CN107166172A - 一种氧气供给系统及其储气罐 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氧气供给系统，包括与氧源连接的进气管、与进气管连接的储气罐、与储气罐连接的出气管，出气管上沿气体输出方向依次安装有具有节流功能的第一电磁阀、以及氧浓度流量传感器；在第一电磁阀与氧浓度流量传感器之间的出气管上分叉连通有支管，支管上安装有具有节流功能的第二电磁阀；还包括控制器，该控制器分别与第一电磁阀、第二电磁阀、氧浓度流量传感器电连接；控制器控制第一电磁阀和第二电磁阀在开闭之间切换。本发明为间歇式供氧，同步人体呼吸，保证吸入量，减少外溢浪费。集成有人体呼吸监测功能，兼顾所有吸氧治疗人群，降低治疗风险，扩大了治疗和使用范围。

Description

一种氧气供给系统及其储气罐
技术领域
本发明涉及一种氧气供给系统及其储气罐。
背景技术
现有技术中的吸氧装置为连续供氧方式，病人吸入时氧气流量可能存在偏少或不足；病人呼气时，由于连续供氧，此时所供的氧气并不被人吸收，氧气会外溢浪费。总体来说，现有的吸氧装置存在如下缺陷：
1.吸时不足，呼时浪费。
2.没有人体呼吸监测功能，不利于患有呼吸间歇症病人使用，或存在治疗风险。
3.不能直接外接其它辅助治疗设备，使用范围受到限制。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种保证氧气吸入量，减少外溢浪费的氧气供给系统。
本发明解决问题的技术方案是：一种氧气供给系统，包括与氧源连接的进气管、与进气管连接的储气罐、与储气罐连接的出气管，所述出气管上沿气体输出方向依次安装有具有节流功能的第一电磁阀、以及氧浓度流量传感器；
在第一电磁阀与氧浓度流量传感器之间的出气管上分叉连通有支管，所述支管上安装有具有节流功能的第二电磁阀；
还包括控制器，该控制器分别与第一电磁阀、第二电磁阀、氧浓度流量传感器电连接；
初始状态时，第一电磁阀常闭、第二电磁阀常开；
吸气状态时，第一电磁阀常开、第二电磁阀常闭；
呼气状态时，第一电磁阀常闭、第二电磁阀常开；
控制器控制第一电磁阀和第二电磁阀在开闭之间切换。
上述方案的氧气供给系统可以集成在制氧设备中，也可以单独外接不同供氧设备使用。当该氧气供给系统的进气管与氧源接入时，第一电磁阀处于常闭状态，第二电磁阀处于常开状态。当用户连接出气管吸氧时，人体吸气的瞬间，空气由第二电磁阀开放端口流入出气管，经过氧浓度流量传感器，氧浓度流量传感器感应气体微流量变化，输出电信号给控制器，控制器判定为人体吸气状态后，给出控制指令，将第一电磁阀打开，氧气通过，并同时关闭第二电磁阀，进入供氧状态。储存在储气罐中的氧气通过第一电磁阀、氧浓度流量传感器、出气管输出端，供用户使用。第一电磁阀的打开时长根据人体呼吸的周期时间设定，给定一次呼吸的供氧时间到了之后，用户开始呼气，呼出的气体从鼻子两侧排走，第一电磁阀关闭，并同时开启第二电磁阀，重新回到吸气检测模式。当用户再次吸气时，氧浓度流量传感器感应到气体微流量变化，重复上述吸气过程。
进一步的，所述控制器电连接有报警模块；氧浓度流量传感器检测流量为零时，报警模块报警。换句话说，该氧气供给系统还具备氧浓度和氧流量监测功能，当氧浓度流量传感器在设定的时间内检测不到任何气体，在电源开启的情况下，就表示用户停止呼吸，判定可能存在危险而报警。
进一步的，在氧浓度流量传感器与出气管的输出端之间设有增压泵，所述增压泵与控制器电连接，控制器上设有用于控制增压泵通断的开关。
设计增压泵的目的是为了单独外接不同供氧设备，比如各种辅助治疗设备（呼吸机、雾化器等），其安装在制氧设备的出氧主管路中。使用时，控制器控制第一电磁阀处于常开状态，第二电磁阀处于常闭状态，开关开启，增压泵开始工作，氧浓度传感器进行氧浓度和氧流量监测功能。
进一步的，所述储气罐包括带有中空腔的罐体、设置于罐体内的可移动的活塞、以及弹簧，所述弹簧一端与罐体内壁连接、一端与活塞连接；活塞未连接弹簧的一侧与罐体壁合围成储气室，所述进气管与储气室连通。
该种储气罐为自动扩容结构，不同的气量和气压会使得活塞在不同的位置移动，最终达到气体输出压力均衡的效果。
进一步的，所述储气室内沿罐体轴向设有隔板，该隔板与活塞之间留有间隙。设置隔板能够使得进入的气体不立即排出，而是在储气室内停留一定时间进行紊流，从而保证排出的气流平稳。
同时，本发明还保护一种储气罐，包括带有中空腔的罐体，罐体内设置有可移动的活塞、以及弹簧，所述弹簧一端与罐体内壁连接、一端与活塞连接；活塞未连接弹簧的一侧与罐体壁合围成储气室，所述储气室上开有进气口和出气口。
优选的，所述储气室内沿罐体轴向设有隔板，该隔板与活塞之间留有间隙。
本发明的显著效果是：
1.改现有连续供氧方式为间歇式供氧，同步人体呼吸，保证吸入量，减少外溢浪费。
2.集成有人体呼吸监测功能，兼顾所有吸氧治疗人群，降低治疗风险。
3.该氧气供给系统可有多种工作模式，可内置于制氧机或独立于制氧机之外，可用于用户主动呼吸，也可用于外接各种辅助治疗设备（呼吸机、雾化器等），扩大了治疗和使用范围。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为实施例1初始状态时氧气供给系统示意图。
图2为实施例1用户吸氧状态时示意图。
图3为储气罐结构图。
图4为实施例2氧气供给系统示意图。
图中：1-罐体；2-活塞；3-弹簧；4-储气室；5-隔板；10-进气管；11-储气罐；12-第一电磁阀；13-第二电磁阀；14-氧浓度流量传感器；15-控制器；16-出氧管；17-开关；18-增压泵；20-支管。
具体实施方式
实施例1
如图1～3所示，一种氧气供给系统，包括与氧源连接的进气管10、与进气管10连接的储气罐11、与储气罐11连接的出气管16。
所述储气罐11包括带有中空腔的罐体1、设置于罐体1内的可移动的活塞2、以及弹簧3。所述弹簧3一端与罐体1内壁连接、一端与活塞2连接；活塞2未连接弹簧3的一侧与罐体1壁合围成储气室4。所述储气室4内沿罐体1轴向设有隔板5，该隔板5与活塞2之间留有间隙。所述进气管10与储气室4连通。
所述出气管16上沿气体输出方向依次安装有具有节流功能的第一电磁阀12、以及氧浓度流量传感器14。
在第一电磁阀12与氧浓度流量传感器14之间的出气管16上分叉连通有支管20，所述支管20上安装有具有节流功能的第二电磁阀13。
还包括控制器15，该控制器15分别与第一电磁阀12、第二电磁阀13、氧浓度流量传感器14电连接。
初始状态时，第一电磁阀12常闭、第二电磁阀13常开。
吸气状态时，第一电磁阀12常开、第二电磁阀13常闭。
呼气状态时，第一电磁阀12常闭、第二电磁阀13常开。
控制器控制第一电磁阀12和第二电磁阀13在开闭之间切换。
所述控制器15电连接有报警模块。氧浓度流量传感器14检测流量为零时，报警模块报警。
当该氧气供给系统的进气管10与氧源接入时，第一电磁阀12处于常闭状态，第二电磁阀13处于常开状态。当用户连接出气管16吸氧时，人体吸气的瞬间，空气由第二电磁阀13开放端口流入出气管16，经过氧浓度流量传感器14，氧浓度流量传感器14感应气体微流量变化，输出电信号给控制器15，控制器15判定为人体吸气状态后，给出控制指令，将第一电磁阀12打开，氧气通过，并同时关闭第二电磁阀13，进入供氧状态。储存在储气罐11中的氧气通过第一电磁阀12、氧浓度流量传感器14、出气管16输出端，供用户使用。第一电磁阀12的打开时长根据人体呼吸的周期时间设定，给定一次呼吸的供氧时间到了之后，用户开始呼气，呼出的气体从鼻子两侧排走，第一电磁阀12关闭，并同时开启第二电磁阀13，重新回到吸气检测模式。当用户再次吸气时，氧浓度流量传感器14感应到气体微流量变化，重复上述吸气过程。
当氧浓度流量传感器14在设定的时间内检测不到任何气体，在电源开启的情况下，就表示用户停止呼吸，判定可能存在危险而报警，直到手动复位或排除错误。吸氧者的呼吸频率可由相邻两次吸气的时间间隔求得，用于实时显示和监控；供氧时间和无呼吸设定时间均可手动设定。
实施例2
如图4所示，重复实施例1，但增加了新的部件，使得该套系统具有外接不同供氧设备（呼吸机、雾化器等）的功能。具体方案如下：
在氧浓度流量传感器14与出气管16的输出端之间设有增压泵18，所述增压泵18与控制器15电连接，控制器15上设有用于控制增压泵18通断的开关17。
增压泵18安装在制氧设备的出氧主管路中。使用时，控制器15控制第一电磁阀12处于常开状态，第二电磁阀13处于常闭状态，开关开启，增压泵18开始工作，氧浓度传感器14进行氧浓度和氧流量监测功能。

Claims (7)

1.一种氧气供给系统，包括与氧源连接的进气管（10）、与进气管（10）连接的储气罐（11）、与储气罐（11）连接的出气管（16），其特征在于：所述出气管（16）上沿气体输出方向依次安装有具有节流功能的第一电磁阀（12）、以及氧浓度流量传感器（14）；
在第一电磁阀（12）与氧浓度流量传感器（14）之间的出气管（16）上分叉连通有支管（20），所述支管（20）上安装有具有节流功能的第二电磁阀（13）；
还包括控制器（15），该控制器（15）分别与第一电磁阀（12）、第二电磁阀（13）、氧浓度流量传感器（14）电连接；
初始状态时，第一电磁阀（12）常闭、第二电磁阀（13）常开；
吸气状态时，第一电磁阀（12）常开、第二电磁阀（13）常闭；
呼气状态时，第一电磁阀（12）常闭、第二电磁阀（13）常开；
控制器控制第一电磁阀（12）和第二电磁阀（13）在开闭之间切换。
2.根据权利要求1所述的氧气供给系统，其特征在于：所述控制器（15）电连接有报警模块；氧浓度流量传感器（14）检测流量为零时，报警模块报警。
3.根据权利要求1所述的氧气供给系统，其特征在于：在氧浓度流量传感器（14）与出气管（16）的输出端之间设有增压泵（18），所述增压泵（18）与控制器（15）电连接，控制器（15）上设有用于控制增压泵（18）通断的开关（17）。
4.根据权利要求1所述的氧气供给系统，其特征在于：所述储气罐（11）包括带有中空腔的罐体（1）、设置于罐体（1）内的可移动的活塞（2）、以及弹簧（3），所述弹簧（3）一端与罐体（1）内壁连接、一端与活塞（2）连接；活塞（2）未连接弹簧（3）的一侧与罐体（1）壁合围成储气室（4），所述进气管（10）与储气室（4）连通。
5.根据权利要求4所述的氧气供给系统，其特征在于：所述储气室（4）内沿罐体（1）轴向设有隔板（5），该隔板（5）与活塞（2）之间留有间隙。
6.一种储气罐，包括带有中空腔的罐体，其特征在于：罐体（1）内设置有可移动的活塞（2）、以及弹簧（3），所述弹簧（3）一端与罐体（1）内壁连接、一端与活塞（2）连接；活塞（2）未连接弹簧（3）的一侧与罐体（1）壁合围成储气室（4），所述储气室（4）上开有进气口和出气口。
7.根据权利要求6所述的储气罐，其特征在于：所述储气室（4）内沿罐体（1）轴向设有隔板（5），该隔板（5）与活塞（2）之间留有间隙。
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