專(zhuān)利名稱(chēng)：一種比例閥門(mén)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于醫(yī)療器械行業(yè)，具體涉及一種用于調(diào)節(jié)無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)氣 體壓力和流速大小調(diào)節(jié)的比例閥門(mén)。
背景技術(shù)：
無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)是通過(guò)面罩機(jī)械通氣和數(shù)字化控制，實(shí)現(xiàn)多種呼吸模式， 用于治療睡眠呼吸暫停綜合癥，各種類(lèi)型呼吸衰竭疾病的治療和康復(fù)治療， 對(duì)于慢性阻塞性肺病、危重哮喘呼吸衰竭、各種原因?qū)е碌募毙缘脱跣院?吸衰竭、撤離人工氣道進(jìn)行序貫性面罩機(jī)械通氣、慢性呼衰患者緩解期的 康復(fù)等具有特殊療效。其作用機(jī)理是用于輔助或控制患者的自主呼吸運(yùn)動(dòng)， 以便達(dá)到肺里的氣體交換，降低人體呼吸肌功耗，以利于呼吸功能的恢復(fù)， 臨床上也可稱(chēng)之為機(jī)械通氣機(jī)。
無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)是一種機(jī)電一體化的產(chǎn)品，主要有電氣控制和氣路結(jié)構(gòu)構(gòu) 成。電氣部分主要控制機(jī)器，讓呼吸機(jī)按照一定頻率強(qiáng)行通氣或根據(jù)病人 呼吸頻率、潮氣量進(jìn)行通氣，同時(shí)監(jiān)測(cè)病人呼吸時(shí)候的壓力流速等信息， 控制氣路管道使得提供給患者的氣體按照設(shè)定要求供給。氣路中通氣比例 閥用于控制經(jīng)過(guò)氣道氣體的流速和壓力大小，其主要結(jié)構(gòu)為設(shè)為出氣口， 進(jìn)氣口，多余氣體排放口，內(nèi)部設(shè)有控制三個(gè)口截面積大小的部件，比例 閥的出氣口與病人端相連，可以通過(guò)同時(shí)控制排放口與出氣口的大小改變， 在出氣口端產(chǎn)生一個(gè)合適的壓力或流速。
然而，現(xiàn)有用于呼吸機(jī)的通氣比例閥結(jié)構(gòu)一般存在以下不足，其進(jìn)氣 口、排放口面積不可調(diào)或無(wú)法同時(shí)調(diào)節(jié)，此外， 一般的比例閥的進(jìn)氣口和 排放口都使用電磁闊控制，由此產(chǎn)生的噪聲較大，同時(shí)還存在當(dāng)患者流速 或壓力需求量比較小時(shí)，患者呼出氣體無(wú)法快速排除，在病人端產(chǎn)生壓力 疊加效應(yīng)。使得病人呼氣時(shí)壓力偏離了設(shè)定值。

實(shí)用新型內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，能夠?qū)崟r(shí)控制壓力或流速潮氣量的大小，能夠減少運(yùn)行時(shí)的 噪聲，從而能為患者提供精確的壓力滴定或潮氣量的控制的通氣比例閥。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案:包括設(shè)有進(jìn) 氣口、出氣口和排放口的閥體，設(shè)有控制與所述進(jìn)氣口和排放口相對(duì)應(yīng)的進(jìn) 氣閥孔和排氣閥孔大小的偏心輪，所述偏心輪的上部通過(guò)軸承滑動(dòng)配合嵌裝 于在閥體頂部?jī)?nèi)壁的連接孔內(nèi)，其下部與電機(jī)的輸出軸連接，所述偏心輪的 側(cè)壁與設(shè)有的進(jìn)氣閥孔、出氣閥孔和排放閥孔的閥體內(nèi)壁滑動(dòng)配合連接；在
進(jìn)氣閥孔的側(cè)面(頂部)加設(shè)有位置傳感器，出氣口處加設(shè)有壓力或流速的 檢測(cè)裝置，位置傳感器及檢測(cè)裝置分別與智能控制電路電連接；
其中所述偏心輪的側(cè)面積的尺寸大于進(jìn)氣闊孔、排氣閥孔橫截面積; 所述偏心輪的側(cè)面積的尺寸至少為進(jìn)氣閥孔、排氣閥孔橫截面積的1.5倍； 當(dāng)所述偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以全部或部分堵住進(jìn)氣閥孔和排氣閥孔；
所述出氣口的截面積為定值；所述電機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)；所 述檢測(cè)裝置采用壓力傳感器或流速傳感器；所述位置傳感器釆用霍爾傳感 器或光電傳感器。
本實(shí)用新型的工作原理是閥體內(nèi)的偏心輪被電機(jī)控制轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)偏 心輪轉(zhuǎn)動(dòng)所處的位置相應(yīng)也不同，使得進(jìn)氣閥孔、和排氣閥孔的截面積產(chǎn) 生改變。當(dāng)偏心輪向排氣口方向旋轉(zhuǎn)，這時(shí)，偏心輪使得排氣閥孔的面積 減小，同時(shí)進(jìn)氣閥孔的面積變大，更多的氣體可以從出氣閥孔流出；當(dāng)偏 心輪向進(jìn)氣口方向旋轉(zhuǎn)，相應(yīng)的進(jìn)氣閥孔的面積變小，而這時(shí)，排氣闊口 的面積增大，使得出氣閥口端的氣體氣量減少。
本實(shí)用新型具有如下有益效果
1. 實(shí)時(shí)控制壓力或流速潮氣量的大小。本實(shí)用新型通過(guò)安放在閥體的 位置傳感器及出氣口的檢測(cè)裝置可以通過(guò)智能控制電路中的智能算法控制 偏心輪，使得出口壓力和流速控制在最合適的狀態(tài)，根據(jù)病人狀態(tài)需要精 確的氣道支持壓力或通氣時(shí)的流速，為患者提供精確的壓力滴定或潮氣量， 保持病人在呼吸時(shí)壓力恒定或氣體流速恒定。
2. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，能夠減少運(yùn)行時(shí)的噪聲由于本實(shí)用新型采用偏心輪 結(jié)構(gòu)，使得進(jìn)氣口、出氣口和排放口可以在同一平面上，這樣大大減小了 閥體的體積，結(jié)構(gòu)更加合理緊湊。加之本實(shí)用新型不采用電磁閥控制，大 大減少了運(yùn)行噪聲；另外，本實(shí)用新型在閥體處設(shè)位置傳感器，可用以進(jìn) 一步提高控制的精度。


圖1、本實(shí)用新型比例閥門(mén)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖(進(jìn)氣口完全打開(kāi)時(shí))。 圖2、本實(shí)用新型比例閥門(mén)另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖(進(jìn)氣口有一定角 度堵住的情況)。
圖3 、本實(shí)用新型比例閥門(mén)次一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖(排放口完全打開(kāi)時(shí))。 圖4、本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的智能控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 實(shí)施例1
如圖1所示，本實(shí)用新型比例閥門(mén)包括設(shè)有進(jìn)氣口 5、出氣口 9和排放 口 6的闊體1，并設(shè)有控制與所述進(jìn)氣口 5和排放口 6相對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣閥孔4 和排氣閥孔7大小的偏心輪3，所述偏心輪3的上部通過(guò)軸承滑動(dòng)配合嵌裝 于在閥體1頂部?jī)?nèi)壁的連接孔內(nèi)，其下部與電機(jī)ll (本實(shí)施例采用步進(jìn)電 機(jī))的輸出軸固連，所述偏心輪3的側(cè)壁與設(shè)有的進(jìn)氣閥孔4、出氣閥孔
10和排放閥孔7的閥體1內(nèi)壁滑動(dòng)配合連接；在進(jìn)氣閥孔4的側(cè)面(頂部) 加設(shè)有位置傳感器2 (本實(shí)施采用霍爾傳感器)，出氣口9處加設(shè)有壓力或 流速的檢測(cè)裝置8 (本實(shí)施例采用壓力傳感器可用于對(duì)壓力測(cè)試)，位置傳 感器2及檢測(cè)裝置8分別與智能控制電路電連接。
其中所述偏心輪3的側(cè)面積的尺寸大于進(jìn)氣閥孔4、排氣闊孔7橫截 面積(本實(shí)施例為進(jìn)氣閥孔4、排氣閥孔7橫截面積的1.5倍)；當(dāng)所述偏 心輪3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以全部或部分堵住進(jìn)氣閥孔4和排氣闊孔7。
另外，所述出氣口9的截面積為定值。
本實(shí)用新型通過(guò)偏心輪3的轉(zhuǎn)動(dòng)將進(jìn)氣閥孔4或排放閥孔7閉合，出 氣閥孔10可以一直打開(kāi)。工作過(guò)程如下
參見(jiàn)圖l，當(dāng)偏心輪3向排氣閥孔7方向轉(zhuǎn)動(dòng)，堵住了排氣閥孔7，進(jìn) 氣口 5的氣體經(jīng)過(guò)進(jìn)氣閥孔4流向出氣閥孔IO到達(dá)出氣口 9端，整個(gè)闊體 1處于全開(kāi)狀態(tài)，這時(shí)，在進(jìn)氣口 5的流速應(yīng)該等于出氣口 9的流速，出氣 口9端的壓力為最大。參見(jiàn)圖2，當(dāng)偏心輪3處于中間狀態(tài)，部分堵住了排 氣閥孔7，進(jìn)氣口 5的氣體經(jīng)過(guò)進(jìn)氣閥孔4流向出氣閥孔10到達(dá)出氣口 9 端，部分氣體通過(guò)排放閥孔7從排氣口流出，整個(gè)閥體1處于半開(kāi)半閉狀 態(tài)，這時(shí)，在進(jìn)氣口 5的流量應(yīng)該等于出氣口 9的流量和排氣口 6流量的 總和，出氣口9端的壓力應(yīng)小于進(jìn)氣口5端壓力。參見(jiàn)圖3，當(dāng)偏心輪3向 進(jìn)氣閥孔4方向轉(zhuǎn)動(dòng)，堵住了進(jìn)氣閥孔4，出氣口 9的氣體經(jīng)過(guò)出氣閥孔 10流向排氣閥孔7到達(dá)排氣口 6端，整個(gè)閥體1處于全閉狀態(tài)，這時(shí)，在 出氣口 9的流速應(yīng)該等于排氣口 6的流速，出氣口 9端壓力應(yīng)該為最小。
在閥體1內(nèi)的位置傳感器2及出氣口 9 一側(cè)的氣流通道上所設(shè)的壓力 傳感器分別與智能控制電路相連。所述智能控制電路包括A/D轉(zhuǎn)換電路， 單片機(jī)，具體連接壓力傳感器通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)相連，在閥體 1上設(shè)的能檢測(cè)偏心輪3位置的位置傳感器2與單片機(jī)的輸入端連接，把位 置信號(hào)反饋給單片機(jī)，單片機(jī)輸出控制信號(hào)與電機(jī)ll的連接，用于控制電 機(jī)11轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)偏心輪3的旋轉(zhuǎn)，通過(guò)采集到的壓力信號(hào)，反饋控制 偏心輪的旋轉(zhuǎn)。所述單片機(jī)中存有智能控制程序(采用模糊控制方法，為 現(xiàn)有技術(shù))使得壓力保持恒定，本實(shí)用新型通過(guò)在閥體1處設(shè)位置傳感器2 用以進(jìn)一步提高控制的精度。
實(shí)施例2
與實(shí)施例1不同之處在于檢測(cè)裝置8采用流速傳感器可用于對(duì)流速
測(cè)試，所述電機(jī)亦可伺服電機(jī)，所述位置傳感器2采用光電傳感器。
權(quán)利要求1.一種比例閥門(mén)，包括設(shè)有進(jìn)氣口(5)、出氣口(9)和排放口(6)的閥體(1)，其特征在于設(shè)有控制與所述進(jìn)氣口(5)和排放口(6)相對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣閥孔(4)和排氣閥孔(7)大小的偏心輪(3)，所述偏心輪(3)的上部通過(guò)軸承滑動(dòng)配合嵌裝于在閥體(1)頂部?jī)?nèi)壁，其下部與電機(jī)(11)的輸出軸相連接，所述偏心輪(3)的側(cè)壁與設(shè)有的進(jìn)氣閥孔(4)、出氣閥孔(10)和排放閥孔(7)的閥體(1)內(nèi)壁滑動(dòng)配合連接；在進(jìn)氣閥孔(4)的側(cè)面加設(shè)有位置傳感器(2)，出氣口(9)處加設(shè)有壓力或流速的檢測(cè)裝置(8)，位置傳感器(2)及檢測(cè)裝置(8)分別與智能控制電路電連接。
2. 按照權(quán)利要求1所述比例閥門(mén)，其特征在于所述偏心輪(3)的 側(cè)面積的尺寸大于進(jìn)氣閥孔(4)、排氣閥孔(7)橫截面積。
3. 按照權(quán)利要求2所述用于無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)比例閥門(mén)，其特征在于所述 偏心輪(3)的側(cè)面積的尺寸至少為進(jìn)氣閥孔(4)、排氣閥孔(7)橫截面 積的1.5倍。
4. 按照權(quán)利要求1所述比例閥門(mén)，其特征在于所述出氣口 (9)的 截面積為定值。
5. 按照權(quán)利要求l所述比例閥門(mén)，其特征在于所述電機(jī)(11)采用 步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。
6. 按照權(quán)利要求1所述比例閥門(mén)，其特征在于所述檢測(cè)裝置(8)采用壓力傳感器或流速傳感器。
7. 按照權(quán)利要求l所述比例閥門(mén)，其特征在于所述位置傳感器(2)采用霍爾傳感器或光電傳感器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于醫(yī)療器械，具體是一種用于調(diào)節(jié)無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)氣體壓力和流速大小調(diào)節(jié)的比例閥門(mén)。包括設(shè)有進(jìn)氣口、出氣口和排放口的閥體，設(shè)有控制與所述進(jìn)氣口和排放口相對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣閥孔和排氣閥孔大小的偏心輪，所述偏心輪的上部通過(guò)軸承滑動(dòng)配合嵌裝于在閥體頂部?jī)?nèi)壁的連接孔內(nèi)，其下部與電機(jī)的輸出軸連接，所述偏心輪的側(cè)壁與設(shè)有的進(jìn)氣閥孔、出氣閥孔和排放閥孔的閥體內(nèi)壁滑動(dòng)配合連接；在進(jìn)氣閥孔的側(cè)面加設(shè)有位置傳感器，出氣口處加設(shè)有壓力或流速的檢測(cè)裝置，位置傳感器及檢測(cè)裝置分別與智能控制電路電連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，能夠?qū)崟r(shí)控制壓力或流速潮氣量的大小，能夠減少運(yùn)行時(shí)的噪聲，從而能為患者提供精確的壓力滴定或潮氣量的控制。
文檔編號(hào)A61M16/20GK201194984SQ200820013108
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
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