CN2933450Y - 一种用于呼吸机的通气比例阀门 - Google Patents

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CN2933450Y CN 200620131206 CN200620131206U CN2933450Y CN 2933450 Y CN2933450 Y CN 2933450Y CN 200620131206 CN200620131206 CN 200620131206 CN 200620131206 U CN200620131206 U CN 200620131206U CN 2933450 Y CN2933450 Y CN 2933450Y
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杨福生
梁晨
俞海
谢敏
王乃中
陈少纯
吕辉
吕建英
吴家龙
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Abstract

一种用于呼吸机的通气比例阀门，设有带进气口(5)、出气口(2)和释放口(6)的阀腔(1)，进气口和释放口内壁与装在阀腔里、可将其封闭的圆柱体形的调节阀(8)侧壁滑动配合连接，调节阀体上设有横向贯通的进气阀孔(4)和释放阀孔(7)，调节阀(8)全部打开进气口的位置，与全部打开释放口的位置错开一角度，释放口的最大释放面积小于进气口(5)的最大进气面积，所述的调节阀与步进电机(3)传动连接，阀腔(1)内设有压力和/或流速传感器，传感器与智能控制电路输入端电连接，步进电机与智能控制电路输出端电连接。本装置可将阀腔内的压力和流速动态控制在最适当的状态，并具有工作噪音小，结构简单紧凑的优点。

Description

一种用于呼吸机的通气比例阀门
技术领域
本实用新型属一种医疗器械，具体涉及一种用于调节呼吸机气体流速或压力大小的阀门。
背景技术
呼吸机是危重患者的重要抢救工具，临床应用越来越广，已成为ICU、呼吸科、急诊科、麻醉恢复室等科室以及家庭病房必备的设备，呼吸机是一种人工的机械通气装置，用以辅助或控制患者的自主呼吸运动，以达到肺的气体交换的功能，降低人体呼吸肌的做功，以利于呼吸功能的恢复，因为它能起到将气体送到肺内和排出肺外的作用，临床上也可称之为机械通气机。
呼吸机主要由电子控制和气路结构两大部分组成。电子控制部分的主要功能是控制呼吸机按病人的呼吸频率、潮气量进行通气，同时监测相应传感器的反馈数据进行阀体调节，同时在超过限定范围时报警提示。气路中通气比例阀是用于控制经过管道气体流速或压力大小的装置，其主要结构是设有入气口，出气口和释放口，内部设有控制释放口截面积大小的部件。比例阀的出口端与病人端相连，可以通过控制释放口的大小，在出口处产生一个适合治疗的气体压力和流速给病人。释放口把多余的气体(可接消音装置)排到大气中或(也可通过消音装置)接到气源的入口。
现有用于呼吸机的通气比例阀门存在下述不足是，其进气口、释放口面积不可调或调节方式复杂，由于释放口所释放出的流量或压力大小是与实际病人所需要的流量或压力大小相关，所以当需要量比较小时，所释放出的流量或压力就比较大，这种情况下产生的噪音相应也增大。此外，由于原有无创呼吸机的通气比例阀在应用中存在呼出气体残余量的叠加成分，所以造成呼吸曲线呼出部分不平坦，有缓慢下降部分。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是克服上述不足，提供一种结构简单合理，运行噪音小、能够对压力或流速大小实现实时动态调整控制，从而为病人提供精确压力控制或流速控制的用于呼吸机的通气比例阀门。
解决上述问题的技术方案是(参见实施例图)：本实用新型设有带进气口(5)、出气口(2)和释放口(6)的阀腔(1)，其特征在于：所述的进气口(5)和释放口(6)内壁与装在阀腔里、可将其封闭的圆柱体形的调节阀(8)侧壁滑动配合连接，调节阀体上设有横向贯通的、可分别将进气口(5)和释放口(6)与设有出气口(2)一侧阀腔(1a)连通的进气阀孔(4)和释放阀孔(7)，调节阀(8)全部打开进气口(5)的位置，与全部打开释放口(6)的位置错开一角度，释放口(6)的最大释放面积小于进气口(5)的最大进气面积，所述的调节阀(8)与步进电机(3)传动连接，阀腔(1)内设有压力和/或流速传感器，传感器与智能控制电路输入端电连接，步进电机(3)与智能控制电路输出端电连接。
本实用新型的工作原理是：阀腔内的调节阀(8)被步进电机(3)控制转动，通过其上的进气阀孔(4)和释放阀孔(7)的不同转动角度调节进气口和释放口的进气面积和释放面积，由于调节阀(8)通过进气阀孔(4)全部打开进气口(5)的位置与通过释放阀孔(7)全部打开释放口(6)的位置错开一角度，所以调整适当的错开角度，就会满足随着调节阀的转动，当进气口进气面积由大变小时，释放口释放面积是由小变大，反之，当进气口进气面积是由小变大时，释放口面积是由大变小，实现用一个电机控制两个气口的面积呈反比变化，而智能控制电路则可根据阀腔里传感器采集的信号来反馈控制步进电机，使调节阀能够在设定需要供气量较小时，控制进气口面积减少，减小供气量，同时释放口面积增大；在设定需要供气量增大时过程相反。
本实用新型可将阀腔内的压力和流速动态控制在最适当的状态，根据病人需要精确提供气道支持压力或通气流速，增加病人的呼吸压力曲线的平坦度或吸入流速曲线的平坦度，由于本实用新型的进气面积和释放面积可呈反比的调节，所以释放口的最大面积可以减小，从而减小阀门的工作噪音，减小对病人睡眠的影响，而且本实用新型还具有结构简单紧凑的优点。
附图说明
图1、本实用新型实施例进气口5完全打开时的结构示意图
图2、本实用新型实施例释放口6完全打开时的结构示意图
图3、图1的A-A向结构示意图
图4、本实用新型实施例控制电路方框示意图
1-阀体  2-出气口  3-步进电机  4-进气阀孔  5-进气口  6-释放口7-释放阀口  8-调节阀9-传感器
具体实施方案
本例的圆柱体形调节阀8上端的中心柱滑动配合地嵌入阀腔内壁的支撑孔内，下端与步进电机的输出轴传动连接，调节阀侧壁与设有进气口5和释放口6一侧的阀腔内壁滑动配合连接，通过转动可分别将进气口和释放口封闭，圆柱体形的调节阀体上设有横向贯穿阀体、可分别对准进气口和释放口，将进气口和释放口与设有出气口一侧阀腔1a连通的进气阀孔4和释放阀孔7。
阀腔进气口5的进气面积是释放口6的释放面积的二倍，进气口5和释放口6设在阀腔同一纵向轴线上，出气口2设在阀腔内壁与进气口和释放口圆周向相隔180度的部位，参见图3，圆柱体形调节阀8上设置的进气阀孔4和释放阀孔7在圆周向错开一角度，即在圆柱形调节阀体侧壁圆周向错开一弧长L，错开弧长L所对的弦长等于释放口6的直径。这样当进气阀孔4对准进气口5使其全部打开时，释放口6处于被调节阀8全部封闭的临界状态；当调节阀8转动，向逐渐减小进气口5面积方向转动时，释放阀孔7逐渐打开释放口6，直至释放口全部打开，从而通过调节阀的转动，使进气口5的面积与释放口6的面积呈反比变化。
本例在阀腔内出气口2一侧的气流通道上，设有压力传感器9，压力传感器通过A/D转换电路与CPU智能控制器输入端连接，在调节阀8上设有能检测调节阀位置的霍尔位置传感器，位置传感器与CPU智能控制器输入端连接，CPU智能控制器控制信号输出端与步进电机3电连接。
在出气口2一侧的气流通道上也可设置流量传感器，或同时设置压力和流量传感器，将阀腔内的压力和/或流量模拟信号通过A/D电路转换成数字信号输入到智能控制电路CPU，CPU根据阀腔出气口的出气压力和流量控制调节阀的转动，使出气压力和流量动态维持在最佳状态。对调节阀设置位置传感器，进一步提高控制的精确度。

Claims (6)

1、一种用于呼吸机的通气比例阀门，设有带进气口(5)、出气口(2)和释放口(6)的阀腔(1)，其特征在于：所述的进气口(5)和释放口(6)内壁与装在阀腔里、可将其封闭的圆柱体形的调节阀(8)侧壁滑动配合连接，调节阀体上设有横向贯通的、可分别将进气口(5)和释放口(6)与设有出气口(2)一侧阀腔(1a)连通的进气阀孔(4)和释放阀孔(7)，调节阀(8)全部打开进气口(5)的位置，与全部打开释放口(6)的位置错开一角度，释放口(6)的最大释放面积小于进气口(5)的最大进气面积，所述的调节阀(8)与步进电机(3)传动连接，阀腔(1)内设有压力和/或流速传感器，传感器与智能控制电路输入端电连接，步进电机(3)与智能控制电路输出端电连接。
2、根据权利要求1所述的用于呼吸机的通气比例阀门，其特征在于：所述进气口(5)和释放口(6)设在阀腔同一纵向轴线上，出气口(2)设在阀腔内壁与进气口和释放口圆周向相隔180度的部位。
3、根据权利要求1或2所述的用于呼吸机的通气比例阀门，其特征在于：所述圆柱体形调节阀(8)上设置的进气阀孔(4)和释放阀孔(7)在圆周向错开一弧长(L)，错开弧长(L)所对的弦长等于释放口(6)的直径。
4、根据权利要求1或2所述的用于呼吸机的通气比例阀门，其特征在于：所述阀腔(1)内设置的压力和/或流速传感器通过A/D转换电路与CPU智能控制电路输入端电连接。
5、根据权利要求3所述的用于呼吸机的通气比例阀门，其特征在于：所述阀腔(1)内设置的压力和/或流速传感器通过A/D转换电路与CPU智能控制电路输入端电连接。
6、根据权利要求5所述的用于呼吸机的通气比例阀门，其特征在于：所述调节阀(8)上设有霍尔位置传感器，位置传感器与CPU智能控制电路输入端电连接。
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