[发明专利]一种用于便携式呼吸机的空氧混合器及其控制方法

说明书

本发明提供了一种用于便携式呼吸机的空氧混合器及其控制方法，包括气囊、空气进气支路、氧气进气支路、控制器和挤压机构，所述气囊上设置有进气口和出气口，所述空气进气支路、氧气进气支路分别用于向进气口输送空气和氧气，所述空气进气支路、氧气进气支路上均设置有流量计和控制阀，分别用于计量进入的相应流体流量和控制相应支路的通断；气囊外侧有能够对气囊施加压力、改变气囊体积的挤压机构；控制器用于根据流量计的采集信息，控制所述控制阀的动作，使得气囊内的含氧率到达设定值，并控制挤压机构的动作，使得达到设定值的混合气体从所述出气口以最优速度或流量流出，本发明的含氧率控制更加精确。

技术领域

本发明属于空氧混合器技术领域，具体涉及一种用于便携式呼吸机的空氧混合器及其控制方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

呼吸机是医院用于救治患有急、慢性呼吸衰竭和急性呼吸窘迫综合征(AcuteRespiratory Distress Syndrome，ARDS)患者的重要生命支持类设备，而呼吸机输送给患者的气体的含氧率是一个非常重要的参数。空氧混合器即为呼吸机中控制含氧率这一参数的关键核心部件。对于不同形式或不同档次的呼吸机，在空氧混合器的设计或应用方面也有所不同，从构造上分有集氧流量调节式、机械气动均衡式、步进电机控制式、电磁阀组控制式和比例电磁阀控制式等。对机械气动均衡式空氧混合器，其需要高压氧气和高压空气源，为纯机械结构，属人工手动操作，维修或更换的费用高对步进电机控制式呼吸器为以纯机械结构，需要高压空气源和氧气源，且会被高压空气中的水分影响其比例杆的旋转，且更换和维修成本较高；对电磁阀组控制式空氧混合器，其机械结构和电路结构都很复杂，故障率较高，同时其维修成本较高；对比例电磁阀控制式空氧混合器，其需要高压氧气源和空气源，机械结构和电路结构都为上述所有空氧混合器中最为复杂的，所以其故障率以及维护成本都为最高。

综合当前市面常用呼吸机用空氧混合器，发现机械气动均衡式、步进电机控制式、电磁阀组控制式和比例电磁阀控制式空氧混合器都需要高压氧气源和空气源，不满足便携式呼吸机在户外环境下的限制条件。集氧流量调节式虽然满足户外条件下无高压气源的要求，但是其精度相对较低。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种用于便携式呼吸机的空氧混合器及其控制方法，本发明无需外加高压空气源，氧气由便携式氧气瓶提供，且采用气囊混合气体，采用质量流量计和比例控制阀来控制气囊中气体含氧率，使得含氧率控制更加精确，解决了集氧流量调节式空氧混合器的含氧率精度不高的问题。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

一种用于便携式呼吸机的空氧混合器，包括气囊、空气进气支路、氧气进气支路、控制器和挤压机构，其中：

所述气囊上设置有进气口和出气口，所述空气进气支路、氧气进气支路分别用于向进气口输送空气和氧气，所述空气进气支路、氧气进气支路上均设置有流量计和控制阀，分别用于计量进入的相应流体流量和控制相应支路的通断；

所述气囊外侧有能够对气囊施加压力、改变气囊体积的挤压机构；

所述控制器用于根据流量计的采集信息，控制所述控制阀的动作，使得气囊内的含氧率到达设定值，并控制挤压机构的动作，使得达到设定值的混合气体从所述出气口以最优速度或流量流出。

作为可选择的实施方式，所述控制阀为比例电磁阀，所述比例电磁阀能够控制相应支路的开度。

作为可选择的实施方式，所述空气进气支路和氧气进气支路上均还设置有单向阀。

作为可选择的实施方式，所述氧气进气支路连接有氧气瓶，由氧气瓶提供氧气来源。

作为可选择的实施方式，所述进气口包括两个，一个进气口连接空气进气支路，另一个进气口连接氧气进气支路。