呼吸辅助舱及呼吸辅助系统

技术领域

本申请涉及到医用呼吸辅助技术领域，特别是涉及到一种呼吸辅助舱及呼吸辅助系统。

背景技术

呼吸辅助舱在临床和保健市场上都是常用设备，可以有效的提高使用者的呼吸能力，比如，高压氧舱、中压密闭舱等。现有技术的呼吸辅助舱的密闭舱采用球形密闭舱、圆柱形密闭舱、方形结构密闭舱，在相同容积时球形密闭舱的表面积最小，因绝大部分空间都浪费，导致容积使用率较低；圆柱形密闭舱是目前使用最多的密闭舱，但是头部逼戾；方形结构密闭舱，同时存在容积使用率较低和头部逼戾的问题。

发明内容

本申请的主要目的为提供一种呼吸辅助舱及呼吸辅助系统，旨在解决现有技术的球形密闭舱的容积使用率较低，圆柱形密闭舱头部逼戾，方形结构密闭舱存在容积使用率较低和头部逼戾的技术问题。

为了实现上述发明目的，本申请提出一种呼吸辅助舱，所述呼吸辅助舱包括：主舱体、人体支撑装置、加压装置、减压装置、舱盖；

所述主舱体的内部设有涡旋状的容纳腔体，以及所述主舱体上设有人体入口；

所述容纳腔体的涡旋状外侧通过所述人体入口与外界环境连通；

所述人体支撑装置设在所述容纳腔体内；

所述加压装置的加气口、所述减压装置的排气口分别与所述容纳腔体连通；

所述舱盖活动安装在所述主舱体上，用于盖住所述人体入口以密封所述容纳腔体；

其中，所述容纳腔体在第一位置的截面面积大于或等于所述容纳腔体在第二位置的截面面积，所述第一位置位于所述第二位置于所述人体入口之间；

所述人体支撑装置包括：上躯体支撑组件、下躯体支撑组件，所述上躯体支撑组件位于所述下躯体支撑组件与所述人体入口之间，所述下躯体支撑组件位于所述上躯体支撑组件与所述容纳腔体的涡旋状中心之间。

进一步的，从所述容纳腔体的涡旋状外侧向涡旋状中心，所述容纳腔体的截面面积形成底数大于0且小于1的对数函数。

进一步的，所述容纳腔体的中心线位于同一平面。

进一步的，所述容纳腔体的中心线形成宝塔状。

进一步的，所述减压装置的排气口与所述容纳腔体的涡旋状中心连通。

进一步的，所述加压装置的加气口位于所述下躯体支撑组件与所述人体入口之间。

进一步的，所述主舱体还设有易裂装置；

所述易裂装置位于所述下躯体支撑组件与所述容纳腔体的涡旋状中心之间，用于在所述呼吸辅助舱受外力撞击时，被所述容纳腔体内的气体冲击形成裂缝，以使所述容纳腔体与外界环境连通。

进一步的，所述舱盖靠近所述容纳腔体的一侧呈向所述容纳腔体凸起的弧形面。

进一步的，所述人体入口位于所述主舱体的上部；所述人体支撑装置位于所述主舱体的下部；

所述人体支撑装置为可以前、后移动并且可以升降的床。

本申请还提出了一种呼吸辅助系统，所述呼吸辅助系统包括：上述任一项所述的呼吸辅助舱。

本申请的呼吸辅助舱及呼吸辅助系统，通过在呼吸辅助舱的主舱体的内部设有涡旋状的容纳腔体，舱盖盖住人体入口以密封容纳腔体，从而形成涡旋状的密闭舱，容纳腔体在第一位置的截面面积大于或等于容纳腔体在第二位置的截面面积，第一位置位于第二位置于人体入口之间，人体支撑装置包括：上躯体支撑组件、下躯体支撑组件，上躯体支撑组件位于下躯体支撑组件与人体入口之间，下躯体支撑组件位于上躯体支撑组件与容纳腔体的涡旋状中心之间，从而使使用者的上躯体位于涡旋状的容纳腔体的最宽阔的空间，避免出现头部逼戾，而在使用者的腿部和其他位置节省了不必要的容积开销，同时兼顾了使用者的使用体验和容积的充分利用。

附图说明

图1为本申请一实施例的呼吸辅助舱的结构示意图；

图2为本申请一实施例的呼吸辅助舱的另一视角的结构示意图；

图3为本申请一实施例的呼吸辅助舱的另一视角的结构示意图。

本申请目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

为了解决现有技术的球形密闭舱的容积使用率较低，圆柱形密闭舱头部逼戾，方形结构密闭舱存在容积使用率较低和头部逼戾的技术问题，本申请提出了一种呼吸辅助舱，所述呼吸辅助舱应用于呼吸辅助技术领域。所述呼吸辅助舱通过将密闭舱设置成涡旋状，密闭舱的截面面积从涡旋状外侧往涡旋状内侧逐渐变小，使使用者的上躯体位于涡旋状的容纳腔体的最宽阔的空间，避免出现头部逼戾，而在使用者的腿部和其他位置节省了不必要的容积开销，同时兼顾了使用者的使用体验和容积的充分利用。

参照图1至图3，本申请实施例中提供一种呼吸辅助舱，所述呼吸辅助舱包括：主舱体10、人体支撑装置20、加压装置、减压装置、舱盖30；

所述主舱体10的内部设有涡旋状的容纳腔体50，以及所述主舱体10上设有人体入口；

所述容纳腔体50的涡旋状外侧通过所述人体入口与外界环境连通；

所述人体支撑装置20设在所述容纳腔体50内；

所述加压装置的加气口41、所述减压装置的排气口42分别与所述容纳腔体50连通；

所述舱盖30活动安装在所述主舱体10上，用于盖住所述人体入口以密封所述容纳腔体50；

其中，所述容纳腔体50在第一位置的截面面积大于或等于所述容纳腔体50在第二位置的截面面积，所述第一位置位于所述第二位置于所述人体入口之间；

所述人体支撑装置20包括：上躯体支撑组件21、下躯体支撑组件22，所述上躯体支撑组件21位于所述下躯体支撑组件22与所述人体入口之间，所述下躯体支撑组件22位于所述上躯体支撑组件21与所述容纳腔体50的涡旋状中心之间。

本实施例的呼吸辅助舱的主舱体10的内部设有涡旋状的容纳腔体50，舱盖30盖住人体入口以密封容纳腔体50，从而形成涡旋状的密闭舱，容纳腔体50在第一位置的截面面积大于或等于容纳腔体50在第二位置的截面面积，第一位置位于第二位置于人体入口之间，人体支撑装置20包括：上躯体支撑组件21、下躯体支撑组件22，上躯体支撑组件21位于下躯体支撑组件22与人体入口之间，下躯体支撑组件22位于上躯体支撑组件21与容纳腔体50的涡旋状中心之间，从而使使用者的上躯体位于涡旋状的容纳腔体50的最宽阔的空间，避免出现头部逼戾，而在使用者的腿部和其他位置节省了不必要的容积开销，同时兼顾了使用者的使用体验和容积的充分利用。

呼吸辅助设备包括但不限于：高压氧舱、中压密闭舱、肺部锻炼机。

主舱体10的形状可以是球形、仿球形。主舱体10的材质在此不做具体限定。

人体支撑装置20可以采用躺椅或躺床，从而对躺椅或躺床上的人体进行呼吸辅助。

加压装置采用添加气体的设备，气体包括纯氧和/或空气。加压装置用于通过所述加压装置的加气口41向所述容纳腔体50添加气体，以实现对所述容纳腔体50进行加压。

所述减压装置可以选择排气阀门或抽气机，在此不做具体限定。减压装置用于排出所述容纳腔体50中的气体，以实现对所述容纳腔体50进行减压。

舱盖30的形状可以采用圆形或椭圆形。舱盖30的材质在此不做具体限定。

涡旋状的容纳腔体50，也就是说，所述容纳腔体50卷曲形成涡旋状。

其中，所述容纳腔体50在第一位置的截面面积大于或等于所述容纳腔体50在第二位置的截面面积，所述第一位置位于所述第二位置于所述人体入口之间，也就是说，所述容纳腔体50的截面面积从涡旋状外侧往涡旋状内侧逐渐变小。

所述容纳腔体50在第一位置的截面面积，是指基于第一位置垂直所述容纳腔体50的中心线51的切线的截面的截面面积。

所述容纳腔体50在第二位置的截面面积，是指基于第二位置垂直所述容纳腔体50的中心线51的切线的截面的截面面积。

其中，所述上躯体支撑组件21位于所述下躯体支撑组件22与所述人体入口之间，所述下躯体支撑组件22位于所述上躯体支撑组件21与所述容纳腔体50的涡旋状中心之间，也就是说，使用者的上躯体位于涡旋状的容纳腔体50的最宽阔的空间，避免出现头部逼戾，而在使用者的腿部和其他位置节省了不必要的容积开销，同时兼顾了使用者的使用体验和容积的充分利用。

可以理解的是，当使用者在呼吸辅助舱中接受呼吸辅助时，将躺在或者坐在人体支撑装置20上，并且面部超向上方。

可以理解的是，所述容纳腔体50的涡旋状的中心线51与地面平行。

可选的，参照图1和图3，所述人体入口位于所述容纳腔体50的涡旋状外侧的末端。

在一个实施例中，所述容纳腔体50在第一位置的截面面积大于所述容纳腔体50在第二位置的截面面积。从而使垂直所述容纳腔体50的中心线51的截面的截面面积从涡旋状外侧往涡旋状内侧持续变小。

在一个实施例中，从所述容纳腔体50的涡旋状外侧向涡旋状中心，上述容纳腔体50的截面面积形成底数大于0且小于1的对数函数。从而实现从所述容纳腔体50的涡旋状外侧向涡旋状中心，垂直容纳腔体50的中心线51的截面的截面面积快速减小，在相同容积下，有利于进一步提高涡旋状的容纳腔体50的最宽阔的空间，有利于进一步在使用者的腿部和其他位置节省了不必要的容积开销。

其中，将从所述容纳腔体50的涡旋状外侧向涡旋状中心的距离变化作为X轴，将垂直容纳腔体50的中心线51的截面的截面面积作为Y轴，生成截面面积变化曲线。截面面积变化曲线的形状与底数大于0且小于1的对数函数的形状相同或相近。

在一个实施例中，上述容纳腔体50的中心线51位于同一平面。从而有利于主舱体10的制造，也有利于减少主舱体10的厚度。

在一个实施例中，上述容纳腔体50的中心线51形成宝塔状。从而增加了容纳腔体50的长度，在对容纳腔体50进行加压或减压时提高上躯体支撑组件21周围的气体流动速度的稳定性，进一步提高了使用者的用户体验。

在一个实施例中，上述减压装置的排气口42与所述容纳腔体50的涡旋状中心连通。从而使对容纳腔体50进行减压时容纳腔体50内气体流动方向为从所述容纳腔体50的涡旋状外侧向涡旋状中心流动，实现了上躯体支撑组件21周围的气压均匀变化，减少了减压对呼吸辅助舱的使用者的影响，提高了呼吸辅助舱的使用者的用户体验。

在一个实施例中，上述加压装置的加气口41位于所述下躯体支撑组件22与所述人体入口之间。从而使加压装置的加气口41位于上躯体支撑组件21周围，在向容纳腔体50加气体时，能准确的调整上躯体支撑组件21周围的气体的气压和气体的组成成分，从而有利于提高呼吸辅助舱的呼吸辅助效果。

在一个实施例中，上述主舱体10还设有易裂装置；

所述易裂装置位于所述下躯体支撑组件22与所述容纳腔体50的涡旋状中心之间，用于在所述呼吸辅助舱受外力撞击时，被所述容纳腔体50内的气体冲击形成裂缝，以使所述容纳腔体50与外界环境连通。从而在所述呼吸辅助舱受外力撞击时，容纳腔体50通过易裂装置的裂缝将所述容纳腔体50内的气体缓慢的排到外界环境，减小容纳腔体50中的气体对所述呼吸辅助舱的使用者的压力，通过将所述容纳腔体50内的气体缓慢的排到外界环境避免容纳腔体50快速降压对使用者造成不利影响，从而进一步提高了呼吸辅助舱的使用者的使用体验，提高了呼吸辅助舱的安全性。

可选的，所述易裂装置，可以是带有微小裂缝的薄壁，也可以选择易裂性的薄膜。

可选的，所述易裂装置位于所述容纳腔体50的涡旋状中心。

在一个实施例中，上述舱盖30靠近所述容纳腔体50的一侧呈向所述容纳腔体50凸起的弧形面。在所述容纳腔体50中的气体向舱盖30施加压力时，通过使舱盖30靠近所述容纳腔体50的一侧呈向所述容纳腔体50凸起的弧形面，增加了舱盖30的抗压能力，有利于提高舱盖30密封容纳腔体50的稳定性。

可选的，在舱盖30对所述容纳腔体50密封时，所述舱盖30靠近所述容纳腔体50的一侧的弧形面的中心线51与所述人体入口的中心线51重叠。从而进一步增加舱盖30的抗压能力，有利于进一步提高舱盖30密封容纳腔体50的稳定性。

可以理解的是，也可以将舱盖30靠近所述容纳腔体50的一侧设置为平面，在此不做具体限定。

在一个实施例中，上述人体入口位于所述主舱体10的上部；所述人体支撑装置20位于所述主舱体10的下部；

所述人体支撑装置20为可以前、后移动并且可以升降的床。人体支撑装置20为可以前、后移动并且可以升降的床，从而方便使用者进入所述容纳腔体50，也有利于调整使用者在容纳腔体50内的姿态，进一步提高了使用者的用户体验。人体入口位于所述主舱体10的上部，所述人体支撑装置20位于所述主舱体10的下部，也就是说，所述人体支撑装置20位于人体入口的下方，有利于使人体支撑装置20尽量靠近人体入口设置，从而有利于进一步提高使用者的上躯体位于涡旋状的容纳腔体50的最宽阔的空间的容积。

在一个实施例中，上述容纳腔体50的涡旋状中心位于所述上躯体支撑组件21的正上方。从而有利于进一步节省不必要的容积开销。

在一个实施例中，上述呼吸辅助舱还包括显示屏61，所述显示屏61位于所述下躯体支撑组件22与所述人体入口之间，从而有利于将显示屏61设置在使用者的上躯体附近。

在一个实施例中，上述呼吸辅助舱还包括：氧气浓度检测装置，所述氧气浓度检测装置位于所述下躯体支撑组件22与所述人体入口之间，用于测量呼吸辅助舱的使用者的上躯体周围的氧气的浓度。

氧气浓度检测装置可以采用氧气浓度检测传感器。

在一个实施例中，上述呼吸辅助舱还包括：支撑架62，所述主舱体10安装在所述支撑架62上。

在一个实施例中，上述呼吸辅助舱还包括控制器；所述控制器与所述氧气浓度测量装置、所述显示屏61、所述加压装置、所述减压装置电性连接，以用于控制所述氧气浓度测量装置、所述显示屏61、所述加压装置、所述减压装置工作。

控制器包括但不限于：工控机、PLC(可编程逻辑控制器10，Programmable LogicController)、FPGA(现场可编程逻辑门阵列，FieldProgrammable Gate Array)、PC(个人计算机)。

本申请还提出了一种呼吸辅助系统，所述呼吸辅助系统包括：上述任一项所述的呼吸辅助舱。

本实施例的呼吸辅助舱的主舱体10的内部设有涡旋状的容纳腔体50，舱盖30盖住人体入口以密封容纳腔体50，从而形成涡旋状的密闭舱，容纳腔体50在第一位置的截面面积大于或等于容纳腔体50在第二位置的截面面积，第一位置位于第二位置于人体入口之间，人体支撑装置20包括：上躯体支撑组件21、下躯体支撑组件22，上躯体支撑组件21位于下躯体支撑组件22与人体入口之间，下躯体支撑组件22位于上躯体支撑组件21与容纳腔体50的涡旋状中心之间，从而使使用者的上躯体位于涡旋状的容纳腔体50的最宽阔的空间，避免出现头部逼戾，而在使用者的腿部和其他位置节省了不必要的容积开销，同时兼顾了使用者的使用体验和容积的充分利用。

可以理解的是，呼吸辅助系统包括一台或多台呼吸辅助舱。

可选的，所述呼吸辅助系统还包括呼吸辅助平台；所述呼吸辅助平台与所述呼吸辅助舱通信连接，用于接收呼吸辅助舱发送的数据，对接收的数据进行统计分析。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。