專利名稱：呼吸機(jī)的呼出閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種呼吸機(jī)的呼出閥。
背景技術(shù)：
呼吸機(jī)是一種用于支持呼吸能力不足的病人進(jìn)行呼吸的醫(yī)療儀器，比如，通?？?作為麻醉機(jī)的一部分，在手術(shù)過程中對病人實(shí)施麻醉，并對麻醉后的病人實(shí)施被動呼吸。而 呼出閥則是呼吸機(jī)中的重要部件，其作用是控制病人呼出氣體的氣壓，使其保持在大氣壓 之上。這樣，病人在呼氣時(shí)，肺部也能保持一定壓力，從而令肺泡保持一定的充盈度，增加了 肺泡的表面積，進(jìn)而能增加肺泡的氣體交換能力。這一效果對于某些肺部患病的患者是很 重要的。附圖1是目前市場上呼吸機(jī)的呼出閥的結(jié)構(gòu)示意圖。壓力緩沖腔(1)與呼出氣體 緩沖腔(2)之間通過一個(gè)膜片(3)相隔開，病人呼出的氣體通過呼氣管(4)進(jìn)入呼出氣體 緩沖腔(2)中，而氣源(5)中的氣體則從通過進(jìn)氣管(6)進(jìn)入壓力緩沖腔(1)中。在進(jìn)氣 管(6)上設(shè)置有一個(gè)用于控制流量的比例閥(7)，在壓力緩沖腔(1)的底部開有一個(gè)排氣孔 (8)。氣體從氣源(5)進(jìn)入壓力緩沖腔(1)后，會從排氣孔(8)排出，并且隨著壓力緩沖腔 (1)內(nèi)氣壓的升高，從排氣孔(8)內(nèi)排出的氣體流量也會越來越大。當(dāng)排出的氣體流量與 進(jìn)入的氣體流量相等時(shí)，壓力緩沖腔(1)內(nèi)的氣壓就達(dá)到了一個(gè)平衡。同時(shí)，在膜片(3)的 兩側(cè)，壓力緩沖腔(1)和呼出氣體緩沖腔(2)內(nèi)的氣壓也將保持動態(tài)平衡。這是因?yàn)?，若?力緩沖腔(1)側(cè)的氣壓偏高，則呼出氣體緩沖腔(2)被膜片(3)堵住。隨著病人呼氣量的 增加，呼出氣體緩沖腔(2)內(nèi)的氣壓將不斷升高，直至呼出氣體緩沖腔(2)側(cè)的氣壓超過壓 力緩沖腔(1)側(cè)，膜片(3)朝著壓力緩沖腔(1)側(cè)被頂開，呼出氣體經(jīng)過排氣口(9)排出， 使得呼出氣體緩沖腔(2)內(nèi)的氣壓再次下降至低于壓力緩沖腔(1)側(cè)，膜片(3)再次將呼 出氣體緩沖腔(2)堵住。因此，通過控制壓力緩沖腔(1)內(nèi)的氣壓就能控制呼出氣體緩沖 腔(2)內(nèi)的氣壓，也就是說，通過調(diào)節(jié)比例閥(7)的流量，就能將病人呼出氣體的氣壓控制 在任何想要的數(shù)值上。上述通氣方式被稱為呼吸末正壓通氣(positive end-expiratory pressure, PEEP)。根據(jù)上述原理，在保持氣壓恒定的過程中，膜片(3)顯得尤為重要。若膜片(3)的 加工精度不夠產(chǎn)生縫隙，則呼出氣體就會通過排氣口(9)泄露，導(dǎo)致呼出氣體緩沖腔(2)側(cè) 的氣壓越來越低，無法維持預(yù)定的氣壓值，從而導(dǎo)致呼吸閥的功能喪失。為了穩(wěn)定地維持呼吸末正壓，就必須避免呼出氣體發(fā)生泄漏，現(xiàn)有的做法是盡量 提高膜片(3)的加工精度。但這樣一來加工成本和加工難度也將隨時(shí)提高。如附圖3所 示，采用現(xiàn)有技術(shù)的呼吸機(jī)進(jìn)行呼吸時(shí)，呼氣相時(shí)的氣壓值始終是下降的，無法維持在一個(gè) 恒定的壓力平臺上。這是因?yàn)椋瑢π枰芊獾奈锢砥骷?，想要?shí)現(xiàn)百分之百的密封也是 不可能的。無論膜片(3)的加工精度有多高，都必然會發(fā)生一定程度的泄漏?，F(xiàn)有的產(chǎn)品只 能盡量減少泄漏，而無法完全杜絕泄露，也就無法將呼吸末正壓穩(wěn)定地維持在同一數(shù)值上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種能穩(wěn)定地維持呼吸末正壓的呼吸機(jī)的呼出閥。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種呼吸機(jī)的呼出閥，具備腔體；設(shè)置在所述腔體內(nèi)的膜片，該膜片的一側(cè)表面 與所述腔體圍成一個(gè)與氣源相連通的壓力緩沖腔，在該壓力緩沖腔上開有與外界相連通的 排氣孔；所述膜片的另一側(cè)表面與所述腔體圍成一個(gè)用于容納病人呼出的氣體的呼出氣體 緩沖腔。所述膜片具備第一位置和第二位置，當(dāng)所述膜片處于第一位置時(shí)，所述呼出氣體緩 沖腔與外界不相連通，當(dāng)所述膜片處于第二位置時(shí)，所述呼出氣體緩沖腔與外界相連通。所 述呼出閥還具備補(bǔ)氣管，該補(bǔ)氣管一端與氣源相連通，另一端與呼出氣體緩沖腔相連通，用 于向所述呼出氣體緩沖腔內(nèi)補(bǔ)充氣體。進(jìn)一步的，所述腔體由相互固定密封且固定連接的上蓋和底座構(gòu)成，所述上蓋與 所述膜片的一側(cè)表面圍成所述呼出氣體緩沖腔；所述底座與所述膜片的另一側(cè)表面圍成所 述壓力緩沖腔。更進(jìn)一步的，在所述補(bǔ)氣管上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)氣體流量的閥門。更進(jìn)一步的，通過所述補(bǔ)氣管向所述氣體緩沖腔內(nèi)輸送的所述氣體的流量為8 llL/min。更進(jìn)一步的，所述補(bǔ)氣管的至少一段由毛細(xì)管構(gòu)成。更進(jìn)一步的，通過所述補(bǔ)氣管補(bǔ)充的氣體為氧氣。更進(jìn)一步的，所述壓力緩沖腔通過一根進(jìn)氣管與所述氣源相連通，在所述進(jìn)氣管 上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)氣體流量的比例閥。本發(fā)明拋棄了常規(guī)做法，并非在如何減少呼出氣體泄漏這一點(diǎn)上下功夫，而是另 辟蹊徑，采用了“補(bǔ)氣”的措施，將有可能由于泄露而損失的氣壓補(bǔ)足，這樣就徹底避免了呼 出氣體氣壓的下降，真正實(shí)現(xiàn)了維持呼吸末正壓恒定這一目標(biāo)。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中呼吸機(jī)的呼出閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)施例1中呼吸機(jī)的呼出閥的剖視圖；圖3為采用現(xiàn)有技術(shù)的呼吸機(jī)進(jìn)行呼吸時(shí)的壓力波形；圖4為采用實(shí)施例1的呼吸機(jī)進(jìn)行呼吸時(shí)的壓力波形。其中1、壓力緩沖腔，2、呼出氣體緩沖腔，3、膜片；4、呼氣管；5、氣源；6、進(jìn)氣管； 7、比例閥；8、排氣孔；9、排氣口 ；10、補(bǔ)氣管；11、毛細(xì)管；12、連接彎管；13、膜片安裝組件； 14、斜面；15、密封圈；16、上蓋；17、底座；18、通氣孔。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，以下實(shí)施例僅用于說明本 發(fā)明而非用于限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1 附圖2為實(shí)施例1中呼吸機(jī)的呼出閥的結(jié)構(gòu)示意圖。如附圖2所示，根據(jù)本實(shí)施例實(shí)施的呼出閥包括圍成了一個(gè)完整腔體的上蓋16和底座17，以及一塊通過膜片安裝組件13固定在該腔體內(nèi)的膜片3。其中，膜片3的下表面與底座17圍成了壓力緩沖腔1，該壓力緩沖腔1通過進(jìn)氣管 6與一個(gè)圖中未示的氣源相連接。該氣源的作用是以一定的流量向壓力緩沖腔1內(nèi)輸送氣 體，使得壓力緩沖腔1內(nèi)的氣壓上升。在底座17上還開有一個(gè)圖中未示的排氣孔，該排氣 孔的作用是將壓力緩沖腔1與外界相連通，從而使得輸送入壓力緩沖腔1的氣體會不斷通 過該排氣孔排出，直至氣體排出的量與輸入的量達(dá)到平衡，此時(shí)，壓力緩沖腔1內(nèi)的氣壓就 能達(dá)到一個(gè)預(yù)先設(shè)定的氣壓值。在進(jìn)氣管6上設(shè)置有一個(gè)圖中未示的比例閥，用于調(diào)節(jié)氣 體流量，進(jìn)而調(diào)節(jié)壓力緩沖腔1內(nèi)的氣壓值。該氣壓值應(yīng)當(dāng)被設(shè)定為大于大氣壓。膜片3的上表面與上蓋16圍成了呼出氣體緩沖腔2，該呼出氣體緩沖腔2始終與 呼氣管4相連通，病人呼出的氣體通過呼氣管4進(jìn)入呼出氣體緩沖腔2中。膜片安裝組件13固定設(shè)置在上蓋16之中。該膜片安裝組件13具備一個(gè)斜面14， 呼出氣體緩沖腔2被該斜面14分隔成兩個(gè)部分，其中位于斜面14 一側(cè)的部分與呼氣管4 相連通，位于斜面14另一側(cè)的部分形成了一個(gè)排氣口 9，該排氣口 9與外界相連通。在斜面14上開有多個(gè)通氣孔18，若膜片安裝組件13上沒有安裝膜片3的話，則呼 氣管4與排氣口 9之間通過該通氣孔18相互連通，即，從呼氣管4進(jìn)入到呼出氣體緩沖腔 2內(nèi)的氣體能夠如附圖2中的箭頭所示，直接穿過通氣孔18進(jìn)入排氣口 9，然后從排氣口 9 排出至外界。而一旦安裝了膜片3，則如附圖2所示，膜片3緊緊覆蓋在斜面14的下表面 上，將通氣孔18堵住，使得呼氣管4與排氣口 9之間不連通，也就是說，從呼氣管4進(jìn)入的 氣體會累積在呼出氣體緩沖腔2中，從而使得呼出氣體緩沖腔2內(nèi)的氣壓不斷上升。如此 一來，膜片3的上下兩側(cè)表面分別受到來自呼出氣體緩沖腔2的氣壓，以及來自壓力緩沖腔 1的氣壓。其中，來自下方壓力緩沖腔1的氣壓是恒定的，而來自上方呼出氣體緩沖腔2的 氣壓是不斷升高的。一旦呼出氣體緩沖腔2內(nèi)的氣壓超過壓力緩沖腔1內(nèi)的氣壓，膜片3 就會被推向下方，與斜面14分離開來，從而無法繼續(xù)堵住通氣孔18。于是，呼出氣體緩沖腔 2內(nèi)的氣體就能通過通氣孔18進(jìn)入排氣口 9，進(jìn)而排放至外界。這些氣體一旦被排放掉，呼 出氣體緩沖腔2內(nèi)的壓力就會下降，膜片3再次在來自下方壓力緩沖腔1的壓力下將通氣 孔18堵住。如此反復(fù)，就能將呼出氣體緩沖腔2內(nèi)的氣壓穩(wěn)定在與壓力緩沖腔1內(nèi)的氣壓 相同的數(shù)值上。為保證呼出氣體緩沖腔2與排氣口 9之間的氣密性，在膜片安裝組件13與上蓋16 之間設(shè)置有一對密封圈15。并且，膜片3的邊緣部分也是被膜片安裝組件13緊緊卡在上蓋 16與底座17之間，從而實(shí)現(xiàn)密封。但無論采用什么方式提高密封性，也無法100%保證不 會漏氣，必然會有少量氣體會從呼出氣體緩沖腔2泄漏至排氣口 9中，導(dǎo)致呼出氣體緩沖腔 2內(nèi)的氣壓下降。為了將由于氣體泄漏而降低的這部分氣壓補(bǔ)足，在呼氣管4上通過一個(gè)連接彎管 12連接了一根補(bǔ)氣管10。這根補(bǔ)氣管10與一個(gè)外部的氣源相連通，通過氣源持續(xù)向呼氣 管4內(nèi)輸送氣體，用于補(bǔ)充在呼出氣體緩沖腔2中泄漏掉的氣體。為了避免干擾病人的呼 吸，本實(shí)施例中補(bǔ)充的氣體為氧氣。由于泄漏掉的氣體流量比較小的，所以通過補(bǔ)氣管10補(bǔ)充的氣體流量也不能太 大，太大的話會使呼出閥來不及不排出氣體，導(dǎo)致呼出氣體緩沖腔2內(nèi)的氣壓過高，反過來 影響病人的呼氣。為了控制流量，在補(bǔ)氣管10上設(shè)置有一截毛細(xì)管11。本實(shí)施例中，通過該毛細(xì)管補(bǔ)充的氣體流量略大于泄漏氣體的流量，具體來說，是在8 lOL/min左右，從而 能保證氣壓始終不會低于預(yù)設(shè)值。如果補(bǔ)充的氣體流量大于漏氣量，則多余的氣體會將膜 片頂開，通過通氣孔18正常排出，因此不會對整個(gè)補(bǔ)氣閥的工作造成不良影響。
附圖4為采用本實(shí)施例的呼吸機(jī)進(jìn)行呼吸時(shí)的壓力波形?？梢钥闯?，與附圖3相 比，在呼氣相的末端，其氣壓始終保持與呼氣相起始端相齊平，真正實(shí)現(xiàn)了維持呼吸末正壓 的恒定這一目標(biāo)。
權(quán)利要求
一種呼吸機(jī)的呼出閥，具備腔體；設(shè)置在所述腔體內(nèi)的膜片(3)，該膜片(3)的一側(cè)表面與所述腔體圍成一個(gè)與氣源相連通的壓力緩沖腔(1)，在該壓力緩沖腔(1)上開有與外界相連通的排氣孔(8)；所述膜片(3)的另一側(cè)表面與所述腔體圍成一個(gè)用于容納病人呼出的氣體的呼出氣體緩沖腔(2)，所述膜片(3)具備第一位置和第二位置，當(dāng)所述膜片(3)處于第一位置時(shí)，所述呼出氣體緩沖腔(2)與外界不相連通，當(dāng)所述膜片(3)處于第二位置時(shí)，所述呼出氣體緩沖腔(2)與外界相連通，其特征在于所述呼出閥還具備補(bǔ)氣管(10)，該補(bǔ)氣管(10)一端與氣源相連通，另一端與呼出氣體緩沖腔(2)相連通，用于向所述呼出氣體緩沖腔(2)內(nèi)補(bǔ)充氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸機(jī)的呼出閥，其特征在于所述腔體由相互固定密封且固定連接的上蓋和底座構(gòu)成，所述上蓋與所述膜片(3)的一側(cè)表面圍成所述呼出氣體緩沖腔(2)；所述底座與所述 膜片(3)的另一側(cè)表面圍成所述壓力緩沖腔(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的呼吸機(jī)的呼出閥，其特征在于在所述補(bǔ)氣管(10)上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)氣體流量的閥門。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的呼吸機(jī)的呼出閥，其特征在于通過所述補(bǔ)氣管(10)向所述氣體緩沖腔內(nèi)輸送的所述氣體的流量為8 llL/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的呼吸機(jī)的呼出閥，其特征在于所述補(bǔ)氣管(10)的至少一段由毛細(xì)管構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的呼吸機(jī)的呼出閥，其特征在于通過所述補(bǔ)氣管(10)補(bǔ) 充的氣體為氧氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的呼吸機(jī)的呼出閥，其特征在于所述壓力緩沖腔通過一根進(jìn)氣管(6)與所述氣源相連通，在所述進(jìn)氣管(6)上設(shè)置有 用于調(diào)節(jié)氣體流量的比例閥(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種呼吸機(jī)的呼出閥。其具備腔體；設(shè)置在腔體內(nèi)的膜片，其一側(cè)表面與腔體圍成一個(gè)與氣源相連通的壓力緩沖腔，另一側(cè)表面與腔體圍成一個(gè)用于容納病人呼出的氣體的呼出氣體緩沖腔。當(dāng)膜片處于一個(gè)第一位置時(shí)，呼出氣體緩沖腔與外界不相連通，當(dāng)膜片處于一個(gè)第二位置時(shí)，呼出氣體緩沖腔與外界相連通。呼出閥還具備用于向呼出氣體緩沖腔內(nèi)補(bǔ)充氣體的補(bǔ)氣管，其一端與氣源相連通，另一端與呼出氣體緩沖腔相連通。本發(fā)明拋棄了常規(guī)做法，并非在如何減少呼出氣體泄漏這一點(diǎn)上下功夫，而是另辟蹊徑，采取“補(bǔ)氣”這種方式，將由于泄露而損失的氣壓補(bǔ)足，這樣就徹底避免了呼出氣體氣壓的下降，真正實(shí)現(xiàn)了維持呼吸末正壓恒定這一目標(biāo)。
文檔編號A61M16/20GK101884822SQ20101023583
公開日2010年11月17日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者宋智廣, 袁方 申請人:上海力申科學(xué)儀器有限公司