CN207980317U - 一种呼吸训练器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种呼吸训练器，其技术方案是包括有壳体、气管和气嘴，壳体与气管的一端可拆卸连接，气管的另一端与气嘴连接，壳体中设置有一个呈圆柱体的球腔，球腔中设置有浮球，浮球的直径适配于球腔截面的直径，球腔的一端与气管连通，另一端与外界连通，壳体设置有发射器、接收器、显示器和控制器，发射器、接收器和显示器均电连接至控制器，发射器和接收器对应设置在球腔的两侧，且发射器和接收器均沿球腔轴向延伸，当对气嘴吹气或者吸气时，浮球沿球腔轴向运动，浮球阻断发射器和接收器不同位置的信号，接收器将信息反馈给控制器，控制器将信号反馈给显示器，显示器显示相应的肺活量数值，解决了现有中呼吸训练器无法准确读数的问题。

Description

一种呼吸训练器

技术领域

本实用新型涉及一种医疗器械，更具体的说是涉及一种呼吸训练器。

背景技术

随着饮食习惯的改变及环境的污染情况，使得国人进行呼吸手术及心血管手术等外科手术的比率有逐年增加的趋势，当患者进行呼吸或心血管手术时会进行麻醉，其中在经过麻醉后，肺部功能受到影响，进而在术后发生肺部塌陷的情况，因此，患者于术后需进行深呼吸藉以强化呼吸肌的强度，借已提升每一次的吸气量及吐气量的方式，促使患者的肺容积回复或者接近正常，目前用以训练患者呼吸肌所使用的呼吸训练器种类繁多。

目前市场上的呼吸训练器大多数是三个腔体内置三个浮球形式。患者通过气嘴用力呼吸使三个浮球升起，以此来达到训练呼吸的目的。这类呼吸训练器第二通道在壳体内部被分为了两路，其中一路吸气气流用于吸起三个浮球，另一路则与外界相通，起分流的作用，这种分流支路不可关闭，一直保持与外界相通的状态，这种情况下，三个浮球均难以被吹动；即使浮球被吹动，因气流的变化，导致浮球上下浮动，不利于准确读数，医生仅能读到的就是浮球到达腔体顶端时的数值，即只有三个数值，中间的数值均无法读到，这会使得患者的积极性和自信心下降，影响患者的训练效果。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够准确读数的呼吸训练器。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种呼吸训练器，包括有壳体、气管和气嘴，所述壳体与气管的一端可拆卸连接，所述气管的另一端与气嘴连接，所述壳体中设置有一个呈圆柱体的球腔，所述球腔中设置有浮球，所述浮球的直径适配于球腔截面的直径，所述球腔的一端与气管连通，另一端与外界连通，所述壳体设置有发射器、接收器、显示器和控制器，所述发射器、接收器和显示器均电连接至控制器，所述发射器和接收器对应设置在球腔的两侧，且发射器和接收器均沿球腔轴向延伸，当对气嘴吹气或者吸气时，浮球沿球腔轴向运动，浮球阻断发射器和接收器不同位置的信号，接收器将信息反馈给控制器，控制器将信号反馈给显示器，显示器显示相应的肺活量数值。

作为本实用新型的进一步改进，所述球腔的一侧设置有气流腔，所述球腔的两端分别设置有第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道均将球腔和气流腔连通起来，所述气流腔与气管连通，所述气流腔中设置有第三单向活瓣和第四单向活瓣，所述第三单向活瓣和第四单向活瓣分别位于气管与气流腔连通处的两侧，第三单向活瓣和第四单向活瓣分别将第一通道和第二通道相隔开，所述壳体上设置有控制气流腔与外界连通的第一单向活瓣和第二单向活瓣，所述第一单向活瓣和第三单向活瓣同侧，第二单向活瓣和第四单向活瓣同侧，当吸气时，第三单向活瓣和第二单向活瓣均关闭，第四单向活瓣和第一单向活瓣均打开；当呼气时，第三单向活瓣和第二单向活瓣均打开，第四单向活瓣和第一单向活瓣均关闭，两种情况下均有气体先后流经气流腔、第二通道和吸气孔并顶动浮球沿球腔移动。

作为本实用新型的进一步改进，所述气流腔中设置有两个压力传感器，两个所述压力传感器分别对应第三单向活瓣和第四单向活瓣设置，两个压力传感器均与控制器电连接，当第三单向活瓣或第四单向活瓣闭合时，压力传感器受到压力并将信号传输给控制器。

作为本实用新型的进一步改进，所述壳体中还设置有第三通道和第四通道，所述第三通道和第四通道位于气流腔和球腔之间，所述第三通道将第二通道与第一单向活瓣所在气流腔的区域连通，所述第四通道将第一通道与第二单向活瓣所在气流腔的区域连通。

作为本实用新型的进一步改进，所述壳体上设置有通气孔，所述通气孔与球腔连通，所述通气孔处可旋转连接有封盖，所述封盖与控制器电连接，当浮球上升至球腔的一端时，接收器反馈信号至控制器，控制器控制封盖转动，使得球腔通过通气孔与外界连通。

作为本实用新型的进一步改进，所述气嘴呈喇叭状且可形变。

作为本实用新型的进一步改进，所述气管中设置有吸附层，所述吸附层均布于气管的内壁上，当气体流经气管时，吸附层对气体中的杂质进行吸附。

作为本实用新型的进一步改进，所述气管上设置有外螺纹，所述壳体上可旋转连接有螺母，所述气管与螺母螺纹连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述气管的管壁上设置有连续的且可形变的波纹结构。

本实用新型的有益效果，在具备基本的呼吸训练器的功能上，在球腔边增设发射器和接收器，通过浮球阻断发射器射到接收器的信号使得接收器反馈信号给控制器，控制器处理信号后换算成对应的肺活量并将该信息反馈给显示器，显示器显示出肺活量数值，肺活量数值准确且利于直观的观察。

附图说明

图1为本实用新型的主剖视图。

图2为本实用新型的右剖视图。

图3为本实用新型增加第三通道和第四通道的主剖视图。

图4为本实用新型增加第三通道和第四通道的右剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本实用新型做进一步的详述。

参照图1至图4所示，本实施例的一种呼吸训练器，包括有壳体1、气管2和气嘴3，壳体1与气管2的一端可拆卸连接，气管2的另一端与气嘴3连接，可在壳体1与气管2上分别设置卡块和卡槽用以两者间的卡合，方便拆装，可更换气嘴3和气管2，以避免不同的患者使用时会相互传染疾病的情况，同时更换下的气嘴3和气管2可进行消毒使用，节约成本，减少浪费；壳体1中设置有一个呈圆柱体的球腔5，相比传统的三个球腔5的呼吸训练器，利于气流的集中，更容易驱动浮球51移动；球腔5中设置有浮球51，浮球51的直径适配于球腔5截面的直径，浮球51的直径略小于球腔5截面的直径，利于浮球51相对球腔5滑动；球腔5的一端与气管2连通，另一端与外界连通，壳体1设置有发射器11、接收器12、显示器13和控制器14，发射器11为光源发射器，接收器12为光源接收器，即发射器11通电发射出光源给接收器12接收，控制器14采用微型电脑亦或者单片机，发射器11、接收器12和显示器13均电连接至控制器14，发射器11和接收器12对应设置在球腔5的两侧，且发射器11和接收器12均沿球腔5轴向延伸，显示器13采用嵌入式的方法安装在壳体1的一个侧面上，控制器14可并排设置在显示器13的一侧，便于使用者进行设定数值或者执行相关操作，发射器11和接收器12可设置于壳体1内部，便于对发射器11和接收器12的保护，在壳体1内设置电池，为发射器11、接收器12、显示器13和控制器14供电；在使用过程中，先通过控制器14将发射器11、接收器12和显示器13均开启，发射器11发射光源至接收器12中，浮球51位于最低位置，对气嘴3吹气或者吸气，浮球51沿球腔5轴向运动，浮球51位于发射器11与接收器12之间，浮球51采用不透光材料，即浮球51阻断发射器11发射到接收器12的信号，接收器12将接受不到信号的位置信息反馈给控制器14，控制器14将该信号反馈给显示器13，显示器13将显示出浮球51所处位置的肺活量数值，测试结束后，浮球51受重力作用，浮球51下方的气体从浮球51与球腔5之间的空隙流到浮球51的上方，浮球51缓慢的复位，通过控制器14的程序处理，能够将浮球51所到达的最高位置以及相关波动的数值均通过显示器13显示，并能够以曲线变化的形式显示在显示器13上，更能够全方面的了解患者呼吸的变化，能对患者的病情与训练效果有直观的了解，浮球51有一定的体积，接收器12被阻挡的信号是面积化的，即反馈给控制器14的信号是多个，通过控制器14的程序处理，能以浮球51的最高点为标准做出结果，亦或者通过设定相应的位置作为标准输出结果，这由使用者需求而定；发射器11和接收器12的设计便于准确读到浮球51的位置变化，得到准确的肺活量数值，显示器13便于直观的去观测肺活量的数值，提高呼吸训练结果的准确性和有效性。

作为改进的一种具体实施方式，参照图1至图2所示，球腔5的一侧设置有气流腔8，球腔5的两端分别设置有第一通道6和第二通道7，球腔5两端分别与第一通道6和第二通道7连通，同时第一通道6和第二通道7均与气流腔8连通起来，壳体1上开设有孔，该孔贯通至气流腔8，气管2与该孔连通，即气流腔8与气管2连通；气流腔8中设置有第三单向活瓣81和第四单向活瓣82，第三单向活瓣81和第四单向活瓣82分别位于气管2与气流腔8连通处的两侧，第三单向活瓣81和第四单向活瓣82分别将第一通道6和第二通道7相隔开，即气流腔8被分割成三个独立的区域，其中一个区域与第一通道6连通，另一个区域与气管2连通，剩下一个区域与第二通道7连通，壳体1上设置有控制气流腔8与外界连通的第一单向活瓣83和第二单向活瓣84，第一单向活瓣83和第三单向活瓣81同侧，第二单向活瓣84和第四单向活瓣82同侧，即第一单向活瓣83控制第一通道6与外界的连通，第二单向活瓣84控制第二通道7与外界的连通，在设计过程中，第三单向活瓣81和第四单向活瓣82均通过扭簧与壳体1铰接，即初始状态下，第一单向活瓣83和第二单向活瓣84在重力作用下自然下垂以阻断气流腔8与外界的连通，第三单向活瓣81和第四单向活瓣82在扭簧作用下克服自身重力而水平放置，即活瓣腔8划分成三个独立区域，具体参照图1所示，将本实用新型竖直放置，此时第一通道6在下方，第二通道7在上方，当吸气时，与气管2连通的区域为负压，第四单向活瓣82和第一单向活瓣83均打开，第三单向活瓣81和第二单向活瓣84均关闭，浮球51上方的空气从球腔5流入到第二通道7，再流动至活瓣腔8中，最终经第四单向活瓣82被吸入气管2中，进入人体，而浮球51下方的空气由外界经第一单向活瓣83流入活瓣腔8中，再进入第一通道6中，接着流入球腔5中并顶动浮球51沿球腔5移动；当呼气时，与气管2连通的区域为正压，第三单向活瓣81和第二单向活瓣84均打开，第四单向活瓣82和第一单向活瓣83均关闭，气流从气管2进入活瓣腔8中，流经第三单向活瓣81进入第一通道6，并进入球腔5中推动浮球51沿球腔5移动，浮球51上方的空气流入第二通道7并进入到活瓣腔8中，最终经第二单向活瓣84到达外界，如此设计使得呼气和吸气能结合在同一个训练中，且无需将嘴巴与气嘴3分离进行换气后重新吹气，浮球51始终沿球腔5朝上移动，使得呼气和吸气的变化量的外界影响因素均一致，例如两者均需要克服浮球51的重力，两者中浮球51下方的空气均会通过浮球51与球腔5的缝隙渐渐流向浮球51的上方等；如此设计利于患者看到浮球51的变化，因吸气量和呼气量基本相同，通过几次呼气和吸气将浮球51吹动到球腔5的顶部时，通过平均分得知自己的肺活量亦或者通过显示器13观察可知。

作为改进的一种具体实施方式，参照图1至图2所示，因患者呼气时间与吸气时间会存在不一致的情况，这会使得在球腔5中的呼气变化量和吸气变化量不一致，将球腔5中浮球的高度均分得到肺活量是不准确的，所以在气流腔8中设置有两个压力传感器85，两个压力传感器85分别对应第三单向活瓣81和第四单向活瓣82设置，两个压力传感器85均与控制器14电连接，初始状态下，第三单向活瓣81和第四单向活瓣82闭合，压力传感器85受到压力；当进行呼气或吸气时，第三单向活瓣81或第四单向活瓣82打开，直至呼气结束或者吸气结束后，第三单向活瓣81或第四单向活瓣82重新关闭，相应的压力传感器85重新受到压力并将信号传输给控制器14，控制器14记录下此时接收器12反馈的浮球51的高度，并将对应的肺活量数值反馈给显示器13显示，通过压力传感器85的设置可使得呼气与吸气的数据记录分明、准确且无需医生计算。

作为改进的一种具体实施方式，参照图3至图4所示，壳体1中还设置有第三通道18和第四通道19，第三通道18和第四通道19位于气流腔8和球腔5之间，第三通道18将第二通道7与第一单向活瓣83所在气流腔8的区域连通，第四通道19将第一通道7与第二单向活瓣84所在气流腔8的区域连通，如此设计相比第二条实施例，结构上第三单向活瓣81和第四单向活瓣82的打开方向均从向下变成向上，第一单向活瓣83由向内打开变成向外打开，第二单向活瓣84由向外打开变成向内打开，可省去扭簧，避免了扭簧对吹气或吸气的阻力影响，第三单向活瓣81和第四单向活瓣82均可在重力作用下恢复关闭，节约成本，提高检测结果的准确性，工作原理一致，而气体流动方向因第三通道18和第四通道19的设置发生变化，呼气时，气体顶开第四单向活瓣82，第三单向活瓣81受压关闭，第二单向活瓣84关闭，进入第四通道19，到达第一通道6后进入球腔5，浮球51上方空气由球腔5流入第二通道7，再通过第三通道18进入气流腔8中，推动第一单向活瓣83到达外界；吸气时，第四单向活瓣82关闭，第三单向活瓣81打开，第一单向活瓣83关闭，浮球51上方空气从球腔5中流出，先后流经第二通道7和第三通道18进入气流腔8，而浮球51下方空气因第二单向活瓣84打开，从外界流入气流腔8，并先后通过第四通道19和第一通道6进入球腔5内。

作为改进的一种具体实施方式，参照图1至图4所示，壳体1上设置有通气孔15，通气孔15与球腔5连通且位于球腔5的一端，通气孔15处可旋转连接有封盖16，封盖16与控制器14电连接，通气孔15位于球腔5靠近第一通道6的一端，当浮球51上升至球腔5靠近第二通道7的一端时，接收器12反馈信号至控制器14，控制器14读到最大的高度后，控制器14控制封盖16转动，使得球腔5通过通气孔15与外界连通，如此设计避免了浮球5到达球腔5的顶端后使得球腔5和第二通道7阻断，患者吸气或者呼气到一半时无法继续吸气或者呼气而伤害到患者的心肺的情况，提高了患者训练的安全性。

作为改进的一种具体实施方式，参照图1至图4所示，气嘴3呈喇叭状容易与患者的嘴巴轮廓相适配，且气嘴3能够与嘴巴周边的皮肤贴合，提高气密性，避免在吹气或吸气的训练中出线漏气的现象，气嘴3可形变以适应于不同患者的嘴边皮肤形状，提高适用范围。

作为改进的一种具体实施方式，参照图1至图2所示，气管2中设置有吸附层4，吸附层4均布于气管2的内壁上，吸附层4采用椰壳活性炭制成，椰壳活性炭由椰壳为原料，经过高温活化及特殊造孔径调节技术处理，能够有效地吸附空气中的细菌和颗粒，当气体流经气管2时，吸附层4对气体中的杂质进行吸附，如此设计提高了呼吸训练器的安全性，多人使用同一个呼吸训练器时能够减少疾病传播。

作为改进的一种具体实施方式，参照图1至图4所示，气管2上设置有外螺纹，壳体1上可旋转连接有螺母17，气管2与螺母17螺纹连接，螺纹连接的优点在于气管2与壳体1连接后气密性好，避免吹气或者吸气时有漏气的现象。

作为改进的一种具体实施方式，参照图1至图4所示，气管2的管壁上设置有连续的且可形变的波纹结构，波纹形结构呈波浪形，波浪形具有波峰和波谷，且相邻的两个波峰之间的间距可以在外力下伸缩，同时相邻的两个波谷之间的间距也发生改变，如此可达到改变气管2的长度，提高适用范围。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种呼吸训练器，其特征在于：包括有壳体(1)、气管(2)和气嘴(3)，所述壳体(1)与气管(2)的一端可拆卸连接，所述气管(2)的另一端与气嘴(3)连接，所述壳体(1)中设置有一个呈圆柱体的球腔(5)，所述球腔(5)中设置有浮球(51)，所述浮球(51)的直径适配于球腔(5)截面的直径，所述球腔(5)的一端与气管(2)连通，另一端与外界连通，所述壳体(1)设置有发射器(11)、接收器(12)、显示器(13)和控制器(14)，所述发射器(11)、接收器(12)和显示器(13)均电连接至控制器(14)，所述发射器(11)和接收器(12)对应设置在球腔(5)的两侧，且发射器(11)和接收器(12)均沿球腔(5)轴向延伸，当对气嘴(3)吹气或者吸气时，浮球(51)沿球腔(5)轴向运动，浮球(51)阻断发射器(11)和接收器(12)不同位置的信号，接收器(12)将信息反馈给控制器(14)，控制器(14)将信号反馈给显示器(13)，显示器(13)显示相应的肺活量数值。

2.根据权利要求1所述的一种呼吸训练器，其特征在于：所述球腔(5)的一侧设置有气流腔(8)，所述球腔(5)的两端分别设置有第一通道(6)和第二通道(7)，所述第一通道(6)和第二通道(7)均将球腔(5)和气流腔(8)连通起来，所述气流腔(8)与气管(2)连通，所述气流腔(8)中设置有第三单向活瓣(81)和第四单向活瓣(82)，所述第三单向活瓣(81)和第四单向活瓣(82)分别位于气管(2)与气流腔(8)连通处的两侧，第三单向活瓣(81)和第四单向活瓣(82)分别将第一通道(6)和第二通道(7)相隔开，所述壳体(1)上设置有控制气流腔(8)与外界连通的第一单向活瓣(83)和第二单向活瓣(84)，所述第一单向活瓣(83)和第三单向活瓣(81)同侧，第二单向活瓣(84)和第四单向活瓣(82)同侧，当吸气时，第三单向活瓣(81)和第二单向活瓣(84)均关闭，第四单向活瓣(82)和第一单向活瓣(83)均打开；当呼气时，第三单向活瓣(81)和第二单向活瓣(84)均打开，第四单向活瓣(82)和第一单向活瓣(83)均关闭，两种情况下均有气体先后流经气流腔(8)和第一通道(6)并顶动浮球(51)沿球腔(5)移动。

3.根据权利要求2所述的一种呼吸训练器，其特征在于：所述气流腔(8)中设置有两个压力传感器(85)，两个所述压力传感器(85)分别对应第三单向活瓣(81)和第四单向活瓣(82)设置，两个压力传感器(85)均与控制器(14)电连接，当第三单向活瓣(81)或第四单向活瓣(82)闭合时，压力传感器(85)受到压力并将信号传输给控制器(14)。

4.根据权利要求3所述的一种呼吸训练器，其特征在于：所述壳体(1)中还设置有第三通道(18)和第四通道(19)，所述第三通道(18)和第四通道(19)位于气流腔(8)和球腔(5)之间，所述第三通道(18)将第二通道(7)与第一单向活瓣(83)所在气流腔(8)的区域连通，所述第四通道(19)将第一通道(6)与第二单向活瓣(84)所在气流腔(8)的区域连通。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种呼吸训练器，其特征在于：所述壳体(1)上设置有通气孔(15)，所述通气孔(15)与球腔(5)连通且位于球腔(5)的一端，所述通气孔(15)处可旋转连接有封盖(16)，所述封盖(16)与控制器(14)电连接，当浮球(51)上升至球腔(5)的一端时，接收器(12)反馈信号至控制器(14)，控制器(14)控制封盖(16)转动，使得球腔(5)通过通气孔(15)与外界连通。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种呼吸训练器，其特征在于：所述气嘴(3)呈喇叭状且可形变。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种呼吸训练器，其特征在于：所述气管(2)中设置有吸附层(4)，所述吸附层(4)均布于气管(2)的内壁上，当气体流经气管(2)时，吸附层(4)对气体中的杂质进行吸附。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种呼吸训练器，其特征在于：所述气管(2)上设置有外螺纹，所述壳体(1)上可旋转连接有螺母(17)，所述气管(2)与螺母(17)螺纹连接。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的一种呼吸训练器，其特征在于：所述气管(2)的管壁上设置有连续的且可形变的波纹结构。