CN105159340A - 便捷吸氧仪 - Google Patents

Abstract

便捷吸氧仪，包括：面罩组件，具有呼气口和吸气口；吸气主管，第一端与面罩组件的吸气口气密性连通；吸气流量计，出气端与吸气主管的第二端气密性连通；三通管，具有三路接口，第一路接口与吸气流量计的进气端连接；空气分支管路，一端与三通管的第二路接口连接，另一端与大气连通；氧气分支管路，一端与三通管的第三路接口连接，另一端设置有氧气供给口，在氧气分支管路中设置有电磁阀；以及控制装置，包括壳体，壳体内设置有中央处理器，中央处理器与吸气流量计和电磁阀连接。本发明的吸氧仪具有结构简单紧凑、使用便捷、易于清洁和更换的优点。

Description

便捷吸氧仪

技术领域

本发明涉及一种吸氧仪，具体涉及一种自动控制氧浓度的吸氧仪。

背景技术

目前国内外自主呼吸下传统吸氧方法是通过面罩或鼻导管开放式吸入氧气，它只能控制氧气流量，不能准确控制吸入氧气浓度。吸氧治疗的效果和副作用都主要取决于吸氧浓度。传统面罩或鼻导管吸氧时，大量氧气浪费到空气中，实际吸入氧浓度提高的幅度受限，一部分需要吸较高浓度氧气的人达不到理想效果，另外传统吸氧方法浪费大量氧气，会造成在家吸氧时需频繁更换氧气袋或罐。

发明内容

本发明的目的是提供一种吸氧仪，能够自动控制和监测吸入氧气浓度。

根据本发明的便捷吸氧仪，包括：

面罩组件，具有呼气口和吸气口，其中面罩组件的呼气口处设有与大气连通的呼气单向阀并且吸气口处设有吸气单向阀；

吸气主管，具有第一端和第二端，第一端与面罩组件的吸气口气密性连通；

吸气流量计，具有进气端和出气端，出气端与吸气主管的第二端气密性连通；

三通管，具有三路接口，第一路接口与吸气流量计的进气端连接；

空气分支管路，一端与三通管的第二路接口连接，另一端与大气连通，在空气分支管路上设置有空气进气单向阀，

氧气分支管路，一端与三通管的第三路接口连接，另一端设置有氧气供给口，氧气供给口用来与氧气源连接，在氧气分支管路中设置有电磁阀；以及

控制装置，包括壳体，壳体内设置有中央处理器，中央处理器与吸气流量计和电磁阀连接，用于根据吸气流量计所检测的吸氧人个体气体吸入量，控制氧气分支管路中的氧气流量。

在本发明的一个优选实施例中，其中空气分支管路、氧气分支管路、三通管、吸气流量计、电磁阀以及空气进气单向阀都设置在壳体内。

在本发明的另一个优选实施例中，电磁阀包括保护电磁阀和比例电磁阀，其中保护电磁阀和比例电磁阀在氧气分支管路中按照氧气的流向前后设置。

在本发明的一个具体实施例中，还包括与中央处理器连接的氧浓度检测仪，氧浓度检测仪与吸气主管中设置的气体取样口气密性连通。优选情况下，其中气体取样口邻近面罩组件的吸气口处设置。优选情况下，其中氧浓度检测仪设置在控制装置的壳体内。

优选情况下，在氧浓度检测仪与气体取样口之间设置有除湿器，用来除去检测气体中的水份，对氧浓度检测仪起到保护作用。

在本发明的又一个具体实施例中，其中控制装置还包括控制面板，控制面板包括输入单元和显示单元。

在本发明的又一个优选实施例中，其中吸气主管在邻近面罩组件的吸气口处还设有限压阀，当吸气主管中的气体压力超过预定值时，自动向外排放气体。

本发明的吸氧仪能够直接控制和监测吸氧浓度，并且只在吸气时很少量给氧，呼气时不用给氧气，能够减小氧气的浪费并提高吸氧人的舒适感，并且具有结构简单紧凑、使用便捷、易于清洁和更换的优点。

附图说明

图1是根据本发明的便捷吸氧仪的整体示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的便捷吸氧仪，本领域技术人员应当理解，下面描述的实施例仅是对本发明的示例性说明，而非用于对其作出任何限制。

图1大体示出了本发明的便捷吸氧仪，主要包括面罩组件1、吸气主管2、控制装置12。

面罩组件1具有呼气口8和吸气口15，其中面罩组件1的呼气口8处设有与大气连通的呼气单向阀7并且吸气口15处设有吸气单向阀9。面罩组件1能与吸氧人的口鼻部紧密贴合。

吸气主管2具有第一端21和第二端22，其中吸气主管2的第一端21与面罩组件1的吸气口15气密性连通(或二者为一体形成)，吸气主管2的第二端22则与控制装置12上的吸气接口27可拆卸地气密性连通。通常情况下，吸气主管2为长度1m左右、直径30mm左右(儿童15mm左右)的螺纹管。

控制装置12具有四周封闭的壳体14。壳体14内设置有中央处理器16、吸气流量计3、三通管5、空气分支管路10和氧气分支管路4。吸气流量计3的出气端20与设置在壳体14上的吸气接口27连通，吸气流量计3的进气端19与三通管5的一路接口连接。空气分支管路10和氧气分支管路4的一端分别与三通管5的另两路接口连通。空气分支管路10的另一端伸出壳体14与大气连通，氧气分支管路4的另一端设置有氧气供给口18，氧气供给口18用来与氧气源(氧气瓶或氧气袋)连接。氧气供给口18一般与壳体14固定连接，从而方便与氧气源连接。吸气流量计3用来检测吸氧人个体的气体吸入量。吸气流量计3优选采用压差流量计，压差流量计反应灵敏，测试结果精确。

在空气分支管路10中设置有空气进气单向阀17。在氧气分支管路4中按照氧气流向前后依次设置有保护电磁阀25和比例电磁阀26。保护电磁阀25作为氧气供给的总开关，比例电磁阀26作为流量调节开关，用来调节氧气供给流量。为了实现精确控制氧气供给流量，比例电磁阀26采用的是具有行程微调功能的微电机来驱动，适合于在一定开度范围内缓慢微调。而如果将比例电磁阀26同时作为氧气供给总开关使用，由于打开和关闭的行程较大，不仅耗时，并且在长期使用过程中阀芯的磨损会降低流量控制的精度。因此，将氧气供给总开关和流量调节开关分开设置，使氧气的供给控制和流量控制分开，具有控制灵活并且精确的优点。

中央处理器16与吸气流量计3、保护电磁阀25和比例电磁阀26电连接，空气流量计3检测到的流量值信号传送到中央处理器16，中央处理器16生成输出信号给保护电磁阀25和比例电磁阀26，用来控制电磁阀25的开关和比例电磁阀26的开度。在本发明的具体实施中，来自空气分支管路10中的空气和来自氧气分支管路4中的氧气在三通管5中混合并通过吸气流量计3，在吸气主管2中进一步的均匀混合后经呼吸面罩1吸入病人体内，依此保证了吸气流量计3检测的准确性。中央处理器16根据吸气流量计3的检测结果以及设定的吸氧浓度值控制氧气分支管路4的进气量。当病人需要吸入低浓度氧气时，中央处理器16根据吸气流量计3检测的流量值和设定的氧气浓度值计算出需要分支管路10提供的氧气流量值，来控制比例电磁阀26的开度。当病人需要吸入较高浓度氧气时，氧气分支管路4可预先开启，即比例电磁阀26的开度先达到一个预设值，使得三通管5中的氧气浓度保持在较高值，吸气周期开始时与空气分支管路10中的空气混合后通过吸气流量计3，此时吸气流量计3能够准确检测到吸入气体总流量，经由中央处理器16分析出当前的呼吸状态，进一步控制吸气和呼气时比例电磁阀26的开度，实现对吸入氧气浓度的控制。相比在吸气流量计3的后端加入氧气的方案，本发明在吸气流量计3的前端加入氧气能够使得氧气浓度控制更加快速和精确。

还参见图1，本发明的吸氧仪在吸气主管2上邻近面罩组件1的吸气口15还设置有气体取样口6，气体取样口6与氧浓度检测仪23气密性连通，用于检测邻近面罩组件1的吸气口15处的吸气管路2内的氧气浓度。氧浓度检测仪23通常采用氧电化学传感器或氧电池，能够准确和快速检测出混合气体中的氧浓度。氧浓度检测仪23具有实时显示和报警功能，当检测的气体浓度超过预设的范围时会发出声和/或光报警，从而提醒监护人员或吸氧人采取处理措施。

氧浓度检测仪23也设置在控制装置12的壳体14中，其进气端与设置在壳体14上的氧气检测接口28通过管路连接，氧气检测接口28通过管路29与气体取样口6连通，经氧浓度检测仪23检测后的气体可以通过设置在壳体上的气体排放口24向外排放。在氧浓度检测仪23与氧气检测接口28之间可以设置有除湿器13，用来除去检测气体中的水份，从而可以有效降低水份对氧浓度检测仪23中的氧电化学传感器或氧电池的损害，提高检测结果的准确性并延长氧浓度检测仪23的使用寿命。

氧浓度检测仪23还可以包括取样泵、电磁阀组件(图中都未示出)。通过它们可以实现按预定流量地提取吸气主管2中的气体，从而可以精确地控制吸气主管2进入面罩组件1内供吸氧人吸入的气体流量。氧浓度检测仪23还与中央处理器16有效相连，中央处理器16根据氧浓度检测仪23所检测的氧浓度，实时调控氧气分支管路4中的氧气流量，来实现具有稳定氧气浓度的混合空气供吸氧人吸入。

控制装置12还包括控制面板(图中未示出)，控制面板设置在壳体14的表面上。控制面板包括输入单元和显示单元。通过输入单元可以输入预定的参数。显示单元可以实时直观地显示输入的参数和氧浓度检测仪23检测的参数，方便监测和控制。

还参见图1，吸气主管2在邻近面罩组件1的吸气口15处还设有限压阀(或压力释放阀)11，当吸气主管2中的气体压力超过预定值(阈值)时，自动向外排放气体。另外，吸气主管2中的气体取样口6一般设置在限压阀11的上游(按吸气的流向)。从而吸入气体在通过气体取样口6取样后(已降低一部分压力)再经过限压阀11，在一定程度上可以避免限压阀11的误工作。

本发明的吸氧仪，将诸多的管路以及检测仪器都集成在控制装置的壳体内，在壳体上设置相应的进气和出气接口，再通过简单的管路与面罩可拆卸地连接，具有结构简单紧凑、使用便捷、易于清洁和更换的优点。

下面再参见图1简要介绍一下本发明的吸氧仪的工作流程。

首先，将吸氧仪的氧气供给口18与氧气源连接；再将面罩组件1戴在吸氧人口鼻部形成封闭连接。吸氧人先通过空气分支管路10从大气中自主吸入空气，吸气流量计3测出吸氧人个体的吸气量。中央处理器16根据测出的吸气量大小以及治疗方案预定的吸入氧浓度计算出需要补充的氧气供应流量(计算公式：补气量≈(预定吸入氧浓度-21％)×吸气量)。中央处理器16自动控制电磁阀(保护电磁阀25和比例电磁阀26)来启动氧气分支管路4,供应预定流量的氧气。氧气分支管路4补充的氧气与空气分支管路10中的空气在三通管5中混合后再流经吸气流量计3，通过吸气单向阀9进入面罩组件1内供吸氧人吸入。吸氧人呼气时，由于面罩组件1的压力大于吸气主管2中的压力，空气进气单向阀17和吸气单向阀9都自动处于关闭状态，而呼气单向阀7自动打开向大气中排放呼出气体。吸氧人吸气时，空气进气单向阀17和吸气单向阀9自动打开，而呼气单向阀7自动关闭。如此反复呼吸，实现稳定浓度的氧气自主呼吸治疗。

本发明的吸氧仪能够直接监测吸氧人的气体吸入量，并能自动控制吸氧浓度，从而提高吸氧的有效性和安全性。本发明的吸氧仪只在吸气时很少量给氧，呼气时不用给氧气，吸氧人非常舒适，并且能够节省大量氧气。

Claims (8)

1.一种便捷吸氧仪，包括：

面罩组件，具有呼气口和吸气口，其中面罩组件的呼气口处设有与大气连通的呼气单向阀并且吸气口处设有吸气单向阀；

吸气主管，具有第一端和第二端，第一端与面罩组件的吸气口气密性连通；

吸气流量计，具有进气端和出气端，出气端与吸气主管的第二端气密性连通；

三通管，具有三路接口，第一路接口与吸气流量计的进气端连接；

空气分支管路，一端与三通管的第二路接口连接，另一端与大气连通，在空气分支管路上设置有空气进气单向阀，

氧气分支管路，一端与三通管的第三路接口连接，另一端设置有氧气供给口，氧气供给口用来与氧气源连接，在氧气分支管路中设置有电磁阀；以及

控制装置，包括壳体，壳体内设置有中央处理器，中央处理器与吸气流量计和电磁阀连接，用于根据吸气流量计所检测的吸氧人个体气体吸入量，控制氧气分支管路中的氧气流量。

2.根据权利要求1所述的便捷吸氧仪，其中空气分支管路、氧气分支管路、三通管、吸气流量计、电磁阀以及空气进气单向阀都设置在壳体内。

3.根据权利要求1所述的便捷吸氧仪，电磁阀包括保护电磁阀和比例电磁阀，其中保护电磁阀和比例电磁阀在氧气分支管路中按照氧气的流向前后设置。

4.根据权利要求1所述的便捷吸氧仪，还包括与中央处理器连接的氧浓度检测仪，氧浓度检测仪与吸气主管中设置的气体取样口气密性连通。

5.根据权利要求4所述的便捷吸氧仪，其中气体取样口邻近面罩组件的吸气口处设置。

6.根据权利要求4所述的便捷吸氧仪，其中氧浓度检测仪设置在控制装置的壳体内。

7.根据权利要求1所述的便捷吸氧仪，其中控制装置还包括控制面板，控制面板包括输入单元和显示单元。

8.根据权利要求1所述的便捷吸氧仪，其中吸气主管在邻近面罩组件的吸气口处还设有限压阀，当吸气主管中的气体压力超过预定值时，自动向外排放气体。