呼气流量检测器

摘要

本发明公开了一种呼气流量检测器，其包括：呼气阀芯，呼气阀芯内具有阀腔，阀腔内设置有用于将阀腔隔离成第一子阀腔和第二子阀腔的气阻，呼气阀芯上形成有第一通道和第二通道，第一通道的一端与第一子阀腔连通，第二通道的一端与第二子阀腔连通；层流装置，层流装置分别设在第一通道和/或第二通道内；以及流量传感器，流量传感器设在呼气阀芯外，流量传感器分别与第一通道的另一端以及第二通道的另一端相连。根据本发明实施例的呼气流量检测器通过设置层流装置，减少甚至消除相应气体通道中的气体涡流现象，提高了流量检测的准确度，实用性好。

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种呼气流量检测器。

背景技术

目前旁路采样的呼气流量检测的方法得到广泛使用。但是在实际使用过程中各个病人 的呼气状态差异很大，呼气中经常出现涡流等影响流量检测的因素，大大影响流量检测的 准确性。而且病人的呼气中有一定的湿度，水汽在温度降低后就会凝结成水，如果水进入 流量传感器，就会造成传感器测量不准确甚至传感器失效，实用性差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在 于提出一种呼气流量检测器，该呼气流量检测器检测稳定性和准确性更好。

根据本发明的呼气流量检测器，包括：呼气阀芯，呼气阀芯内具有阀腔，阀腔内设置 有用于将阀腔隔离成第一子阀腔和第二子阀腔的气阻，呼气阀芯上形成有第一通道和第二 通道，第一通道的一端与第一子阀腔连通，第二通道的一端与第二子阀腔连通；层流装置， 层流装置分别设在第一通道和/或第二通道内；以及流量传感器，流量传感器设在呼气阀芯 外，流量传感器分别与第一通道的另一端以及第二通道的另一端相连。

根据本发明实施例的呼气流量检测器，通过设置层流装置，可以减少甚至消除相应气 体通道内的气体涡流现象，提高了流量检测的准确度，实用性好。

另外，根据本发明的呼气流量检测器还具有如下附加技术特征：

呼气流量检测器还包括：气流转接块，气流转接块与呼气阀芯相连，气流转接块内形 成有第三通道和第四通道，第三通道的一端与第一通道的另一端连通，第四通道的一端与 第二通道的另一端相连；传感器转接块，传感器转接块设在气流转接块上，传感器转接块 内形成有第五通道和第六通道，第五通道的一端与第三通道的另一端相连，第五通道的另 一端与流量传感器相连，第六通道的一端与第四通道的另一端相连，第六通道的另一端与 流量传感器相连。

气流转接块和传感器转接块均为金属件。

呼气流量检测器还包括：加热器，加热器固定至气流转接块用于加热气流转接块，以 便气流转接块的温度处于预设温度区间。

预设温度区间为33℃-37℃。

呼气流量检测器还包括：温度传感器，温度传感器设在气流转接块上用于检测气流转 接块的温度。

气流转接块套设在呼气阀芯的外面。

加热器设在气流转接块的底部。

流量传感器设在气流转接块的顶部且流量传感器与气流转接块之间设置有导热材料 层。

导热材料层为导热硅脂层。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得 明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的呼气流量检测器的示意图。

附图标号列表：

100、呼气流量检测器

1、呼气阀芯；11、阀腔；111、第一子阀腔；112、第二子阀腔；12、气阻；13、第一 通道；14、第二通道；

2、层流装置；

3、流量传感器

4、气流转接块；43、第三通道；44、第四通道；

5、传感器转接块；55、第五通道；56、第六通道；

6、加热器；

7、温度传感器；

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相 同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考 附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、 “下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、 “内”、“外”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。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 含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含 义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、 “相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接， 或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中 间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可 以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1描述根据本发明实施例的呼气流量检测器100。

根据本发明实施例的呼气流量检测器100，包括呼气阀芯1、层流装置2和流量传感器 3。

其中呼气阀芯1内具有阀腔11，阀腔11具有阀腔进口（例如图1中呼气阀芯1的右侧 开口）和阀腔出口（例如图1中呼气阀芯1的左侧开口），病人呼出的气体从阀腔进口进入 阀腔11且从出口流出阀腔11。

阀腔11内设置有用于将阀腔11隔离成第一子阀腔111和第二子阀腔112的气阻12。 气阻12可包括多层搁板，多层搁板在水平方向上平行放置且彼此间隔开。

如图1所示，气阻12左边形成为第二子阀腔112，气阻12右边形成为第一子阀腔111。 第一子阀腔111位于阀腔11的进口侧，第二子阀腔112位于阀腔11的出口侧。可以理解 的是，关于气阻12的具体结构和工作原理等均已为现有技术，且为本领域的普通技术人员 所熟知，因此这里不再详细说明。

呼气阀芯1上形成有第一通道13和第二通道14，如图1所示，第一通道13的一端与 第一子阀腔111连通，具体地说，第一通道13的下端与第一子阀腔111连通。第二通道 14的一端与第二子阀腔112连通，具体地说，第二通道14的下端与第二子阀腔112连通。

可以理解的是，第一通道13距离阀腔11的进口比第二通道14距离阀腔11的进口更 近一些，经过气阻12的作用，第一通道13内的气体压力比第二通道14内的气体压力大。

根据本发明的一个实施例，层流装置2可以包括多层搁板，多层搁板在水平方向上平 行设置且彼此间隔开。这样层流装置2可以减少甚至消除气体中存在的涡流等影响检测流 量的因素，提高了流量检测的准确度。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，优选地，层流装置2可只设在第一通道13内。 根据本发明的另一个实施例，层流装置2可只设在第二通道14内。根据本发明的再一个实 施例，层流装置2可分别设在第一通道13和第二通道14内。层流装置2用于至少在一定 程度上减弱相应通道内的气体涡流现象

如图1所示，流量传感器3设在呼气阀芯1外，具体地说，流量传感器3可设在呼气 阀芯1的顶部。

流量传感器3分别与第一通道13的另一端和第二通道14的另一端相连，例如，如图1 所示，流量传感器3分别与第一通道13的左端以及第二通道14的左端相连。

这样流量传感器3可以获得来自第一通道13和第二通道14内的气体的压力差，再通 过现有计算方法例如贝努利定律和质量守恒原理换算出阀芯11内气体流量。

可以理解的是，流量传感器3可与第一通道13的左端、第二通道14的左端直接相连。 当然，流量传感器3也可与第一通道13的左端、第二通道14的左端间接相连，也就是流 量传感器3可通过中间媒介（例如下面将要提到的气流转接块4和传感器转接块5）与第 一通道13的左端、第二通道14的左端间接相连。

根据本发明实施例的呼气流量检测器100，通过设置层流装置2，可以减少甚至消除相 应气体通道内的气体涡流现象，提高了流量检测的准确度，实用性好。

根据本发明的一个实施例，呼气流量检测器100还包括气流转接块4和传感器转接块5。

其中，气流转接块4与呼气阀芯1相连，如图1所示，气流转接块4内形成有第三通 道43和第四通道44。第三通道43的一端与第一通道13的另一端连通，也就是说，第三 通道43的右端与第一通道13的左端相连。第四通道44的一端与第二通道14的另一端相 连，也就是说，第四通道44的右端与第二通道14的左端相连。

如图1所示，传感器转接块5设在气流转接块4上，在本发明的一个实施例中，传感 器转接块5设在气流转接块4顶部。

参考图1，传感器转接块5内形成有第五通道55和第六通道56。第五通道55的一端 与第三通道43的另一端相连，第五通道55的另一端与流量传感器3相连，也就是说，第 五通道55的下端与第三通道43的上端相连，第五通道55的上端与流量传感器3相连。

第六通道56的一端与第四通道44的另一端相连，第六通道56的另一端与流量传感器 3相连。也就是说，第六通道56的下端与第四通道44的上端相连，第六通道56的上端与 流量传感器3相连。

这样第一通道13和第二通道14就可以通过气流转接块4和传感器转接块5间接地与 流量传感器3相连，从而可以实现气体从第一通道13和第二通道14间接地导通到流量传 感器3。

根据本发明的一个实施例，呼气流量检测器100还包括加热器6。加热器6固定至气流 转接块4用于加热气流转接块4，以便气流转接块4的温度处于预设温度区间。如图1所 示，加热器6可固定在气流转接块4的底部。

在本发明的一些实施例中，气流转接块4和传感器转接块5均为金属件。

例如，气流转接块4和传感器转接块5优选用导热性好的铝制成，这样可以更好地传 导加热器6的热量，对气流转接块4和传感器转接块5进行加热，使得气流转接块4和传 感器转接块5保持适宜的温度，避免气流转接块4和传感器转接块5内的气体发生凝露现 象而影响流量传感器3正常工作。

而且，通过控制加热器6的通断，可以使气流转接块4的温度处于预设温度区间，这 样可以防止呼气气体中的水汽在温度降低后冷凝成水，从而可以避免冷凝水进入流量传感 器3造成流量传感器3失效，无法准确地测量出呼气流量。

呼气流量检测器100还包括温度传感器7。如图1所示，温度传感器7设在气流转接块 4上，用于检测气流转接块4的温度。具体地说，温度传感器7可设在气流转接块4的中 下部，这样可以更好地检测气流转接块4的温度。

可以理解的是，温度传感器7的温度区间可设定为33℃-37℃，当温度传感器7检测的 温度大于等于37℃温度时，温度传感器7给控制系统（图未示出）发送信号，控制系统控 制加热器6停止加热，当温度传感器7检测的温度低于33℃时，控制系统控制加热器6进 行加热，这样呼气流量检测器100内的气体温度就基本上处于33℃-37℃之间，不会冷凝 成水。

当然，可以理解的是，上述的预定温度也可以是35℃，当温度传感器7检测气流转接 块4的温度高于35℃温度时，温度传感器7给控制系统（图未示出）发送信号，控制系统 控制加热器6停止加热，当温度传感器7检测气流转接块4的温度低于35℃时，控制系统 控制加热器6进行加热，这样呼气流量检测器100内的气体的温度就基本上处于35℃左右， 不会冷凝成水。

在本发明的一个实施例中，气流转接块4套设在呼气阀芯1的外面。这样气流转接块4 可以和呼气阀芯1更好地连接，防止漏气，同时气流转接块4也能很好地向呼气阀芯1传 递热量，使呼气阀芯1的温度也保持在适宜的温度区间内，从而避免第一通道13和第二通 道14内的呼气气体中的水汽发生凝露现象。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，加热器6可设在气流转接块4的底部。流量 传感器3可设在气流转接块4的顶部。

在本发明的一个实施例中，流量传感器3与气流转接块4之间设置有导热材料层，例 如导热硅脂层，这样可以通过气流转接块4给流量传感器3加热，使流量传感器3的温度 在一定的温度区间，例如，流量传感器3的温度在33℃-37℃之间，这样整个呼气流量检 测器100的温度都可在33℃-37℃之间，避免呼气中的水汽凝结成水，可以防止出现流量 传感器3失效或检测不准的问题。

总而言之，根据本发明实施例的呼气流量检测器100，通过设置层流装置2可很好地 减少甚至消除气体中存在的涡流等影响检测流量的因素，提高了流量检测的准确度，而且 通过设置加热器6和温度传感器7加热呼气流量检测器100，使呼气流量检测器100的温 度保持在一定的区间，例如，呼气流量检测器100的温度保持在33℃-37℃之间，这样可 以很好地避免呼气中的水汽凝结成水，从而可防止出现流量传感器3失效或检测不准的问 题，提高了呼气流量检测器100的检测稳定性和准确度，实用性好。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示 例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结 构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语 的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或 者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不 脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变 型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。