一种呼吸科用呼吸训练装置

1.本发明属于康复训练器械技术领域，具体涉及一种呼吸科用呼吸训练装置。


背景技术：

2.呼吸系统疾病是一种常见病、多发病，主要病变在气管、支气管、肺部及胸腔，病变轻者多咳嗽、胸痛、呼吸受影响，重者呼吸困难、缺氧，甚至呼吸衰竭而致死；呼吸科是专门针对呼吸系统疾病所设立的科室。呼吸科常用呼吸训练对患者进行康复治疗，呼吸训练时患者平稳且均匀地呼气和吸气，呼吸训练对于提高体内气体交换的效率有显著的帮助。
3.患者进行呼吸训练时通常需要借助呼吸训练装置，例如cn212467016u公开的一种呼吸科护理用呼吸训练装置，包括呼吸训练装置本体，呼吸训练装置本体的外壁活动连接有第一防护层，第一防护层的外壁固定连接有防护放置箱，防护放置箱的内顶壁固定连接有分隔板，分隔板的一侧开设有放置槽。上述呼吸训练装置及现有技术中其他呼吸训练装置在实际使用过程中存在以下的问题：由于不同的患者在进行呼吸训练时所需采用的呼吸速度不同，现有的装置无法对患者的呼吸速度进行控制，患者容易出现呼吸速度过快或过慢的情况，训练效果较差；现有的装置无法保证患者均匀呼气和吸气，同样会对训练效果造成不利影响。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种呼吸科用呼吸训练装置，包括底板，底板上表面固定安装有第一支柱，第一支柱顶部固定安装有装置本体；所述底板上表面固定安装有第二支柱，第二支柱顶部固定安装有第一导向套，第一导向套顶部固定安装有第三支柱，第三支柱顶部固定安装有第二导向套，第一导向套内滑动有第一滑动杆，第二导向套内滑动有平行于第一滑动杆的第二滑动杆；第一滑动杆端部通过第一连接杆安装有第一弧形板，第二滑动杆端部通过第二连接杆安装有第二弧形板。
5.第一滑动杆顶部固定安装有与其相互平行的第一齿条，第二滑动杆底部固定安装有与其相互平行的第二齿条；底板上表面固定安装有轴承架，轴承架上安装有转动轴，转动轴上固定安装有与第一齿条和第二齿条均啮合的传动齿轮；底板上方通过电机座固定安装有往复电机，转动轴以及往复电机的输出轴上均安装有调速机构，两个调速机构之间通过传动带连接。
6.第二导向套的顶部固定安装有球铰链，球铰链的活动端顶部固定安装有通气管，通气管的一端通过波纹管与装置本体相连通，通气管另一端通过可拆卸的方式安装有过滤机构，过滤机构包括过滤管，过滤管端面固定安装有插板，通气管的端面上开设有与插板相配合的插槽，过滤管上转动安装有贯穿过滤管的安装轴，安装轴的轴线与过滤管的轴线相互垂直；安装轴上沿其周向均匀固定安装有若干个半圆框，半圆框的边缘处与过滤管内壁相配合，半圆框内侧与安装轴之间固定安装有过滤片；过滤管远离通气管的端面上固定安装有呼吸管。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述过滤管内部围绕安装轴均匀安装有若干个与安装轴滚动配合的滚珠。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述通气管上安装有定位螺杆，定位螺杆以螺纹配合方式贯穿插板。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述通气管上转动安装有贯穿通气管的调整轴，通气管内部的调整轴外壁固定安装有两个半圆形的密封片，密封片边缘与通气管内壁配合。
10.作为本发明的一种优选技术方案，通气管外部的调整轴外壁上固定安装有调整齿轮，通气管外壁上固定安装有弹性伸缩杆，弹性伸缩杆的伸缩段端部固定安装有与调整齿轮配合的卡块。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述底板上表面位于第二支柱左右两侧对称固定安装有两个伸缩板，伸缩板的伸缩方向与第一滑动杆的滑动方向相平行；伸缩板的伸缩段上安装有移动板，伸缩板的固定段上安装有固定板，移动板与固定板之间固定连接有伸缩弹簧；两个伸缩板的伸缩段之间固定连接有弹性带。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述调速机构包括调速圆盘，转动轴上安装的调速机构包括的调速圆盘安装在转动轴上，往复电机的输出轴上安装的调速机构包括的调速圆盘安装在往复电机的输出轴上调速圆盘的圆周面上安装有伸缩柱，调速圆盘内部与伸缩柱之间连接有支撑弹簧；伸缩柱位于调速圆盘外侧的端部转动安装有与传动带配合的带轮。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述转动轴上的调速圆盘端面上转动安装有调节环，伸缩柱上固定安装有调节杆，调节杆上转动安装有套筒，调节环上对应调节杆的位置开设有条形槽，套筒与条形槽滚动配合。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述调节环的内圆周面上固定安装有内齿圈，调速圆盘端面上固定安装有弹性伸缩块，弹性伸缩块的伸缩段端部安装有与内齿圈配合的定位块。
15.本发明至少具有如下有益效果：(1)本发明通过调速机构对传动齿轮的转速进行调控，从而对第一弧形板和第二弧形板的往复移动速度进行调控，控制第一弧形板和第二弧形板移动速度的同时也保证了第一弧形板和第二弧形板平稳移动，由于患者的腹腔与第一弧形板相贴合，患者的胸腔与第二弧形板相贴合，故患者在呼吸时胸腔与腹腔能够匀速起伏，进而保证了患者呼吸平稳，提高了训练的效果。
16.(2)本发明的过滤机构中，半圆框与过滤片会在患者呼吸产生的气流的作用下转动，大大减小了滤片对患者的呼吸速度的影响，进一步实现了对患者呼吸速度的调控；通过密封片对通气管中允许通气的面积进行调控，当患者呼吸速度过快时，通气管内气压会增大，从而阻碍患者进行快速呼吸，进一步避免了患者呼吸过快的情况出现。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
18.图1为本发明实施例中呼吸科用呼吸训练装置的立体结构示意图。
19.图2为图1中a处的放大示意图。
20.图3为图1中b处的放大示意图。
21.图4为本发明实施例中呼吸科用呼吸训练装置的侧视图。
22.图5为图4中c处的放大示意图。
23.图6为图4中d处的放大示意图。
24.图中：1、底板；2、装置本体；3、第二支柱；4、第一导向套；5、第三支柱；6、第二导向套；7、第一滑动杆；8、第二滑动杆；9、第一弧形板；10、第二弧形板；11、第一齿条；12、第二齿条；13、轴承架；14、转动轴；15、传动齿轮；16、往复电机；17、调速机构；1701、调速圆盘；1702、伸缩柱；1703、带轮；1704、调节环；1705、调节杆；1706、套筒；1707、条形槽；1708、内齿圈；1709、弹性伸缩块；1710、定位块；18、传动带；19、球铰链；20、通气管；21、波纹管；22、过滤机构；2001、插槽；2201、过滤管；2202、插板；2203、安装轴；2204、半圆框；2205、过滤片；2206、滚珠；23、呼吸管；24、定位螺杆；25、调整轴；26、密封片；27、调整齿轮；28、弹性伸缩杆；29、卡块；30、伸缩板；31、移动板；32、固定板；33、伸缩弹簧；34、弹性带。
具体实施方式
25.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
26.如图1所示，本实施例提供了一种呼吸科用呼吸训练装置，包括底板1，底板1上表面固定安装有第一支柱，第一支柱顶部固定安装有装置本体2；装置本体2为本领域现有的装置，用于对患者呼出的气体进行收集和检测，且确定呼出气体的体积和成分，从而对患者的呼吸状况进行评估；所述底板1上表面固定安装有第二支柱3，第二支柱3顶部固定安装有第一导向套4，第一导向套4顶部固定安装有第三支柱5，第三支柱5顶部固定安装有第二导向套6，第一导向套4内滑动有第一滑动杆7，第二导向套6内滑动有平行于第一滑动杆7的第二滑动杆8；第一滑动杆7端部通过第一连接杆安装有第一弧形板9，第二滑动杆8端部通过第二连接杆安装有第二弧形板10。
27.如图1和图3所示，第一滑动杆7顶部固定安装有与其相互平行的第一齿条11，第二滑动杆8底部固定安装有与其相互平行的第二齿条12；底板1上表面固定安装有轴承架13，轴承架13上安装有转动轴14，转动轴14上固定安装有与第一齿条11和第二齿条12均啮合的传动齿轮15；底板1上方通过电机座固定安装有往复电机16；转动轴14以及往复电机16的输出轴上均安装有调速机构17；两个调速机构17之间通过传动带18连接。
28.如图1和图4所示，底板1上表面位于第二支柱3左右两侧对称固定安装有两个伸缩板30，伸缩板30的伸缩方向与第一滑动杆7的滑动方向相平行；伸缩板30的伸缩段上安装有移动板31，伸缩板30的固定段上安装有固定板32，移动板31与固定板32之间固定连接有伸缩弹簧33；两个伸缩板30的伸缩段之间固定连接有弹性带34。
29.进行呼吸训练时，通过人工将装置举起后套到患者身上，在此状态下，弹性带34与患者后背相贴合，伸缩板30处于拉伸状态，伸缩弹簧33被拉长，伸缩弹簧33的回弹力使得弹性带34与患者后背紧密贴合，从而通过弹性带34使得第二弧形板10与患者胸部相贴合，第一弧形板9与患者腹部相贴合；通过往复电机16带动调速机构17和传动带18运动，通过调速机构17对转动轴14以及传动齿轮15的转速进行调节，传动齿轮15往复转动过程中带动第一齿条11和第二齿条12以相反的方向往复移动，同样地，第一滑动杆7和第二滑动杆8也以相
反的方向往复移动，第一弧形板9和第二弧形板10同样以相反的方向往复移动；由于第二弧形板10与患者胸部相贴合，第一弧形板9与患者腹部相贴合，故患者呼吸时腹部和胸部分别在第一弧形板9与第二弧形板10的限位作用下进行交错起伏，通过调速机构17可以调整转动轴14的转动速度，从而对第一弧形板9与第二弧形板10的移动速度进行调整，进而控制患者腹部和胸部的起伏速度，即对患者呼吸速度进行稳定控制。
30.如图3所示，调速机构17包括调速圆盘1701，转动轴14上安装的调速机构17包括的调速圆盘1701安装在转动轴14上，往复电机16的输出轴上安装的调速机构17包括的调速圆盘1701安装在往复电机16的输出轴上；调速圆盘1701的圆周面上安装有伸缩柱1702，调速圆盘1701内部与伸缩柱1702之间连接有支撑弹簧；伸缩柱1702位于调速圆盘1701外侧的端部转动安装有与传动带18配合的带轮1703；转动轴14上的调速圆盘1701端面上转动安装有调节环1704，伸缩柱1702上固定安装有调节杆1705，调节杆1705上转动安装有套筒1706，调节环1704上对应调节杆1705的位置开设有条形槽1707，套筒1706与条形槽1707滚动配合；调节环1704的内圆周面上固定安装有内齿圈1708，调速圆盘1701端面上固定安装有弹性伸缩块1709，弹性伸缩块1709的伸缩段端部固定安装有与内齿圈1708配合的定位块1710。
31.调速机构17具体的使用步骤如下：需要增加转动轴14的转动速度时，通过人工拨动定位块1710使得定位块1710与内齿圈1708分离，弹性伸缩块1709被压缩，然后人工转动调节环1704，调节环1704转动时条形槽1707侧壁推动套筒1706在条形槽1707内滚动，调节杆1705同步在条形槽1707内移动，伸缩柱1702克服支撑弹簧的弹力向调速圆盘1701内部收缩，传动带18趋于松弛，此时，另一个调速机构17中的伸缩柱1702在支撑弹簧的作用下向调速圆盘1701外部伸长，使得传动带18保持张紧状态，最后松开定位块1710使得定位块1710与内齿圈1708相贴合即可；同样地，需要降低转动轴14的转动速度时，通过人工转动调节环1704，使得调节杆1705带动伸缩柱1702向调速圆盘1701外部伸长即可。
32.如图1、图4、图5和图6所示，第二导向套6的顶部固定安装有球铰链19，球铰链19的活动端顶部固定安装有通气管20，通气管20的一端通过波纹管21与装置本体2相连通，通气管20另一端通过可拆卸的方式安装有过滤机构22，过滤机构22包括过滤管2201，过滤管2201端面固定安装有插板2202，通气管20的端面上开设有与插板2202相配合的插槽2001，过滤管2201上转动安装有贯穿过滤管2201的安装轴2203，安装轴2203的轴线与过滤管2201的轴线相互垂直；安装轴2203上沿其周向均匀固定安装有若干个半圆框2204，半圆框2204的边缘处与过滤管2201内壁相配合，半圆框2204内侧与安装轴2203之间固定安装有过滤片2205；过滤管2201内部围绕安装轴2203均匀安装有若干个与安装轴2203滚动配合的滚珠2206；通气管20上安装有定位螺杆24，定位螺杆24以螺纹配合方式贯穿插板2202；通过定位螺杆24对插板2202进行固定，避免了通气管20与过滤管2201之间出现空隙，保证了通气管20与过滤管2201之间的密封效果。
33.如图2、图4和图5所示，过滤管2201远离通气管20的端面上固定安装有呼吸管23；通气管20上转动安装有贯穿通气管20的调整轴25，通气管20内部的调整轴25外壁固定安装有两个半圆形的密封片26，密封片26边缘处与通气管20内壁相配合；通气管20外部的调整轴25外壁上固定安装有调整齿轮27，通气管20外壁上固定安装有弹性伸缩杆28，弹性伸缩杆28的伸缩段端部固定安装有与调整齿轮27配合的卡块29。
34.通过转动球铰链19对通气管20和呼吸管23的角度进行调整，直至呼吸管23与患者
口鼻处对齐，患者通过呼吸管23呼吸过程中，气体在过滤管2201内流通，在此过程中，气体推动半圆框2204、过滤片2205和安装轴2203转动，过滤片2205对气体进行过滤，避免患者唾液进入通气管20内，由于过滤片2205为转动状态，当患者呼吸较快时，过滤片2205转动速度较快，患者呼吸较慢时，过滤片2205转动速度较慢，过滤片2205本身不会对患者的呼吸速度造成影响；通过转动调整轴25带动密封片26在通气管20内转动，从而通过密封片26控制通气管20内允许气体流经的横截面，患者需要缓慢呼吸时，通过密封片26减小通气管20内过气区域的面积，从而提高通气管20内密封片26与过滤管2201之间区域的气压，进而对患者的呼吸起到减缓作用，避免患者呼吸过快的情况出现；对密封片26的角度调整好后，通过弹性伸缩杆28的弹力作用使得卡块29卡在调整齿轮27上，从而对密封片26的角度起到固定作用。
35.本实施例中呼吸科用呼吸训练装置的使用步骤如下：患者采用坐姿，通过人工将装置举起后套到患者身上，将底板1放置到患者大腿上，在此状态下，第二弧形板10与患者胸部相贴合，第一弧形板9与患者腹部相贴合；通过调速机构17对转动轴14以及传动齿轮15的转速进行调节，然后通过往复电机16带动调速机构17和传动带18运动，传动齿轮15带动第一齿条11和第二齿条12以相反的方向往复移动，第一弧形板9和第二弧形板10同样以相反的方向往复移动；由于第二弧形板10与患者胸部相贴合，第一弧形板9与患者腹部相贴合，故患者呼吸时腹部和胸部分别在第一弧形板9与第二弧形板10的限位作用下进行交错起伏。
36.通过转动球铰链19对通气管20和呼吸管23的角度进行调整，直至呼吸管23与患者口鼻处对齐，患者通过呼吸管23呼吸过程中，气体在过滤管2201内流通，在此过程中，气体推动半圆框2204、过滤片2205和安装轴2203转动，过滤片2205对气体进行过滤；呼吸训练结束后，解除定位螺杆24对插板2202的固定，将过滤机构22整体拆下后清洗即可。
37.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。