CN113398397B - 气道排气装置、呼气阀设备和呼吸机 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了气道排气装置、呼气阀设备和呼吸机，其中，气道排气装置包括供气部(10)、阀机构(20)和排气部(30)，阀机构包括阀块(21)、阀座(22)和切换件，阀座安装于阀块，阀座具有空腔、连通空腔与阀块的内部通道的阀口、连通空腔与供气部的进气口以及连通空腔与排气部的排气口，切换件设置在空腔内并能够在供气部和内部通道的气体压力作用下移动而在第一位置和第二位置之间切换，其中：在第一位置，切换件断开阀口与排气口的连通，在第二位置，切换件允许阀口与排气口连通。因此，本申请的气道排气装置能够配合安装有机械式PEEP阀的呼气阀使用且能够兼容用于双通道和单通道的呼气阀。

Description

气道排气装置、呼气阀设备和呼吸机
技术领域
本申请涉及呼吸机领域，更具体地说，涉及一种气道排气装置、呼气阀设备和呼吸机。
背景技术
呼气末正压PEEP值是呼吸机等医疗设备上的重要参数。呼吸机通常通过设置机械式PEEP阀来控制呼气末正压。现有技术中，为配合机械式PEEP阀的使用，必须设置双通道呼气阀，否则呼气时无法排出气道内的废气，导致呼吸系统排气不畅。具体的，双通道呼气阀设置有吸气端口、呼气端口和安装机械式PEEP阀的安装端口，吸气端口和呼气端口分别连接吸气管道和呼气管道。因此，使用机械式PEEP阀的情况下，无法选用单通道呼气阀，大大限制了呼吸系统对呼气阀的选用需求。
因此，如何在实现呼气末正压控制的同时满足呼气阀的兼容性成为本领域需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提出了一种气道排气装置，以同时满足呼气末正压控制和呼气阀的兼容性。
根据本申请，提出了一种气道排气装置，其中，所述气道排气装置包括供气部、阀机构和排气部，所述阀机构包括阀块、阀座和切换件，所述阀座安装于所述阀块，所述阀座具有空腔、连通所述空腔与所述阀块的内部通道的阀口、连通所述空腔与所述供气部的进气口以及连通所述空腔与所述排气部的排气口，所述切换件设置在所述空腔内并能够在所述供气部和所述内部通道的气体压力作用下移动而在第一位置和第二位置之间切换，其中：在所述第一位置，所述切换件断开所述阀口与所述排气口的连通，在所述第二位置，所述切换件允许所述阀口与所述排气口连通。
可选的，所述进气口设置在所述阀座的顶壁上，所述排气口设置在所述阀座的侧壁上，所述阀口与所述进气口相对设置。
可选的，所述阀座的侧壁设置有安装槽，所述切换件包括安装于所述安装槽的弹性膜片和安装于所述阀座的偏压件，所述偏压件连接于所述弹性膜片以将所述弹性膜片偏压在所述第二位置，所述供气部提供的气流能够推动所述弹性膜片克服所述偏压件的偏压而使所述弹性膜片密封压盖于所述阀口。
可选的，所述偏压件为弹簧。
可选的，所述阀座包括设置在所述阀座的底壁上的开孔，所述阀口从所述开孔向上延伸，所述偏压件安装于所述开孔处并连接所述弹性膜片的底部。
可选的，所述阀座包括座体和盖体，所述座体安装于所述阀块并具有顶部敞口，所述盖体盖设于所述顶部敞口，所述进气口设置在所述盖体上。
可选的，所述供气部包括进气管、连接管和控制阀，所述控制阀连接在所述进气管与所述连接管之间以控制所述进气管和所述连接管的连通，所述连接管连接于所述进气口；和/或，所述排气部包括排气管和连接所述排气管与所述排气口的第一接头。
本申请还提供一种呼气阀设备，其中，所述呼气阀设备包括呼气阀、机械PEEP阀和本申请的气道排气装置，所述呼气阀包括吸气端口和安装端口，所述机械PEEP阀安装于所述安装端口，所述内部通道的一端连通至所述吸气端口，另一端连通气源。
可选的，所述呼气阀包括呼气端口，所述呼气阀设备包括连接于所述呼气端口的呼气通道。
本申请还提供一种呼吸机，其中，所述呼吸机包括本申请的呼气阀设备。
根据本申请的技术方案，通过使切换件在第一位置和第二位置之间切换，可以选择排气口与阀口的通断，以在连通时适于安装有机械式PEEP阀的双通道呼气阀的呼气状态并在断开时适于双通道呼气阀的吸气状态，并且可以在排气口与阀口断开连通的情况下适于配合安装有机械式PEEP阀的单通道呼气阀使用。因此，本申请的气道排气装置能够配合安装有机械式PEEP阀的呼气阀使用且能够兼容用于双通道和单通道的呼气阀。
本申请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
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：
图1为根据本申请优选实施方式的气道排气装置用于单通道的呼气阀的示意图，其中切换件位于第一位置；
图2为图1的气道排气装置的示意图，其中切换件位于第二位置；
图3为图1的气道排气装置用于双通道的呼气阀的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请的技术方案。
在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请。
根据本申请的一个方面，提供一种气道排气装置，其中，所述气道排气装置包括供气部10、阀机构20和排气部30，所述阀机构20包括阀块21、阀座22和切换件，所述阀座22安装于所述阀块21，所述阀座22具有空腔221、连通所述空腔221与所述阀块21的内部通道211的阀口222、连通所述空腔221与所述供气部10的进气口223以及连通所述空腔221与所述排气部30的排气口224，所述切换件设置在所述空腔221内并能够在所述供气部10和所述内部通道211的气体压力作用下移动而在第一位置和第二位置之间切换，其中：在所述第一位置，所述切换件断开所述阀口222与所述排气口224的连通，在所述第二位置，所述切换件允许所述阀口222与所述排气口224连通。
根据本申请的另一方面，提供一种呼气阀设备，其中，所述呼气阀设备包括呼气阀、机械PEEP阀和本申请的气道排气装置，所述呼气阀包括吸气端口和安装端口，所述机械PEEP阀安装于所述安装端口，所述内部通道的一端连通至所述吸气端口，另一端连通气源。
根据本申请的另一方面，提供一种呼吸机，其中，所述呼吸机包括本申请的呼气阀设备。
通过使切换件在第一位置和第二位置之间切换，可以选择排气口224与阀口222的通断，以在连通时适于安装有机械式PEEP阀的双通道呼气阀的呼气状态并在断开时适于双通道呼气阀的吸气状态，并且可以在排气口224与阀口222断开连通的情况下适于配合安装有机械式PEEP阀的单通道呼气阀使用。因此，本申请的气道排气装置能够配合安装有机械式PEEP阀的呼气阀使用且能够兼容用于双通道和单通道的呼气阀。
具体的，在使用单通道的呼气阀的情况下：如图1所示，当切换件位于第一位置，排气口224与阀口222断开连通，气源通过内部通道211向呼气阀提供吸气，排气口224与阀口222断开连通，也与内部通道211断开连通；如图2所示，当切换件位于第二位置，排气口224与阀口222连通，内部通道211用于呼气，气体从内部通道211流经阀口222并从排气口224通过排气部30排出。也就是说，在用于单通道的呼气阀的情况下，当切换件位于第二位置，通过内部通道211、阀口222、排气口224形成了排气通道，用于在呼气状态下排气。
在使用双通道的呼气阀的情况下，所述呼气阀包括呼气端口，所述呼气阀设备包括连接于所述呼气端口的呼气通道。如图3所示，切换件可以始终位于第一位置，使排气口224与阀口222断开连通，仅通过内部通道211在吸气时向呼气阀提供吸气，呼气时通过呼气通道排气。
本申请中，阀座22可以具有中空的结构，以形成空腔，进气口223、排气口224、阀口222可以根据需要设置。例如，在图1所示的实施方式中，所述进气口223设置在所述阀座22的顶壁上，所述排气口224设置在所述阀座22的侧壁上，所述阀口222与所述进气口223相对设置。
此外，切换件可以根据需要设置为适当形式。为便于实现阀口222与排气口224的通断控制，可以将切换件设置为能够在第一位置密封阀口222或排气口224。在图1所示的实施方式中，所述阀座22的侧壁设置有安装槽225，所述切换件包括安装于所述安装槽225的弹性膜片23和安装于所述阀座22的偏压件24，所述偏压件24连接于所述弹性膜片23以将所述弹性膜片23偏压在所述第二位置，所述供气部10提供的气流能够推动所述弹性膜片23克服所述偏压件24的偏压而使所述弹性膜片23密封压盖于所述阀口222。
当供气部10向进气口223供气时，如图1中箭头所示，气流能够推动弹性膜片23密封压盖于阀口222，使得切换件位于第一位置，从而断开阀口222与排气口224的连通；当需要移动切换件到第二位置时，供气部10停止供气，弹性膜片23在偏压件24的偏压作用下回到第二位置，使得弹性膜片23与阀口222分离，如图2中箭头所示，阀口222的气流可以流经弹性膜片23与阀口222之间的间隙并流至排气口224，即阀口222与排气口224连通，气流能够从排气口224经排气部30排出。
其中，偏压件24可以为能够施加弹性力的形式，例如，所述偏压件24可以为弹簧。另外，为实现切换控制，从进气口223提供的气流推动弹性膜片23的方向应与偏压件24的偏压方向相反。因此，偏压件24可以根据进气口223的位置相应设置。具体的，所述阀座22可以包括设置在所述阀座22的底壁上的开孔，所述阀口222从所述开孔向上延伸，所述偏压件24安装于所述开孔处并连接所述弹性膜片23的底部。
其中，阀座22可以在开孔处连通阀块21的内部通道211。具体的，阀块21可以在对应开孔的位置设置通孔，以连通内部通道211与开孔。为确保密封连通，可以在开孔处设置密封圈25。
阀座22可以设置为适当形式，以便于安装。在图1至图3所示的实施方式中，所述阀座22可以包括座体226和盖体227，所述座体226安装于所述阀块21并具有顶部敞口，所述盖体227盖设于所述顶部敞口，所述进气口223设置在所述盖体227上。具体的，围绕座体226的侧壁设置有环状的安装槽225，弹性膜片23将空腔分隔为朝向进气口223的第一部分和朝向阀口222的第二部分，弹性膜片23在进气的气流和偏压件24的作用下朝向阀口222或进气口223移动，以进行切换。盖体227可以通过适当方式连接到座体226，例如通过螺栓P连接。
为了通过供气部10提供的气流控制弹性膜片23的移动，供气部10设置为能够根据需要选择性地提供气流。具体的，所述供气部10包括进气管11、连接管12和控制阀13，所述控制阀13连接在所述进气管11与所述连接管12之间以控制所述进气管11和所述连接管12的连通，所述连接管12连接于所述进气口223。控制阀13可以为适当形式，例如可以为电磁阀。进气管11可以连接相应的气体来源，例如可以连接到呼吸机的气源(即，进气管11提供的气体与内部通道211内的气体性质相同)。为确保供气部10提供的气流能够有效推动弹性膜片23，进入进气管11的气体可以进行加压处理。
为便于排气，所述排气部30可以包括排气管31和连接所述排气管31与所述排气口224的第一接头32。根据排气方向，可以相应设置第一接头32的形式，例如，在图示的实施方式中，第一接头32设置为将排气从排气口224转向90度排出到排气管31。类似的，控制阀13与进气管11、连接管12之间以及连接管12与进气口223之间也可以通过适当的接头(例如第二接头131、第三接头132、第四接头121)连接。内部通道211也可以经由第五接头212通过相应的管道连接到呼气阀的吸气端口。
下面参考附图说明本申请的呼吸机的操作。
第一实施例：呼气阀为单通道呼气阀
当呼吸机的控制单元判断呼气结束，则开始吸气，使得控制阀13打开，通过进气管11供气，使得弹性膜片23密封阀口222，同时内部通道211通过气源吸气，将吸气提供到呼气阀的吸气端口。
当呼吸机的控制单元判断吸气结束，则开始呼气，使得控制阀13关闭，停止通过进气管11供气，使得弹性膜片23离开阀口222，呼气通过内部通道211经由阀口222、排气口224从排气部30排出。
第二实施例：呼气阀为双通道呼气阀
控制阀13始终打开，通过进气管11供气，使得弹性膜片23密封阀口222。
当呼吸机的控制单元判断呼气结束，则开始吸气，吸气通过内部通道211提供到呼气阀的吸气端口。
当呼吸机的控制单元判断吸气结束，则开始呼气，呼气通过连接到呼气阀的呼气端口的呼气通道排出。
以上详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。
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，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种呼气阀设备，其特征在于，所述呼气阀设备包括呼气阀、机械PEEP阀和气道排气装置，所述呼气阀包括吸气端口和安装端口，所述机械PEEP阀安装于所述安装端口，所述气道排气装置包括供气部(10)、阀机构(20)和排气部(30)，所述阀机构(20)包括阀块(21)、阀座(22)和切换件，所述阀座(22)安装于所述阀块(21)，所述阀座(22)具有空腔(221)、连通所述空腔(221)与所述阀块(21)的内部通道(211)的阀口(222)、连通所述空腔(221)与所述供气部(10)的进气口(223)以及连通所述空腔(221)与所述排气部(30)的排气口(224)，所述切换件设置在所述空腔(221)内并能够在所述供气部(10)和所述内部通道(211)的气体压力作用下移动而在第一位置和第二位置之间切换，其中：在所述第一位置，所述切换件断开所述阀口(222)与所述排气口(224)的连通，在所述第二位置，所述切换件允许所述阀口(222)与所述排气口(224)连通，所述内部通道(211)的一端连通至所述吸气端口，另一端连通气源，所述进气口(223)设置在所述阀座(22)的顶壁上，所述排气口(224)设置在所述阀座(22)的侧壁上，所述阀口(222)与所述进气口(223)相对设置，所述阀座(22)的侧壁设置有安装槽(225)，所述切换件包括安装于所述安装槽(225)的弹性膜片(23)和安装于所述阀座(22)的偏压件(24)，所述偏压件(24)连接于所述弹性膜片(23)以将所述弹性膜片(23)偏压在所述第二位置，所述供气部(10)提供的气流能够推动所述弹性膜片(23)克服所述偏压件(24)的偏压而使所述弹性膜片(23)密封压盖于所述阀口(222)。
2.根据权利要求1所述的呼气阀设备，其特征在于，所述偏压件(24)为弹簧。
3.根据权利要求2所述的呼气阀设备，其特征在于，所述阀座(22)包括设置在所述阀座(22)的底壁上的开孔，所述阀口(222)从所述开孔向上延伸，所述偏压件(24)安装于所述开孔处并连接所述弹性膜片(23)的底部。
4.根据权利要求1所述的呼气阀设备，其特征在于，所述阀座(22)包括座体(226)和盖体(227)，所述座体(226)安装于所述阀块(21)并具有顶部敞口，所述盖体(227)盖设于所述顶部敞口，所述进气口(223)设置在所述盖体(227)上。
5.根据权利要求1所述的呼气阀设备，其特征在于，所述供气部(10)包括进气管(11)、连接管(12)和控制阀(13)，所述控制阀(13)连接在所述进气管(11)与所述连接管(12)之间以控制所述进气管(11)和所述连接管(12)的连通，所述连接管(12)连接于所述进气口(223)；和/或，所述排气部(30)包括排气管(31)和连接所述排气管(31)与所述排气口(224)的第一接头(32)。
6.根据权利要求1所述的呼气阀设备，其特征在于，所述呼气阀包括呼气端口，所述呼气阀设备包括连接于所述呼气端口的呼气通道。
7.一种呼吸机，其特征在于，所述呼吸机包括权利要求1-6中任意一项所述的呼气阀设备。
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