CN114973886B - 一种便携式胸膜腔负压状态智能展示装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于胸膜腔负压状态展示技术领域，公开了一种便携式胸膜腔负压状态智能展示装置，包括箱本体、展示瓶、导气管、展示球和抽气管，箱本体连接有第一提手和第二提手，第一提手连接有第一连接件，第二提手连接有第二连接件，箱本体设有储物部和控制部，控制部设有充气泵、驱动电机、抽气泵、中央控制器、支架、导气连接口和抽气连接口，导气管连通有三通管，三通管连接有三通球阀，三通管的另两个连通口分别连通有充气管和出气管，充气管连接有进气单向阀，出气管连接有出气单向阀；本发明解决了现有技术胸膜腔内负压的形成和负压状态的展示效果差，教学效果不理想，展示操作复杂程度高、成本高的问题，适用于胸膜腔负压状态的展示。

Description

一种便携式胸膜腔负压状态智能展示装置

技术领域

本发明涉及胸膜腔负压状态展示技术领域，具体为一种便携式胸膜腔负压状态智能展示装置。

背景技术

胸膜腔内压指的是胸膜腔内的压力，经测定，无论吸气或呼气，胸膜腔内压均低于大气压，为负压，吸气时负压增大，呼气时负压减小。胸膜腔负压可以维持肺的扩张状态，保证肺通气正常进行；胸膜腔负压可降低中心静脉压，有利于静脉血和淋巴液的回流。胸膜腔内仅有少量浆液，没有气体，这一薄层浆液有两方面的作用，一是在两层胸膜之间起润滑作用，减小摩擦；二是浆液分子的内聚力使两层胸膜贴附在一起，不易分开，所以肺就可以随胸廓的运动而运动，因此，胸膜腔的密闭性和两层胸膜间浆液分子的内聚力有重要的生理意义。如果胸膜腔破裂，与大气相通，空气将立即进入胸膜腔，形成气胸，两层胸膜彼此分开，肺将因其本身的回缩力而塌陷。这时，尽管呼吸运动仍在进行，肺却减小或失去了随胸廓运动而运动的能力，其程度视气胸的程度和类型而异，显然，气胸时，肺的通气功能受到妨害，严重者，应紧急处理。

现实的生理教学工作中，对胸膜腔内负压的形成和负压状态的展示，通常使用兔子或者其他的动物作实验。用水检压计的穿刺针穿入动物的胸膜腔中，可见水检压计的液面向穿刺针一侧升高，说明胸膜腔内是负压。学生在使用真实动物的实验中，并不能清楚直观地观察到呼吸时肺的变化，也很难说明胸内负压形成的原理及其生理意义，教学效果不够理想。尤其穿刺的技术要求较高，操作繁杂，稍有不慎就会造成动物气胸，既影响教学的正常进行，又会导致动物死亡，实验的成本较高。

发明内容

本发明意在提供一种便携式胸膜腔负压状态智能展示装置，以解决现有技术胸膜腔内负压的形成和负压状态的展示效果差，教学效果不理想，而且展示或者实验操作复杂程度高、实验成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供的基础技术方案是：一种便携式胸膜腔负压状态智能展示装置，包括箱本体、展示瓶、导气管、展示球和抽气管，所述箱本体的上侧转动连接有第一提手和第二提手，所述第一提手转动连接有第一连接件，所述第二提手转动连接有第二连接件，所述第一连接件与所述第二连接件相互配合连接构成放置平台，所述展示瓶为透明瓶，所述展示球为充气球，所述导气管和所述抽气管与所述展示瓶密封连通，所述展示球与所述导气管连通，所述展示球设于所述展示瓶的内侧，所述箱本体设有储物部和控制部，所述储物部用于存储所述展示瓶、所述导气管和所述抽气管，所述控制部设有充气泵、驱动电机、抽气泵、中央控制器、导气连接口和抽气连接口，所述导气管通过所述导气连接口与所述控制部连通，所述抽气管通过所述抽气连接口与所述控制部连通，所述导气管连通有三通管，所述三通管连接有三通球阀，所述三通管的另两个连通口分别连通有充气管和出气管，所述充气管的自由端与所述充气泵连通，所述充气管连接有进气单向阀，所述出气管连接有出气单向阀，所述抽气管的自由端与所述抽气泵连通，所述控制部的内侧还连接有支架，所述驱动电机与所述支架连接，所述驱动电机的输出轴连接有偏心凸轮，所述偏心凸轮与所述充气管间歇性抵接，所述三通球阀也与所述驱动电机的输出轴连接，所述充气泵、所述驱动电机和所述抽气泵均通过电导线与所述中央控制器连接，所述中央控制器控制所述充气泵的充气压力，所述中央控制器控制所述抽气泵的抽气压力，所述中央控制器控制所述驱动电机的输出转速。

基础技术方案的原理：在未使用本展示装置时，展示球、展示瓶和各种导管放置在储物部内侧，第一提手和第二提手用于整个展示装置的转运；使用展示装置时，转动第一提手和第二提手，将其上转动连接的第一连接件和第二连接件连接起来，构成一个放置平台，展示瓶放置在该放置平台上，导气管和抽气管密封穿过展示瓶的密封塞，导气管的一端连接展示球，且将展示球放置在展示瓶内，导气管和抽气管的另一端分别通过导气连接口和抽气连接口与控制部连通，中央控制器控制抽气泵通过抽气管抽取展示瓶内的气体，使得展示瓶内处于一个负压环境，导气管连通三通管，三通管的另外两个连通口分别连接充气管和出气管，中央控制器控制充气泵通过充气管对展示球充气，展示球与展示瓶之间构成胸膜腔模型，中央控制器还控制驱动电机运行，驱动电机带动偏心凸轮和三通球阀旋转，偏心凸轮随着电机的输出轴转动间歇性与充气管抵接，使得充气管间歇性连通，连通时向着展示球内充气，同时，三通球阀随着电机的输出轴转动使得充气管和出气管间歇与导气管连通，其中，进气单向阀的使得气体只能从进气管进入展示球内侧，出气单向阀使得气体只能从展示球通过出气管排出气体。

基础技术方案的有益效果是：

1、未使用展示装置时，展示瓶、展示球和导管等放置在储物部内，整个装置整洁，而且借助提手可以很方便整个装置的携带、转运，转运过程中还可以有效的避免展示用的仪器设备损坏；

2、在使用的过程中，展示瓶为透明，透过展示瓶可以直观清楚的看见其内侧的展示球，借助充气泵、抽气泵和驱动的电机的运行，观察呼吸时展示球的变化，便于理解胸内负压形成的原理及其生理意义；还可以通过观察展示球在不同气压变化下的变化，由此了解胸膜在不同负压条件下的状态，展示的效果明显，教学效果好；

3、通过中央控制器控制充气泵、抽气泵和驱动电机的运行即可实现整个展示装置的运行，操作简单、便捷；而且，还可以通过中央控制器控制不同的充气压力、抽气压力和驱动电机转动的速率，便于直观的知晓展示装置在不同压力条件和不同压力改变速率条件下的展示状态，展示的模式多，适用的情形广，实现了整个装置的智能化；整个装置可以多次循环利用，整个展示装置的性价比高。

优选地，所述展示瓶为透明玻璃瓶。

通过上述设置，透明玻璃瓶展示的效果好，而且可承受的气体压力变化大，适用的范围广，性价比高。

优选地，所述展示球由带有颜色的弹性橡胶材料制成，所述展示球为蓝色。

通过上述设置，弹性材料制成的展示球受到改变气压时形变快，而且可以多次循环使用，不易损坏；蓝色的展示球与透明的玻璃展示瓶结合展示，易于观察展示球的变化，展示的效果好。

优选地，所述第一连接件间歇设有连接凸起，所述第二连接件间歇设有连接凹槽，所述连接凸起与所述连接凹槽相互卡接。

通过上述设置，第一连接件和第二连接件通过连接凸起和连接凹槽卡接实现连接，拆装方便，易于使用。

优选地，所述支架开设有限位槽，所述充气管设于所述限位槽的上侧，所述限位槽与所述偏心凸轮配合设置。

通过上述设置，充气管设于限位槽的上侧，限位槽对偏心凸轮进行限位，限位凸轮对充气管抵接时，具有更大的形变空间，确保对充气管的抵接效果，提高整个装置的使用性能。

优选地，所述中央控制器连接有控制旋钮和显示屏，所述控制按钮和所述显示屏设于所述控制部的外侧。

通过上述设置，易于操作，而且可以直观的知晓充气泵、抽气泵和驱动电机的使用工况，配合展示球的展示效果，进一步便于了解压力变化与展示球变化之间的关系。

附图说明

图1为本发明一种便携式胸膜腔负压状态智能展示装置的主视图；

图2为本发明一种便携式胸膜腔负压状态智能展示装置的俯视图；

图3为本发明一种便携式胸膜腔负压状态智能展示装置的控制部的结构示意图；

图4为图3中A处三通球阀部分的结构示意图；

附图中的对应标记的名称为：

箱本体1、储物部2、控制部3、充气泵4、驱动电机5、抽气泵6、中央控制器7、支架8、导气连接口9、抽气连接口10、第一提手11、第二提手12、第一连接件13、第二连接件14、展示瓶15、导气管16、展示球17、抽气管18、三通管19、三通球阀20、充气管21、出气管22、进气单向阀23、出气单向阀24、偏心凸轮25、限位槽26。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

如图1至图4所示，一种便携式胸膜腔负压状态智能展示装置，包括箱本体1、展示瓶15、导气管16、展示球17和抽气管18，箱本体1的上侧转动连接有第一提手11和第二提手12，第一提手11的外侧转动套接有第一连接件13，第一连接件13间歇设有连接凸起，第二提手12的外侧转动套接有第二连接件14，第二连接件14间歇设有连接凹槽，连接凸起与连接凹槽相互卡接构成放置平台，展示瓶15为透明玻璃瓶，展示球17由蓝色的弹性橡胶材料制成，导气管16和抽气管18与展示瓶15密封连通，展示球17与导气管16连通，展示球17设于展示瓶15的内侧，箱本体1设有储物部2和控制部3，储物部2用于存储展示瓶15、导气管16和抽气管18，控制部3设有充气泵4、驱动电机5、抽气泵6、中央控制器7、导气连接口9和抽气连接口10，导气管16通过导气连接口9与控制部3连通，抽气管18通过抽气连接口10与控制部3连通，导气管16连通有三通管19，三通管19连接有三通球阀20，三通管19的另两个连通口分别连通有充气管21和出气管22，充气管21的自由端与充气泵4连通，充气管21连接有进气单向阀23，出气管22连接有出气单向阀24，抽气管18的自由端与抽气泵6连通，控制部3的内侧还连接有支架8，支架8开设有限位槽26，驱动电机5与支架8连接，驱动电机5的输出轴连接有偏心凸轮25，偏心凸轮25与限位槽26配合设置，充气管21设于限位槽26的上侧，偏心凸轮25与充气管21间歇性抵接，三通球阀20也与驱动电机5的输出轴连接，充气泵4、驱动电机5和抽气泵6均通过电导线与中央控制器7连接，中央控制器7控制充气泵4的充气压力，中央控制器7控制抽气泵6的抽气压力，中央控制器7控制驱动电机5的输出转速，中央控制器7还电连接有控制旋钮和显示屏，控制按钮和显示屏设于控制部3的外侧。

具体实施过程如下：

在未使用本展示装置时，展示球17、展示瓶15、导气管16和抽气管18放置在储物部2内侧，第一提手11和第二提手12用于整个展示装置的转运；使用展示装置时，转动第一提手11和第二提手12，将第一连接件13上的连接凸起和第二连接件14的连接凹槽相互卡接构成一个放置平台，从储物部2内拿出展示瓶15放置在该放置平台上，接着将导气管16和抽气管18穿过展示瓶15的密封塞，并且在导气管16穿过密封塞的一端连接一个蓝色的橡胶展示球17，接着将密封塞与展示瓶15密封连接，然后将导气管16与导气连接口9连通，抽气管18与抽气连接口10连通，最后通过中央控制器7设置在控制部3外侧的控制按钮控制充气泵4、抽气泵6和驱动电机5的运行，并借助显示屏知晓充气泵4、抽气泵6和驱动电机5的实时工况，以此完成胸腔膜负压状态的展示。其中，通过中央控制器7连接的控制按钮控制抽气泵6抽取展示瓶15内的气体，使得展示瓶15内处于一个负压环境，通过中央控制器7连接的控制按钮控制充气泵4对展示球17充气，展示球17与展示瓶15之间构成胸膜腔模型，驱动电机5的运行带动偏心凸轮25和三通球阀20旋转，偏心凸轮25随着驱动电机5的输出轴转动间歇性与充气管21抵接，使得充气管21间歇性连通，连通时向着展示球17内充气，同时，三通球阀20随着驱动电机5的输出轴转动使得充气管21和出气管22间歇与导气管16连通，进气单向阀23的使得气体只能从进气管进入展示球17内侧，出气单向阀24使得气体只能从展示球17通过出气管22排出气体，由此根据展示的需要对展示球17进行充气，根据展示球17的形态变化结合显示屏显示的充气泵4和抽气泵6的工作气压观察展示瓶15内的负压状态，即可得到模拟胸腔膜的负压状态，展示效果好、教学效果理想。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种便携式胸膜腔负压状态智能展示装置，其特征在于：包括箱本体（1）、展示瓶（15）、导气管（16）、展示球（17）和抽气管（18），所述箱本体（1）的上侧转动连接有第一提手（11）和第二提手（12），所述第一提手（11）转动连接有第一连接件（13），所述第二提手（12）转动连接有第二连接件（14），所述第一连接件（13）与所述第二连接件（14）相互配合连接构成放置平台，所述展示瓶（15）为透明瓶，所述展示球（17）为充气球，所述导气管（16）和所述抽气管（18）与所述展示瓶（15）密封连通，所述展示球（17）与所述导气管（16）连通，所述展示球（17）设于所述展示瓶（15）的内侧，所述箱本体（1）设有储物部（2）和控制部（3），所述储物部（2）用于存储所述展示瓶（15）、所述导气管（16）和所述抽气管（18），所述控制部（3）设有充气泵（4）、驱动电机（5）、抽气泵（6）、中央控制器（7）、导气连接口（9）和抽气连接口（10），所述导气管（16）通过所述导气连接口（9）与所述控制部（3）连通，所述抽气管（18）通过所述抽气连接口（10）与所述控制部（3）连通，所述导气管（16）连通有三通管（19），所述三通管（19）连接有三通球阀（20），所述三通管（19）的另两个连通口分别连通有充气管（21）和出气管（22），所述充气管（21）的自由端与所述充气泵（4）连通，所述充气管（21）连接有进气单向阀（23），所述出气管（22）连接有出气单向阀（24），所述抽气管（18）的自由端与所述抽气泵（6）连通，所述控制部（3）的内侧还连接有支架（8），所述驱动电机（5）与所述支架（8）连接，所述驱动电机（5）的输出轴连接有偏心凸轮（25），所述偏心凸轮（25）与所述充气管（21）间歇性抵接，所述三通球阀（20）也与所述驱动电机（5）的输出轴连接，所述充气泵（4）、所述驱动电机（5）和所述抽气泵（6）均通过电导线与所述中央控制器（7）连接，所述中央控制器（7）控制所述充气泵（4）的充气压力，所述中央控制器（7）控制所述抽气泵（6）的抽气压力，所述中央控制器（7）控制所述驱动电机（5）的输出转速。

2.根据权利要求1所述的一种便携式胸膜腔负压状态智能展示装置，其特征在于：所述展示瓶（15）为透明玻璃瓶。

3.根据权利要求2所述的一种便携式胸膜腔负压状态智能展示装置，其特征在于：所述展示球（17）由带有颜色的弹性橡胶材料制成，所述展示球（17）为蓝色。

4.根据权利要求1所述的一种便携式胸膜腔负压状态智能展示装置，其特征在于：所述第一连接件（13）间歇设有连接凸起，所述第二连接件（14）间歇设有连接凹槽，所述连接凸起与所述连接凹槽相互卡接。

5.根据权利要求1所述的一种便携式胸膜腔负压状态智能展示装置，其特征在于：所述支架（8）开设有限位槽（26），所述充气管（21）设于所述限位槽（26）的上侧，所述限位槽（26）与所述偏心凸轮（25）配合设置。

6.根据权利要求1所述的一种便携式胸膜腔负压状态智能展示装置，其特征在于：所述中央控制器（7）连接有控制旋钮和显示屏，所述控制旋钮和所述显示屏设于所述控制部（3）的外侧。