一种温湿度控制系统与呼吸湿化治疗设备的制作方法

本技术涉及呼吸湿化治疗设备的温湿度控制，涉及一种温湿度控制系统与呼吸湿化治疗设备。

背景技术：

1、现有呼吸湿化治疗设备的温度与湿度控制系统相对独立，温度与湿度数据采集与实际环境温湿度存在较大的差异。在环境温度高甚至超过设备设定温度时，存在设备输出气体的温度超过设定的目标温度；当环境温度低且环境湿度较大时，随着输出气流变大时输出管路的温度容易达不到设定的目标温度、且管路中容易产生较多的冷凝水；管路冷凝水增加会加大管路气阻造成设备性能降低，还容易导致细菌滋生增加患者感染风险，会进一步增加患者呛水的危害。

2、公开号为cn115220499a的中国专利文献公开一种基于呼吸机的温湿度控制系统和方法，包括s200：读取数据；s201：计算气源绝对湿度值；s202：推算湿化罐出口的湿化气体目标温度和患者需要的绝对湿度值；s203：对加热单元一温度控制；s204：对加热单元二温度控制；s205：判断患者末端温度与耐受程度设置的温度阈值的关系；s206：判断加热单元一温度与加热单元一安全温度阈值关系；s207：返回s200执行；s208：降低加热单元二的加热功率，并警报；s209：停止加热单元一加热，并警报。该方案虽然结合了环境温度、气源流量、气源温度等多个综合因素来进行温湿度控制，但由于设备本身的测量点不够优化，测量的数据仍然存在实际环境温湿度的误差。

3、本实用新型拟提供一种优化设备测量点，能有效减少测量的实际环境温湿度误差，能提高设备温湿度控制精准性，减少冷凝水产生以保证环境温度较低时也能满足输出温度性能的温湿度控制系统及呼吸湿化治疗设备。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供一种温湿度控制系统与呼吸湿化治疗设备，能有效减少测量的实际环境温湿度误差，提高设备温湿度控制精准性，减少冷凝水产生，保证环境温度较低时也能满足输出温度性能。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

3、首先，本实用新型提供一种温湿度控制系统，具体包括：

4、设备的主机、加湿水盒、加温管路及温湿度传感器，所述主机与加湿水盒的连接管路与主机的接口处设有辅助加热装置；主机设有主控制器，加湿水盒设有第一温度控制器和与其连接的第一加热元件，加温管路上设有第二温度控制器和与其连接的第二加热元件，辅助加热装置设有第三温度控制器和与其连接的第三加热元件，所述第一温度控制器、第二温度控制器、第三温度控制器、温湿度传感器均与主控制器连接，用于控制各加热元件的功率；所述温湿度传感器包括：

5、设置在主机内部气体输入口的第一传感器，用于采集输入主机的气体的温湿度数据；

6、设置在加湿水盒后气体输出口的第二传感器，用于采集通过加湿水盒后输出气体的温湿度数据；

7、设置在加湿水盒后加温管路上的第三传感器，用于采集经过加温管路的气体的温湿度数据。

8、进一步地，所述温湿度传感器还包括：

9、设置在主机内部的第四传感器，用于采集主机内部环境的温湿度数据；

10、设置在主机后其与加湿水盒的连接管路上的第五传感器，用于采集输出主机的气体的温湿度数据。

11、进一步地，

12、所述主机的内部气体输入口设有空气过滤装置，用于过滤输入主机的气体。

13、进一步地，所述第一传感器、第二传感器、第三传感器的数量为至少一个。

14、进一步地，所述第四传感器、第五传感器的数量也为至少一个。

15、当各传感器的数量为两个及以上时，对两个及以上的各传感器采集的温湿度数据取平均值。

16、优选地，所述第三传感器为三个，分别设置在加温管路的输入端、中间及输出端，分别用于采集加温管路输入端、中间及输出端的温湿度数据，并取平均值。

17、优选地，所述平均值为加权平均值或几何平均值。更优选为加权平均值。

18、进一步地，所述主机设有警报器，警报器与主控制器连接，用于在第一传感器采集温度t2超过设备的最大可使用温度时发出温度过高的警报。

19、本实用新型提供的温湿度控制系统中的气流传输主要路径：气流从主机进气口输入，第一传感器在进气口测得输入气体的温湿度数据；主机进气口处设有空气过滤装置，气流进入主机前先通过空气过滤装置进行过滤，然后进入主机内，主机内设有第四传感器，可以测得主机内部的环境温度；之后气流通过主机涡轮气路传送到加湿水盒，在进入加热水盒之前，第五传感器会在管路上测得从主机输出的气流的温湿度数据，然后气流输入加湿水盒；加湿水盒将气流进行加湿与加热，实现输出到管路的气流为加温加湿的气体，如果经过加温加湿后的气流的温湿度(第二传感器测得)仍不能满足(低于)设定的输出气体的目标温湿度值，则通过调节加温管路的加热元件，进一步对经加温加湿后的气体进行加温后输出给到患者，加温管路加温后的气体的温湿度通过第三传感器测得。

20、在本实用新型方案中的温湿度传感器可根据实际应用进行裁剪。其中，第一传感器、第二传感器、第三传感器为主要传感器，这3个传感器即可实现全部功能。其他传感器根据设备使用情况进行增加，可降低主要传感器的误差。

21、上述温湿度控制系统的温湿度控制方法，包括如下步骤：

22、s1、设备上电前，设置在主机内部气体输入口的第一传感器多次采集温湿度数据，取平均值并记录为初始环境温度；

23、s2、开启设备主机，设备上电，并对主机设定气体的目标输出温度范围；

24、s3、传感器实时采集温湿度数据，具体地，设置在主机内部气体输入口的第一传感器采集输入主机的气体的温湿度数据；设置在加湿水盒后的气体输出口的第二传感器采集通过加湿水盒后输出气体的温湿度数据；设置在加湿水盒后的加温管路上的第三传感器采集加温管路内的温湿度数据，并将采集的温湿度数据传输至主机控制器；

25、s4、当第一传感器采集的温度与第二传感器采集的的温度数据均大于设备目前设定的目标输出温度范围时，设备主机判断环境温度过高，根据当前环境温度，在设备的可使用温度范围内，调整设定设备的目标输出温度范围；

26、当第一传感器采集温度超过设备的最大可使用温度时，警报器会发出温度过高的警报。

27、s5、当第一传感器采集温度与第二传感器采集的的温度数据均小于设备可设置温度范围时，通过加温管路的第二温度控制器提高其加热元件的功率；且当第三传感器的采集的加温管路内的温度在预设时间(25-35min，一般为半个小时)内仍不能达到设定的目标温度范围时，则设备主机判断环境温度过低，启动设置在主机与加湿水盒连接管路上的辅助加热装置，提高输出气体温度，直至满足设定的目标输出温度范围。

28、s6、当温湿度的输出值满足目标输出值范围，且当设置在主机内部的第四传感器检测到主机内部环境温度高于主机开机时的初始环境温度，且当设置在主机后其与加湿水盒的连接管路接口的第五传感器采集的输出主机的气体的温湿度数据高于第一传感器采集的输入主机的气体的温度时，通过加湿水盒的第一温度控制器降低加湿水盒的加热加湿功率，减少加湿装置的湿度输出，降低管路冷凝水的产生；当第四传感器检测到主机内部环境温度低于主机开机时的初始环境温度时，通过辅助加热装置的第三温度控制器，提高气体的输出温度。

29、主机持续运行，其内部环境温度可能会上升，这时通过主机的气流会因其内部温度上升而使得输出主机的气流温度有部分上升。此时，可通过降低加湿水盒功率，利用内部温升气流，减少主机功率消耗。当环境温度降低，输出温度达不到主机设定的目标温度时，主机将启动位于主机接口处的辅助加热装置，提高输出温度性能。

30、本实用新型还提供一种呼吸湿化治疗设备，采用上述温湿度控制系统。

31、本实用新型能实现如下技术效果：

32、本实用新型通过对设备不同位置的温湿度数据进行采集，能有效减少环境温度对设备性能的影响，降低因为环境温湿度对设备输出温湿度的影响，以及冷凝水的产生。本实用新型能在降低主机消耗功率的同时，还能提高主机输出性能；使得在环境温度过低时也能满足输出温度性能；而在环境温度过高时，通过调节输出参数选择，达到自适应的调节，降低设备维护。

33、本实用新型通过采用多个温湿度传感器进行测量，优化设备测量点，有效减少对实际环境温湿度的误差，提高设备温度与湿度的系统控制，减少冷凝水的产生；降低患者病菌感染的风险、减少患者因冷凝水而发生呛水的发生，提高设备性能。

34、本实用新型原理简单，成本低，并且具有灵敏度高，反应快、易实现等优点。