專利名稱：一種用于無創(chuàng)呼吸機(jī)比例閥門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械行業(yè)，具體涉及一種用于調(diào)節(jié)無創(chuàng)呼吸機(jī)氣體壓 力和流速大小調(diào)節(jié)的比例閥門。
背景技術(shù)：
無創(chuàng)呼吸機(jī)是通過面罩機(jī)械通氣和數(shù)字化控制，實(shí)現(xiàn)多種呼吸模式， 用于治療睡眠呼吸暫停綜合癥，各種類型呼吸衰竭疾病的治療和康復(fù)治療， 對于慢性阻塞性肺病、危重哮喘呼吸衰竭、各種原因?qū)е碌募毙缘脱跣院?吸衰竭、撤離人工氣道進(jìn)行序貫性面罩機(jī)械通氣、慢性呼衰患者緩解期的 康復(fù)等具有特殊療效。其作用機(jī)理是用于輔助或控制患者的自主呼吸運(yùn)動， 以便達(dá)到肺里的氣體交換，降低人體呼吸肌功耗，以利于呼吸功能的恢復(fù)， 臨床上也可稱之為機(jī)械通氣機(jī)。
無創(chuàng)呼吸機(jī)是一種機(jī)電一體化的產(chǎn)品，主要有電氣控制和氣路結(jié)構(gòu)構(gòu) 成。電氣部分主要控制機(jī)器，讓呼吸機(jī)按照一定頻率強(qiáng)行通氣或根據(jù)病人 呼吸頻率、潮氣量進(jìn)行通氣，同時監(jiān)測病人呼吸時候的壓力流速等信息， 控制氣路管道使得提供給患者的氣體按照設(shè)定要求供給。氣路中通氣比例 閥用于控制經(jīng)過氣道氣體的流速和壓力大小，其主要結(jié)構(gòu)為設(shè)為出氣口 ， 進(jìn)氣口，多余氣體排放口，內(nèi)部設(shè)有控制三個口截面積大小的部件，比例 閥的出氣口與病人端相連，可以通過同時控制排放口與出氣口的大小改變， 在出氣口端產(chǎn)生一個合適的壓力或流速。
然而，現(xiàn)有用于呼吸機(jī)的通氣比例閥結(jié)構(gòu)一般存在以下不足，其進(jìn)氣 口、排放口面積不可調(diào)或無法同時調(diào)節(jié)，此外， 一般的比例閥的進(jìn)氣口和 排放口都使用電磁閥控制，由此產(chǎn)生的噪聲較大，同時還存在當(dāng)患者流速 或壓力需求量比較小時，患者呼出氣體無法快速排除，在病人端產(chǎn)生壓力 疊加效應(yīng)。使得病人呼氣時壓力偏離了設(shè)定值。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié) 構(gòu)簡單合理，能夠?qū)崟r控制壓力或流速潮氣量的大小，能夠減少運(yùn)行時的
噪聲，從而能為患者提供精確的壓力滴定或潮氣量的控制的通氣比例閥。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案:包括設(shè)有進(jìn)氣 口、出氣口和排放口的閥體，設(shè)有控制與所述進(jìn)氣口和排放口相對應(yīng)的進(jìn) 氣閥孔和排氣閥孔大小的偏心輪，所述偏心輪的上部通過軸承滑動配合嵌 裝于在閥體頂部內(nèi)壁的連接孔內(nèi)，其下部與電機(jī)的輸出軸連接，所述偏心 輪的側(cè)壁與設(shè)有的進(jìn)氣閥孔、出氣閥孔和排放閥孔的閥體內(nèi)壁滑動配合連
3接；在進(jìn)氣閥孔的側(cè)面(頂部)加設(shè)有位置傳感器，出氣口處加設(shè)有壓力 或流速的檢測裝置，位置傳感器及檢測裝置分別與智能控制電路電連接；
其中所述偏心輪的側(cè)面積的尺寸大于進(jìn)氣閥孔、排氣閥孔橫截面積; 所述偏心輪的側(cè)面積的尺寸至少為進(jìn)氣閥孔、排氣閥孔橫截面積的1.5倍； 當(dāng)所述偏心輪轉(zhuǎn)動時可以全部或部分堵住進(jìn)氣閥孔和排氣閥孔；
所述出氣口的截面積為定值；所述電機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)；所 述檢測裝置采用壓力傳感器或流速傳感器；所述位置傳感器采用霍爾傳感 器或光電傳感器。
本發(fā)明的工作原理是閥體內(nèi)的偏心輪被電機(jī)控制轉(zhuǎn)動，通過偏心輪 轉(zhuǎn)動所處的位置相應(yīng)也不同，使得進(jìn)氣閥孔、和排氣閥孔的截面積產(chǎn)生改 變。當(dāng)偏心輪向排氣口方向旋轉(zhuǎn)，這時，偏心輪使得排氣閥孔的面積減小， 同時進(jìn)氣閥孔的面積變大，更多的氣體可以從出氣閥孔流出；當(dāng)偏心輪向 進(jìn)氣口方向旋轉(zhuǎn)，相應(yīng)的進(jìn)氣閥孔的面積變小，而這時，排氣閥口的面積 增大，使得出氣閥口端的氣體氣量減少。
本發(fā)明具有如下有益效果
1. 實(shí)時控制壓力或流速潮氣量的大小。本發(fā)明通過安放在閥體的位置 傳感器及出氣口的檢測裝置可以通過智能控制電路中的智能算法控制偏心 輪，使得出口壓力和流速控制在最合適的狀態(tài)，根據(jù)病人狀態(tài)需要精確的 氣道支持壓力或通氣時的流速，為患者提供精確的壓力滴定或潮氣量，保 持病人在呼吸時壓力恒定或氣體流速恒定。
2. 結(jié)構(gòu)簡單合理，能夠減少運(yùn)行時的噪聲由于本發(fā)明采用偏心輪結(jié)構(gòu)， 使得進(jìn)氣口、出氣口和排放口可以在同一平面上，這樣大大減小了閥體的 體積，結(jié)構(gòu)更加合理緊湊。加之本發(fā)明不采用電磁閥控制，大大減少了運(yùn) 行噪聲；另外，本發(fā)明在閥體處設(shè)位置傳感器，可用以進(jìn)一步提高控制的 精度。


圖1、本發(fā)明比例閥門一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖(進(jìn)氣口完全打開時)。 圖2、本發(fā)明比例閥門另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖(進(jìn)氣口有一定角度堵 住的情況)。
圖3、本發(fā)明比例閥門次一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖(排放口完全打開時)。 圖4、本發(fā)明一個實(shí)施例的智能控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 實(shí)施例1
如圖1所示，本發(fā)明比例閥門包括設(shè)有進(jìn)氣口 5、出氣口9和排放口6 的閥體1，并設(shè)有控制與所述進(jìn)氣口 5和排放口 6相對應(yīng)的進(jìn)氣閥孔4和排 氣閥孔7大小的偏心輪3，所述偏心輪3的上部通過軸承滑動配合嵌裝于在 閥體1頂部內(nèi)壁的連接孔內(nèi)，其下部與電機(jī)ll (本實(shí)施例采用歩進(jìn)電機(jī))的輸出軸固連，所述偏心輪3的側(cè)壁與設(shè)有的進(jìn)氣闊孔4、出氣閥孔10和 排放閥孔7的閥體1內(nèi)壁滑動配合連接；在進(jìn)氣閥孔4的側(cè)面(頂部)加 設(shè)有位置傳感器2 (本實(shí)施采用霍爾傳感器)，出氣口9處加設(shè)有壓力或流 速的檢測裝置8 (本實(shí)施例采用壓力傳感器可用于對壓力測試)，位置傳感 器2及檢測裝置8分別與智能控制電路電連接。
其中所述偏心輪3的側(cè)面積的尺寸大于進(jìn)氣閥孔4、排氣閥孔7橫截 面積(本實(shí)施例為進(jìn)氣閥孔4、排氣閥孔7橫截面積的1.5倍)；當(dāng)所述偏 心輪3轉(zhuǎn)動時可以全部或部分堵住進(jìn)氣閥孔4和排氣閥孔7。
另外，所述出氣口9的截面積為定值。
本發(fā)明通過偏心輪3的轉(zhuǎn)動將進(jìn)氣閥孔4或排放閥孔7閉合，出氣閥 孔10可以一直打開。工作過程如下
參見圖l，當(dāng)偏心輪3向排氣閥孔7方向轉(zhuǎn)動，堵住了排氣閥孔7，進(jìn) 氣口 5的氣體經(jīng)過進(jìn)氣閥孔4流向出氣閥孔IO到達(dá)出氣口 9端，整個閥體 1處于全開狀態(tài)，這時，在進(jìn)氣口 5的流速應(yīng)該等于出氣口 9的流速，出氣 口9端的壓力為最大。參見圖2，當(dāng)偏心輪3處于中間狀態(tài)，部分堵住了排 氣閥孔7，進(jìn)氣口 5的氣體經(jīng)過進(jìn)氣閥孔4流向出氣闊孔10到達(dá)出氣口 9 端，部分氣體通過排放閥孔7從排氣口流出，整個閥體l處于半開半閉狀 態(tài)，這時，在進(jìn)氣口 5的流量應(yīng)該等于出氣口 9的流量和排氣口 6流量的 總和，出氣口 9端的壓力應(yīng)小于進(jìn)氣口 5端壓力。參見圖3，當(dāng)偏心輪3向 進(jìn)氣閥孔4方向轉(zhuǎn)動，堵住了進(jìn)氣閥孔4，出氣口 9的氣體經(jīng)過出氣闊孔 10流向排氣閥孔7到達(dá)排氣口 6端，整個閥體l處于全閉狀態(tài)，這時，在 出氣口 9的流速應(yīng)該等于排氣口 6的流速，出氣口 9端壓力應(yīng)該為最小。
在閥體1內(nèi)的位置傳感器2及出氣口 9 一側(cè)的氣流通道上所設(shè)的壓力 傳感器分別與智能控制電路相連。所述智能控制電路包括A/D轉(zhuǎn)換電路， 單片機(jī)，具體連接壓力傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)相連，在閥體 1上設(shè)的能檢測偏心輪3位置的位置傳感器2與單片機(jī)的輸入端連接，把位 置信號反饋給單片機(jī)，單片機(jī)輸出控制信號與電機(jī)ll的連接，用于控制電 機(jī)11轉(zhuǎn)動，從而帶動偏心輪3的旋轉(zhuǎn)，通過采集到的壓力信號，反饋控制 偏心輪的旋轉(zhuǎn)。所述單片機(jī)中存有智能控制程序(采用模糊控制方法，為 現(xiàn)有技術(shù))使得壓力保持恒定，本發(fā)明通過在閥體1處設(shè)位置傳感器2用 以進(jìn)一步提高控制的精度。
實(shí)施例2
與實(shí)施例1不同之處在于檢測裝置8采用流速傳感器可用于對流速 測試，所述電機(jī)亦可伺服電機(jī)，所述位置傳感器2采用光電傳感器。
權(quán)利要求
1.一種用于無創(chuàng)呼吸機(jī)比例閥門，包括設(shè)有進(jìn)氣口(5)、出氣口(9)和排放口(6)的閥體(1)，其特征在于設(shè)有控制與所述進(jìn)氣口(5)和排放口(6)相對應(yīng)的進(jìn)氣閥孔(4)和排氣閥孔(7)大小的偏心輪(3)，所述偏心輪(3)的上部通過軸承滑動配合嵌裝于在閥體(1)頂部內(nèi)壁，其下部與電機(jī)(11)的輸出軸相連接，所述偏心輪(3)的側(cè)壁與設(shè)有的進(jìn)氣閥孔(4)、出氣閥孔(10)和排放閥孔(7)的閥體(1)內(nèi)壁滑動配合連接；在進(jìn)氣閥孔(4)的側(cè)面加設(shè)有位置傳感器(2)，出氣口(9)處加設(shè)有壓力或流速的檢測裝置(8)，位置傳感器(2)及檢測裝置(8)分別與智能控制電路電連接。
2. 按照權(quán)利要求l所述用于無創(chuàng)呼吸機(jī)比例閥門，其特征在于所述 偏心輪(3)的側(cè)面積的尺寸大于進(jìn)氣閥孔(4)、排氣閥孔(7)橫截面積。
3. 按照權(quán)利要求2所述用于無創(chuàng)呼吸機(jī)比例閥門，其特征在于所述 偏心輪(3)的側(cè)面積的尺寸至少為進(jìn)氣閥孔(4)、排氣閥孔(7)橫截面 積的1.5倍。
4. 按照權(quán)利要求l所述用于無創(chuàng)呼吸機(jī)比例閥門，其特征在于所述 出氣口 (9)的截面積為定值。
5. 按照權(quán)利要求l所述用于無創(chuàng)呼吸機(jī)比例閥門，其特征在于所述 電機(jī)(11)采用步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。
6. 按照權(quán)利要求l所述用于無創(chuàng)呼吸機(jī)比例閥門，其特征在于所述檢測裝置(8)采用壓力傳感器或流速傳感器。
7. 按照權(quán)利要求l所述用于無創(chuàng)呼吸機(jī)比例閥門，其特征在于所述 位置傳感器(2)采用霍爾傳感器或光電傳感器。
全文摘要
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械，具體是一種用于調(diào)節(jié)無創(chuàng)呼吸機(jī)氣體壓力和流速大小調(diào)節(jié)的比例閥門。包括設(shè)有進(jìn)氣口、出氣口和排放口的閥體，設(shè)有控制與所述進(jìn)氣口和排放口相對應(yīng)的進(jìn)氣閥孔和排氣閥孔大小的偏心輪，所述偏心輪的上部通過軸承滑動配合嵌裝于在閥體頂部內(nèi)壁的連接孔內(nèi)，其下部與電機(jī)的輸出軸連接，所述偏心輪的側(cè)壁與設(shè)有的進(jìn)氣閥孔、出氣閥孔和排放閥孔的閥體內(nèi)壁滑動配合連接；在進(jìn)氣閥孔的側(cè)面加設(shè)有位置傳感器，出氣口處加設(shè)有壓力或流速的檢測裝置，位置傳感器及檢測裝置分別與智能控制電路電連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單合理，能夠?qū)崟r控制壓力或流速潮氣量的大小，能夠減少運(yùn)行時的噪聲，從而能為患者提供精確的壓力滴定或潮氣量的控制。
文檔編號A61M16/20GK101584899SQ20081001153
公開日2009年11月25日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者賓 仇, 傅佳萍, 葉普鑫, 琦 吳, 吳振軍, 張玉謙, 王乾隆, 越 簡, 鋒 陳, 勇 黃 申請人:沈陽新松維爾康科技有限公司