CN204864415U - 用于呼吸机的外部供电单元以及呼吸机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于呼吸机供电的外部供电单元，包括：壳体、交流电输入接口和电源输出接口。壳体具有用于实现外部供电单元独立地为呼吸机供电的防护结构，并且在壳体中设置有蓄电池和用于给蓄电池充电的充电模块。所述外部供电单元能够使呼吸机在无交流电的环境中保持正常工作至少3小时以上，能够确保稳定的最佳输出电压和呼吸机较长时间的稳定运行，而且具有良好的防水性和散热性。本实用新型还涉及一种呼吸机，所述呼吸机能够单独地使用外部供电单元供电。

Description

用于呼吸机的外部供电单元以及呼吸机

技术领域

本实用新型涉及一种用于呼吸机的外部供电单元和一种呼吸机。

背景技术

呼吸机是一种能够代替、控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺部换气量，改善呼吸功能，减轻呼吸的作功消耗，减轻心肺负担的设备。呼吸机能够用于紧急救护、辅助呼吸、向在危险环境中工作的人员输送新鲜空气或氧气等多种用途。

呼吸机是医疗机构的常用设备之一，主要用于急救呼吸困难的患者。然而，现有的呼吸机还存在一些问题。例如，呼吸机自身装有内置的蓄电池，但是受限于整体尺寸、电路设计约束等原因，内置蓄电池的容量有限，工作时间较短，一般只能工作半小时左右。在需要将呼吸机随患者一起转运时，这样较短的工作时长通常无法满足需求。

在现有技术中，也采用蓄电池直接给呼吸机供电。然而，由于在呼吸机的工作环境中经常不可避免地存在例如水、酒精、血液等各种液体，因此蓄电池难以作为外部的供电单元单独地给呼吸机供电。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于呼吸机的外部供电单元，所述外部供电单元包括：壳体、交流电输入接口和电源输出接口，所述壳体具有用于实现外部供电单元独立地为呼吸机供电的防护结构，并且在壳体中设置有蓄电池和用于给蓄电池充电的充电模块。因此，本实用新型的外部供电单元能够独立地给呼吸机供电，而不受外部环境的影响。

优选地，所述防护结构包括至少一个能防止竖直下落的液滴进入壳体内部的散热结构和/或至少一个接口保护结构。因此，本实用新型的外部供电单元不仅能够避免在呼吸机的工作环境中产生的液滴进入壳体内部，而且还能实现外部供电单元的良好散热，从而保证外部供电单元的正常工作。

优选地，所述散热结构包括第一散热部，所述第一散热部设置在壳体正面和/或背面，所述第一散热部包括散热口以及位于散热口上方的遮挡凸缘，所述遮挡凸缘向下倾斜地凸出于壳体正面和/或背面。

优选地，所述第一散热部设置在壳体正面和/或背面的顶部。

优选地，所述接口保护结构包括在壳体正面和/或背面上设置的至少一个凹部，所述交流电输入接口和所述电源输出接口竖直向下地设置在所述凹部的顶面。

优选地，所述散热结构包括第二散热部，在所述壳体的底侧设置有向下的开口，在所述向下的开口的内侧面上设置有第二散热部的散热口，所述第二散热部的散热口被壳体的正面遮挡。

优选地，在所述凹部的顶面的外周设置有竖直向下突出于所述凹部的顶面的下滴凸缘。竖直下落的液滴能够沿下滴凸缘滴落，由此避免液滴进入交流电输入接口和电源输出接口。

优选地，所述至少一个凹部包括第一凹部和第二凹部，其中在壳体正面上，第一凹部和第二凹部对称地设置在壳体下部的两侧，在第一凹部和第二凹部的顶面分别设置所述交流电输入接口和所述电源输出接口，在第一凹部和第二凹部之间设置有第二散热部。

通过以上的关于防护结构的具体设置，进一步改善本实用新型的外部供电单元的防水性和散热性。

优选地，所述充电模块包括交流/直流(AC/DC)转换模块。所述交流/直流转换模块用于将输入的交流电压转换成输出的直流电压。

优选地，在所述壳体中还设置有用于向呼吸机提供稳定输出电压的稳压/升压模块。通过设置上述稳压/升压模块，确保将稳定的输入电压提供给呼吸机，以保证呼吸机正常和稳定地工作。

优选地，在所述壳体中还设置有用于向呼吸机提供蓄电池状态的能源管理电路。

优选地，所述外部供电单元还包括安装在所述壳体的正面上的薄膜面板，所述薄膜面板包括：按钮、用于指示是否已接通交流电的交流电指示灯和用于指示蓄电池当前剩余电量的蓄电池电量指示灯。通过设置能源管理电路和薄膜面板，能够随时掌握外部供电单元的当前状态，以便在蓄电池电量不足时及时采取应对措施。

优选地，所述外部供电单元还包括支架，所述支架能够通过壳体上的两个或更多个快速锁定紧固件可移除地固定至所述壳体，由此所述外部供电单元能够通过所述支架可移除地安装到呼吸机推车上。

优选地，在与所述电源输出接口连接的直流电缆的远端装有用于连接至呼吸机的快速锁定连接件，通过所述快速锁定连接件的末端组件能够将所述直流电缆可移除地连接至呼吸机。

优选地，在所述凹部上，在所述交流电输入接口的下方设置有电源线保持件，以用于将交流电源线保持就位，避免交流电源线意外地脱落、错位或接触不良。

本实用新型还涉及一种呼吸机，所述呼吸机包括电源输入接口，所述电源输入接口能够通过电缆与如上所述的外部供电单元的电源输出接口相连接，所述呼吸机包括由外接交流电源供电、由所述外部供电单元供电以及由呼吸机内置蓄电池供电三种供电方式，所述呼吸机能够从所述的三种供电方式中选择任意的一种或多种方式供电。

优选地，在所述呼吸机中还设置有输入电压选择模块，在所述呼吸机采用两种或更多种供电方式供电时，所述输入电压选择模块能够从两路或更多路的输入电压中选择最佳输入电压。通过设置上述输入电压选择模块，确保在同时使用外接交流电源、外部供电单元和呼吸机内置蓄电池中的两者或三者给呼吸机供电时，始终只将最大的输入电压提供给呼吸机，以保证呼吸机高效和稳定地工作。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施例的说明内容，本实用新型的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。

图1是根据本实用新型的用于呼吸机的外部供电单元(EBM)的示意图。

图2是呼吸机推车的示意图，在该呼吸机推车上安装有根据本实用新型的用于呼吸机的外部供电单元。

图3是将根据本实用新型的用于呼吸机的外部供电单元安装到呼吸机推车上的安装示意图。

图4是根据本实用新型的用于呼吸机的外部供电单元的细节示意图，图中移除了支架。

图5是根据本实用新型的用于呼吸机的外部供电单元的底视图，图中移除了支架。

图6是根据本实用新型的呼吸机中的输入电压选择模块的示意图。

图7是根据本实用新型的用于呼吸机的外部供电单元中的印刷电路板(PCBA)的方块图。

具体实施方式

以下参照附图介绍根据本实用新型的用于呼吸机的外部供电单元(EBM)的实施例。说明内容和附图实质上仅仅是示范性的，而并不是为了以任何方式限制所附权利要求的保护范围。

根据本实用新型的用于呼吸机的“外部供电单元”是指一种能够在呼吸机外部可拆卸地安装至呼吸机，从而能够独立地为呼吸机供电，并且不由呼吸机本体提供容纳、支撑和保护的供电装置。

如图1-5所示，用于呼吸机的外部供电单元1包括：壳体2，能够连接交流电源线3的交流电输入接口，能够连接直流电缆4的电源输出接口。壳体2具有用于实现外部供电单元1独立地为呼吸机供电的防护结构，并且在壳体2中设置有蓄电池(例如12V铅酸蓄电池)和用于给蓄电池充电的充电模块。充电模块可以包括交流/直流(AC/DC)转换模块。通过经由交流电源线和交流电输入接口输入交流电(例如220V交流电)，然后可选地经由交流/直流转换模块将输入的交流电压转换成输出的直流电压，再通过充电电路，即可对壳体2中的蓄电池进行充电。通过电源输出接口和直流电缆4向呼吸机供电。

在呼吸机的工作环境中经常会产生例如水、酒精、血液等各种液体，如果向下流动的液滴接触到外部供电单元1中的电子元件，将有可能导致外部供电单元1的故障和损坏。另外，在外部供电单元1的工作过程中会释放热量，如果不能及时有效地散热，将导致外部供电单元1的温度过度升高，也有可能导致外部供电单元1的故障和损坏。因此，外部供电单元1需要同时具备良好的防水性和散热性。为了使外部供电单元1能够安全、高效地给呼吸机供电，壳体2具有用于实现外部供电单元1独立地为呼吸机供电的防护结构。

优选地，所述防护结构包括至少一个能防止竖直下落的液滴进入壳体内部的散热结构和/或至少一个接口保护结构。

优选地，散热结构包括第一散热部5，所述第一散热部5设置在壳体2的正面和/或背面，所述第一散热部5包括散热口以及位于所述散热口上方的遮挡凸缘，所述遮挡凸缘向下倾斜地凸出于壳体2的正面和/或背面。优选地，所述第一散热部5设置在壳体2的正面和/或背面的顶部。

优选地，所述接口保护结构包括在壳体2的正面和/或背面上设置的至少一个凹部6，所述交流电输入接口和所述电源输出接口竖直向下地设置在所述凹部6的顶面。

优选地，所述散热结构包括第二散热部16，在壳体2的底侧设置有向下的开口，以便于手动地握持、安装和拆除外部供电单元，在所述向下的开口的内侧面上设置有第二散热部16的散热口，所述第二散热部16的散热口被壳体2的正面遮挡。

优选地，在所述凹部6的顶面的外周设置有竖直向下突出于所述凹部6的顶面的下滴凸缘，液滴能够沿下滴凸缘滴落，由此避免液滴流入交流电输入接口和电源输出接口。

优选地，所述至少一个凹部6包括第一凹部和第二凹部，其中在壳体2的正面上，第一凹部和第二凹部对称地设置在壳体2的下部的两侧，在第一凹部和第二凹部的顶面分别设置所述交流电输入接口和所述电源输出接口，第二散热部16设置在第一凹部和第二凹部之间。

通过以上的关于防护结构的具体设置，进一步改善本实用新型的外部供电单元的防水性和散热性。

可选地或附加地，如图1所示，外部供电单元1还包括：支架7，所述支架7能够通过壳体2上的两个或更多个快速锁定紧固件8快速地且可移除地固定至壳体2，由此外部供电单元1能够通过支架7和快速锁定紧固件8快速地且可移除地安装到呼吸机推车9上，正如将在下文进一步详细介绍的那样。通过将快速锁定紧固件8顺时针或逆时针转动1/4圈，即可将支架7快速地安装固定至壳体2或者将支架7快速地从壳体2移除。具体地，如图1、图3和图4所示，快速锁定紧固件8是在螺帽上设有拉环的螺钉。通过将拉环拉起后扭转拉环以使快速锁定紧固件8顺时针或逆时针转动1/4圈，或者通过使用螺接工具以使快速锁定紧固件8顺时针或逆时针转动1/4圈，均可实现将支架7快速地安装固定至壳体2或者将支架7快速地从壳体2移除。

连接至呼吸机的直流电缆4具有两种功能：第一，用于向呼吸机供电；第二，用于与呼吸机的中央处理器(CPU)通信，从而检测蓄电池的状态。如图4所示，在直流电缆4的远端装有用于连接至呼吸机的快速锁定连接件15，通过将快速锁定连接件15的末端组件手动地顺时针或逆时针转动1/4圈，即可实现直流电缆4到呼吸机的快速连接锁定或快速连接释放。

可选地或附加地，如图4所示，外部供电单元1还包括：安装在壳体2的前表面上、用于显示外部供电单元1的当前状态的薄膜面板10。如图4右上方的细节示意图所示，薄膜面板10包括：按钮11、交流电指示灯12和蓄电池电量指示灯13。交流电指示灯12是用于指示是否已接通交流电的LED指示灯，在接通交流电时，交流电指示灯12点亮；在断开交流电时，交流电指示灯12熄灭。蓄电池电量指示灯13是用于指示蓄电池当前剩余电量的五个LED指示灯。在操作人员想要获知蓄电池当前剩余电量时，只需持续按压按钮11达到3秒钟，蓄电池电量指示灯13中的LED指示灯即可点亮4秒钟，由此指示蓄电池的剩余电量。点亮的LED指示灯的数量分别与蓄电池当前的剩余电量相对应。例如，在蓄电池剩余约>96％的电量时，点亮五个LED指示灯；在蓄电池剩余约>80％的电量时，点亮四个LED指示灯；在蓄电池剩余约>60％的电量时，点亮三个LED指示灯；在蓄电池剩余约>40％的电量时，点亮两个LED指示灯；在蓄电池剩余约>20％的电量时，点亮一个LED指示灯；在蓄电池剩余约<20％的电量时，没有LED指示灯点亮。

可选地或附加地，如图1和图4所示，在壳体2的凹部6上，在交流电输入接口的正下方设置有电源线保持件14，以用于将交流电源线保持就位，避免交流电源线意外地脱落、错位或接触不良。

优选地，壳体2由能够保证外部供电单元整体散热性能的防水材料制成，由此进一步确保外部供电单元的防水和散热性能。

如图2所示，根据本实用新型的用于呼吸机的外部供电单元1能够快速地且可移除地安装到呼吸机推车9上，以便与呼吸机一起转运和使用。图3是将根据本实用新型的用于呼吸机的外部供电单元1安装到呼吸机推车9上的安装示意图。如图3所示，首先用螺钉将支架7紧固到呼吸机推车9上。然后，将外部供电单元1的壳体2放置在支架7上，并使快速锁定紧固件8与支架7上形成的对接口对准。最后，通过将快速锁定紧固件8上的拉环拉起后扭转拉环以使快速锁定紧固件8顺时针或逆时针转动1/4圈，或者通过使用螺接工具以使快速锁定紧固件8顺时针或逆时针转动1/4圈，完成将外部供电单元1快速地安装到呼吸机推车9上的操作。

呼吸机包括电源输入接口，所述电源输入接口能够通过电缆与外部供电单元1的电源输出接口相连接，呼吸机包括由外接交流电源供电、由外部供电单元1供电以及由呼吸机内置蓄电池供电三种供电方式，呼吸机能够从所述的三种供电方式中选择任意的一种或多种方式供电。优选地，在呼吸机中可以设置输入电压选择模块，在呼吸机采用两种或更多种供电方式供电时，所述输入电压选择模块能够从两路或更多路的输入电压中选择最佳输入电压。通过设置上述输入电压选择模块，确保在同时使用交流电源、外部供电单元和呼吸机内置蓄电池中的两者或三者给呼吸机供电时，始终只将最大的输入电压提供给呼吸机，以保证呼吸机高效和稳定地工作。如图6所示，输入电压选择模块用于在呼吸机同时接通外接交流电源、外部供电单元1和呼吸机内置蓄电池中任意的两者或三者时选择最佳输入电压。由交流电经交流/直流转换而得到的15V直流电压、外部供电单元1在供电时提供的14V直流电压以及呼吸机的内置蓄电池提供的13.5V直流电压可以作为输入电压选择模块的三路输入，这三路输入分别经过一个二极管连接至呼吸机的电路***。利用二极管的直流单向连通特性，确保在同时使用两路或三路输入时，始终只将最大的输入电压提供给呼吸机，以保证呼吸机工作的高效和稳定。

图7是根据本实用新型的用于呼吸机的外部供电单元中的印刷电路板(PCBA)的方块图。如图7所示，设置在外部供电单元1的壳体2中的印刷电路板可选地包括：利用外接交流电给蓄电池充电的充电模块，用于向呼吸机提供稳定输出电压的稳压/升压模块，以及通过I2C总线向呼吸机提供蓄电池状态的能源管理电路。通过如上所述地操作薄膜面板10上的按钮11，能源管理电路即可在薄膜面板10上显示出蓄电池的剩余电量。能源管理电路通过薄膜面板10上的交流电指示灯12指示是否已接通交流电。能源管理电路能够根据电压/电流信息进行工作。例如，能源管理电路通过对电流进行积分运算以判定蓄电池的电量变化。如果电压过低，则能源管理电路判定蓄电池的电量已耗尽。升压开/关信号用于控制升压电路是否工作。

如上所述，本实用新型提供了一种用于呼吸机的外部供电单元，能够使呼吸机在无交流电的环境中保持正常工作至少3小时以上，从而能够在转运呼吸机时以及在其他的无交流电的特殊情况下很好地满足呼吸机的工作要求。而且，根据本实用新型的用于呼吸机的外部供电单元具有良好的防水性和散热性，在为呼吸机供电期间能够确保不受到竖直下落的液滴的影响并保证良好的散热效果，因此该外部供电单元能够长期稳定地使用。

尽管已经参照某些实施例公开了本实用新型，但是在不背离本实用新型的范围和范畴的前提下，可以对所述的实施例进行多种变型和修改。因此，应该理解本实用新型并不局限于所阐述的实施例，而是具有由所附权利要求的内容及其等价的结构和方案限定的完整范围。

附图标记列表：

1外部供电单元(EBM)

2壳体

3交流电源线

4直流电缆

5第一散热部

6凹部

7支架

8快速锁定紧固件

9呼吸机推车

10薄膜面板

11按钮

12交流电指示灯

13蓄电池电量指示灯

14电源线保持件

15快速锁定连接件

16第二散热部

Claims (17)

1.一种用于呼吸机的外部供电单元，所述外部供电单元包括：壳体、交流电输入接口和电源输出接口，

其特征在于，所述壳体具有用于实现外部供电单元独立地为呼吸机供电的防护结构，并且在所述壳体中设置有蓄电池和用于给所述蓄电池充电的充电模块。

2.根据权利要求1所述的外部供电单元，其特征在于，所述防护结构包括至少一个能防止竖直下落的液滴进入壳体内部的散热结构和/或至少一个接口保护结构。

3.根据权利要求2所述的外部供电单元，其特征在于，所述散热结构包括第一散热部，所述第一散热部设置在壳体正面和/或背面，所述第一散热部包括散热口以及位于所述散热口上方的遮挡凸缘，所述遮挡凸缘向下倾斜地凸出于壳体正面和/或背面。

4.根据权利要求3所述的外部供电单元，其特征在于，所述第一散热部设置在壳体正面和/或背面的顶部。

5.根据权利要求2至4任意一项所述的外部供电单元，其特征在于，所述接口保护结构包括在壳体正面和/或背面上设置的至少一个凹部，所述交流电输入接口和所述电源输出接口竖直向下地设置在所述凹部的顶面。

6.根据权利要求5所述的外部供电单元，其特征在于，所述散热结构包括第二散热部，在所述壳体的底侧设置有向下的开口，在所述向下的开口的内侧面上设置有第二散热部的散热口，所述第二散热部的散热口被壳体的正面遮挡。

7.根据权利要求5所述的外部供电单元，其特征在于，在所述凹部的顶面的外周设置有竖直向下突出于所述凹部的顶面的下滴凸缘。

8.根据权利要求5所述的外部供电单元，其特征在于，所述至少一个凹部包括第一凹部和第二凹部，其中在壳体正面上，第一凹部和第二凹部对称地设置在壳体下部的两侧，在第一凹部和第二凹部的顶面分别设置所述交流电输入接口和所述电源输出接口，在第一凹部和第二凹部之间设置有第二散热部。

9.根据权利要求1至4中的任意一项所述的外部供电单元，其特征在于，所述充电模块包括交流/直流转换模块。

10.根据权利要求1至4中的任意一项所述的外部供电单元，其特征在于，在所述壳体中还设置有用于向呼吸机提供稳定输出电压的稳压/升压模块。

11.根据权利要求1至4中的任意一项所述的外部供电单元，其特征在于，在所述壳体中还设置有用于向呼吸机提供蓄电池状态的能源管理电路。

12.根据权利要求1至4中的任意一项所述的外部供电单元，其特征在于，所述外部供电单元还包括安装在所述壳体的正面上的薄膜面板，所述薄膜面板包括：按钮、用于指示是否已接通交流电的交流电指示灯和用于指示蓄电池当前剩余电量的蓄电池电量指示灯。

13.根据权利要求1至4中的任意一项所述的外部供电单元，其特征在于，所述外部供电单元还包括支架，所述支架能够通过所述壳体上的两个或更多个快速锁定紧固件可移除地固定至所述壳体，由此所述外部供电单元能够通过所述支架可移除地安装到呼吸机推车上。

14.根据权利要求1至4中的任意一项所述的外部供电单元，其特征在于，在与所述电源输出接口连接的直流电缆的远端装有用于连接至呼吸机的快速锁定连接件，通过所述快速锁定连接件的末端组件能够将所述直流电缆可移除地连接至呼吸机。

15.根据权利要求5所述的外部供电单元，其特征在于，在所述凹部上，在所述交流电输入接口的下方设置有电源线保持件，以用于将交流电源线保持就位。

16.一种呼吸机，其特征在于，所述呼吸机包括电源输入接口，所述电源输入接口能够通过电缆与根据权利要求1至14中的任意一项所述的外部供电单元的电源输出接口相连接，所述呼吸机包括由外接交流电源供电、由所述外部供电单元供电以及由呼吸机内置蓄电池供电三种供电方式，所述呼吸机能够从所述的三种供电方式中选择任意的一种或多种方式供电。

17.根据权利要求16所述的呼吸机，其特征在于，在所述呼吸机中还设置有输入电压选择模块，在所述呼吸机采用两种或更多种供电方式供电时，所述输入电压选择模块能够从两路或更多路的输入电压中选择最佳输入电压。