CN209221267U - 一种智能呼吸过滤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能呼吸过滤装置，属于医疗器械技术领域，包括盖体、座体、过滤组件和保护罩，所述过滤组件容纳于盖体和座体共同围成的壳体内腔，在盖体与座体分离后，所述保护罩继续保护过滤组件，保护罩上设有保护罩连接口，座体上设有多条氧气通路，保护罩连接口选择与一条氧气通路连通，调节氧气流量，该装置可与呼吸机连接使用，也可拆除盖体与气管插管连接使用，并且在保护罩的保护下，过滤组件连接稳定，具有调节氧气流量的技术效果。

Description

一种智能呼吸过滤装置

技术领域

本实用新型涉及一种智能呼吸过滤装置，用于人工呼吸气道的空气过滤、加温加湿、调节氧流量以及智能监测，属于医疗器械技术领域。

背景技术

临床上，医护人员在实施麻醉手术时，需在气管切开插管与呼吸机之间连接专用于被动呼吸的人工鼻，术后患者在麻醉恢复期间，随着麻醉深度减浅，感觉和运动功能逐步恢复，出现微弱的自主呼吸，此时需撤掉呼吸机，在气管切开插管与输氧装置之间连接专用于主动呼吸的人工鼻，使外界气体或输氧装置中的氧气首先通过人工鼻，再经气管切开插管进入患者呼吸系统内，最后通过手动方式调节氧流量或进气口大小，实现输出不同的氧浓度，以满足患者吸氧需求。另外，在气管切开插管弯折，增加气道阻力，或者人工鼻与气管切开插管之间连接脱落时，传统的人工鼻不能给出有效警示，也不能实时监测人工鼻内部的气体情况。由以上不难看出，现有人工鼻产品存在诸多缺陷，首先，现有人工鼻产品不能同时满足患者在麻醉手术时和麻醉复苏时两种状态下使用，患者由麻醉手术到恢复期间需要更换为专用于主动呼吸的人工鼻，这样不仅操作步骤繁琐、复杂，而且治疗成本较高，加重患者经济负担，造成不必要医疗资源浪费；其次，在更换人工鼻过程中院内空气中的致病菌、病毒很容易被患者吸入体内，造成呼吸系统感染，影响治疗效果；再次，现有人工鼻产品通过手动方式调节氧浓度，这样不仅增加了医务人员的工作量，而且还存在无法快速、准确、及时调节氧浓度的技术问题；最后，现有人工鼻不具有监测人工鼻内部气体情况的功能，不能给出医护人员实时监测的呼吸数据，辅助医护人员治疗患者。

因此，本领域研发人员急需研发一种使用方便快捷、及时有效调节氧浓度、具有实时监测呼吸数据的智能呼吸过滤装置。

发明内容

本实用新型提供了一种既可以连接呼吸机使用，又可以与气管切开插管连接单独使用，而且能够准确有效的满足患者不同氧浓度需求的呼吸过滤装置。

为了实现上述目的，本实用新型涉及包括：盖体、座体、过滤组件和保护罩，该盖体包括盖体顶壁，盖体侧壁和盖体连接口，盖体顶壁设有进气口；该座体包括座体底壁，座体侧壁和座体连接口，座体底壁设有出气口，座体连接口与盖体连接口连接，盖体与座体共同围成的内腔为壳体内腔，进气口、出气口分别与壳体内腔相连通；过滤组件位于壳体内腔内部，气体由过滤组件过滤后，进入人体呼吸系统；所述保护罩包括保护罩顶壁，保护罩侧壁和保护罩连接口，保护罩顶壁和保护罩侧壁围成的内腔为保护罩内腔，过滤组件位于保护罩内腔内部，保护罩连接口与座体连接，保护罩上设有氧气接口，座体上设有至少两条氧气通路，氧气通路的一端与保护罩氧气接口相对连通，另一端与座体的出气口连通。

所述盖体采用医用塑料材质注塑制成，该盖体呈圆帽形状，且圆帽边缘圆润，外形小巧轻盈，座体呈圆盘形状，且圆盘边缘圆润，盖体连接口与座体连接口通过螺纹连接，形成壳体内腔，过滤组件位于壳体内腔内部，防止过滤组件受外界破坏。在盖体与座体连接方式上，还可采用卡扣连接、插销连接、过盈连接等可拆卸连接方式连接，盖体连接口与座体连接口之间设有橡胶密封圈密封。所述盖体的进气口用于连接呼吸机，进气口外缘设有环形凸起，该环形凸起用于固定和连接呼吸机的管路，进气口可以设计成多种不同口径，适用于不同规格的呼吸机用管路。所述出气口用于连接气管切开插管，出气口外缘设有环形凸起，该环形凸起用于固定和连接气管切开插管的管路，出气口可以设计成多种不同口径，适用于不同规格的气管切开插管用管路。所述过滤组件采用海绵、瓦楞纸、空气过滤膜材中的一种材质制成，该过滤组件不仅可以去除空气中颗粒污染物，而且对细菌有过滤作用，降低气管切开插管被细菌污染的危险性，还能够将人体呼出气体中的热量和水气收集并保留下来，使吸气时气体经过过滤组件时，以温热、湿化的状态带入气道内，保证气道获得有效、适当的湿化。目前，当患者在麻醉恢复期间，随着麻醉深度减浅，出现微弱的自主呼吸，此时需撤掉呼吸机，在气管切开插管与输氧装置之间连接专用于主动呼吸的人工鼻。为了减少医务人员的工作量，以及避免在更换人工鼻过程中院内空气中的致病菌、病毒被患者吸入体内，该装置同时满足患者在麻醉手术时和麻醉复苏时两种状态下使用。当患者在麻醉手术时，通过进气口连接呼吸机进行辅助通气和呼吸控制。当患者在麻醉复苏期间，无需更换装置，只需将盖体取掉即可，所述盖体与座体可拆卸式分离，分离后过滤组件留在座体一端，使外界气体通过过滤组件过滤后，由出气口经人体气管造口或气管切开插管进入人体呼吸系统。

所述保护罩采用医用塑料材质制成，其上设有多个通气孔，气体经通气孔穿过过滤组件至出气口，过滤组件适形位于保护罩内腔内部，该保护罩主要用于保护过滤组件，防止过滤组件受外界破坏。保护罩连接口与座体之间采用卡扣连接，主要用于防止保护罩受外力作用，从座体上脱落，影响装置正常使用。保护罩内腔通过盖体的进气口与外界相连通，外界气体首先由进气口进入壳体内腔，经通气孔穿入保护罩内腔，然后经过过滤组件过滤后由出气口经人体气管造口或气管切开插管进入人体呼吸系统。为了给患者提供精确的吸氧浓度，保护罩上设有氧气接口，座体上设有两条氧气通路，氧气通路的一端与保护罩氧气接口相对连通，另一端与座体的出气口连通，利用不同内径的氧气通路，传输不同的吸氧浓度至出气口，最后通过人体气管造口或气管切开插管进入人体呼吸系统。在保护罩上设有多个间隔排列的保护罩通气孔，该保护罩通气孔位于保护罩顶壁或保护罩侧壁上，通过设置多个通气孔，有效降低患者呼吸阻力。该通气孔内缘最宽宽度小于人手指的厚度，用于防止人手指伸入保护罩内腔内部，对过滤组件进行破坏和污染。

所述保护罩上可以设置多个氧气接口，其中一个氧气接口选择与氧气通路相对连通，用于氧气流量及浓度的调节。另外的氧气接口可以用于呼吸系统的雾化给药，或者用于呼吸系统中气体的采样。

所述座体上的两条氧气通路为第一氧气通路和第二氧气通路，该第一氧气通路通过氧气的截面积与氧气接口通过氧气的截面积相同；该第二氧气通路通过氧气的截面积小于氧气接口通过氧气的截面积。当然，所述第二氧气通路的截面积可以从连接氧气接口一端向出气口一端逐渐缩小。具体地，不同的氧气通路内径，导致从氧气接口流出的氧气浓度发生变化，第二氧气通路的截面积从连接氧气接口一端向出气口一端逐渐缩小，有利于精确调节氧浓度。

所述座体上的氧气通路还包括第三氧气通路，该第三氧气通路通过氧气的截面积大于氧气接口通过氧气的截面积。当然，所述第三氧气通路的截面积可以从连接氧气接口一端向出气口一端逐渐扩大。第三氧气通路的截面积从连接氧气接口一端向出气口一端逐渐扩大，有利于精确调节氧浓度。

所述保护罩连接口处设有滑动卡凸，座体上设有滑动卡槽，滑动卡凸位于滑动卡槽内旋转滑动。在座体底壁上设有凸圈，在凸圈上开设滑动卡槽，该滑动卡槽为一段段开设，未开设滑动卡槽的部分使凸圈与座体底壁固定连接，该滑动卡槽包括起始点、中间点、末尾点，其中的起始点为滑动卡凸的配合起点，氧气接口与第一氧气通路相对连通，旋转保护罩，滑动卡凸位于中间点，氧气接口与第二氧气通路相对连通，继续旋转保护罩，滑动卡凸位于末尾点，氧气接口与第三氧气通路相对连通。当然，该滑动卡槽还可以只设置起始点、末尾点，也可以设置的更多一些。为了保证滑动卡凸位于起始点、中间点、末尾点中任一点时固定连接且位置准确，保证氧气接口与氧气通路相对连通，在凸圈上设有定位顶珠，该定位顶珠包括弹簧和顶珠，在滑动卡凸上设有定位点，弹簧弹压顶珠位于定位点内部，保证滑动卡凸位于正确的位置上，且连接稳定。

为了实时监测患者的呼吸情况，本实用新型还包括电源，中央处理器和氧浓度监测模块，该氧浓度监测模块通过气体传感器将被测气体浓度数值输入至中央处理器，用于监测壳体内腔气体的氧气浓度。所述氧浓度监测模块为气体传感器，将被测气体浓度转换为与其一定关系的电信号输出，由中央处理器转换为氧浓度数值显示。该氧浓度监测模块位于壳体内腔内部，但由于过滤组件的阻碍，可能影响氧气浓度监测的准确性。优选位于过滤组件的内部，或者位于出气口处，以便直接监测管路中的氧气浓度。尤其在手术结束后，监测患者从手术室到病房这段过程中，气管中的氧气浓度，方便医护人员及时处理突发情况。

装置还包括电动部件，该电动部件与保护罩连接，中央处理器根据氧浓度监测模块得到的氧气浓度，控制电动部件驱动保护罩在座体上位移，调节保护罩氧气接口与座体上不同的氧气通路连通。所述电动部件为旋转电机，与座体固定连接，通过齿轮或者带条传动给保护罩，使保护罩相对于座体旋转，从而调节氧气接口与座体上不同的氧气通路连通，并可以根据中央处理器得到的氧气浓度数据，达到自动调节氧气浓度的技术效果。

装置还包括呼吸频率监测模块、湿度监测模块、CO₂浓度监测模块，该呼吸频率监测模块与座体出气口相对设置，实时监测壳体内腔中的气体压力，并通过金属片的振动频率及幅度得出患者呼吸过程中的压力波形及通气频率；该湿度监测模块用于监测壳体内腔中气体的湿度值，并输入至中央处理器，该中央处理器比较测量的湿度值与标准湿度阈值；该CO₂浓度监测模块位于壳体内腔，用于监测壳体内腔中气体CO₂浓度。所述呼吸频率监测模块采用压力液囊监测壳体内腔中的气体压力，通过金属片的振动频率及幅度在内部芯片换算出患者呼吸通气过程中的压力波形以及通气频率。所述湿度监测模块通过信号检测和转换电路将电容的变化转换成与之相对应的方波信号，在经过滤波处理后送至中央处理器，中央处理器对采集的方波信号进行计数，根据频率与湿度线性关系，计算得到实际测量的湿度值，同时可与标准湿度阈值比较，做出是否报警提示的判断。所述CO₂浓度监测模块根据朗伯比尔定律，通过气体浓度与红外光的衰减量之间对应关系，依据所测红外光衰减量来计算对应气体的浓度，监测壳体内腔中气体的CO₂浓度。上述电子元器件优选位于过滤组件的内部，或者位于出气口处，以便直接监测和获得数据的准确性。在呼吸频率监测模块、湿度监测模块、CO₂浓度监测模块外部均设有保护套，以免监测模块之间互相影响。利用电源为电器部件提供电力供应，该电源可以是移动的储能电池。

为了实现盖体和座体的方便开合以及连接稳定，本实用新型还包括锁合结构，该锁合结构包括滑块和导槽，导槽位于盖体侧壁和/或座体侧壁上，滑块滑动于导槽内部，滑块上设有锁钩，盖体侧壁或座体侧壁上设有凸台，锁钩卡位固定在凸台上，将盖体和座体可拆卸式连接。所述导槽可以开设在盖体侧壁上，或开设在座体侧壁，也可以同时开设在盖体侧壁和座体侧壁上，滑块在导槽内滑动位移，一端锁合连接在盖体上，另一端锁合连接在座体上，通过锁钩扣合凸台，达到最终锁合盖体和座体的目的。

为了减小呼吸阻力和增强过滤效率，所述过滤组件包括至少一个第一过滤部件，该第一过滤部件由过滤膜片在连接区域密封连接而成，密封连接后形成的由过滤膜片包裹出的内部空腔为过滤部件内腔，第一过滤部件的过滤膜片上设有第一过滤部件开口，过滤部件内腔通过第一过滤部件开口与座体出气口相连通。所述第一过滤部件呈内部中空的囊状，该第一过滤部件由两片过滤膜片制成，两片过滤膜片边缘采用焊接、胶接等方式密封连接，或者第一过滤部件由一片过滤膜片制成，过滤膜片对折后在其边缘未连接的区域采用焊接、胶接等方式密封连接。所述连接区域是指两片过滤膜片的边缘需要连接的区域，连接后形成囊状，或者单片过滤膜片对折后边缘的对折区域。所述第一过滤部件开口为过滤膜片上贯穿通孔，第一过滤部件开口与出气口可以采用焊接、胶接等方式密封连接。

所述第一过滤部件上设有第一过滤部件连接口，该第一过滤部件连接口处设置密封圈，所述中央处理器、氧浓度监测模块、呼吸频率监测模块、湿度监测模块、CO₂浓度监测模块安装在电路板上，该电路板通过密封圈与第一过滤部件第一过滤部件连接口相连通。所述第一过滤部件连接口开设在第一过滤部件的顶部，与第一过滤部件开口、出气口相对设置，此处设置上述电子元器件可以实时监测，且监测获得数据更为精确，利用密封圈将电子元器件与第一过滤部件密封连接，可以消除外部气体对监测数据的影响。上述电子元器件利用第一过滤部件连接口伸入过滤部件内腔。

所述过滤组件还包括至少一个第二过滤部件，该第二过滤部件由过滤膜片在连接区域密封连接而成，密封连接后形成的由过滤膜片包裹出的内部空腔为过滤部件内腔，第二过滤部件的过滤膜片上设有第二过滤部件连通口和第二过滤部件开口，该第二过滤部件连通口与第一过滤部件开口相连通，第二过滤部件开口与座体出气口相连通，第一过滤部件与第二过滤部件串连为一体。同样，所述第二过滤部件呈内部中空的囊状，该第二过滤部件由两片过滤膜片制成，两片过滤膜片边缘采用焊接方式密封连接。所述第二过滤部件连通口和第二过滤部件开口为过滤膜片上贯穿的通孔，第二过滤部件连通口与第一过滤部件开口采用焊接方式密封连接。第二过滤部件开口与出气口采用焊接方式密封连接。外界气体可以经第一过滤部件和第二过滤部件的过滤膜片过滤后，进入过滤部件内腔，然后由第二过滤部件开口流动至出气口，最后经人体气管造口或气管切开插管进入人体呼吸系统，完成对吸入气体的过滤。第一过滤部件或第二过滤部件两个串连在一起，增大过滤组件的过滤膜片面积，减少人体呼吸阻力。

所述第一过滤部件、第二过滤部件之间还包括至少一个中间过滤部件，该中间过滤部件由过滤膜片在连接区域密封连接而成，密封连接后形成的由过滤膜片包裹出的内部空腔为过滤部件内腔，过滤膜片的上膜片和下膜片上分别设有中间过滤部件连通口，相邻两个中间过滤部件通过中间过滤部件连通口密封连通，第一过滤部件与中间过滤部件之间通过第一过滤部件开口与中间过滤部件连通口密封连通，第二过滤部件与中间过滤部件之间通过第二过滤部件连通口与中间过滤部件连通口密封连通。所述中间过滤部件呈内部中空的囊状，该中间过滤部件由两片过滤膜片制成，两片过滤膜片边缘采用焊接方式密封连接。所述中间过滤部件连通口为过滤膜片上贯穿的通孔，中间过滤部件连通口与第一过滤部件开口以及第二过滤部件连通口之间均采用焊接方式密封连接。

所述过滤组件还包括支撑件，支撑件位于过滤部件内腔内部和/或外部，避免组成单个过滤部件的过滤膜片之间贴合，或者避免相邻两个过滤部件之间的过滤膜片贴合。所述支撑件采用医用塑料材质制成，当支撑件位于过滤部件内腔内部时，可将过滤膜片撑起，防止相邻过滤膜片之间发生贴合，影响过滤膜片的过滤效果或增加呼吸阻力；当支撑件位于过滤部件内腔外部时，可与过滤膜片部分连接，连接方式可以是焊接或胶接，连接后的支撑件将过滤膜片拉起，防止相邻过滤膜片之间发生贴合。

所述过滤组件还包括连接件，连接件为两端贯通内部中空的管状或片状，位于第一过滤部件开口、第一过滤部件连接口、第二过滤部件连通口、第二过滤部件开口、中间过滤部件连通口处，连接件与第一过滤部件连接口、第一过滤部件开口、第二过滤部件连通口、第二过滤部件开口、中间过滤部件连通口密封连接，使连接件内部中空与过滤部件内腔相连通。所述连接件与支撑件一体成型。具体地，连接件与第一过滤部件开口、第二过滤部件连通口、第二过滤部件开口、中间过滤部件连通口处的过滤膜片焊接连接为一体，通过连接件与连接件之间插接，使相邻过滤部件之间更方便串连在一起。在第一过滤部件的第一过滤部件开口处设有连接件，在第二过滤部件的第二过滤部件连通口处设有连接件，两个连接件密封插接，将第一过滤部件与第二过滤部件串连在一起。连接件与相邻的两个支撑件一体成型，或者连接件与相邻的一个支撑件一体成型，连接件与支撑件一体成型，降低了生产成本，简化了组装工艺。

为了指示患者呼吸情况，所述氧气接口至少一部分设有透明区域，氧气接口内部设有指示浮球，指示浮球随着人体的呼吸运动在氧气接口内部上下移动。所述透明区域便于医务人员透过氧气接口观察指示浮球移动，能够快速判断患者呼吸情况。为了防止指示浮球从氧气接口吹出，靠近入口的氧气接口内径小于指示浮球外径，或者靠近入口的氧气接口内设有限位凸起，当指示浮球向上移动时，用于限制指示浮球过渡向上移动。所述指示浮球采用医用塑料材质制成，呈空心或实心，用于显示患者呼吸的程度，有助于医务人员根据患者病情及时调整治疗方案。当患者吸气时，指示浮球向下移动，当患者呼气时，指示浮球向上移动，当氧气通过氧气接口时，指示浮球不在上下移动。

所述盖体上设有气体采样口，该气体采样口与壳体内腔相连通，盖体上设有封闭气体采样口的密封帽。所述气体采样口为壳体上贯穿的圆孔，用于采集人体呼出的二氧化碳样本。该气体采样口外缘设有环形凸起，有助于连接密封帽。气体采样口与密封帽采用螺纹连接、过盈连接等可拆卸连接方式连接。当不需要采集二氧化碳样本时，该密封帽用于封堵气体采样口，阻止外界气体进入壳体内腔。

所述座体上设有吸痰口，该吸痰口与出气口相连通，座体上设有封闭吸痰口的密封盖。所述壳体吸痰口设置在出气口附近，吸痰口与出气口相连通，使用时只需打开密封盖即可吸痰。

为了增强患者呼吸空气的湿热程度，本实用新型还包括加湿部件，加湿部件是液态水、水凝胶、可吸水性纤维中的一种，该加湿部件位于盖体、座体上，或者位于过滤部件内腔内部。所述加湿部件内部和/或外部设有加湿部件壳体，该加湿部件壳体用于容纳或支撑加湿部件，加湿部件壳体上设有储水槽，加湿部件析出的多余水分流入储水槽内部。所述盖体、座体或加湿部件壳体上设有加热部件，该加热部件与外部电源相连接。具体地，加湿部件可以位于壳体内腔内部，外界气体首先从加湿部件表面经过，带走加湿部件表面的水蒸气，完成湿化过程，再经过过滤组件过滤进入人体呼吸系统。加湿部件还可以位于过滤部件内腔内部，外界气体经过滤膜片过滤进入过滤部件内腔，再由加湿部件进行加湿，最后进入人体呼吸系统。人体呼出的气体含有湿热水分，当湿度较大时，水凝胶或可吸水性纤维容易析出水分，为了防止该水分进入人体气道，在加湿部件壳体上设有储水槽。为进一步加热吸入人体的气体，在壳体内腔设有加热部件，外界气体先加热再进行过滤和加湿；当加热部件设在加湿部件壳体上时，加热部件还可对加湿部件进行加温，加速液态水、水凝胶、可吸水性纤维表面水蒸气的产生，不仅给外界气体进行加温，同时加速为外界气体加湿。

装置还包括负离子发生部件，该负离子发生部件包括释放端和连接端，其释放端位于过滤部件内腔内部，连接端与外部电源相连接。

附图说明

图1为本实用新型智能呼吸过滤装置分解立体剖切结构示意图1；

图2为本实用新型智能呼吸过滤装置分解立体剖切结构示意图2；

图3为本实用新型智能呼吸过滤装置座体和保护罩局部剖切结构示意图；

图4为本实用新型智能呼吸过滤装置电子部分组成示意图；

图5为本实用新型智能呼吸过滤装置电子部分与过滤组件立体结构示意图；

图6为本实用新型智能呼吸过滤装置电子部分与过滤组件立体剖切结构示意图；

图7为本实用新型智能呼吸过滤装置过滤组件中间过滤部件分解立体剖切结构示意图；

图8为本实用新型智能呼吸过滤装置立体剖切结构示意图；

图中：1.盖体；10.壳体内腔；11.盖体顶壁；111.进气口；12.盖体侧壁；13.盖体连接口；14.气体采样口；15.密封帽；2.座体；21.座体底壁；211.出气口；212.滑动卡槽；22.座体侧壁；23.座体连接口；24.氧气通路；241.第一氧气通路；242.第二氧气通路；243.第三氧气通路；25.吸痰口；26.密封盖；27.定位顶珠；3.过滤组件；30.过滤膜片；301.上膜片；302.下膜片；31.第一过滤部件；311.第一过滤部件开口；312. 第一过滤部件连接口；32.第二过滤部件；321.第二过滤部件连通口；322.第二过滤部件开口；33.中间过滤部件；331.中间过滤部件连通口；34.支撑件；35.连接件；38.密封圈；39.过滤部件内腔；4.保护罩；40.保护罩内腔；41.保护罩顶壁；42.保护罩侧壁；43.保护罩连接口；431.滑动卡凸；431a.定位点；44.氧气接口；441.指示浮球；45.通气孔；5.电路板；51.中央处理器；52.氧浓度监测模块；53.电动部件；54.呼吸频率监测模块；541.金属片；542.压力液囊；55.湿度监测模块；56.CO₂浓度监测模块；6.锁合结构；61.滑块；611.锁钩；62.导槽；621.凸台；7.加湿部件；71.加湿部件壳体；711.储水槽；72.加热部件；73.负离子发生部件；731.释放端；732.连接端。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，一种智能呼吸过滤装置，包括盖体1和座体2，所述盖体1和座体2采用丙烯睛、丁二烯和苯乙烯三种单体共聚而成的聚合物材质注塑制成，盖体1呈内部中空的圆形盖状，座体2呈圆形托盘状，盖体1与座体2通过螺纹连接后组成壳体内腔10。盖体1包括盖体连接口13、盖体顶壁11和盖体侧壁12，盖体顶壁11上设有进气口111，该进气口111分为双层，呈圆管状，方便与呼吸机管路连接。座体2包括座体连接口23、座体底壁21和座体侧壁22，在座体底壁21上设有出气口211，该出气口211与气管切开插管连接。为了方便盖体1和座体2拆装，其上还设有锁合结构6，锁合结构6包括滑块61和导槽62，导槽62位于盖体侧壁12和座体侧壁22上，呈竖向长条状凹陷，滑块61滑动于导槽62内部，滑块61上设有锁钩611，座体侧壁22上设有横向长条状凸台621，滑块61在导槽62内滑动位移，锁钩611卡位固定在凸台621上，一端锁合连接在盖体1上，另一端锁合连接在座体2上，通过锁钩611扣合凸台621，盖体1和座体2可拆卸式连接。在壳体内腔10中容纳有过滤组件3，该过滤组件3由第一过滤部件31、第二过滤部件32、第二过滤部件33串连组成，具体地，该第一过滤部件31由两片过滤膜片30在边缘连接区域密封连接而成，所述过滤膜片30具体由纺粘无纺布、熔喷无纺布、纺粘无纺布三层复合而成，具备良好的过滤效果的同时还具有足够的强度和耐磨性能，膜材采用丙纶材质，具体可以过滤大气中动力学当量直径小于或等于2.5微米的颗粒物，即PM2.5。利用两片过滤膜片30相对设置，在未连接的区域使用超声波焊接工艺密封连接，密封连接后形成的由过滤膜片30包裹出的内部空腔为过滤部件内腔39，在第一过滤部件31的过滤膜片30上设有一个第一过滤部件开口311，该第一过滤部件开口311与过滤部件内腔39相连通。如图6所示，为了有效增加过滤组件3的过滤面积，减小呼吸阻力，还包括第二过滤部件32和中间过滤部件33，与第一过滤部件31三者通过连接件35插接形成过滤组件3，所述连接件25采用医用聚丙烯材质制成，呈两端贯通内部中空的管状，与过滤膜片30超声波焊接或使用医用胶水粘结在一起。

智能呼吸过滤装置还包括保护罩4，该保护罩4与座体2的座体底壁21连接，整体呈圆形盖状，其上设有多个通气孔45，采用丙烯睛、丁二烯和苯乙烯三种单体共聚而成的聚合物材质注塑制成，位于壳体内腔10，具体是扣罩在过滤组件3上，当盖体1从座体2上分离后，继续保护过滤组件3不被外力损伤，也实现了智能呼吸过滤装置既可以在连接呼吸机时使用，也可以连接气管切开插管作为主动呼吸人工鼻使用，实现快速转换使用状态，满足患者不同需求的效果。当然，也节约了医疗器械资源，减少了浪费。

如图2所示，为了快速调节氧气浓度，转换氧气流量，在座体底壁21设有氧气通路24，该氧气通路24为座体底壁21上设置的气流沟槽，气流沟槽上密封有橡胶条，形成一条对外隔离密封的气流通道，该氧气通路24一端与座体2的出气口211连通，在保护罩4上设有氧气接口44，氧气接口44与氧气通路24的另一端连通，此时，保护罩4上的氧气接口44接受的氧气，可以通过氧气通路24直接进入至出气口211。所述氧气通路24包括第一氧气通路241、第二氧气通路242和第三氧气通路243，该第一氧气通路241通过氧气的截面积与氧气接口44通过氧气的截面积相同，此时氧气浓度和氧气流量未发生变化，该第二氧气通路242通过氧气的截面积小于氧气接口44通过氧气的截面积，此时氧气浓度和氧气流量发生变化；第三氧气通路243通过氧气的截面积大于氧气接口44通过氧气的截面积，此时氧气浓度和氧气流量发生变化。当然，第二氧气通路242和第三氧气通路243内径的变化可以是一致的，也可以是逐渐变小或者逐渐扩大。

在所述座体底壁21上设有凸圈，在凸圈上开设滑动卡槽212，该滑动卡槽212一段段开设，未开设滑动卡槽212的部分使凸圈与座体底壁21固定连接，该滑动卡槽212包括起始点、中间点、末尾点，其中的起始点为滑动卡凸431的配合起点，氧气接口44与第一氧气通路241相对连通，旋转保护罩4，滑动卡凸431位于中间点，氧气接口44与第二氧气通路242相对连通，继续旋转保护罩4，滑动卡凸431位于末尾点，氧气接口44与第三氧气通路243相对连通。为了保证滑动卡凸431位于起始点、中间点、末尾点中任一点时固定连接且位置准确，保证氧气接口44与氧气通路24相对连通，在凸圈上设有定位顶珠27，该定位顶珠27包括弹簧和顶珠，在滑动卡凸431上设有定位点431a，弹簧弹压顶珠位于定位点431a内部，保证滑动卡凸431位于正确的位置上，且连接稳定，进而保证氧气接口44与氧气通路24连通稳定。

实施例2：

如图1所示，一种智能呼吸过滤装置，包括盖体1和座体2，所述盖体1和座体2采用医用聚丙烯材质制成，盖体1与座体2通过连接后组成壳体内腔10。盖体1包括盖体连接口13、盖体顶壁11和盖体侧壁12，盖体顶壁11上设有进气口111，该进气口111方便与呼吸机管路连接。盖体顶壁11上还设有气体采样口14，气体采样口14为盖体顶壁11贯穿通孔，与壳体内腔10内部相连通，气体采样口14边缘设有单层环形凸台，主要便于连接密封帽15，该密封帽15与气体采样口14之间螺纹连接。座体2包括座体连接口23、座体底壁21和座体侧壁22，在座体底壁21上设有出气口211，该出气口211与气管切开插管连接。

如图6、图7所示，在壳体内腔10中容纳有过滤组件3，该过滤组件3由第一过滤部件31、第二过滤部件32、第二过滤部件33串连组成，具体地，该第一过滤部件31由过滤膜片30在连接区域密封连接而成，所述过滤膜片30具体由纺粘无纺布、熔喷无纺布、纺粘无纺布三层复合而成，具备良好的过滤效果的同时还具有足够的强度和耐磨性能，膜材采用丙纶材质，具体可以过滤大气中动力学当量直径小于或等于2.5微米的颗粒物，即PM2.5。利用两片过滤膜片30相对设置，在未连接的区域使用超声波焊接工艺密封连接，密封连接后形成的由过滤膜片30包裹出的内部空腔为过滤部件内腔39，在第一过滤部件31的过滤膜片30上设有一个第一过滤部件开口311，该第一过滤部件开口311与过滤部件内腔39相连通，在第一过滤部件开口311处设有连接件35，该连接件35采用医用聚丙烯材质制成，呈两端贯通内部中空的管状，与第一过滤部件开口311边缘的过滤膜片30超声波焊接，第一过滤部件31通过连接件35可与出气口211密封插接，使过滤部件内腔39通过连接件35贯穿中空与出气口211相连通。为使相邻过滤膜片30之间不发生贴合，在过滤部件内腔39内部设有支撑件34，该支撑件34采用医用聚丙烯材质制成，将两个相邻过滤膜片30撑开，防止其贴合，影响气体通过的阻力。所述连接件35与支撑件34可一体化设计，采用塑料材质整体注塑制成。为了有效增加过滤组件3的过滤面积，减小呼吸阻力，还包括第二过滤部件32和中间过滤部件33，该第二过滤部件32由过滤膜片30在连接区域密封连接而成，该过滤膜片30同样由纺粘无纺布、熔喷无纺布、纺粘无纺布三层复合而成，利用两片过滤膜片30边缘采用超声波焊接连接，密封连接后形成的由过滤膜片30包裹出的内部空腔同样为过滤部件内腔39，同样为防止相邻过滤膜片30之间不发生贴合，在过滤部件内腔39内部设有支撑件34。所述过滤膜片30上设有第二过滤部件连通口321和第二过滤部件开口322，该第二过滤部件连通口321、第二过滤部件开口322与过滤部件内腔39相连通。所述第一过滤部件31与第二过滤部件32之间还包括一个中间过滤部件33，该中间过滤部件33由过滤膜片30在连接区域密封连接而成，密封连接后形成的由过滤膜片30包裹出的内部空腔同样为过滤部件内腔39，在过滤部件内腔39内部设有支撑件34。该过滤膜片30包括上膜片301和下膜片302，上膜片301和下膜片302上均设有中间过滤部件连通口331，该中间过滤部件连通口331与过滤部件内腔39相连通。位于中间过滤部件连通口331处还焊接有连接件35，位于上膜片301上的中间过滤部件连通口331与第一过滤部件开口311通过各自的连接件35密封插接，位于下膜片302的中间过滤部件连通口331与第二过滤部件连通口321通过各自的连接件35密封插接，使第一过滤部件31与中间过滤部件33、第二过滤部件32三者串连为一体并相互连通。多个过滤部件串连形式有效增加了过滤组件3的过滤面积，减小呼吸阻力，更利于病重患者疾病治疗。当然，所述支撑件34还可以位于过滤部件内腔39外部，可与过滤膜片30部分连接，支撑件34与过滤膜片30之间采用超声波焊接或使用医用胶水粘结，连接后的支撑件34将过滤膜片30拉起，防止相邻过滤膜片30之间发生贴合。

如图2所示，智能呼吸过滤装置还包括保护罩4，该保护罩4与座体2的座体底壁21连接，位于壳体内腔10，扣罩在过滤组件3上，在座体底壁21设有氧气通路24，该氧气通路24一端与座体2的出气口211连通，在保护罩4上设有氧气接口44，氧气接口44与氧气通路24的另一端连通，保护罩4上的氧气接口44接受的氧气，通过氧气通路24直接进入至出气口211。所述氧气通路24包括第一氧气通路241、第二氧气通路242和第三氧气通路243，该第一氧气通路241通过氧气的截面积与氧气接口44通过氧气的截面积相同，此时氧气浓度和氧气流量未发生变化，该第二氧气通路242通过氧气的截面积小于氧气接口44通过氧气的截面积，此时氧气浓度和氧气流量发生变化；第三氧气通路243通过氧气的截面积大于氧气接口44通过氧气的截面积，此时氧气浓度和氧气流量发生变化。

如图4和图5所示，为了实时监测患者呼吸情况，装置还包括中央处理器51和氧浓度监测模块52，该氧浓度监测模块52通过气体传感器将被测气体浓度数值输入至中央处理器，用于监测壳体内腔10中气体的氧气浓度。所述氧浓度监测模块52为气体传感器，将被测气体浓度转换为与其一定关系的电信号输出，由中央处理器51转换为氧浓度数值显示。该氧浓度监测模块52可以位于壳体内腔10内部。尤其在手术结束后，监测患者从手术室到病房这段过程中气管中的氧气浓度，方便医护人员及时处理突发情况。为进一步自动化调节氧气浓度和氧气流量，装置还包括电动部件53，该电动部件53与保护罩4连接，具体地，电动部件53为旋转电机，与座体2固定连接，通过齿轮或者带条传动给保护罩4，使保护罩4相对于座体2旋转。中央处理器51根据氧浓度监测模块52得到的氧气浓度，控制电动部件53驱动保护罩4在座体2上旋转，调节保护罩4氧气接口44与座体2上不同的氧气通路24连通，达到自动调节氧气浓度和氧气流量的技术效果。

装置还包括呼吸频率监测模块54、湿度监测模块55、CO₂浓度监测模块56，该呼吸频率监测模块54与座体2出气口211相对设置，实时监测壳体内腔10中的气体压力，并通过金属片541的振动频率及幅度得出患者呼吸过程中的压力波形及通气频率。所述呼吸频率监测模块54采用压力液囊542监测壳体内腔10中的气体压力，通过金属片541的振动频率及幅度在内部芯片换算出患者呼吸通气过程中的压力波形以及通气频率。该湿度监测模块55用于监测壳体内腔10中气体的湿度值，并输入至中央处理器51，该中央处理器51比较测量的湿度值与标准湿度阈值，所述湿度监测模55通过信号检测和转换电路将电容的变化转换成与之相对应的方波信号，在经过滤波处理后送至中央处理器51，中央处理器51对采集的方波信号进行计数，根据频率与湿度线性关系，计算得到实际测量的湿度值，同时可与标准湿度阈值比较，做出是否报警提示的判断。该CO₂浓度监测模块56位于壳体内腔10，用于监测壳体内腔10中气体CO₂浓度。所述CO₂浓度监测模块根据朗伯比尔定律，通过气体浓度与红外光的衰减量之间对应关系，依据所测红外光衰减量来计算对应气体的浓度，监测壳体内腔10中气体的CO₂浓度。

上述电子元器件均设置在一块电路板5上，利用密封圈38与第一过滤部件连接口312密封连接，该第一过滤部件连接口312开设在第一过滤部件31的顶部，具体是利用连接件35焊接在过滤膜片30上形成第一过滤部件连接口312，该第一过滤部件连接口312与第一过滤部件开口311、出气口211相对设置，此处设置上述电子元器件可以实时监测，且监测获得数据更为精确，利用密封圈38将电子元器件与第一过滤部件31密封连接，可以消除外部气体对监测数据的影响。上述电子元器件外表面设有保护套，避免模块之间发生相互影响，并对监测数据产生影响。上述电器部件利用电源为其提供电力，该电源具体是可充电的锂电池。

如图1所示，所述氧气接口44内部内设有指示浮球441，该指示浮球441采用医用聚丙烯材质制成，指示浮球441在氧气接口44内上下移动，靠近氧气接口44外侧一端的内径小于指示浮球441外径，用于限制指示浮球441过渡位移。为了方便医务人员观察指示浮球441移动，氧气接口44上设有透明区域，该透明区域采用透明聚甲基丙烯酸甲酯材质制成。

如图8所示，为了给进入人体呼吸系统的气体进行加湿，在装置下部设有加湿部件7，当然，该加湿部件7也可以设置在过滤部件内腔39或者壳体内腔10内部，该加湿部件7为可吸水性水凝胶，性质柔软，可保持一定的形状，富含大量的水分。为使水凝胶得到固定，加湿部件7外部设有起到支撑作用的加湿部件壳体71，该加湿部件壳体71为两端贯通内部中空的管状，其侧壁设有通气口，通气口与座体2出气口211相连通。外界气体经过保护罩4进入保护罩内腔40，经过滤组件3的过滤膜片30过滤后，进入过滤部件内腔39，从过滤部件内腔39经出气口211进入加湿部件壳体71，从加湿部件壳体71内部容纳的加湿部件7表面经过，带走加湿部件7表面饱和的水蒸气层，使外界气体变成适宜人体吸入的干净湿润的气体，该干净湿润气体进入人体气管造口或气管切开插管，最终进入人体呼吸系统。为防止水凝胶析出的多余水分进人体气道，在加湿部件壳体71下部设有储水槽711，该储水槽711用于储存水凝胶析出的多余水分。

所述壳体内腔10的内部中空设有加热部件72，该加热部件72采用电热丝加热，具体地，采用铁铬铝电热丝或镍铬电热丝，电热丝与外部电源相连接。该加热部件72还可对加湿部件7进行加温，帮助加湿部件7表面水蒸气的形成，促进加湿效率，主要是对过滤部件内腔39内部的气体直接加温，为人体供给温湿度适宜吸入的干净气体。

为进一步净化外界气体，在过滤部件内腔39内部设有负离子发生部件73，具体地，负离子发生部件73的负氧离子释放端731位于过滤部件内腔39内部，其负离子发生部件73连接端732与外部电源相连接。因过滤组件3的过滤膜片30对负氧离子具有阻挡作用，所以负离子发生部件73的释放端731位于过滤部件内腔39内部，负氧离子直接进入过滤部件内腔39，净化其内部的气体。

座体2出气口211处设置有吸痰口25和封闭吸痰口25的密封盖26，该吸痰口25与出气口211相连通，当打开密封盖26时，吸痰管由吸痰口25从出气口211进入人体气道进行吸痰，封闭密封盖26后，该装置继续对外界气体进行过滤和加湿。

Claims (22)

1.一种智能呼吸过滤装置，包括：

盖体（1），该盖体（1）包括盖体顶壁（11），盖体侧壁（12）和盖体连接口（13），盖体顶壁（11）设有进气口（111）；

座体（2）,该座体（2）包括座体底壁（21），座体侧壁（22）和座体连接口（23），座体底壁（21）设有出气口（211），座体连接口（23）与盖体连接口（13）连接，盖体（1）与座体（2）共同围成的内腔为壳体内腔（10），进气口（111）、出气口（211）分别与壳体内腔（10）相连通；

过滤组件（3），过滤组件（3）位于壳体内腔（10）内部，气体由过滤组件（3）过滤后，进入人体呼吸系统；

其特征在于，还包括保护罩（4），该保护罩（4）包括保护罩顶壁（41），保护罩侧壁（42）和保护罩连接口（43），保护罩顶壁（41）和保护罩侧壁（42）围成的内腔为保护罩内腔（40），过滤组件（3）位于保护罩内腔（40）内部，保护罩连接口（43）与座体（2）连接，保护罩（4）上设有氧气接口（44），座体（2）上设有至少两条氧气通路（24），氧气通路（24）的一端与保护罩（4）氧气接口（44）相对连通，另一端与座体（2）的出气口（211）连通。

2.根据权利要求1所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述座体（2）上的两条氧气通路（24）为第一氧气通路（241）和第二氧气通路（242），该第一氧气通路（241）通过氧气的截面积与氧气接口（44）通过氧气的截面积相同；该第二氧气通路（242）通过氧气的截面积小于氧气接口（44）通过氧气的截面积。

3.根据权利要求2所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述座体（2）上的氧气通路（24）还包括第三氧气通路（243），该第三氧气通路（243）通过氧气的截面积大于氧气接口（44）通过氧气的截面积。

4.根据权利要求1所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述保护罩连接口（43）处设有滑动卡凸（431），座体（2）上设有滑动卡槽（212），滑动卡凸（431）位于滑动卡槽（212）内旋转滑动。

5.根据权利要求1-4任一所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，还包括电源,中央处理器（51）和氧浓度监测模块（52），该氧浓度监测模块（52）通过气体传感器将被测气体浓度数值输入至中央处理器（51），用于监测壳体内腔（10）气体的氧气浓度。

6.根据权利要求5所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，还包括电动部件（53），该电动部件（53）与保护罩（4）连接，中央处理器（51）根据氧浓度监测模块（52）得到的氧气浓度，控制电动部件（53）驱动保护罩（4）在座体（2）上位移，调节保护罩（4）氧气接口（44）与座体（2）上不同的氧气通路（24）连通。

7.根据权利要求5所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，还包括呼吸频率监测模块（54）、湿度监测模块（55）、CO₂浓度监测模块（56），该呼吸频率监测模块（54）与座体（2）出气口（211）相对设置，实时监测壳体内腔（10）中的气体压力，并通过金属片（541）的振动频率及幅度得出患者呼吸过程中的压力波形及通气频率；该湿度监测模块（55）用于监测壳体内腔（10）中气体的湿度值，并输入至中央处理器（51），该中央处理器（51）比较测量的湿度值与标准湿度阈值；该CO₂浓度监测模块（56）位于壳体内腔（10），用于监测壳体内腔（10）中气体CO₂浓度。

8.根据权利要求1所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，还包括锁合结构（6），该锁合结构（6）包括滑块（61）和导槽（62），导槽（62）位于盖体侧壁（12）和/或座体侧壁（22）上，滑块（61）滑动于导槽（62）内部，滑块（61）上设有锁钩（611），盖体侧壁（12）或座体侧壁（22）上设有凸台（621），锁钩（611）卡位固定在凸台（621）上，将盖体（1）和座体（2）可拆卸式连接。

9.根据权利要求1所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述过滤组件（3）包括至少一个第一过滤部件（31），该第一过滤部件（31）由过滤膜片（30）在连接区域密封连接而成，密封连接后形成的由过滤膜片（30）包裹出的内部空腔为过滤部件内腔（39），第一过滤部件（31）的过滤膜片（30）上设有第一过滤部件开口（311），过滤部件内腔（39）通过第一过滤部件开口（311）与座体（2）出气口（211）相连通。

10.根据权利要求9所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述第一过滤部件（31）上设有第一过滤部件连接口（312），该第一过滤部件连接口（312）处设置密封圈（38），所述中央处理器（51）、氧浓度监测模块（52）、呼吸频率监测模块（54）、湿度监测模块（55）、CO₂浓度监测模块（56）安装在电路板（5）上，该电路板（5）通过密封圈（38）与第一过滤部件（31）第一过滤部件连接口（312）相连通。

11.根据权利要求9所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述过滤组件（3）还包括至少一个第二过滤部件（32），该第二过滤部件（32）由过滤膜片（30）在连接区域密封连接而成，密封连接后形成的由过滤膜片（30）包裹出的内部空腔为过滤部件内腔（39），第二过滤部件（32）的过滤膜片（30）上设有第二过滤部件连通口（321）和第二过滤部件开口（322），该第二过滤部件连通口（321）与第一过滤部件开口（311）相连通，第二过滤部件开口（322）与座体（2）出气口（211）相连通，第一过滤部件（31）与第二过滤部件（32）串连为一体。

12.根据权利要求11所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述第一过滤部件（31）、第二过滤部件（32）之间还包括至少一个中间过滤部件（33），该中间过滤部件（33）由过滤膜片（30）在连接区域密封连接而成，密封连接后形成的由过滤膜片（30）包裹出的内部空腔为过滤部件内腔（39），过滤膜片（30）的上膜片（301）和下膜片（302）上分别设有中间过滤部件连通口（331），相邻两个中间过滤部件（33）通过中间过滤部件连通口（331）密封连通，第一过滤部件（31）与中间过滤部件（33）之间通过第一过滤部件开口（311）与中间过滤部件连通口（331）密封连通，第二过滤部件（32）与中间过滤部件（33）之间通过第二过滤部件连通口（321）与中间过滤部件连通口（331）密封连通。

13.根据权利要求9或11所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述过滤组件（3）还包括支撑件（34），支撑件（34）位于过滤部件内腔（39）内部和/或外部，避免组成单个过滤部件的过滤膜片（30）之间贴合，或者避免相邻两个过滤部件之间的过滤膜片（30）贴合。

14.根据权利要求13所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述过滤组件（3）还包括连接件（35），连接件（35）为两端贯通内部中空的管状或片状，位于第一过滤部件开口（311）、第一过滤部件连接口（312）、第二过滤部件连通口（321）、第二过滤部件开口（322）、中间过滤部件连通口（331）处，连接件（35）与第一过滤部件连接口（312）、第一过滤部件开口（311）、第二过滤部件连通口（321）、第二过滤部件开口（322）、中间过滤部件连通口（331）密封连接，使连接件（35）内部中空与过滤部件内腔（39）相连通。

15.根据权利要求14所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述连接件（35）与支撑件（34）一体成型。

16.根据权利要求1所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述氧气接口（44）至少一部分设有透明区域，氧气接口（44）内部设有指示浮球（441），指示浮球（441）随着人体的呼吸运动在氧气接口（44）内部上下移动。

17.根据权利要求1所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述盖体（1）上设有气体采样口（14），该气体采样口（14）与壳体内腔（10）相连通，盖体（1）上设有封闭气体采样口（14）的密封帽（15）。

18.根据权利要求1所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述座体（2）上设有吸痰口（25），该吸痰口（25）与出气口（211）相连通，座体（2）上设有封闭吸痰口（25）的密封盖（26）。

19.根据权利要求1所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，还包括加湿部件（7），加湿部件（7）是液态水、水凝胶、可吸水性纤维中的一种，该加湿部件（7）位于盖体（1）、座体（2）上，或者位于过滤部件内腔（39）内部。

20.根据权利要求19所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述加湿部件（7）内部和/或外部设有加湿部件壳体（71），该加湿部件壳体（71）用于容纳或支撑加湿部件（7），加湿部件壳体（71）上设有储水槽（711），加湿部件（7）析出的多余水分流入储水槽（711）内部。

21.根据权利要求5所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述盖体（1）、座体（2）或加湿部件壳体（71）上设有加热部件（72），该加热部件（72）与外部电源相连接。

22.根据权利要求5所述的智能呼吸过滤装置，其特征在于，还包括负离子发生部件（73），该负离子发生部件（73）包括释放端（731）和连接端（732），其释放端（731）位于过滤部件内腔（39）内部，连接端（732）与外部电源相连接。