CN112156295A - 一种呼吸器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种呼吸器，包括依次连通的面罩、雾化室、过滤室和挤压组件；面罩与雾化室的管道上依次安装出气阀、鸭嘴阀和压力阀；雾化室顶部设置雾化器，雾化器出口与若干个雾化喷嘴连通；过滤室内均匀填充若干活性炭；挤压组件包括球体、电气控制盒和驱动组件；驱动组件包括安装于电机座内的步进电机；步进电机的输出轴上固定套设驱动齿轮，驱动齿轮与安装于挤压杆上的齿轮条啮合连接；挤压杆顶部固定滑板，滑板与滑动挤压板之间安装弹簧；滑动挤压板两侧通过滑块固定于挤压组件的腔室内壁；滑动挤压板位于球体底部。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械的技术领域，具体涉及一种呼吸器。
背景技术
在当今社会中经济发展高速增长，人们的工作和生活的步伐也随之加快，许多人在高负荷的工作压力下，经常会出现缺氧的情况，一些心脏病人尤其严重。在不少情况下许多病人都需要进行人工呼吸，但是每个人的肺活量不同，所需的氧气也不同，如果在给急救病人输气的过程中医护人员给病人输气量过多会引发病人的安全隐患，如肺部承担量过大而引发的肺部胀裂等，而输气量不足时又不能实现急救的目的，而用传统的方式来救治病人时，除医护人员之外的人给病人挤压急救苏醒球体时排出气体的量大小很难确定，难以准确把握给病人的输气量的大小，使得救护工作很难实施。
现有医院使用的呼吸器存在如下缺点：
1、尺寸较大，不便于患者在院外或者在家使用；
2、价格昂贵动辄几万、几十万，治疗费用昂贵，一般家庭难以承受；
3、简易的呼吸器，其驱动方式为人工挤压，费时费力，且氧气出气量时大时小，不受控制。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种呼吸器，以解决或改善上述的问题。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种呼吸器，其包括依次连通的面罩、雾化室、过滤室和挤压组件；面罩与雾化室的管道上依次安装出气阀、鸭嘴阀和压力阀；雾化室顶部设置雾化器，雾化器出口与若干个雾化喷嘴连通；过滤室内均匀填充若干活性炭；
挤压组件包括球体、电气控制盒和驱动组件；驱动组件包括安装于电机座内的步进电机；步进电机的输出轴上固定套设驱动齿轮，驱动齿轮与安装于挤压杆上的齿轮条啮合连接；挤压杆顶部固定滑板，滑板与滑动挤压板之间安装弹簧；滑动挤压板两侧通过滑块固定于挤压组件的腔室内壁；滑动挤压板位于球体底部；
电气控制盒位于球体顶部，其内集成有控制系统；控制系统与继电器和开关电源电连接；继电器分别与若干按键和步进电机控制器连接；步进电机控制器依次与步进电机驱动器和步进电机电连接；
球体通过管道分别与氧气储气袋和氧气导管连通；球体与氧气储气袋之间的管路上安装氧气储气阀和进气阀。
优选地，挤压杆两侧安装限位隔板，弹簧容置于限位隔板和滑板形成的空间内。
优选地，弹簧的顶部与滑动挤压板固定连接，弹簧的底部与滑板固定连接。
优选地，挤压杆底部插设于限位槽内；所述限位槽为凹型槽。
优选地，雾化室与过滤室之间、过滤室与挤压组件之间均安装单向阀。
优选地，挤压组件的腔体内壁安装有用于限制滑动挤压板位移的限位块。
优选地，按键采用机械按键，且按键和开关电源均集成安装于电气控制盒顶部。
优选地，电气控制盒内集成有为控制系统供电的充电锂电池或者干电池。
优选地，控制系统内置GG-200芯片。
优选地，继电器的型号为MY2N-J继电器。
本发明提供的呼吸器，具有以下有益效果：
本发明采用电力驱动步进电机作业，带动挤压杆挤压球体，进而将氧气从鸭嘴阀中心切口送向患者，并通过控制系统、继电器、步进电机控制器和步进电机驱动器的协调配合，实现步进电机的正转、反转以及转速(频率)的控制，进而实现挤压杆对球体的向上挤压、向下移动松弛、以及对球体的挤压次数的控制；相比传统的手动挤压，本发明极大的释放了人力，采用电力机械带动，整个呼吸器尺寸较小、成本低廉，既适用于医院常规治疗使用，也适用于院外的紧急治疗，更适用于家庭的长期治疗，具有较强的实用性和推广性。
附图说明
图1为呼吸器的结构图。
图2为呼吸器的挤压组件结构图。
图3为呼吸器的驱动组件结构图。
图4为呼吸器的电气控制盒电路图。
图5为呼吸器吸入氧气结构原理图。
图6为呼吸器出气时的结构原理图。
其中，1、面罩；2、出气阀；3、鸭嘴阀；4、压力阀；5、雾化器；6、雾化喷嘴；7、雾化室；8、单向阀；9、过滤室；10、电气控制盒；11、按键；12、球体；13、限位块；14、滑动挤压板；15、电机座；16、滑块；17、进气阀；18、氧气储气阀；19、氧气导管；20、氧气储气袋；21、滑板；22、驱动齿轮；23、齿轮条；24、挤压杆；25、输出轴；26、限位槽；27、限位隔板；28、弹簧。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
根据本申请的一个实施例，参考图1，本方案的呼吸器，包括依次连通的面罩、雾化室7、过滤室9和挤压组件。
面罩雾化室7的管道上依次安装出气阀2、鸭嘴阀3和压力阀4，压力阀4用于避免过高的氧气流量及过低挤压次数而造成球体12及氧气储气袋20内压力过高，用于释放出过量气体，以便保持低压的氧气供应，保障患者的安全。
雾化室7顶部设置雾化器5，雾化器5出口与若干个雾化喷嘴6连通，用于湿润气体，由于常规的医用氧气袋内的氧气比较干燥，故本发明通过雾化器5进行氧气湿润，提升患者的舒适度。
过滤室9内均匀填充若干活性炭，用于过滤去除气体中的异味。
雾化室7与过滤室9之间、过滤室9与挤压组件之间均安装单向阀8，使得气体只能沿一个方向导入，避免气体回流。
挤压组件包括球体12、电气控制盒10和驱动组件。
参考图2和图3，驱动组件包括安装于电机座15内的步进电机，步进电机的输出轴25上固定套设驱动齿轮22，驱动齿轮22与齿轮条23啮合连接，齿轮条23固定在挤压杆24上。即通过步进电机的旋转作业带动驱动齿轮22转动，驱动齿轮22转动带动齿轮条23上下移动，进而带动挤压杆24上下移动，实现对球体12的挤压。
挤压杆24顶部固定滑板21，可带动滑板21一起上下运动，滑板21和滑动挤压板14之间设置弹簧28，弹簧28的顶部与滑动挤压板14固定连接，弹簧28的底部与滑板21固定连接，即弹簧28的两端均固定。
滑动挤压板14两侧通过滑块16固定于挤压组件的腔室内壁；滑动挤压板14位于球体12底部。
挤压杆24两侧安装限位隔板27，弹簧28容置于限位隔板27和滑板21形成的空间内，避免弹簧28横向移动。
挤压杆24底部插设于限位槽26内，限位槽26为凹型槽，确保挤压杆24始终位于竖直方向运动。
挤压组件的腔体内壁安装有用于限制滑动挤压板14位移的限位块13，避免滑动挤压板14挤压过量。
参考图4，电气控制盒10位于球体12顶部，其内集成有控制系统，控制系统与继电器和开关电源电连接；继电器分别与若干按键11和步进电机控制器连接；步进电机控制器依次与步进电机驱动器和步进电机电连接。
按键11采用机械按键11，且按键11和开关电源均集成安装于电气控制盒10顶部，便于使用者或者医护人员的操作，通过按键11可直接控制步进电机的正转、反转、以及转速，即控制氧气的出气频率。
电气控制盒10内集成有为控制系统供电的充电锂电池或者干电池，本发明采用锂电池或干电池进行供电，使得本发明呼吸器便于携带，且进一步降低成本。
控制系统内置GG-200芯片，用于实现步进电机作业的控制。
继电器的型号为MY2N-J继电器，通过继电器实现对步进电机控制器和步进电机驱动器以及步进电机的控制。
球体12通过管道分别与氧气储气袋20和氧气导管19连通；球体12与氧气储气袋20之间的管路上安装氧气储气阀18和进气阀17。
本方案的工作原理为：
将病人仰卧，去枕、头后仰，如有床档应卸下；清除口腔内假牙等可见异物。插入口咽通气道，防止舌咬伤和舌后坠，如病人牙关紧闭时可使用开口器。
抢救者应位于患者头部的后方，将头部向后仰，并托牢下额使其朝上，使气道保持通畅。将面罩扣住口鼻，并用拇指和食指紧紧按住，其它的手指则提拉下额。
闭合电气控制盒10上的开关电源，根据实际运用场景，通过控制系统预先设定步进电机的正转、反转频率，以及正转和反转之间的间隔时间，即设定每分钟氧气送入患者的次数，优选为16-20次。
随后，继电器向控制步进电机控制器下达正转的动作指令(本实施例设定电机正转时，挤压杆24向上运动挤压球体12)；步进电机控制器接收指令，并向步进电机驱动器下达正转的动作指令，最后步进电机接收指令，得电后开始正转。
参考图5，步进电机正向旋转作业带动驱动齿轮22转动，驱动齿轮22转动带动齿轮条23向上移动，进而带动挤压杆24上移动，挤压杆24推动弹簧28向上移动，弹簧28挤压变形后带动滑块16挤压板挤压球体12，挤压球体12时，产生正压，将进气阀17关闭，气体依次通过过滤室9和雾化室7，内部气体强制性推动鸭嘴阀3打开，并堵住出气阀2，球体12内气体即由鸭嘴阀3中心切口送向病人。如用氧气，则氧气随球体12复原吸气动作暂存于球体12内，在挤压球体12时直接进入患者体内。
本发明采用弹簧28进行力矩的传递，可避免力矩过大，使得氧气导入患者的速率过快，确保氧气平缓的进气。
氧气导入患者后，继电器向控制步进电机控制器下达反转的动作指令；步进电机控制器接收指令，并向步进电机驱动器下达反转的动作指令，最后步进电机接收指令，得电后开始反转。
参考图6，步进电机反向旋转作业带动驱动齿轮22转动，驱动齿轮22转动带动齿轮条23向下移动，进而带动挤压杆24向下移动，弹簧28释放力，球体12平缓恢复，鸭嘴阀3即刻向上推，并处于闭合状态，以使患者吐出的气体由出气阀2放出，与此同时，进气阀17受到球体12松开所产生的负压，将进气阀17打开，氧气储气袋20内氧气被虹吸入球体12，直到球体12完全回复挤压前的原状，进而完成患者的一次呼吸过程。
随后，不断循环上述过程即可，使用完毕应清洁、消毒及测试简易呼吸器，以保持最佳的备用状态。
本发明采用模块化的设计，在使用完毕后，将简易呼吸器各配件依顺序拆开,置入1‰健之素溶液中浸泡半小时；取出后使用清水冲洗所有配件,去除残留的消毒剂。
储氧袋只需用0.25‰健之素擦拭消毒即可，禁用消毒剂浸泡，因易损坏，如遇特殊感染患者，可使用环氧乙烷熏蒸消毒。消毒后的部件应完全干燥，并检查是否有损坏，将部件依顺序组装，做好测试工作，处于备用状态；如未使用，应做到每月消毒，注明消毒时间。
本发明采用电力驱动步进电机作业，带动挤压杆24挤压球体12，进而将氧气从鸭嘴阀3中心切口送向患者，并通过控制系统、继电器、步进电机控制器和步进电机驱动器的协调配合，实现步进电机的正转、反转以及转速(频率)的控制，进而实现挤压杆24对球体12的向上挤压、向下移动松弛、以及对球体12的挤压次数的控制；相比传统的手动挤压，本发明极大的释放了人力，采用电力机械带动，整个呼吸器尺寸较小、成本低廉，既适用于医院常规治疗使用，也适用于院外的紧急治疗，更适用于家庭的长期治疗，具有较强的实用性和推广性。
虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
Claims (10)
1.一种呼吸器，其特征在于：包括依次连通的面罩、雾化室、过滤室和挤压组件；所述面罩与雾化室的管道上依次安装出气阀、鸭嘴阀和压力阀；所述雾化室顶部设置雾化器，雾化器出口与若干个雾化喷嘴连通；所述过滤室内均匀填充若干活性炭；
所述挤压组件包括球体、电气控制盒和驱动组件；所述驱动组件包括安装于电机座内的步进电机；所述步进电机的输出轴上固定套设驱动齿轮，驱动齿轮与安装于挤压杆上的齿轮条啮合连接；所述挤压杆顶部固定滑板，滑板与滑动挤压板之间安装弹簧；所述滑动挤压板两侧通过滑块固定于挤压组件的腔室内壁；所述滑动挤压板位于球体底部；
所述电气控制盒位于球体顶部，其内集成有控制系统；所述控制系统与继电器和开关电源电连接；所述继电器分别与若干按键和步进电机控制器连接；所述步进电机控制器依次与步进电机驱动器和步进电机电连接；
所述球体通过管道分别与氧气储气袋和氧气导管连通；所述球体与氧气储气袋之间的管路上安装氧气储气阀和进气阀。
2.根据权利要求1所述的呼吸器，其特征在于：所述挤压杆两侧安装限位隔板，弹簧容置于限位隔板和滑板形成的空间内。
3.根据权利要求1所述的呼吸器，其特征在于：所述弹簧的顶部与滑动挤压板固定连接，弹簧的底部与滑板固定连接。
4.根据权利要求1所述的呼吸器，其特征在于：所述挤压杆底部插设于限位槽内；所述限位槽为凹型槽。
5.根据权利要求1所述的呼吸器，其特征在于：所述雾化室与过滤室之间、过滤室与挤压组件之间均安装单向阀。
6.根据权利要求1所述的呼吸器，其特征在于：所述挤压组件的腔体内壁安装有用于限制滑动挤压板位移的限位块。
7.根据权利要求1所述的呼吸器，其特征在于：所述按键采用机械按键，且按键和开关电源均集成安装于电气控制盒顶部。
8.根据权利要求1所述的呼吸器，其特征在于：所述电气控制盒内集成有为控制系统供电的充电锂电池或者干电池。
9.根据权利要求1所述的呼吸器，其特征在于：所述控制系统内置GG-200芯片。
10.根据权利要求1所述的呼吸器，其特征在于：所述继电器的型号为MY2N-J继电器。
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