CN112999482B - 一种温湿度可控式同步呼吸供氧装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种温湿度可控式同步呼吸供氧装置及其使用方法，包括：通过输气管道相连通的过滤机构、氧气制备机构、储氧机构以及温控机构，过滤机构连通空气压缩机，空气压缩机连通氧气制备机构，氧气制备机构包括若干个并排设置的分子筛柱，氧气制备机构连通调压罐，调压罐连通储氧机构，储氧机构连接温控机构。温控机构包括：并联设置的冷凝管件和升温管件，升温管件包括：设置在第一保温壳体内的发热螺旋管，且升温管件整体分为恒温部和若干个升温部。利用在冷凝管件和所述升温管件前端连通处设置的智能控制阀，智能选择相应的管路对氧气温度进行调整，从而使进入人体的氧气温度始终与体温一致，有效提高设备辅助呼吸效果。
Description
技术领域
本发明涉及供氧装置制造技术领域，尤其涉及一种温湿度可控式同步呼吸供氧装置及其使用方法。
背景技术
呼吸系统疾病是严重危害人民健康的常见病、多发病,给社会发展和国民经济带来了沉重的负担。仅以儿童为例，2016年中国上呼吸道发病率在51.87%，而这个数字还在不断地的上升。截止到目前为止，这类疾病最好的治疗方式就是药物雾化吸入治疗。雾化治疗有着见效快，用药少的优点，而且药物选择广泛，不同药物的雾化搭配可以针对不同种类的呼吸道疾病产生作用。例如，对于流行性感冒、伤风感冒、急性鼻炎可以使用大青叶加麻黄素和生理盐水或者布地奈德；对于急性咽炎、喉炎和气管炎可以使用抗菌药加生理盐水；对于慢性咽炎和喉炎、气管炎和支气管炎，雾化药可以使用庆大霉素以及糜蛋白酶，适当的加一点氨茶碱和易坦静雾化吸入治疗。
现在医疗系统中使用的呼吸机的氧气源都是依赖于医疗机构设有的固定氧气源，无法灵活应对特殊情况下的紧急需求，例如突发疫情时建立的方舱医院，很有可能因为辅助呼吸系统建立的困难而拖慢进度。随着家庭和小型医疗机构的发展和现代医学对突发性疾病的治疗要求，自带氧源的医用治疗与辅助呼吸系统的市场越发广阔,且目前国内尚未出现同类产品。
目前药物和治疗方法都已相对成熟，使用设备就成了连通二者的关键。对于那些无法自主呼吸或自主呼吸能力较差差的患者来说，除了雾化设备外，往往也需要进行有创地辅助呼吸治疗。而目前广泛使用的呼吸机需要外接氧源，无法及时应对一些无氧源场景下的紧急治疗方案，因此可便携的医用辅助呼吸系统的开发有着极大的社会和市场价值。另一方面，很多供氧机构不能有效的控制供氧温度，尤其是一些环境和体温相差较大的场合，如果输入人体内的氧气温度过低，反而会给人体造成不适，对人体造成不可逆的创伤性损害，因此，亟需一种有效控制氧气温度的供氧设备提高设备辅助呼吸效果。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种温湿度可控式同步呼吸供氧装置及其使用方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种温湿度可控式同步呼吸供氧装置及其使用方法，包括：通过输气管道相连通的过滤机构、氧气制备机构、储氧机构以及温控机构，所述过滤机构连通空气压缩机，所述空气压缩机连通所述氧气制备机构，所述氧气制备机构包括若干个并排设置的分子筛柱，所述分子筛柱用于制备氧气，所述氧气制备机构连通调压罐，所述调压罐连通所述储氧机构，所述储氧机构连接所述温控机构。
所述温控机构包括：并联设置的冷凝管件和升温管件，所述升温管件包括：第一保温壳体以及设置在所述第一保温壳体内的发热螺旋管，所述发热螺旋管内侧面设置螺旋电阻丝，且所述升温管件整体分为恒温部和若干个升温部。
本发明一个较佳实施例中，所述冷凝管件包括设置在第二保温壳体以及设置在所述第二保温壳体内的制冷螺旋管。
本发明一个较佳实施例中，所述第一保温壳体内和所述第二保温壳体内均填充有水溶液。
本发明一个较佳实施例中，在所述第一保温壳体内和所述第二保温壳体内设置第一温度检测仪，所述温度传感器用于检测所述水溶液温度。
本发明一个较佳实施例中，所述第一保温壳体内侧面设置电阻片，所述电阻片用于调节水溶液温度。
本发明一个较佳实施例中，所述温控机构还包括第二温度检测仪和第三温度检测仪，所述第二温度检测仪和所述第三温度检测仪分别检测患者身体温度和环境温度。
本发明一个较佳实施例中，所述氧气制备机构连接负压调节装置，所述负压调节装置用于调节氧气制备机构内的气体压强。
本发明所采用的第二种技术方案为：
步骤S1：空气经过过滤机构进行过滤之后进入空气压缩机中进行压缩，压缩之后的空气进入氧气制备机构中，通过氧气制备机构中的三个分子筛柱轮流吸附和解吸以实现持续制备氧气，氧气经过调压罐调压之后进入储氧罐中进行储存。
步骤S2：储氧罐中的氧气通过输氧管道直接传输至供氧机构中，根据第二温度检测仪和第三温度检测仪的检测温度自动选择进入冷凝管件和升温管件。
步骤S3：氧气经过冷凝管件和升温管件的逐级精密调整，温度逐渐与体温一致，最后输送至人体呼吸道内。
本发明一个较佳实施例中，所述冷凝管件和所述升温管件前端连通处设置智能控制阀，所述智能控制阀用于控制氧气流通管路。
本发明一个较佳实施例中，沿所述氧气流通方向，若干个所述升温部温度呈阶梯式升高，且所述恒温部温度始终维持不变。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
（1）本发明通过第二温度检测仪和第三温度检测仪的检测温度，对从储氧机构内输出的氧气温度进行调整，利用在冷凝管件和升温管件前端连通处设置的智能控制阀，智能选择相应的管路对氧气温度进行调整，从而使进入人体的氧气温度始终与体温一致，减少温度不稳定以及相对人体体温偏高偏低对人体造成不可逆的损害，有效提高设备辅助呼吸效果。
（2）本发明将发热螺旋管分割为若干段独立控制的部分，沿氧气流通方向，若干个升温部温度呈阶梯式升高，当氧气进入恒温部之后，氧气温度温度恒定，且始终维持不变，进一步保证输入人体内的氧气与人体温度一致；另一方面，通过在第一保温壳体内和第二保温壳体内均填充的水溶液，利用水的比热容较大这一原理，使温控机构内的温度具有较大的变化惯性，有效减小温控机构的温度波动。
（3）本发明通过在第一保温壳体内设置第一温度检测仪，快速检测水溶液温度，利用电阻片加热水溶液的温度，使温控机构的整体温度具有一个初步的调整，减小制冷螺旋管的工作负担，经过升温部和恒温部对氧气进行二次精密调整，两级范围不同的温度调整，使氧气温度调整速度更快，且数据更精密。
（4）本发明通过过滤机构除去空气中的灰尘等杂质，提高氧气源的清洁度，进而使制得的氧气更纯净，同时减少杂质对制样设备造成损伤；使用空气压缩机提高管道内空气压力，使空气更容易输入制氧机构进行制氧，通过调压罐使氧气进入储养机构前增大输气管道内压力，从而使提高氧气进入储养机构效率，同时增大氧气存储量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明优选实施例的制氧流程示意图；
图2为本发明优选实施例温控机构的立体结构图；
图3为本发明优选实施例升温管件的立体结构图；
图4为本发明优选实施例升温管件端口的放大示意图。
具体地，1-过滤机构，2-空气压缩机，3-氧气制备机构，31-分子筛柱，4-调压罐，5-储氧机构，6-温控机构，61-升温管件，62-智能控制阀，63-冷凝管件，64-制冷螺旋管，65-发热螺旋管，66-电阻片，67-螺旋电阻丝，68-升温部，69-恒温部，7-负压调节装置，8-输气管道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，一种温湿度可控式同步呼吸供氧装置及其使用方法，包括：通过输气管道相连通的过滤机构、氧气制备机构、储氧机构以及温控机构，过滤机构连通空气压缩机，空气压缩机连通氧气制备机构，氧气制备机构包括若干个并排设置的分子筛柱，分子筛柱用于制备氧气，氧气制备机构连通调压罐，调压罐连通储氧机构，储氧机构连接温控机构。
如图2、图3和图4所示，温控机构包括：并联设置的冷凝管件63和升温管件61，冷凝管件63包括设置在第二保温壳体以及设置在第二保温壳体内的制冷螺旋管；升温管件61包括：第一保温壳体以及设置在第一保温壳体内的发热螺旋管，发热螺旋管内侧面设置螺旋电阻丝，且升温管件61整体分为恒温部和若干个升温部；将发热螺旋管分割为若干段独立控制的部分，沿氧气流通方向，若干个升温部温度呈阶梯式升高，当氧气进入恒温部之后，氧气温度温度恒定，且始终维持不变，进一步保证输入人体内的氧气与人体温度一致。
本发明一个较佳实施例中，当环境温度与人体温度相差较大时，先通过电阻片将升温管件61内的水溶液调整到接近热体温度，温度波动范围为±5℃，当经过若干升温部之后氧气温度为36.2±1℃，当经过恒温部之后氧气温度为36.5±0.5℃，温度与人体温度一致。当患者伴随感冒发烧等病症时，第二温度检测仪得到检测数据之后，适当增大升温部和恒温部温度，使氧气温度与人体温度始终保持一致。
本发明一个较佳实施例中，温控机构还包括第二温度检测仪和第三温度检测仪，第二温度检测仪和第三温度检测仪分别检测患者身体温度和环境温度；通过第二温度检测仪和第三温度检测仪的检测温度，对从储氧机构内输出的氧气温度进行调整，利用在冷凝管件63和升温管件61前端连通处设置的智能控制阀，智能选择相应的管路对氧气温度进行调整，从而使进入人体的氧气温度始终与体温一致，减少温度不稳定以及相对人体体温偏高偏低对人体造成不可逆的损害，有效提高设备辅助呼吸效果。
本发明一个较佳实施例中，第一保温壳体内和第二保温壳体内均填充有水溶液；通过在第一保温壳体内和第二保温壳体内均填充的水溶液，利用水的比热容较大这一原理，使温控机构内的温度具有较大的变化惯性，有效减小温控机构的温度波动。
本发明一个较佳实施例中，在第一保温壳体内设置第一温度检测仪，且第一保温壳体内侧面设置电阻片；通过在第一保温壳体内设置的第一温度检测仪，快速检测水溶液温度，在第一保温壳体内侧面设置电阻片。利用电阻片加热水溶液的温度，使温控机构的整体温度具有一个初步的调整，减小制冷螺旋管的工作负担，经过升温部和恒温部对氧气进行二次精密调整，两级范围不同的温度调整，使氧气温度调整速度更快，且数据更精密。
本发明一个较佳实施例中，通过过滤机构除去空气中的灰尘等杂质，提高氧气源的清洁度，进而使制得的氧气更纯净，同时减少杂质对制样设备造成损伤；使用空气压缩机提高管道内空气压力，使空气更容易输入制氧机构进行制氧，通过调压罐使氧气进入储养机构前增大输气管道内压力，从而使提高氧气进入储养机构效率，同时增大氧气存储量。
本发明一个较佳实施例中，冷凝管件63和升温管件61前端连通处设置智能控制阀，智能控制阀用于控制氧气流通管路，当外部环境温度小于人体温度时，智能控制阀连通升温管件61；当外部环境温度大于人体温度时，智能控制阀连通冷凝管件63。通过在发热螺旋管内设置的螺旋电阻丝，能够对进一步对升温管件61温度调控。
本发明一个较佳实施例中，氧气制备机构连接负压调节装置；通过负压调节装置灵敏调整氧气制备机构压力，利用三个分子筛柱轮流吸附和解吸以实现持续制备氧气，有效提高氧气制备的效率，满足患者的氧气需求量；同时，采用先进的变压吸附空气分离制氧技术，利用吸引剂对空气中氧、氮吸附能力的差异来实现氧、氮的分离，使空气中提取的氧气纯度更高。
本发明使用时，空气经过过滤机构进行过滤之后进入空气压缩机中进行压缩，压缩之后的空气进入氧气制备机构中，通过氧气制备机构中的三个分子筛柱轮流吸附和解吸以实现持续制备氧气，氧气经过调压罐调压之后进入储氧罐中进行储存。储氧罐中的氧气通过输氧管道直接传输至供氧机构中，根据第二温度检测仪和第三温度检测仪的检测温度自动选择进入冷凝管件63和升温管件61。氧气经过冷凝管件63和升温管件61的逐级精密调整，温度逐渐与体温一致，最后输送至人体呼吸道内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (3)
1.一种温湿度可控式同步呼吸供氧装置，包括：通过输气管道相连通的过滤机构、氧气制备机构、储氧机构以及温控机构，其特征在于，
所述过滤机构连通空气压缩机，所述空气压缩机连通所述氧气制备机构，所述氧气制备机构包括若干个并排设置的分子筛柱，所述分子筛柱用于制备氧气，所述氧气制备机构连通调压罐，所述调压罐连通所述储氧机构，所述储氧机构连接所述温控机构；
所述温控机构包括：并联设置的冷凝管件和升温管件，所述升温管件包括：第一保温壳体以及设置在所述第一保温壳体内的发热螺旋管，所述发热螺旋管内侧面设置螺旋电阻丝，且所述升温管件整体分为恒温部和若干个升温部；所述冷凝管件包括设置在第二保温壳体以及设置在所述第二保温壳体内的制冷螺旋管；
所述第一保温壳体内和所述第二保温壳体内均填充有水溶液；
所述第一保温壳体内侧面设置电阻片，所述电阻片用于调节水溶液温度；
所述温控机构还包括第二温度检测仪和第三温度检测仪，所述第二温度检测仪和所述第三温度检测仪分别检测患者身体温度和环境温度；
通过电阻片将升温管件内的水溶液调整到接近热体温度，温度波动范围为±5℃，当经过若干升温部之后氧气温度为36.2±1℃，当经过恒温部之后氧气温度为36.5±0.5℃；
空气经过过滤机构进行过滤之后进入空气压缩机中进行压缩，压缩之后的空气进入氧气制备机构中，通过氧气制备机构中的分子筛柱轮流吸附和解吸以实现持续制备氧气，氧气经过调压罐调压之后进入储氧罐中进行储存；
储氧罐中的氧气通过输氧管道直接传输至供氧机构中，根据第二温度检测仪和第三温度检测仪的检测温度自动选择进入冷凝管件和升温管件；
氧气经过冷凝管件和升温管件的逐级精密调整，温度逐渐与体温一致。
2.根据权利要求1所述的一种温湿度可控式同步呼吸供氧装置，其特征在于：在所述第一保温壳体内和所述第二保温壳体内设置第一温度检测仪，所述第一温度检测仪用于检测所述水溶液温度。
3.根据权利要求1所述的一种温湿度可控式同步呼吸供氧装置，其特征在于：所述氧气制备机构连接负压调节装置，所述负压调节装置用于调节氧气制备机构内的气体压强。
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