CN112843410A - 一种便携式呼吸机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式呼吸机及其控制方法，包括面罩、氧气瓶、交换器、进气滤池、排气滤池和电池包，进气滤池内设置有空气净化装置，排气滤池内设置有消毒灭菌装置，所述交换器用于控制吸气和呼气时各接口的开启或关闭，其包括进气孔、第一出气孔和第二出气孔，所述进气滤池出口和所述氧气瓶出口通过混合盒连接至所述交换器进气孔，所述交换器的第一出气孔连接至面罩，所述交换器的第二出气孔连接至排气滤池。本发明的便携式呼吸机既具有呼吸机的功能，又可作为背负式的空气净化机使用，轻便携带，在外出旅游、高原活动、防疫、防化面具等均可作有氧活性使用，增加肺活量，提高免疫功能，提高身体健康，具有广泛的应用。

Description

一种便携式呼吸机及其控制方法

技术领域

本发明涉及呼吸机技术领域，尤其涉及一种便携式呼吸机。

背景技术

随着目前新冠肺炎在世界大范围的传播与感染，并伴随着出现大量的人群死亡的情况，给人类的生存和活动产生了史无前例的巨大影响。目前，世界各国主要用于防疫的手段如医务人员、医疗器械等均出现了严重短缺，而广泛采用的防疫方法“戴口罩”已不能满足患者对“NAH”阳性病人的需求，已确定阳性病者的人和无症状感染者仍不知不觉的在社会上广泛活动，增加了感染几率。同时目前医院配备的大型临床呼吸理疗机由于结构复杂、体型庞大而不能使每个患者都能得到试用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请采用锂电池包将呼吸机的体积缩小，同时配以消毒灭菌功能，使之既可以作为一种便携式的空气净化机给健康需要防护的人使用，又可作为一种呼吸机给需要呼吸机的感染者使用。

本发明提供的一种便携式呼吸机包括面罩、氧气瓶、交换器、进气滤池、排气滤池和电池包，所述交换器包括进气孔、第一出气孔和第二出气孔，所述进气滤池出口和所述氧气瓶出口通过混合盒连接至所述交换器进气孔，所述交换器的第一出气孔连接至面罩，所述交换器的第二出气孔连接至排气滤池。

进一步的，所述交换器包括上换气室和下换气室，所述上换气室和所述下换气室通过弹性软网隔开，所述交换器进气孔内侧设有球塞，所述交换器第二出气孔内侧设有出气阀门，所述出气阀门用以在吸气时使第二出气孔处于闭合状态，在呼气时使第二出气孔处于开启状态。

具体的，当吸气时，有氧混合气体从交换器进气孔进入。由于下换气室内气压差而将球塞吸起，气体进入下换气室，由于弹性软网作用不使球塞过高(有限制)，气体由下换气室到上换气室从第一出气孔进入面罩；

当气体排出时通过上换气室，由于气体作用顶开出气阀门，通过第二出气孔进入软管，输入排气滤池，溢出后排入大气。此时，由于上换气室和下换气室内气体突然增压，球塞在气体膨胀的情况下，促使球塞下行堵住进气孔，此时，进气孔处于关闭状态。这样排气(呼出)的过程完成。

进一步的，所述混合盒包括腔体，通过进气滤池后的过滤气体与氧气瓶中的氧气在所述混合盒的腔体内混合后送至所述交换器。

进一步的，所述混合盒与所述氧气瓶之间还设有旋阀开关，所述旋阀开关用以控制所述氧气瓶的开启、关闭以及氧气瓶出气量的大小。

进一步的，所述进气滤池包括进气滤池入口、进气滤池出口和设于进气滤池内的空气净化物，所述进气滤池入口处设有滤片和鼓风机，所述鼓风机用以将空气送入所述进气滤池内。

进一步的，所述空气净化物包括含有混合草药的消毒液体或具有抗菌作用的材料。

进一步的，所述排气滤池包括排气滤池入口、排气滤池出口和设于排气滤池内的消毒灭菌物，所述排气滤池出口处设有滤片和排气扇，所述排气扇用以将排气滤池内消毒灭菌后的气体排出所述排气滤池。

进一步的，所述消毒灭菌物包括消毒液或具有消毒灭菌作用的材料。

进一步的，所述呼吸机还包括控制器，所述控制器用于控制所述鼓风机和所述排气扇的速率。

进一步的，所述呼吸机还包括背包，所述氧气瓶、交换器、进气滤池、排气滤池和电池包设于所述背包内。

一种便携式呼吸机的控制方法，基于上述的便携式呼吸机，方法包括：

对具有供养需求的使用者工作时，

打开旋阀开关，调整氧气瓶出气量的大小，用以起到呼吸机的作用；

对具有空气净化需求的使用者工作时，

关闭旋阀开关，在进气滤池内设置空气净化物，在排气滤池内设置消毒灭菌物，用以起到净化机的作用。

本发明的便携式呼吸机，在吸气时，面罩的前部突出腔内会产生低压吸力，气体经进气滤池入口处的薄型过滤网和微型吹风机进入输送管道，进气滤池内的气体已经上一个短暂停留消毒灭菌的混合草药的作用下，再由吸出管道进入混合盒，此时旋阀开关的可控量氧气经混合盒气氧混合后，吸起交换器内的球塞，此时的出气阀门因上换气室和下换气室内瞬间的低压将出气阀门关闭，消毒后的混合气体经第一出气孔进入面罩完成了一个气氧混合气体经消毒灭菌进入口腔到肺部的吸气过程；

呼出时，由于口鼻腔内气体排出，面罩内气压增高，经过第一出气孔进入上换气室和下换气室，而下换气室内由于气压增高，使球塞下沉，关闭进气孔，而同时将出气阀门打开，经过软胶管进入排气滤池，排气滤池内是化合消毒液水，气体经过排气滤池的过滤液面溢出，完成了杀毒灭菌的脱洗溢出而经管道又经过排气滤池出口处过滤网的脱水输入大气中。

本发明具有如下有益效果：

本发明结构简单，轻便携带，体积较小，即可作为呼吸机对有供氧需求的人使用，又可作为一种空气净化机使用，同时也可作为一种防疫背包机使用，在外出旅游、高原活动、防疫、防化面具等场合均可使用，应用范围广泛。这种阻隔也可隔绝气味，比如恶臭、污染环境中，在日常和紧急状态下均可使用。

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和优点，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的介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明提供的便携式呼吸机的结构图；

图2是本发明提供的交换器的结构示意图；

其中，面罩-10，氧气瓶-17，交换器-13，进气滤池-2，排气滤池-5，混合盒-15，旋阀开关-16，鼓风机-1，排气扇-4，电池包-7，导线-3，充电插口-6，充电器-8，软胶管-9，接口-11，出气阀门-12，球塞-14。

具体实施方式

下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其他实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

下面的描述中，为描述的清楚和简明，并没有对图中所示的所有多个部件进行描述。附图中示出了多个部件为本领域普通技术人员提供本发明的完全能够实现的公开内容。对于本领域技术人员来说，许多部件的操作都是熟悉而且明显的。

本文中，“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“横向”、“纵向”的方位术语是相对于附图中的电池箱、储热箱、散热箱、超导热管和超导热管支管在安装使用后的方位或者相对附图中所示的方位来定义的，并且，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据电池组温度控制系统的方位的变化而相应地发生变化。

图1是本发明提供的便携式呼吸机的结构图。

从图1可见，本发明提供了一种便携式呼吸机包括面罩10、氧气瓶17、交换器13、进气滤池2、排气滤池5和电池包7，所述交换器13包括进气孔20、第一出气孔21和第二出气孔22，所述进气滤池2出口和所述氧气瓶17出口通过混合盒15连接至所述交换器13进气孔20，所述交换器13的第一出气孔21连接至面罩10，所述交换器13的第二出气孔22连接至排气滤池5。

进一步的，所述交换器13包括上换气室和下换气室，所述上换气室和所述下换气室通过弹性软网23隔开，所述交换器13进气孔20内侧设有球塞14，所述交换器13第二出气孔22内侧设有出气阀门12，所述出气阀门12用以在吸气时使第二出气孔22处于闭合状态，在呼气时使第二出气孔22处于开启状态。

具体的，当吸气时，有氧混合气体从交换器13进气孔20进入。由于下换气室内气压差而将球塞14吸起，气体进入下换气室，由于弹性软网23作用不使球塞14过高(有限制)，气体由下换气室到上换气室从第一出气孔21进入面罩10；

当气体排出时通过上换气室，由于气体作用顶开出气阀门12，通过第二出气孔22进入软管，输入排气滤池5，溢出后排入大气。此时，由于上换气室和下换气室内气体突然增压，球塞14在气体膨胀的情况下，促使球塞14下行堵住进气孔20，此时，进气孔20处于关闭状态。这样排气(呼出)的过程完成。

进一步的，所述混合盒15包括腔体，通过进气滤池2后的过滤气体与氧气瓶17中的氧气在所述混合盒15的腔体内混合后送至所述交换器13。

进一步的，所述混合盒15与所述氧气瓶17之间还设有旋阀开关16，所述旋阀开关16用以控制所述氧气瓶17的开启、关闭以及氧气瓶17出气量的大小。

进一步的，所述进气滤池2包括进气滤池2入口、进气滤池2出口和设于进气滤池2内的空气净化物，所述进气滤池2入口处设有滤片和鼓风机1，所述鼓风机1用以将空气送入所述进气滤池2内。

进一步的，所述空气净化物包括含有混合草药的消毒液体或具有抗菌作用的材料。

进一步的，所述排气滤池5包括排气滤池5入口、排气滤池5出口和设于排气滤池5内的消毒灭菌物，所述排气滤池5出口处设有滤片和排气扇4，所述排气扇4用以将排气滤池5内消毒灭菌后的气体排出所述排气滤池5。

进一步的，所述消毒灭菌物包括消毒液或具有消毒灭菌作用的材料。

进一步的，所述呼吸机还包括控制器，所述控制器用于控制所述鼓风机1和所述排气扇4的速率。

如图1所示，所述电池包通过导线3连接至鼓风机、排风扇或控制器，用以控制进气速率；所述电池包可以是内置式的不可拆卸的，也可是内置插入式的电池包，可选的，所述电池包附近设有充电器8，所述充电器8具有充电接口116，用以对电池包充电。

所述交换器的第二出气孔22通过软胶管9连接至排气滤池，所述交换器的第一出气孔21和面罩之间通过接口11连接。

可选的，所述氧气瓶是高压氧气瓶，所述进气滤池出口处设有抽气机。

进一步的，所述呼吸机还包括背包，所述氧气瓶17、交换器13、进气滤池2、排气滤池5和电池包7设于所述背包内。

一种便携式呼吸机的控制方法，基于上述的便携式呼吸机，方法包括：

对具有供养需求的使用者工作时，

打开旋阀开关16，调整氧气瓶17出气量的大小，用以起到呼吸机的作用；

对具有空气净化需求的使用者工作时，

关闭旋阀开关16，在进气滤池2内设置空气净化物，在排气滤池5内设置消毒灭菌物，用以起到净化机的作用。

本发明的便携式呼吸机，在吸气时，面罩10的前部突出腔内会产生低压吸力，气体经进气滤池2入口处的薄型过滤网和微型吹风机进入输送管道，进气滤池2内的气体已经上一个短暂停留消毒灭菌的混合草药的作用下，再由吸出管道进入混合盒15，此时旋阀开关16的可控量氧气经混合盒15气氧混合后，吸起交换器13内的球塞14，此时的出气阀门12因上换气室和下换气室内瞬间的低压将出气阀门12关闭，消毒后的混合气体经第一出气孔21进入面罩10完成了一个气氧混合气体经消毒灭菌进入口腔到肺部的吸气过程；

呼出时，由于口鼻腔内气体排出，面罩10内气压增高，经过第一出气孔21进入上换气室和下换气室，而下换气室内由于气压增高，使球塞14下沉，关闭进气孔20，而同时将出气阀门12打开，经过软胶管9进入排气滤池5，排气滤池5内是化合消毒液水，气体经过排气滤池5的过滤液面溢出，完成了杀毒灭菌的脱洗溢出而经管道又经过排气滤池5出口处过滤网的脱水输入大气中。

本发明结构简单，轻便携带，即可作为呼吸机对有供氧需求的人使用，又可作为一种空气净化机使用，同时也可作为一种防疫背包机使用，在外出旅游、高原活动、防疫、防化面具等场合均可使用，应用范围广泛。

以上例子主要说明了本发明提供的系统和方法。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (11)

1.一种便携式呼吸机，包括面罩(10)和氧气瓶(17)，其特征在于,还包括：交换器(13)、进气滤池(2)、排气滤池(5)和电池包(7)，

所述交换器(13)包括进气孔、第一出气孔和第二出气孔；

所述进气滤池(2)出口和所述氧气瓶(17)出口通过混合盒(15)连接至所述交换器(13)进气孔；

所述交换器(13)的第一出气孔连接至面罩(10)，所述交换器(13)的第二出气孔连接至排气滤池(5)。

2.根据权利要求1所述的便携式呼吸机，其特征在于，所述交换器(13)包括上换气室和下换气室，所述上换气室和所述下换气室通过弹性软网隔开，所述交换器(13)进气孔内侧设有球塞，所述交换器(13)第二出气孔内侧设有出气阀门，所述出气阀门用以在吸气时使第二出气孔处于闭合状态，在呼气时使第二出气孔处于开启状态。

3.根据权利要求1所述的便携式呼吸机，其特征在于，所述混合盒(15)包括腔体，通过进气滤池(2)后的过滤气体与氧气瓶(17)中的氧气在所述混合盒(15)的腔体内混合后送至所述交换器(13)。

4.根据权利要求3所述的便携式呼吸机，其特征在于，所述混合盒(15)与所述氧气瓶(17)之间还设有旋阀开关(16)，所述旋阀开关(16)用以控制所述氧气瓶(17)的开启、关闭以及氧气瓶(17)出气量的大小。

5.根据权利要求1所述的便携式呼吸机，其特征在于，所述进气滤池(2)包括进气滤池(2)入口、进气滤池(2)出口和设于进气滤池(2)内的空气净化物，所述进气滤池(2)入口处设有滤片和鼓风机(1)，所述鼓风机(1)用以将空气送入所述进气滤池(2)内。

6.根据权利要求5所述的便携式呼吸机，其特征在于，所述空气净化物包括含有混合草药的消毒液体或具有抗菌作用的材料。

7.根据权利要求1所述的便携式呼吸机，其特征在于，所述排气滤池(5)包括排气滤池(5)入口、排气滤池(5)出口和设于排气滤池(5)内的消毒灭菌物，所述排气滤池(5)出口处设有滤片和排风扇(4)，所述排风扇(4)用以将排气滤池(5)内消毒灭菌后的气体排出所述排气滤池(5)。

8.根据权利要求7所述的便携式呼吸机，其特征在于，所述消毒灭菌物包括消毒液或具有消毒灭菌作用的材料。

9.根据权利要求5或7所述的便携式呼吸机，其特征在于，所述呼吸机还包括控制器，所述控制器用于控制所述鼓风机(1)和所述排气扇的速率。

10.根据权利要求1-8任一项所述的便携式呼吸机，其特征在于，所述呼吸机还包括背包，所述氧气瓶(17)、交换器(13)、进气滤池(2)、排气滤池(5)和电池包(7)设于所述背包内。

11.一种基于权利要求1-8任一项所述的便携式呼吸机的控制方法，其特征在于，包括：

对具有供养需求的使用者工作时，

打开旋阀开关(16)，调整氧气瓶(17)出气量的大小，用以起到呼吸机的作用；

对具有空气净化需求的使用者工作时，

关闭旋阀开关(16)，在进气滤池(2)内设置空气净化物，在排气滤池(5)内设置消毒灭菌物，用以起到净化机的作用。

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