湿化器及通气治疗设备的制作方法

本发明涉及呼吸治疗设备领域，具体地涉及一种湿化器及通气治疗设备。

背景技术：

通气治疗设备作为能利用人工通气替代自主通气功能的医疗设备，对于预防和治疗呼吸衰竭，减少并发症，以及挽救或延长患者的生命起着至关重要的作用。

通气治疗设备中通常包括主机，以及连接在主机和患者之间的湿化器，湿化器可以起到加湿气体的作用，以便于为患者提供具有适当温度和湿度的气体。现有技术中，湿化器的底部通常设置有加热件，加热件可以加热湿化器的腔体内的液体，以起到湿化气体的作用。

然而，现有技术中存在湿化器的加热温度设置不当的缺陷，加热温度设置过低时，会导致湿化效果不足，无法满足患者的使用需求；加热温度设置过高时，可能会导致灼伤患者气道或管路熔化变形等问题。因此，现有的湿化器存在气体的温度和湿度难以控制的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中难以控制湿化器中的气体温度和湿度的问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种湿化器，所述湿化器包括进气口、气道、雾化腔、驱动腔、储液腔，以及雾化装置；

所述进气口与所述雾化腔连通，所述气道穿设所述湿化器的侧壁，所述气道包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀设置在所述雾化腔中的第一气体流出所述雾化腔的第一流路上，所述第二单向阀设置在所述湿化器外部的第二气体流进所述驱动腔的第二流路上；

所述雾化腔、所述驱动腔以及所述储液腔相互隔离，所述驱动腔与所述储液腔之间设置有隔离件，所述雾化装置与所述储液腔连通，且所述雾化装置的出雾口位于所述雾化腔中，在所述第二气体沿所述第二流路流动时，所述第二单向阀开启，所述第一单向阀关闭，所述隔离件压缩所述储液腔，所述储液腔中的液体进入所述雾化装置。

可选地，所述气道包括第一气道和第二气道，其中，所述第一气道穿设所述雾化腔的侧壁，所述第二气道与所述驱动腔连通；

所述第一单向阀设置在所述第一气道上，所述第一单向阀开启时，所述第一气体通过所述第一气道流出所述雾化腔；

所述第二单向阀设置在所述第二气道上，所述第二单向阀开启时，所述第二气体流进所述驱动腔。

可选地，所述第二气道位于所述湿化器的内部，且所述第二气道与所述第一气道连通；

所述第二单向阀开启时，所述第二气体通过所述第一气道和所述第二气道流进所述驱动腔。

可选地，所述第二气道穿设所述驱动腔的侧壁；

所述第二单向阀开启时，所述第二气体通过所述第二气道流进所述驱动腔。

可选地，所述隔离件包括活塞，所述第二单向阀开启时，所述第二气体驱动所述活塞运动压缩所述储液腔；或，

所述隔离件包括气囊，所述第二单向阀开启时，所述第二气体使所述气囊膨胀压缩所述储液腔。

可选地，所述湿化器还包括导流管；

所述导流管的一端位于所述储液腔的液体中，所述导流管的另一端与所述雾化装置连通。

可选地，所述雾化装置包括导流缝和喷孔；

所述导流管与所述导流缝连通，所述导流缝与所述喷孔连通，其中，所述导流缝的直径小于所述导流管的直径，所述喷孔的直径小于所述导流缝的直径。

可选地，所述喷孔包括第一进液口，所述导流缝与所述第一进液口连通；

所述导流缝的侧壁设置有凸起结构，所述凸起结构与所述第一进液口相对。

可选地，所述导流管包括第二进液口；

所述储液腔的底面为倒置的锥形面，所述第二进液口与所述锥形面的顶点相对。

可选地，所述湿化器还包括增压阀；

所述增压阀设置于所述气道与所述驱动腔连通的端部。

根据本发明的另一方面，还提供一种通气治疗设备，包括主机和上述的湿化器，所述主机包括出气口；

所述出气口与所述湿化器的进气口连接，所述主机产生的气体通过所述出气口和所述进气口进入所述湿化器的雾化腔。

在本发明实施例中，湿化器的进气口与雾化腔连通，气体通过进气口进入雾化腔中。湿化器的气道可以与患者端连通，气道中设置有第一单向阀和第二单向阀，患者吸气时，第一气体在雾化腔沿第一流路的方向流动，可以使得第一单向阀开启，此时，第一气体可以通过气道流出雾化腔，进入患者端。在患者呼气时，第二气体可以沿第二流路的方向流动，可以使得第二单向阀开启，此时，第二气体可以通过气道流进驱动腔，可以使得驱动腔的容积增大，驱动腔与储液腔之间的隔离件可以压缩储液腔，以将储液腔中的液体导入雾化腔中的雾化装置内，从而可以实现湿化雾化腔中的第一气体的目的。

相比传统方案中的湿化器，本发明实施例的湿化器可以通过患者呼出的气体为动力驱动雾化装置雾化，以湿化雾化腔中的第一气体，无需对湿化器中的液体加热即可实现湿化第一气体的目的，通过控制储液腔中注入的液体的温度，即可控制湿化后的第一气体的温度。因此，本发明实施例的湿化器可以有效控制湿化器中气体的湿度和温度。此外，还可以通过患者的呼吸频率控制雾化装置的雾化频率，湿化后的第一气体可以在第一时间内进入患者体内，可以提升湿化后的第一气体的利用率，而且，在患者吸气时无需进行雾化，可以降低湿化器的工作频率，以提升湿化器的使用寿命，还节省湿化器的能耗。

附图说明

图1为本发明实施例的一种湿化器的结构示意图；

图2为本发明实施例的一种湿化器湿化过程的示意图；

图3为本发明实施例的一种湿化器中湿化后的气体流出湿化器的示意图；

图4为本发明实施例的另一种湿化器的结构示意图；

图5为本发明实施例的一种雾化装置的结构示意图；

图6为本发明实施例的一种湿化器的剖视图；

图7为本发明实施例的一种通气治疗设备的结构示意图。

附图标记说明：

10-湿化器，11-进气口，12-气道，121-第一单向阀，122-第二单向阀，123-第一气道，124-第二气道，13-雾化腔，14-驱动腔，141-隔离件，15-储液腔，16-雾化装置，161-导流缝，1611-凸起结构，162-喷孔，1621-第一进液口，17-导流管，171-第二进液口，18-增压阀，20-主机，21-出气口，30-呼吸面罩，a-第一流路，b-第二流路，c-第三流路，x-第一方向，y-第二方向。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。另外，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

参照图1至图3，本发明实施例提供一种湿化器10，包括进气口11、气道12、雾化腔13、驱动腔14、储液腔15，以及雾化装置16；

所述进气口11与所述雾化腔13连通，所述气道12穿设所述湿化器10的侧壁，所述气道12包括第一单向阀121和第二单向阀122，所述第一单向阀121设置在所述雾化腔13中的第一气体流出所述雾化腔13的第一流路a上，所述第二单向阀122设置在所述湿化器10外部的第二气体流进所述驱动腔14的第二流路b上；

所述雾化腔13、所述驱动腔14以及所述储液腔15相互隔离，所述驱动腔14与所述储液腔15之间设置有隔离件141，所述雾化装置16与所述储液腔15连通，且所述雾化装置16的出雾口位于所述雾化腔13中，在所述第二气体沿所述第二流路b流动时，所述第二单向阀122开启，第一单向阀121关闭，所述隔离件141压缩所述储液腔15，所述储液腔15中的液体进入所述雾化装置16。

具体而言，如图1所示，湿化器10包括进气口11、气道12、雾化腔13、驱动腔14、储液腔15，以及雾化装置16。其中，进气口11与雾化腔13连通，气体可以通过进气口11进入到雾化腔13内部。气道12穿设湿化器10的侧壁，气道12可以与患者端的面罩连接，气道中设置有第一单向阀121和第二单向阀122，其中，第一单向阀121和第二单向阀122可以为单向膜片阀，膜片可以为硅胶材质的具有一定硬度的膜片。第一单向阀121设置在雾化腔13中的第一气体流出雾化腔13的第一流路a上，如图1和图3所示，第二单向阀122设置在湿化器10外部的第二气体流进驱动腔14的第二流路b上，如图1和图2所示。

如图1所示，雾化腔13、驱动腔14以及储液腔15相互隔离，驱动腔14与储液腔15之间设置有隔离件141，雾化装置16与储液腔15连通，且雾化装置16的出雾口位于雾化腔13中，则雾化装置16的出雾口喷出的微小液滴可以进入雾化腔13中。如图2所示，在患者呼气时，患者呼出的第二气体沿第二流路b流动，第二单向阀122开启，第一单向阀121关闭，第二气体可以进入到驱动腔14中，隔离件141受到第二气体的压力作用沿第一方向x运动，以压缩储液腔15，储液腔15中的液体受到挤压而沿第三流路c流动，从而可以将储液腔15中的液体导入雾化装置16中。雾化装置16使得雾化后的液体进入雾化腔13中，可以湿化雾化腔13中的第一气体。

如图3所示，在患者吸气时，第一单向阀121靠近雾化腔13的一侧的气压大于第一单向阀121远离雾化腔13的一侧的气压，第一单向阀121开启，使得雾化腔13中湿化后的第一气体可以沿第一流路a从雾化腔13中流入到患者体内。储液腔15中可以包括气体和液体，在患者吸气时，第一单向阀121开启，第二单向阀122关闭，驱动腔14中没有气体进入而导致隔离件141靠近驱动腔14的一侧的气压小于靠近储液腔15的一侧的气压，因此，隔离件141在气压差的作用下沿第二方向y运动，以使隔离件141两侧的气压平衡。

在本发明实施例中，湿化器的进气口与雾化腔连通，气体通过进气口进入雾化腔中。湿化器的气道可以与患者端连通，气道中设置有第一单向阀和第二单向阀，患者吸气时，第一气体在雾化腔沿第一流路的方向流动，可以使得第一单向阀开启，此时，第一气体可以通过气道流出雾化腔，进入患者端。在患者呼气时，第二气体可以沿第二流路的方向流动，可以使得第二单向阀开启，此时，第二气体可以通过气道流进驱动腔，可以使得驱动腔的容积增大，驱动腔与储液腔之间的隔离件可以压缩储液腔，以将储液腔中的液体导入雾化腔中的雾化装置内，从而可以实现湿化雾化腔中的第一气体的目的。

相比传统方案中的湿化器，本发明实施例的湿化器可以通过患者呼出的气体为动力驱动雾化装置雾化，以湿化雾化腔中的第一气体，无需对湿化器中的液体加热即可实现湿化第一气体的目的，通过控制储液腔中注入的液体的温度，即可控制湿化后的第一气体的温度。因此，本发明实施例的湿化器可以有效控制湿化器中气体的湿度和温度。此外，还可以通过患者的呼吸频率控制雾化装置的雾化频率，湿化后的第一气体可以在第一时间内进入患者体内，可以提升湿化后的第一气体的利用率，而且，在患者吸气时无需进行雾化，可以降低湿化器的工作频率，以提升湿化器的使用寿命，还节省湿化器的能耗。

可选地，参照图1至图4，所述气道12包括第一气道123和第二气道124，其中，所述第一气道123穿设所述雾化腔13的侧壁，所述第二气道124与所述驱动腔14连通；

所述第一单向阀121设置在所述第一气道123上，所述第一单向阀121开启时，所述第一气体通过所述第一气道123流出所述雾化腔13；

所述第二单向阀122设置在所述第二气道124上，所述第二单向阀122开启时，所述第二气体流进所述驱动腔14。

具体而言，气道12包括第一气道123和第二气道124，第一气道123和第二气道124可以是如图1所示的相互连通的气道，第一气道123和第二气道124也可以是如图4所示的相互独立的气道。其中，第一气道123穿设雾化腔13的侧壁，第一单向阀121设置在第一气道123上，第一单向阀121开启时，第一气体通过第一气道123流出雾化腔13，如图3所示。第二气道124与驱动腔14连通，第二单向阀122设置在第二气道124上，如图2所示，第二单向阀122开启时，第二气体通过第一气道123和第二气道124流进驱动腔14；如图4所示，第二单向阀122开启时，第二气体通过第二气道124流进驱动腔14。通过设置第一气道123和第二气道124的结构，可以在患者吸气时实现湿化后的第一气体通过第一气道123流出雾化腔13，并流入患者端；还可以在患者呼气时实现患者呼出的第二气体流进驱动腔14，并驱动储液腔15中的液体雾化，以湿化第一气体。从而，可以达到提升第一气体的利用率，并节省湿化器的能耗的目的。当然，本领域技术人员可根据实际需求设定第一气道123和第二气道124的结构及位置关系，本发明实施例对此不做限定。

可选地，参照图1至图3，所述第二气道124位于所述湿化器10的内部，且所述第二气道124与所述第一气道123连通；

所述第二单向阀122开启时，所述第二气体通过所述第一气道123和所述第二气道124流进所述驱动腔14。

具体而言，如图1所示，第二气道124位于湿化器10的内部，且第二气道124与第一气道123连通。如图2所示，第二单向阀122开启时，第二气体通过第一气道123和第二气道124流进驱动腔14。由于第二气道124位于湿化器10的内部，第二气体通过第一气道123进入第二气道124，可以避免第二气体存留在第一气道123中，以使得尽可能多的第二气体通过第二气道124进入驱动腔14中，可以提升第二气体的利用率，可以提升驱动腔14的驱动动力，以提升湿化器10的湿化效果。此外，还可以简化湿化器10的外部结构，美化湿化器10的外观。

可选地，参照图4，所述第二气道124穿设所述驱动腔14的侧壁；

所述第二单向阀122开启时，所述第二气体通过所述第二气道124流进所述驱动腔14。

具体而言，如图4所示，第一气道123穿设雾化腔13的侧壁，第二气道124穿设驱动腔14的侧壁，第一单向阀121设置在第一气道123上，第二单向阀122设置在第二气道124上。在患者呼气时，第二气体可以直接通过第二气道124进入驱动腔14中，可以缩短第二气体进入驱动腔14的路径，以缩短第二气体进入驱动腔14的时间。从而，可以缩短湿化器10的整个湿化过程所消耗的时间。

可选地，参照图2，所述隔离件141包括活塞，所述第二单向阀122开启时，所述第二气体驱动所述活塞运动压缩所述储液腔15；或，

所述隔离件141包括气囊，所述第二单向阀122开启时，所述第二气体使所述气囊膨胀压缩所述储液腔15。

具体而言，如图2所示，隔离件141可以为活塞。活塞设置在驱动腔14和储液腔15之间，可以沿湿化器10的侧壁滑动，第二单向阀122开启时，第二气体驱动活塞运动，以压缩储液腔15，储液腔15在受到压缩时，储液腔15中的液体可以被导入雾化装置16中，雾化后的液体进入雾化腔13中，从而可以起到湿化雾化腔13中的气体作用。

当然，隔离件141也可以为气囊，第二单向阀122开启时，第二气体进入气囊。由于气囊可以产生弹性形变，因此，在第二气体的作用下，气囊可以膨胀。气囊膨胀的过程可以压缩储液腔15，从而可以将储液腔15中的液体压缩至雾化装置16中，以实现湿化气体的目的。可见，隔离件141既可以将驱动腔14和储液腔15隔离开，又可以在压力差的作用下运动，以使得驱动腔14和储液腔15之间的气压可以达到动态平衡。本发明实施例中隔离件141的结构简单，可以将气压差转化为机械能，以实现湿化器10的湿化效果，可以起到节省能耗的作用。

可选地，参照图1，所述湿化器10还包括导流管17；

所述导流管17的一端位于所述储液腔15的液体中，所述导流管17的另一端与所述雾化装置16连通。

具体而言，如图1所示，湿化器10还包括导流管17，导流管17的一端位于储液腔15的液体中，导流管17的另一端与雾化装置16连通。在储液腔15被压缩时，储液腔15中的液体可以进入导流管17，并沿导流管17流动至雾化装置16中，液体通过雾化装置16，可以实现雾化效果，从而可以对雾化腔13中的第一气体进行湿化。导流管17的结构简单，便于装配，且有利于节省湿化器10的生产成本。

可选地，参照图2和图5，所述雾化装置16包括导流缝161和喷孔162；

所述导流管17与所述导流缝161连通，所述导流缝161与所述喷孔162连通，其中，所述导流缝161的直径小于所述导流管17的直径，所述喷孔162的直径小于所述导流缝161的直径。

具体而言，如图5所示，雾化装置16包括导流缝161和喷孔162，导流管17与导流缝161连通，导流缝161可以与喷孔162连通。储液腔15中的液体通过导流管17进入导流缝161，再通过喷孔162，液体被雾化成微小液滴进入雾化腔13中。微小液滴与雾化腔13中的第一气体混合，可以增大第一气体的湿度，起到湿化第一气体的作用。

其中，导流缝161的直径小于导流管17的直径，喷孔162的直径小于导流缝161的直径。根据伯努利效应原理，同一流质里，流体速度加快时，物体与流体接触的界面上的压力会减小，反之压力会增加。可见，流体的流速与压强存在负相关的关系，即：流体的流速越大，压强越小；流体的流速越小，压强越大。

具体地，本发明实施例中，如图2所示，在储液腔15受到压缩，液体沿第三流路c向上流动时，由于导流管17、导流缝161以及喷孔的直径依次减小，则导流管17和雾化装置16中的空气沿第三流路c流出时的流速增大。因此，喷孔162处的空气流速大、压强小，而液体上表面的空气流速低、压强大，由于流体会从压强大的位置流向压强小的位置，可以进一步带动液体沿第三流路c向上流动，液体既可以和导流缝161、喷孔162高速碰撞成微小液体，也可以在从喷孔162处高速喷出时与空气流产生冲击，以雾化成微小液滴。其中，如图5所示，导流缝161可以设置为具有多个弯折段的导流缝161，可以提升液体与导流缝161的侧壁的碰撞效果，以提升雾化装置16的雾化效果。

可见，喷孔162的直径对雾化装置16的雾化效果有显著的影响。喷孔162的直径越小，雾化装置16的雾化效果越好。在实际应用中，喷孔162的直径可以选取为0.5mm至3mm之间，优选地，喷孔162的直径为1.2mm。本领域技术人员可根据实际情况设定喷孔162的直径，本发明实施例对此不做限定。

可选地，参照图5，所述喷孔162包括第一进液口1621，所述导流缝161与所述第一进液口1621连通；

所述导流缝161的侧壁设置有凸起结构1611，所述凸起结构1611与所述第一进液口1621相对。

具体而言，如图5所示，喷孔162包括第一进液口1621，导流缝161与第一进液口1621连通，以使得导流缝161中的液体可以通过第一进液口1621流入喷孔162中。导流缝161的侧壁设置有凸起结构1611，凸起结构1611与第一进液口1621相对，设置凸起结构可以提升高速液体与导流缝161的碰撞效果，还可以将高速液体汇集至第一进液口1621处，使得被冲击的高速液体直接进入喷孔162中产生二次碰撞。从而，可以使得液体被冲击成更小的液滴，以提升雾化装置16的雾化效果。而且，液滴越小，越容易悬浮在雾化腔13中的第一气体中，更容易随着第一气体进入患者体内，可以提升湿化器的湿化效果。

可选地，参照图1，所述导流管17包括第二进液口171；

所述储液腔15的底面为倒置的锥形面，所述第二进液口171与所述锥形面的顶点相对。

具体而言，如图1所示，储液腔15的底面为倒置的锥形面，可以将液体汇聚到锥形面的顶点周围。导流管17包括第二进液口171，第二进液口171与锥形面的顶点相对，在储液腔15被压缩时，可以使得第二进液口171始终位于液体中，可以避免在液体较少时无法被压缩至导流管17中，以避免产生湿化不足的情况。

可选地，参照图6，所述湿化器10还包括增压阀18；

所述增压阀18设置于所述气道12与所述驱动腔14连通的端部。

具体而言，如图6所示，湿化器10还包括增压阀18，增压阀18设置于气道与驱动腔14连通的端部。在第二单向阀122开启时，第二气体通过气道流入驱动腔14的过程中，增压阀18可以增大进入驱动腔14的第二气体的气压，可以使得隔离件141受到更大的压力而压缩储液腔15，储液腔15中的液体也会受到更大的压力的作用，可以增大液体在雾化装置16中的流速，可以增加雾化装置16的雾化效果，从而可以增加湿化器10的湿化效果。

本发明实施例还提供了一种通气治疗设备，参照图7，所述通气治疗设备包括主机20和上述的湿化器10，所述主机20包括出气口21；

所述出气口21与所述湿化器10的进气口11连接，所述主机20产生的气体通过所述出气口21和所述进气口11进入所述湿化器10的雾化腔13。

具体而言，如图7所示，通气治疗设备包括主机20和湿化器10，主机20包括出气口21，主机20作为通气治疗设备的动力源，可以产生具有一定压力的气体。出气口21与进气口11可以通过管路连接，该气体可以通过出气口21、进气口11进入湿化器10的雾化腔13中，湿化器10中的雾化装置16将储液腔15中的液体雾化后，微小的液滴可以和雾化腔13中的气体混合，可以提升该气体的湿度，以起到湿化气体的作用。通常，湿化器10的气道12可以通过管路与面罩30连接，患者通过佩戴面罩30，可以吸入湿化器10中湿化后的气体，以通过人工输送气体的方式帮助患者呼吸。当然，患者呼出的气体可以通过气道进入湿化器10的驱动腔14中，从而驱动雾化装置16雾化储液腔15中的液体。

在本发明实施例中，湿化器可以根据患者的呼吸频率控制雾化装置的雾化频率，不同患者的呼吸频率不同时，可以实时改变雾化装置的雾化频率，使得雾化装置的雾化频率与患者的呼吸频率同步。易于控制湿化器中气体的湿度和温度，可以提升湿化气体的利用率，可以减少雾化装置的工作时长，提升雾化装置的使用寿命。本发明实施例的通气治疗设备的适用性好，临床效果佳，可以有效提升患者的使用体验。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

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