿槽内，下拨片运动至齿槽的下方，由于两个拨片7之间的水平间距等于轮齿间距的一半，从而转轮11能够旋转二分之一个轮齿间距的距离；当竖直杆33下降后，两个拨片7上升复位，下拨片运动至齿槽内，上拨片运动至齿槽的上方，在这个过程中，转轮11再次旋转二分之一个轮齿间距的距离。即竖直杆33每上下运动一次，转轮11得以旋转一个轮齿间距的距离。

壳体上腔35内设有发条4、二号轴5、棘轮机构和齿轮10。壳体36的上方设有指针3，如图4所示，壳体上壁8上表面上设有刻度，形成表盘。壳体36内上部设有二号轴5，二号轴5的上端穿过壳体上壁8与指针3固定连接。壳体36内设有发条4，发条4一端固定在壳体上壁8上，另一端固定在二号轴5上，当指针3偏离0刻度时，通过发条4的弹性作用驱动二号轴5旋转，使指针3恢复至0刻度位置处。壳体36内设有内啮合棘轮机构，包括棘轮1和棘爪2。如图1、5所示，所述的棘轮1为圆盘结构，内部设有圆形空腔，空腔侧壁上设有一系列的棘齿，形成棘轮1。二号轴5穿过棘轮1的空腔，二号轴5上设有与棘轮1相匹配的棘爪2。当棘轮1的位置固定住时，通过棘轮1棘爪2的作用使二号轴5只能够单向旋转，其旋转的方向使指针3所指的刻度逐渐变大。棘轮1的外侧壁设有一系列的齿，形成一齿轮结构，棘轮1旁设有一齿轮10，该齿轮10与棘轮1外啮合。所述的齿轮10和转轮11共同固定在一号轴9上，所述的一号轴9穿过齿轮10和转轮11的轴心处并与其固定连接，从而使二者能够同步旋转。

操作流程如下：使用前首先将两根管道12分别连接在进水口30和出水口23上，根据患者的肺活量调节下腔20的水量，具体为当肺活量大时可以适当减少下腔20内的水量，肺活量小时可以向下腔20内注水。当下腔20内水位较高时可以用少量的空气即可使右腔18水位升起并将浮子24顶起，当下腔20水位较低时需要用较多的空气才能够使右腔18水位升起并将浮子24顶起。然后设置呼吸训练的次数，例如训练100次时，手动旋转指针3，使其指向刻度100。

吹气训练时，通过连接在出水口23的管道12向右腔18内吹气，通过气压将右腔18内的水排进左腔19内，左腔19内水位升高，直到没过浮子24，通过浮力作用将浮子24向上顶起；然后使用者口部松开管道12，右腔18内气压恢复至大气压力，左腔19水位下降，浮子24随之下降。在此过程竖直杆33随浮子24进行了一次升降运动，通过轴环32带动拨杆6同步上下运动一次，通过拨片7和转轮11的作用使得转轮11旋转一个轮齿间距的距离，其中旋转的动力来自于发条4的弹力，齿轮10随之旋转相同的角度，从而指针3得以旋转一个刻度值的角度。经过周而复始的呼气之后，直到指针3指向0刻度，此时呼气训练完毕。在此过程中通过单向阀38提供阻抗，实现呼气的训练。吸气训练时，通过进水口30连接的管道12进行吸气，左腔19内空气减少，气压降低，水位升高，将浮子24浮起，通过各结构使指针3旋转一个刻度的角度，经过周而复始的吸气后，直到指针3指向0刻度，吸气训练完毕。

实施例2中，本实施例与实施例1的主要区别在于阻抗装置的不同，实施例1中的阻抗装置采用单向门37和单向阀38，在实施例2中的阻抗装置采用进气阀和出气阀结构。下文中相对实施例2与实施例1之间的区别技术特征加以详细叙述，本实施例中未提及的技术特征同实施例1。

如图6所示，所述的进气阀16和出气阀29位于壳体中腔内。壳体中腔31所在的位置上设有孔，能够与外部气体进行自由交换。

所述的进气阀16和出气阀29各包括阀体和活塞。进气阀体13和出气阀体28内部均设有圆柱形的空腔，所述的活塞分别位于各自的空腔内。其中进气阀体13的左端设有c口，通过c口连接管道12，右端设有a口，连通阀体内外。进气活塞15右侧设有一号弹簧14，通过一号弹簧14的作用将进气活塞15向左顶。所述的进气阀体13上位于进气活塞15右侧的位置设有b口，通过b口连通右腔18。自然状态时，右腔18分别通过b口和a口实现了与大气自由流通。当通过管道12吹气时，如图7所示，进气活塞15左侧气压升高，从而克服一号弹簧14的弹力将进气活塞15向右推动，直到将进气活塞15推动至b口的右方，从而实现了c口与右腔18的连通。

所述的出气活塞27包括左中右三个粗段和两个细段，两个细段分别位于两个相邻的粗段之间，粗段与出气阀29空腔侧壁之间形成密封。出气活塞27中间设有通气孔26，通气孔26右端开口位于出气活塞27的右端面上，通气孔26的左端开口位于出气活塞27的左侧细段的侧面上。所述的出气阀体28右端设有d口，通过d口连接管道12；出气阀体28中间设有e口和f口，其中e口在右，f口在左，自然状态时，e口和f口位于出气活塞27右侧的细段处；通过e口连通中腔31，通过f口连通左腔19；出气阀体28左端设有g口，通过g口连通中腔31。出气活塞27右侧设有二号弹簧25，通过二号弹簧25的作用将出气活塞27向左顶。如图8所示，当通过管道12吸气时，出气活塞27右端气压降低，通过两端压差克服二号弹簧25的弹力，推动出气活塞27向右移动，直到出气活塞27中间粗段位于e口和f口之间，从而f口通过通气孔26与d口相连通，从而实现了左腔19与管道12的连通。所述的管道12一部分位于壳体36内部，另一部分穿过壳体36位于外部，使用者通过管道12进行吹气或吸气。

所述的进水口30或出水口23上分别设有盖子或塞子，通过盖子或塞子能够分别将进水口30和出水口23密封。

操作流程如下：自然状态时左腔19和右腔18分别通过进气阀16和出气阀29连通大气，从而二者内部气压与大气压相同，二者水平面持平。当通过管道12进行吹气时，空气分别进入进入进气阀16和出气阀29。由于出气阀29左端处于密封状态因此无法在出气阀29内继续前行，在进气阀16内，空气将进气活塞15向右推动，使c口与b口相连通，从而使吹出空气进入右腔内从而实现了吹气的呼吸训练，训练完毕后松开嘴部离开管道12，各活塞复位。当进行吸气训练时，进气阀16右端密封，出气活塞27在压差的作用下向右移动，使f口通过通气孔26与d口相连通，从而能够进行吸气训练。

需要说明的是，本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种呼吸训练器，包括壳体结构，其特征在于：还包括管道、阻抗装置和计数装置；所述的壳体内部设有两个水平隔板，即上隔板和下隔板，将壳体内部分割成上、中、下三个腔体；下腔内设有竖直隔板，通过竖直隔板将下腔分成左右两个腔体；壳体内注水，竖直隔板的下端设有通水孔；下腔所在的壳体上设有进水口和出水口，进水口位于左腔上方，出水口位于右腔下方；左腔的上方设有浮子，浮子上方固定设有竖直杆，竖直杆穿过下隔板上的孔，竖直杆与下隔板之间为密封连接；竖直杆的上部位于中腔内；壳体中腔内设有拨杆、轮盘和一号轴；所述的竖直杆上位于中腔内的位置设有轴环；所述的拨杆的中间位置与水平隔板或固定在水平隔板上的装置相铰接，使拨杆形成杠杆结构；拨杆一端上设有槽口，所述的槽口卡在轴环上，当竖直杆和轴环上下运动时带动拨杆同步上下运动；拨杆的另一端固定设有两个上下排列的拨片，即上拨片和下拨片，与拨杆组成Y形结构，该端两个拨片在水平方向上各错开一定的角度；拨杆处设有转轮，转轮的周边设有一系列的呈圆周排列的轮齿，两个相邻的轮齿之间的位置形成齿槽；两个拨片的水平间距等于两个相邻轮齿间距的一半，两个拨片竖直间距小于转轮的厚度；壳体上腔内设有发条、二号轴、棘轮机构和齿轮；壳体的上方设有指针，壳体上壁上表面上设有刻度，形成表盘；壳体内上部设有二号轴，二号轴的上端穿过壳体上壁与指针固定连接；壳体内设有发条，发条一端固定在壳体上壁上，另一端固定在二号轴上，当指针偏离0刻度时，通过发条的弹性作用驱动二号轴旋转，使指针恢复至0刻度位置处；壳体内设有内啮合棘轮机构，包括棘轮和棘爪；所述的棘轮为圆盘结构，内部设有圆形空腔，空腔侧壁上设有一系列的棘齿，形成棘轮；二号轴穿过棘轮的空腔，二号轴上设有与棘轮相匹配的棘爪；当棘轮的位置固定住时，通过棘轮棘爪的作用使二号轴只能够单向旋转，其旋转的方向使指针所指的刻度逐渐变大；棘轮的外侧壁设有一系列的齿，形成一齿轮结构，棘轮旁设有一齿轮，该齿轮与棘轮外啮合；所述的齿轮和转轮共同固定在一号轴上，所述的一号轴穿过齿轮和转轮的轴心处并与二者固定连接，从而使齿轮和转轮能够同步旋转。

2.根据权利要求1所述的呼吸训练器，其特征在于：所述的阻抗装置包括单向门和单向阀，所述的单向门位于壳体竖直隔板的通水孔处，单向门位于竖直隔板的右侧上；所述的单向阀穿过单向门，通过单向阀的作用只能够使水单向从右向左流动，单向阀内设有阻尼弹簧。

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