CN106581830B - 具有热转移功能的呼吸机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有热转移功能的呼吸机，包括水箱、第一温度传感器、加热盘、导热片、制冷加热片、第二温度传感器、涡轮盒、风机、散热片以及控制器，其中：加热盘设置在水箱的底部，根据控制器的控制加热；第一温度传感器用于采集水箱的温度，并将水箱的温度值发送至控制器；风机设置在涡轮盒的底部，根据控制器的控制产生风能和热能；第二温度传感器采集涡轮盒的温度，并将涡轮盒的温度发送至控制器；制冷加热片包括冷端、导电体和热端，导电体设置在冷端与热端的中间；热端与加热盘通过导热片连接；冷端与风机通过散热片连接。本发明还公开了一种具有热转移功能的呼吸机的控制方法。本发明实现了整机功耗的优化，达到了节能环保的效果。

Description

具有热转移功能的呼吸机及其控制方法

技术领域

本发明涉及生命健康技术领域，具体地说，本发明涉及具有热转移功能的呼吸机及其控制方法。

背景技术

家用睡眠型呼吸机主要应用于个人家庭、睡眠中心以及小型诊所之中，主要针对具有呼吸暂停综合症的病人。现有的家用呼吸机的内部构造中大都包括涡轮盒盒和水箱，但是涡轮盒部分和湿化部分相对独立设计，涡轮盒和湿化器之间的温度影响比较小。然而当家用呼吸机一体化设计时，涡轮盒、湿化和控制板由于紧密贴近，涡轮盒内产生的热量较多，而水箱却需要额外的加热装置来进行加热，同时，涡轮盒产生的热量对控制板上的电子元器件会造成影响，严重影响呼吸机的寿命。

基于此，有必要设计一种具有热转移功能的呼吸机及其控制方法，通过导热片、散热片、制冷加热片将涡轮盒和水箱连接起来，利用制冷加热片的热转移的功能，实现了把涡轮盒中的多余的热量转移到加热盘，从而降低了涡轮盒内部的温度，也节省了加热盘的功率，实现了整机功耗的优化，达到了节能环保的效果。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有热转移功能的呼吸机的控制方法，通过导热媒介、制冷加热片将涡轮盒和水箱连接起来，利用制冷加热片的热转移的功能，旨在解决把涡轮盒中的多余的热量转移到加热盘，降低涡轮盒内部的温度，节省加热盘的功率的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种具有热转移功能的呼吸机，所述呼吸机包括水箱、第一温度传感器、加热盘、导热片、制冷加热片、第二温度传感器、涡轮盒、风机、散热片以及控制器，其中：

所述加热盘设置在所述水箱的底部，根据所述控制器的控制加热；

所述第一温度传感器设在所述水箱的内部，用于采集所述水箱的温度，并将所述水箱的温度值发送至所述控制器；

所述风机设置在涡轮盒的底部，用于根据所述控制器的控制产生风能和热能；

所述第二温度传感器设置在所述涡轮盒的中部，用于采集涡轮盒的温度，并将所述涡轮盒的温度发送至所述控制器；

所述制冷加热片包括冷端、导电体和热端，所述导电体设置在所述冷端与所述热端的中间；

所述热端与所述加热盘通过所述导热片连接；

所述冷端与所述风机通过所述散热片连接；

所述控制器控制所述加热盘接收所述导热片传递的热量加热所述水箱。

优选地，所述水箱上还设置有水箱进气口。

优选地，所述呼吸机还包括报警器，所述报警器用于根据所述控制器的控制报警提示。

优选地，所述加热盘的大小与水箱的底部相匹配。

优选地，所述水箱还包括液位传感器，该液位传感器为光电式液位传感器或电阻式液位传感器。

此外，本发明还公开了一种具有热转移功能的呼吸机的控制方法，所述具有热转移功能的呼吸机的控制方法包括以下步骤：

所述风机产生热量，所述第二温度传感器采集所述涡轮盒的温度，并将所述涡轮盒的温度发送至所述控制器；

所述控制器接收并判断所述涡轮盒的温度是否超过预设的涡轮盒温度阈值；

当未超过预设的涡轮盒温度阈值后，所述控制器控制所述散热片停止传递涡轮盒内的热量；

当超过预设的涡轮盒温度阈值后，所述控制器控制所述散热片传递涡轮盒内的热量至冷端；

所述冷端接收所述热量，并根据所述控制器的控制将热量传递至导电体；

所述导电体接收所述热量，并根据控制器的控制将热量传递至热端；

热端接收导电体发送的热量，并将热量传递至导热片；

导热片接收热端发送的热量，并将热量传递至加热盘；

加热盘接收导热片传递的热量进行加热水箱；

第一温度传感器采集水箱的温度，并将所述水箱的温度发送至所述控制器；

所述控制器接收并判断所述水箱的温度是否超过预设的水箱温度阈值；

当超过预设的水箱温度阈值后，所述控制器控制所述散热片停止传递涡轮盒内的热量；

当未超过预设的水箱温度阈值后，所述控制器控制所述散热片传递涡轮盒内的热量至冷端。

优选地，所述水箱上还设置有水箱进气口。

优选地，所述呼吸机还包括报警器，所述报警器用于根据所述控制器的控制报警提示。

优选地，所述加热盘的大小与水箱的底部相匹配。

优选地，所述水箱还包括液位传感器，该液位传感器为光电式液位传感器或电阻式液位传感器。

本发明采用上述技术方案，带来的技术效果为：通过导热片、散热片、制冷加热片将涡轮盒和水箱连接起来，利用制冷加热片的热转移的功能，实现了把涡轮盒中的多余的热量转移到加热盘，从而降低了涡轮盒内部的温度，也节省了加热盘的功率，实现了整机功耗的优化，达到了节能环保的效果。

附图说明

图1为本发明具有热转移功能的呼吸机第一实施例的结构示意图；

图2为本发明具有热转移功能的呼吸机第一实施例的局部结构示意图；

图3为本发明具有热转移功能的呼吸机的控制方法第一实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的主要目的在于提供一种具有热转移功能的呼吸机的控制方法，为实现上述目的，本发明提供了一种具有热转移功能的呼吸机的控制方法。

参照图1和图2，图1为本发明具有热转移功能的呼吸机00第一实施例的结构示意图；图2为本发明具有热转移功能的呼吸机00第一实施例的局部结构示意图。在本实施例中，所述呼吸机00包括水箱01、第一温度传感器11、加热盘10、导热片20、制冷加热片03、第二温度传感器80、涡轮盒02、风机70、散热片60以及控制器90，水箱01、第一温度传感器11、加热盘10、导热片20、制冷加热片03、第二温度传感器80、涡轮盒02、风机70、散热片60均与控制器90电连接，其中：

所述加热盘10设置在所述水箱01的底部，根据所述控制器90的控制加热；

第一温度传感器11设在所述水箱01的内部，用于采集水箱01的温度，并将所述水箱01的温度值发送至所述控制器90；

所述风机70设置在涡轮盒02的底部，用于根据所述控制器90的控制产生风能和热能；

第二温度传感器80设置在所述涡轮盒02的中部，用于采集涡轮盒02的温度，并将所述涡轮盒02的温度发送至所述控制器90；

所述制冷加热片03包括冷端50、导电体40和热端30，所述导电体40设置在所述冷端50与所述热端30的中间；

所述热端30与所述加热盘10通过所述导热片20连接；

所述冷端50与所述风机70通过所述散热片60连接；

所述控制器90控制所述加热盘10接收所述导热片20传递的热量加热水箱01。

在本实施例中，具有热转移功能的呼吸机00包括水箱01、制冷加热片03以及涡轮盒02，所述水箱01上设置有第一温度传感器11和加热盘10，第一温度传感器11设在所述水箱01的内部，用于采集水箱01的温度，并将所述水箱01的温度值发送至所述控制器90；加热盘10设置在所述水箱01的底部，根据所述控制器90的控制加热所述水箱01中的水分，避免用户在寒冷环境下使用呼吸机后吸入冰冷的空气，影响用户的身体健康。所述水箱01上还设置有水箱进气口和液位传感器12，该水箱进气口均在图1和图2中未示出，该液位传感器12为光电式液位传感器或电阻式液位传感器。通过液位传感器12的设置实现了实时监测水箱01水量的功能，有助于加热盘10温度的动态调节和水箱01气体湿度的自动调节，有效提升了当前水箱01气体湿度调节的响应速度，从而保证了水箱01输出气体湿度的稳定，增强了用户治疗效果。所述加热盘10的大小与水箱01的底部相匹配。

所述涡轮盒02包括风机70和第二温度传感器80，其中：风机70设置在涡轮盒02的底部，用于根据所述控制器90的控制产生风，然而风机70在产生风的同时，由于风机70也称作电机，因此在工作的过程中，常常因摩擦生热导致涡轮盒02内的温度过高，然而涡轮盒02、水箱01以及控制器90由于呼吸机一体化，小型化的设计，不得不设计的位置较近，甚至紧紧排列在一起。因此，常常影响控制器90的使用寿命。所述呼吸机还包括报警器04，所述报警器04用于根据所述控制器90的控制报警提示。此外，加热盘10在加热的时候，还往往需要额外的电能来提供加热的需要，浪费了电能。散热片60设置在所述风机70的一侧，第二温度传感器80设置在所述涡轮盒02的中部，用于采集涡轮盒02中的风机70产生的热量，并将所述热量发送至所述控制器90；当第二温度传感器80采集到的热量或者温度超过预设的热量或者温度时，即当风机70工作时间较长时，导致涡轮盒02内的温度过高时，控制器90不仅控制报警器04报警提示，还控制散热片60散热，即控制器90控制散热片60将多余的热量传递出去，有效避免了因涡轮盒02的局部温度过高而引起的呼吸机控制器90甚至其他的电子元器件的损害，提高了呼吸机的使用寿命。在本实施例中，所述制冷加热片03包括3个部分，分别是冷端50、导电体40和热端30，制冷加热片03是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的。所谓珀尔帖效应，是指当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时，其一端吸热，一端放热的现象。制冷加热片03包括一些P型和N型对(组)，它们通过电极连在一起，并且夹在两个陶瓷电极之间；当有电流从制冷加热片03流过时，电流产生的热量会从制冷加热片03的一侧传到另一侧，在制冷加热片03上产生″热″侧和″冷″侧，这就是制冷加热片03的加热与致冷原理。所述导电体40设置在所述冷端50与所述热端30的中间；冷端50和热端30可以分别是金属片，也可以是金属管，或者是别的导热媒介，热端30与加热盘10通过所述导热片20连接；而对于冷端50来说与所述风机70通过所述散热片60连接。当控制器90控制散热片60将多余的热量传递出去，即传递至冷端50处，导电体40在控制器90的作用下导电，将冷端50处的热量通过导电体40传递热端30。同样的，当控制器90停止控制散热片60将多余的热量传递出去，即多余的热量无法传递至冷端50处，热端30也无法接收到热量，加热盘10停止加热。此外，当水箱01的温度超过预设的水箱01温度阈值后，所述控制器90控制所述散热片60停止传递涡轮盒02内的热量；当水箱01的温度未超过预设的水箱01温度阈值后，所述控制器90控制所述散热片60传递涡轮盒02内的热量至冷端50，第一温度传感器11的设置有效避免了水箱01的内部的温度过高或过低，提高了用户体验，改善了用户的身体健康。

此外，本发明还提供了一种具有热转移功能的呼吸机的控制方法，如图3所示，图3为本发明具有热转移功能的呼吸机的控制方法第一实施例的流程示意图。所述具有热转移功能的呼吸机的控制方法包括以下步骤：

S1、风机70产生热量，第二温度传感器80采集涡轮盒02的温度，并将所述涡轮盒02的温度发送至控制器90；

S2、所述控制器90接收并判断所述涡轮盒02的温度是否超过预设的涡轮盒02温度阈值；

S21、当未超过预设的涡轮盒02温度阈值后，所述控制器90控制所述散热片60停止传递涡轮盒02内的热量；

S22、当超过预设的涡轮盒02温度阈值后，所述控制器90控制所述散热片60传递涡轮盒02内的热量至冷端50；

S3、所述冷端50接收所述热量，并根据所述控制器90的控制将热量传递至导电体40；

S4、所述导电体40接收所述热量，并根据控制器90的控制将热量传递至热端30；

S5、热端30接收导电体40发送的热量，并将热量传递至导热片20；

S6、导热片20接收热量发送的热量，并将热量传递至加热盘10；

S7、加热盘10接收导热片20传递的热量进行加热水箱01；

S8、第一温度传感器11采集水箱01的温度，并将所述水箱01的温度发送至所述控制器90；

S9、所述控制器90接收并判断所述水箱01的温度是否超过预设的水箱01温度阈值；

S21、当超过预设的水箱01温度阈值后，所述控制器90控制所述散热片60停止传递涡轮盒02内的热量；

S22、当未超过预设的水箱01温度阈值后，所述控制器90控制所述散热片60传递涡轮盒02内的热量至冷端50。

具体地，在步骤S1中：风机70设置在涡轮盒02的底部，用于根据所述控制器90的控制产生风，然而风机70在产生风的同时，由于风机70也称作电机，因此在工作的过程中，常常因摩擦生热导致涡轮盒02内的温度过高，然而涡轮盒02、水箱01以及控制器90由于呼吸机一体化，小型化的设计，不得不设计的位置较近，甚至紧紧排列在一起。因此，常常影响控制器90的使用寿命。所述涡轮盒02还包括报警器04，所述报警器04用于根据所述控制器90的控制报警提示。此外，加热盘10在加热的时候，还往往需要额外的电能来提供加热的需要，浪费了电能。第二温度传感器80设置在所述涡轮盒02的中部，用于采集采集涡轮盒02中的风机70产生的热量，并将所述热量发送至所述控制器90。

在步骤S2、S21以及S22中，当第二温度传感器80采集到的热量或者温度超过预设的热量或者温度时，即当风机70工作时间较长时，导致涡轮盒02内的温度过高时，控制器90接收第二温度传感器80采集到的温度并判断：当超过预设的涡轮盒02温度阈值后，不仅控制报警器04报警提示，还控制散热片60散热，即控制器90控制散热片60将多余的热量传递出去，有效避免了因涡轮盒02的局部温度过高而引起的呼吸机控制器90甚至其他的电子元器件的损害，提高了呼吸机的使用寿命；此外，控制器90控制所述散热片60传递涡轮盒02内的热量至冷端50，冷端50将所述热量传递至相邻的导电体40，导电体40接收所述热量，由于所述导电体40设置在所述冷端50与所述热端30的中间，导电体40在控制器90的控制下，将所述热量传递至热端30，热端30将所述热量传递至相邻的导热片20，由于所述热端30与所述加热盘10通过所述导热片20连接，所述控制器90控制所述加热盘10接收所述导热片20传递的热量加热水箱01，实现了对水箱01加热的效果。当未超过预设的涡轮盒02温度阈值后，所述控制器90控制所述散热片60停止传递涡轮盒02内的热量，即不传递热量值制冷加热片03，不对加热片进行加热处理。

在步骤S4、S5以及S6中，在本实施例中，所述制冷加热片03包括3个部分，分别是冷端50、导电体40和热端30，制冷加热片03是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的。所谓珀尔帖效应，是指当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时，其一端吸热，一端放热的现象。重掺杂的N型和P型的碲化铋主要用作制冷加热片03的半导体材料，碲化铋元件采用电串联，并且是并行发热。制冷加热片03包括一些P型和N型对(组)，它们通过电极连在一起，并且夹在两个陶瓷电极之间；当有电流从制冷加热片03流过时，电流产生的热量会从制冷加热片03的一侧传到另一侧，在制冷加热片03上产生″热″侧和″冷″侧，这就是制冷加热片03的加热与致冷原理。所述导电体40设置在所述冷端50与所述热端30的中间；冷端50和热端30可以分别是金属片，也可以是金属管，或者是别的导热媒介，热端30与加热盘10通过所述导热片20连接；而对于冷端50来说与所述风机70通过所述散热片60连接。当控制器90控制散热片60将多余的热量传递出去，即传递至冷端50处，导电体40在控制器90的作用下导电，将冷端50处的热量通过导电体40传递热端30。热端30接收导电体40发送的热量，并将热量传递至导热片20；由于导热片20设置在加热盘10的一侧，所述热端30与所述加热盘10通过所述导热片20连接，因此导热片20接收热端发送的热量，并直接将热量传递至加热盘10。

在步骤S8中，第一温度传感器11采集水箱01的温度，并将所述水箱01的温度发送至所述控制器90，通过第一温度传感器11的设置能够灵敏的检测当前水箱01的温度值，有效避免了水箱01的内部的温度过高或过低，提高了用户体验，改善了用户的身体健康。

在步骤S9、S21以及S22中，所述控制器90接收并判断所述水箱01的温度是否超过预设的水箱01温度阈值；当水箱01的温度超过预设的水箱01温度阈值后，所述控制器90控制所述散热片60停止传递涡轮盒02内的热量，即控制器90停止控制散热片60将多余的热量传递出去，即多余的热量无法传递至冷端50处，热端30也无法接收到热量，加热盘10停止加热。当水箱01的温度未超过预设的水箱01温度阈值后，所述控制器90控制所述散热片60传递涡轮盒02内的热量至冷端50，冷端50将所述热量传递至相邻的导电体40，导电体40接收所述热量，由于所述导电体40设置在所述冷端50与所述热端30的中间，导电体40在控制器90的控制下，将所述热量传递至热端30，热端30将所述热量传递至相邻的导热片20，由于所述热端30与所述加热盘10通过所述导热片20连接，所述控制器90控制所述加热盘10接收所述导热片20传递的热量加热水箱01，实现了对水箱01加热的效果。

本发明采用上述技术方案，带来的技术效果为：通过导热片、散热片、制冷加热片将涡轮盒和水箱连接起来，利用制冷加热片的热转移的功能，实现了把涡轮盒中的多余的热量转移到加热盘，从而降低了涡轮盒内部的温度，也节省了加热盘的功率，实现了整机功耗的优化，达到了节能环保的效果。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种具有热转移功能的呼吸机，其特征在于，所述呼吸机包括水箱、第一温度传感器、加热盘、导热片、制冷加热片、第二温度传感器、涡轮盒、风机、散热片以及控制器，其中：

所述加热盘设置在所述水箱的底部，根据所述控制器的控制加热；

所述第一温度传感器设在所述水箱的内部，用于采集所述水箱的温度，并将所述水箱的温度值发送至所述控制器；

所述风机设置在涡轮盒的底部，用于根据所述控制器的控制产生风能和热能；

所述第二温度传感器设置在所述涡轮盒的中部，用于采集涡轮盒的温度，并将所述涡轮盒的温度发送至所述控制器；

所述制冷加热片包括冷端、导电体和热端，所述导电体设置在所述冷端与所述热端的中间；

所述热端与所述加热盘通过所述导热片连接；

所述冷端与所述风机通过所述散热片连接；

所述控制器控制所述加热盘接收所述导热片传递的热量加热所述水箱。

2.如权利要求1所述的具有热转移功能的呼吸机，其特征在于，所述水箱上还设置有水箱进气口。

3.如权利要求1所述的具有热转移功能的呼吸机，其特征在于，所述呼吸机还包括报警器，所述报警器用于根据所述控制器的控制报警提示。

4.如权利要求1所述的具有热转移功能的呼吸机，其特征在于，所述加热盘的大小与水箱的底部相匹配。

5.如权利要求1所述的具有热转移功能的呼吸机，其特征在于，所述水箱还包括液位传感器，该液位传感器为光电式液位传感器或电阻式液位传感器。

6.如权利要求1~5任一项所述的具有热转移功能的呼吸机的控制方法，其特征在于，所述具有热转移功能的呼吸机的控制方法包括以下步骤：

S1、所述风机产生热量，所述第二温度传感器采集所述涡轮盒的温度，并将所述涡轮盒的温度发送至所述控制器；

S2、所述控制器接收并判断所述涡轮盒的温度是否超过预设的涡轮盒温度阈值；

S21、当未超过预设的涡轮盒温度阈值后，所述控制器控制所述散热片停止传递涡轮盒内的热量；

S22、当超过预设的涡轮盒温度阈值后，所述控制器控制所述散热片传递涡轮盒内的热量至冷端；

S3、所述冷端接收所述热量，并根据所述控制器的控制将热量传递至导电体；

S4、所述导电体接收所述热量，并根据控制器的控制将热量传递至热端；

S5、热端接收导电体发送的热量，并将热量传递至导热片；

S6、导热片接收热端发送的热量，并将热量传递至加热盘；

S7、加热盘接收导热片传递的热量进行加热水箱；

S8、第一温度传感器采集水箱的温度，并将所述水箱的温度发送至所述控制器；

S9、所述控制器接收并判断所述水箱的温度是否超过预设的水箱温度阈值；

S91、当超过预设的水箱温度阈值后，所述控制器控制所述散热片停止传递涡轮盒内的热量；

S92、当未超过预设的水箱温度阈值后，所述控制器控制所述散热片传递涡轮盒内的热量至冷端。