CN105268076A - 高原自适应氧气面罩 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高原自适应氧气面罩，高原自适应氧气面罩包括：面罩，内设有过滤网；电子增压泵，通过导管与面罩密封连通在一起；电子增压泵设置有进气孔和出气孔；电子增压泵通过进气孔吸入空气，并对吸入的空气进行加压处理；出气孔位于电子增压泵与导管的连通位置处，经过加压处理的空气经过出气孔和导管被传输到面罩；第一通信模块，与所述电子增压泵相连，接收血氧仪测量的血氧饱和度信息，使所述电子增压泵根据所述血氧饱和度信息控制对吸入的空气进行加压处理的加压程度。本发明使电子增压泵根据所述血氧饱和度信息控制对吸入的空气进行加压处理的加压程度，可以自动调节面罩内气压，更具人性化和灵活性。

Description

高原自适应氧气面罩

技术领域

本发明属于面罩技术领域，涉及一种高原自适应氧气面罩。

背景技术

吸氧是抢救和治疗某些疾病时必不可少的重要医疗手段，因此氧气面罩或吸氧器在医院和家庭中得到了广泛的应用。

人们在攀岩、登高山等高海拔运动时，经常用到氧气面罩来保证氧气供给。因为当人处于海拔3000米以上时，随着高度的增长，大气压力逐渐降低，空气中氧分压急速下降，导致人体内肺泡气的氧分压降低，使人出现呼吸脉搏加快、头痛、呕吐等症状，严重时会产生呼吸困难、体方衰弱、视力减退等现象，同时低气压本身会因为同中耳内空气的压强差而引起耳内剧痛，这就是医学上所称的“高原病”。

长期居住在高原的居民，由于长期处于高海拔地区，往往对高原病的耐受能力较强。而当内地人员初到高原时，“高原病”对其机体的影响就会非常明显，主要原因就是内地人对高海拔环境的极不适应。

现有的高原氧气面罩的工作原理大同小异，都是通过增加面罩内的气压来改善高原病患者的不适，不会因使用者的不同而有任何不同。也就是说，无论人体的机能需要多少浓度的氧气，现有的高原氧气面罩都只能固定地提供一种浓度的氧气，即使在医护人员的调节下，面罩提供的氧气可以更换为另一种比较合适病人的浓度，但这仅是医护人员的主观判断而实现的，并不能随时随地因病情变化进行供氧气压的调节。可见，现有的高原氧气面罩只具备通用性，不具备个性化。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高原自适应氧气面罩，用于解决现有氧气面罩只具备通用性，不具备个性化，无法因使用者身体情况的不同变化而自动做出供氧气压调整的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种高原自适应氧气面罩，所述高原自适应氧气面罩包括：面罩；电子增压泵，通过导管与所述面罩密封连通在一起；所述电子增压泵设置有进气孔和出气孔；所述电子增压泵通过所述进气孔吸入空气，并对吸入的空气进行加压处理；所述出气孔位于所述电子增压泵与所述导管的连通位置处，经过加压处理的空气经过所述出气孔和所述导管被传输到所述面罩；所述电子增压泵接收血氧仪测量的血氧饱和度信息，并根据所述血氧饱和度信息控制对吸入的空气进行加压处理的加压程度。

可选地，所述电子增压泵包括泵壳、活塞单元和驱动单元；所述泵壳是中空的柱体；所述出气孔和所述进气孔分别设置于所述泵壳的两端；所述驱动单元接收血氧仪测量的血氧饱和度信息，并根据所述血氧饱和度信息的大小驱动所述活塞单元单向行走的距离及往返次数和频率；所述活塞单元位于所述泵壳内，且所述活塞单元将中空的泵壳分为第一空间和第二空间；所述活塞单元与所述驱动单元连接；在所述驱动单元的带动下，所述活塞单元在所述泵壳内部往返移动，从而改变所述第一空间和所述第二空间的体积。

可选地，所述驱动单元通过WiFi通信模块、蓝牙通信模块、Zigbee通信模块、红外通信模块或有线通信模块接收血氧仪测量发送的血氧饱和度信息。

可选地，所述高原自适应氧气面罩还包括：血氧仪，与所述电子增压泵相连，测量人的血氧饱和度信息，并将所述血氧饱和度信息发送至所述电子增压泵。

可选地，所述活塞单元包括滑块和橡胶圈；所述滑块的中部设置有凹槽，所述橡胶圈套接在所述凹槽上；所述滑块与所述驱动单元连接在一起。

可选地，所述滑块与所述泵壳的内壁存在间隙，且所述橡胶圈与所述泵壳的中空部分相匹配，以便所述电子增压泵在进气时，所述第一空间和所述第二空间的空气通过所述间隙相互流通，而出气时，所述间隙被所述橡胶圈密封，所述第一空间和所述第二空间相互独立。

可选地，所述驱动单元包括电机和丝杆；所述丝杆安装在所述泵壳内部；所述电机驱动所述丝杆旋转运动；所述活塞单元固定安装在所述丝杆上；所述活塞单元随所述丝杆的旋转而在所述泵壳内部来回移动。

可选地，所述电子增压泵的出气孔为多个，且多个所述出气孔均匀分布在所述导管与所述电子增压泵的连通位置处。

如上所述，本发明所述的高原自适应氧气面罩，具有以下有益效果：

本发明所述的高原自适应氧气面罩可以接收血氧仪测得的血氧饱和度信息，并根据不同使用者的血氧饱和度信息的大小自适应驱动所述活塞单元的单向行走的距离及往返次数和频率，使所述电子增压泵根据所述血氧饱和度信息控制对吸入的空气进行加压处理的加压程度，实现了为被测血氧人员自适应地提供合适的面罩内气压的功能，更具人性化和灵活性。

附图说明

图1显示为本发明实施例所述的一种高原自适应氧气面罩的结构示意图。

图2显示为本发明实施例所述的一种高原自适应氧气面罩的电子增压器和导管的剖面图。

图3显示为图2的A向视图。

元件标号说明

100面罩

200导管

300电子增压器

310进气孔

320出气孔

330泵壳

340活塞单元

341滑块

342橡胶圈

350驱动单元

351电机

352丝杆

400血氧仪

500橡胶垫

510橡胶垫固定位置

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例

本实施例公开了一种便携式的高原自适应氧气面罩，包括面罩100、导管200、电子增压泵300，血氧仪400。如图1所示。面罩100和电子增压泵300之间通过导管200相通。

其中，面罩100采用无毒、柔软、透明医用PVC材料制成。并且，在面罩100上安装有松紧带(附图中未画出)。通过调节松紧带，可以将面罩100合适地固定在人的面部。

电子增压泵300用于局部改善面罩100内的空气压力。电子增压泵300上设置有进气孔310和出气孔320。电子增压泵300通过进气孔310吸入空气；导管200与电子增压泵300的出气孔320密封连通在一起。电子增压泵300对从进气孔310中吸入的空气进行加压处理；然后将经过加压处理的空气经过出气孔320通过导管200传输到面罩100。所述电子增压泵300接收血氧仪测量的血氧饱和度信息，并根据所述血氧饱和度信息控制对吸入的空气进行加压处理的加压程度。

导管200也是采用无毒、柔软、透明医用硅胶材料制成。导管200的一端与面罩100的入气口密封连通，另一端与电子增压泵300的出气孔320连通在一起。

血氧仪400与所述电子增压泵300通信相连，测量人的血氧饱和度信息，并将所述血氧饱和度信息发送至所述电子增压泵300。

如图2所示，电子增压泵300还包括泵壳330、活塞单元340和驱动单元350。

电子增压泵300的泵壳330是一个中空的柱体，并且，电子增压泵300的进气孔310和出气孔320分别被设置在泵壳330的两端。并且，出气孔320可以为多个，如图3所示，4个出气孔320均匀分布在导管200与电子增压泵300的连通位置处。

活塞单元340位于泵壳330的内部，并且活塞单元340的大小是与泵壳330的中空部分相互匹配的。中空的泵壳330被活塞单元340分为第一空间和第二空间，第一空间位于电子增压泵300的进气孔310侧，第二空间位于电子增压泵300的出气孔320侧。

驱动单元350与活塞单元340连接，接收血氧仪测量的血氧饱和度信息，并根据所述血氧饱和度信息的大小驱动活塞单元340在泵壳330内部单向行走的距离及往返次数或/和频率。通过活塞单元340在泵壳330内部的移动，可以改变第二空间的体积，从而进一步改变要传输到面罩100的空气的压力，以达到为佩戴面罩100的人提供氧气的作用。所述驱动单元通过WiFi通信模块、蓝牙通信模块、Zigbee通信模块、红外通信模块或有线通信模块等通信方式接收血氧仪测量发送的血氧饱和度信息。

在本实施例中，驱动单元350包括电机351和丝杆352。丝杆352纵向安装在泵壳330的内部，电机351驱动丝杆352旋转运动。并且，通过控制电机351，可以控制丝杆352的转速，进一步控制活塞单元330的移动速度，从而可以产生不同的气压，以适应不同海拔和不同人体的需要。

活塞单元340包括滑块341和橡胶圈342：

滑块341的形状与泵壳330的中空部分相一致，滑块341的中部有一凹槽，从剖面图看，滑块341为“工”字型；并且，滑块341与泵壳330的内壁存在一定的间隙。橡胶圈342套接在滑块341的凹槽上，并且，橡胶圈342与泵壳330的中空部分相互匹配。由此，电子增压泵在进气时，通过滑块341与泵壳330的内壁之间的间隙，第一空间和第二空间的空气相互流通，而出气时，橡胶圈342将滑块341与泵壳330的内壁之间的间隙密封，使得第一空间和第二空间的空气相互独立，不发生空气流通。

进一步地，滑块341是安装在丝杆352上，滑块341和橡胶圈342随着丝杆352的转动在泵壳330的内部往返移动。

在本实施例中，高原自适应氧气面罩还包括一个位于电子增压泵300和导管200之间的橡胶垫500。橡胶垫500是固定在电子增压泵300的泵壳330上，且也仅仅是其中心位置510固定在泵壳330上，并未完全堵塞住出气孔320。橡胶垫500与导管200相匹配，将导管200内的空气和第二空间内的空气分隔开来。

本实施例中，第一空间通过进气孔310与外界环境相通，即第一空间内的空气压力与外界空气压力相同；而导管200内的空气也与外界环境相通，即导管200内的空气压力与外界空气压力相同。

电子增压泵300在工作时：

当滑块341和橡胶圈342在驱动单元350的作用下朝向入气孔310运动时，第二空间的体积逐渐变大，也就是说，第二空间内的空气压力逐渐变小；而虽然第一空间的体积变小了，但是由于第一空间通过进气孔310与外界环境相同，所以第一空间的空气压力不发生变化，因此橡胶圈342与泵壳330的内壁之间出现了间隙(滑块341与泵壳330内壁的间隙造成)，第一空间的空气通过该间隙向第二空间流动；并且，由于第二空间内的空气压力小于外界空气压力，所以橡胶垫400与泵壳330完全闭合，导管200内的空气和第二空间内的空气不发生空气流动。

当滑块341和橡胶圈342朝向出气孔320运动时，第二空间的体积逐渐变小，也就是说，第二空间内的空气压力逐渐变大；此时，第二空间的空气压力远远大于导气管200内的空气压力，橡胶垫400除了与泵壳330相固定的位置外被全部打开，第二空间的空气通过出气孔320传输至导气管200，进一步传输至面罩100；而虽然第二空间的空气压力也大于第一空间的空气压力，但是橡胶圈342会将滑块341与泵壳330的内壁之间的间隙密封，使得第一空间和第二空间之间不发生空气流动。

此外，为了突出本发明的创新部分，本实施例中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的单元。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

综上所述，发明所述的一种高原自适应氧气面罩，以空气为原料，不需要化学物质，打破了常规惯例，通过改善面罩内的空气气压，增加面罩内的空气气压和浓度，为使用面罩的人提高较多的氧气；并且，本发明采用传统的打气筒结构的电子增压装置来改善面罩内的空气气压，具有设计合理，结构简单，成本低廉，携带方便等优点，并且由于其便于携带的特性，可以在高原地区等气压较低的地方广泛推广使用，也更加适用于初上高原的人群，使之可以尽快适应环境，减少了高原病的发病几率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

而且，本发明所述的高原自适应氧气面罩可以接收血氧仪测得的血氧饱和度信息，并根据不同使用者的血氧饱和度信息的大小自适应驱动所述活塞单元的单向行走的距离及往返次数和频率，使所述电子增压泵根据所述血氧饱和度信息控制对吸入的空气进行加压处理的加压程度，实现了为被测血氧人员自适应地提供合适的面罩内气压的功能，更具人性化和灵活性。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种高原自适应氧气面罩，其特征在于：所述高原自适应氧气面罩包括：

面罩；

电子增压泵，通过导管与所述面罩密封连通在一起；所述电子增压泵设置有进气孔和出气孔；所述电子增压泵通过所述进气孔吸入空气，并对吸入的空气进行加压处理；所述出气孔位于所述电子增压泵与所述导管的连通位置处，经过加压处理的空气经过所述出气孔和所述导管被传输到所述面罩；

所述电子增压泵接收血氧仪测量的血氧饱和度信息，并根据所述血氧饱和度信息控制对吸入的空气进行加压处理的加压程度。

2.根据权利要求1所述的高原自适应氧气面罩，其特征在于：所述电子增压泵包括泵壳、活塞单元和驱动单元；

所述泵壳是中空的柱体；所述出气孔和所述进气孔分别设置于所述泵壳的两端；

所述驱动单元接收血氧仪测量的血氧饱和度信息，并根据所述血氧饱和度信息的大小驱动所述活塞单元单向行走的距离及往返次数或/和频率；

所述活塞单元位于所述泵壳内，且所述活塞单元将中空的泵壳分为第一空间和第二空间；所述活塞单元与所述驱动单元连接；在所述驱动单元的带动下，所述活塞单元在所述泵壳内部往返移动，从而改变所述第一空间和所述第二空间的体积。

3.根据权利要求2所述的高原自适应氧气面罩，其特征在于：所述驱动单元通过WiFi通信模块、蓝牙通信模块、Zigbee通信模块、红外通信模块或有线通信模块接收血氧仪测量发送的血氧饱和度信息。

4.根据权利要求1所述的高原自适应氧气面罩，其特征在于，所述高原自适应氧气面罩还包括：

血氧仪，与所述电子增压泵相连，测量人的血氧饱和度信息，并将所述血氧饱和度信息发送至所述电子增压泵。

5.根据权利要求2所述的高原自适应氧气面罩，其特征在于：所述活塞单元包括滑块和橡胶圈；所述滑块的中部设置有凹槽，所述橡胶圈套接在所述凹槽上；所述滑块与所述驱动单元连接在一起。

6.根据权利要求5所述的高原自适应氧气面罩，其特征在于：所述滑块与所述泵壳的内壁存在间隙，且所述橡胶圈与所述泵壳的中空部分相匹配，以便所述电子增压泵在进气时，所述第一空间和所述第二空间的空气通过所述间隙相互流通，而出气时，所述间隙被所述橡胶圈密封，所述第一空间和所述第二空间相互独立。

7.根据权利要求2所述的高原自适应氧气面罩，其特征在于：所述驱动单元包括电机和丝杆；

所述丝杆安装在所述泵壳内部；所述电机驱动所述丝杆旋转运动；

所述活塞单元固定安装在所述丝杆上；所述活塞单元随所述丝杆的旋转而在所述泵壳内部来回移动。

8.根据权利要求1所述的高原自适应氧气面罩，其特征在于：所述电子增压泵的出气孔为多个，且多个所述出气孔均匀分布在所述导管与所述电子增压泵的连通位置处。