一种人工辅助呼吸系统

技术领域

本发明一般涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种人工辅助呼吸系统。

背景技术

在急诊内科中，对于一些呼吸困难的危重病人，需要人工辅助呼吸，现在常用的人工辅助呼吸方法多采用面罩设置在患者的口鼻处，然后为患者提供氧气，使患者的血氧浓度达到正常水平，目前，随着医疗设备的发展，对于呼吸设备的要求也越来越高，为了提升患者的呼吸质量，在输送氧气前，通常要对氧气进行升温加湿，以适应患者的呼吸道，现在常用的氧气加湿方法采用向氧气管内喷射雾化水，为了保证供给的氧气的湿度及温度适宜，需要根据氧气的供给量来调节喷水的量，有必要提供一种用于调节喷水量的人工辅助呼吸系统。

发明内容

鉴于上述的问题，本申请提供了一种人工辅助呼吸系统，用以解决现有技术中存在的。

本发明提供一种急诊内科的人工辅助呼吸系统，供给气路及设置在所述供给气路上的气体流量检测装置、气体加热装置及气体加湿装置，所述气体流量检测装置包括本体，所述本体配置有间隔设置的第一通道及第二通道，所述本体还配置有与所述第一通道交叉设置的阀道，所述阀道的两端分别连通所述供给气路及所述第二通道，所述阀道内穿设有阀杆，所述阀杆能够在所述阀道内滑动，且在所述阀杆滑动时能够调节所述第一通道的流通面积，所述第一通道的一端与所述气体加湿装置相连通，所述气体加湿装置能够根据所述第一通道内的介质流通量调节喷水量。

进一步地，所述阀道的两端部分别设置有第一活塞腔和第二活塞腔，及分设在所述第一活塞腔和第二活塞腔内的第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞分设在所述阀杆的两端，所述第一活塞腔位于所述第一通道和所述第二通道之间，所述第一活塞腔和所述第二活塞腔均与所述阀道同轴设置。

进一步地，所述第一活塞腔的横截面积小于所述第二活塞腔的横截面积。

进一步地，所述气体加湿装置包括设置在所述供给气路上的加湿腔、液泵及设置在所述加湿腔内的雾化器，所述液泵包括驱动装置及工作腔，所述驱动装置包括一端与所述第一通道连通的第一气道、设置在所述第一气道一侧的第三活塞腔，设置在所述第三活塞腔内的第三活塞，所述第三活塞远离所述第一气道的一侧同轴设置有驱动杆，所述驱动杆的端部能够伸出所述第三活塞腔第一端的侧壁，所述驱动杆上套设有第一压簧，所述第一压簧的一端抵压至所述第三活塞，另一端抵压至所述第三活塞腔的第一端的侧壁上，还包括分设在所述第三活塞腔两端的第二气道和第三气道连通，所述第二气道连通所述第三活塞腔和所述第一气道，所述第三气道连通所述第三活塞腔和外界大气压，所述第三活塞上还设置有第四气道，所述第四气道内设置有阀体，所述第三活塞腔的第一端的侧壁上设置有第一磁铁，所述阀体上设置有第二磁铁，当所述第三活塞靠近所述第三活塞腔的第一端的侧壁时所述第一磁铁和第二磁铁吸附打开所述阀体；所述工作腔包括与水源连通的第一开口、与所述雾化器连接的第二开口及与所述第三活塞腔同轴设置的第四活塞腔，所述第四活塞腔内设置有第四活塞，所述第四活塞与所述驱动杆的端部连接，所述第一开口设置有允许介质进入所述工作腔的第一单向阀，所述第二开口设置有允许介质流出所述工作腔的第二单向阀。

进一步地，所述气体加热装置包括用于输送加热介质的加热介质输送支路，所述加热介质输送支路上设置有控制阀，所述控制阀连接于所述气体流量检测装置，所述阀杆在所述阀道内运动时能够驱动所述控制阀工作。

进一步地，当所述供气支路内气流量增大时所述第一通道的流通面积增大，所述控制阀的开度增大，通过所述加热介质输送支路的加热介质流量增大。

进一步地，所述控制阀包括位于所述供给气路远离所述气体流量检测装置一侧的阀体，所述阀体内设置加热介质通道及与所述加热介质通道相交连通的第二阀道，所述第二阀道与所述阀道同轴设置，所述第二阀道内穿设有第二阀杆，所述第二阀杆远离所述加热介质通道的一端设置有第三磁铁，所述第二活塞上设置有与所述第三磁铁驱动连接的第四磁铁，所述第三磁铁和所述第二阀道的端部之间还设置有弹簧，所述弹簧对所述第三磁铁的弹力方向与所述第四磁铁对所述第三磁铁的磁力方向相反。

进一步地，所述三磁铁设置在所述加热介质通道和所述第二活塞之间，所述第四磁铁和所述第三磁铁的相同磁极相对设置，所述弹簧为压簧。

进一步地，所述气体加热装置包括串连设置的第一换热器和第二换热器，所述第一换热器包括连接所述供给气路的第一换热支路及与人体呼气端连接的第二换热气路，所述第二换热器包括连通所述加热介质输送支路的第三换热气路及连接于所述供给气路的第四换热支路。

进一步地，所述第一换热支路设置在所述第四换热支路的上游。

进一步地，所述气体流量检测装置、气体加热装置及气体加湿装置沿所述供给气路的供气方向顺次设置。

进一步地，所述气体加湿装置包括设置于所述供给气路上的加湿腔、液泵及设置在所述加湿腔内的雾化器，所述液泵包括驱动装置及工作腔，所述工作腔包括与水源连通的第一开口、与所述雾化器连接的第二开口及第四活塞腔，所述第四活塞腔内设置有第四活塞，所述驱动装置用于驱动所述第四活塞沿所述第四活塞的轴向往复运动。

进一步地，所述第一开口设置有允许介质进入所述工作腔的第一单向阀，所述第二开口设置有允许介质流出所述工作腔的第二单向阀。

进一步地，所述控制阀包括位于所述供给气路远离所述气体流量检测装置一侧的阀体，所述阀体内设置加热介质通道及与所述加热介质通道相交连通的第二阀道，所述第二阀道与所述阀道同轴设置，所述第二阀道内穿设有第二阀杆，所述第二阀杆远离所述加热介质通道的一端设置有第三磁铁，所述第二活塞上设置有与所述第三磁铁驱动连接的第四磁铁，所述第三磁铁和所述第二阀道的端部之间还设置有弹簧，所述弹簧对所述第三磁铁的弹力方向与所述第四磁铁对所述第三磁铁的磁力方向相反。

本发明提供一种急诊内科的人工辅助呼吸系统，在供给气路上设置气体流量检测装置来检测供气气路内氧气的流量，气体流量检测装置的结构可以使在氧气的流量发生变化时时通过第一通道的气体流量发生变化，从而根据气体流量的变化控制气体加湿装置的加水量，使加水量与氧气量相对应，通过设置控制阀，在供气气路内的气体流量发生变化时可以对应调节控制阀的开度，从而调整用于加热氧气的液体的流量，从而可以根据氧气流量来调节加水量及加热量。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明提供的一种人工辅助呼吸系统的整体结构示意图。

图2为本发明提供的一种人工辅助呼吸系统中气体加热装置的结构示意图。

图3为本发明提供的一种人工辅助呼吸系统中气体流量检测装置的结构示意图。

图4为本发明提供的一种人工辅助呼吸系统中气体加湿装置的结构示意图。

图5为本发明提供的一种人工辅助呼吸系统中A处的局部放大结构示意图。

图6为本发明提供的一种人工辅助呼吸系统中B处的局部放大结构示意图。

图7为本发明提供的一种人工辅助呼吸系统中第二换热器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本发明提供一种急诊内科的人工辅助呼吸系统，参考图1，作为具体的实施方式，该系统包括供给气路1及设置在所述供给气路1上的气体流量检测装置2、气体加热装置3及气体加湿装置5，所述气体流量检测装置2包括本体21，所述本体21配置有间隔设置的第一通道22及第二通道23，所述本体21还配置有与所述第一通道22交叉设置的阀道24，所述阀道24的两端分别连通所述供给气路1及所述第二通道23，所述阀道24内穿设有阀杆25，所述阀杆25能够在所述阀道内滑动，且在所述阀杆滑动时能够调节所述第一通道22的流通面积，所述第一通道22的一端与所述气体加湿装置5相连通，所述气体加湿装置5能够根据所述第一通道内的介质流通量调节喷水量。

进一步地，作为具体的实施方式，所述供气支路1内气流量增大时所述第一通道22的流通面积增大，所述气体加湿装置5的喷水量增大；所述供气支路1内气流量减小时所述第一通道22的流通面积减小，所述气体加湿装置5的喷水量减小，通过这种设置方式可以通过气体流量检测装置控制气体加湿装置的喷水量，从而使喷水量与氧气量相适配，保证氧气的湿度恒定。

进一步地，参考图3，作为具体的实施方式，所述阀道24的两端部分别设置有第一活塞腔241和第二活塞腔242，及分设在所述第一活塞腔241和第二活塞腔242内的第一活塞243和第二活塞244，所述第一活塞243和所述第二活塞244分设在所述阀杆25的两端，所述第一活塞腔241位于所述第一通道22和所述第二通道23之间，第二活塞244与第二活塞腔的底部之间设置有第二压簧245。

进一步地，参考图3，作为具体的实施方式，所述第一活塞腔241和所述第二活塞腔242均与所述阀道24同轴设置，且所述第一活塞腔241的横截面积小于所述第二活塞腔242的横截面积，通过这种方式可以在供气支路1内氧气流速发生微小变化使即可推动阀杆运动，从而使第一通路内的气体流速发生变化，从而提高气体流量检测装置2的检测灵敏度。

进一步的，为了进一步保证气体流量检测装置2的检测精度，所述第一活塞腔241和所述第二活塞腔242的能截面积的设：第一活塞腔的横截面积为S1，所述第二活塞腔的横截面积为S2，所述第二通道内气体的气体压强为P1，第二压簧的弹性系数为K1，则S2＝3/4*S1* P1

具体的，参考图1、图2，作为具体实施方式，所述气体流量检测装置2的检测方法为：通过将第一通道22一端与气源连通，另一端与气体加湿装置5连通，将第二通道23连接在气源上，为了保证通过第一通道和第二通道内气流的稳定性，在第一通道和第二通道的进气口前端均设置稳压阀7，在输氧时，通过向第一通道22和第二通道内均通入恒压的气流，供给支路1内有氧气气流通过，使阀杆端受到的压力不一，从而使阀杆抵抗第一压簧245的压力运动，从而改变第一通道22的流通面积，使经过第一通道22的气流的流速发生变化，直至受力平衡，阀杆位置确定，从而使经过第一通道的气流的流速稳定不变，当供给气路1内氧气气流变大时，第一阀杆继续压缩第一压簧运动，直至受力平衡，从而使第一通道的流通面积变大，经过第一通道的气流的流速变大，从而通过检测第一通道内气流的流速来获取供给气路1内的流量，具体可以通过设置流量传感器（未示出）来进行气体流量的检测，通过这种设置方式可以在供给气路1内的氧气气流变大时第一通道内的气流变大，从而可以使气体加湿装置5的加水量增加，当供给气路1内的氧气气流变小时第一通道内的气流变小，从而可以使气体加湿装置5的加水量变小，从而可以控制气体加湿装置5的加水量与氧气量相匹配，其中气体加湿装置5的具体结构及控制加水量的方法下文详述。

进一步地，所述气体加湿装置5包括设置于所述供给气路1上的加湿腔51、液泵52及设置在所述加湿腔51内的雾化器53，所述液泵52包括驱动装置520及工作腔522，所述工作腔522包括与水源连通的第一开口5221、与所述雾化器53连接的第二开口5222及第四活塞腔5223，所述第四活塞腔内设置有第四活塞5226，所述驱动装置用于驱动所述第四活塞沿所述第四活塞的轴向往复运动。

进一步地，所述第一开口5221设置有允许介质进入所述工作腔522的第一单向阀5224，所述第二开口设置有允许介质流出所述工作腔522的第二单向阀5225，作为具体的实施方式，参考图4、图5，气体加湿装置的具体结构为：所述气体加湿装置5包括设置在所述供给气路1上的加湿腔51、液泵52及设置在所述加湿腔51内的雾化器53，所述液泵52包括驱动装置520及工作腔522，所述驱动装置520包括一端与所述第一通道22连通的第一气道5201、设置在所述第一气道一侧的第三活塞腔5202，设置在所述第三活塞腔内的第三活塞5203，所述第三活塞5203远离所述第一气道5201的一侧同轴设置有驱动杆5204，所述驱动杆的端部能够伸出所述第三活塞腔第一端的侧壁，所述驱动杆上套设有第一压簧5209，所述第一压簧的一端抵压至所述第三活塞，另一端抵压至所述第三活塞腔的第一端的侧壁上，还包括分设在所述第三活塞腔两端的第二气道5205和第三气道连通5206，所述第二气道5205连通所述第三活塞腔和所述第一气道，所述第三气道5206连通所述第三活塞腔和外界大气压，所述第三活塞上还设置有第四气道5207，所述第四气道内设置有阀体5208，所述第三活塞腔的第一端的侧壁上设置有第一磁铁5210，所述阀体上设置有第二磁铁5211，当所述第三活塞靠近所述第三活塞腔的第一端的侧壁时所述第一磁铁5210和第二磁铁5211吸附打开所述阀体；所述工作腔包括与水源连通的第一开口5221、与所述雾化器53连接的第二开口5222及与所述第三活塞腔同轴设置的第四活塞腔5223，所述第四活塞腔内设置有第四活塞5226，所述第四活塞与所述驱动杆5204的端部连接，所述第一开口5221设置有允许介质进入所述工作腔522的第一单向阀5224，所述第二开口设置有允许介质流出所述工作腔522的第二单向阀5225。

具体的，气体加湿装置的使用方法为：由第一通道22流出的气流流入第一气道5201内，从而使第一气道内产生一定的气压，从而使第三活塞腔5202内位于所述第三活塞5203两侧具有压力差，第三活塞受到的气体推力大于第一压簧5209的弹力，从而可以推动第三活塞5203箱远离第一气道5201的方向运动，当第三活塞运动靠近第三活塞的第一端部时，所述第一磁铁5210和第二磁铁5211的磁力能够打开阀体5208，从而打开第三活塞上的第四气道，从而使第三活塞两侧的压力差减小，使第三活塞受到的气体推力小于第一压簧5209的弹力，第三活塞向反方向运动，从而可以使驱动杆5204往复运动，且在第一气道内的气流变大时第三活塞两侧的压力差也变大，则第三活塞在第三活塞腔内往复运动的速率变快，当第一气道内的气流变小时第三活塞的往复运动速率变慢；驱动杆驱动第四活塞在第四活塞腔内往复运动，从而使工作腔522内的压力往复变大和变小，当工作腔内的压力变小时，使第一单向阀5224打开、第二单向阀5225关闭，从而将水流通过第一开口5221吸入工作腔522，当工作腔内的压力变大时，第一单向阀关闭、第二单向阀打开，推动工作腔内的水流从第二开口5222流出，从雾化器53喷出，对流入加湿腔51内的氧气进行加湿，然后经过加湿的氧气从加湿腔的出气口流出为患者供氧，由于当第一气道内的气流变大第三活塞的往复运动速率变快，第一气道内的气流变小第三活塞的往复运动速率变慢，因此可以在第一气道内的气流变大使泵水量变大，第一气道内的气流变小增泵水量变小。

进一步地，参考图4，作为具体的实施方式，所述第三活塞5203上贯通设置有与第四气道5207相交的导向孔，所述阀体5208包括穿设在导向孔内的导向杆，导向杆靠近第一气道5201的一端设置有定位板，定位板和第三活塞5203之间设置有第五压簧，导向杆的另一端设置有阀门，所述第二磁铁5211设置在阀门上，第五压簧能够推动导向杆使阀门压紧密封第四气道5207，通过这种设置方式，在第三活塞5203距离第一磁铁5210距离较远时，第一磁铁和第二磁铁之间的吸力小于第五压簧的弹力，阀门不打开，在第三活塞逐渐靠近第一磁铁5210，第一磁铁和第二磁铁之间的吸力逐渐变大，当第一磁铁和第二磁铁之间的吸力大于第五压簧的弹力后，拉动导向杆运动打开阀门，连通第三活塞的两侧，减小压力差，从而使第三活塞在第一压簧5209的弹力作用下远离第一磁铁运动，随着距离变大第一磁铁和第二磁铁的磁力变小，直至磁力小于第五压簧的弹力，阀门将第四气道5207关闭，重新使第三活塞两侧产生压力差，从而使第三活塞可以往复运动，通过第一磁铁和第二磁铁磁力打开阀体5208的方式可以在打开阀体到关闭阀体的过程中具有延时功能，从而可以增大第三活塞的运动距离，提高泵水的效率。

进一步地，作为优选的实施方式，为了保证其中第三活塞腔5202的横截面积为S3，第四活塞腔的横截面积为S4，则S3≥2.5S4，其计算方式为：S3＝（K2* L）

进一步地，参考图2，作为具体的实施方方式，所述气体加热装置3包括用于输送加热介质的加热介质输送支路30，所述加热介质输送支路30上设置有控制阀4，所述控制阀4连接于所述气体流量检测装置2，所述阀杆25在所述阀道24内运动时能够驱动所述控制阀4工作。

进一步地，当所述供气支路1内气流量增大时所述第一通道22的流通面积增大，所述控制阀4的开度增大，通过所述加热介质输送支路30的加热介质流量增大。

进一步地，参考图6，作为具体的实施方式，所述控制阀包括位于所述供给气路1远离所述气体流量检测装置2一侧的阀体41，所述阀体内设置加热介质通道42及与所述加热介质通道相交连通的第二阀道43，所述第二阀道与所述阀道24同轴设置，所述第二阀道内穿设有第二阀杆44，所述第二阀杆远离所述加热介质通道42的一端设置有第三磁铁45，所述第二活塞244上设置有与所述第三磁铁45驱动连接的第四磁铁46，所述第三磁铁和所述第二阀道的端部之间还设置有弹簧47，所述弹簧对所述第三磁铁的弹力方向与所述第四磁铁对所述第三磁铁的磁力方向相反。

进一步地，继续参考图6，所述三磁铁45设置在所述加热介质通道42和所述第二活塞244之间，所述第四磁铁和所述第三磁铁的相同磁极相对设置，所述弹簧为压簧，具体的，控制阀4的工作方式为：其中供给气路1内氧气流量增大时，阀杆25向远离控制阀4的方向滑动，从而使第三磁铁和第四磁铁的距离变大，磁力变小，从而第二阀杆在弹簧47的弹力作用下向靠近第二活塞的方向运动，使加热介质通道的流通面积增大，从而增大加热水源的流量；当氧气流量减小时时加热介质通道的流通面积减小，减小加热水源的流量，从而保证加热水源的流量与氧气的流通量相匹配，保证氧气的温度恒定。

进一步地，参考图2，作为具体的实施方式，所述气体加热装置3包括串连设置的第一换热器31和第二换热器32，所述第一换热器包括连接所述供给气路1的第一换热支路310及与人体呼气端连接的第二换热气路311，所述第二换热器32包括连通所述加热介质输送支路30的第三换热气路320及与连接所述供给气路1的第四换热支路321。

进一步地，所述第一换热支路310设置在所述第四换热支路321的上游。

通过这种设置方式，将患者呼出的气体通过管路连接气泵，通过气泵将患者呼出的热气输送至第一换热支路310，从而通过第一换热支路加热第二换热支路内的氧气，对氧气进行初步加热，然后氧气流入第二换热器的第四换热支路，第二换热器32的第三换热支路连通有加热水源，通过热水对氧气进一步加热，并且通过在加热水源的输送管路上设置所述控制阀4，通过控制阀控制加热水源的流量。

进一步地，参考图7，作为具体的实施方式，所述第二换热器的具体结构包括水槽3212，所述水槽3212的底部3215均匀间隔设置有多个流水孔3216，所述水槽的下方与每个流水孔均对应设置有液体腔3213，每个所述液体腔的底部均连接有导热管3214，所述水槽的下方还设置有加热腔，导热管3214位于所述加热腔内部，加热腔的进气口3201及出气口3202与供给气路连通，使供气气路内的氧气流入加热腔内与导热管进行换热，对氧气进行加热，其中水槽3212设置有进液口3210，每个导热管3214设置有伸出加热腔的出液口。

进一步地，参考图1、图2，作为具体的实施方式，所述气体流量检测装置2、气体加热装置3及气体加湿装置5沿所述供给气路1的供气方向顺次设置。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。