CN109231171A - 便携式智能多用途制氧机 - Google Patents

Abstract

本发明是一种便携式智能多用途制氧机，属于医疗器械辅助用品。它由制氧机壳体，壳体上的太阳能电池板组以及无线脉搏计组成，在制氧机壳体的右侧装有控制面板，面板上装有LED显示屏、总开关、强制停止制氧开关、报警按键和USB插座。壳体内装有VSA方式制氧系统和控制线路板，以及锂聚合物电池与充电电路板，制氧机壳体上部的转轴与下部支架连接有基板，基板上装有太阳能电池板。线路板上还装有蓝牙接收芯片，无线脉搏计带在使用者的手腕上，无线脉搏计的传感器采集的数据，通蓝牙信号传递到制氧机壳体内的线路板上，根据使用者的脉搏次数，自动调节制氧机制氧量的大小。

Description

便携式智能多用途制氧机

技术领域

本发明属于医疗器械辅助领域，涉及一种便携式智能多用途制氧机。

背景技术

在过去，只有医院里有大型制氧设备，通过管道输送到病房供患者使用，随着社会的进步，人们生活水平的提高，人们对医疗保健和生活质量的要求也相应提高。吸氧可以缓解压力，增强大脑的动力，也有助于提高免疫力，吸氧可缓解心绞痛、预防心肌梗塞的发生，可预防猝死型冠心病，对哮喘病有很好的治疗。因此，家用制氧机孕育而生，已得到普及，尤其是得到中老年朋友的欢迎。现有的家用制氧机体积较大，而且都是交流220V供电，不能随身携带，为适应野外活动的需求，市场上出现了可以随身携带的小型制氧器。如“氧立得”制氧器，它是利用化学制氧原理，将两包制氧剂分别倒入内桶的右侧水中，产生化学反应制氧，制氧器在使用中不能倾斜反倒，否则桶内溶液容易溢出。因此，这种随身携带的制氧器不能长时间使用，也不适合在活动中使用。在高海拔地区活动的人群，如：地质勘探工作者、边防哨所、边境巡逻、登山爱好者，以及近年来越来越多的探险者和旅游者。由于高原反应，驴友缺氧昏阙的事故时有发生。他们更需要一种，使用安全，方便携带，不怕雨淋，不怕倒伏和颠簸运动，并能根据使用者的需求，自动调节供氧量的大小，并能自动启动与关闭供氧。在满足使用者身体最佳状态情况下，提高制氧机本身的效率，降低制氧机的耗电量，延长充电后制氧机的使用时间。另外，在高海拔地区，紫外线辐射强度明显增强，有利于太阳能的利用，用太阳能电池板充电，也可以延长制氧机在野外的使用时间。

发明内容

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现的，便携式智能多用途制氧机：它由制氧机壳体，壳体上的太阳能电池板组以及无线脉搏计组成；其特征在于：在制氧机壳体的右侧装有控制面板，面板上装有LED显示屏、总开关、强制停止制氧开关、报警按键和USB插座，面板上贴有聚酯薄膜面板；制氧机壳体内装有VSA方式制氧系统和系统的控制线路板，以及锂聚合物电池与充电电路板，充电插头安装在壳体的左侧；制氧机壳体上部的转轴与下部支架连接有基板，基板上装有太阳能电池板，以及上、下两个滑槽，上、下两个滑槽内的两块太阳能电池板，可以向两边拉出；制氧机壳体内装有线路板，线路板上装有蓝牙接收芯片，无线脉搏计带在使用者的手腕上，无线脉搏计的传感器采集的数据，通蓝牙信号传递到制氧机壳体内的线路板上，根据使用者的脉搏次数，控制电路自动调节制氧机制氧量的大小。

为适应制氧机的野外活动使用，取消了普通制氧机，氧气出口使用水过滤的方法，在制氧机壳体的左侧安装有氧气出口，出口处安装了加湿过滤器，加湿过滤器内装有3层HEPA过滤器，储水纤维棉和湿度传感器，加湿过滤器的顶部开有注水口，注水口上装有密封塞，HEPA过滤器有3层，3层过滤器之间留有间隙，彻底解决了制氧机不能倒伏的问题。

为了固定太阳能电池板，在上滑槽的两端分别装有固定销，固定销内装有弹簧和滚珠，防止太阳能电池板自由滑动。

为适应野外生存，壳体内装有北斗定位芯片和SIM通讯卡，组成的报警系统，按动壳体或无线脉搏计上的报警按键，壳体上部的红色LED报警灯闪烁，方便周围人员寻找救助，同时系统向110报警并发送其所在位置。

为适合野外使用，防止壳体进水，在制氧系统的真空泵出口装有单向阀，在空气进口装有开关阀和过滤器；充电插口、USB插座均加有防水塞。

为适合野外使用，壳体的上部装有照明灯，照明灯与红色LED报警灯为一体结构。

为了使用者吸氧时的供氧均衡，制氧系统的输出端装有储气包。

为了在高海拔地区严重缺氧时使用，输氧管末端加装有呼吸器和鼻塞双吸头。

为了野外生存需求，在控制面板的下面装有点火插孔，并配有点火器，点火器的正负两个电极通过导体加载到加热丝上，加热丝发热变红，将可燃物点燃。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种野外生存的必须装备，尤其是地质勘探工作者、边防哨所、边境巡逻、登山爱好者，以及近年来越来越多的探险者和旅游者也就是发烧驴友的需求。不但提供氧气，还可以为手机充电，遇险时可以远程求救，使用太阳能充电，使其本身成为一个永不间断供电电源。带在手腕上的无线脉搏计，通过蓝牙信号传递到制氧机壳体内，根据使用者的脉搏次数，也就是人体供氧的需求，自动调节供氧量，在满足人体供氧需求的同时，减少制氧机工作频率，可以节约电能，大大延长制氧机的使用时间，为野外求生节约宝贵的电能。

附图说明

图1是便携式智能多用途制氧机壳体内的制氧系统示意图；

图2是壳体内制氧系统元件布局示意图；

图3是与制氧系统蓝牙连接的手腕无线脉搏计示意图；

图4是USB插座防水塞示意图；

图5是手持点火器示意图；

图6是真空泵的排气口上单向阀示意图；

图7是氧气输出端的加湿过滤器示意图；

图8制氧机壳体上太阳能电池板和壳体背带示意图；

图9太阳能电池板拉开时状态示意图；

图10输氧管末端加装呼吸器时的结构示意图；

图11是呼吸器的结构示意图；

图12是呼吸器进气时阀门状态示意图；

图13是呼吸器出气时阀门状态示意图；

图中：1、排气口；2、单向阀；3、真空泵；4、三通；5、电磁开关阀；6、电磁开关阀；7、电磁开关阀；8、电磁开关阀；9、三通；10、电磁开关阀；11、过滤器；12、空气进口；13、三通；14、吸附塔；15、吸附塔；16、电磁开关阀；17、电磁开关阀；18、三通；19、储气包；20、加湿过滤器；21、氧气出口；22、三通；23、湿度传感器；24、注水口密封塞；25、充电插口；26、锂聚合物电池；27、连接头；28、充电电路板；29、制氧机壳体；30报警照明两用灯；31、LED显示屏；32、开关；33、强制停止制氧开关；34、报警按键；35、控制面板；36、USB插座；37、线路板；38、储水纤维棉；40、脉搏显示板；41、无线脉搏计；42、开关；43、报警按键；44、手腕带；45、尼龙搭扣；46、防水塞；47、硅胶板；48、进气口；49、HEPA过滤器；50、上滑槽；51、下滑槽；52、太阳能电池板；53、太阳能电池板；54、太阳能电池板；55、基板；56、转轴；57、带扣；58、背带；59、背带；60、支架；61、转轴；62、支架；63、转轴；64、输氧管；65、外鞘；66、双吸头；67、出气阀板；68、进气阀板；69、中筒；70、内套；71、鼓风机；72、点火插孔；73、点火插头；74、电缆线；75、手持棒；76、导体；77加热丝；78、导体；79、固定销；80、固定销；图中箭头表示气流方向。

具体实施方式

便携式智能多用途制氧机，采用比较节能的VSA方式制氧，系统原理图如图1所示，制氧机工作时，电磁开关阀10打开，鼓风机71工作，空气从空气进口12进入过滤器11，过滤后由鼓风机71输送，经三通9再经电磁开关阀8和三通13进入吸附塔14，空气在吸附塔14内，空气中的氮、水分、二氧化碳、碳氢化合物等被塔内分子筛吸附。这期间真空泵3工作，电磁开关阀6和17关闭，开关阀5打开，将吸附塔15内抽真空。接下来，开关阀5、16和8关闭，开关阀7打开，开始对吸附塔14抽真空，将塔内氮、水分、二氧化碳、碳氢化合物等解析抽出。同时开关阀6和17打开，空气进入吸附塔15，氧气经开关阀17和三通进入储气包19，这样两个吸附塔交替工作，不断的输出氧气。

壳体内制氧元器件的布局如图2是所示。在制氧机壳体29的右侧装有控制面板35，面板35上装有LED显示屏31、总开关32、强制停止制氧开关33、报警按键34和USB插座36，面板上贴有聚酯薄膜。制氧机壳体29内装有VSA方式制氧系统和系统的控制线路板37，以及锂聚合物电池与充电电路板28，充电插口25安装在壳体29的左侧。为了能随时为制氧机补充电能，制氧机壳体29上加装了太阳能电池板，如图8和图9所示，制氧机壳体29上部的转轴56与下部左右两边的支架60、62连接有基板55，活动支架60、62以基板55上的转轴56为轴心向上移动任意角度，达到接收太阳能的最佳角度。基板55的上下装有两个滑槽50和51，太阳能电池板52固定在基板55上，两个滑槽内的两块太阳能电池板53、54，不用时与太阳能电池板53、54重叠在一起，使用时可以向两边拉出，形状如图9所示，在上滑槽的两端分别装有固定销79和80，固定销内装有弹簧和滚珠，防止太阳能电池板53、54自由滑动，太阳能电池板的导向隐藏的底部，进入壳体内通过充电电路接锂聚合物电池26。壳体上另一面的四角固定有四个带扣57，代扣上装有两条背带58和59，使用时可背在肩上，方便行走。即便是太阳能电池板不拉开，太阳能电池板54始终暴露在外面，处于充电状态。

制氧机壳体29内装有线路板37，线路板37上装有蓝牙接收芯片，无线脉搏计41带在使用者的手腕上，无线脉搏计41贴近手腕处装有脉搏传感器，脉搏的数据通过蓝牙信号传递到制氧机壳体29内的线路板37上。使用者的脉搏次数加快，证明需要增加供氧量，制氧机自动加大供氧量，脉搏次数正常减少供氧量，真空泵3的电机是直流电机，改变真空泵3的供给电压可以调节真空泵3的转速，达到供氧的最佳效果。

为适应制氧机的野外活动使用，取消了普通制氧机，在氧气出口使用水过滤的方法，而是在氧气出口21处安装了加湿过滤器20，加湿过滤器20的结构如图7所示，过滤器20内装有3层HEPA过滤器49，3层过滤器之间留有间隙，防止大颗粒水分子被使用者吸入。过滤器20内还装有储水纤维棉38和湿度传感器23。当制氧机工作一段时间后，储水纤维棉38内的水分挥发完后，湿度传感器23发出信号，面板指示灯提示缺水，可以通过上部的注水口加水，注水口上装有密封塞24，彻底解决了普通制氧机不能倒伏的问题。

在壳体29内装有北斗定位芯片和SIM通讯卡，组成的报警系统，按动壳体面板上的报警按键34或无线脉搏计41上的报警按键43，壳体29上部的红色LED报警灯30闪烁，方便周围人员寻找救助，系统同时向110报警并发送其所在位置。

为防止真空泵3的出气口1进水，在真空泵3的出口装有单向阀2，单向阀2的结构如图6所示，单向阀2内装有硅胶板47，平时硅胶板47关闭，防止雨水进入制氧系统内部，单向阀2排气时硅胶板47打开。在空气进口12处过滤器的后面装有电磁开关阀10，制氧机不工作时该电磁阀关闭，防止雨水进入制氧系统内部。

充电插口25、点火插孔7和USB插座36均加有防水塞。在壳体29的上部装有照明灯30，照明灯30与红色LED报警灯为一体结构。为了使用者吸氧时的供氧均衡，氧气的输出端装有储气包19。

为了在严重缺氧时能够尽快大量补氧，在输氧管64末端加装有呼吸器A和鼻塞双吸头66，如图10、图11、图12和图13所示，外鞘65内装有中筒69，中筒69侧面的孔上装有出气阀板67，中筒69内的下部装有内套70，内套70的上端面装有进气阀板68。使用时将双鼻吸头66的两个软塞分别放入两个鼻孔内，吸气时呼吸器A内的进气阀板68打开，氧气经软管64和呼吸器A经双鼻吸头66进入人体，快速补氧，图中的箭头是气流方向。呼气时呼吸器A内的进气阀板68关闭，出气阀板67打开，人体呼出的二氧化碳气体排出。图12、图13中的箭头是呼吸时的气流方向。不需要强力吸氧时，将呼吸器A和鼻塞双吸头66去掉，与普通吸氧方式相同，输氧管64的另一端接在氧气出口21上。

为了野外生存需求，在控制面板35的下面装有点火插孔72，使用时，手握手持棒75，将点火插头73插入点火插孔72，正负两个电极通过导体76和78加载到加热丝77上，加热丝77瞬间发热变红，将可燃物点燃，点火器如图5所示。

使用时，在壳体上部的注水口注入适量清水后，将密封塞24旋紧，并将无线脉搏计41带在手腕的内测，用手腕带44上的尼龙搭扣45扣好，同时打开开关42与壳体29上的开关32，带上吸氧管，供氧系统自动开始工作。

便携式智能多用途制氧机的电子电路为公知技术，这里不再赘述。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，包括设备名称。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，如，壳体内的制氧系统，并不局限于VSA形式，PSA、VPSA等方式均未脱离本发明的技术范围，又如，无线脉搏计与制氧机控制线路的传输，其它无线传输方式均可实现。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，只要是基以基本相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.便携式智能多用途制氧机，它由制氧机壳体，壳体上的太阳能电池板组以及无线脉搏计组成；其特征在于：在制氧机壳体的右侧装有控制面板，面板上装有LED显示屏、总开关、强制停止制氧开关、报警按键和USB插座，面板上贴有聚酯薄膜面板；制氧机壳体内装有VSA方式制氧系统和系统的控制线路板，以及锂聚合物电池与充电电路板，充电插头安装在壳体的左侧；制氧机壳体上部的转轴与下部支架连接有基板，基板上装有太阳能电池板，以及上、下两个滑槽，上、下两个滑槽内的两块太阳能电池板，可以向两边拉出；制氧机壳体内装有线路板，线路板上装有蓝牙接收芯片，无线脉搏计带在使用者的手腕上，无线脉搏计采集的脉搏数据，通过蓝牙信号传递到制氧机壳体内的线路板上，根据使用者的脉搏次数，控制电路自动调节制氧机制氧量的大小。

2.如权利要求1所述的便携式智能多用途制氧机，其特征在于：在制氧机壳体的左侧安装有氧气出口，出口处安装了加湿过滤器，加湿过滤器内装有3层HEPA过滤器，储水纤维棉和湿度传感器，加湿过滤器的顶部开有注水口，注水口上装有密封塞。

3.如权利要求1或2所述的便携式智能多用途制氧机，其特征在于：在上滑槽的两端分别装有固定销，固定销内装有弹簧和滚珠。

4.如权利要求1或2所述的便携式智能多用途制氧机，其特征在于：壳体内装有北斗定位芯片和SIM通讯卡，组成的报警系统，按动壳体或无线脉搏计上的报警按键，壳体上部的红色LED报警灯闪烁，方便周围人员寻找救助，同时系统向110报警并发送其所在位置。

5.如权利要求1或2或3所述的便携式智能多用途制氧机，其特征在于：在制氧系统的真空泵出口装有单向阀，在空气进口装有开关阀和过滤器；充电插口、USB插座加有防水塞。

6.如权利要求1或2所述的便携式智能多用途制氧机，其特征在于：壳体的上部装有照明灯，照明灯与红色LED报警灯为一体结构。

7.如权利要求1所述的便携式智能多用途制氧机，其特征在于：为了使用者吸氧时的供氧均衡，制氧系统的输出端装有储气包；输氧管末端加装有呼吸器和鼻塞双吸头。

8.如权利要求1所述的便携式智能多用途制氧机，其特征在于：在控制面板的下面装有点火插孔，并配有点火器，点火器的正负两个电极通过导体加载到加热丝上。