气路结构、气体流量调节装置及具有该装置的呼吸机的制作方法

本实用新型涉及医疗器械领域，尤其涉及一种气路结构、气体流量调节装置及具有该装置的呼吸机。

背景技术：

呼吸机作为一项能人工替代自主通气功能的有效手段，已普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏中，在现代医学领域占有十分重要的位置。

目前大部分的呼吸机通过比例阀调节气体流量，为了得到特定流量的气体（比如氧气、笑气等气体），对比例阀的要求较高，从而使成本随之升高。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种气路结构、气体流量调节装置及具有该装置的呼吸机。旨在实现对气体流量精确调控的同时降低设备成本。

一种气路结构，包括：第一进气口、第一过滤器、调压阀、容腔、比例阀、第二过滤器和流量传感器；

所述第一进气口与第一气源连接；

所述第一过滤器与所述第一进气口紧邻设置，用于过滤从所述第一进气口进入的气体；

所述调压阀用于调节过滤后的气体的压力；

所述容腔设置在所述调压阀和所述比例阀之间，用于储存所述调压阀的出气口的气体；

所述比例阀用于调节所述容腔的第一出气口的气体的压力；

所述第二过滤器设置在所述流量传感器的进气口，用于过滤所述流量传感器的进气口的气体；

所述流量传感器，用于检测所述比例阀的出气口的气体的流量。

所述流量传感器的出气口与风机的进气口连接。

所述第一气源为高压氧气源。

所述气路结构还包括针阀和开关阀，所述针阀的进气口与所述容腔的第二出气口连接，所述针阀的出气口与所述开关阀的进气口连接，所述开关阀的出气口与雾化接口连接。

所述开关阀的出气口设置有第一快插直角接头，所述开关阀的出气口通过所述第一快插直角接头与所述雾化接口连接。

所述气路结构还包括第二进气口，所述第二进气口的一端与第二气源连接，所述第二进气口的另一端与流量传感器连接。

所述第二气源为低压氧气源。

所述第二进气口设置有第二快插直接接头，所述第二进气口通过所述第二快插直角接头与所述第二气源连接。

一种气体流量调节装置，包括上述气路结构。

一种呼吸机，包括上述气体流量调节装置。

本实用新型提供的一种气路结构、气体流量调节装置及具有该装置的呼吸机，所述气路结构包括：第一进气口、第一过滤器、调压阀、容腔、比例阀、第二过滤器和流量传感器；所述第一进气口与第一气源连接；所述第一过滤器与所述第一进气口紧邻设置，用于过滤从所述第一进气口进入的气体；所述调压阀用于调节过滤后的气体的压力；所述容腔设置在所述调压阀和所述比例阀之间，用于储存所述调压阀的出气口的气体；所述比例阀用于调节所述容腔的第一出气口的气体的压力；所述第二过滤器设置在所述流量传感器的进气口，用于过滤所述流量传感器的进气口的气体；所述流量传感器与所述比例阀连接，用于检测所述比例阀的出气口的气体的流量。本实用新型在气路结构中比例阀的前端增加调压阀和容腔，气体经过调压阀调压，使气体压力降低并稳定在设定范围，从调压阀的出气口出来的气体通过容腔再进入比例阀的进气口，容腔的存在可以减弱比例阀的进气口的气流震动，进一步稳定了气体的压力，从而为比例阀的性能的发挥和比例阀的精确控制提供了极大的便利，在保证气体流量精确调控的同时降低了对比例阀性能的要求，从而降低了成本。

附图说明

图1为一个实施例的气路结构的示意图；

图2为一个实施例的气体流量调节装置的立体示意图；

图3为图2中气体流量调节装置的一剖面立体图；

图4为图2中气体流量调节装置的另一剖面立体图；

附图标记说明：

气体流量调节装置10；

气路结构100；

第一进气口101；第一过滤器102；调压阀103；容腔104；比例阀105；第二过滤器106；流量传感器107；针阀108；开关阀109；第一快插直角接头110；第二进气口111；第二快插直角接头112；

NIST接头的入口A；调压阀的进气口B；调压阀的出气口C；容腔的第一出气口D；容腔的第二出气口E；针阀的进气口F；针阀的出气口G；开关阀的进气口H；开关阀的出气口W；第一快插直角接头的进气口J；第一快插直角接头的出气口K；比例阀的进气口L；比例阀的出气口M；流量传感器的进气口N；流量传感器的出气口O；第二快插直角接头的进气口P；第二快插直角接头的出气口Q；

第一气源200；

风机进气口300；

第二气源400；

雾化接口500；

单向阀600。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参照附图详细描述本实用新型提供的一种气路结构及包含该气路结构的气体流量调节装置。

如图1所示，根据本实用新型实施例的气路结构100，包括：第一进气口101（在图1中未示出）、第一过滤器102、调压阀103、容腔104、比例阀105、第二过滤器106和流量传感器107；第一进气口101与第一气源200连接；第一过滤器102与第一进气口101紧邻设置，用于过滤从第一进气口101进入的气体；调压阀103用于调节过滤后的气体的压力；容腔104设置在调压阀103和比例阀105之间，用于储存调压阀的出气口C（在图1中未示出）的气体；比例阀105用于调节容腔的第一出气口D（在图1中未示出）的气体的压力；第二过滤器106设置在流量传感器的进气口N（在图1中未示出）处，用于过滤流量传感器的进气口N的气体；流量传感器107，用于检测比例阀的出气口M（在图1中未示出）的气体的流量。

具体地，第一进气口101与第一气源200连接，本实施例中第一进气口101安装有NIST（Non-Interchangeable screw-threaded）接头（专用螺纹制式接头）（如图2至图4所示），第一进气口101通过NIST接头连接第一气源200，第一气源200可以为高压氧气源、高压空气源或者高压笑气源等，本实施例中，第一气源200为高压氧气源。第一过滤器102设置在第一进气口101的后端，且与第一进气口101紧邻设置，第一过滤器102用于过滤从第一进气口101进入的气体，本实施例中，第一过滤器为烧结铜过滤器，烧结铜过滤器由铜合金粉末高温烧结而成，过滤精度高，透气性好，机械强度高，材料利用率高。调压阀103用于调节过滤后的气体的压力，使气体稳定在一定的压力值范围内，该压力值范围与调压阀的开度相关，可以根据需要预先设置调压阀的开度进而达到需要的气体的压力范围。本实施例中，高压氧气源的氧气压力为280 kpa至600kpa，经过调压阀之后，氧气压力稳定在170kpa至250kpa。容腔104为具有一定体积的腔体，设置在调压阀103和比例阀105之间，从调压阀103出来的气体经过容腔104再到达比例阀105，容腔104减弱了气体的震动，进一步稳定了气体的压力，气体到达比例阀105，通过比例阀105将气体流量调节到设定值，从比例阀105出来的设定流量的气体，经过第二过滤器106和流量传感器的进气口N（如图4所示），流量传感器107检测气体的流量，当气体的流量达到设定值时，气体从流量传感器的出气口O出来，流量传感器的出气口O与风机进气口连接，气体进入风机进气口。对于气体流量相同的设定值，通过本实用新型提供的气路结构，气体在进入比例阀之前气体压力被降低和稳定，从而降低了对比例阀的性能要求，进而降低了设备成本。

在一些实施例中，气路结构100还包括针阀108和开关阀109，针阀的进气口F与容腔的第二出气口E连接，针阀的出气口G与开关阀的进气口H连接，开关阀的出气口W与雾化接口500连接。具体地，气体从容腔的第二出气口E出来，从针阀的进气口F进入针阀108，通过调节针阀108的开度来控制气体的流量大小，气体从针阀的出气口G出来，从开关阀的进气口H进入开关阀109，开关阀109控制次支路的通断，当开关阀109开启时，气体从开关阀的出气口W出来并流入雾化接口500，为病人提供雾化所需的特定流量的气体。进一步地，开关阀的出气口W设置有第一快插直角接头110（如图2所示），开关阀的出气口W通过第一快插直角接头110与雾化接口连接。具体地，气体从开关阀的出气口W出来，从第一快插直角接头的进气口J进入第一快插直角接头110，再从第一快插直角接头的出气口K出来并进入雾化接口500。

在一些实施例中，气路结构100还包括第二进气口111，第二进气口的一端与第二气源400连接，第二进气口的另一端与流量传感器107连接。进一步地，第二气源400为低压氧气源。具体地，无高压氧气源时，低压氧气通过第二进气口的一端进入第二进气口111，从第二进气口的另一端流出并进入流量传感器107，低压氧气再从流量传感器107流出并进入风机进气口300，在第二进气口111与第二气源400之间可以设置单向阀600，用于控制该支气路的通断。在第二进气口111处可以设置第二快插直角接头112，第二气源400通过单向阀600，通过第二快插直角接头112，进入第二进气口111。

图2至图4为本实用新型提供的一种包含上述气路结构的气体流量调节装置10。该气体流量调节装置10还包括驱动电路和控制器。控制器、驱动电路、比例阀、流量传感器依次连接，且控制器与驱动电路双向连接，控制器和流量传感器连接；流量传感器、驱动电路分别能将气体流量、电流反馈给控制器，形成一个基于流量、电流反馈的双闭环控制系统，实现对比例阀的控制。

下面参照图2至图4描述包含上述气路结构的气体流量调节装置调节气体流量的过程。第一气源的气体通过NIST接头的入口A进入，经过第一过滤器102过滤进入气道，从调压阀的进气口B进入调压阀103后，经过调压阀103进行调压，然后从调压阀的出气口C进入容腔104，容腔104的存在可以减弱比例阀的进气口L处气流的震动，从而进一步稳定气体的压力，气体在容腔处分为两个支路，一支路从容腔的第一出气口D出去、通过比例阀的进气口L，进入比例阀105，控制器输出一个控制量给驱动电路，驱动电路将信号放大后控制比例阀105调节气体的流量的输出，气体经过比例阀105调节后，从比例阀的出气口M输出调节后的流量的气体，调节后的流量的气体通过流量传感器的进气口N进入流量传感器107，流量传感器107采集输出的流量值并反馈到控制器，同时，为了加快比例阀103的调节速度，能够快速地到达目标流量，驱动电路将控制电流反馈给控制器，控制器对反馈的实际气体流量和反馈的电流进行处理，然后输出控制量给驱动电路，实现对气体流量精准、快速地调节和控制，当气体流量达到目标流量时，目标流量的气体从流量传感器的出气口O流出，通过风机进气口300进入风机；另一支路从容腔的第二出气口E出去、通过针阀的进气口F，进入针阀108，针阀108是一个锥形开口，可以通过调节针阀的开度来控制气体的气流大小，气体从针阀的出气口G出来，从开关阀的进气口H进入开关阀109，开关阀109用来控制此支路的通断，开关阀109开启时，气体从开关阀的出气口W出来经过第一快插直角接头的进气口J进入第一快插直角接头110，第一快插直角接头110连接雾化接口500，为病人提供雾化所需要的气体流量。特殊情况下，无第一气源高压氧气源时，可通过第二进气口111处的第二快插直角接头连接低压氧气源，低压氧气源的低压氧气通过单向阀600，经第二快插直角接头的进气口P进入第二快插直角接头110，从第二快插直角接头的出气口Q出来，进入流量传感器的进气口N，再从流量传感器的出气口Q输出低压氧气流。

本实用新型提供的一种气路结构及包含该气路结构的气体流量调节装置，通过在比例阀的前端增加调压阀和容腔，气体经过调压阀调压，使气体压力降低并稳定在设定范围，从调压阀的出气口出来的气体通过容腔再进入比例阀的进气口，容腔的存在可以减弱比例阀的进气口的气流震动，进一步稳定了气体的压力，从而为比例阀的性能的发挥和比例阀的精确控制提供了极大的便利，在保证气体流量精确调控的同时降低了对比例阀性能的要求，从而降低了设备成本。气路中增加针阀和开关阀，针阀和开关阀通过第一快插直角接头与雾化接口连接，可以为病人提供雾化所需的气体；该气路结构通过第二快插直角接头与单向阀和第二气源连接，可以为病人提供所需的第二气体。

本实用新型提供的呼吸机，包括本实用新型提供的气体流量调节装置。

具有上述气体流量调节装置的呼吸机，通过调压阀、容腔和比例阀能够将第一气源的气体转换成压力稳定，流量可控的的气体，供呼吸机后续模块进行处理。具有上述气体流量调节装置的呼吸机的针阀和开关阀通过第一快插直角接头与雾化接口连接，方便病人通过呼吸机进行雾化药物治疗。在特殊情况下，还可以接入第二气源低压氧气源，为病人供氧。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。