一种呼吸机的加热系统及呼吸机技术方案

本发明专利技术公开了一种呼吸机的加热系统及呼吸机，该呼吸机包括湿化器，该加热系统包括电机和加热单元，加热单元包括半导体器件，半导体器件被设置为将电机制动过程中产生的电能转换为热能、以对湿化器内的液体进行加热。通过本发明专利技术的呼吸机的加热系统，能够将电机产生的制动回馈能量转换为热能对湿化器内的液体进行加热，加快了湿化器内液体的温度上升速度，缩短了湿化器达到预期湿化效果的反应时间；实现了能量再利用，节约能源的目的；加热单元采用的半导体器件成本低、体积小，能够节省该加热系统的电路空间，且半导体器件的外壳上均设置有散热片，能够将其产生的热量快速传导至湿化器内，避免加热系统的温度持续升高。

【技术实现步骤摘要】
一种呼吸机的加热系统及呼吸机
本专利技术涉及呼吸机
，更具体地，本专利技术涉及一种呼吸机的加热系统及呼吸机。
技术介绍
呼吸机是指预期用于家庭或医院等医疗环境，治疗呼吸衰竭、呼吸功能不全、睡眠呼吸暂停综合症(SAS)及相关疾病的医疗设备，通常包括电机、加热单元和湿化器，电机作为驱动部件，将电能转化为动能，为病人提供具有一定压力及流速的气体；现有的湿化器的底部具有用于传导热量的导热材料，加热单元设置在该导热材料上，加热单元将电源提供的电能转换为热能、并通过该导热材料传导至湿化器内的液体中，使得液体的温度升高、进而加快液体的蒸发速率，以改变提供至病人端的气体的湿度，即对气体进行湿化。但是现有的湿化器在满刻度加满水后存在温度上升较慢，达到预期湿化效果的反应时间过长的问题。电机遵循电磁感应规律，在电机运行时，线圈感应电动势，电动势大小与电机速度成正比。电机作为机电转化装置，在感应电动势大于电机工作电压时，使电机进入发电机制动状态，将多余的动能转化电能。若这部分能量不能很好的消耗掉，将给呼吸机造成温度升高、减少寿命、烧毁器件等损坏。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种能够解决电机制动产生的电能不消耗掉将会对呼吸机造成损坏的问题的新的技术方案。根据本专利技术的第一方面，提供了一种呼吸机的加热系统，所述呼吸机包括湿化器，所述加热系统包括电机和加热单元，所述加热单元包括半导体器件，所述半导体器件被设置为将所述电机在制动过程中产生的电能转换为热能、以对所述湿化器内的液体进行加热。可选的是，所述加热单元还包括导热材料，所述半导体器件设置在所述导热材料上，所述半导体器件转换的热能通过所述导热材料对所述湿化器内的液体进行加热。可选的是，所述加热系统还包括储能元件，所述储能元件被设置为存储所述电能，并将至少部分所述电能释放至所述半导体器件。可选的是，所述储能元件为电容。可选的是，所述储能元件、所述电机和所述加热单元并联连接在所述能量回馈制动加热系统的电源端和接地端之间。可选的是，所述半导体器件为P型达林顿管，所述加热单元还包括第一电阻，所述P型达林顿管的发射极与所述电源端连接，所述P型达林顿管的集电极与所述接地端连接，所述P型达林顿管的基极经所述第一电阻与所述接地端连接。可选的是，所述加热单元还包括稳压二极管，所述稳压二极管连接在所述P型达林顿管的基极和所述接地端之间，其中，所述稳压二极管的阳极与所述接地端连接。可选的是，所述半导体器件为N型达林顿管，所述加热单元还包括第二电阻，所述N型达林顿管的发射极与所述接地端连接，所述N型达林顿管的集电极与所述电源端连接，所述N型达林顿管的基极经第二电阻与所述电源端连接。可选的是，所述加热单元还包括稳压二极管，所述稳压二极管连接在所述N型达林顿管的基极和所述电源端之间，其中，所述稳压二极管的阳极与所述基极连接。可选的是，所述加热单元还用于将所述加热系统的电源端提供的电能转换为热能,以对所述湿化器内的液体进行加热。根据本专利技术的第二方面，提供了一种呼吸机，包括根据本专利技术第一方面所述的加热系统。本专利技术的专利技术人发现，在现有技术中，存在电机制动产生的电能不消耗掉将会对呼吸机造成损坏的问题。因此，本专利技术所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本专利技术是一种新的技术方案。本专利技术的一个有益效果在于，通过本专利技术的呼吸机的加热系统，能够将电机在制动过程中产生的电能转换为热能对湿化器内的液体进行加热，实现了电机制动回馈能量的再利用，节约能源的目的。加热单元采用的半导体器件成本低、体积小，能够节省该加热系统的电路空间，且半导体器件的外壳上均设置有散热片，能够将其产生的热量快速传导至湿化器内，避免加热系统的温度持续升高。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。图1是根据本专利技术呼吸机的加热系统的一种实施结构的方框原理图；图2是根据本专利技术呼吸机的加热系统的另一种实施结构的方框原理图；图3是根据本专利技术加热单元的一种实施结构的电路原理图；图4是根据本专利技术加热单元的另一种实施结构的电路原理图。附图标记说明：U1-电机；U2-加热单元；U3-储能元件；D1-稳压二极管；R1、R2-电阻；Q1-P型达林顿管；e1-P型达林顿管的发射极；b1-P型达林顿管的基极；c1-P型达林顿管的集电极；Q2-N型达林顿管；e2-N型达林顿管的发射极；b2-N型达林顿管的基极；c2-N型达林顿管的集电极；VCC-电源端；GND-接地端；P1-第一连接点；P2-第二连接点。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。为了解决现有技术中存在的电机制动产生的电能不消耗掉将会对呼吸机造成损坏的问题，提供了一种呼吸机的加热系统。其中，该呼吸机包括湿化器。如图1所示，该加热系统包括电机U1和加热单元U2，加热单元U2包括半导体器件，该半导体器件被设置为将电机U1制动过程中产生的电能转换为热能、以对湿化器U3内的液体进行加热。其中，电机U1在制动过程中可以将机械能转换电能，该电能即为电机制动回馈能量。这样，通过本专利技术的呼吸机的加热系统，能够将电机制动产生的电能转换为热能、以对湿化器内的液体进行加热，实现了对电机制动回馈能量的再利用，可有效抑制电能施泄放不及时施加到电机上使得电机温度升高而导致输出效率降低的问题；还可以有效的降低呼吸机其他电路及电机的温度，提高呼吸机的使用寿命；还可以减少能源损耗，间接减低成本。加热单元U2还可以用于将该加热系统的电源端VCC提供的电能转换为热能、以对湿化器U3内的液体进行加热，保证湿化器U3的湿化能力。具体的，加热单元U2在接收到电源端VCC提供的电能的情况下，无论电机U1是否制动产生电能，均能够通过加热单元U2对湿化器U3内的液体进行加热。加热单元U2中用于将电源端VCC提供的电能转换为热能的元件、和用于将电机U1制动过程中产生的电能转换为热能的元件可以相同，也可以不同。电源端VCC还用于向电机U1提供供电电压。这样，通过本实施例的加热系统，就可以加快湿化器内液体的温度上升速度，进而缩短湿化器达到预期湿化效果的反应时间。具体的，半导体器件例如可以为N型三极管、P型三极管、N沟道MOS管、P沟道MOS管、N型达林顿管、P型达林顿管或者是绝缘栅双极型晶体管等。半导体器件的相对于制动开关控制的再生电阻结构而言，具有成本低、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种呼吸机的加热系统，所述呼吸机包括湿化器，其特征在于，所述加热系统包括电机和加热单元，所述加热单元包括半导体器件，所述半导体器件被设置为将所述电机在制动过程中产生的电能转换为热能、以对所述湿化器内的液体进行加热。

【技术特征摘要】
1.一种呼吸机的加热系统，所述呼吸机包括湿化器，其特征在于，所述加热系统包括电机和加热单元，所述加热单元包括半导体器件，所述半导体器件被设置为将所述电机在制动过程中产生的电能转换为热能、以对所述湿化器内的液体进行加热。2.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，所述加热单元还包括导热材料，所述半导体器件设置在所述导热材料上，所述半导体器件转换的热能通过所述导热材料对所述湿化器内的液体进行加热。3.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，所述加热系统还包括储能元件，所述储能元件被设置为存储所述电能，并将至少部分所述电能释放至所述半导体器件。4.根据权利要求3所述的加热系统，其特征在于，所述储能元件为电容。5.根据权利要求3所述的加热系统，其特征在于，所述储能元件、所述电机和所述加热单元并联连接在所述加热系统的电源端和接地端之间。6.根据权利要求5所述的加热系统，其特征在于，所述半导体器件为P型达林顿管，所述加热单元还包括第一电阻，所述P型达林顿管的发射极与所述电源端连接，所述P型达林顿管...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐丹，易萍虎，庄志，
申请(专利权)人：天津怡和嘉业医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12