專利名稱：具有安全監控功能的電磁動力排痰機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有安全監控功能的電磁動力排痰機。
背景技術：
胸部物理療法具有很長的臨床應用史，非常有效，是各國改善呼吸道粘液清理功能的標準醫學方法之一。胸部物理療法的種類包括人工叩背排痰，體外振動機排痰，都存在著較多的問題。近年國外也在研發、改進背心式空氣脈沖排痰機。氣壓脈沖機向固定于背心前面的兩個氣囊反復充氣放氣，每次加壓將迫使氣流快速穿越肺葉，推動分泌堆積物從肺壁上脫落，并向口腔移動；到達口腔后，通過正常咳嗽或負壓吸痰就可以排出。其全自動化操作， 標準參數設置，基本克服了前兩種方法的弊端。新的問題固定的兩點式前胸壁脈沖無法拍打胸廓側面和背面，對部分病人排痰效果不佳；治療參數設定后完全按標準執行治療程序， 即使已經誘發病人咳嗽，仍不中斷治療，可能產生長時間連續咳嗽，導致消耗大量體力和過度換氣等危險。針對上述問題一種新型的《智能型全胸腔高頻振蕩排痰機》被研制，具體內容如下如圖I所示的智能型全胸腔高頻振蕩排痰機，包括軟管I、咳嗽感應器3、導線4、箱體6、蓋板7、壓力背心8、頻率輸入端22、氣壓輸入端23、電控開關26、定時輸入端30 ;軟管 I連接壓力背心8與箱體6中的空氣振蕩機9，壓力傳感器2安裝于導線4 一端，導線4的另一端與空氣振蕩機9連接；頻率輸入端22、氣壓輸入端23、電控開關26、定時輸入端30分別安裝在蓋板7上。如圖2 圖3所示的壓力背心8，包括金屬彈簧圈10、橫向隔膜11、縱向隔膜12、表皮13、粘扣14所構成，縱向隔膜12上端與表皮13連接，縱向隔膜12將表皮 13內的空間分割成縱向氣室25，表皮13內部下端安裝有金屬彈簧圈10，在金屬彈簧圈10 上方安裝橫向隔膜11，橫向隔膜11中間留有氣孔24，在表皮13左右兩側安裝有粘扣14。 如圖4所示，空氣振蕩機9由頻率電壓轉換電路15、脈沖調節器16、氣壓脈沖調節器17、氣壓檢測電路18、功率放大器19、電動機20、氣壓補償機21所構成；壓力傳感器2檢測到壓力信號并將輸入到頻率電壓轉換電路15中，轉換后的信號送入脈沖調節器16，調節后送入電動機20 ;同時壓力傳感器2還作為氣壓檢測電路18的輸入端與氣壓檢測電路18連接， 氣壓檢測電路18中產生的信號送入氣壓脈沖調節器17，經分析調節后將信號送入氣壓補償機21中，氣壓補償機21與電動機20相連，電動機20的輸出端與軟管I相連；咳嗽感應器3作為輸入端與功率放大器19相連,放大后的信號與電控開關26相連；定時輸入端30 連接定時裝置29，定時裝置29的輸出端與電動機20相連。供電裝置5采用220V交流電； 縱向隔膜12與橫向隔膜11將表皮13內部分隔成14個縱向氣室25 ；采用智能型全胸腔高頻振蕩排痰機的排痰方法a、通過粘扣14將壓力背心8固定在人體胸腔28上；b、根據用戶情況，調節蓋板7上的頻率輸入端22、氣壓輸入端23和定時輸入端30 后，打開電控開關26 ；
C、使得電動機20按照預設值向壓力背心8輸送空氣；d、輸入空氣使得壓力背心8膨脹，對人體胸腔28進行按摩，與此同時，壓力傳感器 2檢測壓力背心8對人體胸腔28的壓力信號；e、檢測到的壓力信號與預設值對比后，送入氣壓脈沖調節器17與脈沖調節器16 調節；f、調節后的信號送入電動機20與氣壓補償機21中，使得電動機20按照調整后的信號向壓力背心8送氣；e、在咳嗽感應器3檢測到胸腔振動次數> 3次/10秒的時候或按摩時間達到定時器預定后停止送氣，反之繼續送氣。在使用時，先將壓力背心8圍在人體胸腔28上，通過粘扣14固定使壓力背心8 與人體胸腔貼緊，根據使用者的不同情況，調節頻率輸入端22、氣壓輸入端23、定時輸入端 30，調節適當后打開電控開關26，使得電動機20按照所設定值，通過軟管I向壓力背心8內周期性的輸送空氣，與此同時，壓力傳感器2與咳嗽感應器3對系統進行實時監控I)當壓力傳感器2檢測到壓力背心8的壓力與預設定的壓力不符合的時候，壓力傳感器2向頻率電壓轉換電路15發出信號，使得頻率電壓轉換電路15向脈沖調節器16輸送信號，脈沖調節器16再做適當調節后，控制電動機20向與軟管I相連的壓力背心8輸送空氣，待壓力傳感器2檢測到壓力信號與預設值相符合的時候，脈沖調節器16停止調節，電動機20保持當前狀態向軟管I輸送空氣；2)當壓力傳感器2檢測到縱向氣室25內部的峰值氣壓與氣壓檢測電路18上的預設值不符時，氣壓檢測電路18向氣壓脈沖調節器17輸送信號，調節后的信號送入氣壓補償機21中,利用氣壓補償機21傳輸給電動機20 —定量的空氣,補充輸入軟管I中；3)當咳嗽感應器3檢測到使用者咳嗽信息，即當發生連續咳嗽(彡3次/10秒) 時，咳嗽感應器3將信號送入功率放大器19，處理后的信號控制電控開關26，進行斷電控制，使得電動機20停止向壓力背心8輸送空氣。壓力背心8在接收到電動機20送入的空氣時，空氣通過首先充滿金屬彈簧圈10， 同時部分氣流通過氣孔24流入縱向氣室25，隨著電動機20輸送氣流的改變，在縱向氣室 25內的空氣將不同程度的從氣孔27排出壓力背心8，通過不斷的更換縱向氣室25內的空氣，達到對胸腔按摩的效果。上述方案很好的解決了以往的問題，但是由頻率電壓轉換電路15、脈沖調節器 16、氣壓脈沖調節器17、氣壓檢測電路18、功率放大器19、電動機20和氣壓補償機21所構成的空氣振蕩機9控制相對比較復雜，另外氣壓補償機21也為電機來完成，整個系統反應相對比較緩慢，另外比較費電，所以一種新型的空氣振蕩裝置需要被研制。
發明內容
本發明針對以上問題的提出，而研制一種具有安全監控功能的電磁動力排痰機。 本發明的技術解決方案是這樣實現的一種具有安全監控功能的電磁動力排痰機，包括咳嗽感應器、頻率輸入端、氣壓輸入端、電控開關、定時輸入端、壓力背心、空氣振蕩機、風機和電控開關；其特征在于所述空氣振蕩機包括不銹鋼扎帶II，鐵質拍板，箱體座和電磁鐵；所述電磁鐵固定在箱體座中間的容納腔內；鐵質拍板通過不銹鋼扎帶II固定在箱體座上，鐵質拍板和容納腔形成一個密封空間，并且鐵質拍板的形變區的位置同電磁鐵的位置相對應；所述箱體座的容納腔位置開有進風口和送風口，所述進風口同風機相連接，所述送風口通過軟管同壓力背心相連接；另外所述排痰機還包括連接電控開關，獲取電控開關產生的開啟信號后開始計時的計時器；用于對電磁鐵兩端的電壓進行檢測的檢測單元；連接主控單元和蓄電池，用于控制蓄電池的電壓反向加載在電磁鐵的兩端的反向電壓加載電路；連接計時器和檢測單元， 對計時的時間進行監控，當計時時間達到第一設定值時間，發出報警指令；當計時時間達到第二設定時間發出電控開關關斷指令；以及通過檢測單元檢測電磁鐵兩端的電壓，如果在設備已經關閉后，電磁鐵兩端還具有電壓，則向反向電壓加載電路發送反向導通觸發脈沖的主控單元；連接主控單元，對主控單元發出的報警指令進行響應的聲光報警單元；所述電控開關的控制端同主控單元相連接。還包括連接主控單元，用于獲取使用者位置信息的GPS單元；連接主控單元，用于將主控單元發送過來的信息以無線發送的方式向外發送的遠程通信單元；所述主控單元在獲取計時器計時的時間達到第二設定時間發出電控開關關斷指令的同時，將當前使用者的位置信息和排痰機的運行狀態信息打包通過遠程通信單元發送到急救中心或使用者監護人通信終端上。所述遠程通信單元為GPRS通信單元或GSM 通信單元或3G通信單元。所述鐵質拍板的外部套有橡膠氣囊，所述橡膠氣囊通過不銹鋼扎帶I固定在箱體座上。本發明的優點是顯而易見的通過電磁鐵吸附鐵質拍板進行空氣擠壓，從而產生振動氣流，通過氣囊背心作用于患者胸腔使患者胸腔產生振動，輔助患者排痰。由于電磁鐵控制具有及時、穩定且耗能少等特點，因此采用電磁鐵作為振動氣流產生的動力排痰機也具有如上特點。另外，在保證新型排痰機的功能的基礎上增加了安全保障功能，使用戶能夠安心的使用上述新型排痰機，同時又能夠通過遠終端對用戶盡心遠程監控，一但發生危險， 急救中心和監護人會在第一時間獲取信息，使使用者的生命獲取最大的保障。該排痰機具有使用簡單，成本低廉適于在新型排痰機使用領域廣泛推廣。
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I為現有改進的排痰機的硬件結構示意2為現有改進的排痰機的壓力背心的結構3為現有改進的排痰機的壓力背心的工作原理4為現有改進的排痰機的空氣振蕩機電路框5為本發明所述排痰機的監控系統的框6為本發明所述排痰機的空氣振蕩機的結構示意7為本發明所述排痰機的空氣振蕩機組裝后的結構示意圖； 8為本發明所述排痰機的空氣振蕩機的實施效果圖。。
具體實施例方式如圖5至圖8所示的一種具有安全監控功能的電磁動力排痰機，包括咳嗽感應器、頻率輸入端、氣壓輸入端、電控開關、定時輸入端、壓力背心80、空氣振蕩機90和風機 70 ;所述空氣振蕩機90包括不銹鋼扎帶11903，鐵質拍板904，箱體座905，電磁鐵906和固定螺栓907 ;所述電磁鐵906通過固定螺栓907固定在箱體座905中間的容納腔B內；鐵質拍板904通過不銹鋼扎帶II903固定在箱體座905上，鐵質拍板904和容納腔形成一個密封空間，并且鐵質拍板904的形變區A的位置同電磁鐵906的位置相對應，便于電磁鐵產生的磁力后,作用于拍板上,對鐵質拍板904和容納腔內的空氣進行壓縮，從而產生振動氣流；如同5所示鐵質拍板904呈對稱設置，安裝在容納腔B的兩側，相應的電磁鐵906采用的是通電后左右都具有吸附力的電磁鐵，電磁鐵通電后其左右兩端同時吸附安裝在兩側的鐵質拍板904，對容納腔B內的空氣進行擠壓。所述箱體座905的容納腔位置開有進風口 908和送風口 909，所述進風口 908同風機70相連接，所述送風口 909通過軟管同壓力背心 80相連接。所述鐵質拍板904的外部套有橡膠氣囊902，所述橡膠氣囊902通過不銹鋼扎帶I 901固定在箱體座905上。如圖5所示該排痰機還包括用于對電磁鐵906兩端的電壓進行檢測的檢測單元 505 ;連接主控單元500和蓄電池506，用于控制蓄電池的電壓反向加載在電磁鐵906的兩端的反向電壓加載電路507，即H橋IGBT單元；所述主控單元500向反向電壓加載電路507 發出反向導通脈沖，使所述蓄電池506的兩端電壓經反向電壓加載電路507反向加載到電磁鐵906的兩端，對電磁鐵進行消磁，防止氣壓對患者胸腔一致處于壓制狀態，對使用者起到保護作用。連接電控開關26，獲取電控開關26產生的開啟信號后開始計時的計時器501 ;連接計時器501的主控單元500，該主控單元500對計時的時間進行監控，當計時時間達到第一設定值時，即排痰機不應當無限制的對人體產生擠壓動作，醫生可以根據臨床經驗給出一個合理的擠壓時間(如30分鐘)，當排痰機達到這個時間后還是繼續工作，應當發出報警指令控制聲光報警單元502提醒使用者，看看此時使用者是否發生了意外，如果使用者一切正常可以選擇繼續擠壓按摩，也可以選擇關斷開關停止按摩；當計時時間達到第二設定時間(醫生根據臨床經驗給出一個極限的擠壓時間(如2小時))發出電控開關關斷指令，根據經驗可以判斷使用者應當出現了意外，為了避免對使用者的進一步傷害特作出此動作；連接主控單元500，對主控單元500發出的報警指令進行響應的聲光報警單元502 ； 所述電控開關26的控制端同主控單元500相連接。為能夠更好的達到監測的功能還設有 連接主控單元500，用于獲取使用者位置信息的GPS單元504 ;連接主控單元500，用于將主控單元500發送過來的信息以無線發送的方式向外發送的遠程通信單元503 ;所述主控單元500在獲取計時器501計時的時間達到第二設定時間發出電控開關關斷指令的同時，將當前使用者的位置信息和排痰機的運行狀態信息打包通過遠程通信單元503發送到急救中心(可以為具有獲取無線信息的PC)或使用者監護人通信終端(可以為手機)上，讓急救中心和監護人會在第一時間獲取信息，使使用者的生命獲取最大的保障。所述遠程通信單元503為GPRS通信單元或GSM通信單元或3G通信單元。該排痰機是利用電磁鐵產生的磁力，作用于兩側拍板壓縮空氣，從而產生振動氣流。工作特性，即工作的一個周期是1、電磁鐵得電，產生磁場，吸引拍板，拍板由平衡位置向電磁鐵方向運動，從而將腔室內的氣體壓縮并排出；2、電磁鐵斷電，磁場消失，拍板失去引力回到平衡位置，使腔室空間釋放并將氣體吸入。利用這一工作特性，使空氣振蕩，通過氣囊背心作用于患者胸腔使患者胸腔產生振動，輔助患者排痰。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種具有安全監控功能的電磁動力排痰機，包括咳嗽感應器、頻率輸入端、氣壓輸入端、電控開關、定時輸入端、壓力背心(80)、空氣振蕩機(90)、風機(70)和電控開關(26)；其特征在于所述空氣振蕩機(90)包括不銹鋼扎帶II (903)，鐵質拍板(904)，箱體座 (905)和電磁鐵(906)；所述電磁鐵(906)固定在箱體座(905)中間的容納腔(B)內；鐵質拍板(904)通過不銹鋼扎帶II (903)固定在箱體座(905)上，鐵質拍板(904)和容納腔形成一個密封空間，并且鐵質拍板(904)的形變區(A)的位置同電磁鐵(906)的位置相對應；所述箱體座(905) 的容納腔位置開有進風口(908)和送風口(909)，所述進風口(908)同風機(70)相連接，所述送風口(909)通過軟管同壓力背心(80)相連接；另外所述排痰機還包括連接電控開關(26)，獲取電控開關(26)產生的開啟信號后開始計時的計時器(501)；用于對電磁鐵(906)兩端的電壓進行檢測的檢測單元(505)；連接主控單元(500)和蓄電池(506)，用于控制蓄電池的電壓反向加載在電磁鐵(906) 的兩端的反向電壓加載電路(507)；連接計時器(501)和檢測單元(505)，對計時的時間進行監控，當計時時間達到第一設定值時間，發出報警指令；當計時時間達到第二設定時間發出電控開關關斷指令；以及通過檢測單元(505)檢測電磁鐵(906)兩端的電壓，如果在設備已經關閉后，電磁鐵(906)兩端還具有電壓，則向反向電壓加載電路(507)發送反向導通觸發脈沖的主控單元(500)； 連接主控單元(500)，對主控單元(500)發出的報警指令進行響應的聲光報警單元 (502);所述電控開關(26)的控制端同主控單元(500)相連接。
2.根據權利要求I所述的一種具有安全監控功能的電磁動力排痰機，其特征在于還包括連接主控單元(500)，用于獲取使用者位置信息的GPS單元(504)；連接主控單元(500)，用于將主控單元(500)發送過來的信息以無線發送的方式向外發送的遠程通信單元(503)；所述主控單元(500)在獲取計時器(501)計時的時間達到第二設定時間發出電控開關關斷指令的同時，將當前使用者的位置信息和排痰機的運行狀態信息打包通過遠程通信單元(503)發送到急救中心或使用者監護人通信終端上。
3.根據權利要求I所述的一種具有安全監控功能的電磁動力排痰機，其特征在于所述遠程通信單元(503)為GPRS通信單元或GSM通信單元或3G通信單元。
4.根據權利要求I所述的一種具有安全監控功能的電磁動力排痰機，其特征在于所述鐵質拍板(904)的外部套有橡膠氣囊(902)，所述橡膠氣囊(902)通過不銹鋼扎帶I (901) 固定在箱體座(905)上。
全文摘要
本發明公開了一種具有安全監控功能的電磁動力排痰機，包括咳嗽感應器、頻率輸入端、氣壓輸入端、電控開關、定時輸入端、壓力背心、空氣振蕩機和風機；其特征在于所述空氣振蕩機包括不銹鋼扎帶II，鐵質拍板，箱體座，電磁鐵和固定螺栓；所述電磁鐵固定在箱體座中間的容納腔內；鐵質拍板通過不銹鋼扎帶II固定在箱體座上，鐵質拍板和容納腔形成一個密封空間，并且鐵質拍板的形變區的位置同電磁鐵的位置相對應；還包括計時器，檢測單元；連接主控單元和蓄電池的反向電壓加載電路；連接計時器和檢測單元的主控單元。該排痰機具有使用簡單，成本低廉適于在新型排痰機使用領域廣泛推廣。
文檔編號A61H23/04GK102600035SQ20121008646
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月28日 優先權日2012年3月28日
發明者周正輝, 趙裕旭, 鐘志, 閆晉超, 韓少丹 申請人:常熟柏宇醫療電子有限公司