CN117323535A - 一种可控温的气道湿化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可控温的气道湿化装置，属于医疗器械技术领域，包括依次首尾连接的进气管、加湿模块、出气管和控制模块，所述出气管中设置有加热模块，所述出气管与患者气管连接，所述控制模块电连接有检测模块，所述检测模块设置于出气管中并用于检测出气管中的温度数据t和湿度数据h，并将t和h上传至控制模块中；所述出气管中设置有水雾拦截板，所述水雾拦截板中设置有开孔，所述水雾拦截板的一侧设置有调节板，所述开孔上沿对齐设置有调节板，所述调节板用于通过滑动对开孔进行遮蔽，所述调节板与控制模块电连接，所述控制模块根据t和h指令滑动板向下滑动至距离初始位置距离b的位置处；其出气管固定效果好的同时水雾吸入量小。

Description

一种可控温的气道湿化装置

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种可控温的气道湿化装置。

背景技术

氧气湿化装置是一种康复护理用设备，当患者由于例如气管切开后等原因，对外界气体处理能力较弱，当外界较为干燥或者较为寒冷的空气进入气道后，易导致患者不适以及次生疾病，因此需要借助气道湿化装置对气体进行诸如加湿和加温的先行处理，以辅助患者呼吸。

由于机械运行产生的各种随机误差，同一台设备在不同运行时期，对输入空气的加湿和加温效果不同，因此输出空气的湿度和温度有概率发生波动，当波动导致气体湿度和温度不符合患者需求时，会导致患者不适和次生疾病，为此，中国专利CN108744200A公开了一种氧气温湿化装置及系统，包括氧气温湿化装置，所述氧气温湿化装置与供氧装置可拆卸连接，其首先通过氧气湿化单元对供氧装置传输的氧气进行湿化，然后利用加热件对湿化后的氧气进行加热，最后通过温湿度调控单元检测湿化、加热后的氧气是否符合预设要求，并在不符合预设要求时控制氧气湿化单元和/或加热件的工作状态以调节输出氧气的温度和/或湿度，从而实现对氧气温湿度的精准调控；然而，上述方案中，由于气道湿化装置实际使用时需要与患者连接，而重症病房中的部分患者意识清醒度较低，有概率无意识中做出剧烈动作导致出气管随之剧烈移动，当移动距离和速度较大时，有概率导致出气管脱落，此时需要固定器对出气管进行固定，限制出气管的移动距离和速度，而当限制程度较大时，使得患者无法佩戴气道湿化装置的同时正常做出动作；同时，由于升温湿化后的气体在出气管内传递时，出气管较长导致气体在远离升温器的出气管段落内受恒温病房的影响，温度下降，气体中水气液化凝结，液化后的液滴进入患者气管后，容易引起患者不适，因此需要引入水雾拦截，但拦截面积过大时，容易导致出气管内气体流通不畅，为此，需要一种出气管固定效果好的同时水雾吸入量小的可控温气道湿化装置。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种可控温的气道湿化装置，具有出气管固定效果好的同时水雾吸入量小的特点。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种可控温的气道湿化装置，包括依次首尾连接的进气管、加湿模块和出气管，所述出气管中设置有加热模块，所述出气管与患者气管连接，还包括控制模块，所述控制模块分别与加湿模块和调温模块电连接，并指令加湿模块和调温模块的运行功率；

所述控制模块电连接有检测模块，所述检测模块设置于出气管中并用于检测出气管中的温度数据t和湿度数据h，所述检测模块与控制模块电连接并将t和h上传至控制模块中；

所述出气管中设置有水雾拦截板，所述水雾拦截板中设置有开孔，所述水雾拦截板的一侧设置有调节板，所述调节板位于初始位置时下沿与开孔上沿对齐设置，所述开孔的纵向尺寸为a，所述调节板用于通过滑动对开孔进行遮蔽，所述调节板与控制模块电连接，所述控制模块指令滑动板向下滑动至距离初始位置距离b的位置处；

其中，20≤t≤30，60≤h≤90，b＝[1/80(d-45)+1/4]×a，d＝h-t。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括固定组件，所述固定组件包括容纳孔，所述出气管穿设于容纳孔中，所述检测模块还用于检测出气管的速度并将速度数据v上传至控制模块，所述容纳孔内壁设有遮蔽板，所述遮蔽板用于遮蔽容纳孔，所述控制模块与固定组件电连接并控制容纳孔的面积，所述控制模块预先输入有标准面积S0，所述控制模块根据加速度数据v降低容纳孔的面积S；

其中，0≤v≤2，S＝S₀×[1-1/(1/2v+1)]。

作为本发明的一种优选技术方案，所述加热模块包括设置在出气管内壁的防水导热块，所述防水导热块中埋设有电热丝，所述电热丝与控制模块电连接，所述控制模块指令电热丝的运行功率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述加湿模块包括输入管，输出管和盛有加湿液的加湿瓶，所述输入管与进气管连通，所述输出管与出气管连通，所述加湿瓶底部设置有超声雾化器，所述超声雾化器与控制模块电连接，所述控制模块指令超声雾化器的运行功率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述出气管远离调温模块的一端可拆卸连接有插入管，所述插入管与出气管螺纹连接，所述固定组件套设于插入管外。

作为本发明的一种优选技术方案，所述控制模块根据湿度数据h提升温度

作为本发明的一种优选技术方案，所述出气管中均匀设有若干检测模块，若干所述检测模块用于探测自身周围的温度t和湿度h，若干所述检测模块分别将若干温度数据t1、t2...tn和若干湿度数据h1、h2...hn上传至控制模块，所述控制模块预先输入有温度阈值t0和湿度阈值h0，所述出气管外壁配合若干检测模块均匀设置有若干报警灯，若干所述检测模块和若干报警灯一一对应设置，所述控制模块分别将若干温度数据和若干湿度数据与阈值进行对比，当某个数据超过阈值时，所述控制模块指令与发出此数据的检测模块对应设置的报警灯亮起。

作为本发明的一种优选技术方案，所述控制模块根据若干温度数据t1、t2...tn和若干湿度数据h1、h2...hn计算修正温度数据tz，并根据修正温度数据计算d值；

其中tz＝(C1×t1+C2×t2+...+Cn×tn)/(C1+C2+...+Cn)，C_x＝h_x-2(h_x-h_j)/(h1+h2+...+hn)，h_j＝h1+h2+...+hn/n，x＝1、2、...、n。

作为本发明的一种优选技术方案，所述出气管和插入管均TPU材料构成。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括控制面板，所述控制面板与控制模块电连接，所述控制面板用于显示温度数据t和湿度数据h。

本发明的有益效果为：

(1)通过设置水雾拦截板对气体中的水雾颗粒进行拦截，并通过在水雾拦截板上滑动的调节板，并使控制模块根据湿度数据和温度数据的差值调节调节板对水雾拦截板上开孔的遮蔽程度，使得在水雾颗粒形成概率较高时提高对水雾的拦截能力，在形成概率较低时提高通气流量，保证患者的呼吸顺畅程度，兼顾了水雾拦截能力和患者的呼吸顺畅程度；

(2)通过在容纳孔的一侧设置遮蔽板，并使遮蔽板在控制模块的指令下对容纳孔进行不同程度的遮蔽，使得固定组件在患者清醒，动作较缓时减少此时对出气管和患者的运动的限制，在患者意识较为不清醒，动作较为剧烈时提高对出气管的限制程度，降低此时出气管脱落的概率，保证了出气管固定效果的同时兼顾了患者需要时的运动范围；

(3)通过设置若干检测模块，并使控制模块根据若干检测模块上传的温度数据和湿度数据进行加权平均计算，降低了湿度较低部分的温度在计算中的权重，降低了湿度对温度变化过程中对温度测量的影响，并顺带提高了调节板运动位置与实际情况的符合程度。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明加湿模块的结构示意图；

图3为本发明加热模块的结构示意图；

图4为本发明固定组件的结构示意图；

图5为本发明固定组件遮蔽板对容纳孔的部分面积进行遮蔽后的结构示意图；

图6为本发明水雾拦截板的结构示意图；

图7为本发明水雾拦截板的剖面解构示意图；

图8为本发明控制模块的控制回路框图。

主要元件符号说明：

图中：1、进气管；2、出气管；3、插入管；4、加湿模块；41、输入管；42、输出管；43、超声雾化器；5、加热模块；51、防水导热块；52、电热丝；6、固定组件；61、遮蔽板；62、容纳孔；7、水雾拦截板；71、调节板；8、控制模块；81、检测模块。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

请参阅图1-8，一种可控温的气道湿化装置，包括依次首尾连接的进气管1、加湿模块4和出气管2，出气管2中设置有加热模块5，出气管2与患者气管连接，临床治疗时，由于部分患者，例如重症监护室中自主呼吸能力差的患者，或者气管被切开导致上呼吸道无法完成对吸入空气的加温、湿化以及过滤处理时，需要制氧机辅助呼吸，而一般的制氧机完成氧气制备后，输出的氧气较为干燥，湿度较低，被患者直接吸入时容易对粘膜产生较大刺激，导致患者不适，为此，气道湿化装置设置在制氧机和患者之间，气体从制氧机中流出后，经过进气管1进入加湿模块4中，加湿模块4产生水气并使水气和气体混合，随后气体经过加热模块5的升温后，完成气体的加温和加湿，处理后的气体通过出气管2进入患者的呼吸系统中，提高了患者的辅助呼吸的舒适度。

具体地，加热模块5包括设置在出气管2内壁的加热条，加热条包括电热丝52和防水导热块51，本实施例中，防水导热块51为中空圆筒形，圆筒形防水导热块51的外径与出气管2内径一致，防水导热块51与出气管2内壁贴合设置，气体从中空圆筒形防水导热块51形成的孔洞中流过，防水导热块51由陶瓷构成，防水导热块51内埋设有电热丝52，使用时，电热丝52通电发热，散发的热量传递至防水导热块51上，从孔洞中流过的温度较低的气体与防水导热块51发生热交换，完成气体的加热，提高辅助呼吸时患者的舒适性，同时，陶瓷材质的防水导热块51使加湿后气体中的水附着于其上时，防止水与加热丝接触导致加热丝短路，避免加热模块5损坏。

所述加湿模块4包括输入管41，输出管42和盛有加湿液的加湿瓶，输入管41与进气管1连通，所述输出管42与出气管2连通，加湿瓶底部设置有超声雾化器43，本实施例中，加湿瓶为竖置的圆柱型容器，超声雾化器43设置在容器底部，容器顶部设有密封盖，密封盖中穿设有输入管41和输出管42，输入管41与输出管42位于加湿瓶内的一端均位于加湿液的液面上方，使用时，超声雾化器43启动并发出高频振动，加湿液受到高频振动后产生由细小水滴构成的水雾以及水气，同时从制氧机产生的氧气经过进气管1进入湿化瓶时，与湿化瓶的水雾和水气相互碰撞混合，完成气体的加湿，加湿完毕后的气体在后续进入湿化瓶的气体的挤压作用下通过输出管42进入出气管2中，湿化气体经过出气管2中加热模块5的加热后，完成加温和加湿，进一步提高辅助患者呼吸时，患者的舒适性。

上述过程中，由于机械运行的随机误差，对气体的加热程度和加湿程度随着上述误差而产生变动，当变动导致气体湿度和温度超出患者需求范围时，会导致患者不适，为此，超声雾化器43与控制模块8电连接，控制模块8指令超声雾化器43的运行功率，同时，控制模块8电连接有检测模块，检测模块设置于出气管2中并用于检测出气管2中的温度数据t和湿度数据h，检测模块与控制模块8电连接并将t和h上传至控制模块8中，控制模块8预先输入有温度阈值范围和湿度阈值范围，温度阈值范围为25≤t≤35，60≤h≤90，本实施例中，检测模块包括温度探测器和湿度探测器，并分别用于探测温度湿度数据然后将数据以每秒一次的频率上传至控制模块8中，即气体温度大于等于25℃，小于等于35℃，当温度探测器上传的温度超过35℃时，控制模块8降低电热丝52的功率，当上传的温度数据低于25℃时，控制模块8提高电热丝52的功率；同样地，当湿度探测器上传的湿度数据超过90％时，控制模块8降低超声雾化器43的功率，当上传的湿度数据低于60％时，控制模块8提高超声雾化器43的功率；通过设置检测模块对气体的温湿度进行探测并将检测模块上传至控制模块8，并使控制模块8根据上传的数据和阈值范围调整加热模块5和加湿模块4的运行功率，避免了加热加湿过程中，气体的温湿度超出患者所需，导致患者不适的情况出现。

为照顾病房中实际使用时，患者连接出气管2后的同时进行活动，需要出气管2的长度留有一定冗余以应对患者连接部随身体运动时对出气管2的拉扯，长度冗余会导致出气管2较长，而由于病房内温度为防止伤口恶化以及人体舒适性，有时会设定在较低值，升温湿化后的气体在较长的出气管2内运动时，且出气管2暴露在温度较低的环境时，气体中水气有概率液化凝结，液化后形成的液滴较大并进入患者气管后，容易引起患者不适，因此需要引入水雾拦截手段，为此，出气管2中设置有水雾拦截板7，水雾拦截板7中设置有开孔，使用过程中，当完成升温和湿化的气体在出气管2中流动，且其中的水气部分液化为水雾颗粒时，与水雾拦截板7相撞，气体以及随气体运动的气态水气，还有不会显著影响呼吸体验的较小的水雾颗粒经过碰撞后继续运动并通过开孔进入水雾拦截板7后方的出气管2中，而会对呼吸造成显著影响的较大的液体在碰撞后会附着于水雾拦截板7上，通过设置水雾拦截板7，使得气体在运动过程中将液化形成的较大的液滴颗粒留在水雾拦截板7上，避免较大的水雾颗粒随气体运动至患者中，影响患者的使用体验；

上述结构中，主要通过开孔完成气体流过水雾拦截板7，开孔的面积较为固定，当开孔面积设置为大于所需，气体中液滴颗粒数量超过水雾拦截板7的拦截能力时，导致水雾拦截板7无法较为充分的拦截较大的液滴颗粒，当开孔面积设置为小于所需时，开孔的通气量较低，导致整个气道湿化装置单位时间内输出的气体数量较少，无法满足患者的呼吸需求，为平衡患者的呼吸需求和对液滴的拦截能力，水雾拦截板7的一侧设置有调节板71，调节板71位于初始位置时下沿与开孔上沿对齐设置，开孔的纵向尺寸为a；本实施例中，水雾拦截板7为圆柱型，圆柱型水雾拦截板7的外径等于出气管2的内径，开孔为圆形，开孔直径为a，调节板71位于水雾拦截板7一侧的开孔上方的部分，并可沿水雾拦截板7表面滑动，调节板71为边长为a的正方形，调节板71的侧边分别与开孔侧边缘对齐，此时调节板71向下滑动至下沿与开孔上沿对齐时，调节板71可完全遮蔽开孔，同时，调节板71与控制模块8电连接，控制模块8指令滑动板向下滑动至距离初始位置距离b的位置处，其中，b＝[1/80(d-45)+1/4]×a，d＝h-t，d代表了湿度和温度的差值，当湿度越高，温度越低时，其中的水气有较大概率凝结为液滴颗粒，需要水雾拦截板7提高拦截能力，此时d值较大，b值较大，当h和t的值在阈值范围内使d值达到最大时，d＝65，b＝0.5a，此时控制模块8指令调节板71向下运动至距离初始位置0.5a的位置处，此时调节板71遮蔽开孔面积的一半，配合水雾拦截板7进一步拦截气体中的液滴颗粒；

当湿度越低，温度越高时，其中的水气凝结为液滴颗粒的概率较小，当h和t的值在阈值范围内使d值达到最小时，d＝25，b＝0，此时控制模块8指令调节板71返回并停留在初始位置，此时开孔的面积未被遮蔽，单位时间内通过气体的量最多，使得水雾拦截板7对气体通过的阻碍作用降至最低，降低无法满足患者的呼吸需求情况的出现概率；

通过设置在水雾拦截板7上滑动的调节板71，并使控制模块8根据湿度数据和温度数据的差值调节调节板71对水雾拦截板7上开孔的遮蔽程度，使得在水雾颗粒形成概率较高时提高对水雾的拦截能力，在形成概率较低时提高通气流量，保证患者的呼吸顺畅程度，兼顾了水雾拦截能力和患者的呼吸顺畅程度。

上述过程中，由于需要气道湿化装置辅助呼吸的部分患者意识清醒程度较低，有概率无意识中做出剧烈动作导致出气管2随之剧烈移动，当出气管2在动作的影响下不断加速至较大速度时，或者持续运动至相对原位置距离较大时，有概率导致出气管2从加湿模块4上脱落，此时在出气管2达到较大速度或进行较大距离的位移前，对出气管2进行限制，为此，还包括固定组件6，固定组件6包括容纳孔62，出气管2穿设于容纳孔62中，实际使用时，固定组件6的一侧设置有用于与外部结构可拆卸连接的连接器，本实施例中，连接器为可夹在病床栏杆上的夹具，当患者带动出气管2进行加速时，出气管2与容纳孔62内壁抵接，容纳孔62内壁限制出气管2的进一步运动或加速，防止出气管2到达较大速度或运动较大的距离，降低出气管2从加湿模块4上脱落的概率；通过设置容纳孔62，使得出气管2在患者无意识剧烈动作下到达较大的速度或者较大的运动距离前，对出气管2进行限制，降低出气管2从加速模块上脱落的概率

上述过程中，容纳孔62面积较为固定，当容纳孔62的面积设置为较大时，有概率无法在出气管2达到较大速度或进行较大距离的位移前完成对出气管2进行限制，当容纳孔62的面积设置得过小时，会对出气管2施加过多的限制，使得患者无法佩戴气道湿化装置的同时正常做出动作，为此，检测模块还用于检测出气管2的速度并将速度数据v上传至控制模块8，容纳孔62内壁设有遮蔽板61，遮蔽板61用于遮蔽容纳孔62，控制模块8与固定组件6电连接并控制容纳孔62的面积，本实施例中，遮蔽板61为容纳孔62周围位置处设置的类似快门的若干个叶瓣状薄片，每个薄片在控制模块8的驱动下与容纳孔62的一侧的部分面积重合或脱离，同时，控制模块8预先输入有标准面积S0，本实施例中，S0的值和容纳孔62的面积值相等，且此时遮蔽板61的位置为标准位置，控制模块8根据加速度数据v降低容纳孔62的面积S，其中，0≤v≤2，S＝S₀×[1/(1/2v+1)]，当v较低时，1-1/(1/2v+1)的值较大，容纳孔62未被遮蔽的面积S较大，当v到达最小值0时，S和S0相等，此时控制模块8使遮蔽板61运动并保持在标准位置，容纳孔62对出气管2的限制程度较小，即可使患者在清醒状态做出正常且较缓的动作时，减少此时对出气管2和患者的运动的限制，当v值不断升高时，控制模块8驱动遮蔽板61进入容纳孔62的一侧的部分面积并与之重合，1-1/(1/2v+1)的值不断变小，容纳孔62未被遮蔽的面积S较小，当v达到上限2时，S＝1/2S₀，即此时容纳孔62未被遮蔽的面积仅有原面积的一半，未遮蔽面积较小，即当患者在不清醒状态下做出较为剧烈的动作时，提高对出气管2的限制程度，降低出气管2在患者不清醒，动作较为剧烈时脱落的概率；

通过在容纳孔62的一侧设置遮蔽板61，并使遮蔽板61在控制模块8的指令下对容纳孔62进行不同程度的遮蔽，使得固定组件6在患者清醒，动作较缓时减少此时对出气管2和患者的运动的限制，在患者意识较为不清醒，动作较为剧烈时提高对出气管2的限制程度，降低此时出气管2脱落的概率，保证了出气管2固定效果的同时兼顾了患者需要时的运动范围。

实际使用时，患者有时需要长时间的气道辅助呼吸，长时间使用后，会发生湿化液用完等情况，此时需要更换气道湿化装置，然而整个装置的更换需要将出气管2从患者身上拆下，再将新的气道湿化装置的出气管2重新穿刺入患者体内，较为不便且感染风险大，为提高操作简易度，出气管2远离调温模块的一端可拆卸连接有插入管3，插入管3与出气管2螺纹连接，固定组件6套设于插入管3外，本实施例中，插入管3一端设有螺纹，出气管2靠近螺纹的一端设有螺母，插入管3和出气管2通过螺纹和螺母配合完成拆装，需要更换气道湿化装置时，将出气管2从插入管3上拆下，随后将新的气道湿化装置的出气口螺母于插入管3连接，完成快速拆装，且拆装过程中，插入管3维持在患者体内，同时，为避免插入管3和出气管2的连接处在扯动过程中断开，固定组件6套设于插入管3外，拉扯时，插入管3和固定组件6的抵接点位于插入管3中段，避免连接点承受拉力。

上述过程中，由于进气管1为较为细长的管状结构，进气管1有概率由于布置不当而放置在具有热交换能力的设备或结构周围，导致进气管1中的某一段温度异常，当异常发生时，需要系统对此异常进行即时检测，并将检测结果告知操作人员，而上述结构中，仅有一个检测模块对温度进行检测，无法对气管的每一段进行覆盖，为此，出气管2中均匀设有若干检测模块，若干个检测模块用于探测自身周围的温度t和湿度h，若干个检测模块分别将若干温度数据t1、t2...tn和若干湿度数据h1、h2...hn上传至控制模块8，同时，出气管2外壁配合若干检测模块均匀设置有若干报警灯，若干检测模块和若干报警灯一一对应设置；

本实施例中，检测模块共有十个，检测模块均匀设置在出气管2和插入管3中，每个检测模块都包括温度探测器和湿度探测器，同时，进气管1外壁设置有十个报警灯，每个报警灯在进气管1上的轴向位置和检测模块在进气管1上的轴向位置一致，每个报警灯和控制模块8电连接，同时，控制模块8为每个报警灯和检测模块编号，处于统一轴向位置的检测模块和报警灯的编号相同，使用时，若干检测模块将数据以每秒一次的频率上传至控制模块8，控制模块8分别将若干温度数据和若干湿度数据与阈值进行对比，当某个数据超过阈值时，控制模块8读取上传此异常数据的检测模块的编号，并指令同编号的报警灯亮起，此时作业人员可通过观察报警灯亮起的位置，判断出气管2或插入管3中哪一段温度异常，并检测此部分进气管1的布设位置是否会对气体温度造成影响，并做出处理；

通过设置若干个检测模块，并和若干个检测模块一一对应设置报警灯，同时使控制模块8根据若干检测模块的数据的判断结果使对应位置报警灯亮起，使得作业人员可根据报警灯亮起的位置判断气体温度异常的位置，并及时判断出气管2或插入管3中某段的设置位置是否会对气体温度造成影响，最后根据判断结果做出处理，完成了出气管2或插入管3中某段发生温度异常时对作业人员的及时提醒。

同时，上述过程中，控制模块8通过检测模块对温度进行检测，随后通过湿度和温度的差值计算调节板71的滑动位置，因此温度获取的准确性对调节板71的滑动位置，以及水雾拦截板7的调节准确性有显著影响，而由于管内气体温度受室温和加热模块5的随机变动，处于不断变化过程中，且在较为细长的管状结构中，不同进气管1位置中的气体温度不同，需要根据设立的多个采样点，且湿度不同，在上述温度不断变化的过程中，当某个检测模块周围湿度较大时，温度的变化被水气吸收，温度变化不明显，因此周围湿度较大的检测模块上传的温度数据对实际温度的反应程度较低，因此需要对若干气体温度数据进行综合计算以准确获取温度，为此，控制模块8根据若干检测模块上传的温度数据t₁、t₂...t_n和若干湿度数据h₁、h₂...h_n计算修正温度数据t_z，并根据修正温度数据计算d值；

其中，t_z通过对若干温度数据进行加权平均计算的方式计算得出，t_z＝(C₁×t₁+C₂×t₂+...+C_n×t_n)/(C₁+C₂+...+C_n)，式中的各C值，即C_x为各温度数据根据湿度数据计算得出的权数，C值的具体计算方式为C_x＝h_x-2(h_x-h_j)/(h₁+h₂+...+h_n)，h_j＝(h₁+h₂+...+h_n)/n，x＝1、2、...、n，h_j为若干个h值的均值，当某个检测模块周围的湿度值较高时，代表其周围湿度对温度检测的影响受湿度影响较大，因此要降低湿度较大的检测模块上传的温度数据在加权平均计算中的权重，具体地，当此温度数据t_x对应的湿度数据h_x较大，超过湿度平均值h_j时，(h_x-h_j)为正数，h_x-2(h_x-h_j)小于原湿度数据h_x，此温度数据对应的权数C_x相应下降，此时周围湿度较高的检测模块上传的温度数据在加权平均计算时的权数C_x较小；

相应地，当某个检测模块周围的湿度值较低时，代表其周围湿度对温度检测的影响受湿度影响较小，因此要提升湿度较大的检测模块上传的温度数据在加权平均计算中的权重，具体地，当此温度数据t_x对应的湿度数据h_x较小，低于湿度平均值h_j时，(h_x-h_j)为负数，h_x-2(h_x-h_j)大于原湿度数据h_x，此温度数据对应的权数C_x相应上升，此时周围湿度较高的检测模块上传的温度数据在加权平均计算时的权数C_x较大；

通过设置若干检测模块，并使控制模块8根据若干检测模块上传的温度数据和湿度数据进行加权平均计算，降低了湿度较低部分的温度在计算中的权重，降低了湿度对温度变化过程中对温度测量的影响，并顺带提高了调节板71运动位置与实际情况的符合程度。

为保证出气管2和插入管3在被拉扯以及被固定组件6固定时有一定形变能力以抵消运动时的动能，出气管2和插入管3均有医用弹性材质构成，本实施例中，医用弹性材料为TPU材料。

为方便使用者对温度，湿度和加湿模块4运行功率进行查看，还包括控制面板，控制面板与控制模块8电连接，控制面板用于显示温度数据t和湿度数据h，在一些较优的实施例中，控制模块8上设置有按钮，按钮用于手动调节

本发明的工作原理及使用流程：

气道湿化装置设置在制氧机和患者之间，气体从制氧机中流出后，经过进气管1进入加湿模块4中，加湿模块4中超声雾化器43启动并发出高频振动，加湿液受到高频振动后产生由细小水滴构成的水雾以及水气，同时从制氧机产生的氧气经过进气管1进入湿化瓶时，与湿化瓶的水雾和水气相互碰撞混合，完成气体的加湿，加湿模块4产生水气并使水气和气体混合，随后气体经过加热模块5的升温后，完成气体的加温和加湿，处理后的气体通过出气管2进入患者的呼吸系统中，提高了患者的辅助呼吸的舒适度

控制模块8根据湿度数据指令超声雾化器43的运行功率，同时根据温度数据指令加热器的运行功率；

当完成升温和湿化的气体在出气管2中流动，且其中的水气部分液化为水雾颗粒时，其中的水气部分液化为水雾颗粒时，与水雾拦截板7相撞，气体以及随气体运动的气态水气。

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，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，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，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种可控温的气道湿化装置，其特征在于：包括依次首尾连接的进气管、加湿模块和出气管，所述出气管中设置有加热模块，所述出气管与患者气管连接，还包括控制模块，所述控制模块分别与加湿模块和调温模块电连接，并指令加湿模块和调温模块的运行功率；

所述控制模块电连接有检测模块，所述检测模块设置于出气管中并用于检测出气管中的温度数据t和湿度数据h，所述检测模块与控制模块电连接并将t和h上传至控制模块中；

所述出气管中设置有水雾拦截板，所述水雾拦截板中设置有开孔，所述水雾拦截板的一侧设置有调节板，所述调节板位于初始位置时下沿与开孔上沿对齐设置，所述开孔的纵向尺寸为a，所述调节板用于通过滑动对开孔进行遮蔽，所述调节板与控制模块电连接，所述控制模块指令滑动板向下滑动至距离初始位置距离b的位置处；

其中，20≤t≤30，60≤h≤90，b＝[1/80(d-45)+1/4]×a，d＝h-t。

2.根据权利要求1所述的一种可控温的气道湿化装置，其特征在于：还包括固定组件，所述固定组件包括容纳孔，所述出气管穿设于容纳孔中，所述检测模块还用于检测出气管的速度并将速度数据v上传至控制模块，所述容纳孔内壁设有遮蔽板，所述遮蔽板用于遮蔽容纳孔，所述控制模块与固定组件电连接并控制容纳孔的面积，所述控制模块预先输入有标准面积S0，所述控制模块根据加速度数据v降低容纳孔的面积S；

其中，0≤v≤2，S＝S₀×[1-1/(1/2v+1)]。

3.根据权利要求1所述的一种可控温的气道湿化装置，其特征在于：所述加热模块包括设置在出气管内壁的防水导热块，所述防水导热块中埋设有电热丝，所述电热丝与控制模块电连接，所述控制模块指令电热丝的运行功率。

4.根据权利要求1所述的一种可控温的气道湿化装置，其特征在于：所述加湿模块包括输入管，输出管和盛有加湿液的加湿瓶，所述输入管与进气管连通，所述输出管与出气管连通，所述加湿瓶底部设置有超声雾化器，所述超声雾化器与控制模块电连接，所述控制模块指令超声雾化器的运行功率。

5.根据权利要求2所述的一种可控温的气道湿化装置，其特征在于：所述出气管远离调温模块的一端可拆卸连接有插入管，所述插入管与出气管螺纹连接，所述固定组件套设于插入管外。

6.根据权利要求1所述的一种可控温的气道湿化装置，其特征在于：所述控制模块根据湿度数据h提升温度。

7.根据权利要求1所述的一种可控温的气道湿化装置，其特征在于：所述出气管中均匀设有若干检测模块，若干所述检测模块用于探测自身周围的温度t和湿度h，若干所述检测模块分别将若干温度数据t₁、t₂...t_n和若干湿度数据h₁、h₂...h_n上传至控制模块，所述控制模块预先输入有温度阈值t₀和湿度阈值h₀，所述出气管外壁配合若干检测模块均匀设置有若干报警灯，若干所述检测模块和若干报警灯一一对应设置，所述控制模块分别将若干温度数据和若干湿度数据与阈值进行对比，当某个数据超过阈值时，所述控制模块指令与发出此数据的检测模块对应设置的报警灯亮起。

8.根据权利要求7所述的一种可控温的气道湿化装置，其特征在于：所述控制模块根据若干温度数据t₁、t₂...t_n和若干湿度数据h₁、h₂...h_n计算修正温度数据tz，并根据修正温度数据计算d值；

其中tz＝(C₁×t₁+C₂×t₂+...+C_n×t_n)/(C₁+C₂+...+C_n)，C_x＝h_x-2(h_x-h_j)/(h₁+h₂+...+h_n)，h_j＝h₁+h₂+...+h_n/n，x＝1、2、...、n。

9.根据权利要求1所述的一种可控温的气道湿化装置，其特征在于：所述出气管和插入管均TPU材料构成。

10.根据权利要求1所述的一种可控温的气道湿化装置，其特征在于：还包括控制面板，所述控制面板与控制模块电连接，所述控制面板用于显示温度数据t和湿度数据h。