CN116672555A - 咳痰机的气路切换装置及咳痰系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种咳痰机的气路切换装置及咳痰系统。本发明的咳痰机的气路切换装置包括壳体和阀芯，壳体内形成有腔室，阀芯可移动地设于腔室内，并能够于外力驱使下在第一阀位、第二阀位和第三阀位之间切换。其中，壳体上设有进气口、排气口、患者连通口和外部连通口；阀芯包括本体、以及设于本体上的隔板和排气口导通孔，隔板将腔室分隔为多个分腔；在不同的阀位下，排气口导通孔或者分腔可实现不同连通口之间的导通，以实现咳痰机不同模式下的气路切换目的。本发明的咳痰机的气路切换装置，由分腔作为不同连通口之间的连通通道，保障了气体流动的顺畅性，并具有气体缓冲效果；整个气路切换装置结构简单高效，有利于降低咳痰机的制造成本。

Description

咳痰机的气路切换装置及咳痰系统

本申请是申请日为2022年01月18日、申请号为2022100555334、名称为“咳痰机的气路切换装置及咳痰系统”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种咳痰机的气路切换装置。另外，本发明还涉及一种咳痰系统。

背景技术

咳嗽是人体重要的防御机制之一，防止毒气、细菌等有害物质或多种异物进入气道内；通过将吸入的异物或气道的分泌物排放至气道外，从而时刻保持气道的畅通。

对于身体健康的人来说，呼吸和咳嗽是基本的机能；对于一些重症患者，当其呼吸系统出现障碍，则基本的呼吸机能和咳嗽均难以自主完成。例如，伴随呼吸肌麻痹症状的神经根病患者或限制性肺疾病患者等咳嗽功能低下的情况，有可能由异物质引发肺炎或因分泌物堵住气道而引起呼吸困难症状。此时，就需要借助咳痰机等呼吸辅助医疗设备加以医护协助。

同时，人肺作为一个用于清洗黏液的天然机构，其具有在大约18Hz下振动的蛔小清洗纤毛。在该频率下，黏液具有从粘稠的到流动的到较稀的分泌物的一个显著相变。因此纤毛进行工作通过使黏液相变而更加易于流动，从而使黏液松散。一旦黏液变得更加易于流动，就可以更容易地排出。故而，在咳痰机的设计研发中，除了要考虑辅助患者完成气体的吸入和呼出外，还需考虑肺内震荡通气可支持患者的分泌物流动，以促进痰液排出的情况。

现有的咳痰机，基本包括停止模式、吸气模式和呼气模式。停止模式时，咳痰机的气流脱离患者的呼吸辅助，由患者直接进行呼吸，以完成自身呼吸器官与外部大气之间的气体交换。吸气模式时，咳痰机会给予患者呼吸器官一定压力的气体，以辅助患者完成气体的吸入。呼气模式时，咳痰机对患者呼吸器官形成一定负压的抽气效果，以辅助患者完成气体的呼出。

可见，咳痰机的内部气路需要在不同模式之间切换不同的连通方式，因此，咳痰机的内部气路结构及其切换方式是咳痰机的核心技术内容。现有的咳痰机，为了实现内部气路的切换，大多都设计出结构复杂的气路切换结构和控制系统，致使咳痰机的制造成本较高，制造工艺较为复杂；提高了医疗成本。

同时，由于内部气路的结构复杂，致使气流的流路变长，容易产生流量损失大的问题；此外，为了使呼吸气流产生高频震荡效果，还需基于现有复杂的气路切换结构增加高频震荡装置，这就进一步增加了咳痰机的设计和制造难度。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种咳痰机的气路切换装置，以提供一种结构相对比较简单的咳痰机的气路切换结构，有利于降低咳痰机的制造成本。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种咳痰机的气路切换装置，设于咳痰机中，并连通于所述咳痰机的风机和患者呼吸器官之间；所述气路切换装置包括壳体和阀芯，所述壳体内形成有腔室，所述阀芯可移动地设于所述腔室内，并能够于外力驱使下在第一阀位、第二阀位和第三阀位之间切换；所述壳体上设有用于连通所述风机的出口的进气口，用于连通所述风机的进口的排气口，用于连通所述患者呼吸器官的患者连通口，以及用于连通外部大气的外部连通口；

所述阀芯包括本体、以及设于所述本体上的隔板和排气口导通孔，所述隔板将所述腔室分隔为多个分腔；于所述第一阀位时，所述排气口导通孔导通于所述进气口和所述排气口之间，所述患者连通口和所述外部连通口通过一个所述分腔导通；于所述第二阀位时，所述进气口和所述患者连通口通过一个所述分腔导通，所述外部连通口和所述排气口通过另一所述分腔导通；于所述第三阀位时，所述进气口和所述外部连通口通过一个所述分腔导通，所述患者连通口和所述排气口通过另一所述分腔导通。

进一步的，所述壳体呈长方体状，所述阀芯沿所述壳体的长度方向移动于所述腔室内；所述进气口、所述患者连通口和所述外部连通口间隔排布于所述壳体宽度方向上的一侧，所述排气口设于所述壳体宽度方向上的另一侧。

进一步的，所述本体抵接于所述排气口所在一侧的内壁上，并由所述本体向着另一侧的内壁延伸出导通部、第一隔板和第二隔板；所述排气口导通孔贯通地设于所述本体和所述导通部中；所述分腔包括位于所述第一隔板和所述第二隔板之间的第三分腔、以及位于所述阀芯两侧的第一分腔和第二分腔，所述导通部位于所述第三分腔内；于所述第一阀位时，所述患者连通口和所述外部连通口通过所述第三分腔导通；于所述第二阀位时，所述进气口和所述患者连通口通过所述第三分腔导通，所述外部连通口和所述排气口通过所述第二分腔导通；于所述第三阀位时，所述进气口和所述外部连通口通过所述第三分腔导通，所述患者连通口和所述排气口通过所述第一分腔导通。

进一步的，所述壳体呈圆柱体状，所述阀芯绕所述壳体的轴线旋转移动于所述腔室内；所述进气口、所述患者连通口和所述外部连通口间隔排布于所述壳体的侧壁上，所述排气口开设于所述壳体的底部。

进一步的，所述本体抵接于所述腔室的底部，并由所述本体向着上方延伸出导通部、第一隔板和第二隔板；所述排气口导通孔贯通地设于所述本体上，并将所述第一隔板和所述第二隔板之间的第一分腔与所述排气口导通；所述导通部上开设有分腔导通孔，所述分腔导通孔将所述导通部两侧的分腔导通而形成第二分腔；于所述第一阀位时，所述进气口和所述排气口通过所述第一分腔导通，所述患者连通口和所述外部连通口通过所述第二分腔导通；于所述第二阀位时，所述进气口和所述患者连通口通过所述第二分腔导通，所述外部连通口和所述排气口通过所述第一分腔导通；于所述第三阀位时，所述进气口和所述外部连通口通过所述第二分腔导通，所述患者连通口和所述排气口通过所述第一分腔导通。

进一步的，所述导通部、所述第一隔板和所述第二隔板环绕所述壳体的轴线间隔均布。

进一步的，所述气路切换装置还包括用于驱使所述阀芯在三个阀位之间移动切换的电机。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明的咳痰机的气路切换装置，在一个壳体上设置用于连通风机进出口、外部大气和患者呼吸器官的各个连通口，利用腔室内的阀芯实现咳痰机不同模式下的气路切换目的，整体结构简单高效；由阀芯上的隔板分隔出的分腔作为不同连通口之间的连通通道，保障了气体流动的顺畅性，并具有气体缓冲效果，利于咳痰机工作性能的保持；整个气路切换装置结构相对比较简单，有利于降低咳痰机的制造成本。

采用长方体状的壳体，通过直线移动的阀芯实现不同阀位之间的切换，使气路切换装置的整体结构规整简洁，便于构造加工；通过本体上的第一隔板和第二隔板，将腔室分隔成三个分腔，用于在阀芯的不同阀位时导通不同的连通口，并利用导通部中的排气口导通孔在第一阀位时导通进气口和排气口；从而提供了一种结构、便于加工的气路切换装置的构造方案。

采用圆柱体状的壳体，通过旋转移动的阀芯实现不同阀位之间的切换，同样具有结构规整简洁、便于构造加工的特点；排气口设置在壳体的底部，便于与风机的连接装配；通过阀芯上的导通部、第一隔板和第二隔板，将腔室分隔为第一分腔和第二分腔；将排气口导通孔开设在圆盘状的本体上，并位于第一分腔内，可保持第一分腔和排气口的连通状态，进而，通过旋转阀芯，可便捷地实现不同连通口之间的通道切换；整体结构紧凑规范，利于降低气路切换装置的整体外部尺寸。

此外，采用电机驱动阀芯，便于配备，且有利于对阀芯的驱动控制。

本发明的另一目的在于提出一种咳痰系统，包括咳痰机；所述咳痰机具有鼓风单元，以及用于控制所述鼓风单元在所述咳痰机的停止模式、吸气模式和呼气模式之间切换的微机处理单元；所述鼓风单元中设有风机，以及本发明所述的咳痰机的气路切换装置；所述阀芯的所述第一阀位、所述第二阀位和所述第三阀位分别与所述停止模式、所述吸气模式和所述呼气模式相对应。

进一步的，于所述风机的进口和出口之间，连接有与所述气路切换装置并联设置的高频震荡装置。

进一步的，所述咳痰系统还包括辅助呼吸装置；所述辅助呼吸装置可在所述呼气模式时充入气体而给予患者体外的胸部部位以设定的压力。

本发明的咳痰系统，在咳痰系统的咳痰机设置本发明的咳痰机的气路切换装置，具有上述的气路切换装置所具备的技术优势。

同时，通过在风机的进口和出口之间并联设置高频震荡装置，以在吸气和呼气模式时对气流形成高频的震荡效果，从而可提升辅助患者咳出痰液的效果；高频震荡装置的单独设置，具有便于配置安装和维修更换的优势。

此外，配合咳痰机的呼吸和咳痰辅助作用，为咳痰系统加设与咳痰机协同动作的辅助呼吸装置，可在患者呼出气体时给予患者胸部以压力，从而利于痰液的咳出。

附图说明

构成本发明的一部分的附图，是用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明是用于解释本发明，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一所述的咳痰机的气路切换装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例一所述的气路切换装置的拆解结构示意图；

图3为本发明实施例一所述的气路切换装置在阀芯位于第二阀位时的内部结构示意图；

图4为本发明实施例一所述的气路切换装置在阀芯位于第三阀位时的内部结构示意图；

图5为本发明实施例二所述的咳痰机的气路切换装置的整体结构示意图；

图6为本发明实施例二所述的气路切换装置的拆解结构示意图；

图7为本发明实施例二所述的气路切换装置在阀芯位于第二阀位时的内部结构示意图；

图8为本发明实施例二所述的气路切换装置在阀芯位于第三阀位时的内部结构示意图；

图9为本发明实施例三所述的咳痰系统的整体配置构成示意图；

图10为本发明实施例三所述的高频震荡装置的另一种布置形式示意图。

附图标记说明：

1、鼓风单元；10、风机；11、高频震荡装置；12、第一过滤装置；

2、微机处理单元；20、人机界面；200、处理器；201、按键模块；202、血氧模块；203、有线无线通信模块；204、按键/开关；205、血氧装置；206、上位机；211、流量采集处理模块；212、压力采集处理模块；213、压力流量测量装置；214、温度采集处理模块；22、驱动控制单元；23、指示模块；241、存储模块；242、存储介质；25、散热系统；26、供电单元；260、电池；261、AC/DC转换模块；

30、患者呼吸器官；300、辅助器件；301、第二过滤装置；31、患者体外；310、辅助呼吸装置；32、痰液收集装置；33、雾化单元；

4、外部大气；

5、外部供电系统；50、市电；51、稳压系统；

6、气路切换装置；60、壳体；600、腔室；600a、第一分腔；600b、第二分腔；600c、第三分腔；601、进气口；602、排气口；603、患者连通口；604、外部连通口；61、阀芯；610、本体；611、导通部；612、第一隔板；613、第二隔板；614、排气口导通孔；615、分腔导通孔；

7、咳痰机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本发明的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

本实施例涉及一种咳痰机的气路切换装置，具有结构相对比较简单、便于构造的特点，有利于降低咳痰机7的制造成本。其一种示例性结构如图1和图2所示。

整体而言，该咳痰机的气路切换装置设于咳痰机7中，并连通在咳痰机7的风机10和患者呼吸器官30之间。该气路切换装置6包括壳体60和阀芯61；其中，壳体60内形成有腔室600，阀芯61可移动地设于腔室600内，并能够于外力驱使下在第一阀位、第二阀位和第三阀位之间切换。

壳体60上设有用于连通风机10的出口的进气口601，用于连通风机10的进口的排气口602，用于连通患者呼吸器官30的患者连通口603，以及用于连通外部大气4的外部连通口604。阀芯61则包括本体610、以及设于本体610上的隔板和排气口导通孔614，隔板将腔室600分隔为多个分腔。

当阀芯61位于第一阀位时，排气口导通孔614导通于进气口601和排气口602之间，患者连通口603和外部连通口604通过一个分腔导通；当阀芯61位于第二阀位时，进气口601和患者连通口603通过一个分腔导通，外部连通口604和排气口602通过另一分腔导通；当阀芯61位于第三阀位时，进气口601和外部连通口604通过一个分腔导通，患者连通口603和排气口602通过另一分腔导通。

基于上述的设计思想，本实施例的气路切换装置主要包括壳体60和阀芯61两部分。

显然，基于上述的整体设计思路和原则，壳体60和阀芯61可采用多种不同的结构形式。在本实施例中，壳体60呈长方体状，阀芯61沿壳体60的长度方向移动于腔室600内。同时，进气口601、患者连通口603和外部连通口604间隔排布于壳体60宽度方向上的一侧，三者优选等距设置，由左至右，依次设置患者连通口603、进气口601和排气口602。壳体60的排气口602则设在壳体60宽度方向上的另一侧；并优选正对着进气口601设置。采用长方体状的壳体60，通过直线移动的阀芯61实现不同阀位之间的切换，使气路切换装置6的整体结构规整简洁，便于构造加工。

基于上述的大体设置，阀芯61仍然可设计出多种结构形式，在本实施例中，阀芯61整体呈“门”字型，和壳体60宽度方向、以及高度方向上的四个内壁均抵接，以实现气流的阻隔。其中，阀芯61的本体610抵接在排气口602所在一侧的内壁上，并由本体610向着另一侧的内壁延伸出导通部611、第一隔板612和第二隔板613。排气口导通孔614贯通地设于本体610和导通部611中；分腔包括位于第一隔板612和第二隔板613之间的第三分腔600c、以及位于阀芯61两侧的第一分腔600a和第二分腔600b，并且，导通部611位于第三分腔600c内。导通部611优选设为圆柱状，并须保证其两侧的第三分腔600c的腔室空间连通。

通过上述的设置，结合图3、图4所示，当阀芯61位于中部位置的第一阀位时，排气口导通孔614和进气口601及排气口602正对，使进气口601和排气口602通过排气口导通孔614导通；患者连通口603和外部连通口604则通过第三分腔600c导通。

当阀芯61位于腔室600内左端位置的第二阀位时，进气口601和患者连通口603通过第三分腔600c导通，外部连通口604和排气口602通过第二分腔600b导通；当阀芯61位于腔室600内右端位置的第三阀位时，进气口601和外部连通口604通过第三分腔600c导通，患者连通口603和排气口602通过第一分腔600a导通。

通过本体610上的第一隔板612和第二隔板613，将腔室600分隔成三个分腔，用于在阀芯61的不同阀位时导通不同的连通口，并利用导通部611中的排气口导通孔614在第一阀位时导通进气口601和排气口602；从而提供了一种结构、便于加工的气路切换装置6的构造方案。

为了方便的形成对阀芯61的驱动控制，使其灵活地在三个阀位之间移动切换，优选采用电机给予阀芯61以驱动外力。采用电机驱动阀芯61，便于配备，且有利于对阀芯61的驱动控制。例如，电机可采用直线电机，利用其直线运动带动阀芯61运动；或者，也可采用音圈电机。

另外，为了实现咳痰机7的气流震荡效果，可在阀芯61上设置高频震荡电机，该高频震荡电机应选用具有20Hz高频震荡频率的现有产品，以控制阀芯61在第二阀位和第三阀位处左右小幅度震荡移动；这样，会对第二分腔600b或第一分腔600a内的气体产生高频的抽拉动作，从而使患者呼吸器官30呼出或吸入气流具备震荡效果，以提升痰液咳出的辅助作用。

在气路切换装置上，通过驱使阀芯61快速微小移动产生高频震荡，则风机10和高频震荡产生部件之间属于串联关系；气体流经气路切换装置的同时，产生高频震荡效果，再流入风机10进气口；或者从风机10出气口流出到气路切换装置，产生高频震荡效果，再从气路切换装置排出。

通过上述设置，咳痰机在辅助患者呼吸时，震荡气流典型地将具有高频(2至20Hz)的较低幅度的气体连发，与具有典型呼吸率的治疗吸气和呼气气流一起递送到肺部。这导致对肺部的内部震荡，该内部震荡可大大改善黏液的清除和排出效果。

本实施例的气路切换装置6，极大简化了咳痰机7中的气路切换结构，空气阻力损耗小、结构体积小、并具有消音的空间，有利于降低咳痰机7的制造成本。

实施例二

本实施例同样涉及一种咳痰机的气路切换装置，本实施例的气路切换装置6遵循本发明的总体原则设计，同样包括壳体60和阀芯61两部分；其一种示例性结构如图5和图6所示。

具体来说，本实施例的壳体60呈圆柱体状，阀芯61绕壳体60的轴线旋转移动于腔室600内。进气口601、患者连通口603和外部连通口604间隔排布于壳体60的侧壁上，排气口602开设于壳体60的底部。采用圆柱体状的壳体60，通过旋转移动的阀芯61实现不同阀位之间的切换，同样具有结构规整简洁、便于构造加工的特点；排气口602设置在壳体60的底部，便于与风机10的连接装配。

基于上述的设置，阀芯61包括呈圆盘状的本体610；本体610抵接于腔室600的底部，并由本体610向着上方延伸出导通部611、第一隔板612和第二隔板613。排气口导通孔614贯通地设于本体610上，并将第一隔板612和第二隔板613之间的第一分腔600a与排气口602导通；导通部611上开设有分腔导通孔615，分腔导通孔615将导通部611两侧的分腔导通而形成第二分腔600b。

结合图7、图8所示，当阀芯61位于第一阀位时，进气口601和排气口602通过第一分腔600a导通，患者连通口603和外部连通口604通过第二分腔600b导通。当阀芯61旋转到第二阀位时，进气口601和患者连通口603通过第二分腔600b导通，外部连通口604和排气口602通过第一分腔600a导通。当阀芯61旋转到第三阀位时，进气口601和外部连通口604通过第二分腔600b导通，患者连通口603和排气口602通过第一分腔600a导通。通过阀芯61上的导通部611、第一隔板612和第二隔板613，将腔室600分隔为第一分腔600a和第二分腔600b；将排气口导通孔614开设在圆盘状的本体610上，并位于第一分腔600a内，可保持第一分腔600a和排气口602的连通状态，进而，通过旋转阀芯61，可便捷地实现不同连通口之间的通道切换；整体结构紧凑规范，利于降低气路切换装置6的整体外部尺寸。

优选地，导通部611、第一隔板612和第二隔板613环绕壳体60的轴线间隔均布；即三者之间均间隔120°。这样，便于阀芯61的制作，且使阀芯61和腔室600内壁之间的受力更为均衡，有利于降低阀芯61在腔室600内旋转的阻力。

本实施例的阀芯61的驱动，可参照实施例一中阀芯61的电机驱动即高频震荡设置方式实施。所不同的，由于本实施例的阀芯61为旋转运动，因此驱动的电机应为旋转驱动形式的电机。例如，可采用步进电机，并配合光电开关定位不同的阀位位置，具有驱动简单的特点；或者，采用无刷直流电机，配合旋转编码器定位不同的阀位位置，具有响应速度较快的特点。

综上所述，本实施例的咳痰机的气路切换装置，在一个壳体60上设置用于连通风机10进出口、外部大气4和患者呼吸器官30的各个连通口，利用腔室600内的阀芯61实现咳痰机7不同模式下的气路切换目的，整体结构简单高效；由阀芯61上的隔板分隔出的分腔作为不同连通口之间的连通通道，保障了气体流动的顺畅性，并具有气体缓冲效果，利于咳痰机7工作性能的保持；整个气路切换装置6结构相对比较简单，极大简化气路切换的结构，空气阻力损耗小、结构体积小、并具有消音的空间，有利于降低咳痰机7的制造成本。

实施例三

本实施例涉及一种咳痰系统，其一种示例性系统构成如图9所示；该咳痰系统主要包括咳痰机7、散热系统25、供电单元26等。其中，鼓风单元1和微机处理单元2为咳痰机7的主要构成部分。

本实施例中，咳痰机7中设有鼓风单元1、以及用于控制鼓风单元1在咳痰机7的停止模式、吸气模式和呼气模式之间切换的微机处理单元2。同时，鼓风单元1中设有风机10，以及实施例一或实施例二所提供的咳痰机的气路切换装置；阀芯61的第一阀位、第二阀位和第三阀位分别与上述的停止模式、吸气模式和呼气模式相对应。

需要说明的是，对于相对比较成熟的医疗器械，现有的呼吸机、咳痰机种类很多，这些器械一般采用单片机、微处理器等作为微机处理单元2进行控制。本实施例的咳痰机7，微机处理单元2可参照现有的咳痰机配置，其优选大体采用如下的配置。

微机处理单元2包括处理器200、人机界面20、以及输入、输出、存储、指示灯单元。其中，输出到患者体外31的气路上优选加设压力流量测量装置213，该压力流量测量装置213通过微机处理单元2的流量采集处理模块211和压力采集处理模块212将采集的信号输送给处理器200。用于驱动控制风机10以及高频震荡装置11的输出通道上设置驱动控制单元22，同时可为风机10配置温度采集处理模块214，以实时掌控风机10的自身温度。

除了通过人机界面20操作和显示外，咳痰机7还可配置指示灯、报警器等部件，这些部件可通过指示模块23与处理器200连接；例如，可采用蜂鸣报警器发出的滴滴声来警示咳痰系统运行异常、或者气路中气压异常的情况；指示灯则可以采用红色、绿色等不同颜色的指示灯分别显示系统运行正常和异常的情况；当然，这些报警信息也可采用人机界面20上配备的扬声器以语音形式播报。用于存储咳痰机7数据的存储单元包括存储模块241以及可选配的存储介质242，用来存储咳痰系统运行的相关数据信息。

另外，为了扩展咳痰机7的功能，可为咳痰机7配置与处理器200连接的按键模块201、血氧模块202、有线无线通信模块203；其中，按键模块201与按键/开关204连接，用于咳痰机7的简单操作；血氧模块202与血氧装置205连接，用于测试患者的血氧饱和度和脉率，或接收外部成熟设备传输过来的血氧饱和度和脉率。有线无线通信模块203可外联上位机206，以便于远程监控咳痰系统的运行状态，并储存有关的数据。

对于咳痰系统的电源配置，可为系统配置供电单元26。该供电单元26可设置电池260和AC/DC转换模块261两路冗余供电线路，以保证系统运行的可靠性。其中，AC/DC转换模块261与外部的外部供电系统5连接即可。AC/DC转换模块261可以直接连接市电50；优选地，也可通过稳压系统51后与市电50连接。

此外，为了保障供电单元26以及微机处理单元2的运行稳定性，可在系统中设置散热系统25，以为微机处理单元2和供电单元26降温。供电单元26优选采用风冷方式，这样通过配置散热风扇即可实现。

仍参照图9所示，上述的鼓风单元1包括气路切换装置6、风机10、以及高频震荡装置11。其中，鼓风单元1的外部连通口604与外部大气4连通，在该处的连通气路优选设置并行的两路，一路用于进气，即在吸气模式下使用；一路用于排气，即在呼气模式下使用；其中用于吸气模式下的进气气路上应设置第一过滤装置12。两个气路的择一使用可以通过在气路上设置单向阀实现。

另外，鼓风单元1中的患者连通口603通过第二过滤装置301和辅助器件300后对接患者的口鼻，以与患者呼吸器官30连通；辅助器件300可以是面罩、气管切管、喉罩、口咬器等。在第二过滤装置301和辅助器件300之间的气路上可加设雾化单元33；在辅助器件300和患者呼吸器官30之间的气路上应加设痰液收集装置32，以对咳出的痰液进行收集。

如图10所示，为了便于实现良好的震荡效果，除了在阀芯61上加设高频震荡电机外，还可采用如下的方案。即在风机10的进口和出口之间，连接有与气路切换装置6并联设置的高频震荡装置11；该高频震荡装置11可采用现有的成熟结构和产品实现。通过在风机10的进口和出口之间并联设置高频震荡装置11，以在吸气和呼气模式时对气流形成高频的震荡效果，从而可提升辅助患者咳出痰液的效果；高频震荡装置11的单独设置，具有便于配置安装和维修更换的优势。

在上述是设置形式中，气路切换装置仅仅实现气路切换，高频震荡单独通过泄气阀、音圈电机、比例阀等高频震荡装置11实现。此间，气体流入气路切换装置，然后同时流入风机10进气口和高频震荡装置11的进气口，同时从风机10出气口和高频震荡装置流出，使得高频震荡装置和风机10呈一种并联关系，同样可达到使气路切换装置和患者呼吸器官30之间的气流呈现高频震荡的效果。

此外，为进一步提升系统的护理效果。本实施例中，咳痰系统还包括辅助呼吸装置310；辅助呼吸装置310可在呼气模式时充入气体而给予患者体外31的胸部部位以设定的压力。该辅助呼吸装置310可以是配设有气囊的胸带、背心等；配合咳痰机7的呼吸和咳痰辅助作用，为咳痰系统加设与咳痰机7协同动作的辅助呼吸装置310，可在患者呼出气体时给予患者胸部以压力，从而利于痰液的咳出。例如，在呼气模式下，可以利用上述的风机10或者单独配设的充气装置，为辅助呼吸装置310的气囊冲压，以形成呼气和咳痰的辅助效果。

综上所述，本实施例的咳痰机的咳痰系统，在咳痰系统的咳痰机7设置有本发明的咳痰机的气路切换装置，具有上述的气路切换装置6所具备的技术优势。整个气路切换装置6结构相对比较简单，有利于降低咳痰机7的制造成本。而且，系统的配置功能完备，具有胸部加压辅助呼气咳痰等功能，并配备有痰液收集装置32、雾化单元33等，大大提升了咳痰系统的医疗护理性能和效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种咳痰机的气路切换装置，设于咳痰机(7)中，并连通于所述咳痰机(7)的风机(10)和患者呼吸器官(30)之间；其特征在于：

所述气路切换装置(6)包括壳体(60)和阀芯(61)，所述壳体(60)内形成有腔室(600)，所述阀芯(61)可移动地设于所述腔室(600)内，并能够于外力驱使下在第一阀位、第二阀位和第三阀位之间切换；所述壳体(60)上设有用于连通所述风机(10)的出口的进气口(601)，用于连通所述风机(10)的进口的排气口(602)，用于连通所述患者呼吸器官(30)的患者连通口(603)，以及用于连通外部大气(4)的外部连通口(604)；所述阀芯(61)包括本体(610)、以及设于所述本体(610)上的隔板和排气口导通孔(614)，所述隔板将所述腔室(600)分隔为多个分腔；

所述壳体(60)呈长方体状，所述阀芯(61)沿所述壳体(60)的长度方向移动于所述腔室(600)内；所述进气口(601)、所述患者连通口(603)和所述外部连通口(604)间隔排布于所述壳体(60)宽度方向上的一侧，所述排气口(602)设于所述壳体(60)宽度方向上的另一侧；所述本体(610)抵接于所述排气口(602)所在一侧的内壁上，并由所述本体(610)向着另一侧的内壁延伸出导通部(611)、第一隔板(612)和第二隔板(613)；所述排气口导通孔(614)贯通地设于所述本体(610)和所述导通部(611)中；所述分腔包括位于所述第一隔板(612)和所述第二隔板(613)之间的第三分腔(600c)、以及位于所述阀芯(61)两侧的第一分腔(600a)和第二分腔(600b)，所述导通部(611)位于所述第三分腔(600c)内；

于所述第一阀位时，所述患者连通口(603)和所述外部连通口(604)通过所述第三分腔(600c)导通；于所述第二阀位时，所述进气口(601)和所述患者连通口(603)通过所述第三分腔(600c)导通，所述外部连通口(604)和所述排气口(602)通过所述第二分腔(600b)导通；于所述第三阀位时，所述进气口(601)和所述外部连通口(604)通过所述第三分腔(600c)导通，所述患者连通口(603)和所述排气口(602)通过所述第一分腔(600a)导通。

2.根据权利要求1所述的咳痰机的气路切换装置，其特征在于：

所述导通部(611)、所述第一隔板(612)和所述第二隔板(613)环绕所述壳体(60)的轴线间隔均布。

3.根据权利要求1或2所述的咳痰机的气路切换装置，其特征在于：

所述气路切换装置(6)还包括用于驱使所述阀芯(61)在三个阀位之间移动切换的电机。

4.一种咳痰系统，包括咳痰机(7)；所述咳痰机(7)具有鼓风单元(1)，以及用于控制所述鼓风单元(1)在所述咳痰机(7)的停止模式、吸气模式和呼气模式之间切换的微机处理单元(2)；其特征在于：

所述鼓风单元(1)中设有风机(10)，以及权利要求1至3中任一项所述的咳痰机的气路切换装置；所述阀芯(61)的所述第一阀位、所述第二阀位和所述第三阀位分别与所述停止模式、所述吸气模式和所述呼气模式相对应。

5.根据权利要求4所述的咳痰系统，其特征在于：

于所述风机(10)的进口和出口之间，连接有与所述气路切换装置(6)并联设置的高频震荡装置(11)。

6.根据权利要求4所述的咳痰系统，其特征在于：

所述咳痰系统还包括辅助呼吸装置(310)；所述辅助呼吸装置(310)可在所述呼气模式时充入气体而给予患者体外(31)的胸部部位以设定的压力。