一种可调节排痰机振动气体发生装置的制作方法

本发明涉及医疗器械领域，具体是一种可调节排痰机振动气体发生装置。

背景技术：

呼吸系统的疾病会导致气道分泌物增多，如果未能将增多的分泌物及时清除，会导致气道阻塞，呼吸做功增加，引起呼吸肌肉疲劳，最后导致呼吸衰竭。咳嗽是人体排痰的一种方式，但是不少患者特别是年迈体弱患者往往难以凭借其自身的能力顺利咳痰，痰液不易排出而导致其它并发症，若不及时有效处置，则会引起严重后果。胸部物理疗法具有很长的临床应用史，非常有效，是各国改善呼吸道粘液清理功能的标准医学方法之一。叩击胸背部会引起肺脏的振动，这种振动可以传递到气道、并引起气道分泌物振动时，气道分泌物的流动性增加，这样流动的分泌物刺激气道粘膜后可以引起咳嗽，从而达到叩击背部诱发咳嗽、清除气道分泌物的目的，目前排痰背心是一种较为普遍的排痰装置，通过向背心内通入振动气体使背心振动从而叩击患者胸背部以达到排痰的目的。

现有气体振动发生装置体积过大过于笨重，不便于携带，对于气短痰多的体弱患者会造成携带不便的问题。其次，现有的气体振动发生装置多采用曲柄滑块或偏心轴加连杆等传动结构实现往复运动，那么装置的体积最小也需满足传动构件的安装空间加上行程空间，若要缩减体积，必须减小构件体积和缩减行程，然而减小构件体积和缩减行程就不能保证振动气体的流量和振动强度，是排痰效果不理想，而且，现有的气振动发生装置不能调节振动气体的振幅强度和频率，致使排痰背心叩拍力度和速度可调性差，适应性差。

综上，设计一种新型的排痰机气体振动发生装置是亟需解决的问题。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种可调节排痰机振动气体发生装置，有效的解决了目前气体振动发生装置体积过大过于笨重，振幅频率不可调的问题。

其解决的技术方案是，一种可调节排痰机振动气体发生装置,包括壳体，壳体内设有两块竖直的隔板，两块隔板将壳体分为左中右三个腔室，中间腔室上端开有两个左右布置的进气孔，下端开有一个排气孔，排气孔的孔口处安装有配气盘；中间腔室内安装有可左右滑动的活塞，活塞的上下表面分别和中间腔室的上下表面滑动贴合，活塞上左右并排开有竖向的左通孔和右通孔，活塞左右两侧分别设有横向的左导柱和右导柱，左导柱左端伸入左腔室内，右导柱右端伸入有腔室内，左导柱和右导柱内分别开有左横孔和右横孔，左横孔连通左腔室和左通孔，右横孔连通右腔室和右通孔；活塞底面开有竖向的左卡槽和右卡槽；

中间腔室的底面内安装有可上下移动的左卡块和可左右移动的左横杆，左横杆位于左卡块左侧，左卡块上开有横向盲孔，左横杆右端可插入横向盲孔内，左端连接有伸出底面上的左竖杆，左竖杆左侧安装有第一左压簧；左卡块下方安装有可在竖直面内转动的左杠杆，左杠杆的支点位于其中点处，左卡块下端和左杠杆右端连接且可沿杆长滑动，左杠杆右端安装有位于其下方的第二左压簧，中间腔室底面内开有横向的第一左气道，第一左气道左端和左腔室相通，右端设有竖向的第二左气道，第二左气道下端和第一左气道相通，第二左气道内滑动安装有左柱塞，左杠杆左端压在左柱塞上；中间腔室的底面内关于其中线对称安装有右卡块、右横杆、右竖杆、第一右压簧、右杠杆、第二右压簧、第一右气道、第二右气道和右柱塞。

本发明构思新颖，结构巧妙，体积轻巧易携带，振幅频率均可调节，且调节方便快速，相比于传统的排痰机气体振动发生装置具有显著的进步。

附图说明

图1为本发明俯视图。

图2为图1中活塞位于左位时的a-a剖视图。

图3为图1中活塞位于右位时的a-a剖视图。

图4为图1中活塞位于左位时的b-b剖视图。

图5为图1中活塞位于右位时的b-b剖视图。

图6为图2中c-c剖视图。

图7为图4中d处放大图。

图8为图4中e处放大图。

图9为图5中f处放大图。

图10为配气盘俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。

由图1至图10给出，本发明包括壳体1，壳体1内设有两块竖直的隔板2，两块隔板2将壳体1分为左中右三个腔室，中间腔室上端开有两个左右布置的进气孔3，下端开有一个排气孔4，排气孔4的孔口处安装有配气盘5；中间腔室内安装有可左右滑动的活塞6，活塞6的上下表面分别和中间腔室的上下表面滑动贴合，活塞6上左右并排开有竖向的左通孔7和右通孔8，活塞6左右两侧分别设有横向的左导柱9和右导柱10，左导柱9左端伸入左腔室内，右导柱10右端伸入有腔室内，左导柱9和右导柱10内分别开有左横孔11和右横孔12，左横孔11连通左腔室和左通孔7，右横孔12连通右腔室和右通孔8；活塞6底面开有竖向的左卡槽13和右卡槽14；

中间腔室的底面内安装有可上下移动的左卡块15和可左右移动的左横杆16，左横杆16位于左卡块15左侧，左卡块15上开有横向盲孔17，左横杆16右端可插入横向盲孔17内，左端连接有伸出底面上的左竖杆18，左竖杆18左侧安装有第一左压簧19；左卡块15下方安装有可在竖直面内转动的左杠杆20，左杠杆20的支点位于其中点处，左卡块15下端和左杠杆20右端连接且可沿杆长滑动，左杠杆20右端安装有位于其下方的第二左压簧22，中间腔室底面内开有横向的第一左气道23，第一左气道23左端和左腔室相通，右端设有竖向的第二左气道24，第二左气道24下端和第一左气道23相通，第二左气道24内滑动安装有左柱塞25，左杠杆20左端压在左柱塞25上；中间腔室的底面内关于其中线对称安装有右卡块26、右横杆27、右竖杆28、第一右压簧29、右杠杆30、第二右压簧31、第一右气道32、第二右气道33和右柱塞34。

为实现振动气体的振动强度可调，所述的第二左气道24左右并排布置多个且从左到右逐渐靠近左杠杆20的支点，每个左气道内均安装有一个左柱塞25，所述的第二右气道33左右并排布置多个且从右到左逐渐靠近右杠杆30的支点，每个右气道内均安装有一个右柱塞34；每个第二左气道24和第二右气道33内均安装有一个位于柱塞下方的球阀35。

所述的球阀35上固定连接操作杆36，操作杆36一端伸出壳体1外。

所述的配气盘5为圆盘状，配气盘5上开有多个轴向的通孔37，多个通孔37圆周均布。

为保证左右腔室内的气密性，所述的左导柱9和右导柱10和隔板2之间均安装有密封圈。

为实现两个卡块在和两个杠杆的滑动连接，所述的左杠杆20的右半段和右杠杆30的左半段沿杆长开有t型槽，左卡块15和右卡块26下端分别铰接有一个t型块，t型块卡装在t型槽内且可和杠杆同向转动。

本发明在具体使用时，两个进气孔3连接有同一个进气管，排气孔4孔口处的配气盘5下端连接有排气管，进气管接通气泵或其他高压气源，气泵由电机驱动；初始状态下，活塞6为与左位或右位，以下以活塞6初始状态为与左位为例介绍本发明的具体使用和工作过程。

活塞6位于左位时，左卡块15弹出卡进活塞6底面的左卡槽13内，使活塞6不能移动，右横杆27插入右卡块26的横向盲孔17内使右卡块26不能弹出，活塞6上左通孔7的上孔口和壳体1上左侧的进气孔3相通，下孔口和排气孔4错位从而封闭，活塞6上端面将右侧的进气孔3封闭，右通孔8的上孔口和进气孔3错位从而封闭，下孔口和排气孔4相通，此时启动气泵的电机，气泵向进气管内泵入气体，气体经由进气管、左通孔7和左横孔11进入壳体1的左腔室内，由于左通孔7的下孔口封闭，左腔室只能进气不能排气，随着气体的泵入，左腔室内的气压升高，气压通过第一左气道23和第二左气道24作用于左柱塞25的底部并推动左柱塞25向上移动，左柱塞25顶起左杠杆20的左端，使左杠杆20右端克服第二左压簧22的弹力向下运动，左杠杆20右端向下运动通过t型槽21带动左卡块15向下运动，随着左腔室内的气压逐渐升高，气压通过左柱塞25和左杠杆20拉动左卡块15逐渐下移，直至左卡块15完全退出左卡槽13外，此时左卡块15不再限位活塞6，由于左腔室内的气压大于右腔室内的气压，压力差将通过左导柱9和右导柱10的端面作用于活塞6上，活塞6在左右压差的作用下右移，活塞6右移的同时，左竖杆18在第一左压簧19的作用下向右移动，从而带动左横杆16右移插入左卡块15的横向盲孔17内，将左卡块15锁死在此位置使其不能弹出；活塞6快移动至最右侧时，活塞6右侧接触并推动右竖板克服第一右压簧29的弹力向右移动，右竖板带动右横板向右移动直至完全退出右卡块26的横向盲孔17，此时右卡槽14正好移动至右卡块26上方，在第二右压簧31的作用下右杠杆30左端弹起，右卡块26弹出卡进右卡槽14内，将活塞6定位于此位置，完成活塞6位置的切换；活塞6切换到右位后，左通孔7的上孔口和进气孔3错位封闭，下孔口和排气孔4相对从而接通，左腔室只能排气不能进气，同时左侧的进气孔3被活塞6上表面封闭，右通孔8的上孔口和右侧的进气孔3接通，下孔口和排气孔4错位封闭，右腔室只进气不能排气，从而实现左右腔室进气排气的切换；左腔室内的气体在气压的作用下经由左导管、左通孔7、排气孔4和配气盘5喷出，同时配气盘5转动实现排气管的交替接通和关闭，气体一股一股的喷出进入排痰背心内，从而实现排痰背心的振动；在左腔室排气的同时，右腔室内进气，左腔室的排气速度和右腔室的进气速度设置为同速，所以左腔室内压强逐渐下降，左柱塞25下方的压力逐渐减小，右腔室内压强逐渐上升，右柱塞34下方的压强逐渐升高，气压推动右柱塞34向上移动，右柱塞34顶起右杠杆30的右端，使右杠杆30左端克服第二右压簧31的弹力向下运动，右杠杆30左端向下运动通过t型槽21带动右卡块26向下运动，随着右腔室内的气压逐渐升高，气压通过右柱塞34和右杠杆30拉动右卡块26逐渐下移，直至右卡块26完全退出右卡槽14外，此时右卡块26不再限位活塞6，由于右腔室内的气压大于左腔室内的气压，压力差将通过左导柱9和右导柱10的端面作用于活塞6上，活塞6在左右压差的作用下左移，活塞6左移的同时，右竖杆28在第一右压簧29的作用下向左移动，从而带动右横杆27左移插入右卡块26的横向盲孔17内，将右卡块26锁死在此位置使其不能弹出；活塞6快移动至最左侧时，活塞6左侧接触并推动左竖板克服第一左压簧19的弹力向左移动，左竖板带动左横板向左移动直至完全退出左卡块15的横向盲孔17，此时左卡槽13正好移动至左卡块15上方，此时由于左柱塞25下方的压力随着左腔室的排气已经小于第二左弹簧的弹力，在第二左压簧22的作用下左杠杆20右端弹起，左卡块15弹出卡进左卡槽13内，将活塞6定位于此位置，完成活塞6位置的切换，实现左腔室蓄气，右腔室排气，如此循环实现气体在左右腔室内的加压和排气，在加压的同时不间断的为排痰背心提供振动气体。

若要调节左右腔室内的气体排出时的压强，则需要更换实际参与工作的左柱塞25和右柱塞34，柱塞越靠近杠杆的支点，其力矩越短，则其克服杠杆另一端的压簧的弹力顶起杠杆所需的力越大，相应的其下方所需的气压越大，即活塞6切换时腔室内的压强越大，反之，柱塞离支点越远，活塞6切换时腔室内压强越小；因此只需通过操作杆36控制不同柱塞下的球阀35开启或关闭，即可选择哪个柱塞工作，从而调节排出气体的压力；另外，还可以使多个柱塞同时工作以进一步减小活塞6切换时腔室内的压强，因此通过柱塞位置和数量的配合即可实现多档调节压强的目的，以满足不同使用者和使用情况的要求。

若要调节气体振动的频率，通过调节配气盘5电机的转速从而调节配气盘5的转速，使其接通关闭的频率加快或降低，即可调节振动气体的频率；为保证进气排气的平衡，在调节配气盘5转速的同时需要将气泵的转速调到与配气盘5相匹配的转速。

本发明具有以下显著地优点：

本发明体积小，轻便易携带；本明完全摒弃了现有的通过机械往复运动带动气膜振动产生振动气体的方式，采用了一种全新的方式，即增压后的气体间歇式喷出产生振动气体；本发明设计了左中右三个腔室，通过活塞的左右移动实现左右腔室的充气排气切换，又通过杠杆和卡块将腔室内的气压作为活塞切换的控制条件和动力，实现活塞的自动切换，从而实现左右腔室内交替充气排气，气体在腔室内增压后通过配气盘实现间歇式排出，从而使排痰背心产生振动，只需提高壳体强度，就可在很小的壳体空间内充入足量的气体，在缩小体积的同时还能保证振动气体的流量和强度。

振动气体的振幅、频率均可调；本发明沿杠杆设计可多个柱塞，巧妙的利用柱塞离杠杆支点越远其力矩越大的特性，调节卡块退出卡槽所需的腔室内压强的大小，从而调节活塞切换时腔室内的气体压强，实现腔室排气时的压强调节，即可调节气体振动时的振幅强度，而且，通过柱塞数量的组合，使可调范围进一步增大；另外，通过调节配气盘的转速即可调节气体振动的频率。

本发明构思新颖，结构巧妙，体积轻巧易携带，振幅频率均可调节，且调节方便快速，相比于传统的排痰机气体振动发生装置具有显著的进步。