CN112657026A - 一种便携式智能急救呼吸机 - Google Patents

Abstract

一种便携式智能急救呼吸机，包括呼吸机控制系统、气囊、夹持机构和挤压机构，气囊安装在夹持机构上，形成气囊组件，挤压机构与气囊组件相适配，通过挤压机构按压气囊，为呼吸困难患者提供空气，呼吸机控制系统与挤压机构电性连接，控制挤压机构挤压气囊组件，实现呼吸机鼓气，挤压机构包括挤压杆组和杆组驱动件，呼吸机控制系统与杆组驱动件电性连接，挤压杆组与杆组驱动件连接，通过杆组驱动件驱动挤压杆组工作，挤压杆组与气囊组件相适配，从而使得挤压杆组对囊组件进行挤压，实现气囊组件鼓气，本呼吸机的结构简单，结构紧凑，可靠稳定，并且用户可以将气囊进行拆装，手动对气囊进行挤压，保障患者的生命安全。

Description

一种便携式智能急救呼吸机

技术领域

本发明属于呼吸机领域，具体涉及一种便携式智能急救呼吸机。

背景技术

全球市场对呼吸机的需求量急剧增加，而目前主流医用呼吸机价格昂贵，结构庞大复杂，并且需要专业的医护人员进行操作才能够使用，难以应用于呼吸急救治疗，更无法大范围推广使用；现有的家用呼吸机只起到助眠的作用，功能单一，无法应用于急救；此外，现有的呼吸机及国内外自制的简易呼吸机无法检测患者是否具有呼吸意识，这就会使呼吸机一直处于一种通气状态，从而很容易将患者的肺部挤破。因此，研制一种便携式智能急救呼吸机，作为公共场合、户外、家庭等非医疗场合和中小型医院、社区医院、乡村医院等医疗场合的呼吸急救装置，减小因呼吸暂停或困难，在“黄金四分钟”内得不到救治导致的死亡病例，所以需要一款便携、智能的呼吸机迫在眉睫。

发明内容

为了解决上述问题和克服现有技术方案中存在的不足，本发明提供一种便携式智能急救呼吸机，通过双滑块相向挤压机构与闭环控制，实现机器的便携化与急救的智能性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是，

一种便携式智能急救呼吸机，包括呼吸机控制系统、气囊、夹持机构和挤压机构，气囊安装在夹持机构上，形成气囊组件，挤压机构与气囊组件相适配，呼吸机控制系统与挤压机构电性连接，控制挤压机构挤压气囊组件，挤压机构包括挤压杆组和杆组驱动件，呼吸机控制系统与杆组驱动件电性连接，挤压杆组与杆组驱动件连接，挤压杆组与气囊组件相适配。

进一步的，挤压杆组包括挤压杆和挤压连杆，挤压杆与挤压连杆转动连接，杆组驱动件与挤压杆、挤压连杆转动连接，以驱动挤压杆、挤压连杆相对转动。

进一步的，杆组驱动件包括底座板、驱动皮带、驱动电机和惰轮，驱动电机、惰轮固定安装在底座板上，驱动皮带与驱动电机、惰轮连接，挤压杆、挤压连杆分别固定安装在驱动皮带的两侧。

进一步的，底座板上固定安装有导轨，导轨上安装有杆件滑块和连杆滑块，挤压杆与杆件滑块转动连接，杆件滑块与驱动皮带之间通过第一连接件连接，挤压连杆与连杆滑块转动连接，连杆滑块与驱动皮带之间通过第二连接件连接。

进一步的，底座板上固定安装有限位开关，限位开关与连杆滑块连接。

进一步的，夹持机构包括支脚、大端安装座、大端压盖、小端安装座和小端压盖，大端安装座、小端安装座分别通过支脚固定安装在挤压机构上，大端压盖转动安装在大端安装座上，形成大端安装组件，小端压盖转动安装在小端安装座上，形成小端安装组件，气囊分别于大端安装组件和小端安装组件连接。

进一步的，大端安装座、小端安装座均为半圆，大端压盖、小端压盖均为不完整半圆。

进一步的，大端安装组件、小端安装组件上均安装有搭扣组件，搭扣组件包括相互适配的搭扣和挂钩，大端安装座、小端安装座上均安装有搭扣，对应的，大端压盖、小端压盖上均安装有挂钩。

进一步的，所述便携式智能急救呼吸机还包括机箱，气囊、夹持机构和挤压机构均固定安装在机箱内，呼吸机控制系统包括控制面板、单片机和传感器组件，传感器组件与单片机、控制面板连接，控制面板安装在机箱上，单片机与挤压机构电性连接。

进一步的，传感器组件包括流量传感器、压差传感器和血氧传感器，流量传感器、压差传感器安装在气囊中，血氧传感器置于机箱外。

本发明的有益效果是，(1)本发明通过直流减速电机带编码器驱动同步带转动，带动双滑块相向运动继而实现挤压臂挤压气囊的动作，此机构采用倒置式运动方式，结构紧凑，可靠稳定。

(2)本发明通过简易夹持装置可将气囊快速的安装牢靠并在呼吸机无电及发生故障情况时快速拆卸下气囊进行手动挤压，保障患者的生命安全，另外该机集成有人机交互界面，将功能集成于一块屏幕中，使其更人性化，操作便携。

附图说明

图1为呼吸机整体示意图；

图2为呼吸机内部机构示意图；

图3为呼吸机内部俯视图；

图4为呼吸机内部轴测图；

图5为杆件滑块处的局部示意图；

图6为连杆滑块处的局部示意图；

图7为夹持装置示意图；

图8为箱盖示意图；

图9为箱体示意图；

图10为底板示意图。

附图标记：1、第一连接块；2、第二连接块；3、机箱；4、挤压机构；5、夹持机构；6、驱动皮带；7、驱动电机；8、限位开关；9、角码安装座；10、角码；11、惰轮；12、电机架；13、同步轮；14、挤压杆；15、挤压连杆；16、导轨；17、杆件滑块；18、第一连接件；19、压板；20、第二连接件；21、支脚； 22、搭扣；23、挂钩；24、小端安装座；25、小端压盖；26、大端压盖；27、大端安装座；29、气囊；30、呼吸机控制系统；31、底座板；32、连杆滑块；33、控制面板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步描述。

一种便携式智能急救呼吸机，包括呼吸机控制系统30、气囊29、夹持机构 5和挤压机构4，气囊29安装在夹持机构5上，形成气囊组件，挤压机构4与气囊组件相适配，通过挤压机构4按压气囊29，为呼吸困难患者提供空气，优选的，挤压机构5安装在气囊29的下方，呼吸机控制系统30与挤压机构4电性连接，控制挤压机构4挤压气囊组件，实现呼吸机鼓气，挤压机构4包括挤压杆组和杆组驱动件，呼吸机控制系统30与杆组驱动件电性连接，挤压杆组与杆组驱动件连接，通过杆组驱动件驱动挤压杆组工作，挤压杆组与气囊组件相适配，从而使得挤压杆组对囊组件进行挤压，实现气囊组件鼓气，本呼吸机的结构简单，结构紧凑，可靠稳定，并且用户可以将气囊29进行拆装，手动对气囊进行挤压，保障患者的生命安全。

挤压杆组包括挤压杆14和挤压连杆15，挤压杆14与挤压连杆15转动连接，通过改变挤压杆14、挤压连杆15的夹角，实现挤压杆14、挤压连杆15连接处的相对高度，从而实现对气囊29进行挤压，杆组驱动件与挤压杆14、挤压连杆 15转动连接，使得挤压杆14、挤压连杆15的端部相向或者反向移动，以驱动挤压杆14、挤压连杆15相对转动。

在一些优选的方式中，挤压连杆15由两根杆件构成，相邻的杆件之间形成间隙，挤压杆14安装在间隙内，使得挤压杆14与挤压连杆15相对转动时不发生干涉，并且由两根杆件构成的挤压连杆15在转动过程中受力更为均匀，从而使得挤压连杆15始终在竖直面上运动，提高挤压机构的稳定性。

杆组驱动件包括底座板31、驱动皮带6、驱动电机7和惰轮11，驱动电机7、惰轮11固定安装在底座板31上，在驱动电机7的输出轴上固定安装有同步轮 13，优选的，同步轮13与惰轮11处于同一高度上，使得驱动皮带6运动时变应力最少，能最大程度提高驱动皮带的寿命，驱动皮带6与同步轮13、惰轮11连接，挤压杆14、挤压连杆15分别固定安装在驱动皮带6的两侧，即，挤压杆14、挤压连杆15安装在驱动电机7的两侧，从而便于挤压杆14、挤压连杆15的端部相向或者反向运动。

在一些优选的方式中，驱动电机7为带编码器的直流减速电机，驱动电机7 通过电机架12固定安装在底座板31上。

在一些优选的方式中，在底座板31上固定安装有角码组件，惰轮11通过角码组件固定安装在底座板31上，角码组件包括角码10、角码安装座9，角码10 通过螺栓固定安装在角码安装座9内，角码安装座9固定安装在底座板31上，为防止角码受到横向力而放生偏转，角码安装座设计成凹槽形，最后将角码卡在凹槽内，所述两个角码10之间要为惰轮11安装预留间隙，使得惰轮11最终可通过螺栓安装于角码10之间，并且防止惰轮11发生干涉。

底座板31上固定安装有导轨16，导轨16上安装有杆件滑块17和连杆滑块 32，挤压杆14与杆件滑块17通过第一连接块1转动连接，杆件滑块17与驱动皮带6之间通过第一连接件18连接，优选的，第一连接件18通过螺栓与第一连接块1固定连接，挤压连杆15与连杆滑块32通过第二连接块2转动连接，连杆滑块32与驱动皮带6之间通过第二连接件20连接，优选的，第二连接件20通过螺栓与第二连接块2固定连接，通过导轨16、滑块的设置，便于使得挤压杆组的运动更为稳定，提高本呼吸机的稳定性，优选的，第一连接件18、第二连接件20上均固定安装有压板19，通过压板19使得第一连接件18、第二连接件 20与驱动皮带6的连接更为稳定。

底座板31上固定安装有限位开关8，限位开关8与连杆滑块32连接，通过限位开关8的设置，对挤压杆组的移动距离进行限位，防止挤压杆14、挤压连杆15到达死点，提高挤压机构的稳定性。

夹持机构5包括支脚21、大端安装座27、大端压盖26、小端安装座24和小端压盖25，大端安装座27、小端安装座24分别通过支脚21固定安装在挤压机构4的底座板31上，大端压盖26转动安装在大端安装座27上，形成大端安装组件，小端压盖25转动安装在小端安装座24上，形成小端安装组件，气囊 29分别于大端安装组件和小端安装组件连接，通过大端安装组件、小端安装组件的设置，便于对气囊29进行拆装，提高气囊的拆装效率，便于在驱动电机无法工作的情况下，拆下气囊29进行鼓气操作，从而保障患者的生命安全。

大端安装座27、小端安装座24均为半圆，大端压盖26、小端压盖25均为不完整半圆，大端压盖26、小端压盖25是将原先为完整半圆的压盖削去1mm，因此大端压盖26、小端压盖25的内圆弧比半圆小，这样的设计可大大增加气囊与安装座、压盖的咬合度。

大端安装组件、小端安装组件上均安装有搭扣组件，搭扣组件包括相互适配的搭扣22和挂钩23，大端安装座27、小端安装座24上均安装有搭扣22，对应的，大端压盖26、小端压盖25上均安装有挂钩23，所述气囊29的夹持是通过搭扣来实现的，首先将上盖压下来，将挂钩靠近搭扣，然后将搭扣上的环套上挂钩，再收紧搭扣即可将气囊牢牢锁住了，打开也很简单，轻轻往上一掰即可打开，可在呼吸机无电及发生故障时执行此操作，快速取下气囊并进行手动挤压气囊，保障患者的生命安全。

所述便携式智能急救呼吸机还包括机箱3，气囊29、夹持机构5和挤压机构 4均固定安装在机箱3内，呼吸机控制系统包括控制面板33、单片机和传感器组件，通过控制面板用于显示传感器的感应数值以及呼吸机的工作情况，传感器组件与单片机、控制面板33连接，通过单片机对传感器信号进行处理，控制面板安装在机箱3上，单片机与挤压机构4的驱动电机电性连接，控制挤压机构4 工作。

在一些优选的方式中，在安装于呼吸机外壳正面的控制面板上安装有电位器、屏幕、按钮、旋钮与开关，所述旋钮、电位器用于调节呼吸机潮气量、呼吸频率以及呼吸比；所述开关一个是用于启停呼吸机，一个是在调节好参数后用于启动挤压装置。

传感器组件包括流量传感器、压差传感器和血氧传感器，所述流量传感器安装在气囊内，通过流量传感器实时监测呼吸机流量，反馈信号传输到单片机并进行呼吸机潮气量的调节；所述压差传感器监测呼吸机内的压力，安装于呼吸气囊的气路当中，反馈气路内的实时压力变化，单片机根据压力传感器内的压力变化监测患者呼吸与呼吸器呼吸频率的对抗程度，从而调节通气模式；所述血氧传感器监测患者血氧饱和度，以此监测患者的复苏程度，当患者有自主呼吸意识之后，转换通气模式。所述患者的呼吸意识恢复程度检测通过气路对抗与血氧饱和度复合检测得到，继而实时调节呼吸机的通气参数，防止呼吸机一直处于机械式通气将患者的肺挤破，保障患者的生命安全。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记对应的术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种便携式智能急救呼吸机，其特征在于，包括呼吸机控制系统、气囊、夹持机构和挤压机构，气囊安装在夹持机构上，形成气囊组件，挤压机构与气囊组件相适配，呼吸机控制系统与挤压机构电性连接，控制挤压机构挤压气囊组件，挤压机构包括挤压杆组和杆组驱动件，呼吸机控制系统与杆组驱动件电性连接，挤压杆组与杆组驱动件连接，挤压杆组与气囊组件相适配。

2.根据权利要求1所述的一种便携式智能急救呼吸机，其特征在于，挤压杆组包括挤压杆和挤压连杆，挤压杆与挤压连杆转动连接，杆组驱动件与挤压杆、挤压连杆转动连接，以驱动挤压杆、挤压连杆相对转动。

3.根据权利要求2所述的一种便携式智能急救呼吸机，其特征在于，杆组驱动件包括底座板、驱动皮带、驱动电机和惰轮，驱动电机、惰轮固定安装在底座板上，驱动皮带与驱动电机、惰轮连接，挤压杆、挤压连杆分别固定安装在驱动皮带的两侧。

4.根据权利要求3所述的一种便携式智能急救呼吸机，其特征在于，底座板上固定安装有导轨，导轨上安装有杆件滑块和连杆滑块，挤压杆与杆件滑块转动连接，杆件滑块与驱动皮带之间通过第一连接件连接，挤压连杆与连杆滑块转动连接，连杆滑块与驱动皮带之间通过第二连接件连接。

5.根据权利要求4所述的一种便携式智能急救呼吸机，其特征在于，底座板上固定安装有限位开关，限位开关与连杆滑块配合连接。

6.根据权利要求1所述的一种便携式智能急救呼吸机，其特征在于，夹持机构包括支脚、大端安装座、大端压盖、小端安装座和小端压盖，大端安装座、小端安装座分别通过支脚固定安装在挤压机构上，大端压盖转动安装在大端安装座上，形成大端安装组件，小端压盖转动安装在小端安装座上，形成小端安装组件，气囊分别于大端安装组件和小端安装组件连接。

7.根据权利要求6所述的一种便携式智能急救呼吸机，其特征在于，大端安装座、小端安装座均为半圆，大端压盖、小端压盖均为不完整半圆。

8.根据权利要求1所述的一种便携式智能急救呼吸机，其特征在于，大端安装组件、小端安装组件上均安装有搭扣组件，搭扣组件包括相互适配的搭扣和挂钩，大端安装座、小端安装座上均安装有搭扣，对应的，大端压盖、小端压盖上均安装有挂钩。

9.根据权利要求1所述的一种便携式智能急救呼吸机，其特征在于，所述便携式智能急救呼吸机还包括机箱，气囊、夹持机构和挤压机构均固定安装在机箱内，呼吸机控制系统包括控制面板、单片机和传感器组件，传感器组件与单片机、控制面板连接，控制面板安装在机箱上，单片机与挤压机构电性连接。

10.根据权利要求9所述的一种便携式智能急救呼吸机，其特征在于，传感器组件包括流量传感器、压差传感器和血氧传感器，流量传感器、压差传感器安装在气囊中，血氧传感器置于机箱外。

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