專利名稱：一種用于呼吸機的通氣比例閥門的制作方法
技術領域：
本實用新型屬一種醫療器械，具體涉及一種用于調節呼吸機氣體流速或壓力大小的閥門。
背景技術：
呼吸機是危重患者的重要搶救工具，臨床應用越來越廣，已成為ICU、呼吸科、急診科、麻醉恢復室等科室以及家庭病房必備的設備，呼吸機是一種人工的機械通氣裝置，用以輔助或控制患者的自主呼吸運動，以達到肺的氣體交換的功能，降低人體呼吸肌的做功，以利于呼吸功能的恢復，因為它能起到將氣體送到肺內和排出肺外的作用，臨床上也可稱之為機械通氣機。
呼吸機主要由電子控制和氣路結構兩大部分組成。電子控制部分的主要功能是控制呼吸機按病人的呼吸頻率、潮氣量進行通氣，同時監測相應傳感器的反饋數據進行閥體調節，同時在超過限定范圍時報警提示。氣路中通氣比例閥是用于控制經過管道氣體流速或壓力大小的裝置，其主要結構是設有入氣口，出氣口和釋放口，內部設有控制釋放口截面積大小的部件。比例閥的出口端與病人端相連，可以通過控制釋放口的大小，在出口處產生一個適合治療的氣體壓力和流速給病人。釋放口把多余的氣體(可接消音裝置)排到大氣中或(也可通過消音裝置)接到氣源的入口。
現有用于呼吸機的通氣比例閥門存在下述不足是，其進氣口、釋放口面積不可調或調節方式復雜，由于釋放口所釋放出的流量或壓力大小是與實際病人所需要的流量或壓力大小相關，所以當需要量比較小時，所釋放出的流量或壓力就比較大，這種情況下產生的噪音相應也增大。此外，由于原有無創呼吸機的通氣比例閥在應用中存在呼出氣體殘余量的疊加成分，所以造成呼吸曲線呼出部分不平坦，有緩慢下降部分。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題是克服上述不足，提供一種結構簡單合理，運行噪音小、能夠對壓力或流速大小實現實時動態調整控制，從而為病人提供精確壓力控制或流速控制的用于呼吸機的通氣比例閥門。
解決上述問題的技術方案是(參見實施例圖)本實用新型設有帶進氣口(5)、出氣口(2)和釋放口(6)的閥腔(1)，其特征在于所述的進氣口(5)和釋放口(6)內壁與裝在閥腔里、可將其封閉的圓柱體形的調節閥(8)側壁滑動配合連接，調節閥體上設有橫向貫通的、可分別將進氣口(5)和釋放口(6)與設有出氣口(2)一側閥腔(1a)連通的進氣閥孔(4)和釋放閥孔(7)，調節閥(8)全部打開進氣口(5)的位置，與全部打開釋放口(6)的位置錯開一角度，釋放口(6)的最大釋放面積小于進氣口(5)的最大進氣面積，所述的調節閥(8)與步進電機(3)傳動連接，閥腔(1)內設有壓力和/或流速傳感器，傳感器與智能控制電路輸入端電連接，步進電機(3)與智能控制電路輸出端電連接。
本實用新型的工作原理是閥腔內的調節閥(8)被步進電機(3)控制轉動，通過其上的進氣閥孔(4)和釋放閥孔(7)的不同轉動角度調節進氣口和釋放口的進氣面積和釋放面積，由于調節閥(8)通過進氣閥孔(4)全部打開進氣口(5)的位置與通過釋放閥孔(7)全部打開釋放口(6)的位置錯開一角度，所以調整適當的錯開角度，就會滿足隨著調節閥的轉動，當進氣口進氣面積由大變小時，釋放口釋放面積是由小變大，反之，當進氣口進氣面積是由小變大時，釋放口面積是由大變小，實現用一個電機控制兩個氣口的面積呈反比變化，而智能控制電路則可根據閥腔里傳感器采集的信號來反饋控制步進電機，使調節閥能夠在設定需要供氣量較小時，控制進氣口面積減少，減小供氣量，同時釋放口面積增大；在設定需要供氣量增大時過程相反。
本實用新型可將閥腔內的壓力和流速動態控制在最適當的狀態，根據病人需要精確提供氣道支持壓力或通氣流速，增加病人的呼吸壓力曲線的平坦度或吸入流速曲線的平坦度，由于本實用新型的進氣面積和釋放面積可呈反比的調節，所以釋放口的最大面積可以減小，從而減小閥門的工作噪音，減小對病人睡眠的影響，而且本實用新型還具有結構簡單緊湊的優點。
圖1、本實用新型實施例進氣口5完全打開時的結構示意圖圖2、本實用新型實施例釋放口6完全打開時的結構示意圖圖3、圖1的A-A向結構示意圖圖4、本實用新型實施例控制電路方框示意圖1-閥體 2-出氣口 3-步進電機 4-進氣閥孔 5-進氣口 6-釋放口7-釋放閥口 8-調節閥9-傳感器具體實施方案本例的圓柱體形調節閥8上端的中心柱滑動配合地嵌入閥腔內壁的支撐孔內，下端與步進電機的輸出軸傳動連接，調節閥側壁與設有進氣口5和釋放口6一側的閥腔內壁滑動配合連接，通過轉動可分別將進氣口和釋放口封閉，圓柱體形的調節閥體上設有橫向貫穿閥體、可分別對準進氣口和釋放口，將進氣口和釋放口與設有出氣口一側閥腔1a連通的進氣閥孔4和釋放閥孔7。
閥腔進氣口5的進氣面積是釋放口6的釋放面積的二倍，進氣口5和釋放口6設在閥腔同一縱向軸線上，出氣口2設在閥腔內壁與進氣口和釋放口圓周向相隔180度的部位，參見圖3，圓柱體形調節閥8上設置的進氣閥孔4和釋放閥孔7在圓周向錯開一角度，即在圓柱形調節閥體側壁圓周向錯開一弧長L，錯開弧長L所對的弦長等于釋放口6的直徑。這樣當進氣閥孔4對準進氣口5使其全部打開時，釋放口6處于被調節閥8全部封閉的臨界狀態；當調節閥8轉動，向逐漸減小進氣口5面積方向轉動時，釋放閥孔7逐漸打開釋放口6，直至釋放口全部打開，從而通過調節閥的轉動，使進氣口5的面積與釋放口6的面積呈反比變化。
本例在閥腔內出氣口2一側的氣流通道上，設有壓力傳感器9，壓力傳感器通過A/D轉換電路與CPU智能控制器輸入端連接，在調節閥8上設有能檢測調節閥位置的霍爾位置傳感器，位置傳感器與CPU智能控制器輸入端連接，CPU智能控制器控制信號輸出端與步進電機3電連接。
在出氣口2一側的氣流通道上也可設置流量傳感器，或同時設置壓力和流量傳感器，將閥腔內的壓力和/或流量模擬信號通過A/D電路轉換成數字信號輸入到智能控制電路CPU，CPU根據閥腔出氣口的出氣壓力和流量控制調節閥的轉動，使出氣壓力和流量動態維持在最佳狀態。對調節閥設置位置傳感器，進一步提高控制的精確度。
權利要求1.一種用于呼吸機的通氣比例閥門，設有帶進氣口(5)、出氣口(2)和釋放口(6)的閥腔(1)，其特征在于所述的進氣口(5)和釋放口(6)內壁與裝在閥腔里、可將其封閉的圓柱體形的調節閥(8)側壁滑動配合連接，調節閥體上設有橫向貫通的、可分別將進氣口(5)和釋放口(6)與設有出氣口(2)一側閥腔(1a)連通的進氣閥孔(4)和釋放閥孔(7)，調節閥(8)全部打開進氣口(5)的位置，與全部打開釋放口(6)的位置錯開一角度，釋放口(6)的最大釋放面積小于進氣口(5)的最大進氣面積，所述的調節閥(8)與步進電機(3)傳動連接，閥腔(1)內設有壓力和/或流速傳感器，傳感器與智能控制電路輸入端電連接，步進電機(3)與智能控制電路輸出端電連接。
2.根據權利要求1所述的用于呼吸機的通氣比例閥門，其特征在于所述進氣口(5)和釋放口(6)設在閥腔同一縱向軸線上，出氣口(2)設在閥腔內壁與進氣口和釋放口圓周向相隔180度的部位。
3.根據權利要求1或2所述的用于呼吸機的通氣比例閥門，其特征在于所述圓柱體形調節閥(8)上設置的進氣閥孔(4)和釋放閥孔(7)在圓周向錯開一弧長(L)，錯開弧長(L)所對的弦長等于釋放口(6)的直徑。
4.根據權利要求1或2所述的用于呼吸機的通氣比例閥門，其特征在于所述閥腔(1)內設置的壓力和/或流速傳感器通過A/D轉換電路與CPU智能控制電路輸入端電連接。
5.根據權利要求3所述的用于呼吸機的通氣比例閥門，其特征在于所述閥腔(1)內設置的壓力和/或流速傳感器通過A/D轉換電路與CPU智能控制電路輸入端電連接。
6.根據權利要求5所述的用于呼吸機的通氣比例閥門，其特征在于所述調節閥(8)上設有霍爾位置傳感器，位置傳感器與CPU智能控制電路輸入端電連接。
專利摘要一種用于呼吸機的通氣比例閥門，設有帶進氣口(5)、出氣口(2)和釋放口(6)的閥腔(1)，進氣口和釋放口內壁與裝在閥腔里、可將其封閉的圓柱體形的調節閥(8)側壁滑動配合連接，調節閥體上設有橫向貫通的進氣閥孔(4)和釋放閥孔(7)，調節閥(8)全部打開進氣口的位置，與全部打開釋放口的位置錯開一角度，釋放口的最大釋放面積小于進氣口(5)的最大進氣面積，所述的調節閥與步進電機(3)傳動連接，閥腔(1)內設有壓力和/或流速傳感器，傳感器與智能控制電路輸入端電連接，步進電機與智能控制電路輸出端電連接。本裝置可將閥腔內的壓力和流速動態控制在最適當的狀態，并具有工作噪音小，結構簡單緊湊的優點。
文檔編號A61M16/00GK2933450SQ20062013120
公開日2007年8月15日 申請日期2006年8月16日 優先權日2006年8月16日
發明者楊福生, 梁晨, 俞海, 謝敏, 王乃中, 陳少純, 呂輝, 呂建英, 吳家龍 申請人:楊福生, 梁晨, 俞海, 謝敏