CN204484979U - 一种具有气体质量改善功能的呼吸机 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种具有气体质量改善功能的呼吸机包括通过管路依次连接的气源组件、气体净化组件、雾化器、面罩及控制组件，气源组件包括空气罐、氧气罐、供气管路及形成双联式的两个气动比例阀，气动比例阀通过第一送气管路与气体净化组件相连，气体净化组件包括依次相连的过滤层和杀菌层，气体净化组件通过第二送气管路与雾化器相连通，雾化器通过第三送气管路与面罩相连通。本实用新型通过气源组件对气体配比进行严密控制以提供适宜氧气浓度的气体，通过气体净化组件进行净化以除去通入气体中的污染物，如粉尘、甲醛、细菌等，对净化后的气体进行雾化处理，以根据需要改善通入气体的湿度和温度，使得进入面罩内的气体质量得以改善，使其更适合人体的呼吸作用。

Description

一种具有气体质量改善功能的呼吸机

技术领域

本实用新型属于呼吸机领域，具体涉及一种具有气体质量改善功能的呼吸机。

背景技术

呼吸机是一种能代替、控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸功消耗，节约心脏储备能力的装置。

现有的呼吸机，一般包括气源、面罩及连通管道，呼吸机的气源一般为空气和纯氧气，通过管道将空气和氧气输送至面罩，再通过面罩上的呼吸起搏器通入人体口鼻，供人体呼吸，并将人体呼出的气体排出。

现有技术的呼吸机不能同时对通入气体的浓度、湿度、温度等进行控制，具体而言存在以下缺陷，一方面，由于不同患者对吸入气体中的氧气浓度需求不同，对于呼吸衰竭的患者，需通入大量空气，对缺氧患者，需吸入一定浓度的氧气，现有的呼吸机无法准确调节通入气体中的氧气浓度以满足不同患者的需求；另一方面，通入的空气未经净化，含有各类污染物，如粉尘、尘埃、甲醛、苯、细菌、病毒等，空气质量较差，经患者吸入后，容易引起呼吸道疾病或其他疾病，不利于患者康复；第三方面，现有技术中，面罩长时间出风送风，湿化不够，易造成患者口鼻干燥，气道纤毛摆动障碍，加大患者肺部感染的发生概率，现有技术的呼吸机通常额外增设加湿器，结构较复杂。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能对通入气体的浓度、湿度、温度、流量等进行调节，使通入气体更适合患者需求的具有气体质量改善功能的呼吸机。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种具有气体质量改善功能的呼吸机，包括通过管路依次连接的气源组件、气体净化组件、雾化器、面罩及控制组件，所述气源组件包括空气罐、氧气罐、分别与所述空气罐和氧气罐通过供气管路相连且形成双联式的两个气动比例阀，所述气动比例阀通过第一送气管路与所述气体净化组件相连，所述气体净化组件包括依次相连的过滤层和杀菌层，所述气体净化组件通过第二送气管路与雾化器相连通，所述雾化器通过第三送气管路与所述面罩相连通，所述控制组件包括设置于所述供气管路上的两个调压阀和两个压力报警器、连接于所述的雾化器的湿度传感器、设置于所述雾化器内的加热管和温度传感器、设置于所述第三送气管路上的安全流量阀和呼气阀、及对各组件进行控制的控制器和为各组件提供电能的电源。

对上述技术方案的进一步改进为，所述气动比例阀包括启动腔室和供送腔室，位于所述启动腔室上的启动气体入口端，位于所述供送腔室上的供送气体入口端和送出气体出口端，所述供送气体入口端与空气罐或氧气罐相连通，所述送出气体出口端与第一送气管路相连通。

对上述技术方案的进一步改进为，所述气动比例阀内部设有陶瓷阀芯及陶瓷阀套。

对上述技术方案的进一步改进为，所述过滤层包括预过滤网、甲醛过滤网、活性炭过滤网以及HEPA过滤网中的一种或几种。

对上述技术方案的进一步改进为，所述呼气阀为电磁比例阀。

对上述技术方案的进一步改进为，所述安全流量阀为直动式溢流阀。

本实用新型的有益效果为：

1、通过气源组件对气体配比进行严密控制以提供适宜氧气浓度的气体，通过气体净化组件进行净化以除去通入气体中的污染物，如粉尘、甲醛、细菌等，通过雾化器对净化后的气体进行雾化处理，以根据需要改善通入气体的湿度和温度，使得进入面罩内的气体质量（如气体浓度、气体洁净度、气体温度和湿度等）得以改善，使其更适合人体的呼吸作用。

2、由于不同患者对氧气浓度需求不同，如对呼吸衰竭的病人，需要吸入空气，对缺氧病人，需要吸入一定浓度的氧气等，本实用新型的气源组件通过气动比例阀能对氧气和空气进行精确配比，配气精度高、误差小，以更好的满足不同患者的需求。

3、两个气动比例阀采用双联式，一个气动比例阀的送出气体可作为另一个气动比例阀的启动气体，不需额外增设启动气体，降低了呼吸机的生产成本。

4、气动比例阀内部设有耐高温抗变形的陶瓷阀芯及陶瓷阀套，重量及摩擦系数低，有利于提高气动比例阀的灵敏度、响应频率和整体气密性，使气动比例阀的工作更稳定，寿命更长，进一步提高配气精度。

5、过滤层包括预过滤网、甲醛过滤网、活性炭过滤网以及HEPA过滤网中的一种或几种，一方面，用户可依据实际需求自由组合，另一方面，多重过滤层和灭菌层的组合设计新颖合理，对空气中各种有害气体、颗粒、甲醛、苯、挥发性有机化合物、细菌等均能除去，以更好的净化通入气体，改善气体质量。

6、呼气阀为电磁比例阀，通过通电导线在磁场中产生电磁力来控制阀板的开启和关闭，在吸气相时自动关闭，在呼气相时自动开启且阻力较小，能为病人提供通畅的呼气通道，另一方面，气路提供一个恒定的正压，使整个呼吸周期内，气道保持在正压水平，更利于呼吸的进行。

7、安全流量阀为直动式溢流阀，在控制器的控制下，通过电压的变化，使安全流量阀转速发生改变，从而调整呼吸机当前的工作状态，使其更安全。

8、雾化器内设有与控制组件连通的加热管和温度传感器，通过加热管对雾化气体进行加热，通过温度传感器对加热后的温度进行监控，使得雾化气体温度适宜，以进一步改善气体质量。

附图说明

图1为本实用新型一种具有气体质量改善功能的呼吸机的结构示意图；

图2为本实用新型的气动比例阀的结构示意图；

图3为本实用新型的控制组件的控制系统框图。

具体实施方式

如图1所示，为本实用新型一种具有气体质量改善功能的呼吸机100的结构示意图。一种具有气体质量改善功能的呼吸机100，包括通过管路依次连接的气源组件101、气体净化组件102、雾化器103、面罩104及控制组件105。

通过气源组件101对气体配比进行严密控制以提供适宜氧气浓度的气体，通过气体净化组件102进行净化以除去通入气体中的污染物，如粉尘、甲醛、细菌等，雾化器103对净化后的气体进行雾化处理，以根据需要改善通入气体的湿度和温度，使得进入面罩104内的气体质量（如气体浓度、气体洁净度、气体温度和湿度等）得以改善，使其更适合人体的呼吸作用。

气源组件101包括空气罐111、氧气罐112、分别与空气罐111和氧气罐112通过供气管路114相连且形成双联式的两个气动比例阀113，气动比例阀113通过第一送气管路106与气体净化组件102相连。如图2所示，为本实用新型的气动比例阀113的结构示意图。气动比例阀113内部设有陶瓷阀芯及陶瓷阀套，气动比例阀113包括启动腔室113a和供送腔室113b，位于启动腔室113a上的启动气体入口端113c，位于供送腔室113b上的供送气体入口端113d和送出气体出口端113e，供送气体入口端113d与空气罐111或氧气罐112相连通，送出气体出口端113e与第一送气管路106相连通。

气体净化组件102包括依次相连的过滤层121和杀菌层122，气体净化组件102通过第二送气管路107与雾化器103相连通。本实施例中，过滤层121包括预过滤网、甲醛过滤网、活性炭过滤网。

雾化器103通过第三送气管路108与面罩104相连通，雾化器103内设有与控制组件105连通的加热管151和温度传感器152。

如图3所示，为本实用新型的控制组件105的控制系统框图。控制组件105包括设置于供气管路114上的两个调压阀153和两个压力报警器154、连接于的雾化器103的湿度传感器155、设置于第三送气管路108上的安全流量阀156和呼气阀157、及对各组件进行控制的控制器158和为各组件提供电能的电源159。其中，呼气阀157为电磁比例阀，安全流量阀156为直动式溢流阀。

由于不同患者对氧气浓度需求不同，如对呼吸衰竭的病人，需要吸入空气，对缺氧病人，需要吸入一定浓度的氧气等，本实用新型的气源组件101通过气动比例阀113能对氧气和空气进行精确配比，配气精度高、误差小，以更好的满足不同患者的需求。

两个气动比例阀113采用双联式，一个气动比例阀113的送出气体可作为另一个气动比例阀113的启动气体，不需额外增设启动气体，降低了呼吸机100的生产成本。

气动比例阀113内部设有耐高温抗变形的陶瓷阀芯及陶瓷阀套，重量及摩擦系数低，有利于提高气动比例阀113的灵敏度、响应频率和整体气密性，使气动比例阀113的工作更稳定，寿命更长，进一步提高配气精度。

过滤层121包括预过滤网、甲醛过滤网、活性炭过滤网以及HEPA过滤网中的一种或几种，一方面，用户可依据实际需求自由组合，另一方面，多重过滤层121和杀菌层122的组合设计新颖合理，对空气中各种有害气体、颗粒、甲醛、苯、挥发性有机化合物、细菌等均能除去，以更好的净化通入气体，改善气体质量。

呼气阀157为电磁比例阀，通过通电导线在磁场中产生电磁力来控制阀板的开启和关闭，在吸气相时自动关闭，在呼气相时自动开启且阻力较小，能为病人提供通畅的呼气通道，另一方面，气路提供一个恒定的正压，使整个呼吸周期内，气道保持在正压水平，更利于呼吸的进行。

安全流量阀156为直动式溢流阀，在控制器158的控制下，通过电压的变化，使安全流量阀156转速发生改变，从而调整呼吸机100当前的工作状态，使其更安全。

雾化器103内设有与控制组件105连通的加热管151和温度传感器152，通过加热管151对雾化气体进行加热，通过温度传感器152对加热后的温度进行监控，使得雾化气体温度适宜，以进一步改善气体质量。

本实用新型的工作原理为：

首先根据患者需求，设定通入气体浓度、温度、湿度和流量等参数，根据气体浓度的预设值，控制器158控制供气管路114上两个调压阀153的开合，空气罐111内的空气以一定压力通过供气管路114经第一个气动比例阀113的启动气体入口端113c进入启动腔室113a，启动第一个气动比例阀113，空气经供送气体入口端113d进入供送腔室113b，启动腔室113a内的气体压力与供送腔室113b内的气体压力相等时，供送腔室113b内的空气经送出气体出口端113e出来，出来的空气一部分经第二个气动比例阀113的启动气体入口端113c进入启动腔室113a，启动第二气动比例阀113，另一部分进入第一送气管路106，氧气罐112内的氧气以一定压力通过供气管路114经供送气体入口端113d进入供送腔室113b，并经送出气体出口端113e进入第一送气管路106，第一送气管路106内的氧气和空气充分混合，经气体净化组件102净化后通过第二送气管路107进入雾化器103，根据预设的湿度和温度，在雾化器103内经加热和雾化后，通过第三送气管路108进入面罩104，根据预设的气体流量，通过安全流量阀156调节进入面罩104的气体流量，并通过呼气阀157控制呼吸作用的呼气和吸气，以维持患者的呼吸作用。此过程中，当氧气罐112或空气罐111内气体耗尽时，压力报警器154发出警报，当通入气体流量与预设值不符时，在控制器158的作用下，通过电源159电压的变化，使安全流量阀156转速发生改变，从而调整呼吸机100当前的工作状态，使得通入气体流量符合预设值。

    以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种具有气体质量改善功能的呼吸机，其特征在于：包括通过管路依次连接的气源组件、气体净化组件、雾化器、面罩及控制组件，所述气源组件包括空气罐、氧气罐、分别与所述空气罐和氧气罐通过供气管路相连且形成双联式的两个气动比例阀，所述气动比例阀通过第一送气管路与所述气体净化组件相连，所述气体净化组件包括依次相连的过滤层和杀菌层，所述气体净化组件通过第二送气管路与雾化器相连通，所述雾化器通过第三送气管路与所述面罩相连通，所述控制组件包括设置于所述供气管路上的两个调压阀和两个压力报警器、连接于所述的雾化器的湿度传感器、设置于所述雾化器内的加热管和温度传感器、设置于所述第三送气管路上的安全流量阀和呼气阀、及对各组件进行控制的控制器和为各组件提供电能的电源。

2.根据权利要求1所述的具有气体质量改善功能的呼吸机，其特征在于：所述气动比例阀包括启动腔室和供送腔室，位于所述启动腔室上的启动气体入口端，位于所述供送腔室上的供送气体入口端和送出气体出口端，所述供送气体入口端与空气罐或氧气罐相连通，所述送出气体出口端与第一送气管路相连通。

3.根据权利要求2所述的具有气体质量改善功能的呼吸机，其特征在于：所述气动比例阀内部设有陶瓷阀芯及陶瓷阀套。

4.根据权利要求3所述的具有气体质量改善功能的呼吸机，其特征在于：所述过滤层包括预过滤网、甲醛过滤网、活性炭过滤网以及HEPA过滤网中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的具有气体质量改善功能的呼吸机，其特征在于：所述呼气阀为电磁比例阀。

6.根据权利要求5所述的具有气体质量改善功能的呼吸机，其特征在于：所述安全流量阀为直动式溢流阀。