CN111494762A - 一种智能控氧呼吸器 - Google Patents

Abstract

本发明申请属于氧疗的技术领域，具体公开了一种智能控氧呼吸器，包括控制器、呼吸件和用于采集人体血氧饱和度的采集模块，所述呼吸件设有供氧接口，所述供氧接口上设有供氧调节阀，所述控制器与所述采集模块电连接，所述控制器与所述供氧调节阀电连接。本发明能够对高原等环境的人群进行供氧，且能够精准的调节吸入气氧气流量。

Description

一种智能控氧呼吸器

技术领域

本发明申请属于氧疗的技术领域，具体公开了一种智能控氧呼吸器。

背景技术

一般情况下，空气中的氧气浓度为20.9％，但是随着海拔高度增加，如高原地区因大气压力低，吸入气的氧分压低于平原，即可引起动脉血氧饱和度显著降低，使机体产生一系列缺氧反应，海拔越高，缺氧越严重，机体出现的病理生理变化也越明显。缺氧状态下易导致高原人员的作业能力降低，带来国防安全隐患以及经济损失。因此，需要在吸入气中提高氧气浓度，从而提高吸入气的氧分压，但过高或过低的吸入气氧分压都不利于纠正缺氧和获得高原习服。

为了解决上述技术问题，目前常用的高原供氧设备为便携式氧气瓶、一次性制氧装置、便携式分子制氧机、压缩氧气钢瓶。上述无论何种供氧方式，都是通过氧气流量阀和吸氧管吸入氧气，氧气压力、流量、时间均需人为调节，而不是根据不同海拔高度人体不同生理状态的进行自动调节。人工粗放的调节氧气流量阀，计量不精准，供氧量少、时间不够均会导致供氧不足，达不到吸氧应有的效果，经济效益不高；而供氧过量则有可能导致氧气中毒，并且会消耗医疗资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能控氧呼吸器，旨在能够精准的调节吸入气氧气流量。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：

一种智能控氧呼吸器，包括控制器、呼吸件和用于采集人体血氧饱和度的采集模块，所述呼吸件设有供氧接口，所述供氧接口上设有供氧调节阀，所述控制器用于接收采集模块传输来的人体血氧饱和度信息并控制调节所述供氧调节阀的开启程度。

本基础方案的工作原理和有益效果在于：

1)本技术方案中用于采集人体血氧饱和度的采集模块可准确的采集能够反应人体生理的供氧情况的指标，实现实时监测人体血氧饱和度的作用，从而能够实时向控制器反馈信号，使控制器控制供氧调节阀调节氧气的流量大小，实际应用中按照人体所需的正常血氧饱和度水平，设定血氧饱和度值，通过控制器控制氧气的流量，从而使人体的血氧饱和度能够始终保持在所设置的血氧饱和度值，这样就能够根据人体的血氧饱和度的指标自动适应并调整供氧浓度以及供氧流量，从而起到精准调节吸入气氧气流量的目的。

2)本技术方案中通过控制器发出指令自动调节供氧调节阀控制纯氧流量大小，其计量精准，能够根据人体血氧饱和度的变化自动调节吸氧的量和浓度，具有可控性和智能性。

3)使用本技术方案中的智能控氧呼吸器能够有效改善高原缺氧反应，其操作简单，佩戴方便，市场推广前景好。

进一步，所述采集模块包括血氧饱和度监测仪。

本技术方案中的采集模块采用血氧饱和度监测仪，该血氧饱和度监测仪小巧，且能够实时监测人体的血氧饱和度指标，其计量精准。

进一步，还包括集成板，所述控制器集成在所述集成板上。

如此设置，将控制器安装并集成在集成板上后，便于使用者随身佩戴安装有控制器的集成板。

进一步，所述供氧接口上连通有供气源，所述供气源与所述供氧接口可拆卸连接。

如此设置，可操作性以及实用性更强，可以使用不同类型的供气源与供氧接口连接，适用范围更广。

进一步，所述呼吸件为呼吸面罩。

如此设置，呼吸面罩更加符合人体面部的结构，佩戴更加的方便。

进一步，所述呼吸面罩上设有空气入口，所述空气入口上设有第一单向进气阀，所述呼吸面罩上还设有出气口，所述出气口上设有单向出气阀。

如此设置，使用者佩戴好呼吸面罩后，通过自然呼吸，就能够将外界的空气吸入呼吸面罩内与纯氧混合，由于在空气入口处设有第一单向进气阀，这样的设置使得空气只能进不能出，而本技术方案中在出气口处设置单向出气阀，这样的设置使气体只出不进，能够使使用者呼出的气体从出气口处排出，如此设置使得使用者能够正常的使用本技术方案中的呼吸器。

进一步，所述呼吸面罩两侧设有固定环，所述呼吸面罩两侧的固定环之间连接有用于佩戴在头部的弹性带。

本技术方案中的呼吸面罩通过弹性带佩戴在使用者的头部，从而将呼吸面罩固定在患者面部，该固定方式更加简单易操作，且弹性带由于具有弹性作用，这样能够适用于不同头型的使用者佩戴。

进一步，所述呼吸面罩上设有缓存筒，所述缓存筒的一端设有进气管，所述进气管上设有使气体只能进入缓存筒的第二单向进气阀，所述供氧接口与所述缓存筒连通。

本技术方案缓存筒和进气管的设置，能够使从供氧接口进入呼吸面罩内的氧气先缓存在缓存筒内并与进入缓存筒内的空气提前进行混合，这样有效的控制了吸入气的氧浓度，确保使用者正常吸气，且实现氧气浓度可调的状态。

进一步，所述缓存筒内设有多层隔层，所述隔层将缓存筒分隔成多个独立的空腔，所述隔层上均开设有将相邻隔层连通的通孔，位于最内层的隔层所形成的空腔与所述呼吸面罩连通。

本技术方案中多层隔层的设置，将缓存筒分隔成了多个独立的空腔，这样能够使进入缓存筒的空气与从供氧接口进入到缓存筒内的氧气层层递进，经过多层隔层后最终能够使空气与氧气进行充分的混合，从而确保使用者呼吸更加通畅的效果。

进一步，多层所述的隔层上的通孔交错设置。

如此设置，能够延长空气和氧气混合的路径，并延长空气和氧气的混合时间，从而使空气和氧气充分混合的效果更佳。

附图说明

图1为本发明一种智能控氧呼吸器实施例一的结构示意图；

图2为本发明一种智能控氧呼吸器实施例一的工作原理图；

图3为本发明一种智能控氧呼吸器实施例二中呼吸面罩的局部剖视图；

图4为图3中A处的局部放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：血氧饱和度监测仪101、手指传感器1、手环2、集成板3、控制器4、呼吸面罩5、供氧接口6、供氧调节阀7、第一单向进气阀8、单向出气阀9、显示屏10、缓存筒11、进气管12、第二单向进气阀13、隔层14、弹性带15、固定环16、通孔17。

实施例一

实施例基本如附图1和所示：一种智能控氧呼吸器，包括控制器4、呼吸件和用于采集人体血氧饱和度的采集模块，本实施例中呼吸件为呼吸面罩5，呼吸面罩5上设有供氧接口6，该供氧接口6为管状接口，供氧接口6的一端伸入呼吸面罩5内，供氧接口6的另一端连通有供气源(图中未示出)，供气源采用现有技术中的装有氧气的气瓶，供气源与供氧接口6可拆卸连接，具体的，在供氧接口6的端部设有螺纹，供氧接口6与供气源通过螺纹密封连接。

呼吸面罩5戴在人体面部后与人体面部形成的空腔为吸入气混合室，呼吸面罩5上设有空气入口和出气口，在空气入口上安装有气体只能从外界进入吸入气混合室的第一单向进气阀8，在出气口上安装有气体只能从吸入气混合室排向外界的单向出气阀9。本实施例中的智能控氧呼吸器还包括集成板3，控制器4集成安装在集成板3上，使用时，将集成板3固定在使用者的身体部位即可，这样更加便于使用者携带。

供氧接口6上设有供氧调节阀7，本实施例中的供氧调节阀7采用现有技术中的电动蝶阀，供氧调节阀7的型号根据实际使用环境进行选用。控制器4采用现有技术中的可编程控制的PLC控制器，通过控制器4控制供氧调节阀7的开启程度。

本实施例中用于采集人体血氧饱和度的采集模块包括血氧饱和度监测仪101，该血氧饱和度监测仪101包括手指传感器1和手环2，手指传感器1与手环2电连接，手环2具有显示屏10，手环2的显示屏10用于显示血氧饱和度监测仪101所测得的数值。当然血氧饱和度监测仪101也可以采用现有技术中型号为CMS50D手夹式电子血氧仪，这种血氧饱和度监测仪无需手环显示检测出的数值，其自带有显示屏，可以直接显示出测得的数值。

控制器4与血氧饱和度监测仪101电连接，且控制器4与供氧调节阀7电连接，血氧饱和度监测仪101可以佩戴在手腕上，手指传感器1夹住人体的手指即可测得人体的血氧饱和度值，血氧饱和度监测仪101通过无线方式，如通过WiFi或者蓝牙等与控制器4实现通信。

通过预先向控制器编程确定数值，使控制器4能够根据血氧饱和度监测仪101监测的数值控制供氧调节阀7的流量大小。

结合图1和图2所示，使用时，呼吸面罩5上的供氧接口6与供气源连通，将呼吸面罩5戴在使用者的面部，将手环2戴在手腕上，同时使手指传感器1夹在使用者的手指上。血氧饱和度监测仪101实时检测使用者的血氧浓度，控制器4预先设置好参数，本实施例中控制器4所设定的血氧浓度的参数为95％，当血氧饱和度监测仪101检测到人体的血氧浓度高于95％时，控制器4将控制供氧调节阀7减小氧气的流量，当血氧饱和度监测仪101检测到人体的血氧浓度低于95％时，控制器4将控制供氧调节阀7增大氧气的流量，通过控制器4控制供氧调节阀7来调节氧气流量的大小，从而使使用者的血氧饱和度始终维持在所设定的正常值，进而实现精准调节氧气流量的目的，使用更加的安全。

使用者在呼吸的过程中，不断的将外界的空气从空气入口吸入呼吸面罩5与人体面部所形成的吸入气混合室内，并与从供氧源进入的氧气进行混合，而呼出的气体又从出气口呼出。本实施例中只需要通过检测人体的血氧浓度来控制氧气的流量大小，就能够实现精准供氧的效果，具有较好的市场推广前景。

实施例二

如图3所示，一种智能控氧呼吸器，与实施例一的区别在于：呼吸面罩5两侧均粘接固定有两个固定环16，该固定环16呈矩形环状结构，呼吸面罩5两侧的固定环16之间设有用于佩戴在头部的两个弹性带15，两个弹性带15的两端分别固定在呼吸面罩5两侧的固定环16上，弹性带15可以采用橡胶材质制成，使弹性带15具有弹性，这样更加方便不同头型的使用者佩戴使用。

呼吸面罩5上设有缓存筒11，本实施例中缓存筒11与呼吸面罩5的外侧粘接固定，且本实施例中缓存筒11呈圆筒状，且缓存筒11的右端设有进气管12，缓存筒11的左端与呼吸面罩5一体成型，进气管12的一端与缓存筒11相通，进气管12的另一端与外界相通，且进气管12上设有使气体只能进入缓存筒11的第二单向进气阀13，供氧接口6与缓存筒11连通。

结合图4所示，缓存筒11内设有多层同轴设置的隔层14，隔层14呈圆筒状，且隔层14与缓存筒11同轴设置，本实施例中相邻两层隔层14之间具有间隙，多层隔层14将缓存筒11分隔成多个独立的空腔，隔层14上均开设有通孔17，从而使隔层14所形成的空腔之间相互连通。

本实施例中多层隔层14上的通孔17相互交错设置，位于最内层的隔层14所形成的空腔与吸入气混合室连通，具体的，位于最内层的隔层14的左端穿过呼吸面罩5的侧壁。

使用时，使用者将呼吸面罩5佩戴在面部，弹性带15套在头部，从而对呼吸面罩5进行固定，呼吸面罩5上的供氧接口6与供气源连通，将手环2戴在手腕上，同时使手指传感器1夹在使用者的手指上。

本实施例中缓存筒11和进气管12的设置，能够使从供氧接口6进入呼吸面罩5内的氧气先缓存在缓存筒11内，而外界的空气将从进气管12进入缓存筒11内，本实施例中从进气管12进入缓存筒11内的空气通过使用者呼吸自动进入。

进入缓存筒11的氧气和空气从外向内依次进入相邻隔层14之间形成的空腔内，并进行相互混合，然后再从每层隔层14上开设的通孔17流动到下一个空腔内，最终从位于最内层的隔层14所形成的空腔内进入到呼吸面罩5与人体面部所形成的吸入气混合室内供人体呼吸，上述过程中使用者呼吸的过程中，能够使进入缓存筒11内的纯氧与吸入至缓存筒11的空气进行层层混合，从而使从供氧接口6进入缓存筒11的纯氧与空气进行充分的混合，这样能够避免使用者吸入气的氧气浓度过高，能够有效的控制吸入气的氧浓度，确保使用者能够正常吸气，且实现氧气浓度可调的状态。

实施例中呼吸面罩5上可以保留空气入口以及空气入口上设置的第一单向进气阀8，而通过空气入口和进气管12共同向吸入气混合室进入空气；也可以去掉空气入口和第一单向进气阀8，而通过进气管12向吸入气混合室进入空气。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种智能控氧呼吸器，其特征在于，包括控制器、呼吸件和用于采集人体血氧饱和度的采集模块，所述呼吸件设有供氧接口，所述供氧接口上设有供氧调节阀，所述控制器用于接收采集模块传输来的人体血氧饱和度信息并控制调节所述供氧调节阀的开启程度。

2.根据权利要求1所述的一种智能控氧呼吸器，其特征在于，所述采集模块包括血氧饱和度监测仪。

3.根据权利要求1所述的一种智能控氧呼吸器，其特征在于，还包括集成板，所述控制器集成在所述集成板上。

4.根据权利要求1所述的一种智能控氧呼吸器，其特征在于，所述供氧接口上连通有供气源，所述供气源与所述供氧接口可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能控氧呼吸器，其特征在于，所述呼吸件为呼吸面罩。

6.根据权利要求5所述的一种智能控氧呼吸器，其特征在于，所述呼吸面罩上设有空气入口，所述空气入口上设有第一单向进气阀，所述呼吸面罩上还设有出气口，所述出气口上设有单向出气阀。

7.根据权利要求5所述的一种智能控氧呼吸器，其特征在于，所述呼吸面罩两侧设有固定环，所述呼吸面罩两侧的固定环之间连接有用于佩戴在头部的弹性带。

8.根据权利要求6所述的一种智能控氧呼吸器，其特征在于，所述呼吸面罩上设有缓存筒，所述缓存筒的一端设有进气管，所述进气管上设有使气体只能进入缓存筒的第二单向进气阀，所述供氧接口与所述缓存筒连通。

9.根据权利要求8所述的一种智能控氧呼吸器，其特征在于，所述缓存筒内设有多层隔层，所述隔层将缓存筒分隔成多个独立的空腔，所述隔层上均开设有将相邻隔层连通的通孔，位于最内层的隔层所形成的空腔与所述呼吸面罩连通。

10.根据权利要求9所述的一种智能控氧呼吸器，其特征在于，多层所述的隔层上的通孔交错设置。

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