雾化器的制作方法

1.本技术涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种雾化器。


背景技术：

2.呼吸系统疾病是一种常见病、多发病，主要病变在气管、支气管、肺部及胸腔，病变轻者多咳嗽、胸痛、呼吸受影响，重者呼吸困难、缺氧，甚至呼吸衰竭而致死。随着医学科技的不断发展，雾化吸入成为治疗呼吸系统疾病的重要方法之一，目前国内市场上医用雾化器品牌众多，市场竞争较为激烈。
3.医用雾化器将药液雾化成微小颗粒，药物通过呼吸吸入的方式进入呼吸道和肺部沉积，从而达到无痛、迅速有效治疗的目的。医用雾化器主要用于治疗各种呼吸系统疾病，例如鼻炎、支气管炎、咽炎、哮喘等疾病。传统的雾化器是当用户放入药液按下开关按钮后，按照固定模式进行雾化处理，雾化颗粒单一不稳定，存在使用可靠性低的缺点。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对传统的雾化器使用可靠性低的问题，提供一种雾化器，能有效达到提高使用可靠性的效果。
5.一种雾化器，包括机身、药液盒、雾化片、药液剩余量检测极片和流量传感器，所述药液盒与所述机身固定，所述药液盒用于盛装药液，所述药液剩余量检测极片设置于所述药液盒的底部，所述流量传感器设置于所述药液盒的喷雾口，所述药液剩余量检测极片和所述流量传感器连接所述机身；
6.所述药液剩余量检测极片输出药液检测信号至所述机身；所述流量传感器输出药雾流量检测信号至所述机身；所述机身接收所述药液检测信号和所述药雾流量检测信号，以及调节药液雾化参数。
7.在其中一个实施例中，所述机身包括控制器、供电装置和超声波雾化装置，所述控制器连接所述药液剩余量检测极片、所述流量传感器、所述供电装置以及所述超声波雾化装置。
8.在其中一个实施例中，所述药液盒包括药液盒体、药液盒密封盖和密封元件，所述药液盒体可拆卸固定于所述机身，所述药液盒密封盖设置于所述药液盒体，且所述药液盒密封盖与所述药液盒体之间设置有所述密封元件。
9.在其中一个实施例中，雾化器还包括罩设于所述药液盒的保护盖。
10.在其中一个实施例中，雾化器还包括降噪组件，所述降噪组件设置于所述药液盒的喷雾口以及所述保护盖。
11.在其中一个实施例中，所述降噪组件包括吸音海绵和/或消音陶瓷。
12.在其中一个实施例中，雾化器还包括设置于所述机身的开关键和指示灯。
13.在其中一个实施例中，所述指示灯包括设置于所述机身的工作指示灯和电池状态指示灯。
14.在其中一个实施例中，雾化器还包括设置于所述机身的彩灯按键和蜂鸣器。
15.在其中一个实施例中，所述彩灯按键的数量为两个以上，且各彩灯按键的形状互不相同。
16.上述雾化器，药液剩余量检测极片输出药液检测信号至机身，流量传感器输出药雾流量检测信号至机身。机身接收药液检测信号和药雾流量检测信号，以及调节药液雾化参数，可以根据检测到的药液检测信号和药雾流量检测信号对应调节药液雾化参数，从而实现动态调整雾化输出，提高雾化器的雾化治疗效果，有效提高了雾化器的使用可靠性。
附图说明
17.图1为一实施例中雾化器的结构图；
18.图2为一实施例中超声波雾化器的工作原理图；
19.图3为另一实施例中雾化器的结构图；
20.图4为一实施例中雾化器雾化反馈系统的结构框图；
21.图5为一实施例中雾化器的状态转换流程图；
22.图6为一实施例中雾化器的动态调频流程图。
具体实施方式
23.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
24.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
25.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
26.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
27.在一个实施例中，提供了一种雾化器，可以是医用或家用的雾化器。如图1所示，雾化器包括机身1、药液盒2、雾化片、药液剩余量检测极片6和流量传感器8，药液盒2与机身1固定，药液盒2用于盛装药液，药液剩余量检测极片6设置于药液盒2的底部，流量传感器8设置于药液盒2的喷雾口5，药液剩余量检测极片6和流量传感器8连接机身1。药液剩余量检测极片6输出药液检测信号至机身1；流量传感器8输出药雾流量检测信号至机身1；机身1接收药液检测信号和药雾流量检测信号，以及调节药液雾化参数。其中，药液盒2可以是与机身1一体成型，也可以是与机身1可拆卸固定。雾化片也设置于药液盒2，具体可同样设置于药液
盒2的底部。
28.具体地，机身1根据药液剩余量检测极片6发送的药液检测信号，可得知药液盒2中药液的剩余量，根据流量传感器8发送的药雾流量检测信号，可得知药液盒2的喷雾口5的雾化流量。机身1结合药液盒2中药液的剩余量和喷雾口5的雾化流量可实时监控雾化情况，并通过反馈调节药液雾化参数，以达到动态调整雾化输出，使得雾化器保持最高效雾化治疗效果。
29.雾化器的具体类型并不唯一，可以是压缩式雾化器、超声雾化器等。可以理解，根据雾化器的类型不同，机身1调节药液雾化参数的方式也会对应有所不同。以超声雾化器为例，在一个实施例中，机身1包括控制器、供电装置和超声波雾化装置，控制器连接药液剩余量检测极片6、流量传感器8、供电装置以及超声波雾化装置。其中，供电装置可采用电池给控制器供电，控制器根据接收的药液检测信号和药雾流量检测信号，对应控制超声波雾化装置的工作参数。具体地，供电装置可包括电池和充电接口，电池连接控制器和充电接口。充电接口具体可采用usb(universal serial bus，通用串行总线)接口，用于接入外部电源给电池充电。
30.具体地，控制器可以通过pid(proportion integral differential，比例积分微分)算法计算出最佳的频率工作点，调整pwm(pulse width modulation，脉冲宽度调制)的频率输出，从而改变超声波雾化装置的超声波频率和功率，从而控制雾粒的尺寸和数量，实现寻找最佳频率点且动态调整雾化输出效果的目的。此外，机身1还可包括壳体，控制器、供电装置和超声波雾化装置均设置于壳体内。
31.在一个实施例中，控制器具体可包括比较电路、功率放大器、pwm输出频率电路和ad采样电路，超声波雾化装置可包括超声波发生器。ad采样电路连接药液剩余量检测极片6、流量传感器8和比较电路，比较电路连接功率放大器，功率放大器连接pwm输出频率电路，pwm输出频率电路连接超声波发生器，超声波发生器连接雾化片。如图2所示为超声波雾化器工作原理框图，结合图2可知超声波雾化器的雾化过程。雾粒直径的大小随超声波的频率增大而缩小，即超声波频率与雾粒的尺寸成反比；超声波的功率与雾粒的数呈成正比。
32.雾化器在上电后开启全范围寻频，根据输出功率、雾化颗粒大小、雾化速率，由pid算法追寻到最高效的pwm频率输出值。通过监控雾化情况，当三个参数任一个超出平衡范围，则开启pid重新追寻到最高效的pwm频率输出值。通过遍寻最佳谐振频率点，使得雾化器输出稳定的药雾，且雾化颗粒可选。
33.上述雾化器，药液剩余量检测极片6输出药液检测信号至机身1，流量传感器8输出药雾流量检测信号至机身1。机身1接收药液检测信号和药雾流量检测信号，以及调节药液雾化参数，可以根据检测到的药液检测信号和药雾流量检测信号对应调节药液雾化参数，从而实现动态调整雾化输出，提高雾化器的雾化治疗效果，有效提高了雾化器的使用可靠性。
34.在一个实施例中，继续参照图1，药液盒2包括药液盒体、药液盒密封盖3和密封元件，药液盒体可拆卸固定于机身1，药液盒密封盖3设置于药液盒体，且药液盒密封盖3与药液盒体之间设置有密封元件。具体地，药液盒体可拆卸固定于机身1，方便进行拆卸清洗。药液盒密封盖3可以是可转动固定于药液盒体，方便装倒药液。密封元件的类型并不唯一，本实施例中，密封元件为橡胶密封圈，有效防止药液泄漏。
35.进一步地，在一个实施例中，雾化器还包括罩设于药液盒2的保护盖4。具体地，保护盖4同样可以是采用可拆卸的方式安装在机身1。利用保护盖4保护药液盒2，防止机身1倾斜造成的药液泄漏.
36.在一个实施例中，雾化器还包括降噪组件，降噪组件设置于药液盒2的喷雾口5以及保护盖4。降噪组件的类型也同样并不唯一，可以是采用吸音或消音材料制作。本实施例中，如图1和图3所示，降噪组件包括吸音海绵12和/或消音陶瓷13。具体地，可以在喷雾口5、保护盖4同时添加吸音海绵12和消音陶瓷13进行降噪。
37.在一个实施例中，如图1所示，雾化器还包括设置于机身1的开关键7和指示灯9。具体地，开关键7和指示灯9可设置于机身1的壳体，并与壳体内的控制器连接。用户可通过开关键7控制雾化器的开关机。进一步地，指示灯9可包括设置于机身1的工作指示灯和电池状态指示灯。其中，电池状态指示灯可与开关键7集成设计，形成带有指示灯的开关按键，例如围绕开关键7周围形成环形的电池状态指示灯，指示雾化器的电池状态。工作指示灯用于指示雾化器的工作状态，例如雾化器的工作模式等，以便用户得知雾化器是否正常工作。
38.在一个实施例中，雾化器还包括设置于机身1的彩灯按键和蜂鸣器11。具体地，彩灯按键和蜂鸣器11均与机身1的壳体内的控制器连接。如图1所示，可将彩灯按键设置在机身1的音乐彩灯按键区10，彩灯按键的数量为两个以上，每个彩灯按键为带有彩灯的按钮，彩灯覆盖按钮表面。其中，各彩灯按键的形状互不相同，各彩灯按键的发光颜色也可互不相同。在正常工作下，音乐彩灯按键区10作为娱乐区，蜂鸣器11作为音乐蜂鸣器。通过按下彩灯按键可随机播放音乐和彩灯效果。每一个彩灯对应一个按键，按键的外观设计为任意较可爱的小卡通形状，当按下按键后音乐蜂鸣器随机播放音乐，彩灯随机显示不同的闪烁和不同的颜色效果，吸引小孩注意力以便配合进行雾化。
39.进一步地，在治疗模式下，通过彩灯按键可以选择不同的治疗模式，输出相对应的药雾。具体地，开关键7短按可以操作开关机。当开关键7长按，雾化器进入治疗模式选择，此时音乐彩灯按键区10的按键对应不同的治疗模式按键。用户按下相关按键，可以选择不同的治疗模式(上呼吸道模式：10
‑
15μm雾化颗粒可治疗上呼吸道，气管模式：5
‑
10μm雾化颗粒可治疗气管，支气管和肺泡模式：2
‑
5μm雾化颗粒可治疗支气管和肺泡，小孩/老人模式：适当减低雾化速率，促进有效吸收)，5s无操作退出治疗模式选择。治疗模式下，蜂鸣器11作为报警装置，机身1在根据药液剩余量检测极片6或流量传感器8检测的信号判断药液使用完时，通过蜂鸣器11输出报警信息提醒用户药雾已使用完，由用户自行决定添加药液继续雾化治疗，或者添加温水。结合药液剩余量检测极片6和流量传感器8进行检测，可以双重防止干喷现象。此外，当药液使用完时，机身1还可以控制工作指示灯闪烁或显示特定颜色，同样可提醒用户药雾已使用完。
40.此外，当用户连续按下开关键7预设次数(如3次)时，控制器还控制超声波雾化装置进行较大功率自喷，冲洗喷雾口5。
41.为便于更好地理解上述雾化器，下面结合具体实施例进行详细解释说明。
42.医用雾化器产品种类可分为压缩式雾化器、超声雾化器以及网式雾化器三大类，其中压缩式雾化器为市场主流产品。医用雾化器主要用于治疗各种呼吸系统疾病，例如鼻炎、支气管炎、咽炎、哮喘等疾病。针对目前的便携式医用雾化器噪音大，雾化颗粒单一不稳等问题，本技术旨在提供一种安全、可靠、适用性强的便携式雾化器。
43.本技术提供的雾化器包括检测装置、雾化装置、出雾消音装置、报警装置、音乐彩灯引导区。通过闭环雾化系统可以实时监控雾化情况，且由系统反馈得到的雾化参数判断是否失去平衡，如若失去平衡则重新调动pid算法计算出最佳的频率工作点，调整pwm的频率输出。从而达到动态调整雾化输出，使得雾化器保持最高效雾化治疗效果。具体地，如图1和图3所示，雾化器包括：
44.1、机身：与药液盒2、保护盖4相接，机身中包括有供电装置(电池+usb)、控制器，主要起供电、控制的功能。通过机身控制超声波频率，进而控制雾化效果。
45.2、药液盒：与机身1相连，可拆卸清洗、装倒药液，不与机身1固定在一起。既是药液存储区也是雾化发生区，其中包括了喷雾口、雾化片、药液极片等器件。
46.3、药液盒密封盖：是药液盒2的一部分，可以随意开关，方便装倒药液。与药液盒2相接的部分增加了橡胶密封圈，可以防止药液泄漏。
47.4、保护盖：与机身1相连，把药液盒2保护在密封区，防止机身倾斜造成的药液泄漏，其中加入12吸引海绵和13消音陶瓷。
48.5、喷雾口：是药液盒2的一部分，通过雾化片与药液接触，雾化后的药雾冲过喷雾口喷出，喷雾口包括药雾流量传感器8、吸引海绵12和13消音陶瓷13。
49.6、药液剩余量检测极片：安装药液盒2的底部，可以检测药液是否雾化完，防止干喷。
50.7、开关键：是机身面板的一部分，短按按键开关机，长按进入的治疗模式按键。
51.8、流量传感器：安装在雾化口的内壁，检测药雾流量，防干喷，且作为雾化参数之一，数据处理后作为雾化颗粒和雾化速率的参考值，使系统可以进行动态调整雾化输出。
52.9、指示灯：是机身面板的一部分，包括工作指示灯、电池状态指示灯。
53.10、音乐彩灯按键区：机身面板的一部分，在正常工作下，作为娱乐区，按键可随机播放音乐和彩灯效果。在治疗模式下，按键可以选择不同的治疗模式，输出相对应的药雾。
54.11、蜂鸣器：机身的一部分，播放音乐，故障报警。
55.12、吸音海绵：喷雾口和保护盒的一部分，起到降噪的作用。
56.13、消音陶瓷：喷雾口和保护盒的一部分，起到降噪的作用。
57.根据图2的超声波雾化器工作原理框图，可知超声波雾化器的雾化过程。雾粒直径的大小随超声波的频率增大而缩小，即超声波频率与雾粒的尺寸成反比；超声波的功率与雾粒的数呈成正比。(由于超声波而产生的雾粒具有尺寸均一，动量极小，故容易随气流行走，药液产生雾粒的数量随超声波能量的增加而增多)。
58.雾化器上电，开启全范围寻频，根据输出功率、雾化颗粒大小、雾化速率，由pid算法追寻到最高效的pwm频率输出值。闭环雾化系统主要作用在于监控雾化情况，当三个参数任一个超出平衡范围，则开启pid重新追寻到最高效的pwm频率输出值。闭环雾化系统的主要部分为比较电路(校正元件)、功率放大器(放大元件、pid)、雾化片(执行元件)、pwm输出频率(被控对象)、流量传感器+ad采样电路(测量元件)。闭环雾化系统根据流量传感器和ad采集电路(功率输出+药液剩余量检测)采集到的数据值，通过比较电路与平衡范围进行一个偏差计算，偏差信号进过功率放大器调整控制系统输出合适频率的pwm，进而控制雾化输出效果。从而达到控制雾化器输出合适的雾化颗粒、雾化速率和雾化功率的目的。另一方面又从结构上出发，设计出具有消音材料的外部结构，增加游戏(按键+灯光+蜂鸣器)引导，降
低噪声给用户带来的负面影响。另外还从逻辑上出发，多重精准防干喷。
59.本技术提供的雾化器设计了音乐彩灯区域，每一个彩灯对应的是一个按键，主要针对的是小孩在进行雾化的时候经常无法很好的配合，且受雾化噪音影响产生恐惧心理的问题。通过设计音乐彩灯按键，按键的外观设计为任意较可爱的小卡通形状，当按下按键，音乐蜂鸣器随机播放音乐，彩灯随机显示不同的闪烁和不同的颜色效果。另一方面，开关键短按(1s内松键)可以操作开关机。当开关键长按(超过3秒)，雾化器进入治疗模式选择，此时的音乐彩灯区的按键对应的是不同的治疗模式按键，按下相关按键，可以选择不同的治疗模式(上呼吸道模式：10
‑
15μm雾化颗粒可治疗上呼吸道，气管模式：5
‑
10μm雾化颗粒可治疗气管，支气管和肺泡模式：2
‑
5μm雾化颗粒可治疗支气管和肺泡，小孩/老人模式：适当减低雾化速率，促进有效吸收)，5s无操作退出治疗模式选择。由此设计可以让雾化器更加灵活针对治疗，且适用更多类型的药液治疗，相应提高治疗效率。
60.本技术提供的雾化器设计了一个药雾流量传感+药液极片检测装置，因为相同药液不同浓度、不同药液导电率不同，现有的药液极片检测装置可以检测的药液及其有限，无法有效进行干喷保护，很多药液不允许使用。通过在喷雾口增加一个药雾流量检测装置构成药雾流量传感+药液极片检测装置可以双重防止干喷现象。音乐蜂鸣器在此时充当报警装置，提醒用户药雾已使用完，由用户自行决定添加药液继续雾化治疗，或者添加温水。连按3次开关键，进行较大功率自喷，冲洗雾化头。正常情况下，一次治疗过程中，一个pwm输出频率对应的雾化效果相同，但是由于受到一些外部客观因素的影响，运行过程中，可能造成雾化参数突变，此时就发挥雾化器雾化反馈系统的监控作用，动态调整pwm频率。如图4所示为雾化器的雾化反馈系统结构框图，其中，雾化参数包括：雾化输出功率、雾化颗粒大小、雾化速率。如图5所示为雾化器的状态转换流程图，如图6所示为雾化器的动态调频流程图。
61.上述雾化器，通过在便携式超声波雾化器中增加pid算法和闭环雾化系统，可以实现寻找最佳频率点且动态调整雾化输出效果的目的。通过在便携式超声波雾化器的结构上增加吸音材料(吸音棉、消音陶瓷等)，降低雾化治疗时的噪音干扰。设计雾化流量检测+液位检测+报警装置防干喷保护系统，可以双重保护雾化器，防止干喷造成雾化片损坏。
62.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
63.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。