一种多功能呼吸训练器的制作方法

本发明涉及一种医疗器械，特别是一种多功能呼吸训练器。

背景技术：

尘肺等职业病，或者慢性疾病、劳累、不良的生活习惯、年老等因素均影响人体的肺功能，导致肺活量的降低，引起浅呼吸的通气方式，进而诱发多种疾病，因此进行呼吸功能的锻炼很有必要，呼和吸都是肺部的活动，肺位于胸腔内，被许多肌肉包裹和连接着，这些肌肉称为呼吸肌。它们的紧张和松弛，改变着胸廓的大小，操纵着空气的吸入和排出。呼吸训练器采用阻抗训练基础原理，使用者透过吸气训练器吸气时需费力去抵抗训练器设定的阻抗，以增加吸气肌力，借此增加呼吸肌强度与耐受度。现有技术中呼吸训练器功能较为单一，使用效果不佳，存在以下缺陷：①在呼气训练和吸气训练上分别设置吹气口和吸气口，再进行吸起或呼气训练时，要更换不同的呼吸口，另外为了保持卫生需要定期对呼吸口进行清洗、消毒，两个呼吸口也增加了清洗、消毒的工作量，使用较为不便；②呼吸阻抗无法调节，不能够适应不同的使用者，尤其是对于不同分期的尘肺患者，无法根据病情进行调试；③无法观测呼气量和吸气量，起不到锻炼肺活量的效果；④没有计数功能，因此在使用一段时间后，使用者往往不知道已经呼气(或吸气)训练的次数，次数过少起不到锻炼效果，次数过多可会造成身体疲劳反而不利于身体的康复，无法在使用过程中根据使用者的自身情况合理设置锻炼的次数。

技术实现要素：

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种多功能呼吸训练器。

本发明解决其技术问题的技术方案是：包括气阀、储气瓶和瓶盖；所述的储气瓶为上方开口的瓶子；所述的瓶盖位于储气瓶的上方，瓶盖与储气瓶密封连接；所述的气阀固定在储气瓶的侧壁上，包括阀体、阀芯、气阀弹簧、调节螺柱和吹气管；所述的阀体中间设有竖直圆柱形的空腔，空腔下端密封，所述的阀芯位于该空腔内，所述的阀芯两端各设有气阀弹簧；所述的调节螺柱上设有螺纹，阀体中间空腔的上端设有与调节螺柱相匹配的螺纹，调节螺柱位于阀体空腔的上端并且通过螺纹结构相连接；所述的调节螺柱轴心处设有通气孔；所述的阀芯包括三个粗段和两个细段，按照粗-细-粗-细-粗的循序排列，粗段与阀体侧壁之间形成气密性连接；阀体空腔侧壁上从上至下依次设有6个开口，分别为a～f口；自然状态时a、b口位于阀芯的上方细段处，c口位于阀芯中间粗段处，d、e口位于阀芯下方细段处，f口位于阀芯的下方；其中a、e两个开口连通阀体外的空气，c口与f口相连通；所述的吹气管下端安装在阀体上，吹气管的内腔与c口、f口相连通；储气瓶侧壁上分别设有两个孔，即上孔和下孔；这两个孔上分别设有螺纹管，所述的螺纹管外壁分成两段，分别为粗段和细段，其中粗段部分外径大于储气瓶侧壁孔的直径，细段小于储气瓶侧壁孔直径，细段外壁上设有螺纹；所述的阀体上分别设有与两个螺纹管相适应的螺纹孔，上方螺纹孔连通b口，下方螺纹孔连通d口；螺纹管的粗段位于储气瓶内，细段穿过储气瓶侧壁上的孔与阀体上螺纹孔相连接，通过螺纹管实现了阀体与储气瓶的实体连接和内部空腔的连通；储气瓶内设有气球，气球的口部套在下方的螺纹管上；所述的瓶盖上包括上壁、下壁、主轴、齿轮、拨杆、表盘、棘轮棘齿机构和剪叉机构；所述的下壁下侧面上设有两个吊耳，两个吊耳上分别设有竖直条形孔，下壁下方设有横梁和水平板；横梁的两端安装在条形孔上；横梁靠近端部的位置各设有水平走向的条形孔，横梁下方设有剪叉机构，剪叉机构上方两端各与横梁两端的水平孔相连接；所述的剪叉机构包括多组相互交叉呈x形的杆状结构，各杆状结构首尾相连，连接处相互铰接；剪叉机构的下方设有水平板，所述的水平板上表面上设有吊耳，吊耳上设有安装孔，其中至少有一个吊耳的安装孔是水平的条形孔，所述的剪叉机构的下方两端分别与两个吊耳的安装孔相连接；所述的剪叉机构中最上方的一组x形杆状结构上，两个杆中间铰接处的销轴上固定设有圆筒，圆筒中间设有竖直的螺纹孔，螺纹孔内穿过主轴，主轴下端设有与圆筒螺纹孔相匹配的外螺纹；横梁上设有竖直孔，所述的主轴从该竖直孔内穿过，主轴上设有轴环，其中轴环卡在横梁竖直孔的上方起到限位作用；主轴上端设有手轮；所述的主轴分别穿过上壁和下壁，其中主轴与下壁之间实现密封连接，主轴上位于上、下壁之间的位置设有上细下粗的锥形面；所述的拨杆位于锥形面靠上的位置，拨杆的一端与瓶盖相铰接，使其能够在水平面进行一定幅度的摆动，拨杆的另一端设有一号棘爪；拨杆上设有拉伸弹簧，拉伸弹簧的两端分别固定在瓶盖和拨杆上，通过拉伸弹簧的弹力作用使拨杆顶在主轴上；所述的一号棘爪卡在棘轮上，棘轮处还设有二号棘爪，所述的二号棘爪安装在瓶盖上；棘轮的上方固定设有一小齿轮，棘轮与小齿轮同轴心；所述的小齿轮与大齿轮相啮合，大齿轮的上侧面固定设有柱形结构，大齿轮和柱形结构的轴心处设有竖直孔，所述的主轴从该竖直孔内穿过；所述的上壁圆心处设有圆孔，所述的柱形结构穿过上壁的圆孔；上壁的上方设有指针，指针的一端固定在柱形结构的上端；所述的表盘位于瓶盖的上方，表盘上标有刻度，通过指针所对应的刻度能读出相应的读数；所述的瓶盖上部设有环形槽，表盘上设有与该环形槽相匹配的环形凸缘，该环形凸缘卡在环形槽内，表盘够沿环形槽旋转。

上述储气瓶材料为透明材质。

上述瓶盖与储气瓶之间通过螺纹结构旋接或通过螺钉连接。

上述的上壁与瓶盖之间通过螺钉连接；上壁的直径小于瓶盖的直径，瓶盖上设有外径小于上壁外径的环形凸台，通过螺钉将上壁固定在瓶盖的环形凸台上，上壁边缘处与瓶盖之间形成环形槽；所述的仪表盘为环形结构，仪表盘的内侧面上设有向圆心方向伸出的环形凸缘，该凸缘卡在所述的环形槽内。

与现有技术相比较，本发明具有以下突出的有益效果：

1、通过同一个呼吸口就能够进行呼气和吸气的训练；

2、能够根据不同的身体状况设置呼吸阻抗，以便于更好的适用不同的患者，尤其是对于尘肺分期患者更加灵活；

3、能够调节呼吸的气量，能够起到锻炼肺活量的作用；

4、具有计数功能，从而可以合理安排训练的次数。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的瓶盖内部结构俯视图。

图3是本发明的瓶盖俯视图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1至3所示，本发明包括气阀、储气瓶23和瓶盖14。所述的储气瓶23为上方开口的瓶子，其材料为透明材质，从而能够观察到内部结构。所述的瓶盖14位于储气瓶23的上方，瓶盖14与储气瓶23之间通过螺纹结构旋接或螺钉等方式实现可拆卸连接，当二者连接后通过瓶盖14的作用能够将储气瓶23的上方开口处密封住。当瓶盖14拆下后能够对瓶内的结构进行拆装、维修。

所述的气阀固定在储气瓶23的侧壁上，包括阀体20、阀芯19、气阀弹簧17、调节螺柱15和吹气管18。所述的阀体20中间设有竖直圆柱形的空腔，空腔下端密封，所述的阀芯19位于该空腔内，所述的阀芯19两端各设有气阀弹簧17。所述的调节螺柱15上设有螺纹，阀体20中间空腔的上端设有与调节螺柱15相匹配的螺纹，调节螺柱15位于阀体20空腔的上端并且通过螺纹结构相连接。所述的调节螺柱15轴心处设有通气孔，从而使阀芯19上部空气与大气之间的气压保持平衡。所述的阀芯19包括三个粗段和两个细段，按照粗-细-粗-细-粗的循序排列，粗段与阀体20侧壁之间形成气密性连接。阀体20空腔侧壁上从上至下依次设有6个开口，分别为a～f口。自然状态时a、b口位于阀芯19的上方细段处，c口位于阀芯19中间粗段处，d、e口位于阀芯19下方细段处，f口位于阀芯19的下方。其中a、e两个开口连通阀体20外的空气，c口与f口相连通。所述的吹气管18下端安装在阀体20上，吹气管18的内腔与c口、f口相连通。

储气瓶23侧壁上分别设有两个孔，即上孔16和下孔21，通过这两个孔实现与气阀的安装和空气交换。这两个孔上分别设有螺纹管33，所述的螺纹管33外壁分成两段，分别为粗段和细段，其中粗段部分外径大于储气瓶23侧壁孔的直径，细段小于储气瓶23侧壁孔直径，细段外壁上设有螺纹。所述的阀体20上分别设有与两个螺纹管33相适应的螺纹孔，上方螺纹孔连通b口，下方螺纹孔连通d口。螺纹管33的粗段位于储气瓶23内，细段穿过储气瓶23侧壁上的孔与阀体20上螺纹孔相连接，通过螺纹管33实现了阀体20与储气瓶23的实体连接和内部空腔的连通。储气瓶23内设有气球22，气球22的口部套在下方的螺纹管33上。

所述的瓶盖14上包括上壁11、下壁29、主轴8、齿轮、拨杆10、表盘2、棘轮棘齿机构和剪叉机构25。

所述的下壁29下侧面上设有两个吊耳，两个吊耳上分别设有竖直条形孔，下壁29下方设有横梁28和水平板24。横梁28的两端安装在条形孔上，从而使横梁28能够沿竖直条形孔进行一定幅度的竖直运动。具体安装方式为：横梁28两端分别设有水平的圆柱，所述的水平圆柱穿过吊耳上的竖直条形孔，圆柱的末端设有端帽或其他用于防止圆柱从条形孔上脱落的结构。横梁28靠近端部的位置各设有水平走向的条形孔，横梁28下方设有剪叉机构25，剪叉机构25上方两端各与横梁28两端的水平孔相连接，具体连接方式同上，所述的剪叉机构25包括多组相互交叉呈x形的杆状结构，各杆状结构首尾相连，连接处相互铰接。剪叉机构25的下方设有水平板24，所述的水平板24上表面上设有吊耳，吊耳上设有安装孔，其中至少有一个吊耳的安装孔是水平的条形孔，所述的剪叉机构25的下方两端分别与两个吊耳的安装孔相连接，具体连接方式同上。

所述的剪叉机构25中最上方的一组x形杆状结构上，两个杆中间铰接处的销轴上固定设有圆筒26，圆筒26中间设有竖直的螺纹孔，螺纹孔内穿过主轴8，主轴8下端设有与圆筒26螺纹孔相匹配的外螺纹。横梁28上设有竖直孔，所述的主轴8从该竖直孔内穿过，主轴8上设有轴环27，其中轴环27卡在横梁28竖直孔的上方起到限位作用。旋转主轴8通过螺纹带动圆筒26上下运动，圆筒26通过剪叉机构25带动水平板24上下运动。主轴8上端设有手轮7，通过旋转手轮7带动主轴8旋转。当向气球22内吹气时，当气球22顶到水平板24时，能够将水平板24、剪叉机构25、横梁28和主轴8同步向上顶起一定的距离。

剪叉机构25具有放大运动距离的作用，即圆筒26运动较小的距离时，能够带动水平板24运动较大的距离，从而使主轴8旋转较小的圈数就能够获得水平板24较大的运动距离，另外外可以减小主轴8的长度，使整体结构更加紧凑。

所述的主轴8分别穿过上壁11和下壁29，其中主轴8与下壁29之间实现密封连接，主轴8上位于上、下壁29之间的位置设有上细下粗的锥形面30。所述的拨杆10位于锥形面30靠上的位置，拨杆10的一端与瓶盖14相铰接，使其能够在水平面进行一定幅度的摆动，拨杆10的另一端设有一号棘爪5。拨杆10上设有拉伸弹簧31，拉伸弹簧31的两端分别固定在瓶盖14和拨杆10上，通过拉伸弹簧31的弹力作用使拨杆10顶在主轴8上。所述的一号棘爪5卡在棘轮1上，棘轮1处还设有二号棘爪32，所述的二号棘爪32安装在瓶盖14上，通过二号棘爪32的作用用于防止棘轮1反转，从而使棘轮1只能够单向旋转。

棘轮1的上方固定设有一小齿轮3，二者可以是一体的结构，棘轮1与小齿轮3同轴心。所述的小齿轮3与大齿轮6相啮合，大齿轮6的上侧面固定设有柱形结构9，大齿轮6和柱形结构9的轴心处设有竖直孔，所述的主轴8从该竖直孔内穿过。所述的上壁11圆心处设有圆孔，所述的柱形结构9穿过上壁11的圆孔。上壁11的上方设有指针4，指针4的一端固定在柱形结构9的上端。

当主轴8向上移动时，在移动过程中主轴8上与拨杆10接触的位置逐渐变粗，从而推动拨杆10向远离主轴8轴心的方向偏转，拨杆10带动一号棘爪5运动，通过一号棘爪5的作用带动棘轮1旋转一格，棘轮1通过小齿轮3驱动大齿轮6随之旋转，大齿轮6带动指针4随之旋转一格。

所述的表盘2位于瓶盖14的上方，表盘2上标有刻度，通过指针4所对应的刻度能读出相应的读数。所述的瓶盖14上部设有环形槽12，表盘2上设有与该环形槽12相匹配的环形凸缘13，该环形凸缘13卡在环形槽12内，从而使表盘2够沿环形槽12旋转。优化方案中，所述的上壁11与瓶盖14之间通过螺钉连接，上壁11拆下后，便于上下壁29之间的零件的拆装、维护等。上壁11的直径小于瓶盖14的直径，瓶盖14上设有外径小于上壁11外径的环形凸台，通过螺钉将上壁11固定在瓶盖14的环形凸台上，由于环形凸台的直径小于上壁11的直径，从而上壁11边缘处与瓶盖14之间形成环形槽12。所述的仪表盘2为环形结构，仪表盘2的内侧面上设有向圆心方向伸出的环形凸缘13，该凸缘13卡在所述的环形槽12内，当拆下上壁11后，从而能够拆装仪表盘2。使用完毕后由于指针4离开了0刻度线，下次使用时可手动旋转仪表盘2，将仪表盘2的0刻度线对准。

操作流程如下：使用前首先旋转仪表盘2使指针4归零，然后根据不通过患者的病情对呼吸训练器进行调节，调节的项目包括阻力调节和气量调节。阻力调节是指设置呼吸训练时的空气阻力，空气阻力过小起不到训练效果，阻力过大太过于吃力，调节时旋转调节螺柱15，改变调节螺柱15的位置，对其下方的气阀弹簧17进行压缩或放松，从而能够改变气阀弹簧17对阀芯19的压力。当向阀体20内吹气时，空气进入阀芯19下方的腔体内，该处气压增大，通过气压的作用将阀芯19向上顶起，阀芯19顶起后，e口关闭，c口打开，并且与d口相连通，e口关闭；向吹气管18内吹气，空气从吹气管18经过c口和d口进入到气球22内，从而实现了呼气的训练过程；吸气时，阀芯19下方的腔体内气压减小，在气压的作用下阀芯19下移，a口关闭，c口打开并且与b口相连通，储气瓶23内气球22上方的空气依次经过b口、c口进入吹气管18内直到吸进人体肺腔，从而实现了吸气训练的过程，在此过程中大气内的空气从e口经过d口进入气球22内，气球22膨胀。

当调节气量时，旋转手轮7，通过主轴8螺纹结构带动圆筒26上下运动，通过剪叉机构25带动水平板24上下运动，从而能够调节水平板24的高度，可以在储气瓶23上标上刻度，标出出水平板24的高度所对应的呼气量和吸气量。当呼气或吸气训练时，气球22膨胀，当膨胀到一定的大小时会将水平板24向上顶起，水平板24的高度不同，气球22触发水平板24时气球22的大小不不同，调节水平板24的高度就是调节顶起水平板24是气球22的大小，即调节呼气或吸气的量，患者根据自己的呼气量或吸气量合理设置水平板24的高度，在呼吸训练过程中时达到该呼气量或吸气量时能够将水平板24向上顶起，实际上在此过程中起到了训练肺活量的作用。完成一个呼气或吸气的训练后，气球22内的空气经过当气球22将水平板24向上顶起后，通过剪叉机构25和横梁28将主轴8同步向上顶起，主轴8锥形面30部分驱动拨杆10摆动，拨杆10通过一号棘爪5的作用带动棘轮1旋转一格，通过小齿轮3带动大齿轮6旋转，继而带动指针4旋转一格，从而起到了计数的作用，训练一段时间后，使用者通过指针4读数能够得知自己呼气和吸气的次数，从而能够根据自身的情况合理安排训练次数。

需要说明的是，本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。