【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制氧气浓缩器中的操作的方法和装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本说明书要求于2020年6月30日提交的美国临时专利申请序列号62/705,499的优先权,其全部公开内容通过引用并入本文。
[0003]本技术一般涉及用于治疗呼吸障碍的方法和设备,例如涉及控制变压吸附以产生富氧空气的那些。这种方法可以在氧气浓缩器中实现。在一些示例中,该技术更具体地涉及用于控制氧气浓缩器的操作的方法和设备,例如用于改进或维持操作效率。可以实施这种操作控制以抵消氧气浓缩器在使用或长期使用期间可能产生的不平衡。
技术介绍
[0004]人类呼吸系统及其障碍
[0005]人体的呼吸系统促进气体交换。鼻和嘴形成患者的气道入口。
[0006]气道包括一系列分支管,当分支气管穿透更深入肺部时,其变得更窄、更短且更多。肺部的主要功能是气体交换,从而允许氧气从吸入空气进入静脉血并以相反方向排出二氧化碳。气管分成左主支气管和右主支气管,它们最终再分成端部细支气管。支气管构成导气管,不参与气体交换。气道的进一步分支通向呼吸细支气管,并最终通向肺泡。肺部的肺泡区域为发生气体交换的区域,且称为呼吸区。参见2012年由John B.West,Lippincott Williams&Wilkins出版的《呼吸系统生理学(Respiratory Physiology)》,第9版。
[0007]存在一系列呼吸障碍。呼吸系统疾病的示例包括呼吸衰竭、肥胖过度换气综合征(OHS)、慢性阻塞性肺疾病(C ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种氧气浓缩器,其包括:被配置成用于产生加压空气流的压缩机;至少两个罐,每个罐包括吸附剂材料,所述吸附剂材料被配置成优先吸附来自所述加压空气流的组分气体,由此从所述加压空气流中产生富氧空气;一个或多个阀,其被配置成:选择性地将所述压缩机气动地联接到每个罐,以便选择性地将所述加压空气流供给到所述罐;以及选择性地将每个罐排放到大气;蓄积器,其气动地联接以便接收所产生的富氧空气;一个或多个控制器,其可操作地联接到所述一个或多个阀和所述压缩机,所述一个或多个控制器被配置成:在产生所述加压空气流的同时将所述压缩机的速度调节到速度设定点,其中所述调节包括产生具有特征参数的压缩机控制信号;以循环模式选择性地操作所述一个或多个阀以在所述蓄积器中产生富氧空气,其中所述循环模式的循环包括多个相位,所述多个相位中的每一个包括持续时间;以及基于对所述特征参数的评估来生成对所述持续时间中的一个或多个的动态调整,由此所述动态调整减少所述罐之间的气动特征的动态不平衡。2.如权利要求1所述的氧气浓缩器,其中所述一个或多个控制器包括不平衡控制系统,所述不平衡控制系统被配置成用于产生对所述一个或多个持续时间的动态调整,其中所述不平衡控制系统包括:采样器,其配置成:在一个循环上对所述特征参数的一个或多个值进行采样,以及基于所述采样值计算不平衡测量;以及不平衡控制器,其配置成根据所述不平衡测量来计算至少一个相位持续时间调整。3.如权利要求2所述的氧气浓缩器,其中所述不平衡控制器被配置成基于所述不平衡测量与不平衡目标值之间的比较来计算所述至少一个相位持续时间调整。4.如权利要求3所述的氧气浓缩器,其中所述比较包括不平衡测量和不平衡目标值之间的差。5.如权利要求2至4中任一项所述的氧气浓缩器,其中所述不平衡控制器是比例
‑
积分
‑
微分(PID)或比例
‑
积分(PI)控制器。6.如权利要求2至5中任一项所述的氧气浓缩器,其中所述采样器被配置成用于将所述不平衡测量计算为向量,所述向量包括以下各项中的一项或多项:在连续半循环的各个采样点处的采样值之间的一个或多个差;以及在连续半循环的各个采样点处的采样值之间的一个或多个比。7.如权利要求6所述的氧气浓缩器,其中所述采样点与所述循环的相变一致。8.如权利要求2至7中任一项所述的氧气浓缩器,其中所述采样器进一步被配置成用于从引导至所述采样点并且包括所述采样点的多个采样值中计算采样点处的每个采样值。9.如权利要求1至2中任一项所述的氧气浓缩器,其中所述评估包括以下各项之间的比较:(a)所述特征参数的第一样本值,所述第一样本值与所述至少两个罐中的一个罐的至少
一个第一相相关联,以及(b)所述特征参数的第二样本值,所述第二样本值与所述至少两个罐中的另一个罐的至少一个第二相相关联,其中所述至少一个第一相和所述至少一个第二相是对应的相。10.如权利要求9所述的氧气浓缩器,其中所述比较包括所述第一样品值和所述第二样品值之间的差。11.如权利要求9所述的氧气浓缩器,其中所述比较包括所述第一样品值和所述第二样品值的比。12.如权利要求9至11中任一项所述的氧气浓缩器,其中所述评估进一步包括基于所述比较来确定误差。13.如权利要求12所述的氧气浓缩器,其中所述误差由目标不平衡值确定。14.如权利要求12至13中任一项所述的氧气浓缩器,其中所述评估包括将所述误差输入到比例
‑
积分
‑
微分(PID)或比例
‑
积分(PI)控制器中,所述控制器被配置成用于产生所述一个或多个持续时间的动态调整。15.如权利要求1至14中任一项所述的氧气浓缩器,其中为了将所述压缩机的速度调节到速度设定点,所述一个或多个控制器被配置成基于(a)由速度传感器产生的测量的速度信号与(b)所述速度设定点之间的差来产生所述压缩机控制信号。16.如权利要求1至15中任一项所述的氧气浓缩器,其中所述压缩机控制信号是脉冲宽度调制(PWM)波形并且所述特征参数是所述PWM波形的占空比。17.一种操作氧气浓缩装置的方法,所述方法包括:用一个或多个控制器控制压缩机以产生到至少两个罐的加压空气流,每个罐包括吸附剂材料,所述吸附剂材料被配置成优先吸附来自所述加压空气流的组分气体,由此从所述加压空气流产生富氧气体到被气动联接以接收所产生的富氧气体的蓄积器;所述控制所述压缩机包括将所述压缩机的速度调节到速度设定点,其中所述调节包括产生...
【专利技术属性】
技术研发人员:雷克斯,
申请(专利权)人:瑞思迈亚洲私人有限公司,
类型:发明
国别省市:
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