一种气体振荡装置及医疗器械的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种气体振荡装置及医疗器械。

背景技术：

在医疗仪器中，有一种高频正弦振荡通气机。高频正弦通气以小于正常人机体的生理潮气量并以数倍于正常机体的呼吸频率来维持机体气体交换，其有别于传统的呼吸机。要实现正弦振荡通气，一般由活塞泵或扬声器隔膜产生，该技术为高频通气机的关键技术之一。

但是，现有的气体振荡装置的气体开关一般由电子器件触发来实现开与关，从而保障通气的流畅性配合，实现过程中需要用机械结构与电子线路配合，总体设计复杂。开关有软件控制，存在失效风险从而不能动作或乱动作。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种气体振荡装置，旨在降低气体开关的复杂程度和设备运行成本。

本发明的另一目的在于提供一种医疗器械，其结构简单，运行成本低。

本发明是这样实现的：

一种气体振荡装置，包括机体，机体上设置有气体腔室、导气件、驱动机构、进气管路和出气管路，驱动机构用于驱动导气件在气体腔室内滑动以实现进气和出气；

导气件具有与驱动机构相连的驱动端和与气体接触的压气端，气体腔室正对导气件的压气端的壁面上设置有进气口和用于使气体腔室和出气管路连通的振荡气体出气口，进气口与进气管路连通；

气体腔室内固定有用于封盖进气口的进气弹性件，进气弹性件靠近气体腔室的一侧固定有进气压板，进气压板的尺寸小于进气弹性件的尺寸以使进气压板不封闭进气口；

气体腔室的外壁上还固定有用于封盖出气口的出气弹性件，出气弹性件远离气体腔室的一侧固定有出气压板，出气压板的尺寸小于出气弹性件的尺寸以使出气压板不封闭出气口。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，进气口与出气口的个数均为多个，且多个进气口环绕进气弹性件，多个出气口环绕出气弹性件，进气压板位于多个进气口围成的空间内，出气压板位于多个出气口围成的空间内。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，导气件靠近进气口和出气口的一端包覆有隔离膜。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，隔离膜远离导气件的一端还固定有隔离压板，隔离压板与导气件固定连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，机体包括下端盖和与下端盖固定连接的阀盖，阀盖的一侧设置有喷嘴，喷嘴的进气端与出气管路连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，下端盖和阀盖之间还设置有密封环，隔离膜延伸至气体腔室的外侧且与密封环相连。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，驱动机构为正弦驱动机构，正弦驱动机构用于驱动导气件在气体腔室内运动形成正弦形压力变化的气体。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，正弦驱动机构包括电机、偏心轮体、平衡锤和连杆，电机的输出端与偏心轮体相连，连杆的两端分别与偏心轮体和导气件相连，平衡锤固定于偏心轮体上。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，导气件包括活塞本体和活塞环，活塞环固定于活塞本体靠近进气口的一端，活塞本体为空心塞体。

一种医疗器械，包括用于与人体鼻腔连通的输气管路和上述气体振荡装置，输气管路的进气端与出气管路的出口连通。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的气体振荡装置，其在机体上设置有气体腔室、导气件、驱动机构、进气管路和出气管路，驱动机构驱动导气件在气体腔室内滑动以实现从进气管进气和从出气管出气，导气件在气体腔室内向下滑动时进气弹性件向气体腔室一侧发生变形，使进气管路与气体腔室连通，导气件在气体腔室内向上滑动时出气弹性件向气体腔室外侧方向发生变形，使出气管路与气体腔室连通。通过上述过程实现气体振荡装置进气和出气的过程，结构简单，运行成本低且噪声小，避免了由软件控制开关导致的失效风险。本发明还提供了一种医疗器械，其包括上述气体振荡装置，可以作为用于人体的通气机使用，同样具备上述优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的气体振荡装置的第一结构示意图；

图2是图1中气体振荡装置的局部结构示意图；

图3是图1中气体振荡装置的第二结构示意图；

图4是图1中驱动机构的结构示意图；

图5是图4中连杆的结构示意图。

图标：100-气体振荡装置；110-机体；112-下端盖；114-阀盖；115-喷嘴；116-密封环；120-气体腔室；121-进气弹性件；122-进气口；123-进气压板；124-出气口；125-出气弹性件；127-出气压板；130-驱动机构；131-电机；132-偏心轮体；133-平衡锤；134-连杆；135-磁铁；136-连杆轴；137-衬套；140-导气件；141-隔离膜；142-驱动端；143-隔离压板；144-压气端；145-活塞本体；146-胶衬套；147-活塞环；150-进气管路；160-出气管路。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参照图1和图2，本发明实施例提供了一种气体振荡装置100，包括机体110，机体110上设置有气体腔室120、导气件140、驱动机构130、进气管路150和出气管路160，驱动机构130用于驱动导气件140在气体腔室120内滑动以实现进气和出气。具体地，气体腔室120通过进气管路150与外界连通，气体腔室120通过出气管路160将气体输出，驱动机构130驱动导气件140在气体腔室120内滑动实现腔室内气体的压力变化，进而进行气体的吸入和排出。

进一步地，导气件140具有与驱动机构130相连的驱动端142和与气体接触的压气端144，气体腔室120正对导气件140的压气端144的壁面上设置有进气口122和用于使气体腔室120和出气管路160连通的振荡气体出气口124，进气口122与进气管路150连通。气体腔室120内固定有用于封盖进气口122的进气弹性件121，进气弹性件121靠近气体腔室120的一侧固定有进气压板123，进气压板123的尺寸小于进气弹性件121的尺寸以使进气压板123不封闭进气口122；气体腔室120的外壁上还固定有用于封盖出气口124的出气弹性件125，出气弹性件125远离气体腔室120的一侧固定有出气压板127，出气压板127的尺寸小于出气弹性件125的尺寸以使出气压板127不封闭出气口124。

需要说明的是，导气件140在气体腔室120内向下滑动时进气弹性件121向气体腔室120一侧发生变形，使进气管路150与气体腔室120连通，导气件140在气体腔室120内向上滑动时出气弹性件125向气体腔室120外侧方向发生变形，使出气管路160与气体腔室120连通。通过上述过程实现气体振荡装置100进气和出气的过程，结构简单，运行成本低且噪声小，避免了由软件控制开关导致的失效风险。

需要补充的是，本发明提供的气体振荡装置100在进出气过程中不会产生气体的回流，特别是进气压板123和出气压板127的设置防止进气弹性件121和出气弹性件125在压力变化过程中产生反复的振荡，也避免了气体流动产生涡流，使整个气体振荡装置100运行平稳。

进一步地，进气口122与出气口124的个数均为多个，且多个进气口122环绕进气弹性件121，多个出气口124环绕出气弹性件125，进气压板123位于多个进气口122围成的空间内，出气压板127位于多个出气口124围成的空间内。气体腔室120可以为圆柱形腔体，导气件140的形状与气体腔室120的形状相适应，进气弹性件121和出气弹性件125也为圆形薄片，可以为厚度较薄的乳胶薄片，如厚度为2-5mm。

此外，进气口122环绕进气弹性件121，进气压板123位于多个进气口122围成的圆形空间，使进气压板123不影响进气口122的打开进气，同样出气口124的设置也与进气口122相似，只是出气弹性件125和出气压板127的设置位置与出气端的设置位置相反，出气弹性件125位于出气口124的上方，使导气件140向上滑动时气体压力大于外界大气压，气体腔室120的气体从出气口124排出。

进一步地，导气件140靠近进气口122和出气口124的一端包覆有隔离膜141。由于活塞与汽缸体的摩擦运动而产生的大量热质，这些热质极易与摩擦零件中的润滑油分解而产生有害气体(如二氧化硫)，通过隔离膜141实现有害气体与通气管道隔离，防止有害气体的输出。

进一步地，隔离膜141远离导气件140的一端还固定有隔离压板143，隔离压板143与导气件140固定连接。隔离压板143的设置可以有效减少高频谐波。具体地，隔离压板143通过螺栓等固定件与导气件140的一端固定，固定件穿过隔离膜141，因此隔离压板143还起到了使隔离膜141和导气件140连接稳固的作用。

进一步地，请结合图1-图3，机体110包括下端盖112和与下端盖112固定连接的阀盖114，阀盖114的一侧设置有喷嘴115，喷嘴115的进气端与出气管路160连通。在阀盖114的一侧设置喷嘴115是气体腔室120内产生的气体通过出气管路160和喷嘴115后输出，可以另外的输气管路相连，输送至目的区域。

请再次参照图2，下端盖112和阀盖114之间还设置有密封环116，隔离膜141延伸至气体腔室120的外侧且与密封环116相连。通过隔离膜141和密封环116实现下端盖112和阀盖114之间的密封，防止通过下端盖112和阀盖114的连接处进气或外泄。

进一步地，导气件140包括活塞本体145和活塞环147，活塞环147固定于活塞本体145靠近进气口122的一端，活塞本体145为空心塞体。活塞环147通过螺栓等固定件与活塞本体145固定，这样可以在保证导气件140整体尺寸的前提下降低活塞本体145的尺寸，起到减轻重量的作用。同样，活塞本体145为空心的塞体也是为了减轻导气件140的重量。在活塞本体145和机体110的壳体之间还设置有胶衬套146，起到填充和密封作用。

进一步地，请参照图4和图5，驱动机构130为正弦驱动机构，正弦驱动机构用于驱动导气件140在气体腔室120内运动形成正弦形压力变化的气体。高频正弦通气以小于正常人机体的生理潮气量并以数倍于正常机体的呼吸频率来维持机体气体交换，正弦驱动机构的结构可以参照现有的用于产生正弦形压力变化的气体的装置。

具体地，正弦驱动机构包括电机131、偏心轮体132、平衡锤133和连杆134，电机131的输出端与偏心轮体132相连，连杆134的两端分别与偏心轮体132和导气件140相连，平衡锤133固定于偏心轮体132上。当电机131转动时带动偏心轮体132旋转，在偏心轮体132上安装有离中心一定距离的偏心轴，当连杆134按照正弦规律作上下运动，使得腔室空间按照正弦规律变化，从而得到正弦压力的振荡气体。其整个运作原理与现有的用于产生正弦形压力变化的气体的装置大致相同。

此外，连杆134上的磁铁135，连杆134一端的连杆轴136，与机体110内壁相连的衬套137等部件，请参照图中结构和现有的气缸内部结构，在此不做过多赘述。

本发明实施例还提供了一种医疗器械，包括用于与人体鼻腔连通的输气管路和上述气体振荡装置100，输气管路的进气端与出气管路160的出口连通。本医疗器械可以作为通气机供病人使用，结构简单，运行成本低且噪声小，避免了由软件控制开关导致的失效风险。

综上所述，本发明提供了一种气体振荡装置，其在机体上设置有气体腔室、导气件、驱动机构、进气管路和出气管路，驱动机构驱动导气件在气体腔室内滑动以实现从进气管进气和从出气管出气，导气件在气体腔室内向下滑动时进气弹性件向气体腔室一侧发生变形，使进气管路与气体腔室连通，导气件在气体腔室内向上滑动时出气弹性件向气体腔室外侧方向发生变形，使出气管路与气体腔室连通。气体振荡装置通过进气端和出气端相反位置的部件设置实现进气和出气的过程，结构简单，运行成本低且噪声小，避免了由软件控制开关导致的失效风险。本发明还提供了一种医疗器械，其包括上述气体振荡装置，可以作为用于人体的通气机使用，同样具备上述优点。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。