一種容量控制裝置和呼吸的制造方法
【專利摘要】一種容量控制裝置，包括第一氣缸、第二氣缸、第一活塞、第二活塞、第一直線螺桿、第二直線螺桿、驅動直線螺桿、驅動電機以及控制單元，第一活塞氣密封地安裝在第一氣缸上，第一氣缸上設置有第一、二單向止回閥，第二活塞氣密封地安裝在第二氣缸上，第二氣缸上設置有第三、四單向止回閥，第一直線螺桿連接第一活塞，第二直線螺桿連接第二活塞，第一直線螺桿與驅動直線螺桿正向嚙合，第二直線螺桿與驅動直線螺桿反向嚙合，驅動電機驅動直線螺桿旋轉，同時驅動第一、二直線螺桿在相反方向上的直線運動使第一、二氣缸產(chǎn)生的容積變化量相同。一種呼吸機，包括所述容量控制裝置。該容量控制裝置可大大提高呼吸機對小潮氣量乃至微潮氣量的控制精度。
【專利說明】一種容量控制裝置和呼吸機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及醫(yī)療器械領域，尤其涉及一種容量控制裝置和呼吸機。
【背景技術】
[0002]機械通氣作為一種治療手段，送入病人體內的氣體容量將直接導致治療的效果，以及對病人的損害。在小兒呼吸領域上要求潮氣量的控制非常精確，特別是在新生兒的呼吸治療上由于新生兒的心，肺發(fā)育尚未健全，表現(xiàn)在胸、肺順應性差，心肌不健全。新生兒專用呼吸機與通用呼吸機的區(qū)別首先在潮氣量、壓力、流量和時間四個主要參數(shù)的控制精度上超于成人呼吸機，其中潮氣量作為主要的通氣參數(shù)直接影響了通氣的壓力，并受到通氣的流量和時間的影響。
[0003]現(xiàn)有的潮氣量控制方式都是通過閥門調節(jié)流量，再對流量進行時間積分的運算得至IJ，不但誤差大，且成本高，控制過程復雜，特別是應用在小兒呼吸機上幾乎無法達到控制精度的要求，容易造成通氣不足，通氣過量以及肺部壓力損傷等不良后果。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種容量控制裝置和具有該容量控制裝置的呼吸機，大大提高小潮氣量乃至微潮氣量的控制精度。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0006]一種容量控制裝置，包括第一氣缸、第二氣缸、第一活塞、第二活塞、第一直線螺桿、第二直線螺桿、驅動直線螺桿、驅動電機以及控制單元，所述第一活塞氣密封地安裝在所述第一氣缸上，所述第一氣缸上設置有用于進氣的第一單向止回閥和用于排氣的第二單向止回閥，所述第二活塞氣密封地安裝在所述第二氣缸上，所述第二氣缸上設置有用于排氣的第三單向止回閥和用于進氣的第四單向止回閥，所述第一直線螺桿連接并驅動所述第一活塞，所述第二直線螺桿連接并驅動所述第二活塞，所述控制單元與所述驅動電機連接，所述驅動電機的輸出端耦合到所述驅動直線螺桿，所述第一直線螺桿與所述驅動直線螺桿正向嚙合，所述第二直線螺桿與所述驅動直線螺桿反向嚙合，所述驅動直線螺桿旋轉同時驅動所述第一直線螺桿和所述第二直線螺桿在相反方向上的直線運動使所述第一氣缸和所述第二氣缸產(chǎn)生的容積變化量相同。
[0007]所述第一氣缸與所述第二氣缸的截面積大小一致，由所述驅動直線螺桿旋轉驅動所述第一直線螺桿和所述第二直線螺桿各自行進的距離大小一致。
[0008]一種呼吸機，包括呼吸氣路和與所述呼吸氣路相連的容量控制裝置，所述容量控制裝置包括第一氣缸、第二氣缸、第一活塞、第二活塞、第一直線螺桿、第二直線螺桿、驅動直線螺桿、驅動電機以及控制單元，所述第一活塞氣密封地安裝在所述第一氣缸上，所述第一氣缸上設置有用于進氣的第一單向止回閥和用于排氣的第二單向止回閥，所述第二活塞氣密封地安裝在所述第二氣缸上，所述第二氣缸上設置有用于排氣的第三單向止回閥和用于進氣的第四單向止回閥，所述第一直線螺桿連接并驅動所述第一活塞，所述第二直線螺桿連接并驅動所述第二活塞，所述控制單元與所述驅動電機連接，所述驅動電機的輸出端耦合到所述驅動直線螺桿，所述第一直線螺桿與所述驅動直線螺桿正向嚙合，所述第二直線螺桿與所述驅動直線螺桿反向嚙合，所述驅動直線螺桿旋轉同時驅動所述第一直線螺桿和所述第二直線螺桿在相反方向上的直線運動使所述第一氣缸和所述第二氣缸產(chǎn)生的容積變化量相同。
[0009]所述第一氣缸與所述第二氣缸的截面積大小一致，由所述驅動直線螺桿旋轉驅動所述第一直線螺桿和所述第二直線螺桿各自行進的距離大小一致。
[0010]本實用新型的有益技術效果:
[0011]通過直線螺桿的嚙合，通過驅動直線螺桿的旋轉同時驅動第一直線螺桿、第二直線螺桿向相反方向運動，帶動第一氣缸、第二氣缸產(chǎn)生一致的容積變化量，本實用新型的容量控制裝置可以實現(xiàn)容量精確的氣體持續(xù)恒定輸出，特別適合于低潮氣量甚至是微潮氣量的通氣控制，將其用于呼吸機上，也因此能夠實現(xiàn)具有微潮氣量的持續(xù)恒定輸出的呼吸機。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型容量控制裝置一種實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]以下結合附圖對本實用新型的實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本實用新型的范圍及其應用。
[0014]如圖1所示，在一種實施例里，容量控制裝置包括第一氣缸G1、第二氣缸G2、第一活塞S1、第二活塞S2、第一直線螺桿L1、第二直線螺桿L2、驅動直線螺桿L、驅動電機M以及控制單兀101,第一活塞SI氣密封地安裝在第一氣缸Gl上,第一氣缸Gl上設置有用于進氣的第一單向止回閥Vl和用于排氣的第二單向止回閥V2，第二活塞S2氣密封地安裝在第二氣缸G2上，第二氣缸G2上設置有用于排氣的第三單向止回閥V3和用于進氣的第四單向止回閥V4，第一直線螺桿LI連接并驅動第一活塞SI，第二直線螺桿L2連接并驅動第二活塞S2，控制單元101與驅動電機M連接，驅動電機M的輸出端耦合到驅動直線螺桿L，第一直線螺桿LI與驅動直線螺桿L正向嚙合，第二直線螺桿L2與驅動直線螺桿L反向嚙合，通過驅動直線螺桿L與第一直線螺桿LI及第二直線螺桿L2的嚙合，可將驅動直線螺桿L的旋轉運動同時轉換為第一直線螺桿LI及第二直線螺桿L2的直線運動(圖中的左右方向)，且驅動直線螺桿L旋轉同時驅動第一直線螺桿LI和第二直線螺桿L2在相反方向上的直線運動使第一氣缸Gl和第二氣缸G2產(chǎn)生的容積變化量相同。
[0015]通過驅動直線螺桿L與第一直線螺桿LI及第二直線螺桿L2的嚙合關系，容量控制裝置的工作過程可以設計成:當驅動直線螺桿L被驅動電機M驅動而順時針轉動時，第一直線螺桿LI向圖不左方直線運動,帶動第一活塞SI壓縮第一氣缸Gl的容積,第一氣缸Gl內的氣體通過第二單向止回閥V2排出至外部氣路，此時第一單向止回閥Vl關閉，同時，第二直線螺桿L2向圖示右方直線運動，帶動第二活塞S2擴大第二氣缸G2的容積，外部氣路的氣體通過第二單向止回閥V4進入第二氣缸G2內，此時第三單向止回閥V3關閉；相反地，當驅動直線螺桿L被驅動電機M驅動而逆時針轉動時，第一直線螺桿LI向圖示右方直線運動，帶動第一活塞SI擴大第一氣缸Gl的容積，外部氣路的氣體通過第一單向止回閥Vl進入第一氣缸Gl內，此時第二單向止回閥V2關閉，同時，第二直線螺桿L2向圖示左方直線運動，帶動第二活塞S2壓縮第二氣缸G2的容積，第二氣缸G2內的氣體通過第三單向止回閥V3排出至外部氣路，此時第四單向止回閥V4關閉。
[0016]在優(yōu)選的實施例里，第一氣缸Gl與第二氣缸G2的截面積大小一致，由驅動直線螺桿L旋轉驅動第一直線螺桿LI和第二直線螺桿L2各自行進的距離大小一致。
[0017]控制單元101可通過CPU和相關驅動電路控制驅動電機M進行正轉、反轉以及轉動的速度和角度。為了達到對容量的精確控制，可以對驅動電機M的正反轉角度進行調整，以消除第一氣缸Gl與第二氣缸G2尺寸上存在的加工誤差。為了消除誤差，可將調整數(shù)據(jù)存放在存儲單元中，控制單元101在每次上電初始化時讀取調整數(shù)據(jù)用于消除誤差，達到容量精確控制的目的。
[0018]在一種實施例里，呼吸機包括呼吸氣路(未圖示)和與呼吸氣路相連的容量控制裝置，容量控制裝置如圖1所示。通過容量控制裝置，該呼吸機可實現(xiàn)微潮氣量的精確持續(xù)恒定輸出。
[0019]以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種容量控制裝置,其特征在于，包括第一氣缸、第二氣缸、第一活塞、第二活塞、第一直線螺桿、第二直線螺桿、驅動直線螺桿、驅動電機以及控制單元，所述第一活塞氣密封地安裝在所述第一氣缸上，所述第一氣缸上設置有用于進氣的第一單向止回閥和用于排氣的第二單向止回閥，所述第二活塞氣密封地安裝在所述第二氣缸上，所述第二氣缸上設置有用于排氣的第三單向止回閥和用于進氣的第四單向止回閥，所述第一直線螺桿連接并驅動所述第一活塞，所述第二直線螺桿連接并驅動所述第二活塞，所述控制單元與所述驅動電機連接，所述驅動電機的輸出端耦合到所述驅動直線螺桿，所述第一直線螺桿與所述驅動直線螺桿正向嚙合，所述第二直線螺桿與所述驅動直線螺桿反向嚙合，所述驅動直線螺桿旋轉同時驅動所述第一直線螺桿和所述第二直線螺桿在相反方向上的直線運動使所述第一氣缸和所述第二氣缸產(chǎn)生的容積變化量相同。
2.如權利要求1所述的容量控制裝置，其特征在于，所述第一氣缸與所述第二氣缸的截面積大小一致，由所述驅動直線螺桿旋轉驅動所述第一直線螺桿和所述第二直線螺桿各自行進的距離大小一致。
3.—種呼吸機，包括呼吸氣路和與所述呼吸氣路相連的容量控制裝置，其特征在于，所述容量控制裝置包括第一氣缸、第二氣缸、第一活塞、第二活塞、第一直線螺桿、第二直線螺桿、驅動直線螺桿、驅動電機以及控制單元，所述第一活塞氣密封地安裝在所述第一氣缸上，所述第一氣缸上設置有用于進氣的第一單向止回閥和用于排氣的第二單向止回閥，所述第二活塞氣密封地安裝在所述第二氣缸上，所述第二氣缸上設置有用于排氣的第三單向止回閥和用于進氣的第四單向止回閥，所述第一直線螺桿連接并驅動所述第一活塞，所述第二直線螺桿連接并驅動所述第二活塞，所述控制單元與所述驅動電機連接，所述驅動電機的輸出端耦合到所述驅動直線螺桿，所述第一直線螺桿與所述驅動直線螺桿正向嚙合，所述第二直線螺桿與所述驅動直線螺桿反向嚙合，所述驅動直線螺桿旋轉同時驅動所述第一直線螺桿和所述第二直線螺桿在相反方向上的直線運動使所述第一氣缸和所述第二氣缸產(chǎn)生的容積變化量相同。
4.如權利要求3所述的呼吸機，其特征在于，所述第一氣缸與所述第二氣缸的截面積大小一致，由所述驅動直線螺桿旋轉驅動所述第一直線螺桿和所述第二直線螺桿各自行進的距離大小一致。
【文檔編號】A61M16/00GK203458656SQ201320532529
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權日:2013年8月29日
【發(fā)明者】馮耿超, 吳本清, 王雙衛(wèi) 申請人:深圳市安?？萍加邢薰?br>