一种呼吸机及其工作方法与流程

本发明涉及呼吸机结构的技术领域，特别是一种呼吸机及其工作方法。

背景技术：

在现代临床医学中，呼吸机作为一项能人工替代自主通气功能的有效手段，已普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏中，在现代医学领域内占有十分重要的位置。呼吸机是一种能够起到预防和治疗呼吸衰竭，减少并发症，挽救及延长病人生命的至关重要的医疗设备。呼吸机的基本原理：自主通气时吸气动作产生胸腔负压，肺被动扩张出现肺泡和气道负压，从而构成了气道口与肺泡之间的压力差而完成吸气；吸气后胸廓及肺弹性回缩，产生相反的压力差完成呼气。因此，正常呼吸是由于机体通过呼吸动作产生肺泡与气道口“主动性负压力差”而完成吸气，吸气后的胸廓及肺弹性回缩产生肺泡与气道口被动性正压力差而呼气，以满足生理通气的需要。而呼吸机通气是由体外机械驱动使气道口和肺泡产生正压力差，而呼气是在撤去体外机械驱动压后胸廓及肺弹性回缩产生肺泡与气道口被动性正压力差而呼气，即呼吸周期均存在“被动性正压力差”而完成呼吸。

现有的呼吸机的类型越来越多，操作也越来越简单，并且都能够给病人提供维持生病所需的氧气，但是仍然存在以下缺陷：1、现有呼吸机的氧来源主要来自氧气瓶，即通过氧气瓶给病人的气道口输入氧气，但是氧气瓶内所储备的氧气量是有限的，一但使用完毕后，又需要重新更换氧气瓶，存在给病人供养不连续的缺陷，给病人带来短暂的呼吸困难的感觉，且由于氧气瓶的体积大重量大，更好氧气瓶也非常麻烦，增加了工作强度。2、氧气瓶内所储存的氧气是干燥的，而病人吸入氧气后，由于病人的鼻腔功能下降，因为到达病人肺部的氧气并没有湿度，从而给病人带来不舒适的感觉。3、呼吸机的末端口处连接有呼吸罩，由于呼吸罩与病人的脸部紧密贴合，导致病人呼气时很难将呼出的气体排放到大气中，使病人感到窒息感，给病人的呼气动作带来了困难。因此亟需一种避免产生窒息感、能够将氧气湿润、能够自产氧无需更换氧气瓶的呼吸机。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、避免产生窒息感、能够将氧气湿润、能够自产氧无需更换氧气瓶的呼吸机及其工作方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种呼吸机，它包括机壳，所述机壳内设置有产氧装置、氧气过滤装置和氧气加湿装置，所述产氧装置包括空压机和产氧罐，产氧罐的上下端分别设置有出气口和进气口，产氧罐内设置有交换膜，交换膜将产氧罐分隔为上腔室和下腔室，产氧罐的侧壁上设置有安全阀，安全阀与下腔室连通，空压机固设于机壳的底部，空压机的出口端与进气口经管道连接；所述氧气过滤装置包括过滤罐，过滤罐的顶部固设有与其连通的弯管，过滤罐内设置有布袋层，布袋层将过滤罐分隔为上腔体和下腔体，过滤罐的底部设置有氧气出口；所述氧气加湿装置包括固设于机壳底部的加湿罐、水泵和水箱，加湿罐的顶部设置有氧气进口，加湿罐的侧壁上固设有伸入于其内的加湿管，加湿管的内延伸端封闭，加湿管的外延伸端为开口，加湿管位于氧气进口的正下方，加湿管的柱面上开设有多个雾化小孔，水泵的吸水口与水箱连通，水泵的排水口与加湿管的外延伸端经管卡连接，加湿罐的侧壁上设置有出口管，出口管设置于加湿管的下方；所述出气口与弯管的首端之间连接有单向阀a，所述氧气出口与氧气进口之间连接有单向阀b；

该呼吸机还包括氧气输送装置，氧气输送装置包括水平管、垂直管、软管、呼吸罩以及固设于机壳底部的引风机，引风机的抽风口与出口管经管卡连接，引风机排风口处连接有水平管，水平管贯穿机壳设置，水平管的另一端连接有垂直管，且与垂直管连通，垂直管的上端口与外界连通，垂直管的下端口处连接有软管，软管的另一端连接有呼吸罩，所述水平管内且位于水平管与垂直管的交接处铰接有阀板，阀板的左端面上固设有弹簧，弹簧的另一端固设于水平管的顶部，在弹簧的弹力作用下阀板将水平管的末端口堵住。

所述水平管上设置有流量计a，所述垂直管上设置有流量计b，流量计b位于水平管的上方。

所述机壳的顶部设置有控制箱，所述控制箱内设置有控制器和显示模块，控制箱与机壳之间固设有过线管。

所述控制器与显示模块经信号线电连接，所述控制器的输出接口与水泵、安全阀、流量计a、流量计b、空压机经信号线电连接。

所述机壳的底部固设有立柱，立柱的底部固设有底板，所述底板的底部固设有多个支撑于地面上的万向轮。

所述产氧罐内固设有环形圈，所述交换膜设置于环形圈的顶部，交换膜经螺钉固定于环形圈的顶表面上。

所述过滤罐包括直筒和锥形筒，所述直筒固设于锥形筒的顶部，直筒与锥形筒连通，直筒与锥形筒之间形成有台肩，所述弯管固设于直筒的顶部，所述氧气出口开设于锥形筒的底部。

所述布袋层经螺钉固设于直筒与锥形筒所形成的台阶上。

所述垂直管和水平管均为硬质塑料管。

所述呼吸机的工作方法，它包括以下步骤：

s1、当要治疗呼吸困难的病人时，医务人员将呼吸罩罩在病人的口鼻上；

s2、纯氧气的制备，具体包括以下步骤：

s21、医务人员经控制器打开空压机，空压机将机壳外界的空气经进气口泵入到产氧罐内，在泵压下，空气顺次穿过下腔室、交换膜而进入上腔室内，其中空气在穿过交换膜时，只有氧气能够穿过交换膜而进入到上腔室内，而氮气及其他气体无法穿过交换膜而拦截于下腔室内；

s22、在空压机的泵压下，上腔室内的氧气顺次穿过出气口、单向阀a、弯管、氧气出口进入过滤罐内，随后氧气穿过过滤罐的上腔体、布袋层上的微孔而进入下腔体，其中氧气在穿过布袋层时，布袋层将氧气中夹带的颗粒粉尘及气溶胶拦截掉，从而在下腔体内得到纯净的氧气，从而制备出纯净氧气；

s3、在空压机的泵压下，纯净的氧气顺次穿过氧气进口、单向阀b进入到加湿罐内，随后医务人员经控制器打开水泵，水泵将水箱内的水抽出，水在水泵的泵压下顺次穿过水泵、加湿管最后从雾化小孔喷出，喷出后形成水雾，水雾将湿润进入到加湿罐内的纯氧气湿润；

s4、向病人供给湿润的纯氧气，医务人员经控制器控制引风机间隔的启闭，当引风机启动后，引风机将湿润的纯氧气从加湿罐内抽出，湿润纯氧气排出后进入到水平管内，在气压下，湿润纯氧气克服弹簧的弹力将阀板顶开，阀板绕着铰链向右运动，并将垂直管封闭住，此时湿润纯氧气顺次经水平管与垂直管的交叉口、垂直管、软管、呼吸罩、病人的支气管最后到达病人的肺部，从而给病人提供湿润纯氧气；随后阀板在弹簧的弹力下复位，阀板将水平管关闭，随后病人呼出的气体顺次经支气管、呼吸罩、软管、垂直管的下端口、垂直管最后从垂直管的上端口排放到大气中，随着引风机间隔的启闭，即可为病人连续的提供湿润氧气，为治疗病人提供有利的基础。

本发明具有以下优点：

1、本发明的产氧装置包括空压机和产氧罐，产氧罐的上下端分别设置有出气口和进气口，产氧罐内设置有交换膜，交换膜将产氧罐分隔为上腔室和下腔室，产氧罐的侧壁上设置有安全阀，安全阀与下腔室连通，空压机固设于机壳的底部，空压机的出口端与进气口经管道连接；在空压机的泵压下，上腔室内的氧气顺次穿过出气口、单向阀a、弯管、氧气出口进入过滤罐内，随后氧气穿过过滤罐的上腔体、布袋层上的微孔而进入下腔体，其中氧气在穿过布袋层时，布袋层将氧气中夹带的颗粒粉尘及气溶胶拦截掉，从而在下腔体内得到纯净的氧气，从而制备出纯净氧气；因此替代了采用氧气瓶进行供养，从而节省了更换氧气瓶的劳动强度，此外还实现了连续给病人供氧气，因此不会给病人带来短暂的呼吸困难的感觉。

2、本发明的氧气加湿装置包括固设于机壳底部的加湿罐、水泵和水箱，加湿罐的顶部设置有氧气进口，加湿罐的侧壁上固设有伸入于其内的加湿管，加湿管的内延伸端封闭，加湿管的外延伸端为开口，加湿管位于氧气进口的正下方，加湿管的柱面上开设有多个雾化小孔，水泵的吸水口与水箱连通，水泵的排水口与加湿管的外延伸端经管卡连接，加湿罐的侧壁上设置有出口管，出口管设置于加湿管的下方；在空压机的泵压下，纯净的氧气顺次穿过氧气进口、单向阀b进入到加湿罐内，随后医务人员经控制器打开水泵，水泵将水箱内的水抽出，水在水泵的泵压下顺次穿过水泵、加湿管最后从雾化小孔喷出，喷出后形成水雾，水雾将湿润进入到加湿罐内的纯氧气湿润；湿润的纯氧气能够替换病人的鼻腔湿润氧气的功能，从而确保病人吸入的纯氧气带有湿度，从而使病人吸气时更加舒适。

3、本发明的引风机排风口处连接有水平管，水平管贯穿机壳设置，水平管的另一端连接有垂直管，且与垂直管连通，垂直管的上端口与外界连通，垂直管的下端口处连接有软管，软管的另一端连接有呼吸罩，所述水平管内且位于水平管与垂直管的交接处铰接有阀板，阀板的左端面上固设有弹簧，弹簧的另一端固设于水平管的顶部，在弹簧的弹力作用下阀板将水平管的末端口堵住；医务人员经控制器控制引风机间隔的启闭，当引风机启动后，引风机将湿润的纯氧气从加湿罐内抽出，湿润纯氧气排出后进入到水平管内，在气压下，湿润纯氧气克服弹簧的弹力将阀板顶开，阀板绕着铰链向右运动，并将垂直管封闭住，此时湿润纯氧气顺次经水平管与垂直管的交叉口、垂直管、软管、呼吸罩、病人的支气管最后到达病人的肺部，从而给病人提供湿润纯氧气；随后阀板在弹簧的弹力下复位，阀板将水平管关闭，随后病人呼出的气体顺次经支气管、呼吸罩、软管、垂直管的下端口、垂直管最后从垂直管的上端口排放到大气中，随着引风机间隔的启闭，即可为病人连续的提供湿润氧气，为治疗病人提供有利的基础。由于病人在呼出气体时，呼吸罩与垂直管连通，且垂直管的上端口与大气连通，确保了病人呼出的气体能够顺利排放到大气中，有效地避免了由于呼吸罩与病人的脸部紧密贴合而导致病人呼出的气体很难排出的问题，有效避免了病人有窒息感，使病人更加舒适。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的主剖示意图；

图3为图2的i部局部放大视图；

图4为加湿管的结构示意图；

图5为产氧装置的结构示意图；

图6为氧气过滤装置的结构示意图；

图7为氧气加湿装置的结构示意图；

图8为本发明的工作示意图；

图中，1-机壳，2-空压机，3-产氧罐，4-出气口，5-进气口，6-交换膜，7-安全阀，8-过滤罐，9-弯管，10-布袋层，11-氧气出口，12-加湿罐，13-水泵，14-水箱，15-氧气进口，16-加湿管，17-雾化小孔，18-出口管，19-单向阀a，20-单向阀b，21-水平管，22-垂直管，23-软管，24-呼吸罩，25-引风机，26-阀板，27-弹簧，28-流量计a，29-流量计b，30-控制器，31-显示模块，32-过线管，33-底板，34-万向轮，35-环形圈，36-控制箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图1～7所示，一种呼吸机，它包括机壳1，所述机壳1内设置有产氧装置、氧气过滤装置和氧气加湿装置，所述产氧装置包括空压机2和产氧罐3，产氧罐3的上下端分别设置有出气口4和进气口5，产氧罐3内设置有交换膜6，交换膜6将产氧罐3分隔为上腔室和下腔室，产氧罐3的侧壁上设置有安全阀7，安全阀7与下腔室连通，空压机2固设于机壳1的底部，空压机2的出口端与进气口5经管道连接；所述氧气过滤装置包括过滤罐8，过滤罐8的顶部固设有与其连通的弯管9，过滤罐8内设置有布袋层10，布袋层10将过滤罐8分隔为上腔体和下腔体，过滤罐8的底部设置有氧气出口11；所述氧气加湿装置包括固设于机壳1底部的加湿罐12、水泵13和水箱14，加湿罐12的顶部设置有氧气进口15，加湿罐12的侧壁上固设有伸入于其内的加湿管16，加湿管16的内延伸端封闭，加湿管16的外延伸端为开口，加湿管16位于氧气进口15的正下方，加湿管16的柱面上开设有多个雾化小孔17，水泵13的吸水口与水箱14连通，水泵13的排水口与加湿管16的外延伸端经管卡连接，加湿罐12的侧壁上设置有出口管18，出口管18设置于加湿管16的下方；所述出气口4与弯管9的首端之间连接有单向阀a19，所述氧气出口11与氧气进口15之间连接有单向阀b20。

该呼吸机还包括氧气输送装置，氧气输送装置包括水平管21、垂直管22、软管23、呼吸罩24以及固设于机壳1底部的引风机25，垂直管22和水平管21均为硬质塑料管，引风机25的抽风口与出口管18经管卡连接，引风机25排风口处连接有水平管21，水平管21贯穿机壳1设置，水平管21的另一端连接有垂直管22，且与垂直管22连通，垂直管22的上端口与外界连通，垂直管22的下端口处连接有软管23，软管23的另一端连接有呼吸罩24，所述水平管21内且位于水平管21与垂直管22的交接处铰接有阀板26，阀板26的左端面上固设有弹簧27，弹簧27的另一端固设于水平管21的顶部，在弹簧27的弹力作用下阀板26将水平管21的末端口堵住。所述水平管21上设置有流量计a28，所述垂直管22上设置有流量计b29，流量计b29位于水平管21的上方。

所述机壳1的顶部设置有控制箱36，所述控制箱36内设置有控制器30和显示模块31，控制箱36与机壳1之间固设有过线管32。所述控制器30与显示模块31经信号线电连接，所述控制器30的输出接口与水泵13、安全阀7、流量计a28、流量计b29、空压机2经信号线电连接，流量计a28能够检测出流经水平管处氧气的流量，并将信号传递给控制器30，控制器30将流量大小显示在显示模块31上，流量计b29检测出流经垂直管22呼出气体的流量大小，并将信号传递给控制器30，控制器30将流量大小显示在显示模块31上，从而方便医务人员监控病人的生命特征。所述机壳1的底部固设有立柱，立柱的底部固设有底板33，所述底板33的底部固设有多个支撑于地面上的万向轮34，通过万向轮34能够将整个呼吸机移动。

所述产氧罐3内固设有环形圈35，所述交换膜6设置于环形圈35的顶部，交换膜6经螺钉固定于环形圈35的顶表面上。所述过滤罐8包括直筒和锥形筒，所述直筒固设于锥形筒的顶部，直筒与锥形筒连通，直筒与锥形筒之间形成有台肩，所述弯管9固设于直筒的顶部，所述氧气出口11开设于锥形筒的底部。所述布袋层10经螺钉固设于直筒与锥形筒所形成的台阶上。

所述呼吸机的工作方法，它包括以下步骤：

s1、当要治疗呼吸困难的病人时，医务人员将呼吸罩24罩在病人的口鼻上如图8所示；

s2、纯氧气的制备，具体包括以下步骤：

s21、医务人员经控制器30打开空压机2，空压机2将机壳1外界的空气经进气口5泵入到产氧罐3内，在泵压下，空气顺次穿过下腔室、交换膜6而进入上腔室内，其中空气在穿过交换膜6时，只有氧气能够穿过交换膜而进入到上腔室内，而氮气及其他气体无法穿过交换膜6而拦截于下腔室内；当下腔室内氮气及其它气体的压力升高时，安全阀自动打开以卸压，确保产氧的安全进行；

s22、在空压机2的泵压下，上腔室内的氧气顺次穿过出气口4、单向阀a19、弯管9、氧气出口11进入过滤罐8内，随后氧气穿过过滤罐8的上腔体、布袋层10上的微孔而进入下腔体，其中氧气在穿过布袋层10时，布袋层10将氧气中夹带的颗粒粉尘及气溶胶拦截掉，从而在下腔体内得到纯净的氧气，从而制备出纯净氧气；因此替代了采用氧气瓶进行供养，从而节省了更换氧气瓶的劳动强度，此外还实现了连续给病人供氧气，因此不会给病人带来短暂的呼吸困难的感觉；

s3、在空压机2的泵压下，纯净的氧气顺次穿过氧气进口15、单向阀b20进入到加湿罐12内，随后医务人员经控制器30打开水泵13，水泵13将水箱14内的水抽出，水在水泵13的泵压下顺次穿过水泵13、加湿管16最后从雾化小孔17喷出，喷出后形成水雾，水雾将湿润进入到加湿罐12内的纯氧气湿润；湿润的纯氧气能够替换病人的鼻腔湿润氧气的功能，从而确保病人吸入的纯氧气带有湿度，从而使病人吸气时更加舒适；

s4、向病人供给湿润的纯氧气，医务人员经控制器30控制引风机25间隔的启闭，当引风机25启动后，引风机25将湿润的纯氧气从加湿罐12内抽出，湿润纯氧气排出后进入到水平管21内，在气压下，湿润纯氧气克服弹簧27的弹力将阀板26顶开，阀板26绕着铰链向右运动，并将垂直管22封闭住，此时湿润纯氧气顺次经水平管21与垂直管22的交叉口、垂直管22、软管23、呼吸罩24、病人的支气管最后到达病人的肺部，从而给病人提供湿润纯氧气；随后阀板26在弹簧27的弹力下复位，阀板26将水平管21关闭，随后病人呼出的气体顺次经支气管、呼吸罩24、软管23、垂直管22的下端口、垂直管22最后从垂直管22的上端口排放到大气中，随着引风机25间隔的启闭，即可为病人连续的提供湿润氧气，为治疗病人提供有利的基础。由于病人在呼出气体时，呼吸罩24与垂直管22连通，且垂直管22的上端口与大气连通，确保了病人呼出的气体能够顺利排放到大气中，有效地避免了由于呼吸罩24与病人的脸部紧密贴合而导致病人呼出的气体很难排出的问题，有效避免了病人有窒息感，使病人更加舒适。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。