一种呼吸湿化治疗仪的制作方法

1.本发明涉及治疗仪器领域，具体涉及一种呼吸湿化治疗仪。


背景技术：

2.现今，随着社会的进步，为了满足呼吸疾病患者的需求，出现了可以居家使用的呼吸湿化治疗仪，人们无需去医院就可以使用该呼吸湿化治疗仪，该呼吸湿化治疗仪的出现提高了人们生活的舒适性和便利性，节约了医疗成本，但是，现今的呼吸湿化治疗仪由于氧气与空气混合后的气体流量和氧浓度不稳定，导致呼吸湿化治疗仪的使用效果不够好。此外，人们在使用呼吸湿化治疗仪的过程中，人们可能会由于没有及时为加湿器的容器补充水，导致加湿器中的容器水量不足，会影响呼吸湿化治疗仪的使用效果。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种呼吸湿化治疗仪，该呼吸湿化治疗仪输出的气体氧浓度稳定，输出的气体湿度和温度合适，提高了呼吸湿化治疗仪的使用效果。
4.本发明采用如下技术方案实现：
5.一种呼吸湿化治疗仪，包括气体混合装置、气体加湿装置和气体输出装置，所述气体混合装置、气体加湿装置和气体输出装置依次连接；所述气体混合装置包括氧气输入装置、空气输入装置、气体混合室、处理器和出气管道，所述氧气输入装置、空气输入装置和出气管道均与气体混合室连通，所述氧气输入装置上设置有用于控制氧气流量的比例阀，所述出气管道上设置有流量传感器和氧浓度传感器，所述气体混合室内部设置有搅拌装置，所述气体加湿装置包括加热装置和容器，所述加热装置用于加热容器内部的液体，所述气体输出装置包括加温管，所述加温管与容器内部连通，所述气体加湿装置包括红外水位检测装置，所述红外水位检测装置通过检测容器不同高度位置的红外反射率去判断容器内的水位，所述比例阀、流量传感器、氧浓度传感器和红外水位检测装置均与处理器连接。
6.作为优选，所述氧气输入装置包括第一空间和第二空间，所述第一空间与第二空间连通，所述第一空间与第二空间之间设置有比例阀，所述第一空间上设置有氧气进口，所述第二空间上设置有氧气出口。
7.作为优选，所述氧气输入装置包括氧气压力检测装置，所述第一空间上设置有氧气压力检测通道，所述氧气压力检测通道与第一空间连通，所述氧气压力检测通道用于将氧气通向氧气压力检测装置。
8.作为优选，所述氧气输入装置包括氧气进口元件和过滤元件，所述过滤元件设置在氧气进口元件上，所述过滤元件与氧气进口元件为可拆卸连接，所述氧气进口元件设置在氧气进口上。
9.作为优选，所述氧气进口元件包括前端部、中间部、后端部和氧气通道，所述前端部、中间部和后端部依次连接，所述氧气通道贯穿前端部和中间部，所述中间部侧面设置有
出气口，所述出气口与氧气通道连通，所述过滤元件套设在中间部上且覆盖出气口。
10.作为优选，所述空气输入装置内部设置有温湿度传感器。
11.作为优选，所述红外水位检测装置通过检测容器水位线上方的容器位置和容器水位线下方的容器位置的红外反射率去判断容器内的水位。
12.作为优选，所述红外水位检测装置包括若干个红外发射接收器，红外发射接收器均与处理器通信连接，红外发射接收器用于发射红外到容器上和接收容器反射的红外。
13.作为优选，所述红外水位检测装置包括两个红外发射接收器，其中一个红外发射接收器位于容器水位线上方且不高于容器最高点的高度位置处，另一个红外发射接收器位于容器水位线下方且不低于容器最低点的高度位置处。
14.作为优选，所述容器上设置有进水通道和能够浮在水面上的浮塞；当容器内的水位到达一定高度时，所述浮塞会堵住进水通道。
15.相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明的呼吸湿化治疗仪通过设置有流量传感器和氧浓度传感器，可以检测氧气和空气混合后的气体流量和氧浓度，流量传感器和氧浓度传感器将检测到的数据反馈到处理器，处理器再对比例阀进行调节，起到控制氧气和空气混合后的气体流量和氧浓度的作用，使得氧气与空气混合后的气体流量和氧浓度更加稳定。本发明的呼吸湿化治疗仪通过设置有红外水位检测装置可以通过检测容器不同高度位置的红外反射率去判断容器内的水位，由于容器的红外反射率和容器加入水后的红外反射率是不同的，通过检测容器某一高度位置的红外反射率然后和容器没加入水的红外反射率对比，若两者的红外反射率相同，则容器的水位没有到达该高度位置，若两者的红外反射率不相同，则容器的水位已经到达该高度位置。本发明的呼吸湿化治疗仪应用了加湿器红外水位检测装置后，可以防止呼吸湿化治疗仪中的加湿器水量过少影响加湿效果。本发明的呼吸湿化治疗仪输出的气体氧浓度稳定，输出的气体湿度和温度合适，提高了呼吸湿化治疗仪的使用效果。
附图说明
16.图1为本发明实施例中呼吸湿化治疗仪的示意图。
17.图2为本发明实施例中气体混合装置的正面示意图。
18.图3为本发明实施例中气体混合装置的背面示意图。
19.图4为本发明实施例中氧气输入装置的结构示意图。
20.图5为本发明实施例中进气装置的结构示意图。
21.图6为本发明实施例中进气接头元件安装过滤元件后的示意图。
22.图7为本发明实施例中进气接头元件前方的侧面示意图。
23.图8为本发明实施例中进气接头元件后方的侧面示意图。
24.图9为本发明实施例中空气输入装置的结构示意图。
25.图10为本发明实施例中呼吸湿化治疗仪未安装容器时的左侧示意图。
26.图11为本发明实施例中呼吸湿化治疗仪未安装容器时的右侧示意图。
27.图12为本发明实施例中容器的结构示意图。
28.图13为本发明实施例中容器的立体图。
29.图14为本发明实施例中呼吸湿化治疗仪的电路框图。
30.图15为本发明实施例中限位按键的示意图。
31.图16为本发明实施例中限位按键的局部示意图。
32.附图标记：1、气体混合装置；2、气体加湿装置；3、限位按键；4、氧气输入装置；5、空气输入装置；6、气体混合室；7、加热装置；8、容器；9、外壳；10、第一空间；11、第二空间；12、比例阀；13、氧气进口元件；14、过滤元件；15、前端部；16、中间部；17、后端部；18、氧气通道；19、进气口；20、第一出气口；21、氧气压力检测通道；22、第二出气口；23、第一环状凸起；24、锁紧件；25、弹性垫圈；26、第一密封圈；27、第二密封圈；28、壳体；29、固定件；30、第二环状凸起；31、过滤器；32、空气进口；33、第三空间；34、第四空间；35、温湿度传感器；36、出气管道；37、进水通道；38、红外水位检测装置；39、红外发射接收器；40、安装位；41、底面板；42、背面板；43、左侧面板；44、右侧面板；45、气体接口；46、容纳空间；47、左侧板；48、右侧板；49、第一面板；50、第二面板；51、气体输入管道；52、气体输出管道；53、进水口。
具体实施方式
33.下面结合图1
‑
16对发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。
34.如图1
‑
16所示，本发明实施例提供一种呼吸湿化治疗仪，包括气体混合装置1、气体加湿装置2和气体输出装置，气体混合装置1、气体加湿装置2和气体输出装置依次连接；气体混合装置1包括氧气输入装置4、空气输入装置5和气体混合室6，氧气输入装置4与空气输入装置5均与气体混合室6连通，气体混合室6内部设置有搅拌装置；气体加湿装置2包括加热装置7和容器8，加热装置7用于加热容器8内部的液体；气体输出装置包括加温管，加温管与容器8内部连通。
35.氧气输入装置4用于高压氧气输入装置4，用于提供高压氧气。氧气输入装置4包括第一空间10和第二空间11，第一空间10与第二空间11连通，第一空间10与第二空间11之间设置有比例阀12，比例阀12设置在第一空间10与第二空间11的连通处，通过调节比例阀12可以控制从第一空间10到第二空间11的氧气流量，第一空间10上设置有氧气进口，第二空间11上设置有氧气出口。
36.氧气输入装置4包括氧气进口元件13和过滤元件14，过滤元件14设置在氧气进口元件13上，过滤元件14与氧气进口元件13为可拆卸连接，氧气进口元件13设置在氧气进口上。氧气进口元件13包括前端部15、中间部16、后端部17和氧气通道18，前端部15、中间部16和后端部17依次连接，前端部15、中间部16和后端部17为一体式设置，前端部15设置有进气口19，中间部16侧面设置有第一出气口20，氧气通道18贯穿前端部15和中间部16，进气口19和第一出气口20均与氧气通道18连通，过滤元件14套设在中间部16上且覆盖第一出气口20。氧气进口元件13安装到氧气进口后，前端部15位于第一空间10的外部，中间部16和后端部17位于第一空间10的内部，第一出气口20与第一空间10连通。
37.氧气输入装置4包括氧气压力检测装置，第一空间10上设置有氧气压力检测通道21，氧气压力检测通道21与第一空间10连通，氧气压力检测通道21用于将氧气通向氧气压力检测装置，气体压力检测装置包括压力传感器。氧气通道18贯穿后端部17，后端部17设置有第二出气口22，第二出气口22与气体通道连通；氧气进口元件13安装到氧气进口后，后端部17位于气体压力检测通道内。氧气从氧气进口元件13的进气口19进入氧气通道18后，一方面，气体会从第一出气口20流出，另一方面，氧气会从氧气压力检测通道21流出，氧气压
力检测通道21会将气体通到氧气压力检测装置，氧气压力检测装置用于检测气体的压力值。
38.前端部15和中间部16之间设置有第一环状凸起23，中间部16上套设有锁紧件24，该锁紧件24包括螺母。过滤元件14套设到中间部16后，第一环状凸起23抵住过滤元件14的一端，锁紧件24抵住过滤元件14的另一端，上述结构不但使过滤元件14的拆装方便，而且使过滤元件14的安装得更加稳固。过滤元件14与第一环状凸起23之间和过滤元件14与锁紧件24之间均设置有弹性垫圈25。由于过滤元件14套设到中间部16后，会再套设锁紧件24，然后将锁紧件24旋紧，通过设置有弹性垫圈25，可以防止过滤元件14直接与第一环状凸起23和锁紧件24接触而导致在锁紧的过程中受到损坏，弹性垫圈25起到缓冲的作用，此外，通过设置有弹性垫圈25可以提高过滤元件14两端的密封性，防止气体从过滤元件14两端的缝隙中流出，提升了进气装置的过滤效果。第一环状凸起23靠近过滤元件14的一侧边缘设置有倒角。
39.氧气进口元件13与第一空间10之间设置有第一密封圈26，第一密封圈26套设在前端部15与中间部16之间，通过设置有第一密封圈26，进一步提高了进气装置的密封性。后端部17与气体压力检测通道之间设置有第二密封圈27，第二密封圈27套设在后端部17上，第二密封圈27设置有两个。通过设置有第二密封圈27，进一步提高了进气装置的密封性。
40.氧气输入装置4包括壳体28，第一空间10和第二空间11均位于壳体28内部，氧气进口元件13还包括固定件29，前端部15和中间部16之间设置有第二环状凸起30；氧气进口元件13安装到氧气进口后，固定件29与壳体28固定连接后与第二环状凸起30抵接，防止氧气进口元件13从氧气进口处掉落。固定件29上设置有槽口，固定件29通过槽口套设在氧气进口元件13上，氧气进口元件13安装到氧气进口后，固定件29的两侧通过螺丝固定在壳体28上。
41.第二空间11内部设置有过滤器31，过滤器31具有对氧气过滤和减压的作用。
42.空气输入装置5用于提供空气。空气输入装置5包括空气进口32、空气出口、第三空间33和第四空间34，空气进口32和空气出口均设置在第三空间33上，空气出口与第四空间34连接。第三空间33呈c形状设置，空气进口32设置在第三空间33c形状的首端，空气出口设置在第三空间33c形状的末端。第三空间33内部设置有温湿度传感器35，温湿度传感器35设置在第三空间33c形状的中间。
43.搅拌装置包括电机和扇叶，扇叶设置在电机上。氧气和空气进入到气体混合室6后，在电机和扇叶的配合作用下，将氧气和空气搅拌混合。
44.气体混合装置1包括处理器和出气管道36，出气管道36与气体混合室6连通，出气管道上设置有流量传感器和氧浓度传感器，比例阀12、流量传感器和氧浓度传感器均与处理器连接，该处理器型号为stm32f429igt6。
45.容器8上设置有进水通道37和能够浮在水面上的浮塞；当容器8内的水位到达一定高度时，浮塞会堵住进水通道37。进水通道37位于容器8内部，容器8上设置有进水口53，进水口53与进水通道37连通。容器8具有正常使用时的水位线，当容器8内的水位到达水位线时，浮塞会堵住进水通道37，当容器8内的水位下降，浮塞下降后，水就会从进水通道37进入，使容器8内的水到达正常使用时的水位线，浮塞会再次堵住进水通道37。
46.气体加湿装置2包括红外水位检测装置38，红外水位检测装置38的原理是通过检
测容器8不同高度位置的红外反射率去判断容器8内的水位，在本实施例中，红外水位检测装置38通过检测容器8水位线上方的容器8位置和容器8水位线下方的容器8位置的红外反射率去判断容器8内的水位，具体地，红外水位检测装置38包括两个红外发射接收器39，两个红外发射接收器39均与处理器通信连接，红外发射接收器39用于发射红外到容器8上和接收容器8反射的红外，其中一个红外发射接收器39位于容器8水位线上方且不高于容器8最高点的高度位置处，用于检测容器8水位线上方的容器8位置，另一个红外发射接收器39位于容器8水位线下方且不低于容器8最低点的高度位置处，用于检测容器8水位线下方的容器8位置。两个红外发射接收器39会将接收到的红外数据传送到处理器，处理器再计算对比两个红外发射接收器39接收到的红外数据。两个红外发射接收器39的红外发射点之间的距离不大于3cm，当容器8使用时间长后表面可以会粘到灰尘，而容器8不同位置所粘到的灰尘的量是不一样的，通过将两个红外发射接收器39的红外发射点之间的距离设置为不大于3cm，这样容器8两个检测点比较接近，灰尘的量也比较接近，提高了检测的准确性。
47.由于容器8具有正常使用的水位线，容器8内的水到达该水位线后，浮塞就会堵住进水通道37，所以水是不会到达容器8的水位线上方的，红外水位检测装置38通过检测容器8水位线上方的容器8位置和容器8水位线下方的容器8位置的红外反射率去判断容器8内的水位。设红外水位检测装置38检测容器8水位线上方的容器8位置的红外反射率为a，红外水位检测装置38检测容器8水位线下方的容器8位置的红外反射率为b，a相当于容器8没有水时的红外反射率，若a和b是相同的，则水位没有到达检测的容器8位置，容器8内的水量不足，若a和b是不相同的，则水位到达检测的容器8位置，容器8内的水量充足，红外水位检测装置38还包括警示模块，警示模块与处理器连接，当a和b相同时，处理器发送信号至警示模块，警示模块会发出低水位警示。
48.呼吸湿化治疗仪还包括外壳9，外壳9上设置有内凹设置的安装位40，安装位40用于安装容器8。安装位40包括底面板41、背面板42、左侧面板43和右侧面板44，背面板42、左侧面板43和右侧面板44均设置在底面板41上方，左侧面板43和右侧面板44分别设置在背面板42的左侧和右侧，外壳9上设置有气体接口45，加热装置7设置在底面板41上，容器8上设置有气体输入管道51和气体输出管道52，容器8安装到安装位40后，背面板42、左侧面板43和右侧面板44环绕在容器8的侧面，底面板41和加热装置7位于容器8下方，气体接口45与气体输入管道51连接，红外水位检测装置38设置在背面板42上，红外水位检测装置38设置在不超过背面板42二分之一的高度处，背面板42上设置有用于容纳容器8一部分的容纳空间46，红外水位检测装置38设置在容纳空间46内。采用上述结构，底面板41、背面板42、左侧面板43和右侧面板44的设置具有遮光作用，可以防止红外水位检测装置38再检测的过程中受到外界光线的影响，使得红外水位检测装置38的检测更加精确，此外，容纳空间46的设置可以进一步减少外界光线对检测的影响，提高红外水位检测装置38的检测精度。该容器8安装到安装位40后，容器8的一部分会进入到容纳空间46中，容纳空间46可以阻挡容器8向上移动，进一步提高了容器8的安装稳固程度。
49.安装位40上设置有限位按键3，限位按键3设置在底面板41靠外的一侧上，限位按键3用于阻挡容器8向安装位40外侧水平移动。容器8侧面和圆台的侧面相似，所以容器8靠近限位按键3的一侧呈弧形状设置，限位按键3靠近容器8的一侧也呈弧形状设置，容器8靠近限位按键3的一侧的弧度和限位按键3靠近容器8的一侧的弧度相同，这样可以使得限位
按键3与容器8触碰时的接触面更加贴合。限位按键3为自锁开关按钮结构，通过设置有自锁开关按钮结构的限位按键3，未按下限位按键3时，限位按键3阻挡容器8向安装位40外侧水平移动，可以防止在搬动仪器时容器8从安装位40处滑落，当需要取出容器8时，按下限位按键3时，限位按键3被锁住，限位按键3不会阻挡容器8向安装位40外侧水平移动，此时取出容器8即可，容器8安装回安装位40后，再次按下限位按键3，限位按键3复位。安装位40上设置有用于容纳限位按键3的凹槽，限位按键3包括左侧板47和右侧板48，限位按键3的左侧板47和右侧板48呈外凸的v形状设置，凹槽的形状与限位按键3的形状相匹配。左侧板47和右侧板48的v形状角度大于90
°
。左侧板47和右侧板48对称设置，左侧板47包括第一面板49和第二面板50，第一面板49和第二面板50构成左侧板47的v形状，第一面板49位于靠近容器8的一侧，第二面板50位于远离容器8的一侧，第一面板49的长度小于第二面板50的长度。采用上述结构，使得限位按键3与凹槽之间的配合更加稳固。限位按键3远离容器8的一侧呈弧形状设置，限位按键3远离容器8的一侧的弧度小于限位按键3靠近容器8的一侧的弧度，限位按键3远离容器8的一侧的长度大于限位按键3靠近容器8的一侧的长度，限位按键3的长度大于容器8的长度，采用上述结构，使得限位按键3在阻挡容器8时更好地受力，可以更有效地防止容器8的滑落。
50.气体接口45位于背面板42上，气体输入管道51呈l形状设置，气体输入管道51上设置有气体进口，容器8安装到安装位40后，气体进口插入到气体接口45中。上述结构可以阻挡容器8向上移动，从而使得容器8的安装更加稳固。
51.左侧面板43和右侧面板44之间的距离大于容器8的长度，采用上述结构后左侧面板43和右侧面板44均与容器8存在间隔，在拆装容器8时，人们的手部可以伸入容器8两侧的间隔中，使得拆装更加方便。
52.加温管与容器8的气体输出管道52连接，加温管的两端均设置有温度传感器，加温管上设置有加热丝，加热丝呈螺旋状设置。
53.本发明呼吸湿化治疗仪的工作原理：高压氧气从氧气进口元件13处进入，高压氧气经过氧气进口元件13，一方面从第一出气口20流出，经过过滤元件14的进入一级过滤和减压后进入第一空间10，再从第一空间10后流向第二空间11，另一方面从第二出气口22进入氧气压力检测通道21，高压氧气经过氧气压力检测通道21后到达氧气压力检测装置，氧气压力检测可以检测出高压氧气的压力值；高压氧气从第一空间10流向第二空间11的过程中，会先经过比例阀12，比例阀12用于控制高压氧气的流量，高压氧气到达第二空间11后，由于第二空间11中设置有过滤器31，过滤器31起到对高压氧气二级过滤和减压的作用，经过过滤器31之后的高压氧气到达三通道结构处，最后进入气体混合室6。由于气体混合室6内的搅拌装置在不断转动，由于气压的作用使空气通道吸入空气，空气先从空气进口32进入，经过空气进口32的空气进入第三空间33，第三空间33中的温湿度传感器35可以检测空气的温湿度，空气再从第三空间33进入第四空间34，空气经过第四空间34后到达三通管结构处，最后进入气体混合室6。高压氧气和空气再搅拌装置的作用下混合，混合后的气体输送至出气管道，出气管道上的流量传感器和氧浓度传感器用于检测混合后的气体流量和氧浓度，流量传感器和氧浓度传感器将检测到的数据反馈到处理器，处理器再根据流量传感器和氧浓度传感器的检测数据去调节比例阀12，从而使得氧气与空气混合后的气体流量和氧浓度更加稳定。混合气体从出气管道进入到气体加湿装置2中进行加湿，加湿后的混合气
体进入加温管中，加温管对混合气体加热到合适的温度后输出。位于容器8水位线上方高度位置的红外发射接收器39向容器8发出红外，容器8将红外反射后，该红外发射接收器39接收容器8的红外反射光线，由于容器8内部设置有浮塞，容器8的水是不会到达水位线的上方的，因此，相当于得出了容器8没有水时的红外反射率；位于容器8水位线下方高度位置的红外发射接收器39向容器8发出红外，容器8将红外反射后，该红外发射接收器39接收容器8的红外反射光线，得出容器8该高度位置的红外反射率，若该高度位置的红外反射率与容器8没有水时的红外反射率相同，证明容器8的水位没有到达该高度位置，此时会发出低水位警示，需要向容器8补充水，若该高度位置的红外反射率与容器8没有水时的红外反射率不相同，证明容器8的水位到达了该高度位置，容器8内水量充足。
54.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。