CN218870998U - 振荡器及呼吸机 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种振荡器及呼吸机，振荡器包括本体、音圈电机以及膜片，本体内部具有气腔，本体上具有间隔设置的通气孔和排气孔；音圈电机安装在本体内，且具有驱动部；膜片将气腔分隔为两个不连通的子腔，膜片包括用于和驱动部连接的振动部以及环设在振动部边缘的滚动部，驱动部能够带动振动部朝向或者背向音圈电机运动，滚动部远离振动部的一端固定在本体上，滚动部柔性设置，且滚动部朝着振动部的运动方向弯曲呈弧形设置。通过将滚动部弯曲设置，当膜片在发生振动时，其滚动部能够保持弯曲状态，进而不易产生不规则的变形，从而避免膜片在高频振动下因不规则变形而产生较大噪音，达到降噪的效果，还能够提升膜片整体的寿命。

Description

振荡器及呼吸机

技术领域

本实用新型涉及呼吸机技术领域，尤其涉及一种振荡器及呼吸机。

背景技术

呼吸机能够给患者通气，从而达到预期的治疗效果，而在一些特殊的治疗场景中，要想达到所需要的治疗效果，需要用到高频振荡型呼吸机，高频振荡型呼吸机可以通过高频振荡器产生远高于正常呼吸频率的振荡气流，该振荡气流能够作用于呼吸机的主气道上，从而实现呼吸机高频通气的功能。现有高频振荡型呼吸机的高频振荡器使用线性致动器带动隔膜进行活塞运动产生振荡气流。

但是，在相关技术中，为了保证隔膜在高频率运动时的活动性，将隔膜的壁厚设计的较薄，进而使得隔膜不耐负压，隔膜运动中若产生了负压，会被吸附变形，影响活动性，从而产生较大振动和较大的噪音。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提出了一种噪音较小的振荡器及呼吸机。

一方面，本实用新型实施例提供一种振荡器，所述振荡器包括：

本体，内部具有气腔，所述本体上具有间隔设置的通气孔和排气孔，所述通气孔和所述排气孔均用于将所述气腔与外界连通；

音圈电机，安装在所述本体内，所述音圈电机具有驱动部；以及

膜片，所述膜片设置在所述本体内，且位于所述通气孔和所述排气孔之间，所述膜片将所述气腔分隔为两个不连通的子腔，两个所述子腔分别通过所述通气孔和所述排气孔与外界连通；

所述膜片包括用于和所述驱动部连接的振动部以及环设在所述振动部边缘的滚动部，所述驱动部能够带动所述振动部朝向或者背向所述音圈电机运动，所述滚动部远离所述振动部的一端固定在所述本体上，所述滚动部柔性设置，且所述滚动部朝着所述振动部的运动方向弯曲呈弧形设置。

在振荡器的一些实施例中，所述滚动部为薄壁结构，所述滚动部朝着所述振动部靠近所述音圈电机运动的方向弯曲设置，且所述滚动部的弯曲截面呈“U”形或半圆形。

在振荡器的一些实施例中，所述振荡器还包括夹板结构，所述夹板结构包括贴合设置在所述振动部朝向所述音圈电机的一端的第一压板，以及贴合设置在所述振动部背向所述音圈电机的一端的第二压板，所述第一压板、所述振动部以及所述第二压板通过螺钉同时固定在所述驱动部上，以将所述振动部固定在所述驱动部上。

在振荡器的一些实施例中，所述本体包括缸体和安装在所述缸体上的前板，所述缸体内部具有第一腔体，所述前板内部具有用于与所述第一腔体连通的第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体形成所述气腔，所述通气孔设置在所述前板上，所述排气孔设置在所述缸体上，所述膜片安装在所述前板和所述缸体之间。

在振荡器的一些实施例中，所述音圈电机包括固定在所述缸体内部的磁铁以及动子组件，所述磁铁上贯穿有轴孔，所述动子组件包括活动架以及安装在所述活动架上的线圈组，所述活动架上安装有轴芯，所述磁铁上开设有轴孔，所述轴芯能够插接适配在所述轴孔内，使得所述动子组件与所述磁铁活动连接。

在振荡器的一些实施例中，所述磁铁朝向所述线圈组的一端围设有导向槽，所述线圈组背向所述活动架的一端能够插接在所述导向槽内。

在振荡器的一些实施例中，所述轴芯外还套设有弹性件，所述弹性件的一端抵接在所述活动架上，另外一端抵接在所述磁铁上。

在振荡器的一些实施例中，所述前板朝向所述缸体的一端还设有出气道和沉槽，所述出气道与所述通气孔连通，所述沉槽内部设置有缓冲块。

在振荡器的一些实施例中，所述振荡器还包括截止阀，所述截止阀具有活动设置的铁芯，所述铁芯的端部具有球形密封件，所述截止阀设置在所述本体上且位于所述通气孔处，通过所述铁芯带动所述球形密封件能够关闭和开启所述通气孔。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种呼吸机，该呼吸机包括主体以及上述的振荡器，所述振荡器安装在所述主体中。

采用本实用新型实施例，具有如下有益效果：

依据上述实施例中的振荡器及呼吸机，通过将滚动部朝着振动部的运动方向弯曲设置，当驱动部带动振动部运动时，振动部带动滚动部与振动部连接的一端运动，滚动部与振动部连接的一端运动时，滚动部保持弯曲设置，且滚动部上最大曲率半径的位置沿着滚动部的本体进行改变。相对于现有技术中的膜片，本实用新型实施例中的膜片在发生振动时，其滚动部能够保持弯曲状态，进而不易产生不规则的变形，从而避免膜片在高频振动下因不规则变形而产生较大噪音，达到降噪的效果，还能够提升膜片整体的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1示出了根据本实用新型实施例提供的一种振荡器的爆炸图；

图2示出了根据本实用新型实施例提供的一种振荡器的剖视图；

图3示出了根据本实用新型实施例提供的一种呼吸机的结构示意图。

主要元件符号说明：

100、振荡器；200、主体；1、本体；11、缸体；111、第一腔体；112、排气孔；113、散热槽；12、前板；121、第二腔体；122、通气孔；123、出气道；124、沉槽；2、音圈电机；21、磁铁；211、轴孔；212、导向槽；22、动子组件；221、活动架；22a、活动块；22b、安装壁；223、线圈组；224、轴芯；225、缓冲垫；226、弹性件；3、膜片；31、振动部；32、滚动部；321、连接外沿；4、夹板结构；40、第一压板；41、第二压板；5、截止阀；51、铁芯；52、球形密封件；53、通风道。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以容许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一方面，本实用新型实施例提供一种振荡器100，该振荡器100在工作时噪音交较小，在一种实施例中，该振荡器100包括本体1、音圈电机2以及膜片3。其中，本体1内部具有密闭的气腔，本体1上具有间隔设置的通气孔122和排气孔112，通气孔122和排气孔112均用于将气腔与外界连通。本体1内部的气腔用于空气进出的储存空间，通气孔122和排气孔112均可以进出空气，同时气腔也为音圈电机2和膜片3提供安装环境。

音圈电机2安装在本体1内，音圈电机2具有能够输出驱动力的驱动部。音圈电机2作为动力件，为空气进出气腔提供动力。

膜片3设置在本体1内，且位于通气孔122和排气孔112之间的位置，膜片3的边缘与本体1的内壁固定连接，将气腔分隔为两个不连通的子腔，两个子腔分别通过通气孔122和排气孔112与外界连通。膜片3包括用于和驱动部连接的振动部31以及环设在振动部31边缘的滚动部32，驱动部能够带动振动部31朝向或者背向音圈电机2运动。滚动部32远离振动部31的一端固定连接在本体1的内壁上，且连接处不存在缝隙，以使得两个子腔不连通。滚动部32柔性设置，比如说，滚动部32可以采用硅胶或橡胶及有相同特性的软胶材料制成，滚动部32朝着振动部31的运动方向弯曲呈弧形设置。

通过将滚动部32朝着振动部31的运动方向弯曲设置，当驱动部带动振动部31运动时，振动部31带动滚动部32与振动部31连接的一端运动，滚动部32与振动部31连接的一端运动时，滚动部32保持弯曲设置，且滚动部32上最大曲率半径的位置沿着滚动部32的本体进行改变。相对于现有技术中的膜片，本实用新型实施例中的膜片3在发生振动时，其滚动部32能够保持弯曲状态，进而不易产生不规则的变形，从而避免膜片3在高频振动下因不规则变形而产生较大噪音，达到降噪的效果，还能够提升膜片3整体的寿命。

在一种具体的实施例中，滚动部32为呈环形设置的薄壁结构，振动部31为圆盘形，滚动部32环设在振动部31的边缘，滚动部32的一端与振动部31的外缘一体成型，另外一端弯曲设置，在本实用新型实施例中，滚动部32朝着振动部31靠近音圈电机2运动的方向弯曲。

需要说明的是，滚动部32的弯曲截面呈“U”形或半圆形。滚动部32与振动部31结合时，远离振动部31的一端可以设置用于和本体1内壁无缝连接的连接外沿321。

通过将滚动部32弯曲呈“U”形或者半圆形，使得滚动部32的最大曲率半径所在的位置将滚动部32分为靠近本体1的一端和靠近振动部31的一端。振动部31具有两个运动方向，下面以振动部31远离音圈电机2运动为例进行说明。

当振动部31远离音圈电机2运动时，带动滚动部32靠近振动部31的一端运动，此时滚动部32上靠近本体1的一端和滚动部32上靠近振动部31的一端之间相对朝向不同的方向运动。又由于滚动部32与本体1连接的一端固定，滚动部32上弯曲的曲率半径最大的位置会逐渐朝向滚动部32与本体1连接的一端移动，使得滚动部32运动时能够保持弯曲状态，不易发生不规则形变。

值得一提的是，振荡器100还包括夹板结构4，夹板结构4包括贴合设置在振动部31朝向音圈电机2的一端的第一压板40，以及贴合设置在振动部31背向音圈电机2的一端的第二压板41，振动部31夹设在第一压板40和第二压板41之间。第一压板40、振动部31以及所述第二压板41通过螺钉能够同时固定在驱动部上，以将振动部31固定在驱动部上。通过设置第一压板40和第二压板41，能够夹紧振动部31，使得振动部31在运动过程中不易翻转和变形。

在一种实施例中，本体1包括缸体11和安装在缸体11上的前板12，前板12可以通过螺钉或者扣接，或者通过卡接的方式与缸体11可拆卸连接。缸体11内部具有第一腔体111，前板12内部具有用于与第一腔体111连通的第二腔体121，当前板12与缸体11连接时，第一腔体111和第二腔体121连通以形成气腔，而通气孔122贯穿在前板12上，排气孔112贯穿在缸体11上。膜片3安装在前板12和缸体11之间，具体绕滚动部32远离振动部31的边缘环设有连接外沿321，可以将滚动部32的连接外沿321夹设在前板12和缸体11的连接处，使得前板12和缸体11连接的同时将连接外沿321夹紧，进而使得膜片3将第一腔体111和第二腔体121分隔不连通，此时第一腔体111通过排气孔112与外界连通，第二腔体121通过通气孔122与外界连通。

需要说明的是，前板12朝向缸体11的一端还设有出气道123和沉槽124，出气道123同时与通气孔122、第二腔体121连通，出气道123为第二腔体121和通气孔122之间流通的空气提供一个中间缓冲空间，能够有效的降低气流噪音，同时使得气体从第二腔体121通过通气孔122排出时更稳定。沉槽124则用于安装缓冲块，驱动部带动第一压板40和振动部31朝向前板12运动时，缓冲块能够避免第一压板40和前板12之间的直接碰撞，起到防撞减震的效果。另外，缸体11的外壁环设有散热槽113，散热槽113用于音圈电机2工作时的散热，保证振荡器100整体的稳定性和散热性。

在一种实施例中，音圈电机2包括固定在缸体11内部的磁铁21以及动子组件22，磁铁21位于第一腔体111内，且通过螺钉固定连接在缸体11上，比如可以在缸体11的侧壁或者底壁上打紧固螺钉，将紧固螺钉穿入缸体11内部，对磁铁21进行固定。动子组件22即为音圈电机2的驱动部，动子组件22包括活动架221以及安装在活动架221上的线圈组223。活动架221包括活动块22a和安装壁22b，安装壁22b呈环形设置，其内环的形状尺寸与活动块22a的外缘的形状尺寸一致，以便将安装壁22b环设在活动块22a的周壁上。需要说明的是，线圈组223一般包括环形的线圈骨架(图中未示出)以及缠绕在线圈骨架上的线圈(图中未示出)，线圈骨架通过封胶工艺固定连接在安装壁22b远离活动块22a的一端。值得一提的是，线圈骨架采用轻质合金材料或者其他轻质材料制成，厚度在2mm以内，或者是直接将线圈环设成环状，无需用线圈骨架进行固定，以此来降低动子组件22的重量。活动架221采用轻质合金材料，减小动子质量，以达到运动过程中动子本身惯性小的目的，实现整体减震的效果。

需要说明的是，活动架221与磁铁21活动连接，具体地，活动架221上安装有轴芯224，磁铁21上开设有轴孔211，轴芯224能够插接适配在轴孔211内，使得音圈电机2通电时，活动架221能够相对于磁铁21做活塞运动。另外，活动架221朝向磁铁21的一端于轴芯224的外壁上环设有缓冲垫225，当活动架221朝向磁铁21运动的过程中，能够减小活动架221与磁铁21之间的冲击力和撞击噪音。需要注意的是，磁铁21朝向线圈组223的一端围设有导向槽212，线圈组223能够插接适配在导向槽212内，通过线圈组223与导向槽212的配合，方便活动架221与磁铁21的安装。

在一种具体的实施例中，轴芯224外还套设有弹性件226，弹性件226的一端抵接在活动架221上，另外一端抵接在磁铁21上。通过对弹性件226性能的设计计算，使之能够满足特定工况需求，在工作过程中提供平衡力支撑，以控制振动部31在本体1中的位置。

可选择的，弹性件226可以为柱形弹簧或者锥形弹簧，考虑到在相同长度下，锥形弹簧的压缩程度要比柱形弹簧的压缩程度高，进而锥形弹簧的压缩范围较广，因此本实用新型实施例中优选将锥形弹簧作为弹性件226。

下面对弹性件226的具体应用进行说明，本实用新型实施例提供的振荡器100能够提供一个高低压振荡气流，可以应用于需要用到高低压振荡气流的领域，比如说呼吸机领域，本实用新型实施例以振荡器100应用于呼吸机中以为呼吸机提供高频振荡气流为例进行说明。振荡器100与呼吸机连接时，呼吸机的主气道能够分出一个支路，该支路可以通过通气孔122与前板12中的第二腔体121连通。

初始状态时，锥形弹簧处于预压缩状态，第一压板40被锥形弹簧顶到位于前述所说的位于沉槽124中的缓冲块上。

当通气孔122与呼吸机主气道连通时，呼吸机的主气道中的气流能够流动至第二腔体121内，使得第二腔体121内部的气压增加，进而可以对第一压板40施加一个使其朝向磁铁21运动的压力，这个压力值的大小可以直接从呼吸机得出。因为有锥形弹簧的弹性力的作用，虽然呼吸机主气道的气流压力是可变的，但是在利用呼吸机主气道给用户输送一定压力值的气流，且该气流的压力值小于弹簧弹力时，单凭呼吸机主气道中的气流提供的压力，不足以将振动部31控制在想要的位置处。因此需要将线圈组223通偏置电流使得线圈组223产生一个磁场，利用该磁场与磁铁21配合施加给动子组件22一个力，使其朝向磁铁21运动，这样一来有两个力同时驱动振动部31移动，这两个力共同挤压弹性件226。

需要说明的是，在生产制造锥形弹簧时，其参数是可以控制的，也即为了使锥形弹簧压缩想要的长度时所需要的力是可以计算出来的。而线圈组223与磁铁21之间配合产生的力的大小是可以根据线圈组223通电电流的大小进行控制的。在同时知道呼吸机的主气道中的气流的压力以及锥形弹簧压缩想要的长度时所需要的力时，为了将锥形弹簧压缩所需长度所缺少的力就可以由线圈组223与磁铁21之间配合提供，进而能够控制振动部31在本体1中的位置，这样无需采用光学定位器和其他传感器件就能够实现振动部31位置可控，结构简单可靠，成本低。

在一种实施例中，振荡器100还包括截止阀5，截止阀5具有活动设置的带有磁性的铁芯51，铁芯51的端部具有球形密封件52，截止阀5安装在前板12上上且位于通气孔122处。截止阀5还具有能够与通气孔122连通的通风道53，截止阀5安装在前板12上时，可以通过通风道53将空气吸至通气孔122，进而进入第二腔体121，或者第二腔体121的空气可以通过通气孔122排至通风道53进行排出。截止阀5内部还设置有用于提供驱动力的电磁铁(图中未示出)，通过将电磁铁通电，能够驱动铁芯51朝向或者远离通气孔122运动，以便带动球形密封件52封堵或者开启通气孔122。通过设置截止阀5，便控制振荡器100的通气孔122的启闭。

通过设置截止阀5，能够控制呼吸机主气道与第二腔体121的通断，具体为，在断电闭合阶段，截断阀关闭，将出气道123与呼吸机之间断开连接，使得振荡器100与呼吸机不连通，此时弹性件226处于自然状态，振动部31位于初始位置；

抽气时，截止阀5将通气孔122打开，使其与呼吸机主气道连通，此时将音圈电机2通电，驱动膜片3做往复振动，以产生振荡气流，产生的振荡气流能够分别通过第二腔体121、通气孔122以及通风道53进入呼吸机主气道中，进而增加呼吸机主气道中气流的压力，实现高频通气。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种呼吸机，该呼吸机包括主体200以及前述的振荡器100，振荡器100安装在主体200中，振荡器100用于给呼吸机提供高频振荡通气模式。前述说到球形密封件52能够控制通气孔122的启闭，也即球形密封件52与通气孔122配合，形成一个可以开关的大口径阀口，从而实现呼吸机高频振荡通气模式和常频通气模式之间的气道切换，避免高频振荡器100对常频通气压力稳定性造成影响。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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申请专利范围的限制。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 (10)

1.一种振荡器，其特征在于，包括：

本体，内部具有气腔，所述本体上具有间隔设置的通气孔和排气孔，所述通气孔和所述排气孔均用于将所述气腔与外界连通；

音圈电机，安装在所述本体内，所述音圈电机具有驱动部；以及

膜片，所述膜片设置在所述本体内，且位于所述通气孔和所述排气孔之间，所述膜片将所述气腔分隔为两个不连通的子腔，两个所述子腔分别通过所述通气孔和所述排气孔与外界连通；

所述膜片包括用于和所述驱动部连接的振动部以及环设在所述振动部边缘的滚动部，所述驱动部能够带动所述振动部朝向或者背向所述音圈电机运动，所述滚动部远离所述振动部的一端固定在所述本体上，所述滚动部柔性设置，且所述滚动部朝着所述振动部的运动方向弯曲呈弧形设置。

2.根据权利要求1所述的振荡器，其特征在于，所述滚动部为薄壁结构，所述滚动部朝着所述振动部靠近所述音圈电机运动的方向弯曲设置，且所述滚动部的弯曲截面呈“U”形或半圆形。

3.根据权利要求2所述的振荡器，其特征在于，所述振荡器还包括夹板结构，所述夹板结构包括贴合设置在所述振动部朝向所述音圈电机的一端的第一压板，以及贴合设置在所述振动部背向所述音圈电机的一端的第二压板，所述第一压板、所述振动部以及所述第二压板通过螺钉同时固定在所述驱动部上，以将所述振动部固定在所述驱动部上。

4.根据权利要求1所述的振荡器，其特征在于，所述本体包括缸体和安装在所述缸体上的前板，所述缸体内部具有第一腔体，所述前板内部具有用于与所述第一腔体连通的第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体形成所述气腔，所述通气孔设置在所述前板上，所述排气孔设置在所述缸体上，所述膜片安装在所述前板和所述缸体之间。

5.根据权利要求4所述的振荡器，其特征在于，所述音圈电机包括固定在所述缸体内部的磁铁以及动子组件，所述磁铁上贯穿有轴孔，所述动子组件包括活动架以及安装在所述活动架上的线圈组，所述活动架上安装有轴芯，所述磁铁上开设有轴孔，所述轴芯能够插接适配在所述轴孔内，使得所述动子组件与所述磁铁活动连接。

6.根据权利要求5所述的振荡器，其特征在于，所述磁铁朝向所述线圈组的一端围设有导向槽，所述线圈组背向所述活动架的一端能够插接在所述导向槽内。

7.根据权利要求5所述的振荡器，其特征在于，所述轴芯外还套设有弹性件，所述弹性件的一端抵接在所述活动架上，另外一端抵接在所述磁铁上。

8.根据权利要求4所述的振荡器，其特征在于，所述前板朝向所述缸体的一端还设有出气道和沉槽，所述出气道与所述通气孔连通，所述沉槽内部设置有缓冲块。

9.根据权利要求1所述的振荡器，其特征在于，所述振荡器还包括截止阀，所述截止阀具有活动设置的铁芯，所述铁芯的端部具有球形密封件，所述截止阀设置在所述本体上且位于所述通气孔处，通过所述铁芯带动所述球形密封件能够关闭和开启所述通气孔。

10.一种呼吸机，其特征在于，包括：

主体；以及

如权利要求1-9任一项所述的振荡器，所述振荡器安装在所述主体中。

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