[发明专利]一种用于无创呼吸机的比例阀门

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体地说是一种用于无创呼吸机的比例阀门，可调节无创呼吸机的气体压力和流速大小。

背景技术

随着社会的发展，医疗条件也在逐步的提高，医疗设备更是突飞猛进的发展。呼吸机就是医疗条件不断进步中而研发出来的辅助呼吸的医疗设备。呼吸机是一种能代替、控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸功消耗，节约心脏储备能力的装置；其作用机理是用于辅助或控制患者的自主呼吸运动，以便达到肺里的气体交换，降低人体呼吸肌功耗，以利于呼吸功能的恢复，临床上也可称之为机械通气机。在临床上，呼吸机用于治疗睡眠呼吸暂停综合症（SAS）及相关疾病，这些疾病所引起的血氧饱和度下降、交感神经张力增高、副交感神经张力下降血液二氧化碳浓度升高、PH值降低以及胸内负压增高，严重影响各种重要脏器功能，特别是脑功能、心血管功能首受其害。

无创呼吸机主要有电气控制和气路结构组成，是一种机电一体化的产品。电气部分主要是监测及控制作用，在监测病人呼吸时候的压力流速等信息的同时，让呼吸机按照一定频率强行通气或根据病人呼吸频率、潮气量进行通气，控制气路管道使得提供给患者的气体按照设定要求供给。气路中通气比例阀用于控制经过气道气体的流速和压力大小，其主要结构为设有出气口、进气口、多余气体排放口，内部设有一个可旋转的阀芯，比例阀的出气口与病人端相连，可以通过同时控制排放口与出气口的大小改变，在出气口端产生一个合适的压力或流速。

然而，目前主流的通气比例阀结构还存在以下不足：其进气口、排放口面积不可调或无法同时调节；此外，大多数比例阀使用噪声较大的电磁阀来对进气口、排气口进行控制，影响病人的休息；同时当患者流速或压力需求量比较小时，无法快速排除患者呼出的气体，使得病人呼气时压力偏离了设定值，影响治疗效果。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于无创呼吸机的比例阀门。该比例阀门结构简单合理，能够实时控制压力或流速潮气量的大小，能够减少运行时的噪声，从而能为患者提供精确的压力滴定或潮气量控制。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括中空的阀体、安装在阀体底部的顶盖、容置在阀体内的阀芯及驱动阀芯转动的电机，其中阀芯上沿圆周方向设有至少一条导流道，该导流道的两端均为封闭端，在阀芯内腔的侧壁上设有位置传感器；所述阀体上安装有分别与导流道相连通的进气阀孔、出气阀孔及排气阀孔，在出气阀孔的出口处设有压力或流速的检测装置，所述位置传感器及所述检测装置分别与智能控制电路电连接；所述阀芯通过电机的驱动转动，阀芯上导流道通过与进气阀孔的接通或关闭实现所述比例阀门在完全出气、完全排气及半开半闭状态的变换。

其中：所述导流道为多条，沿阀芯轴向布置，相邻导流道同一封闭端的起始点与阀芯中心之间的连线在水平面上的投影夹角为10°～30°；所述导流道两个封闭端的截面积小于两端之间部分的截面积，即导流道的截面积是渐变的；所述导流道两端之间部分的截面积大于进气阀孔、出气阀孔及排气阀孔内气体流通管道的管径；所述阀芯设有内腔，电机容置在该内腔中，并安装在所述顶盖上，阀芯与电机的输出轴相连；所述电机为步进电机或伺服电机；所述出气阀孔及排气阀孔内气体流通管道任一处的截面积均相等；所述检测装置为压力传感器或流速传感器；所述位置传感器为霍尔传感器或光电传感器。

本发明的优点与积极效果为：

1．实时控制压力或流速潮气量的大小。本发明通过安放在阀体的位置传感器及出气阀孔的检测装置可以通过智能控制电路中的智能算法控制阀芯，使得出口压力和流速控制在最合适的状态，根据病人状态需要精确的气道支持压力或通气时的流速，为患者提供精确的压力滴定或潮气量，保持病人在呼吸时压力恒定或气体流速恒定。

2．结构简单合理，能够减少运行时的噪声由于本发明采用阀芯结构，并且将电机置于阀芯内，这样大大减小了阀体的体积，结构更加合理紧凑；加之本发明不采用电磁阀控制，大大减少了运行噪声；另外，本发明在阀体处设位置传感器，可用以进一步提高控制的精度。

附图说明

图1为本发明的结构主视图；

图2为图1的仰视图；

图3为本发明的内部结构剖视图；

图4为本发明的工作状态示意图之一（出气阀孔完全打开状态）；

图5为本发明的工作状态示意图之二（排气阀孔与出气阀孔同时打开状态）；

图6为本发明的工作状态示意图之三（排气阀孔完全打开状态）；