一种用于无创呼吸机的比例阀门的利记博彩app
【专利摘要】本发明属于医疗器械领域，具体地说是一种用于无创呼吸机的比例阀门，包括阀体、安装在阀体底部的顶盖、容置在阀体内的阀芯及电机，阀芯上沿圆周方向设有导流道，导流道的两端均为封闭端，在阀芯内腔的侧壁上设有位置传感器；阀体上安装有分别与导流道相连通的进气阀孔、出气阀孔及排气阀孔，在出气阀孔的出口处设有检测装置，位置传感器及检测装置分别与智能控制电路电连接；阀芯通过电机的驱动转动，阀芯上导流道通过与进气阀孔的接通或关闭实现比例阀门在完全出气、完全排气及半开半闭状态的变换。本发明结构简单合理、体积小，能够实时控制压力或流速潮气量的大小，能够减少运行时的噪声，从而能为患者提供精确的压力滴定或潮气量的控制。
【专利说明】—种用于无创呼吸机的比例阀门
【技术领域】
[0001]本发明属于医疗器械领域，具体地说是一种用于无创呼吸机的比例阀门，可调节无创呼吸机的气体压力和流速大小。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，医疗条件也在逐步的提高，医疗设备更是突飞猛进的发展。呼吸机就是医疗条件不断进步中而研发出来的辅助呼吸的医疗设备。呼吸机是一种能代替、控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸功消耗，节约心脏储备能力的装置；其作用机理是用于辅助或控制患者的自主呼吸运动，以便达到肺里的气体交换，降低人体呼吸肌功耗，以利于呼吸功能的恢复，临床上也可称之为机械通气机。在临床上，呼吸机用于治疗睡眠呼吸暂停综合症(SAS)及相关疾病，这些疾病所引起的血氧饱和度下降、交感神经张力增高、副交感神经张力下降血液二氧化碳浓度升高、PH值降低以及胸内负压增高，严重影响各种重要脏器功能，特别是脑功能、心血管功能首受其害。
[0003]无创呼吸机主要有电气控制和气路结构组成，是一种机电一体化的产品。电气部分主要是监测及控制作用，在监测病人呼吸时候的压力流速等信息的同时，让呼吸机按照一定频率强行通气或根据病人呼吸频率、潮气量进行通气，控制气路管道使得提供给患者的气体按照设定要求供给。气路中通气比例阀用于控制经过气道气体的流速和压力大小，其主要结构为设有出气口、进气口、多余气体排放口，内部设有一个可旋转的阀芯，比例阀的出气口与病人端相连，可以通过同时控制排放口与出气口的大小改变，在出气口端产生一个合适的压力或流速。
[0004]然而，目前主流的通气比例阀结构还存在以下不足:其进气口、排放口面积不可调或无法同时调节；此外，大多数比例阀使用噪声较大的电磁阀来对进气口、排气口进行控制，影响病人的休息；同时当患者流速或压力需求量比较小时，无法快速排除患者呼出的气体，使得病人呼气时压力偏离了设定值，影响治疗效果。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于无创呼吸机的比例阀门。该比例阀门结构简单合理，能够实时控制压力或流速潮气量的大小，能够减少运行时的噪声，从而能为患者提供精确的压力滴定或潮气量控制。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0007]本发明包括中空的 阀体、安装在阀体底部的顶盖、容置在阀体内的阀芯及驱动阀芯转动的电机，其中阀芯上沿圆周方向设有至少一条导流道，该导流道的两端均为封闭端，在阀芯内腔的侧壁上设有位置传感器；所述阀体上安装有分别与导流道相连通的进气阀孔、出气阀孔及排气阀孔，在出气阀孔的出口处设有压力或流速的检测装置，所述位置传感器及所述检测装置分别与智能控制电路电连接；所述阀芯通过电机的驱动转动，阀芯上导流道通过与进气阀孔的接通或关闭实现所述比例阀门在完全出气、完全排气及半开半闭状态的变换。
[0008]其中:所述导流道为多条，沿阀芯轴向布置，相邻导流道同一封闭端的起始点与阀芯中心之间的连线在水平面上的投影夹角为10°~30° ;所述导流道两个封闭端的截面积小于两端之间部分的截面积，即导流道的截面积是渐变的；所述导流道两端之间部分的截面积大于进气阀孔、出气阀孔及排气阀孔内气体流通管道的管径；所述阀芯设有内腔，电机容置在该内腔中，并安装在所述顶盖上，阀芯与电机的输出轴相连；所述电机为步进电机或伺服电机；所述出气阀孔及排气阀孔内气体流通管道任一处的截面积均相等；所述检测装置为压力传感器或流速传感器；所述位置传感器为霍尔传感器或光电传感器。
[0009]本发明的优点与积极效果为:
[0010]1.实时控制压力或流速潮气量的大小。本发明通过安放在阀体的位置传感器及出气阀孔的检测装置可以通过智能控制电路中的智能算法控制阀芯，使得出口压力和流速控制在最合适的状态，根据病人状态需要精确的气道支持压力或通气时的流速，为患者提供精确的压力滴定或潮气量，保持病人在呼吸时压力恒定或气体流速恒定。
[0011]2.结构简单合理，能够减少运行时的噪声由于本发明采用阀芯结构，并且将电机置于阀芯内，这样大大减小了阀体的体积，结构更加合理紧凑；加之本发明不采用电磁阀控制，大大减少了运行噪声；另外，本发明在阀体处设位置传感器，可用以进一步提高控制的精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明的结构主视图；
[0013]图2为图1的仰视图；
[0014]图3为本发明的内部结构剖视图；
`[0015]图4为本发明的工作状态示意图之一(出气阀孔完全打开状态)；
[0016]图5为本发明的工作状态示意图之二 (排气阀孔与出气阀孔同时打开状态)；
[0017]图6为本发明的工作状态示意图之三(排气阀孔完全打开状态)；
[0018]图7为本发明阀芯的结构示意图；
[0019]图8为本发明智能控制电路结构图；
[0020]图9为本发明阀芯的俯视剖视图；
[0021]图10为本发明阀芯上导流道的位置说明图；
[0022]其中:1为顶盖，2为阀体，3为电机，4为阀芯，5为出气阀孔，6为进气阀孔，7为排气阀孔，8为位置传感器，9为出气阀流道，10为排气阀流道，11为检测装置，12为导流道。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明作进一步详述。
[0024]实施例一
[0025]如图1~3所示，本发明包括顶盖1、阀体2、电机3及阀芯4，其中阀体2为中空结构，顶盖I固接在阀体2底部的开口端、与阀体2围成一个密封腔体；阀芯4容置在顶盖I与阀体2围成的密封腔体内，阀芯4设有内腔，电机3容置在该内腔中，并固定在顶盖I上，阀芯4与电机3的输出轴相连，由电机3驱动转动；本实施例的电机3为步进电机。[0026]阀芯4上沿圆周方向设有至少一条导流道12，本实施例为三条形状、结构、尺寸均相同的导流道12，沿阀芯4的轴向布置；每条导流道12的两端均为封闭端，即每条导流道12均不是360°，而是在圆周方向均有一段是未设置导流道的。阀体2上安装有分别与各导流道12相连通的进气阀孔6、出气阀孔5及排气阀孔7，阀芯4的侧壁与设有的进气阀孔
6、出气阀孔5和排气阀孔7的阀体2内壁滑动配合连接。每条导流道12位于进气阀孔6一侧、与出气阀孔5连通的部分为出气阀流道9，位于进气阀孔6另一侧、与排气阀孔7连通的部分为排气阀流道10。如图10所示，在水平面的投影，相邻导流道12同一封闭端的起始点与阀芯4中心连线之间的夹角为10°~30°，本实施例的夹角为20°。每条导流道12两个封闭端的截面积相同、且小于两端之间部分的截面积，即导流道12的截面积是渐变的；如图9所示，a点为一条导流道一封闭端的起始点,导流道的截面积由a点至b点逐渐增加，b点至c点之间的导流道截面积是相同的，c点为该条导流道另一封闭端；当所述阀芯4转动时可以全部或部分堵住出气阀流道9和排气阀流道10，用以调整流量。导流道12两端之间部分的截面积大于进气阀孔6、出气阀孔5及排气阀孔7内气体流通管道的管径，出气阀孔5内气体流通管道任一处的截面积均相等，排气阀孔7内气体流通管道任一处的截面积均相等，并等于出气阀孔5内气体流道管道的管径。
[0027]在阀芯4内腔的侧壁上设有位置传感器8，本实施例为霍尔传感器；在出气阀孔5的出口处设有压力或流速的检测装置11，本实施例的检测装置11为压力传感器，可用于对压力进行测试；位置传感器8及检测装置11分别与智能控制电路电连接。
[0028]阀芯4通过电机3的驱动转动，阀芯4上导流道12通过阀芯4转动所处的位置不同，与进气阀孔6的接通或关闭，使得出气阀孔5和排气阀孔7气体流通管道的截面积发生改变，实现本发明的比例阀门在完全出气、完全排气及半开半闭状态的变换。
[0029]本发明的工作原理为:
[0030]导流道12用于进气阀孔6分别同排气阀孔7和出气阀孔5相连接。当阀芯4转动时，可以调节与排气阀孔7和 出气阀孔5之间导流道的截面积，全部或部分堵住出气阀孔5和排气阀孔7 ;阀体2内的阀芯4被电机3控制转动，通过阀芯4转动所处的位置相应也不同，使得出气阀孔5和排气阀孔7的气体流道截面积产生改变。当阀芯4向排气阀孔7方向旋转，这时，阀芯4使得排气流道的截面积增大，更多的气体可以从排气阀孔7流出；当阀芯4向出气阀孔5方向旋转，相应的出气阀孔5的气体流道截面积增大，同时排气阀孔7的面积减小，使得出气阀孔5的气体气量增大。具体为:
[0031]如图4所示，当阀芯4与阀体2的相对位置移动到图4所示位置时，阀芯4的侧壁堵住了排气阀孔7，进气阀孔6的气体经过出气阀流道9，整个比例阀门处于完全打开状态；这时，气体在进气阀孔6的流速应该等于在出气阀孔5中的流速，出气阀孔5端的压力为最大。
[0032]如图5所示，当阀芯4处于中间状态，部分堵住了排气阀孔7，进气阀孔6的气体经过进气阀流道9流向出气阀孔5，部分气体通过排气阀流道10从排气阀孔7流出，整个比例阀门处于半开半闭状态；这时，气体在进气阀孔6的流量应该等于在出气阀孔5的流量和在排气阀孔7流量的总和，并且出气阀孔5与排气阀孔7相连通。
[0033]如图6所示，阀芯4的侧壁堵住了出气阀孔5，进气阀孔6的气体经过排气阀流道10，整个比例阀门处于完全封闭状态；这时，气体在进气阀孔6的流速应该等于在排气阀孔7中的流速，出气阀孔5端的压力为最小。图4~6中的箭头为气体流动方向。
[0034]在比例阀门体内的位置传感器8及出气口 5 —侧的气流通道上所设的压力传感器分别与智能控制电路相连。如图8所示，智能控制电路包括A/D转换电路，单片机，具体连接:压力传感器通过A/D转换电路与单片机相连，在阀体2上设的能检测阀芯4位置的位置传感器8与单片机的输入端连接，把位置信号反馈给单片机，单片机输出控制信号与电机3的连接，用于控制电机8转动，从而带动阀芯4的旋转，通过采集到的压力信号，反馈控制阀芯的旋转。所述单片机中存有智能控制程序(采用模糊控制方法，为现有技术)使得压力保持恒定，本发明通过在阀芯4处设位置传感器8用以进一步提高控制的精度。
[0035]实施例二
[0036]本实施例与实施例一的不同之处在于，检测装置11为流速传感器，可用于对流速进行测试。电机3为伺服电机,位置传·感器8为光电传感器。
【权利要求】
1.一种用于无创呼吸机的比例阀门，其特征在于:包括中空的阀体(2)、安装在阀体(2)底部的顶盖(I)、容置在阀体(2)内的阀芯(4)及驱动阀芯(4)转动的电机(3)，其中阀芯(4)上沿圆周方向设有至少一条导流道(12)，该导流道(12)的两端均为封闭端，在阀芯(4)内腔的侧壁上设有位置传感器(8);所述阀体(2)上安装有分别与导流道(12)相连通的进气阀孔(6)、出气阀孔(5)及排气阀孔(7)，在出气阀孔(5)的出口处设有压力或流速的检测装置(11)，所述位置传感器(8)及所述检测装置(11)分别与智能控制电路电连接；所述阀芯(4)通过电机(3)的驱动转动，阀芯(4)上导流道(12)通过与进气阀孔(6)的接通或关闭实现所述比例阀门在完全出气、完全排气及半开半闭状态的变换。
2.按权利要求1所述用于无创呼吸机的比例阀门，其特征在于:所述导流道(12)为多条，沿阀芯(4)轴向布置，相邻导流道(12)同一封闭端的起始点与阀芯(4)中心之间的连线在水平面上的投影夹角为10°~30°。
3.按权利要求1或2所述用于无创呼吸机的比例阀门，其特征在于:所述导流道(12)两个封闭端的截面积小于两端之间部分的截面积，即导流道(12)的截面积是渐变的。
4.按权利要求3所述用于无创呼吸机的比例阀门，其特征在于:所述导流道(12)两端之间部分的截面积大于进气阀孔(6)、出气阀孔(5)及排气阀孔(7)内气体流通管道的管径。
5.按权利要求1所述用于无创呼吸机的比例阀门，其特征在于:所述阀芯(4)设有内腔，电机(3)容置在该内腔中，并安装在所述顶盖(I)上，阀芯(4)与电机(3)的输出轴相连。
6.按权利要求1或5所述用于无创呼吸机的比例阀门，其特征在于:所述电机(3)为步进电机或伺服电机。
7.按权利要求1所述用于无创`呼吸机的比例阀门，其特征在于:所述出气阀孔(5)及排气阀孔(7)内气体流通管道任一处的截面积均相等。
8.按权利要求1所述用于无创呼吸机的比例阀门，其特征在于:所述检测装置(11)为压力传感器或流速传感器。
9.按权利要求1所述用于无创呼吸机的比例阀门，其特征在于:所述位置传感器(8)为霍尔传感器或光电传感器。
【文档编号】A61M16/20GK103785092SQ201210431599
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年11月1日 优先权日:2012年11月1日
【发明者】黄勇, 张玉谦, 宋亮, 傅佳萍, 刘健民, 简越 申请人:沈阳新松医疗科技股份有限公司