CN113133760B - 一种呼吸内科用肺活量自动检测与锻炼设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种呼吸内科用肺活量自动检测与锻炼设备，包括底板，所述底板的上表面固定连接有密封围栏，所述密封围栏的内壁上下限位滑动连接有活塞环，所述活塞环的内壁设有瓶口朝下的储水瓶，所述储水瓶的内壁上下限位滑动连接有活塞板，所述储水瓶的上表面开设有通孔并通过通孔固定连接有吹气管，所述储水瓶和密封围栏的下部空间中均填充有置换液，所述活塞环的上表面固定连接有圆柱，所述圆柱的侧面固定连接有凸块。本发明，通过上述结构之间的配合使用，解决了在实际使用过程中，由于传统设备对肺活量进行检测时效果单一，难以进行经常性的检测，而且目前的肺活量检测设备难以对肺活量进行锻炼的问题。

Description

一种呼吸内科用肺活量自动检测与锻炼设备

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，具体为一种呼吸内科用肺活量自动检测与锻炼设备。

背景技术

肺活量是指在最大吸气后尽力呼气的气量。包括潮气量、补吸气量和补呼气量三部分。潮气量是指一次呼吸周期中肺吸入或呼出的气量，在潮气量之外再吸入的最大气量为补吸气量，在潮气量之外再呼出的最大气量为补呼气量，最大呼气后残留在肺内的气量为余气量。存在较大的个体差异。受年龄、性别、身材、呼吸肌强弱及肺和胸廓弹性等因素的影响。一般说，身体越强壮，它就越大。研究表明，它与最大吸氧量存在很高的相关。常用作评价人体素质的指标。

目前在呼吸内科中对肺活量进行检测的时候，大部分都是采用专用设备对肺活量进行检测，但是这样存在的缺点是难以进行经常性的检测，而且目前的肺活量检测设备难以对肺活量进行锻炼。

因此亟需研发一种能够经常性的检测肺活量、能够对肺活量进行锻炼的呼吸内科用肺活量自动检测与锻炼设备来克服目前对肺活量进行检测的时候存在难以经常性的检测、难以对肺活量进行锻炼的缺点，为此我们提出一种呼吸内科用肺活量自动检测与锻炼设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种呼吸内科用肺活量自动检测与锻炼设备，具备双重肺活量可视化、肺活量锻炼和训练辅助以及训练后的及时供氧等优点，解决了背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种呼吸内科用肺活量自动检测与锻炼设备，包括底板，所述底板的上表面固定连接有密封围栏，所述密封围栏的内壁上下限位滑动连接有活塞环，所述活塞环的内壁设有瓶口朝下的储水瓶，所述储水瓶的内壁上下限位滑动连接有活塞板。

所述储水瓶的上表面开设有通孔并通过通孔固定连接有吹气管，所述储水瓶和密封围栏的下部空间中均填充有置换液，所述活塞环的上表面固定连接有圆柱，所述圆柱的侧面固定连接有凸块，所述密封围栏的顶部固定连接有连接杆，所述连接杆的顶部固定连接有支撑板，所述支撑板上靠近中部的上表面开设有通孔并通过通孔与储水瓶的弧形轮廓活动连接，所述支撑板上靠近侧面的上表面开设有通孔并通过通孔限位转动连接有转动管，所述圆柱的表面与转动管的内壁活动连接，所述转动管的内壁开设有螺旋引导凹槽，所述凸块的表面与螺旋引导凹槽的内壁滑动连接，所述转动管的顶部固定连接有n形架一，所述n形架一的上表面固定连接有传动轴，所述传动轴的顶部固定连接有转动扇叶，所述转动扇叶上设有加氧装置，所述加氧装置上设有可视化检测装置。

优选的，所述加氧装置包括圆柱凸轮，所述圆柱凸轮的底部与转动扇叶上表面的中部固定连接，所述圆柱凸轮上外轮廓滑槽的内壁滑动连接有滑块，所述滑块的后侧固定连接有传动杆一，所述密封围栏上靠近后侧的顶部固定连接有氧气罐，所述氧气罐的上表面开设有两个通孔并通过通孔上下限位滑动连接有n形架二，所述传动杆一上靠近后端的表面贯穿n形架二并与n形架二固定连接，所述n形架二的表面开设有运输通槽，所述氧气罐的顶部固定连接有集气罩，所述集气罩的后端正对n形架二，所述集气罩的前端固定连接有导气管，所述导气管的前端向前延伸至转动扇叶的下方。

优选的，所述可视化检测装置包括底盘，所述底盘的下表面与密封围栏上靠近顶部的后侧固定连接，所述底盘上表面的圆心处固定连接有立柱，所述立柱的顶部定轴转动连接有转动辅助齿轮，所述n形架二的侧面固定连接有传动杆二，所述传动杆二上远离n形架二的一端固定连接有侧板，所述侧板上远离传动杆二的一侧固定连接有斜面块一和斜面块二，所述斜面块一和斜面块二上的斜面与转动辅助齿轮上齿牙的表面活动连接。

优选的，所述氧气罐的数量为两个，且两个氧气罐以底板的竖直中心线对称设置。

优选的，所述凸块为弧形凸块，且凸块通过其上的弧形面与螺旋引导凹槽的内壁滑动连接。

优选的，所述导气管上靠近前端的内壁固定连接有过滤网。

优选的，所述底盘的上表面径向开设有均匀分布的指向刻度，所述转动辅助齿轮的上表面开设有与指向刻度相适配的箭头形通槽。

优选的，所述n形架二上运输通槽的数量为两个，且氧气罐上的集气罩与运输通槽数量一一对应。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明通过底板、密封围栏、连接杆、支撑板实现对装置整体的固定支撑；通过支撑板上中部位置处的通孔实现对储水瓶的再次限位；

使用时储水瓶内的活塞板处于靠近顶部的位置处，将吹气管的顶部置于用户的口腔中，用户通过大力吹气，使得储水瓶内活塞板上方空间内的气体增加，进而使，进而使储水瓶内活塞板下方的置换液通过底部的瓶口被排出，密封围栏内的置换液增加，致使活塞环的高度上升，在用户吐气的过程中，需要克服置换液的液压阻力才得以进行，由此实现对用户肺活量的锻炼；具体肺活量大小可通过活塞板在储水瓶内下降的高度得以可视化展示，实际使用过程中，储水瓶可为透明的硬质塑料材质构成，使得活塞板的升降会更清楚的发现；

在用户进行肺活量锻炼时，需要反复吸入大量空气，进而实现有氧运动，在运动过程中，用户体温上升，这时，通过活塞环的上移带动圆柱以及凸块的上移，圆柱在转动管内上移时，凸块会在螺旋引导凹槽的内壁中进行滑动，在螺旋引导凹槽上轨迹的引导下，使得使得转动管顺利的在支撑板上进行转动，经n形架一以及传动轴的传动，使得转动扇叶顺利的进行转动，通过转动扇叶的转动引导下方空气不断的被朝上推送，空气流速加快后，能够快速带着用户身边的热量，实现降温效果；

通过转动扇叶的转动与加氧装置的配合，最终实现间歇、定量供氧，在用户身边的氧气含量增加，在进行一次肺活量训练后，及时的吸入氧含量较高的空气，能够使用户快速的实现对氧气的补充；

通过可视化检测装置的设置，能够使得用户本人在训练后，直观的得到可视化的测试结果，使用起来更加方便。

通过上述结构之间的配合使用，解决了在实际使用过程中，由于传统设备对肺活量进行检测时效果单一，难以进行经常性的检测，而且目前的肺活量检测设备难以对肺活量进行锻炼的问题。

附图说明

图1为本发明结构的立体图；

图2为本发明密封围栏的正视剖视图；

图3为本发明n形架一的立体图；

图4为本发明氧气罐的正视剖视图；

图5为本发明结构后视方向的立体图；

图6为本发明转动辅助齿轮的立体图；

图7为本发明螺旋引导凹槽的正视剖视图。

图中：1、底板；2、密封围栏；3、活塞环；4、储水瓶；5、活塞板；6、吹气管；7、置换液；8、圆柱；9、凸块；10、连接杆；11、支撑板；12、转动管；13、螺旋引导凹槽；14、n形架一；15、传动轴；16、转动扇叶；17、加氧装置；18、可视化检测装置；19、圆柱凸轮；20、滑块；21、传动杆一；22、氧气罐；23、n形架二；24、运输通槽；25、集气罩；26、导气管；27、底盘；28、立柱；29、转动辅助齿轮；30、传动杆二；31、侧板；32、斜面块一；33、斜面块二；34、指向刻度；35、箭头形通槽。

具体实施方式

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，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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至图7，本发明提供一种技术方案：一种呼吸内科用肺活量自动检测与锻炼设备，包括底板1，底板1的上表面固定连接有密封围栏2，密封围栏2的内壁上下限位滑动连接有活塞环3，活塞环3的内壁设有瓶口朝下的储水瓶4，储水瓶4的内壁上下限位滑动连接有活塞板5。

储水瓶4的上表面开设有通孔并通过通孔固定连接有吹气管6，储水瓶4和密封围栏2的下部空间中均填充有置换液7，使用时储水瓶4内的活塞板5处于靠近顶部的位置处，将吹气管6的顶部置于用户的口腔中，用户通过大力吹气，使得储水瓶4内活塞板5上方空间内的气体增加，进而使，进而使储水瓶4内活塞板5下方的置换液7通过底部的瓶口被排出，密封围栏2内的置换液7增加，致使活塞环3的高度上升，在用户吐气的过程中，需要克服置换液7的液压阻力才得以进行，由此实现对用户肺活量的锻炼；具体肺活量大小可通过活塞板5在储水瓶4内下降的高度得以可视化展示，实际使用过程中，储水瓶4可为透明的硬质塑料材质构成，使得活塞板5的升降会更清楚的发现。

活塞环3的上表面固定连接有圆柱8，圆柱8的侧面固定连接有凸块9，凸块9为弧形凸块，且凸块9通过其上的弧形面与螺旋引导凹槽13的内壁滑动连接，通过凸块9为弧形凸块的设置，使得凸块9与螺旋引导凹槽13内壁间的摩擦阻力降低，在螺旋引导凹槽13内壁上运动时会更加的流畅，使用起来更加稳定。密封围栏2的顶部固定连接有连接杆10，连接杆10的顶部固定连接有支撑板11，通过底板1、密封围栏2、连接杆10、支撑板11实现对装置整体的固定支撑。

支撑板11上靠近中部的上表面开设有通孔并通过通孔与储水瓶4的弧形轮廓活动连接，通过支撑板11上中部位置处的通孔实现对储水瓶4的再次限位。

支撑板11上靠近侧面的上表面开设有通孔并通过通孔限位转动连接有转动管12，圆柱8的表面与转动管12的内壁活动连接，转动管12的内壁开设有螺旋引导凹槽13，凸块9的表面与螺旋引导凹槽13的内壁滑动连接，转动管12的顶部固定连接有n形架一14，n形架一14的上表面固定连接有传动轴15，传动轴15的顶部固定连接有转动扇叶16，在用户进行肺活量锻炼时，需要反复吸入大量空气，进而实现有氧运动，在运动过程中，用户体温上升，这时，通过活塞环3的上移带动圆柱8以及凸块9的上移，圆柱8在转动管12内上移时，凸块9会在螺旋引导凹槽13的内壁中进行滑动，在螺旋引导凹槽13上轨迹的引导下，使得使得转动管12顺利的在支撑板11上进行转动，经n形架一14以及传动轴15的传动，使得转动扇叶16顺利的进行转动，通过转动扇叶16的转动引导下方空气不断的被朝上推送，空气流速加快后，能够快速带着用户身边的热量，实现降温效果。

转动扇叶16上设有加氧装置17，通过转动扇叶16的转动与加氧装置17的配合，最终实现间歇、定量供氧，在用户身边的氧气含量增加，在进行一次肺活量训练后，及时的吸入氧含量较高的空气，能够使用户快速的实现对氧气的补充。

加氧装置17包括圆柱凸轮19，圆柱凸轮19的底部与转动扇叶16上表面的中部固定连接，圆柱凸轮19上外轮廓滑槽的内壁滑动连接有滑块20，滑块20的后侧固定连接有传动杆一21，密封围栏2上靠近后侧的顶部固定连接有氧气罐22，氧气罐22的上表面开设有两个通孔并通过通孔上下限位滑动连接有n形架二23，传动杆一21上靠近后端的表面贯穿n形架二23并与n形架二23固定连接，n形架二23的表面开设有运输通槽24，氧气罐22的顶部固定连接有集气罩25，集气罩25的后端正对n形架二23，集气罩25的前端固定连接有导气管26，导气管26的前端向前延伸至转动扇叶16的下方。

使用时，通过转动扇叶16的转动，带动圆柱凸轮19的同步转动，由于n形架二23在氧气罐22顶部上通孔中进行上下滑动，其运动轨迹受到限制，只能进行上下滑动，致使n形架二23上传动杆一21以及传动杆一21上滑块20的运动轨迹也受限。

当圆柱凸轮19转动后，圆柱凸轮19上外轮廓滑槽的内壁与滑块20之间会产生相对滑动，并且在圆柱凸轮19上外轮廓滑槽的引导下，使得滑块20能够带着传动杆一21以及n形架二23相对氧气罐22进行上下往复移动，如图4所示，当n形架二23上升至其上运输通槽24从氧气罐22上露出时，运输通槽24内定量取出的纯氧会被转移至外界空气中，通过反复的定量转移，能够使用户身边空气中的氧气含量上升，方便在一次肺活量测试或锻炼后，用户能够及时的补充氧气。其中，圆柱凸轮19上外轮廓滑槽分为升降段以及高位水平段和低位水平段，在高位水平段中，n形架二23以及运输通槽24在最高位置处能够保持位置高度不变，方便氧气的释放，在实际使用过程中，氧气罐22内的氧气含量会逐步降低，进而需要对氧气罐22内及时的进行纯氧补充。

而集气罩25以及导气管26的设置，能够对定量转移出的氧气进行进一步转移，由于导气管26的前端朝向转动扇叶16的底部，由于转动扇叶16的转动会加速空气的流速，由伯诺里原理可知，空气流速加快其压强会减小，进而促使集气罩25和导气管26能够将转移出的氧气快速抽至转动扇叶16的下方，接着和向上推送的空气混合，吹向用户。

氧气罐22的数量为两个，且两个氧气罐22以底板1的竖直中心线对称设置。

通过两个氧气罐22的设置，能够同时对用户实现更多氧气的供应，方便后续用户通过吸气对氧气进行补充。

导气管26上靠近前端的内壁固定连接有过滤网，通过导气管26内壁上过滤网的设置，能够对供应的氧气进行过滤操作，使用户最终能够吸入到更加洁净的空气。

n形架二23上运输通槽24的数量为两个，且氧气罐22上的集气罩25与运输通槽24数量一一对应，通过两个集气罩25对应两个运输通槽24，能够将运输通槽24上升后所携带的定量氧气进行精准的吸取。

加氧装置17上设有可视化检测装置18，通过可视化检测装置18的设置，能够使得用户本人在训练后，直观的得到可视化的测试结果，使用起来更加方便。

可视化检测装置18包括底盘27，底盘27的下表面与密封围栏2上靠近顶部的后侧固定连接，底盘27上表面的圆心处固定连接有立柱28，立柱28的顶部定轴转动连接有转动辅助齿轮29，n形架二23的侧面固定连接有传动杆二30，传动杆二30上远离n形架二23的一端固定连接有侧板31，侧板31上远离传动杆二30的一侧固定连接有斜面块一32和斜面块二33，斜面块一32和斜面块二33上的斜面与转动辅助齿轮29上齿牙的表面活动连接。

使用时，通过n形架二23的升降带动传动杆二30的同步升降，经过侧板31的传动，使得斜面块一32以及斜面块二33能够顺利的进行升降运动，如图6所示，当斜面块一32随着侧板31进行下移时，在斜面块一32上斜面的引导下，会对转动辅助齿轮29上的齿牙进行推动，进而使转动辅助齿轮29顺利的在立柱28上进行顺时针转动，接着侧板31进行上移，斜面块二33跟着同步上移，则斜面块二33上的斜面与转动辅助齿轮29上的齿牙接触并推动转动辅助齿轮29上的齿牙进行继续在立柱28上进行顺时针转动，如此往复，经侧板31的传动，以及斜面块一32和斜面块二33的往复升降，可使转动辅助齿轮29能够不断的在立柱28上进行转动，通过转动辅助齿轮29转动角度的大小可以直观的判断用户肺活量大小的指标，且用户在进行肺活量检测或锻炼时，多为面部朝下，即俯视角度，恰好能在检测或锻炼的同时实现对转动辅助齿轮29转动角度的观测，达到即时检测的效果。

底盘27的上表面径向开设有均匀分布的指向刻度34，转动辅助齿轮29的上表面开设有与指向刻度34相适配的箭头形通槽35，通过底盘27上指向刻度34的开设，能够更加准确的对转动辅助齿轮29的转动角度进行判断，而转动辅助齿轮29上箭头形通槽35的开设，能够更加精准的对转动辅助齿轮29的转动指向进行确定，进一步帮助用户对肺活量大小的自测或锻炼进行辅助判断。

工作原理：该呼吸内科用肺活量自动检测与锻炼设备使用时，通过底板1、密封围栏2、连接杆10、支撑板11实现对装置整体的固定支撑；通过支撑板11上中部位置处的通孔实现对储水瓶4的再次限位；使用时储水瓶4内的活塞板5处于靠近顶部的位置处，将吹气管6的顶部置于用户的口腔中，用户通过大力吹气，使得储水瓶4内活塞板5上方空间内的气体增加，进而使，进而使储水瓶4内活塞板5下方的置换液7通过底部的瓶口被排出，密封围栏2内的置换液7增加，致使活塞环3的高度上升，在用户吐气的过程中，需要克服置换液7的液压阻力才得以进行，由此实现对用户肺活量的锻炼；具体肺活量大小可通过活塞板5在储水瓶4内下降的高度得以可视化展示，实际使用过程中，储水瓶4可为透明的硬质塑料材质构成，使得活塞板5的升降会更清楚的发现；在用户进行肺活量锻炼时，需要反复吸入大量空气，进而实现有氧运动，在运动过程中，用户体温上升，这时，通过活塞环3的上移带动圆柱8以及凸块9的上移，圆柱8在转动管12内上移时，凸块9会在螺旋引导凹槽13的内壁中进行滑动，在螺旋引导凹槽13上轨迹的引导下，使得使得转动管12顺利的在支撑板11上进行转动，经n形架一14以及传动轴15的传动，使得转动扇叶16顺利的进行转动，通过转动扇叶16的转动引导下方空气不断的被朝上推送，空气流速加快后，能够快速带着用户身边的热量，实现降温效果；通过转动扇叶16的转动与加氧装置17的配合，最终实现间歇、定量供氧，在用户身边的氧气含量增加，在进行一次肺活量训练后，及时的吸入氧含量较高的空气，能够使用户快速的实现对氧气的补充；通过可视化检测装置18的设置，能够使得用户本人在训练后，直观的得到可视化的测试结果，使用起来更加方便；通过上述结构之间的配合使用，解决了在实际使用过程中，由于传统设备对肺活量进行检测时效果单一，难以进行经常性的检测，而且目前的肺活量检测设备难以对肺活量进行锻炼的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种呼吸内科用肺活量自动检测与锻炼设备，其特征在于：包括底板（1），所述底板（1）的上表面固定连接有密封围栏（2），所述密封围栏（2）的内壁上下限位滑动连接有活塞环（3），所述活塞环（3）的内壁设有瓶口朝下的储水瓶（4），所述储水瓶（4）的内壁上下限位滑动连接有活塞板（5）；

所述储水瓶（4）的上表面开设有通孔并通过通孔固定连接有吹气管（6），所述储水瓶（4）和密封围栏（2）的下部空间中均填充有置换液（7），所述活塞环（3）的上表面固定连接有圆柱（8），所述圆柱（8）的侧面固定连接有凸块（9），所述密封围栏（2）的顶部固定连接有连接杆（10），所述连接杆（10）的顶部固定连接有支撑板（11），所述支撑板（11）上靠近中部的上表面开设有通孔并通过通孔与储水瓶（4）的弧形轮廓活动连接，所述支撑板（11）上靠近侧面的上表面开设有通孔并通过通孔限位转动连接有转动管（12），所述圆柱（8）的表面与转动管（12）的内壁活动连接，所述转动管（12）的内壁开设有螺旋引导凹槽（13），所述凸块（9）的表面与螺旋引导凹槽（13）的内壁滑动连接，所述转动管（12）的顶部固定连接有n形架一（14），所述n形架一（14）的上表面固定连接有传动轴（15），所述传动轴（15）的顶部固定连接有转动扇叶（16），所述转动扇叶（16）上设有加氧装置（17），所述加氧装置（17）上设有可视化检测装置（18）；

所述加氧装置（17）包括圆柱凸轮（19）,所述圆柱凸轮（19）的底部与转动扇叶（16）上表面的中部固定连接，所述圆柱凸轮（19）上外轮廓滑槽的内壁滑动连接有滑块（20），所述滑块（20）的后侧固定连接有传动杆一（21），所述密封围栏（2）上靠近后侧的顶部固定连接有氧气罐（22），所述氧气罐（22）的上表面开设有两个通孔并通过通孔上下限位滑动连接有n形架二（23），所述传动杆一（21）上靠近后端的表面贯穿n形架二（23）并与n形架二（23）固定连接，所述n形架二（23）的表面开设有运输通槽（24），所述氧气罐（22）的顶部固定连接有集气罩（25），所述集气罩（25）的后端正对n形架二（23），所述集气罩（25）的前端固定连接有导气管（26），所述导气管（26）的前端向前延伸至转动扇叶（16）的下方。

2.根据权利要求1所述的呼吸内科用肺活量自动检测与锻炼设备，其特征在于：所述可视化检测装置（18）包括底盘（27），所述底盘（27）的下表面与密封围栏（2）上靠近顶部的后侧固定连接，所述底盘（27）上表面的圆心处固定连接有立柱（28），所述立柱（28）的顶部定轴转动连接有转动辅助齿轮（29），所述n形架二（23）的侧面固定连接有传动杆二（30），所述传动杆二（30）上远离n形架二（23）的一端固定连接有侧板（31），所述侧板（31）上远离传动杆二（30）的一侧固定连接有斜面块一（32）和斜面块二（33），所述斜面块一（32）和斜面块二（33）上的斜面与转动辅助齿轮（29）上齿牙的表面活动连接。

3.根据权利要求1所述的呼吸内科用肺活量自动检测与锻炼设备，其特征在于：所述氧气罐（22）的数量为两个，且两个氧气罐（22）以底板（1）的竖直中心线对称设置。

4.根据权利要求1所述的呼吸内科用肺活量自动检测与锻炼设备，其特征在于：所述凸块（9）为弧形凸块，且凸块（9）通过其上的弧形面与螺旋引导凹槽（13）的内壁滑动连接。

5.根据权利要求2所述的呼吸内科用肺活量自动检测与锻炼设备，其特征在于：所述导气管（26）上靠近前端的内壁固定连接有过滤网。

6.根据权利要求2所述的呼吸内科用肺活量自动检测与锻炼设备，其特征在于：所述底盘（27）的上表面径向开设有均匀分布的指向刻度（34），所述转动辅助齿轮（29）的上表面开设有与指向刻度（34）相适配的箭头形通槽（35）。

7.根据权利要求1所述的呼吸内科用肺活量自动检测与锻炼设备，其特征在于：所述n形架二（23）上运输通槽（24）的数量为两个，且氧气罐（22）上的集气罩（25）与运输通槽（24）数量一一对应。

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