一種呼吸機的空氧混合裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及呼吸機技術領域，尤其涉及一種呼吸機的空氧混合裝置及方法。
【背景技術】
[0002]呼吸機是一種能夠起到預防和治療呼吸衰竭，減少并發(fā)癥，挽救及延長病人生命的至關重要的醫(yī)療設備，病人吸入的氣體氧濃度高低對治療效果有直接影響?，F(xiàn)有技術中的具有空氧混合功能的便攜式急救、轉運呼吸機基本上是利用文丘里效應的原理達到吸入空氣的目的，但此類呼吸機在空氧混合方面存在氧濃度可調分辨率低，只有純氧和空氧兩檔調節(jié)，且空氧混合可達到的最低氧濃度較高，只能做到50%的氧濃度，而無法做到更低的冋題。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的第一個目的在于提供一種呼吸機的空氧混合裝置，其可通過移動小噴嘴來調節(jié)大噴孔的大小，在不同的輸出流量下選擇不同的噴孔孔徑，以達到較強的吸附能力和抗反壓能力，相比于現(xiàn)有技術，在同樣的輸出流量和反壓下可以達到較低的氧濃度，且在同一反壓、不同流量下的氧濃度相對于現(xiàn)有技術的波動幅度小，穩(wěn)定性較高。
[0004]本發(fā)明的第二個目的在于提供一種呼吸機的空氧混合方法，其可通過移動小噴嘴來調節(jié)大噴孔的大小，在不同的輸出流量下選擇不同的噴孔孔徑，以達到較強的吸附能力和抗反壓能力，相比于現(xiàn)有技術，在同樣的輸出流量和反壓下可以達到較低的氧濃度，且在同一反壓、不同流量下的氧濃度相對于現(xiàn)有技術的波動幅度小，穩(wěn)定性較高。
[0005]為達第一個目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0006]一種呼吸機的空氧混合裝置，包括喉管，喉管的一端設置有空氣進口和用于調節(jié)氧氣流量的噴嘴組件，喉管的另一端設置有出氣口，噴嘴組件包括嵌入喉管內的大噴嘴，大噴嘴內設置有小噴嘴，小噴嘴設置有小噴孔，小噴嘴的外壁與大噴嘴的端面處的內壁之間形成環(huán)形的大噴孔，小噴嘴可沿其軸向在大噴嘴內移動以調節(jié)大噴孔的大小。
[0007]其中，大噴嘴的軸線、小噴嘴的軸線均與喉管的軸線相重合。
[0008]其中，大噴嘴為兩端開口的錐形筒，大噴嘴的大端面與喉管的端面平齊，大噴嘴的大端面沿徑向向外延伸有環(huán)狀凸緣，環(huán)狀凸緣的外圓周面與喉管的內表面緊密配合。
[0009]其中，小噴嘴的一端設置有錐形部，錐形部的外壁與大噴嘴的小端面處的內壁之間形成環(huán)形的大噴孔，錐形部的最大外徑大于大噴嘴的小端面處的內徑，錐形部的最小外徑小于大噴嘴的小端面處的內徑。
[0010]其中，大噴嘴的大端面處的內壁設置有用于檢測壓力值的采樣裝置，采樣裝置連接有控制裝置，控制裝置可根據采樣裝置檢測到的壓力值控制小噴嘴的位移。
[0011]其中，小噴嘴的另一端設置有用于驅動小噴嘴沿其軸向移動的驅動裝置，小噴嘴在靠近驅動裝置的側壁沿徑向設置有通孔，通孔與小噴孔相導通。
[0012]其中，驅動裝置為音圈電機，音圈電機與小噴嘴之間設置有復位彈簧。
[0013]為達第二個目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0014]一種呼吸機的空氧混合方法，包括以下步驟:
[0015](I)、提供一個喉管，喉管的一端設置有空氣進口和用于調節(jié)氧氣流量的噴嘴組件，喉管的另一端設置有出氣口，噴嘴組件包括嵌入喉管內的大噴嘴，大噴嘴內設置有小噴嘴，小噴嘴設置有小噴孔，小噴嘴的外壁與大噴嘴的端面處的內壁之間形成環(huán)形的大噴孔，小噴嘴可沿其軸向在大噴嘴內移動以調節(jié)大噴孔的大小；
[0016](2)、從噴嘴組件輸入高壓氧氣，利用高壓氧氣從噴嘴組件噴出時產生的負壓，從空氣進口吸入大氣中的空氣，并與輸入的高壓氧氣混合；
[0017](3)、通過移動小噴嘴以調節(jié)大噴孔的大小，當小噴嘴的外壁與大噴嘴的端面處的內壁抵觸，即大噴孔的面積為零時，高壓氧氣從小噴孔噴出；當大噴孔的面積大于小噴孔的面積時，高壓氧氣從大噴孔噴出；
[0018](4)、高壓氧氣與空氣混合形成的混合氣體從出氣口輸出。
[0019]其中，小噴嘴連接有用于驅動小噴嘴沿其軸向移動的驅動裝置，驅動裝置為音圈電機，音圈電機與小噴嘴之間設置有復位彈簧。
[0020]其中，大噴嘴在大噴孔的前端設置有用于檢測壓力值的采樣裝置，采樣裝置連接有控制裝置，控制裝置可根據采樣裝置檢測到的壓力值控制小噴嘴的位移。
[0021]本發(fā)明的有益效果:一種呼吸機的空氧混合裝置，包括喉管，喉管的一端設置有空氣進口和用于調節(jié)氧氣流量的噴嘴組件，喉管的另一端設置有出氣口，噴嘴組件包括嵌入喉管內的大噴嘴，大噴嘴內設置有小噴嘴，小噴嘴設置有小噴孔，小噴嘴的外壁與大噴嘴的端面處的內壁之間形成環(huán)形的大噴孔，小噴嘴可沿其軸向在大噴嘴內移動以調節(jié)大噴孔的大小。當輸出流量較大時，可調節(jié)小噴嘴向背離喉管的方向移動，直至大噴孔的面積大于小噴孔的面積，高壓氧氣從大噴孔噴出，此時，在同樣的輸出流量和反壓下，本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術，可達到較低的氧濃度，同時采用了較大的噴孔孔徑，避免了現(xiàn)有技術的孔徑較小而導致的輸出流量偏小的問題，可以實現(xiàn)較大的潮氣量；當輸出流量較小時，可調節(jié)小噴嘴向靠近喉管的方向移動，直至小噴嘴的外壁與大噴嘴的端面處的內壁抵觸，即大噴孔的面積為零，高壓氧氣從小噴孔噴出，此時，在同樣的輸出流量和反壓下，本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術，采用了較小的噴孔孔徑，可產生較強的吸附能力和抗反壓能力，從空氣進口吸入的空氣較多，以達到較低的氧濃度。本發(fā)明的呼吸機的空氧混合裝置及方法，可通過移動小噴嘴來調節(jié)大噴孔的大小，在不同的輸出流量下選擇不同的噴孔孔徑，以達到較強的吸附能力和抗反壓能力，相比于現(xiàn)有技術，在同樣的輸出流量和反壓下可以達到較低的氧濃度，且在同一反壓、不同流量下的氧濃度相對于現(xiàn)有技術的波動幅度小，穩(wěn)定性較高。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的空氧混合裝置的結構示意圖。
[0023]圖2是圖1中A處的局部放大圖。
[0024]圖3是本發(fā)明的空氧混合裝置在不同反壓、不同流量下的氧濃度示意圖。
[0025]圖4是現(xiàn)有技術的呼吸機在不同反壓、不同流量下的氧濃度示意圖。
[0026]附圖標記如下:
[0027]1-喉管；11_空氣進口 ；12_出氣口 ；2_大噴嘴；21_大噴孔；22_環(huán)狀凸緣；3_小噴嘴；31-小噴孔；32_錐形部；33_通孔；4_采樣裝置；5_音圈電機；6_復位彈簧
【具體實施方式】
[0028]下面結合圖1至圖4并通過具體實施例來進一步說明本發(fā)明的技術方案。
[0029]一種呼吸機的空氧混合裝置，如圖1和圖2所示，包括喉管1，喉管I的一端設置有空氣進口 11和用于調節(jié)氧氣流量的噴嘴組件(未圖示)，喉管I的另一端設置有出氣口12，噴嘴組件包括嵌入喉管I內的大噴嘴2，大噴嘴2內設置有小噴嘴3，小噴嘴3設置有小噴孔31，小噴嘴3的外壁與大噴嘴2的端面處的內壁之間形成環(huán)形的大噴孔21，小噴嘴3可沿其軸向在大噴嘴2內移動以調節(jié)大噴孔21的大小。
[0030]從噴嘴組件輸入高壓氧氣，利用高壓氧氣從噴嘴組件噴出時產生的負壓，從空氣進口 11吸入大氣中的空氣，并與輸入的高壓氧氣混合，高壓氧氣與空氣混合形成的混合氣體從出氣口 12輸出。當輸出流量較大時，可調節(jié)小噴嘴3向背離喉管I的方向移動，直至大噴孔21的面積大于小噴孔31的面積，高壓氧氣從大噴孔21噴出，此時，在同樣的輸出流量和反壓下，本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術，可達到較低的氧濃度，同時采用了較大的噴孔孔徑，避免了現(xiàn)有技術的孔徑較小而導致的輸出流量偏小的問題，可以實現(xiàn)較大的潮氣量；當輸出流量較小時，可調節(jié)小噴嘴3向靠近喉管I的方向移動，直至小噴嘴3的外壁與大噴嘴2的端面處的內壁抵觸，即大噴孔21的面積為零，高壓氧氣從小噴孔31噴出，此時，在同樣的輸出流量和反壓下，本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術，采用了較小的噴孔孔徑，可產生較強的吸附能力和抗反壓能力，從空氣進口 11吸入的空氣較多，以達到較低的氧濃度。
[0031]本實施例中，大噴嘴2的軸線、小噴嘴3的軸線均與喉管I的軸線相重合，使得噴出的高壓氧氣位于喉管I的中心位置，便于與吸入的空氣混合。
[0032]本實施例中，大噴嘴2為兩端開口的錐形筒，大噴嘴2的大端面與喉管I的端面平齊，大噴嘴2的大端面沿徑向向外延伸有環(huán)狀凸緣22，環(huán)狀凸緣22的外圓周面與喉管I的內表面緊密配合，以避免大噴嘴2與喉管I之間漏氣。
[0033]本實施例中，小噴嘴3的一端設置有錐形部32，錐形部32的外壁與大噴嘴2的小端面處的內壁之間形成環(huán)形的大噴孔21，錐形部32的最大外徑大于大噴嘴2的小端面處的內徑，錐形部32的最小外徑小于大噴嘴2的小端面處的內徑。錐形部32的設置，使得通過移動小噴嘴3來調整錐形部32的位置，以調節(jié)大噴孔21的面積。
[0034]本實施例中，大噴嘴2的大端面處的內壁設置有用于檢測壓力值的采樣裝置4，采樣裝置4可以檢測噴孔前端的背壓，采樣裝置4連接有控制裝置(未圖示)，控制裝置可根據采樣裝置4檢測到的壓力值控制小噴嘴3的位移，以使本裝置達到理想的吸附能力和抗反壓能力。
[0035]本實施例中，小噴嘴3的另一端設置有用于驅動小噴嘴3沿其軸向移動的驅動裝置；優(yōu)選地，驅動裝置為音圈電機5，音圈電機5與小噴嘴3之間設置有復位彈簧6。小噴嘴3在可音圈電機5的驅動下沿軸向移動，并可在復位彈簧6的作用力下復位。初始狀態(tài)時，在復