一种呼吸机的空氧混合装置及方法

文档序号:9242345阅读:1212来源:国知局
一种呼吸机的空氧混合装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及呼吸机技术领域,尤其涉及一种呼吸机的空氧混合装置及方法。
【背景技术】
[0002]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,病人吸入的气体氧浓度高低对治疗效果有直接影响。现有技术中的具有空氧混合功能的便携式急救、转运呼吸机基本上是利用文丘里效应的原理达到吸入空气的目的,但此类呼吸机在空氧混合方面存在氧浓度可调分辨率低,只有纯氧和空氧两档调节,且空氧混合可达到的最低氧浓度较高,只能做到50%的氧浓度,而无法做到更低的冋题。

【发明内容】

[0003]本发明的第一个目的在于提供一种呼吸机的空氧混合装置,其可通过移动小喷嘴来调节大喷孔的大小,在不同的输出流量下选择不同的喷孔孔径,以达到较强的吸附能力和抗反压能力,相比于现有技术,在同样的输出流量和反压下可以达到较低的氧浓度,且在同一反压、不同流量下的氧浓度相对于现有技术的波动幅度小,稳定性较高。
[0004]本发明的第二个目的在于提供一种呼吸机的空氧混合方法,其可通过移动小喷嘴来调节大喷孔的大小,在不同的输出流量下选择不同的喷孔孔径,以达到较强的吸附能力和抗反压能力,相比于现有技术,在同样的输出流量和反压下可以达到较低的氧浓度,且在同一反压、不同流量下的氧浓度相对于现有技术的波动幅度小,稳定性较高。
[0005]为达第一个目的,本发明采用以下技术方案:
[0006]一种呼吸机的空氧混合装置,包括喉管,喉管的一端设置有空气进口和用于调节氧气流量的喷嘴组件,喉管的另一端设置有出气口,喷嘴组件包括嵌入喉管内的大喷嘴,大喷嘴内设置有小喷嘴,小喷嘴设置有小喷孔,小喷嘴的外壁与大喷嘴的端面处的内壁之间形成环形的大喷孔,小喷嘴可沿其轴向在大喷嘴内移动以调节大喷孔的大小。
[0007]其中,大喷嘴的轴线、小喷嘴的轴线均与喉管的轴线相重合。
[0008]其中,大喷嘴为两端开口的锥形筒,大喷嘴的大端面与喉管的端面平齐,大喷嘴的大端面沿径向向外延伸有环状凸缘,环状凸缘的外圆周面与喉管的内表面紧密配合。
[0009]其中,小喷嘴的一端设置有锥形部,锥形部的外壁与大喷嘴的小端面处的内壁之间形成环形的大喷孔,锥形部的最大外径大于大喷嘴的小端面处的内径,锥形部的最小外径小于大喷嘴的小端面处的内径。
[0010]其中,大喷嘴的大端面处的内壁设置有用于检测压力值的采样装置,采样装置连接有控制装置,控制装置可根据采样装置检测到的压力值控制小喷嘴的位移。
[0011]其中,小喷嘴的另一端设置有用于驱动小喷嘴沿其轴向移动的驱动装置,小喷嘴在靠近驱动装置的侧壁沿径向设置有通孔,通孔与小喷孔相导通。
[0012]其中,驱动装置为音圈电机,音圈电机与小喷嘴之间设置有复位弹簧。
[0013]为达第二个目的,本发明采用以下技术方案:
[0014]一种呼吸机的空氧混合方法,包括以下步骤:
[0015](I)、提供一个喉管,喉管的一端设置有空气进口和用于调节氧气流量的喷嘴组件,喉管的另一端设置有出气口,喷嘴组件包括嵌入喉管内的大喷嘴,大喷嘴内设置有小喷嘴,小喷嘴设置有小喷孔,小喷嘴的外壁与大喷嘴的端面处的内壁之间形成环形的大喷孔,小喷嘴可沿其轴向在大喷嘴内移动以调节大喷孔的大小;
[0016](2)、从喷嘴组件输入高压氧气,利用高压氧气从喷嘴组件喷出时产生的负压,从空气进口吸入大气中的空气,并与输入的高压氧气混合;
[0017](3)、通过移动小喷嘴以调节大喷孔的大小,当小喷嘴的外壁与大喷嘴的端面处的内壁抵触,即大喷孔的面积为零时,高压氧气从小喷孔喷出;当大喷孔的面积大于小喷孔的面积时,高压氧气从大喷孔喷出;
[0018](4)、高压氧气与空气混合形成的混合气体从出气口输出。
[0019]其中,小喷嘴连接有用于驱动小喷嘴沿其轴向移动的驱动装置,驱动装置为音圈电机,音圈电机与小喷嘴之间设置有复位弹簧。
[0020]其中,大喷嘴在大喷孔的前端设置有用于检测压力值的采样装置,采样装置连接有控制装置,控制装置可根据采样装置检测到的压力值控制小喷嘴的位移。
[0021]本发明的有益效果:一种呼吸机的空氧混合装置,包括喉管,喉管的一端设置有空气进口和用于调节氧气流量的喷嘴组件,喉管的另一端设置有出气口,喷嘴组件包括嵌入喉管内的大喷嘴,大喷嘴内设置有小喷嘴,小喷嘴设置有小喷孔,小喷嘴的外壁与大喷嘴的端面处的内壁之间形成环形的大喷孔,小喷嘴可沿其轴向在大喷嘴内移动以调节大喷孔的大小。当输出流量较大时,可调节小喷嘴向背离喉管的方向移动,直至大喷孔的面积大于小喷孔的面积,高压氧气从大喷孔喷出,此时,在同样的输出流量和反压下,本发明相对于现有技术,可达到较低的氧浓度,同时采用了较大的喷孔孔径,避免了现有技术的孔径较小而导致的输出流量偏小的问题,可以实现较大的潮气量;当输出流量较小时,可调节小喷嘴向靠近喉管的方向移动,直至小喷嘴的外壁与大喷嘴的端面处的内壁抵触,即大喷孔的面积为零,高压氧气从小喷孔喷出,此时,在同样的输出流量和反压下,本发明相对于现有技术,采用了较小的喷孔孔径,可产生较强的吸附能力和抗反压能力,从空气进口吸入的空气较多,以达到较低的氧浓度。本发明的呼吸机的空氧混合装置及方法,可通过移动小喷嘴来调节大喷孔的大小,在不同的输出流量下选择不同的喷孔孔径,以达到较强的吸附能力和抗反压能力,相比于现有技术,在同样的输出流量和反压下可以达到较低的氧浓度,且在同一反压、不同流量下的氧浓度相对于现有技术的波动幅度小,稳定性较高。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的空氧混合装置的结构示意图。
[0023]图2是图1中A处的局部放大图。
[0024]图3是本发明的空氧混合装置在不同反压、不同流量下的氧浓度示意图。
[0025]图4是现有技术的呼吸机在不同反压、不同流量下的氧浓度示意图。
[0026]附图标记如下:
[0027]1-喉管;11_空气进口 ;12_出气口 ;2_大喷嘴;21_大喷孔;22_环状凸缘;3_小喷嘴;31-小喷孔;32_锥形部;33_通孔;4_采样装置;5_音圈电机;6_复位弹簧
【具体实施方式】
[0028]下面结合图1至图4并通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0029]一种呼吸机的空氧混合装置,如图1和图2所示,包括喉管1,喉管I的一端设置有空气进口 11和用于调节氧气流量的喷嘴组件(未图示),喉管I的另一端设置有出气口12,喷嘴组件包括嵌入喉管I内的大喷嘴2,大喷嘴2内设置有小喷嘴3,小喷嘴3设置有小喷孔31,小喷嘴3的外壁与大喷嘴2的端面处的内壁之间形成环形的大喷孔21,小喷嘴3可沿其轴向在大喷嘴2内移动以调节大喷孔21的大小。
[0030]从喷嘴组件输入高压氧气,利用高压氧气从喷嘴组件喷出时产生的负压,从空气进口 11吸入大气中的空气,并与输入的高压氧气混合,高压氧气与空气混合形成的混合气体从出气口 12输出。当输出流量较大时,可调节小喷嘴3向背离喉管I的方向移动,直至大喷孔21的面积大于小喷孔31的面积,高压氧气从大喷孔21喷出,此时,在同样的输出流量和反压下,本发明相对于现有技术,可达到较低的氧浓度,同时采用了较大的喷孔孔径,避免了现有技术的孔径较小而导致的输出流量偏小的问题,可以实现较大的潮气量;当输出流量较小时,可调节小喷嘴3向靠近喉管I的方向移动,直至小喷嘴3的外壁与大喷嘴2的端面处的内壁抵触,即大喷孔21的面积为零,高压氧气从小喷孔31喷出,此时,在同样的输出流量和反压下,本发明相对于现有技术,采用了较小的喷孔孔径,可产生较强的吸附能力和抗反压能力,从空气进口 11吸入的空气较多,以达到较低的氧浓度。
[0031]本实施例中,大喷嘴2的轴线、小喷嘴3的轴线均与喉管I的轴线相重合,使得喷出的高压氧气位于喉管I的中心位置,便于与吸入的空气混合。
[0032]本实施例中,大喷嘴2为两端开口的锥形筒,大喷嘴2的大端面与喉管I的端面平齐,大喷嘴2的大端面沿径向向外延伸有环状凸缘22,环状凸缘22的外圆周面与喉管I的内表面紧密配合,以避免大喷嘴2与喉管I之间漏气。
[0033]本实施例中,小喷嘴3的一端设置有锥形部32,锥形部32的外壁与大喷嘴2的小端面处的内壁之间形成环形的大喷孔21,锥形部32的最大外径大于大喷嘴2的小端面处的内径,锥形部32的最小外径小于大喷嘴2的小端面处的内径。锥形部32的设置,使得通过移动小喷嘴3来调整锥形部32的位置,以调节大喷孔21的面积。
[0034]本实施例中,大喷嘴2的大端面处的内壁设置有用于检测压力值的采样装置4,采样装置4可以检测喷孔前端的背压,采样装置4连接有控制装置(未图示),控制装置可根据采样装置4检测到的压力值控制小喷嘴3的位移,以使本装置达到理想的吸附能力和抗反压能力。
[0035]本实施例中,小喷嘴3的另一端设置有用于驱动小喷嘴3沿其轴向移动的驱动装置;优选地,驱动装置为音圈电机5,音圈电机5与小喷嘴3之间设置有复位弹簧6。小喷嘴3在可音圈电机5的驱动下沿轴向移动,并可在复位弹簧6的作用力下复位。初始状态时,在复
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