CN107335118B - 一种呼吸机 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种呼吸机，用于解决对患者辅助呼吸的技术问题。它包括气源、氧气混合系统、灭菌系统、加湿系统、呼吸动力系统、呼吸植入系统和控制系统；本发明的有益效果：本发明可靠性和智能化水平较高，能够实现对患者的辅助呼吸功能。呼吸植入系统除了能够实现对呼气和吸气的通气功能外，还可以实现对呼吸道内气压探测功能以及排污功能。灭菌系统和加湿系统能够，能够分别对进入呼吸道之前的气体进行灭菌和加湿，保证进入呼吸道内的气体达到湿度和清洁度要求。所述的氧气混合系统能够实现氧气和空气的充分混合，并维持混合气体的气压在稳定水平。
Description
技术领域
本发明涉及呼吸辅助装置技术领域，具体地说是一种呼吸机。
背景技术
在现代临床医学中，呼吸机作为一项能人工替代自主通气功能的有效手段，已普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏中，在现代医学领域内占有十分重要的位置。呼吸机是一种能够起到预防和治疗呼吸衰竭，减少并发症，挽救及延长病人生命的至关重要的医疗设备。但是，现有技术中的呼吸机功能单一、智能化程度低、可靠性较差，不能满足一些特殊患者的使用要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种呼吸机，用于解决对患者辅助呼吸的技术问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种呼吸机，包括气源、氧气混合系统、灭菌系统、加湿系统、呼吸动力系统、呼吸植入系统和控制系统；所述的呼吸植入系统包括植入管、吸气管、呼气管、排污管、扩张管和扩张圈，所述植入管的前端设有植入头，所述扩张圈环绕在植入头后方的植入管上，扩张圈上设有扩张口，植入头上分别设有排污口、呼气口和吸气口；所述的吸气管、呼气管、排污管以及扩张管分别安装在所述的植入管内，吸气管的前端与所述的吸气口连通，呼气管的前端与所述的呼气口连通，排污管的前端与所述的排污口连通，扩张管的前端与所述的扩张口连通；所述植入头上还设有气压传感器和微型摄像头；所述吸气管上设有吸气电控阀，所述呼气管上设有呼气电控阀，所述排污管的后端伸出植入管的后端以外，排污管的后端设有排污阀，所述扩张管的后端伸出所述植入管的后端以外，扩张管的后端设有扩展阀；所述的气压传感器、微型摄像头、吸气电控阀、呼气电控阀分别与所述的控制系统电连接；
所述的呼吸动力系统包括呼气泵和吸气泵，所述呼气泵的进气端通过管路与所述呼气管的后端连通；所述吸气泵的出气端通过管路与所述吸气管的后端连通；所述的加湿系统包括加湿罐、加湿进气管、加湿出气管、湿度检测器、液位检测器和加热板，所述加湿罐的顶端设有加水阀门，所述加湿进气管的前端伸入加湿罐内的液面以下，所述加湿出气管的进气端位于加湿罐内，并位于液面以上，加湿出气管的出气端与所述吸气泵的进气端连通；所述的液位检测器安装在加湿罐内的下部，所述的湿度检测器安装在所述加湿罐内的上部，所述的加热板安装在加湿罐内的底部，所述的液位检测器、湿度检测器、加热板分别与所述的控制系统电连接；所述的灭菌系统包括灭菌箱和辐射灭菌管，辐射灭菌管安装在灭菌箱内，所述辐射灭菌管的出气端与所述的加湿进气管的进气端连通；所述的氧气混合系统包括氧气罐和气体混合罐，气体混合罐上设有氧气进气管、空气进气管和混合气出气管，氧气进气管与所述的氧气罐连通，空气进气管与所述的气源连通，混合气出气管与所述辐射灭菌管的进气端连通。
本发明还可以采用以下技术方案。
进一步的，所述的气体混合罐内设有混合气体气压传感器，所述的氧气进气管上设有氧气通入电控调节阀，所述的空气进气管上设有空气通入电控调节阀，所述的氧气通入电控调节阀、空气通入电控调节阀、混合气体气压传感器分别与所述的控制系统电连接。
进一步的，所述气体混合罐内设有混合气体驱动器，混合气体驱动器与所述的控制系统电连接。
进一步的，所述植入管采用塑料圆柱形空腔长管，植入管的外表面设有防挫伤层，防挫伤层采用医用硅胶材料。
进一步的，所述植入头采用圆锥形结构，植入头的前端设有圆顶结构。
进一步的，所述的吸气电控阀设置两个，两个吸气电控阀并联安装在所述的吸气管上。
进一步的，所述的辐射灭菌管往复回转曲折的安装在灭菌箱内。
进一步的，所述的控制系统设有报警器。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明可靠性和智能化水平较高，能够实现对患者的辅助呼吸功能。呼吸植入系统除了能够实现对呼气和吸气的通气功能外，还可以实现对呼吸道内气压探测功能以及排污功能。灭菌系统和加湿系统能够，能够分别对进入呼吸道之前的气体进行灭菌和加湿，保证进入呼吸道内的气体达到湿度和清洁度要求。所述的氧气混合系统能够实现氧气和空气的充分混合，并维持混合气体的气压在稳定水平。
附图说明
图1为本发明实施例的整体连接结构示意图；
图2为图1中A处局部放大图；
图3为图2中B处局部放大图；
图中：1.机箱；2.气源；3.植入管；4.吸气管；5.呼气管；6.排污管；7.扩张管；8.扩张圈；9.植入头；10.圆顶结构；11.气压传感器；12.微型摄像头；13.吸气电控阀；14.呼气电控阀；15.呼气泵；151.呼气外管；16.吸气泵；17.加湿罐；18.加湿进气管；19.加湿出气管；20.湿度检测器；21.液位检测器；22.加热板；23.灭菌箱；24.辐射灭菌管；25.氧气罐；26.气体混合罐；27.混合气体气压传感器；28.混合气体驱动器；29.氧气进气管；291.氧气通入电控调节阀；30.空气进气管；301.空气通入电控调节阀；31.混合气出气管；32.控制箱。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和技术描述以避免不必要地限制本发明。
如图1至图3所示，一种呼吸机，包括机箱1，以及安装在机箱1内的气源2、氧气混合系统、灭菌系统、加湿系统、呼吸动力系统、控制系统以及机箱1外部的呼吸植入系统。
所述的呼吸植入系统用于进入患者的呼吸道内，实现对呼吸道内良好的充气和排气，呼吸植入系统包括植入管3、吸气管4、呼气管5、排污管6、扩张管7和扩张圈8。所述植入管3采用塑料圆柱形空腔长管，植入管3的外表面设有防挫伤层，防挫伤层采用医用硅胶材料。所述植入管3的前端设有植入头9，植入头9采用圆锥形结构，植入头9的前端设有圆顶结构10，植入头9可方便使植入管3伸入呼吸道内；所述植入头9的圆顶结构10前端设有排污口，所述的排污口用于排出呼吸道内污物，保持呼吸道的清洁畅通。所述植入头9的两侧分别设有呼气口和吸气口，呼气口和吸气口分别用于呼吸时换气使用。所述植入头9的前端设有气压传感器11，气压传感器11与控制系统电连接，气压传感器11用于测量呼吸道内的气压，控制系统根据气压传感器11检测到的信号，调整控制呼吸机的呼吸过程。所述植入头9的后端设有微型摄像头12，微型摄像头12用于观察呼吸道内的状况，微型摄像头12与所述的控制系统电连接。所述的扩张圈8安装在所述植入头9后方的植入管3上，扩张圈8用于和呼吸道的内壁紧密贴合，以实现呼吸道内端的闭合，保证所述的气压传感器11对呼吸道内端气压的准确测量，使呼吸机的呼吸工作过程较为准确的工作。所述扩张圈8采用环形腔体结构，环绕在植入管3的周围，扩张圈8的内侧设有扩张口与所述的植入管3连通。扩张圈8在不充气的情况下，干瘪紧贴在植入管3上；扩张圈8充气后将鼓胀呈圆环状，进而其外侧顶压贴合在呼吸道的内壁上。
所述的吸气管4、呼气管5、排污管6以及扩张管7分别安装在所述的植入管3内，吸气管4的前端与所述植入头9上的吸气口连通，呼气管5的前端与所述植入头9上的呼气口连通，排污管6与所述植入头9上的排污口连通，扩张管7的前端与所述扩张圈8上的扩张口连通。所述吸气管4上设有两个并联设置的吸气电控阀13，两个吸气电控阀13分别用于控制吸气管4的通断，当一个吸气电控阀13发生故障后可以更换另一个使用，以提高可靠性，吸气电控阀13与所述的控制系统电连接；所述呼气管5上设有呼气电控阀14，呼气电控阀14用于控制呼气管5的通断，呼气电控阀14与所述的控制系统电连接。所述排污管6的后端伸出植入管3的后端以外，排污管6的后端设有排污阀，当需要对呼吸道内排出污物(如痰)时，可打开排污阀，然后采用注射器与排污管6的末端连接，抽出污物。所述扩张管7的后端伸出所述植入管3的后端以外，扩张管7的后端设有扩展阀。当需要打开所述的扩张圈8时，打开扩展阀，然后采用注射器与扩张管7的末端连接，向扩张管7内注入气体，进而气体进入所述的扩张圈8内，扩张圈8将鼓胀成圆环状；在呼吸道抽出植入管3之前，需要扩张圈8干瘪情况下，通过注射器对扩张管7抽气，进而扩张圈8内的气体被抽出，扩张圈8将紧贴吸附在所述的植入管3上。
所述的呼吸动力系统安装在所述机箱1内的前端，包括呼气泵15和吸气泵16，所述呼气泵15的进气端通过管路与所述呼气管5的后端连通，呼气泵15的出气端的呼气外管151与外部大气连通，以实现对患者的呼气作用；所述吸气泵16的出气端通过管路与所述吸气管4的后端连通，吸气泵16进气端的吸气外管与所述的加湿系统连通，吸气泵16用于实现对患者的吸气作用。所述的呼气泵15和吸气泵16分别与所述的控制系统电连接。当所述植入管3前端的气压传感器11检测到呼吸道内的气压低于一定值时，所述的控制系统关闭呼气电控阀14，开启吸气泵16和吸气电控阀13，对呼吸道充气(即人体吸气过程)；在向呼吸道充气过程中，所述植入管3前端的气压传感器11检测到呼吸道内的气压高于一定值时，所述的控制系统关闭吸气泵16和吸气电控阀13，然后打开呼气泵15和呼气电控阀14，对呼吸道排气(即人体呼气过程)；当气压传感器11检测到呼吸道内的气压低于一定值时，然后重复上述吸气过程。
所述的加湿系统用于对进入吸气泵16前端的气体进行加湿处理，以防止进入呼吸道内的气体过于干燥。所述的加湿系统包括加湿罐17、加湿进气管18、加湿出气管19、湿度检测器20、液位检测器21和加热板22，所述加湿罐17采用封闭的罐体结构，加湿罐17内用于盛装洁净水，加湿罐17的顶端设有加水阀门，当加湿罐17内液位过低时，可打开加水阀门进行加水。所述加湿进气管18的前端伸入加湿罐17内的液面以下，加湿进气管18的后端通过管路与所述的灭菌系统连通。所述加湿出气管19的进气端位于加湿罐17内，并位于液面以上，加湿出气管19的出气端通过管路与所述吸气泵16的进气端连通。从加湿进气管18进入的气体，经过加湿罐17内的液体后，携带一定的水汽通过加湿出气管19流出。所述的液位检测器21安装在加湿罐17内的下部，用于检测液位的高度；液位检测器21与所述的控制系统电连接，控制系统设有报警器；当液位检测器21检测到液位低于一定值时，即控制系统通过报警器报警，进而提示需要向加湿罐17内注水。所述的湿度检测器20安装在所述加湿罐17内的上部，用于检测加湿罐17内上部空气的湿度，湿度检测器20与所述的控制系统电连接。所述的加热板22安装在加湿罐17内的底部，当湿度检测器20检测到空气湿度过低时，控制系统开启加热板22对加湿罐17内液体加热，以加速液体的蒸发，加大空气湿度。
所述的灭菌系统用于对进入加湿系统之前的气体进行灭菌处理，以保证进入人体呼吸道内的气体为干净的气体。灭菌系统包括灭菌箱23和辐射灭菌管24，所述的辐射灭菌管24采用紫外线辐射灭菌，辐射灭菌管24往复回转曲折的安装在灭菌箱23内，这样能够延长气流通过辐射灭菌管24内的灭菌时间。所述辐射灭菌管24的进气端通过管路与所述的氧气混合系统的出气端连通，所述辐射灭菌管24的出气端通过管路与所述的加湿进气管18连通。
所述的氧气混合系统用于对氧气和空气进行充分混合，包括氧气罐25、气体混合罐26、混合气体气压传感器27和混合气体驱动器28，所述气体混合罐26上设有氧气进气管29、空气进气管30和混合气出气管31，氧气进气管29与所述的氧气罐25的出气端连通，空气进气管30与所述的气源2的出气端连通，混合气出气管31与所述辐射灭菌管24的进气端连通。所述的氧气进气管29上设有氧气通入电控调节阀291，所述的空气进气管30上设有空气通入电控调节阀301，所述的氧气通入电控调节阀291和空气通入电控调节阀301分别与所述的控制系统电连接。所述的混合气体气压传感器27安装在所述的气体混合罐26内，用于检测气体混合罐26内混合气体的气压；混合混合气体气压传感器27与所述的控制系统电连接，当检测到混合气体气压异常时，通过控制系统调节氧气通入电控调节阀291和空气通入电控调节阀301的开启大小，进而维持混合气体气压在正常水平。所述的混合气体驱动器28安装在所述的气体混合罐26内，用于加速氧气和空气的混合，混合气体驱动器28可采用风扇。所述的气源2采用气压泵，气源2用于向气体混合罐26内充入空气，气源2与所述的控制系统电连接。所述的控制系统包括控制器，控制器通过控制箱32安装在机箱1内；所述的控制器采用单片机，控制器用于调节本装置的各智能部件协调工作。
本发明的实施例的优点在于：本发明可靠性和智能化水平较高，能够实现对患者的辅助呼吸功能。呼吸植入系统除了能够实现对呼气和吸气的通气功能外，还可以实现对呼吸道内气压探测功能以及排污功能。灭菌系统和加湿系统能够，能够分别对进入呼吸道之前的气体进行灭菌和加湿，保证进入呼吸道内的气体达到湿度和清洁度要求。所述的氧气混合系统能够实现氧气和空气的充分混合，并维持混合气体的气压在稳定水平。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种呼吸机，其特征在于，包括气源、氧气混合系统、灭菌系统、加湿系统、呼吸动力系统、呼吸植入系统和控制系统；所述的呼吸植入系统包括植入管、吸气管、呼气管、排污管、扩张管和扩张圈，所述植入管的前端设有植入头，所述扩张圈环绕在植入头后方的植入管上，扩张圈上设有扩张口，植入头上分别设有排污口、呼气口和吸气口；所述的吸气管、呼气管、排污管以及扩张管分别安装在所述的植入管内，吸气管的前端与所述的吸气口连通，呼气管的前端与所述的呼气口连通，排污管的前端与所述的排污口连通，扩张管的前端与所述的扩张口连通：
排污口设置在植入头的前端，呼气口和吸气口设置在植入头的两侧；
所述植入头上还设有气压传感器和微型摄像头；所述吸气管上设有吸气电控阀，所述呼气管上设有呼气电控阀，所述排污管的后端伸出植入管的后端以外，排污管的后端设有排污阀，所述扩张管的后端伸出所述植入管的后端以外，扩张管的后端设有扩展阀；所述的气压传感器、微型摄像头、吸气电控阀、呼气电控阀分别与所述的控制系统电连接；
所述的呼吸动力系统包括呼气泵和吸气泵，所述呼气泵的进气端通过管路与所述呼气管的后端连通；所述吸气泵的出气端通过管路与所述吸气管的后端连通；所述的加湿系统包括加湿罐、加湿进气管、加湿出气管、湿度检测器、液位检测器和加热板，所述加湿罐的顶端设有加水阀门，所述加湿进气管的前端伸入加湿罐内的液面以下，所述加湿出气管的进气端位于加湿罐内，并位于液面以上，加湿出气管的出气端与所述吸气泵的进气端连通；所述的液位检测器安装在加湿罐内的下部，所述的湿度检测器安装在所述加湿罐内的上部，所述的加热板安装在加湿罐内的底部，所述的液位检测器、湿度检测器、加热板分别与所述的控制系统电连接；所述的灭菌系统包括灭菌箱和辐射灭菌管，辐射灭菌管安装在灭菌箱内，所述辐射灭菌管的出气端与所述的加湿进气管的进气端连通；所述的氧气混合系统包括氧气罐和气体混合罐，气体混合罐上设有氧气进气管、空气进气管和混合气出气管，氧气进气管与所述的氧气罐连通，空气进气管与所述的气源连通，混合气出气管与所述辐射灭菌管的进气端连通；
所述植入管采用塑料圆柱形空腔长管，植入管的外表面设有防挫伤层，防挫伤层采用医用硅胶材料；
所述植入头采用圆锥形结构，植入头的前端设有圆顶结构；
所述植入管前端的气压传感器检测到呼吸道内的气压低于一定值时，所述的控制系统关闭呼气电控阀，开启吸气泵和吸气电控阀，对呼吸道充气；在向呼吸道充气过程中，所述植入管前端的气压传感器检测到呼吸道内的气压高于一定值时，所述的控制系统关闭吸气泵和吸气电控阀，然后打开呼气泵和呼气电控阀，对呼吸道排气；当气压传感器检测到呼吸道内的气压低于一定值时，然后重复上述吸气过程。
2.根据权利要求1所述的一种呼吸机，其特征是，所述的气体混合罐内设有混合气体气压传感器，所述的氧气进气管上设有氧气通入电控调节阀，所述的空气进气管上设有空气通入电控调节阀，所述的氧气通入电控调节阀、空气通入电控调节阀、混合气体气压传感器分别与所述的控制系统电连接。
3.根据权利要求2所述的一种呼吸机，其特征是，所述气体混合罐内设有混合气体驱动器，混合气体驱动器与所述的控制系统电连接。
4.根据权利要求1所述的一种呼吸机，其特征是，所述的吸气电控阀设置两个，两个吸气电控阀并联安装在所述的吸气管上。
5.根据权利要求1所述的一种呼吸机，其特征是，所述的辐射灭菌管往复回转曲折的安装在灭菌箱内。
6.根据权利要求1所述的一种呼吸机，其特征是，所述的控制系统设有报警器。
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