吸氧仪的制作方法
【专利摘要】吸氧仪，包括：封闭面罩组件，具有呼气口和吸气口，其中封闭面罩组件的呼气口处设有与大气连通的呼气单向阀并且吸气口处设有吸气单向阀；具有第一端和第二端的空气管路，其中空气管路的第一端与封闭面罩组件的吸气口气密性连通，空气管路的第二端则设有与大气连通的进气单向阀；与空气管路气密性连通的氧气分支管路，氧气分支管路能够通过电磁阀与氧气供给源连接；设置在空气管路中的空气流量计；以及控制装置，与空气流量计和电磁阀连接，用于根据空气流量计所检测的吸氧人个体空气吸入量，控制氧气分支管路中的氧气流量。根据本实用新型的吸氧仪不但能自动准确控制并监测吸入氧气浓度，还可以节省大量氧气，提高吸氧的舒适度。
【专利说明】吸氧仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种吸氧仪，具体涉及一种自动控制氧浓度的吸氧仪。
【背景技术】
[0002]目前国内外自主呼吸下传统吸氧方法是通过面罩或鼻导管开放式吸入氧气，它只能控制氧气流量，不能准确控制吸入氧气浓度。吸氧治疗的效果和副作用都主要取决于吸氧浓度。传统面罩或鼻导管吸氧时，大量氧气浪费到空气中，实际吸入氧浓度提高的幅度受限，一部分需要吸较高浓度氧气的人达不到理想效果，另外传统吸氧方法浪费大量氧气，会造成在家吸氧时需频繁更换氧气袋或罐。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种吸氧仪，能够自动控制和监测吸入氧气浓度。
[0004]根据本实用新型的吸氧仪，包括:封闭面罩组件，具有呼气口和吸气口，其中封闭面罩组件的呼气口处设有与大气连通的呼气单向阀并且吸气口处设有吸气单向阀；
[0005]具有第一端和第二端的空气管路，其中空气管路的第一端与封闭面罩组件的吸气口气密性连通，空气管路的第二端则设有与大气连通的进气单向阀；
[0006]与空气管路气密性连通的氧气分支管路，氧气分支管路能够通过电磁阀与氧气供给源连接；
[0007]设置在空气管路中的空气流量计；以及
[0008]控制装置，与空气流量计和电磁阀连接，用于根据空气流量计所检测的吸氧人个体空气吸入量，控制氧气分支管路中的氧气流量。
[0009]在本实用新型的一个具体实施例中，还包括与控制装置连接的氧浓度检测仪，氧浓度检测仪与空气管路中设置的气体取样口气密性连通；其中，气体取样口邻近封闭面罩组件的吸气口处设置。
[0010]优选情况下，其中控制装置包括:
[0011]输入单元，用来输入预定参数；
[0012]放大单元，分别与空气流量计和氧浓度检测仪连接，用来对检测的参数信号进行放大；
[0013]处理控制单元，对输入单元和放大单元输入的参数信号进行处理，并输出显示信号和控制信号，控制信号用来控制电池阀；以及
[0014]显示单元，接收处理控制单元的显示信号。
[0015]进一步优选情况下，其中:放大单元包括第一放大器和第二放大器，处理控制单元包括第一单片机、第二单片机和第三单片机；其中空气流量计通过第一放大器与第一单片机连接，第一单片机还与电磁阀连接，氧浓度检测仪通过第二放大器与第二单片机连接，输入单元和显示单元与第三单片机连接。
[0016]在本实用新型的一个优选实施例中，其中空气管路在邻近封闭面罩组件的吸气口处还设有限压阀，当空气管路中的气体压力超过预定值时，自动向外排放气体。
[0017]在本实用新型的另一个优选实施例中，其中封闭面罩组件包括封闭面罩和面罩接头，面罩接头具有面罩连接端和空气管路连接端，封闭面罩组件的呼气口设置在面罩接头上并且面罩接头的空气管路连接端限定封闭面罩组件的吸气口，封闭面罩可拆卸地气密性连接于面罩接头的面罩连接端。在这种情况下，其中吸气单向阀的开口直接通向面罩接头的面罩连接端。优选情况下，其中呼气单向阀是围绕面罩接头的面罩连接端设置的环形阀。进一步优选情况下，其中环形阀由面罩接头的外周壁上设置的多个单向阀构成。
[0018]在本实用新型的又一个优选实施例中，空气流量计为压差流量计，氧浓度检测仪为氧电化学传感器。
[0019]本实用新型的吸氧仪能够直接控制和监测吸氧浓度，并且只在吸气时很少量给氧，呼气时不用给氧气，能够减小氧气的浪费并提高吸氧人的舒适感。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是根据本实用新型的吸氧仪整体示意图；
[0021]图2是根据本实用新型的吸氧仪封闭面罩组件的示意图；以及
[0022]图3是根据本实用新型的吸氧仪控制原理路。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图详细描述本实用新型的吸氧仪，本领域技术人员应当理解，下面描述的实施例仅是对本实用新型的示例性说明，而非用于对其作出任何限制。
[0024]图1大体示出了本实用新型的吸氧仪，主要包括封闭面罩组件1、空气(主)管路
2、空气流量计3、氧气分支管路4、控制装置12。
[0025]封闭面罩组件I具有呼气口 7和吸气口 15，其中封闭面罩组件I的呼气口 7处设有与大气连通的呼气单向阀8并且吸气口 15处设有吸气单向阀9。封闭面罩组件I能与吸氧人的口鼻部紧密贴合。
[0026]空气管路2具有第一端21和第二端22，其中空气管路2的第一端21与封闭面罩组件I的吸气口 15气密性连通，空气管路2的第二端22则设有与大气连通的进气单向阀
10。通过进气单向阀10向空气管路2中单向输送空气以供吸氧人吸入。通常情况下，空气管路2为长度Im左右、直径30mm左右(儿童15mm左右)的螺纹管。
[0027]氧气分支管路4与空气管路2气密性连接。氧气分支管路4通过电磁阀与氧气供给源连接。通过氧气分支管路4向空气管路2中供应预定流量的氧气，并与空气管路2中的空气混合后进入封闭面罩组件I内供吸氧人吸入。
[0028]在空气管路2中设置有空气流量计3，用来检测吸氧人个体的空气吸入量。空气流量计3邻近空气管路2的第二端22设置。可以根据每个吸氧人个体的空气吸入量来配制氧气分支管路4的氧气供应流量。从而能够针对不同吸氧人个体精确控制氧气的吸入浓度，提高治疗效果。空气流量计3通常为压差流量计，压差流量计反应灵敏，测试结果精确。
[0029]控制装置12分别与空气流量计3和电磁阀(图中未示出)连接，电磁阀一般安装在控制装置12中，电磁阀的氧气进气口 5与氧气供给源之间通过管路(例如软管)连接。控制装置12可以根据空气流量计3所检测的吸氧人个体空气吸入量和治疗方案预定的吸入氧气浓度来调节电磁阀的开度大小和时间，从而实现精确控制吸氧人吸入气体中的氧气浓度。
[0030]本实用新型的吸氧仪在空气管路2上邻近封闭面罩组件I的吸气口 15还设置有气体取样口 6，气体取样口 6与氧浓度检测仪13气密性连通，用于检测邻近封闭面罩组件I的吸气口 15处的空气管路2内的氧气浓度。氧浓度检测仪13通常采用氧电化学传感器或氧电池，能够准确和快速检测出混合气体中的氧浓度。氧浓度检测仪13具有实时显示和报警功能，当检测的气体浓度超过预设的范围时会发出声和/或光报警，从而提醒监护人员或吸氧人采取处理措施。氧浓度检测仪13还可以包括取样泵、电磁阀组件以及控制单元(图中都未示出)。通过它们可以实现按预定流量地提取空气管路2中的气体，从而可以精确地控制空气管路2进入封闭面罩组件I内供吸氧人吸入的气体流量。氧浓度检测仪13可以与控制装置12有效相连，控制装置12根据氧浓度检测仪13所检测的氧浓度，实时调控氧气分支管路4中的氧气流量，来实现具有稳定的氧气浓度的混合空气供吸氧人吸入。氧浓度检测仪13可以为独立装置，也可以组合在控制装置12中。
[0031]参见图3，控制装置12具体包括:第一放大器、第二放大器，第一单片机、第二单片机、第三单片机、输入单元和显示单元。空气流量计3检测到的流量值信号经第一放大器放大后传送到第一单片机进行处理，第一单片机生成输出信号给电磁阀，用来调节电磁阀的开度。氧浓度检测仪13通过第二放大器与第二单片机连接，输入单元和显示单元与第三单片机连接。通过输入单元可以输入预定的参数。显示单元可以实时直观地显示输入的参数和检测的参数，方便监测和控制。三个分立的单片机可以充分发挥自身的计算处理能力以提高控制装置12的反应能力。当然，为了减小控制装置的体积等其他目的，也可以将三个分立的单片机集成为一个中央处理器。
[0032]空气管路2在邻近封闭面罩组件I的吸气口 15处还设有限压阀(或压力释放阀)11，当空气管路2中的气体压力超过预定值(阈值)时，自动向外排放气体。另外，空气管路2中的气体取样口 6 —般设置在限压阀11的上游(按空气的流向)。从而吸入气体在通过气体取样口 6取样后(已降低一部分压力)再经过限压阀11，在一定程度上可以避免限压阀11的误工作。
[0033]图2示出了本实用新型的吸氧仪的封闭面罩组件I的一个具体实施例。其中封闭面罩组件I包括封闭面罩14和面罩接头17。面罩接头17具有面罩连接端16和空气管路连接端19。封闭面罩组件I的呼气口 7设置在面罩接头17上并且面罩接头17的空气管路连接端19限定封闭面罩组件I的吸气口 15。封闭面罩14可拆卸地气密性连接于面罩接头17的面罩连接端16。从而在更换吸氧人时，仅需更换一次性封闭面罩14，不仅方便而且卫生。
[0034]如图2所示，吸气单向阀9的开口直接通向面罩接头17的面罩连接端16。面罩接头17的形状为圆柱形，空气管路连接端19限定的吸气口 15直接面对面罩接头17的面罩连接端16所限定的进气口。呼气单向阀8是围绕面罩接头17的面罩连接端16设置的环形阀。其中环形阀由面罩接头17的外周壁上设置的多个单向阀构成。图1中示出的封闭面罩组件I具有T型面罩接头，其中吸气单向阀9和呼气单向阀8成直角布置。这种布置方式会使呼气时的死腔区域较大，呼出的气体较多地残留在死腔区域中，在吸气时又被反复吸入，从而影响治疗效果。图2中示出的环形阀布置方式可以大大减小死腔区域，使残留的呼出气体最小化，从而大大提高治疗效果。
[0035]下面再参见图1-3简要介绍一下本实用新型的吸氧仪的工作流程。
[0036]首先，将吸氧仪的氧气进气口 5与氧气供给源连接；再将封闭面罩组件I戴在吸氧人口鼻部形成封闭连接。吸氧人从空气管路2的第二端22通过进气单向阀10从大气中自主吸入空气时，空气流量计3测出吸氧人个体的吸气量。控制装置12根据测出的吸气量大小以及治疗方案预定的吸入氧浓度计算出需要补充的氧气供应流量(计算公式:补气量^ (预定吸入氧浓度-21% ) X吸气量)。控制装置12自动控制电磁阀来向空气管路2中供应预定流量的氧气。补充的氧气与空气管路2中的空气混合后通过吸气单向阀9进入封闭面罩组件I内供吸氧人吸入。吸氧人呼气时，由于封闭面罩组件I的压力大于空气管路2中的压力，进气单向阀10和吸气单向阀9都自动处于关闭状态，而呼气单向阀8自动打开向大气中排放呼出气体。吸氧人吸气时，进气单向阀10和吸气单向阀9自动打开，而呼气单向阀8自动关闭。如此反复呼吸，实现稳定浓度的氧气自主呼吸治疗。
[0037]本实用新型吸氧仪与传统的吸氧装置相比，具有以下优势:
[0038](I)传统的吸氧装置是控制吸入氧气的流量，不能控制吸入氧气的浓度。而吸氧的效果和副作用都主要取决于吸氧浓度，而不是吸氧流量。本实用新型的吸氧仪直接控制和监测吸氧浓度，就能更好地提高吸氧的有效性和安全性。
[0039](2)传统的吸氧装置持续大量给氧，大部分氧气都浪费到空气中。本实用新型的吸氧仪只在吸气的时候按比例精确加入氧气，大人每小时氧气消耗不到30升，与传统吸氧每小时消耗300升以上的氧气比，可节省90%氧气用量。在家庭和社区吸氧时，还可减少更换氧气瓶的次数，省钱省事。
[0040](3)传统的吸氧装置持续大流量吹氧，吸氧人呼气时会因气流冲击产生不适，同时还会导致口鼻腔干燥不适。本实用新型的吸氧仪只在吸气时很少量给氧，呼气时不用给氧气，吸氧人就更舒适。
【权利要求】
1.一种吸氧仪，其特征在于，包括: 封闭面罩组件，具有呼气口和吸气口，其中封闭面罩组件的呼气口处设有与大气连通的呼气单向阀并且吸气口处设有吸气单向阀； 具有第一端和第二端的空气管路，其中空气管路的第一端与封闭面罩组件的吸气口气密性连通，空气管路的第二端则设有与大气连通的进气单向阀； 与空气管路气密性连通的氧气分支管路，氧气分支管路能够通过电磁阀与氧气供给源连接； 设置在空气管路中的空气流量计；以及 控制装置，与空气流量计和电磁阀连接，用于根据空气流量计所检测的吸氧人个体空气吸入量，控制氧气分支管路中的氧气流量。
2.根据权利要求1所述的吸氧仪，其特征在于，还包括与控制装置连接的氧浓度检测仪，氧浓度检测仪与空气管路中设置的气体取样口气密性连通；其中，气体取样口邻近封闭面罩组件的吸气口处设置。
3.根据权利要求2所述的吸氧仪，其特征在于，其中控制装置包括: 输入单元，用来输入预定参数； 放大单元，分别与空气流量计和氧浓度检测仪连接，用来对检测的参数信号进行放大； 处理控制单元，对输入单元和放大单元输入的参数信号进行处理，并输出显示信号和控制信号，控制信号用来控制电池阀；以及 显示单元，接收处理控制单元的显示信号。
4.根据权利要求3所述的吸氧仪，其特征在于，其中:放大单元包括第一放大器和第二放大器，处理控制单元包括第一单片机、第二单片机和第三单片机；其中空气流量计通过第一放大器与第一单片机连接，第一单片机还与电磁阀连接，氧浓度检测仪通过第二放大器与第二单片机连接，输入单元和显示单元与第三单片机连接。
5.根据权利要求1所述的吸氧仪，其特征在于，其中空气管路在邻近封闭面罩组件的吸气口处还设有限压阀，当空气管路中的气体压力超过预定值时，自动向外排放气体。
6.根据权利要求1所述的吸氧仪，其特征在于，其中封闭面罩组件包括封闭面罩和面罩接头，面罩接头具有面罩连接端和空气管路连接端，封闭面罩组件的呼气口设置在面罩接头上并且面罩接头的空气管路连接端限定封闭面罩组件的吸气口，封闭面罩可拆卸地气密性连接于面罩接头的面罩连接端。
7.根据权利要求6所述的吸氧仪，其特征在于，其中吸气单向阀的开口直接通向面罩接头的面罩连接端。
8.根据权利要求7所述的吸氧仪，其特征在于，其中呼气单向阀是围绕面罩接头的面罩连接端设置的环形阀。
9.根据权利要求8所述的吸氧仪，其特征在于，其中环形阀由面罩接头的外周壁上设置的多个单向阀构成。
10.根据权利要求2所述的吸氧仪，其特征在于，其中空气流量计为压差流量计，氧浓度检测仪为氧电化学传感器。
【文档编号】A61M16/00GK204017057SQ201420334959
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】昌克勤 申请人:昌克勤, 刘平