CN110681013A - 非线性气阻、冲洗模块及呼吸机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种非线性气阻、冲洗模块及呼吸机，该呼吸机包括气源、差压式流量传感器、吸气模块、呼气模块以及冲洗模块；气源向病人端提供可吸入的第一气流，差压式流量传感器分别与吸气模块的输出端以及呼气模块的输入端相通；冲洗模块设置于所述吸气模块与所述差压式流量传感器之间，用于冲洗第二气流呼出时在所述差压式流量传感器中产生的水汽并采集所述差压式流量传感器形成的压差以检测流量。在病人端呼气过程中，冲洗模块将储存的第一气流输入差压式流量传感器中与第二气流一并呼出，保证了第二气流中的水汽不会附着于差压式流量传感器中，从而避免水汽对差压式流量传感器的影响以及对流量检测结果的影响。

Description

非线性气阻、冲洗模块及呼吸机

技术领域

本发明属于医疗器械的技术领域，尤其涉及非线性气阻、冲洗模块及呼吸机。

背景技术

在现代临床医学中，呼吸机作为一项能人工替代自主通气功能的有效手段，已普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏中，在现代医学领域内占有十分重要的位置。

现有的呼吸机，病人呼出的气体一般会含有一定水汽，在呼出过程中会径流差压式流量传感器，并附着于差压式流量传感器的膜片上或进入压力传感器中，从而影响压力传感器的检测数据，使得检测数据与实际流量与压差存在差异，影响测试结果，不利于呼吸机的正常使用。

发明内容

本发明提供一种非线性气阻、冲洗模块及呼吸机，用以解决现有技术中差压式流量传感器中易附着水汽的技术问题。

本发明第一方面提供一种非线性气阻，包括：

气阻基片，所述气阻基片上设有气流输入口、气流输出口以及一端与所述气流输入口相通另一端与所述气流输出口相通的气流缓冲槽，所述气流缓冲槽用于稳定所述气流输入口输入的气压不稳的气流；

气阻盖片，所述气阻盖片盖合在所述气阻基片表面，所述气阻盖片与所述气阻基片的接触面完全密封所述气流缓冲槽的槽口，并与所述气流缓冲槽围合形成气流流通的缓冲通道。

优选地，所述气流缓冲槽包括：

弯曲槽体，所述弯曲槽体包括多组，用于将气流引入弯曲路径以稳定流速以及流量；

连接槽体，所述连接槽体的数量与所述弯曲槽体的数量相匹配，用于连通相邻的两组弯曲槽体尾端及首端；其中，第一组弯曲槽体的首端与所述气流输入口相通，最后一组弯曲槽体的尾端与所述气流输出口相通。

优选地，每组所述弯曲槽体均由多个波浪形槽单体构成，所述相邻的两组弯曲槽体之间相互平行。

优选地，所述气阻基片与所述气阻盖片之间焊接固定。

优选地，所述非线性气阻还包括第一接头以及第二接头，所述第一接头与所述气流输入口相通，所述第二接头与所述气流输出口相通。

本发明第二方面公开了一种冲洗模块，包括：

气容，所述气容用于在吸气过程中充气，在呼气过程中向差压式流量传感器吹气；

开关阀，所述开关阀的输入端输入气流，所述开关阀的输出端与所述气容的输入端相连，用于控制所述气容充气；

压力传感器，所述压力传感器的两端分别与所述差压式流量传感器相通，用于检测所述差压式流量传感器的压差与流量；

非线性气阻，所述非线性气阻设置于所述气容的输出端与所述差压式流量传感器之间，所述非线性气阻为本发明第一方面公开的非线性气阻。

优选地，所述压力传感器的两端分别通过第一采样管以及第二采样管与所述差压式流量传感器相通，所述非线性气阻包括第一气阻以及第二气阻，所述第一气阻设置在所述气容与所述第一采样管的连通处，所述第二气阻设置在所述气容与所述第二采样管的连通处。

本发明第三方面公开了一种呼吸机，包括：

气源，所述气源向病人端提供可吸入的第一气流；

吸气模块，所述吸气模块的输入端与气源相接，用于控制所述第一气流的吸入；

呼气模块，用于控制病人端呼出的第二气流的排出；

差压式流量传感器，所述差压式流量传感器分别与所述吸气模块的输出端以及所述呼气模块的输入端相通，用于形成压差并辅助所述病人端进行第一气流吸入与第二气流呼出；

冲洗模块，所述冲洗模块设置于所述吸气模块与所述差压式流量传感器之间，用于冲洗第二气流呼出时在所述差压式流量传感器中产生的水汽并采集所述差压式流量传感器形成的压差以检测流量，所述冲洗模块为本发明第二方面公开的冲洗模块。

优选地，所述吸气模块的一输出端通过单向阀与差压式流量传感器相接，所述吸气模块的另一输出端与所述冲洗模块的输入端相接。

优选地，所述差压式流量传感器包括两个采样接口、与所述病人端相通的第一接口以及远离所述病人端的第二接口，所述两个采样接口分别与冲洗模块相通，所述第二接口分别与吸气模块以及呼气模块相通。

从上述本发明实施例可知，本发明中的非线性气阻通过将气阻基片与气阻盖片相结合围合形成气流流通的缓冲通道，从而使得气压不稳的气流经过缓冲后稳定呼出。本发明的缓冲通道通过气阻基片与气阻盖片组合形成，易于加工成型，利于提高生产效率。

本发明的冲洗模块气容在开关阀打开的状态下充气，在呼气过程中，开关阀关闭，通过非线性气阻输出气流，输出的气流经过非线性气阻的缓冲作用，形成平稳的气流进入呼吸管道，从而不会影响压力传感器对呼出气流的流量以及压差检测结果。

本发明的呼吸机在病人端吸气过程中，吸气模块打开，第一气流分别进入冲洗模块进行气流储存以及进入差压式流量传感器供病人端吸入；在病人端呼气过程中，呼气模块打开，吸气模块关闭，病人端将呼出的第二气流通过差压式流量传感器传递至呼气模块呼出，此时冲洗模块将储存的第一气流输入差压式流量传感器中与第二气流一并呼出，保证了第二气流中的水汽不会附着于差压式流量传感器中，从而避免水汽对差压式流量传感器的影响以及对流量检测结果的影响。

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，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明呼吸机的结构框图；

图2为本发明非线性气阻的结构图；

图3为本发明非线性气阻的分解图；

图4为本发明非线性气阻的气阻基片的俯视图；

图5为本发明差压式流量传感器的结构示意图。

主要元件说明：

1、气源；2、差压式流量传感器；3、吸气模块；4、呼气模块；5、冲洗模块；21、采样接口；22、第一接口；23、第二接口；51、气容；52、开关阀；53、压力传感器；54、非线性气阻；541、气阻基片；542、气阻盖片；543、第一接头；544、第二接头；5411、气流输出口；5412、气流输入口；5413、气流缓冲槽；54131、弯曲槽体；54132、连接槽体。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域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。

请参阅图1，本发明公开了一种呼吸机，包括气源1、差压式流量传感器2、吸气模块3、呼气模块4以及冲洗模块5；气源1向病人端提供可吸入的第一气流，用于控制第一气流的吸入，呼气模块4用于控制第二气流的呼出，差压式流量传感器2分别与吸气模块3的输出端以及呼气模块4的输入端相通，用于形成压差并辅助病人端进行第一气流吸入与第二气流呼出；冲洗模块5设置于吸气模块3与差压式流量传感器2之间，用于冲洗第二气流呼出时在差压式流量传感器2中产生的水汽并采集差压式流量传感器2形成的压差以检测流量。

相较于现有技术，本发明的呼吸机在病人端吸气过程中，吸气模块3打开，第一气流分别进入冲洗模块5进行气流储存以及进入差压式流量传感器2供病人端吸入；在病人端呼气过程中，呼气模块4打开，吸气模块3关闭，病人端将呼出的第二气流通过差压式流量传感器2传递至呼气模块4排出，此时冲洗模块5将储存的第一气流输入差压式流量传感器2中与第二气流一并排出，保证了第二气流中的水汽不会附着于差压式流量传感器2中，从而避免水汽对差压式流量传感器2的影响以及对流量检测结果的影响。

具体地，冲洗模块5包括气容51、开关阀52、压力传感器53以及非线性气阻54；气容51用于在吸气过程中充气，在呼气过程中向差压式流量传感器2吹气，开关阀52的输入端输入气流，开关阀52的输出端与气容51的输入端相连，用于控制气容51充气，压力传感器53的两端分别与差压式流量传感器2相通，用于检测差压式流量传感器2的压差与流量，非线性气阻54设置于气容51的输出端与差压式流量传感器2之间。

本发明的冲洗模块5气容51在开关阀52打开的状态下充气，在呼气过程中，开关阀52关闭，通过非线性气阻54输出气流，输出的气流经过非线性气阻54的缓冲作用，形成平稳的气流进入呼吸管道，从而不会影响压力传感器53对呼出气流的流量以及压差检测结果。

请进一步参阅图2-4，本发明公开的非线性气阻54包括气阻基片541、气阻盖片542、第一接头543以及第二接头544，气阻基片541上设有气流输入口5412、气流输出口5411以及一端与气流输入口5412相通另一端与气流输出口5411相通的气流缓冲槽5413，气流缓冲槽5413用于稳定气流输入口5412输入的气压不稳的气流，气阻盖片542盖合在气阻基片541表面，气阻盖片542与气阻基片541的接触面完全密封气流缓冲槽5413的槽口，并与气流缓冲槽5413围合形成气流流通的缓冲通道，第一接头543与气流输入口5412相通，第二接头544与气流输出口5411相通。

本发明中的非线性气阻54通过将气阻基片541与气阻盖片542相结合围合形成气流流通的缓冲通道，从而使得有第一接头543吸入的气压不稳的气流经过缓冲后稳定呼出第二接头544。本发明的缓冲通道通过气阻基片541与气阻盖片542组合形成，易于加工成型，利于提高生产效率。

在本实施例中，气流缓冲槽5413包括弯曲槽体54131以及连接槽体54132，弯曲槽体54131包括多组，用于将气流引入弯曲路径以稳定流速以及流量，连接槽体54132的数量与弯曲槽体54131的数量相匹配，用于连通相邻的两组弯曲槽体54131尾端及首端；其中，第一组弯曲槽体54131的首端与气流输入口5412相通，最后一组弯曲槽体54131的尾端与气流输出口5411相通。弯曲槽体54131的设置加长了气流的流通路径，可以减缓气流的流速，进而稳定气流压强，控制气流的流量。在非线性气阻54长度受限的情况下，为了增加弯曲路径的长度，可以并排设置多组弯曲槽体54131，每组弯曲槽体54131通过连接槽体54132相通，弯曲槽体54131之间一般平行设置，以在有限空间内，设置更多弯曲槽体54131，弯曲槽体54131的数量根据不同的气容51容量以及弯曲槽体54131的直径而进行适应性调整，以达到最佳吹气效果。

在本实施例中，每组弯曲槽体54131均由多个波浪形槽单体构成，相邻的两组弯曲槽体54131之间相互平行。本发明中的弯曲槽体54131形状可以为波浪形、S形、半圆弧形或三角转折形式，只要是能够通过弯曲路径缓冲其气流的流速以及流量的弯曲槽体54131结构设置，均属于本方案的简单变形护变换，应当落入本发明的保护范围。

在本实施例中，气阻基片541与气阻盖片542之间焊接固定。气阻基片541与气阻盖片542之间通过焊接方式固定连接，以保证气流缓冲槽5413的槽口密封于气阻盖片542上，以形成完全密封的气流通道，避免漏气或各弯曲槽体54131之间相通。

在冲洗模块5中，压力传感器53的两端分别通过第一采样管以及第二采样管与差压式流量传感器2相通，非线性气阻54包括第一气阻以及第二气阻，第一气阻设置在气容51与第一采样管的连通处，第二气阻设置在气容51与第二采样管的连通处。

在吸气过程中，气容51中充入第一气流，压力传感器53通过第一采样管以及第二采样管检测得到病人端在差压式流量传感器2吸收第一气流的吸气流量以及压差。

在呼气过程中，气容51放气，第一气流分别由第一气阻以及第二气阻缓冲，并由第一采样管以及第二采样管传递至差压式流量传感器2中，第一气流与病人端呼出的第二气流一同呼出呼吸管，在此过程中，第一气流起到了冲洗第二气流的作用，可有效避免第二气流中的水汽在呼吸管道中停留。第一气流分别从第一采样管以及第二采样管中呼出，气压值相同，避免了第一采样口与第二采样口之间的压差变化，同时，经过第一气阻与第二气阻的缓冲，第一采样口与第二采样口的气流平稳输出，不会影响压力传感器53检测流量的精准度，同时方便了差压式流量传感器2的正常使用。

本发明的呼吸机，吸气模块3的一输出端通过单向阀与差压式流量传感器2相接，吸气模块3的另一输出端与冲洗模块5的输入端相接。在吸气过程中，吸气模块3一方面通过单向阀单向向差压式流量传感器2输送第一气流，另一方面向气容51输送第一气流储存在气容51中；在呼气过程中，吸气模块3关闭，病人端通过差压式流量传感器2向呼气模块4输出第二气流，此时差压式流量传感器2的气压高于气容51位置的气压，故气容51位置气流通过第一气阻以及第二气阻输出至差压式流量传感器2并与第二气流一同输出呼吸模块。由于单向阀的设置，第二气流不会吸入吸气模块3或气容51中对相应组件的使用造成影响。

请进一步参阅图5，在本发明的呼吸机中，差压式流量传感器2包括两个采样接口21、与病人端相通的第一接口22以及远离病人端的第二接口23，两个采样接口21分别与冲洗模块5相通，第二接口23分别与吸气模块3以及呼气模块4相通。差压式流量传感器2为膜片式差压式流量传感器2，在呼气过程中若无第一气流将第二气流进行冲洗，则膜片上容易沾上水汽，容易影响差压式流量传感器2的正常使用，同时也会影响流量传感器的检测数据精度。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明所提供的技术方案的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种非线性气阻，其特征在于，包括：

气阻基片，所述气阻基片上设有气流输入口、气流输出口以及一端与所述气流输入口相通另一端与所述气流输出口相通的气流缓冲槽，所述气流缓冲槽用于稳定所述气流输入口输入的气压不稳的气流；

气阻盖片，所述气阻盖片盖合在所述气阻基片表面，所述气阻盖片与所述气阻基片的接触面完全密封所述气流缓冲槽的槽口，并与所述气流缓冲槽围合形成气流流通的缓冲通道。

2.根据权利要求1所述的非线性气阻，其特征在于，所述气流缓冲槽包括：

弯曲槽体，所述弯曲槽体包括多组，用于将气流引入弯曲路径以稳定流速以及流量；

连接槽体，所述连接槽体的数量与所述弯曲槽体的数量相匹配，用于连通相邻的两组弯曲槽体尾端及首端；其中，第一组弯曲槽体的首端与所述气流输入口相通，最后一组弯曲槽体的尾端与所述气流输出口相通。

3.根据权利要求2所述的非线性气阻，其特征在于，每组所述弯曲槽体均由多个波浪形槽单体构成，所述相邻的两组弯曲槽体之间相互平行。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的非线性气阻，其特征在于，所述气阻基片与所述气阻盖片之间焊接固定。

5.根据权利要求1所述的非线性气阻，其特征在于，所述非线性气阻还包括第一接头以及第二接头，所述第一接头与所述气流输入口相通，所述第二接头与所述气流输出口相通。

6.一种冲洗模块，其特征在于，包括：

气容，所述气容用于在吸气过程中充气，在呼气过程中向差压式流量传感器吹气；

开关阀，所述开关阀的输入端输入气流，所述开关阀的输出端与所述气容的输入端相连，用于控制所述气容充气；

压力传感器，所述压力传感器的两端分别与所述差压式流量传感器相通，用于检测所述差压式流量传感器的压差与流量；

非线性气阻，所述非线性气阻设置于所述气容的输出端与所述差压式流量传感器之间，所述非线性气阻为权利要求1-5中任一项所述的非线性气阻。

7.根据权利要求6所述的冲洗模块，其特征在于，所述压力传感器的两端分别通过第一采样管以及第二采样管与所述差压式流量传感器相通，所述非线性气阻包括第一气阻以及第二气阻，所述第一气阻设置在所述气容与所述第一采样管的连通处，所述第二气阻设置在所述气容与所述第二采样管的连通处。

8.一种呼吸机，其特征在于，包括：

气源，所述气源向病人端提供可吸入的第一气流；

吸气模块，所述吸气模块的输入端与气源相接，用于控制所述第一气流的吸入；

呼气模块，用于控制病人端呼出的第二气流的排出；

差压式流量传感器，所述差压式流量传感器分别与所述吸气模块的输出端以及所述呼气模块的输入端相通，用于形成压差并辅助所述病人端进行第一气流吸入与第二气流呼出；

冲洗模块，所述冲洗模块设置于所述吸气模块与所述差压式流量传感器之间，用于冲洗第二气流呼出时在所述差压式流量传感器中产生的水汽并采集所述差压式流量传感器形成的压差以检测流量，所述冲洗模块为权利要求6-7中任一项所述的冲洗模块。

9.根据权利要求8所述的呼吸机，其特征在于，所述吸气模块的一输出端通过单向阀与差压式流量传感器相接，所述吸气模块的另一输出端与所述冲洗模块的输入端相接。

10.根据权利要求8所述的呼吸机，其特征在于，所述差压式流量传感器包括两个采样接口、与所述病人端相通的第一接口以及远离所述病人端的第二接口，所述两个采样接口分别与冲洗模块相通，所述第二接口分别与吸气模块以及呼气模块相通。

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