CN114797029B - 一种呼吸康复训练仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及呼吸训练仪器领域。呼吸康复训练仪用通气管，包括中空通气的管体，管体上设有导压孔，管体由进气管和出气管活动连接构成，进气管的后部是连接部，进气管的连接部和出气管前部套接；进气管的前端是进气口，出气管的后端是出气口，进气口和出气口贯通；管体上进气管和出气管重叠套接处设有储水机构。本专利呼吸康复训练仪用通气管，通过储水机构改变湿气流的导压方向和流动路径，实现了湿气流冷凝产生的水滴完全的留在通气管内。

Description

一种呼吸康复训练仪

技术领域

本发明涉及呼吸训练仪器领域，尤其涉及一种高精度的呼吸康复训练仪及其通气管。

背景技术

呼吸流量检测通常有叶轮式和压差式等检测方式，叶轮式存在机械叶片轴心易磨损、气流时停止时因叶片转动惯性影响测量精度的问题。压差式因其结构简单，检测精度相对较高，性能长期稳定，目前被广泛的使用。压差式流量检测仪器的结构主要包括压差检测组件和通气管，其存在的不足是人体呼出气含有的水蒸气流经过通气管冷凝形成的冷凝水容易进入压差检测组件内的导压孔，造成流量压差检测失败或装置损坏。

本专利申请人研发的专利号为CN202121560479.6的高精度肺功能测定仪，其结构包括壳体和安装在壳体内的压差检测组件以及安装在壳体上的气压采集管，通过在壳体上设置一个软性材料制成的导气密封垫，当气压采集管压接在导气密封垫上时，通过对导气密封垫的挤压，使得导气密封垫能很好的堵塞气压采集管与壳体上表面之间的缝隙，进而起到很好的密封效果，在导气密封垫上对应气压采集管的导压孔处设置有集水槽，防止水汽凝结后流入至壳体内，从而对电子设备造成损坏。该结构的有效的改进了肺功能测定仪检测不精确，水汽冷凝呈水珠将会堵塞导压孔等问题。该肺功能测定仪的优势是相当于壳体顶部即在通气管（采集管）外设置硅胶制成的储水机构，用于储存冷凝水。

在实际使用后发现，该肺功能测定仪仍存在下述不足：1. 硅胶储水机构与通气管通过面接触密封，配合结构复杂对生产和装配的要求高，实现难度大；2. 硅胶储水机构处于壳体顶部，储水机构腔体外露易污染，易沾灰尘，不利于肺功能不良用户的使用；3. 硅胶储水机构清洗、消毒后需要借助工具才能将储水机构内的液体擦干，使用不方便；4. 呼吸训练检测使用时，受体积的要求限制，硅胶储水机构集水槽容量有限，例如单人使用20分钟呼吸训练产生的冷凝水大于集水槽容量，会发生集水槽集满后溢出至导气槽，致使冷凝水堵住导气槽，压差检测组件无法采集导压孔中的气流，导致肺功能检测无法进行。

发明内容

为了解决现有肺功能测定仪存在的上述不足，本发明的一个目的在于提供一种管体上设置储水机构的通气管，通过储水机构改变湿气流的导压方向和流动路径，实现了湿气流冷凝产生的水滴完全的留在通气管内。本发明的另一个目的在于提供一种湿气流冷凝产生的水滴完全留在通气管内的肺功能测定仪。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：呼吸康复训练仪用通气管，包括中空通气的管体，管体上设有导压孔，管体由进气管和出气管活动连接构成，进气管的后部是连接部，进气管的连接部和出气管前部套接；进气管的前端是进气口，出气管的后端是出气口，进气口和出气口贯通；管体上进气管和出气管重叠套接处设有储水机构。

作为优选，储水机构包括管体上的导压内孔、导压通道和储水池，气流沿进气口、导压内孔、导压通道、储水池和导压孔依次流通。使用时，进入管体的气流依次沿进气口、导压内孔、导压通道、储水池和导压孔依次流通，并由导压孔离开通气管进入压差检测组件。

作为优选，横向上，管体呈直筒型；进气管和出气管的套接处设有密封圈，密封圈至少是平行设置的两组，导压内孔、导压通道、储水池和导压孔的位置均处于两组密封圈之间；出气管的后端上设有旋转叶片。旋转叶片控制出气口大小，调节通气阻力，实现正压震荡。进气管和出气管通过限位机构锁紧；管体外侧壁上设有与其连为一体的导压管，导压管上部的入口即导压孔。

作为优选，出气管前部内侧壁套在进气管连接部的外侧壁上；进气管连接部上设有环形槽，环形槽与出气管内侧壁组成导压通道；导压内孔设置在进气管连接部上，导压内孔与环形槽连通；纵向上，导压内孔位置处于进气管连接部的上部；纵向上，进气管连接部底部设有开口朝下的凹槽，凹槽与环形槽连通，凹槽与出气管底部的内侧壁面组成储水池；纵向上，导压孔处于出气管的下部，导压孔位置对应储水池的上部，且导压孔与环形槽不处于同一纵向直线上。

作为优选，进气管连接部内侧壁套在出气管前部的外侧壁上；出气管前部上设有环形槽，环形槽与进气管内侧壁组成导压通道；导压内孔设置在出气管上，导压内孔与环形槽连通；纵向上，导压内孔位置处于出气管的上部；纵向上，出气管底部设有开口朝下的凹槽，凹槽与环形槽连通，凹槽与进气管底部的内侧壁组成储水池；纵向上，导压孔处于进气管的下部，导压孔位置对应储水池的上部，且导压孔与环形槽不处于同一纵向直线上。

作为优选，导压内孔是多个，高度方向上导压内孔位置接近或处于进气管连接部的顶部，多个导压内孔的效果是当其中一个导压孔堵住时不影响使用，导压孔约接近顶部，凝结水滴接触导压孔内管壁的面积约小，相应的就不容易堵住；导压孔位置对应储水池的顶部；横向上，导压孔与导压通道之间的距离不小于导压内孔的孔，，水滴沿通道落下有可能会悬在导压通道底部与储水池顶部之间的进气管连接部上，导压孔离导压通道太近水底也有可能滑入导压孔中发生导压孔堵塞的情况；凹槽的横向长度大于环形槽的横向长度，即储水池的横向长度大于导压通道的横向长度。

作为优选，导压管与出气管的底部连为一体，导压管顶部的入口即导压孔。出气管进口端上设有与其连为一体的卡扣，进气管外侧壁上设有于与卡扣形状位置匹配的卡槽，卡扣卡入卡槽中，卡扣和卡槽组成限位机构。

一种雾化给药呼吸训练仪，包括壳体、压差检测组件和通气管，压差检测组件安装在壳体内，壳体上设有限位孔，通气管底部设有与限位孔匹配的插头，插头插入限位孔中；壳体上设有位置与导压孔对应的检测口，通气管上导压管插入检测口中；通气管如上述。

一种雾化给药呼吸训练仪，包括壳体、压差检测组件和通气管，压差检测组件安装在壳体内，壳体上设有限位槽，通气管底部设有与限位槽匹配的限位插头，限位插头插入限位槽中；壳体顶部设有硅胶制成的导气密封垫，导气密封垫上的导气孔与管体上的导压孔接通；通气管如上述。

综上所述，本专利呼吸康复训练仪用通气管，管体由进气管和出气管套接构成，在管体上套接处设置储水机构，其创新点在于将现有的处于通气管外的冷凝水储水机构改为设置在通气管内，通过储水机构改变湿气流的导压方向和流动路径，实现了湿气流冷凝产生的水滴完全的留在通气管内。

附图说明

图1为本发明实施例呼吸康复训练仪用通气管的结构示意图。

图2为本发明实施例呼吸康复训练仪用通气管的剖面示意图一。

图3为本发明实施例呼吸康复训练仪用通气管的剖面示意图二。

图4为本发明实施例2呼吸康复训练仪用通气管的结构示意图。

图5为对比例呼吸康复训练仪的结构示意图。

图6为本发明实施例3呼吸康复训练仪的结构示意图。

图7为本发明实施例4呼吸康复训练仪的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1—3所示，呼吸康复训练仪用通气管，包括中空通气的管体，横向上，管体呈直筒型。管体由进气管1和出气管2动连接构成，进气管1的后部是连接部，进气管的连接部和出气管2前部套接。进气管1的前端是进气口1a，出气管2的后端是出气口2a，进气口1a和出气口2a贯通，出气管2的后端上设有旋转叶片8。管体上进气管和出气管2重叠套接处设置储水机构。储水机构包括管体上的导压内孔3、导压通道4和储水池5，气流沿进气口1a、导压内孔3、导压通道4、储水池5和导压孔6依次流通。进入通气管的湿气流依次沿进气口、导压内孔、导压通道、储水池和导压孔流通，并由导压孔进入压差检测组件。进气管1和出气管2通过限位机构9锁紧；管体外侧壁上设有与其连为一体的导压管10，导压管10上部的入口即导压孔6。

出气管2前部的内侧壁套在进气管1连接部的外侧壁上。出气管2前部的内侧壁与进气管1连接部的外侧壁之间设有密封圈7，密封圈7至少是平行设置的两组，横向上，导压内孔、导压通道、储水池和导压孔均处两组密封圈之间。进气管1连接部上设有环形槽12，环形槽12与出气管内侧壁组成导压通道4；导压内孔3设置在进气管连接部上，导压内孔3与环形槽12连通，导压内孔的孔径是1.2-1.8mm。纵向上，导压内孔3位置处于进气管连接部的上部。纵向上，进气管连接部底部设有开口朝下的凹槽13，凹槽13与环形槽12连通，凹槽13与出气管底部的内侧壁面组成储水池5凹槽13的横向长度是12-16mm，环形槽12的横向长度是4-8mm，环形槽12内凹深度不低于1.4mm，即储水池5的横向长度大于导压通道4的横向长度；纵向上，导压孔6处于出气管2的下部，导压孔6位置对应储水池5的上部，且导压孔6与环形槽12不处于同一纵向直线上，即导压孔位置更靠近进气口方向。具体的，上述导压内孔的孔径是1.5mm， 凹槽13的横向长度即储水池5的长度是14mm，环形槽12内凹深度是1.64mm，导压孔6与出气管2底部之间的高度不小于0.25mm。

导压内孔3是多个，高度方向上导压内孔3位置接近或处于进气管连接部的顶部，多个的效果是当其中一个导压孔堵住时不影响使用，导压孔约接近顶部，凝结水滴接触导压孔内管壁的面积约小，相应的就不容易堵住。导压孔6位置对应储水池的顶部；横向上，导压孔6与导压通道4之间的距离不小于导压内孔3的孔径，使用时水滴沿通道落下有可能会悬在导压通道底部与储水池顶部之间的进气管连接部上，导压孔离导压通道太近水底也有可能滑入导压孔中发生导压孔堵塞的情况。

导压管10与出气管2的底部连为一体，导压管10顶部的入口即导压孔6。出气管进口端上设有与其连为一体的卡扣91，进气管外侧壁上设有于与卡扣形状位置匹配的卡槽92，卡扣卡入卡槽中，卡扣和卡槽组成限位机构9，限位机构9的作用是锁紧限位，保证由进气管1和出气管2拼接构成的导压通道4和储水池5不错位。

本专利的通气管由进气管和出气管套接构成，即采用局部套管的方式设计，导压内孔、导压通道和储水池组成的储水机构设置在进气管和出气管的套接处，即进气管和出气管套接设计的一个重要目的是为了合理的设置储水机构，通过储水机构改变湿气流的导压方向和流动路径，实现了湿气流冷凝产生的水滴于重力作用流到通气管底部，不影响顶部的导压孔导压。

使用时，进入进气管1的湿气流经过进气管1和出气管2内壁，热气上升冷凝水下降，改变导压方向由上到下，由内到外，将大部分气流冷凝水滴留在进气管1内。具体的，气流先通过导压内孔再经过导压通道，导压内孔进行减量、稳流作用，避免导压通道内气流紊乱将冷凝水滴吹到导压孔6上直接堵住导压孔6，由导压孔导入压差检测组件内，即剩余小部分的冷凝水滴经过导压通道时被收集在导压通道底部的储水池内。储水机构能有效避免水滴进入压差检测组件的电路，解决了因水滴进入压差检测组件内部而造成检测误差或仪器损坏的问题。

实施例2

如图4所示，呼吸康复训练仪用通气管，与实施例1相比，本实施的区别仅在于进气管1和出气管2的套接方式不同，其它与实施例1相同。本实施例是进气管1连接部内侧壁套在出气管2前部的外侧壁上，即与实施例1相反。相应的，储水机构的设置位置有所不同，具体的：出气管2上设有环形槽12，环形槽12与进气管内侧壁组成导压通道4；导压内孔3设置在出气管上，导压内孔3与环形槽12连通；纵向上，导压内孔3位置处于出气管的上部；纵向上，出气管2底部设有开口朝下的凹槽13，凹槽13与环形槽12连通，凹槽与进气管底部的内侧壁组成储水池；导压孔处于进气管1的下部，导压孔位置对应储水池的上部，且导压孔与环形槽不处于同一纵向直线上。

对比例

如图5所示，现有的呼吸康复训练仪，包括壳体b、压差检测组件和通气管c，压差检测组件安装在壳体内，壳体b上设有限位槽16，通气管底部设有与限位槽匹配的限位插头18，限位插头插入限位槽中；壳体顶部设有硅胶制成的导气密封垫19，导气密封垫上的导气孔与管体上的导压孔接通。导气密封垫上设有连通至压差检测组件的导气孔和与导压孔相连通的集水槽，所述导气孔和集水槽之间通过导气槽相互连通，导气密封垫用于在壳体和通气管之间。通气管c是直通式，通气管c内没有储水机构，储水机构通过导气密封垫实现储水。

实施例3

如图6所示，一种呼吸康复训练仪，包括壳体d、压差检测组件和通气管a，压差检测组件安装在壳体d内，壳体d上设有限位孔14，通气管底部设有与限位孔匹配的插头11，插头插入限位孔中；壳体上设有位置与导压孔对应的检测口15，通气管上导压管10插入检测口15中。通气管与实施例1的呼吸康复训练仪用通气管结构相同。相对于对比例，本实施例的壳体d上没有使用导气密封垫，将现有的处于通气管外的冷凝水储水机构设置在进气管和出气管连接成的通气管内，通过导压内孔、导压通道和储水池的设置，改变湿气流的导压方向和路径，实现了湿气流冷凝产生的水滴完全的留在通气管内。

进入进气管1的湿气流经过进气管1和出气管2内壁，使得大部分冷凝的水滴收集在进气管1内壁底部，气流先通过导压内孔后在经过导压通道后，由导压孔导入压差检测组件内，剩余小部分的冷凝水滴经过导压通道时被收集在导压通道底部的储水池内。储水机构能有效避免水滴进入压差检测组件的电路，解决了因水滴进入压差检测组件内部而造成检测误差或仪器损坏的问题。

具体的，储水池5的储水量根据实验数据20分钟呼吸训练（单人使用时间）产生的冷凝水约0.34ml。其中进气管1内收集约0.33ml，通过导压通道后储水池5内收集约0.01ml。

按照设计数据如下：实施例1中，进气管1的后部是连接部19直径12.25mm,储水机构长度14mm，圆心点距导压孔的角度为60。

V=V扇形-V三角形=nπR²h÷360-abh

=60×3.14×12.25²×14÷360－½×12.25×10.61×14

=1099.46-909.81≈190 mm³

根据实际数据计算储水机构的体积是190mm³即容积为0.19ml。实际实验结果0.01ml。

设计储水机构容量远超实际实验数据。能够彻底解决因水滴进入内部而造成检测误差或装置损坏的技术问题。

实施例4

如图7所示，一种呼吸康复训练仪，包括壳体b、压差检测组件和通气管a，压差检测组件安装在壳体内，壳体b上设有限位槽16，通气管底部设有与限位槽匹配的限位插头18，限位插头插入限位槽中；壳体顶部设有硅胶制成的导气密封垫19，导气密封垫上的导气孔与管体上的导压孔接通。导气密封垫上设有连通至压差检测组件的导气孔和与导压孔相连通的集水槽，所述导气孔和集水槽之间通过导气槽相互连通，导气密封垫用于在壳体和通气管之间。采本实施例使用了现有呼吸康复训练仪的壳体a和压差检测组件，配合使用了实施例1的呼吸康复训练仪用通气管，相当于既使用了现有的处于通气管外的冷凝水储水机构导气密封垫19，又使用了设置在通气管内冷凝水储水机构。

对比例、实施例3和实施例4的对比实验

分别使用对比例、实施例3和实施例4的呼吸康复训练仪进行一次呼吸训练20分钟，间断测试30次实验。

同等条件下，实验数据20分钟呼吸训练（单人使用时间）产生的冷凝水约0.34ml为例。根据测试装置对高密封性、无污染、易清洁消毒导压接口尺寸配合等要求，故导气密封垫不能太大，储水槽空间有限单个硅胶容量0.2ml，一般设置2个硅胶，虽然整体容量为0.4大于冷凝水，但是存在单个硅胶先储满冷凝水后仍然导致冷凝水溢出进入压差检测组件内部的问题。实施例3储水机构容积是冷凝水体量的约19倍，可以彻底解决冷凝水溢出的问题。

一次呼吸训练20分钟，间断测试30次为例：

	对比例	实施例3	实施例4
				出错次数	4	0	0
正常次数	26	30	30

通过上述实验可知，采用本专利的呼吸康复训练仪用通气管， 能有效避免气流冷凝产生的水滴进入压差检测组件的电路，已经不再需要使用外置的储水机构，解决了因水滴进入压差检测组件内部而造成检测误差或仪器损坏的问题。出错是湿气流冷凝形成的冷凝水堵住进入压差检测组件的气流通道到最后无法进行压差检测，或者冷凝水直接进入压差检测组件内的检测电路。

实施例3储水机构内置和对比例的储水机构外置优势对比如下:

	对比例储水机构外置	实施例4储水机构内置
			密封性	通过面接触密封，定制硅胶，配合结构复杂，对设计要求高，实现难度大	通过线接触密封，常规密封圈即可，对设计要求不高，实现简单
染性	硅胶易沾灰尘、腔体外露易污染	腔体内置不易被污染
			清洗、消毒	清洗、消毒后需要借助工具将储水机构内的液体擦干	进气管和出气管拆开方便，塑料材质清洗、消毒、晾干方便

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.呼吸康复训练仪用通气管，包括中空通气的管体，管体上设有导压孔（6）；其特征在于，管体由进气管（1）和出气管（2）活动连接构成，进气管（1）的后部是连接部，进气管的连接部和出气管（2）前部套接，进气管（1）和出气管（2）的套接处设有密封圈（7）；进气管（1）的前端是进气口（1a），出气管（2）的后端是出气口（2a），进气口（1a）和出气口（2a）贯通；管体上进气管和出气管（2）重叠套接处设置储水机构；储水机构包括管体上的导压内孔（3）、导压通道（4）和储水池（5），气流沿进气口（1a）、导压内孔（3）、导压通道（4）、储水池（5）和导压孔（6）依次流通。

2.根据权利要求1所述的呼吸康复训练仪用通气管，其特征在于，密封圈至少是平行设置的两组，导压内孔（3）、导压通道（4）、储水池（5）和导压孔（6）的位置均处于两组密封圈之间。

3.根据权利要求1所述的呼吸康复训练仪用通气管，其特征在于，进气管（1）和出气管（2）通过限位机构（9）锁紧；出气管（2）的后端上设有旋转叶片（8）。

4.根据权利要求1所述的呼吸康复训练仪用通气管，其特征在于，出气管（2）前部内侧壁套在进气管连接部的外侧壁上；进气管连接部上设有环形槽（12），环形槽（12）与出气管内侧壁组成导压通道（4）；导压内孔（3）设置在进气管连接部上，导压内孔（3）与环形槽（12）连通；纵向上，导压内孔（3）位置处于进气管连接部的上部；纵向上，进气管连接部底部设有开口朝下的凹槽（13），凹槽（13）与环形槽（12）连通，凹槽（13）与出气管底部的内侧壁面组成储水池（5）；纵向上，导压孔（6）处于出气管（2）的下部，导压孔（6）位置对应储水池（5）的上部，且导压孔（6）与环形槽（12）不处于同一纵向直线上。

5.根据权利要求1所述的呼吸康复训练仪用通气管，其特征在于，进气管（1）连接部内侧壁套在出气管（2）前部的外侧壁上；出气管（2）前部上设有环形槽（12），环形槽（12）与进气管内侧壁组成导压通道（4）；导压内孔（3）设置在出气管上，导压内孔（3）与环形槽（12）连通；纵向上，导压内孔（3）位置处于出气管的上部；纵向上，出气管（2）底部设有开口朝下的凹槽（13），凹槽（13）与环形槽（12）连通，凹槽（13）与进气管底部的内侧壁组成储水池；纵向上，导压孔处于进气管（1）的下部，导压孔位置对应储水池的上部，且导压孔与环形槽不处于同一纵向直线上。

6.根据权利要求4或5所述的呼吸康复训练仪用通气管，其特征在于，导压内孔（3）是多个，高度方向上导压内孔（3）位置接近或处于进气管连接部的顶部；导压孔（6）位置对应储水池的顶部；横向上，导压孔（6）与导压通道（4）之间的距离不小于导压内孔（3）的孔径；凹槽（13）的横向长度大于环形槽（12）的横向长度，即储水池（5）的横向长度大于导压通道（4）的横向长度。

7.根据权利要求6所述的呼吸康复训练仪用通气管，其特征在于，横向上，管体呈直筒型，管体外侧壁上设有与其连为一体的导压管（10），导压管（10）上部的入口即导压孔（6）;导压内孔的孔径是1.2-1.8mm, 凹槽与出气管底部的内侧壁面组成储水池凹槽的横向长度是12-16mm, 环形槽的横向长度是4-8mm，环形槽内凹深度不低于1.4mm，导压孔与出气管底部之间的高度不小于0.25mm。

8.根据权利要求3所述的呼吸康复训练仪用通气管，其特征在于，出气管进口端上设有与其连为一体的卡扣（91），进气管外侧壁上设有于与卡扣形状位置匹配的卡槽（92），卡扣卡入卡槽中，卡扣和卡槽组成限位机构（9）。

9.一种呼吸康复训练仪，包括壳体（d）、压差检测组件和通气管（a），压差检测组件安装在壳体（d）内，壳体（d）上设有限位孔（14），通气管底部设有与限位孔匹配的插头（11），插头插入限位孔中；其特征在于，壳体上设有位置与导压孔对应的检测口（15），通气管上导压管（10）插入检测口（15）中；通气管如权利要求7所述。

10.一种呼吸康复训练仪，包括壳体（b）、压差检测组件和通气管（a），压差检测组件安装在壳体内，壳体（b）上设有限位槽（16），通气管底部设有与限位槽匹配的限位插头（18），限位插头插入限位槽中；壳体顶部设有硅胶制成的导气密封垫（19），导气密封垫上的导气孔与管体上的导压孔接通；通气管如权利要求1所述。