CN111110968B - 呼吸机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通气治疗设备领域，公开了一种呼吸机，所述呼吸机包括通气体(10)，所述通气体(10)包括通气腔(11)以及与所述通气腔(11)连通的进气端口(12)和出气端口(13)，所述通气体(10)还包括用于限定所述通气腔(11)的环形壳体(14)，所述环形壳体(14)内限定有环形气腔(15)，所述环形壳体(14)上开设有与所述环形气腔(15)连通的进气口(16)和出气口(17)，所述出气口(17)连通所述环形气腔(15)与所述通气腔(11)，所述出气口(17)为沿所述环形壳体(14)的周向延伸的缝隙状并设置为能够引导气体朝向所述出气端口(13)的方向流出。本发明的呼吸机通过采用上述通气体，能够大大提高通气量和气体压力。

Description

呼吸机
技术领域
本发明涉及通气治疗设备领域，具体地涉及一种呼吸机。
背景技术
现有的呼吸机通常包括主机、通气管路以及呼吸面罩，通气管路连接主机与呼吸面罩以将主机产生的呼吸气体通至呼吸面罩中供患者吸入。主机通常包括减噪装置和设置于减噪装置内的鼓风机，在使用时，通过鼓风机运行将空气依次吸入主机进气口端、减噪装置进气口端以及鼓风机中，再通过鼓风机将高压气体依次排出减噪装置出气口端和主机出气口端以供患者吸入。
但是，现有的呼吸机还存在以下问题：
(1)鼓风机不管是离心风机还是轴流风机，都是通过转子带动叶轮叶片直接把高压气体从鼓风机的出气口排出，该高压气体通过出气口时基本为紊流状态，紊流状态流体相互混掺、运动无序，会导致能量损耗、气流波动、噪声异常等；
(2)鼓风机需要利用缓冲结构安装于减噪装置内，还需分隔减噪装置内的高低压区并密封，减噪装置进气口端需与主机进气口端连接并密封，减噪装置出气口端需与主机出气口端连接并密封，从而导致主机结构复杂、零件繁多、需密封处较多、漏气风险高等；
(3)若想产生更高的压力和/或流量，鼓风机需要等比例调节转子的转速带动叶轮叶片以更高的速度转动，这样会导致转子发热、能量损耗、寿命减短、噪声突变增大等。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的呼吸机，以解决上述至少一个问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种呼吸机，所述呼吸机包括通气体，所述通气体包括通气腔以及与所述通气腔连通的进气端口和出气端口，所述通气体还包括用于限定所述通气腔的环形壳体，所述环形壳体内限定有环形气腔，所述环形壳体上开设有与所述环形气腔连通的进气口和出气口，所述出气口连通所述环形气腔与所述通气腔，所述出气口为沿所述环形壳体的周向延伸的缝隙状并设置为能够引导气体朝向所述出气端口的方向流出。
可选地，所述出气口靠近所述进气端口设置。
可选地，所述出气口的靠近所述进气端口的一侧边沿设置为朝向所述出气口的另一侧边沿弯曲延伸，并且所述一侧边沿在所述环形壳体的径向上相较于所述另一侧边沿更靠近所述环形壳体的中心轴线。
可选地，所述出气口的所述另一侧边沿设置为朝背离所述一侧边沿的方向弯曲延伸。
可选地，所述出气口的所述一侧边沿与所述另一侧边沿之间的最小间距小于2mm。
可选地，所述环形气腔的宽度沿从所述进气端口到所述出气端口的方向逐渐减小。
可选地，所述通气腔的直径沿从所述进气端口到所述出气端口的方向逐渐增大。
可选地，所述呼吸机包括底座和电力马达，所述底座内限定有空腔，所述底座上开设有与所述空腔连通的进气孔和出气孔，所述电力马达设置于所述空腔内，所述环形壳体安装于所述底座并使所述进气口与所述出气孔密封连通。
可选地，所述呼吸机包括缓冲件，所述缓冲件位于所述空腔内且围绕所述电力马达设置。
可选地，所述底座包括用于限定所述空腔的底壁和周壁，所述空腔的顶部开口形成所述出气孔，所述进气孔开设在所述周壁上。
可选地，所述电力马达形成为柱状，所述缓冲件形成为筒状并夹设于所述电力马达与所述周壁之间，所述缓冲件具有透气性。
可选地，所述呼吸机包括主控元器件，所述主控元器件设置于所述空腔内用于控制所述电力马达的运行，并与控制端通信连接。
可选地，所述呼吸机包括热湿交换器，所述热湿交换器安装于所述出气端口处。
可选地，所述呼吸机包括过滤装置，所述过滤装置设置于所述进气端口处。
可选地，所述呼吸机包括具有呼吸腔的呼吸面罩，所述通气体连接于所述呼吸面罩并使所述出气端口与所述呼吸腔密封连通。
本发明的呼吸机通过采用上述技术方案的通气体，在使用时，气体经进气口进入环形气腔后会在环形气腔内形成旋流并充满环形气腔，然后再经出气口流出至通气腔内，这样能够有效提高气流量，而且由于出气口为缝隙状，能够大大提高气体压力，另外在出气口的引导下，气体进入通气腔后会朝向出气端口流动，使得通气体的进气端口的一侧形成负压，在负压作用下，该侧的气体会经进气端口进入通气腔内并朝向出气端口流动，从而使得通气体的通气量大大增加。本发明的呼吸机通过通气体即可提高通气量和气体压力，无需像现有呼吸机那样通过鼓风机提高转子转速来实现，而且从出气口排出的气体不会产生紊流，能够使气流更顺畅，并降低能耗。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明中呼吸机的一种实施方式的立体图；
图2是图1的剖视图；
图3是图1的另一剖视图；
图4是图3中的呼吸机在使用时的气流方向示意图；
图5是图3的爆炸图。
附图标记说明
10-通气体，11-通气腔，12-进气端口，13-出气端口，14-环形壳体，15-环形气腔，16-进气口，17-出气口，171-一侧边沿，172-另一侧边沿，20-底座，21-空腔，22-进气孔，23-出气孔，24-底壁，25-周壁，30-电力马达，40-缓冲件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“顶、底”通常是指参照附图所示的方位。“内、外”是指相对于各部件本身轮廓的内、外。
本发明提供一种呼吸机，该呼吸机包括通气体10，通气体10包括通气腔11以及与通气腔11连通的进气端口12和出气端口13，通气体10还包括用于限定通气腔11的环形壳体14，环形壳体14内限定有环形气腔15，环形壳体14上开设有与环形气腔15连通的进气口16和出气口17，出气口17连通环形气腔15与通气腔11，出气口17为沿环形壳体14的周向延伸的缝隙状并设置为能够引导气体朝向出气端口13的方向流出。
上述中，环形壳体14可包括用于限定环形气腔15的内周壁和外周壁，内周壁与外周壁的两端封闭连接形成一体，通气腔11由内周壁限定，出气口17设置在内周壁上，进气口16设置在外周壁上(参见图2和图3)。
本发明的呼吸机通过采用上述技术方案的通气体10，在使用时，气体经进气口16进入环形气腔15后会在环形气腔15内形成旋流并充满环形气腔15，然后再经出气口17流出至通气腔11内，这样能够有效提高气流量，而且由于出气口17为缝隙状，能够大大提高气体压力，另外在出气口17的引导下，气体进入通气腔11后会朝向出气端口13流动，使得通气体10的进气端口12的一侧形成负压(参见图4)，在负压作用下，该侧的气体会经进气端口12进入通气腔11内并朝向出气端口13流动，从而使得通气体10的通气量大大增加。本发明的呼吸机通过通气体10即可提高通气量和气体压力，无需像现有呼吸机那样通过鼓风机提高转子转速来实现，而且从出气口17排出的气体不受传统鼓风机叶轮转动的影响，不会产生紊流，能够使气流更顺畅，并降低能耗。
本发明中，为了使通气体10的进气端口12的一侧形成更大的负压，以进一步提高通气量，如图2和图3所示，出气口17优选为靠近进气端口12设置。
本发明中，为了实现出气口17的上述引导作用，如图2和图3所示，可使出气口17的靠近进气端口12的一侧边沿171设置为朝向出气口17的另一侧边沿172弯曲延伸，并且一侧边沿171在环形壳体14的径向上相较于另一侧边沿172更靠近环形壳体14的中心轴线。这样，经出气口17流出的气体会在出气口17的一侧边沿171的引导下进入通气腔11内并朝向出气端口13流动。
进一步地，如图2和图3所示，还可使出气口17的另一侧边沿172设置为朝背离一侧边沿171的方向弯曲延伸，以使气流更顺畅。其中，另一侧边沿172可设置为朝向环形气腔15的内部延伸(如图2和图3所示)，也可设置为朝向通气腔11的内部延伸。其中，通过将另一侧边沿172设置为朝向环形气腔15的内部延伸，有利于由进气口16进入的气体在环形气腔15内的充满以及经出气口17流出时压力的提高。
本发明中，为了进一步提高经出气口17流出的气体的压力，作为优选，出气口17的一侧边沿171与另一侧边沿172之间的最小间距小于2mm，例如为1mm。
本发明中，作为优选，如图3所示，环形气腔15的宽度(即环形壳体14的内周壁与外周壁在径向上的间距)沿从进气端口12到出气端口13的方向逐渐减小。通过上述设置，可使进入环形气腔15内的气体向出气口17的方向挤压，从而进一步提高出气口17的气体压力。另外，作为优选，通气腔11的直径沿从进气端口12到出气端口13的方向逐渐增大，这样可以提高经出气端口13排出的气流量。
本发明中，如图1-图3所示，所述呼吸机还可包括底座20和电力马达30，底座20内限定有空腔21，底座20上开设有与空腔21连通的进气孔22和出气孔23，电力马达30设置于空腔21内，环形壳体14安装于底座20并使进气口16与出气孔23密封连通。通过上述设置，在使用时，电力马达30可以经进气孔22将外界的气体吸入空腔21内，然后经出气孔23和进气口16送入环形气腔15内。其中，气体可通过电力马达30的气旋加速器加速进入环形气腔15内，从而使得通气体10的出气口17的排气速度增大数倍，进而增大通气体10的进气端口12的一侧的负压，使通气量倍增。
其中，为了降低电力马达30的运作噪音，所述呼吸机还可包括缓冲件40，缓冲件40位于空腔21内且围绕电力马达30设置。
上述中，底座20、电力马达30以及缓冲件40可具有任意适当的结构。根据本发明的一种实施方式，如图3和图5所示，底座20可包括用于限定空腔21的底壁24和周壁25，空腔21的顶部开口形成出气孔23，进气孔22开设在周壁25上，电力马达30可形成为柱状，缓冲件40可形成为筒状并夹设于电力马达30与周壁25之间。在这种情况下，缓冲件40应具有透气性，以便于从进气孔22进入的气体透过缓冲件40向上流动。其中，缓冲件40可由海绵制作而成，缓冲件40也可以是由硅胶层和海绵层层叠形成的双层结构，其中硅胶层靠近电力马达30设置。也就是说，在缓冲件40不影响从进气孔22进入的气体向上流动的情况下(例如缓冲件40与周壁25之间具有间隔)，缓冲件40可仅由弹性材料制成，以起到缓冲降噪的作用；在缓冲件40影响从进气孔22进入的气体向上流动的情况下(例如图3所示的缓冲件40与周壁25之间没有间隔)，缓冲件40可由弹性材料和透气材料一起制成，以在缓冲降噪的同时达到透气的效果。
其中，底座20上可设置有多个进气孔22，如图1所示，多个进气孔22可沿周壁25的周向间隔排布，并沿周壁25的轴向成多排布置。
本发明中，所述呼吸机还可包括主控元器件，主控元器件可设置于空腔21内用于控制电力马达30的运行，并与控制端通信连接。其中控制端可以是位于PC端或移动端的APP，主控元器件可通过蓝牙、红外、WiFi、数据线等与APP通信，患者可通过操作APP来实现对电力马达30的控制。另外，主控元器件还可设置为能够检测气流量、气体压力、气体温湿度、血氧浓度、气体成分等数据，并将这些数据传送至APP，便于医生与患者的随时互动，实现智能医疗。
另外，本发明的呼吸机还可以具有湿化功能，例如可在通气体10的出气端口13处设置热湿交换器。在使用时，热湿交换器可以保留患者呼出的气体中的部分水分和热量，并在患者吸气过程中将其返回到呼吸道中。
本发明中，所述呼吸机还可包括过滤装置，过滤装置可设置于通气体10的进气端口12处，以对进入通气腔11内的气体进行过滤，保证吸入气体的安全性。
本发明的呼吸机在使用时，可直接将通气体10的出气端口13对准患者的口和/或鼻，也就是说这种呼吸机不需要额外佩戴呼吸面罩，在这种情况下，为了增加舒适性，通气体10可采用柔性材料制成，例如硅胶。当然，在其他实施方式中，所述呼吸机也可包括具有呼吸腔的呼吸面罩，通气体10可连接于呼吸面罩并使出气端口13与呼吸腔密封连通。其中，通气体10可以直接安装在呼吸面罩上，也可通过通气管路连接于呼吸面罩。
本发明的呼吸机具有以下优点：通气量大、气体压力大、能耗小、气流波动小、噪声低、零部件较少、结构简单、体积小、易于携带、方便生产和维修、具有多种使用方式。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种呼吸机，其特征在于，所述呼吸机包括通气体(10)，所述通气体(10)包括通气腔(11)以及与所述通气腔(11)连通的进气端口(12)和出气端口(13)，所述通气体(10)还包括用于限定所述通气腔(11)的环形壳体(14)，所述环形壳体(14)内限定有环形气腔(15)，所述环形壳体(14)上开设有与所述环形气腔(15)连通的进气口(16)和出气口(17)，所述出气口(17)连通所述环形气腔(15)与所述通气腔(11)，所述出气口(17)为沿所述环形壳体(14)的周向延伸的缝隙状并设置为能够引导气体朝向所述出气端口(13)的方向流出。
2.根据权利要求1所述的呼吸机，其特征在于，所述出气口(17)靠近所述进气端口(12)设置；和/或
所述出气口(17)的靠近所述进气端口(12)的一侧边沿(171)设置为朝向所述出气口(17)的另一侧边沿(172)弯曲延伸，并且所述一侧边沿(171)在所述环形壳体(14)的径向上相较于所述另一侧边沿(172)更靠近所述环形壳体(14)的中心轴线。
3.根据权利要求2所述的呼吸机，其特征在于，
所述出气口(17)的所述另一侧边沿(172)设置为朝背离所述一侧边沿(171)的方向弯曲延伸；和/或
所述出气口(17)的所述一侧边沿(171)与所述另一侧边沿(172)之间的最小间距小于2mm。
4.根据权利要求2所述的呼吸机，其特征在于，
所述环形气腔(15)的内周壁与外周壁在径向上的间距沿从所述进气端口(12)到所述出气端口(13)的方向逐渐减小；和/或
所述通气腔(11)的直径沿从所述进气端口(12)到所述出气端口(13)的方向逐渐增大。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的呼吸机，其特征在于，所述呼吸机包括底座(20)和电力马达(30)，所述底座(20)内限定有空腔(21)，所述底座(20)上开设有与所述空腔(21)连通的进气孔(22)和出气孔(23)，所述电力马达(30)设置于所述空腔(21)内，所述环形壳体(14)安装于所述底座(20)并使所述进气口(16)与所述出气孔(23)密封连通。
6.根据权利要求5所述的呼吸机，其特征在于，
所述呼吸机包括缓冲件(40)，所述缓冲件(40)位于所述空腔(21)内且围绕所述电力马达(30)设置；和/或
所述底座(20)包括用于限定所述空腔(21)的底壁(24)和周壁(25)，所述空腔(21)的顶部开口形成所述出气孔(23)，所述进气孔(22)开设在所述周壁(25)上。
7.根据权利要求6所述的呼吸机，其特征在于，所述电力马达(30)形成为柱状，所述缓冲件(40)形成为筒状并夹设于所述电力马达(30)与所述周壁(25)之间，所述缓冲件(40)具有透气性。
8.根据权利要求5所述的呼吸机，其特征在于，所述呼吸机包括主控元器件，所述主控元器件设置于所述空腔(21)内用于控制所述电力马达(30)的运行，并与控制端通信连接。
9.根据权利要求1-4中任意一项所述的呼吸机，其特征在于，所述呼吸机包括热湿交换器，所述热湿交换器安装于所述出气端口(13)处；和/或
所述呼吸机包括过滤装置，所述过滤装置设置于所述进气端口(12)处。
10.根据权利要求1-4中任意一项所述的呼吸机，其特征在于，所述呼吸机包括具有呼吸腔的呼吸面罩，所述通气体(10)连接于所述呼吸面罩并使所述出气端口(13)与所述呼吸腔密封连通。
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