CN215780669U - 一种呼吸支持设备自动控氧系统以及联合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种呼吸支持设备自动控氧系统以及联合系统。一种呼吸支持设备自动控氧系统，包括检测模块、控制模块、输气装置和制氧装置；所述检测模块、所述输气装置、所述制氧装置分别与所述控制模块连接；所述检测模块，用于检测待检对象的氧气含量，并将氧气含量数据发送到所述控制模块中；所述控制模块，为呼吸支持设备内置控制模块，用于根据所述氧气含量数据向所述制氧装置发送增大或减小制氧量的指令，同时驱动输气装置正常运行；所述制氧装置，用于制造氧气，并将制造的氧气通过所述输气装置输出。使用检测模块检测待检对象的氧浓度，进而使用具有控氧能力的制氧装置完成相应的需求氧气量的生成和输出，方便快捷。

Description

一种呼吸支持设备自动控氧系统以及联合系统

技术领域

本实用新型涉及呼吸支持领域，尤其涉及一种呼吸支持设备自动控氧系统以及联合系统。

背景技术

目前的高流量氧疗仪产品主要是医用类产品，对于一些症状较轻的使用者，住院治疗会产生高额的费用，和占用不必要的医疗资源，所以家用高流量湿化氧疗仪是市场的一个方向和趋势，会越来越多的服务于家用客户。

对于家用高流量湿化氧疗仪来讲，针对一定的需求输出一定量的氧气是一个很重要的功能，通过含有一定浓度氧的温热、湿润的气体输出到用户，来提高用户的血氧含量，有益人体健康。对于家用高流量湿化氧疗仪来讲，使用的环境主要是家庭，在家庭使用中，供氧的一般都是家用制氧机。而家用高流量湿化氧疗仪的体积一般比较小，受限于结构、成本及功能，很多家用产品都没有配备控氧阀门，一般氧浓度只有监测功能，而没有控制功能。

申请号为CN201910746034.8的专利文献公开了一种呼吸支持设备氧浓度控制系统，包括体征信息采集单元、控制单元以及空氧混合单元。但还是没有能够有效解决上述问题。

因而现有的呼吸支持设备的控氧系统存在不足，还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种呼吸支持设备自动控氧系统以及联合系统，能够根据不同的供氧需求，控制输气的氧浓度和流量。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种呼吸支持设备自动控氧系统，包括检测模块、控制模块、输气装置和制氧装置；所述检测模块、所述输气装置、所述制氧装置分别与所述控制模块连接；

所述检测模块，用于检测待检对象的氧气含量，并将氧气含量数据发送到所述控制模块中；

所述控制模块，为呼吸支持设备内置控制模块，用于根据所述氧气含量数据向所述制氧装置发送增大或减小制氧量的指令，同时驱动输气装置正常运行；

所述制氧装置，用于制造氧气，并将制造的氧气通过所述输气装置输出。

优选的所述的呼吸支持设备自动控氧系统，所述控制模块与所述制氧装置之间通过有线或无线通信方式连接。

优选的所述的呼吸支持设备自动控氧系统，所述检测模块为血氧检测器。

优选的所述的呼吸支持设备自动控氧系统，所述输气装置包括涡轮和输气管，所述输气管包括第一进气口、第二进气口和出气口，第一进气口与所述涡轮的输气口连接，所述第二进气口与所述制氧装置的输气口连接；所述涡轮与所述控制模块连接。

优选的所述的呼吸支持设备自动控氧系统，还包括氧气浓度检测器，与所述控制模块连接，装设在所述第二进气口附近输气管内，用于检测输送的氧气浓度和流量。

优选的所述的呼吸支持设备自动控氧系统，所述制氧机对外输出氧气的需求氧浓度公式为：

其中，

为需求氧浓度；Flow_c为涡轮的输出初始流量；

为当前氧浓度；

为制氧装置输出的氧流量。

一种呼吸支持设备联合系统，包括呼吸支持设备，所述呼吸支持设备通过有线或无线通信线路与制氧机通信连接，所述制氧机制备需求氧浓度的氧气；所述制氧机的输气管接入所述呼吸支持设备的输气管，共同对外输气。

相较于现有技术，本实用新型提供的一种呼吸支持设备自动控氧系统以及联合系统，具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的自动控氧系统，使用检测模块检测待检对象的氧浓度，进而使用具有控氧能力的制氧装置完成相应的需求氧气量的生成和输出，同时控制模块和检测模块可以使用呼吸支持设备上集成的现有装置，方便快捷，不需要增加太多成本；

2、本实用新型提供的联合系统，使用呼吸支持设备与制氧机进行联动，完美实现氧气输送的自动控制，方便快捷，不需要增加太多成本。

附图说明

图1是本实用新型提供的自动控氧系统的结构框图；

图2是本实用新型提供的联合系统的示意图；

图3是本实用新型提供的自动控氧方法的流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本领域技术人员应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述是本实用新型的示例性和说明性的具体实施例，不意图限制本实用新型。

本文中术语“包括”，“包含”或其任何其他变体旨在覆盖非排他性包括，使得包括步骤列表的过程或方法不仅包括那些步骤，而且可以包括未明确列出或此类过程或方法固有的其他步骤。同样，在没有更多限制的情况下，以“包含...一个”开头的一个或多个设备或子系统，元素或结构或组件也不会没有更多限制，排除存在其他设备或其他子系统或其他元素或其他结构或其他组件或其他设备或其他子系统或其他元素或其他结构或其他组件。在整个说明书中，短语“在一个实施例中”，“在另一个实施例中”的出现和类似的语言可以但不一定都指相同的实施例。

除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。

请参阅图1，本实用新型提供一种呼吸支持设备自动控氧系统，包括检测模块1、控制模块2、输气装置3和制氧装置4；所述检测模块1、所述输气装置3、所述制氧装置4分别与所述控制模块2连接；

所述检测模块1，用于检测待检对象的氧气含量，并将氧气含量数据发送到所述控制模块2中；进一步的，在本实施例中，所述检测模块1优选为血氧检测器，当然在其他实施例中或针对不同的检测对象时可以使用不同的检测器件，例如要检测一定空间的氧浓度，就可以使用一般的氧浓度检测器即可，本实用新型不做限定。

所述控制模块2，为呼吸支持设备内置控制模块，用于根据所述氧气含量数据向所述制氧装置4发送增大或减小制氧量的指令，同时驱动输气装置正常运行；进一步的，在本实施例中所述控制模块2为MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)，或者是一个装置的控制装置，例如是呼吸支持设备内置的中控模块，当然也可能是MCU，与前述的单独的MCU的相比区别为内置在一个呼吸支持设备内部；所述呼吸支持设备优选为高流量氧疗仪，在本实施例中所述高流量。此处应当说明的是，所述制氧量包括氧浓度和氧流量。

所述制氧装置4，用于制造氧气，并将制造的氧气通过所述输气装置3输出。优选的，所述制氧装置4为制氧机，所述制氧机本身的控制系统将不做自动运行调节，通过接收所述控制模块2输出的指令，制造控制模块2需求的氧气量；在进一步的实施例中，所述控制模块2为呼吸支持设备的内置中控模块，即具体的运行方法是：所述制氧机通过无线或有线通信与所述呼吸支持设备连接，所述呼吸支持设备将氧气量需求通过通信方式传输到所述制氧机中，所述制氧机根据所述氧气量需求制备氧气并输出。

相应的，请参阅图3，本实用新型提供一种呼吸支持设备自动控氧方法，使用所述的呼吸支持设备自动控氧系统，包括步骤：

获取待检对象的当前氧浓度，根据待检对象的预设氧浓度与所述当前氧浓度之间的大小关系，确定供氧需求；

根据所述供氧需求，输出预定氧浓度的气流。

作为优选方案，本实施例中，根据所述供氧需求，输出预定氧浓度的气流，具体包括步骤：

当预设氧浓度大于当前氧浓度，则增大供氧需求；

当预设氧浓度小于当前氧浓度，则减小供氧需求。

作为优选方案，本实施例中，在每次调整完供氧需求后，间隔预定时间后检测待检对象的当前氧浓度。

作为优选方案，本实施例中，所述输气装置3包括涡轮31和输气管32，所述输气管32 包括第一进气口、第二进气口和出气口，第一进气口与所述涡轮31的输气口连接，所述第二进气口与所述制氧装置4的输气口连接；所述涡轮31与所述控制模块连接。所述第二进气口为防漏气嘴涉及，即实现当制氧装置4的输气口接入时可以通气，当所述制氧装置4的输气口不接入时就闭合，不通气；前述功能结构使用本领域常用的设置即可，本实用新型不做限定。还包括氧气浓度检测器，与所述控制模块2连接，装设在所述第二进气口附近输气管32 内，用于检测输送的氧气浓度和流量。优选的，所述氧浓度检测器内置于呼吸支持设备中，用于将检测数据发送到所述控制模块2中，辅助控制模块2实现对呼吸支持设备以及制氧装置4的联动控制。

具体的，本实用新型提供的自动控氧系统在运用所述自动控氧方法时的运行原理包括：

一、预设氧浓度模式。在本实用新型中家用高流量湿化氧疗仪的硬件中选用的氧浓度传感器是一款既可以测试氧浓度又可以测试氧流量的氧浓度传感器，目前市面上的家用制氧机的流量一般为0-10L。首先确定当前家用高流量湿化氧疗仪的预设流量，即涡轮31的初始流量Flow_c的大小，并设置所需要达到的需求氧浓度

并打开制氧机开始制氧，随便给出一个初始氧流量，氧浓度传感器测出当前制氧机输出氧气的当前氧浓度

因为制氧机输出的不可能是100％的纯氧，并根据下面的公式来计算该氧浓度大小下所需制氧机提供的需求氧流量

其中，

为需求氧浓度；Flow_c为涡轮31的输出初始流量；

为当前氧浓度；

为制氧装置4输出的氧流量。将其他参数代入其中，即可求出需求氧流量。经过计算得出需求氧流量的大小后，由家用高流量湿化氧疗仪通过通信串口线将此数据发送给制氧机，制氧机工作并输出相应的氧流量。由于家用制氧机的氧流量最多只能输出10L的氧流量，所以很有可能如果家用高流量湿化氧疗仪的初始流量Flow_c比较大，而此时的预设氧浓度

也比较大，那就会出现计算后得出的

的大小超过10L，则此时家用高流量湿化氧疗仪自动控制预设流量以5L的步长向下递减，每减5L的设置流量则重新计算所需的氧流量，直到计算的氧流量在家用制氧机的供氧流量范围之内。当氧浓度预设值为100％时，则允许氧浓度向下偏移5％-8％，因为制氧机不可能输出100％的纯氧。

二、预设使用者血氧饱和度指标。在此模式下，首先预设需要的使用者的血氧饱和度指标，确定家用高流量湿化氧疗仪的输出流量以及家用制氧机的输出氧流量，实时监测氧浓度以及使用者的血氧饱和度。当家用高流量湿化氧疗仪的氧浓度监测值趋于稳定后，监测此时使用者的血氧饱和度，当使用者的血氧饱和度在10分钟内(时间可根据需要设置)内仍未到达血氧饱和度的预设值，则家用高流量湿化氧疗仪通过串口线向制氧机发送增加氧流量的请求，制氧机接到请求后每次以2L的步长往上递增输出氧流量。当家用制氧机的输出氧流量达到最大值10L后，通过检测仍未达到预设血氧饱和度，则家用制氧机向家用高流量湿化氧疗仪发出已达到最大值的指令信息。此时则控制家用高流量湿化氧疗仪的设置输出流量每次以 5L的步长进行递减，进一步增大输送到使用者端气体的氧浓度含量，进而提高使用者的血氧饱和度，达到预设值。

请参阅图2，本实用新型还提供一种呼吸支持设备联合系统，呼吸支持设备通过有线或无线通信线路与制氧机通信连接，所述制氧机根据所述呼吸支持设备的供氧需求制备需求氧浓度的氧气；所述制氧机的输气管32接入所述呼吸支持设备的输气管32，共同对外输气。具体的操作流程与所述自动控氧系统一致，此处不做赘述，能够实现的有益效果为：对于家用高流量湿化氧疗仪而言，一般是连接着家用制氧机进行氧疗使用，自己本身一般不配备自动氧阀进行氧流量的调节。本实用新型通过把家用高流量湿化氧疗仪作为上位机，家用制氧机作为下位机，选择一种通讯方式来实现上下位机的通讯，通过设置使用者的预期血氧参数或者氧浓度，来实时的调节家用高流量湿化氧疗仪的设置流量以及家用制氧机的输出氧流量，从而有效的控制当前输出到使用者端气体的氧浓度，进而提高使用者的血氧指标或达到预设氧浓度，满足使用者的使用需要，达到更好的使用效果。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种呼吸支持设备自动控氧系统，其特征在于，包括检测模块、控制模块、输气装置和制氧装置；所述检测模块、所述输气装置、所述制氧装置分别与所述控制模块连接；

所述检测模块，用于检测待检对象的氧气含量，并将氧气含量数据发送到所述控制模块中；

所述控制模块，为呼吸支持设备内置控制模块，用于根据所述氧气含量数据向所述制氧装置发送增大或减小制氧量的指令，同时驱动输气装置正常运行；

所述制氧装置，用于制造氧气，并将制造的氧气通过所述输气装置输出。

2.根据权利要求1所述的呼吸支持设备自动控氧系统，其特征在于，所述控制模块与所述制氧装置之间通过有线或无线通信方式连接。

3.根据权利要求1所述的呼吸支持设备自动控氧系统，其特征在于，所述检测模块为血氧检测器。

4.根据权利要求1所述的呼吸支持设备自动控氧系统，其特征在于，所述输气装置包括涡轮和输气管，所述输气管包括第一进气口、第二进气口和出气口，第一进气口与所述涡轮的输气口连接，所述第二进气口与所述制氧装置的输气口连接；所述涡轮与所述控制模块连接。

5.根据权利要求4所述的呼吸支持设备自动控氧系统，其特征在于，还包括氧气浓度检测器，与所述控制模块连接，装设在所述第二进气口附近输气管内，用于检测输送的氧气浓度和流量。

6.一种呼吸支持设备联合系统，其特征在于，包括呼吸支持设备，所述呼吸支持设备通过有线或无线通信线路与制氧机通信连接，所述制氧机根据权利要求1-5任意一项所述的一种呼吸支持设备自动控氧系统制备需求氧浓度的氧气；所述制氧机的输气管接入所述呼吸支持设备的输气管，共同对外输气。

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