脉冲供氧系统及脉冲供氧控制方法技术方案

本申请提供一种脉冲供氧系统及脉冲供氧控制方法，涉及医疗保健供氧技术领域。本申请通过第一常闭型二位三通电磁阀的工作孔与密闭式呼吸面罩的具有单向吸气阀门的吸氧管道连通，通过供氧单元的出氧口与第一常闭型二位三通电磁阀的气源孔连通，并通过正压供气单元的出气口经流量检测器与第一常闭型二位三通电磁阀的排气孔连通，而后由控制单元根据流量检测器在人体吸气阶段检测到的气体流量状况，控制供氧单元在第一常闭型二位三通电磁阀得电时于人体吸气阶段进行供氧，并控制正压供气单元在第一常闭型二位三通电磁阀失电时于人体吐气阶段进行维压供气，从而在高压或微高压吸氧环境下有效降低供氧成本，并同步提升氧气利用率及吸氧安全性。利用率及吸氧安全性。利用率及吸氧安全性。

【技术实现步骤摘要】
脉冲供氧系统及脉冲供氧控制方法


[0001]本申请涉及医疗保健供氧
，具体而言，涉及一种脉冲供氧系统及脉冲供氧控制方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术的不断发展，人们的补氧需求日益增多，PSA(Pressure Swing Adsorption，变压吸附)制氧技术的应用越发广泛，基于PSA技术的高压氧舱、微高压氧舱及便携式微高压头盔也变得越发普及。对高压氧舱、微高压氧舱或便携式微高压头盔的生产厂家来说，如何能够在高压吸氧环境或微高压吸氧环境下有效节省氧气并同步提高氧气利用率，便是当今PSA技术的一项重要研究方向。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种脉冲供氧系统及脉冲供氧控制方法，能够在高压吸氧环境或微高压吸氧环境下于人体吐气阶段通过压缩空气有效平衡吸氧管道内均压与外界吸氧高压或外界吸氧微高压，降低吸氧人员在下一人体吸气阶段的吸气阻力，并使人体吸气阶段提供的氧气能够配合压缩空气在吸氧人员吸气时有效满足人体吸氧需求，以大幅度节省氧气供给量，提高吸氧人员的氧气利用率，并实现吸氧人员的安全吸氧效果，从而有效降低供氧成本，并同步提升人体吸氧效果。
[0004]为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
[0005]第一方面，本申请提供一种脉冲供氧系统，所述供氧系统包括供氧单元、第一常闭型二位三通电磁阀、流量检测器、正压供气单元及控制单元；
[0006]所述供氧单元的出氧口与所述第一常闭型二位三通电磁阀的气源孔连通，所述正压供气单元的出气口经所述流量检测器与所述第一常闭型二位三通电磁阀的排气孔连通，所述第一常闭型二位三通电磁阀的工作孔与密闭式呼吸面罩的具有单向进气阀门的吸氧管道连通，其中所述供氧单元用于向所述密闭式呼吸面罩提供氧气，所述正压供气单元用于向所述吸氧管道输入压缩空气以平衡所述吸氧管道的管内均压和所述密闭式呼吸面罩所在的吸氧腔室内的吸氧微高压或吸氧高压，所述流量检测器用于在人体吸气时检测所述压缩空气经所述单向进气阀门进入所述密闭式呼吸面罩的气体流量状况；
[0007]所述控制单元与所述第一常闭型二位三通电磁阀、所述流量检测器、所述正压供气单元及所述供氧单元分别电性连接，用于根据所述流量检测器检测到的气体流量状况，控制所述第一常闭型二位三通电磁阀、所述正压供气单元及所述供氧单元各自的运行状况，使所述供氧单元在所述第一常闭型二位三通电磁阀得电时于人体吸气阶段进行供氧，并使所述正压供气单元在所述第一常闭型二位三通电磁阀失电时于人体吐气阶段进行维压供气。
[0008]在可选的实施方式中，所述供氧单元包括供氧机及储氧气罐；
[0009]所述供氧机与所述控制单元电性连接，用于在所述控制单元的控制作用下进行制
氧；
[0010]所述储氧气罐的进氧口与所述供氧机的出氧口连通，用于对所述供氧机制备的氧气进行存储，其中所述储氧气罐的出氧口与所述第一常闭型二位三通电磁阀的气源孔连通。
[0011]在可选的实施方式中，所述正压供气单元包括第二常闭型二位三通电磁阀、常闭型二位五通电磁阀及变频式涡旋空气压缩机；
[0012]所述变频式涡旋空气压缩机的进气口与所述第二常闭型二位三通电磁阀的工作孔连通，所述第二常闭型二位三通电磁阀的排气孔外接大气环境，其中所述变频式涡旋空气压缩机用于在所述第二常闭型二位三通电磁阀失电时抽取外界空气进行压缩；
[0013]所述变频式涡旋空气压缩机的出气口与所述常闭型二位五通电磁阀的气源孔连通，所述常闭型二位五通电磁阀的与第一子电磁阀对应的第一工作孔经所述流量检测器和所述第一常闭型二位三通电磁阀的排气孔连通，所述常闭型二位五通电磁阀的与第一子电磁阀对应的第一排气阀外接大气环境，其中所述变频式涡旋空气压缩机在所述常闭型二位五通电磁阀的第一子电磁阀得电时将压缩空气传输往所述吸氧管道。
[0014]在可选的实施方式中，所述供氧系统还包括氧浓度检测器及第三常闭型二位三通电磁阀；
[0015]所述第二常闭型二位三通电磁阀的气源孔经所述氧浓度检测器与所述密闭式呼吸面罩所在的吸氧腔室的出气口连通，其中所述变频式涡旋空气压缩机用于在所述第二常闭型二位三通电磁阀得电时从所述吸氧腔室内抽取气体进行压缩，所述氧浓度检测器用于检测所述吸氧腔室内的气体氧浓度；
[0016]所述常闭型二位五通电磁阀的与第二子电磁阀对应的第二工作孔和所述第三常闭型二位三通电磁阀的工作孔连通，所述第三常闭型二位三通电磁阀的气源孔与所述吸氧腔室的进气口连通，所述常闭型二位五通电磁阀的与第二子电磁阀对应的第二排气孔和所述第三常闭型二位三通电磁阀的排气孔均外接大气环境，其中所述变频式涡旋空气压缩机在所述常闭型二位五通电磁阀的第二子电磁阀与所述第三常闭型二位三通电磁阀均得电时将压缩空气注入到所述吸氧腔室内，所述变频式涡旋空气压缩机在所述常闭型二位五通电磁阀的第二子电磁阀得电且所述第三常闭型二位三通电磁阀失电时将压缩空气排放到大气环境中，所述常闭型二位五通电磁阀的第一子电磁阀和第二子电磁阀切换式得电；
[0017]所述控制单元与所述氧浓度检测器及所述第三常闭型二位三通电磁阀分别电性连接，用于在所述第二常闭型二位三通电磁阀和所述常闭型二位五通电磁阀的第二子电磁阀均得电的情况下，根据所述氧浓度检测器检测到的气体氧浓度控制所述第三常闭型二位三通电磁阀得电或失电，使所述吸氧腔室内的气体氧浓度不超过预设氧浓度阈值。
[0018]在可选的实施方式中，所述供氧系统还包括压力检测器，所述压力检测器用于检测所述吸氧腔室内的实际气压值；
[0019]所述控制单元与所述压力检测器电性连接，其中所述控制单元在所述压力检测器检测到的实际气压值超过预设压力阈值的情况下，控制所述第二常闭型二位三通电磁阀和所述常闭型二位五通电磁阀的第二子电磁阀均得电，并控制所述第三常闭型二位三通电磁阀失电，以调低所述吸氧腔室内的实际气压值；所述控制单元在所述压力检测器检测到的实际气压值不超过所述预设压力阈值的情况下，控制所述常闭型二位五通电磁阀的第二子
电磁阀和所述第三常闭型二位三通电磁阀均得电，并控制所述第二常闭型二位三通电磁阀失电，以调高所述吸氧腔室内的实际气压值。
[0020]第二方面，本申请提供一种脉冲供氧控制方法，应用于前述实施方式中任意一项所述的脉冲供氧系统，所述控制方法包括：
[0021]控制单元获取流量检测器在历史时间段内检测到的历史气体流量数据；
[0022]所述控制单元对获取到的历史气体流量数据进行人体呼吸周期识别，得到所述历史时间段内存在的历史呼吸周期总数及每个历史呼吸周期的周期时长；
[0023]所述控制单元根据识别出的历史呼吸周期总数及每个历史呼吸周期的周期时长，基于预设的人体呼吸比例计算供氧单元当前在脉冲供氧周期内的供氧时长及正压供气单元当前在脉冲供氧周期内的供气时长；
[0024]所述控制单元按照所述供氧时长在所述脉冲供氧周期内控制第一常闭型二位三通电磁阀得电并控制供氧单元进行氧气供给本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉冲供氧系统，其特征在于，所述供氧系统包括供氧单元、第一常闭型二位三通电磁阀、流量检测器、正压供气单元及控制单元；所述供氧单元的出氧口与所述第一常闭型二位三通电磁阀的气源孔连通，所述正压供气单元的出气口经所述流量检测器与所述第一常闭型二位三通电磁阀的排气孔连通，所述第一常闭型二位三通电磁阀的工作孔与密闭式呼吸面罩的具有单向进气阀门的吸氧管道连通，其中所述供氧单元用于向所述密闭式呼吸面罩提供氧气，所述正压供气单元用于向所述吸氧管道输入压缩空气以平衡所述吸氧管道的管内均压和所述密闭式呼吸面罩所在的吸氧腔室内的吸氧微高压或吸氧高压，所述流量检测器用于在人体吸气时检测所述压缩空气经所述单向进气阀门进入所述密闭式呼吸面罩的气体流量状况；所述控制单元与所述第一常闭型二位三通电磁阀、所述流量检测器、所述正压供气单元及所述供氧单元分别电性连接，用于根据所述流量检测器检测到的气体流量状况，控制所述第一常闭型二位三通电磁阀、所述正压供气单元及所述供氧单元各自的运行状况，使所述供氧单元在所述第一常闭型二位三通电磁阀得电时于人体吸气阶段进行供氧，并使所述正压供气单元在所述第一常闭型二位三通电磁阀失电时于人体吐气阶段进行维压供气。2.根据权利要求1所述的供氧系统，其特征在于，所述供氧单元包括供氧机及储氧气罐；所述供氧机与所述控制单元电性连接，用于在所述控制单元的控制作用下进行制氧；所述储氧气罐的进氧口与所述供氧机的出氧口连通，用于对所述供氧机制备的氧气进行存储，其中所述储氧气罐的出氧口与所述第一常闭型二位三通电磁阀的气源孔连通。3.根据权利要求1或2所述的供氧系统，其特征在于，所述正压供气单元包括第二常闭型二位三通电磁阀、常闭型二位五通电磁阀及变频式涡旋空气压缩机；所述变频式涡旋空气压缩机的进气口与所述第二常闭型二位三通电磁阀的工作孔连通，所述第二常闭型二位三通电磁阀的排气孔外接大气环境，其中所述变频式涡旋空气压缩机用于在所述第二常闭型二位三通电磁阀失电时抽取外界空气进行压缩；所述变频式涡旋空气压缩机的出气口与所述常闭型二位五通电磁阀的气源孔连通，所述常闭型二位五通电磁阀的与第一子电磁阀对应的第一工作孔经所述流量检测器和所述第一常闭型二位三通电磁阀的排气孔连通，所述常闭型二位五通电磁阀的与第一子电磁阀对应的第一排气阀外接大气环境，其中所述变频式涡旋空气压缩机在所述常闭型二位五通电磁阀的第一子电磁阀得电时将压缩空气传输往所述吸氧管道。4.根据权利要求3所述的供氧系统，其特征在于，所述供氧系统还包括氧浓度检测器及第三常闭型二位三通电磁阀；所述第二常闭型二位三通电磁阀的气源孔经所述氧浓度检测器与所述密闭式呼吸面罩所在的吸氧腔室的出气口连通，其中所述变频式涡旋空气压缩机用于在所述第二常闭型二位三通电磁阀得电时从所述吸氧腔室内抽取气体进行压缩，所述氧浓度检测器用于检测所述吸氧腔室内的气体氧浓度；所述常闭型二位五通电磁阀的与第二子电磁阀对应的第二工作孔和所述第三常闭型二位三通电磁阀的工作孔连通，所述第三常闭型二位三通电磁阀的气源孔与所述吸氧腔室的进气口连通，所述常闭型二位五通电磁阀的与第二子电磁阀对应的第二排气孔和所述第三常闭型二位三通电磁阀的排气孔均外接大气环境，其中所述变频式涡旋空气压缩机在所
述常闭型二位五通电磁阀的第二子电磁阀与所述第三常闭型二位三通电磁阀均得电时将压缩空气注入到所述吸氧腔室内，所述变频式涡旋空气压缩机在所述常闭型二位五通电磁阀的第二子电磁阀得电且所述第三常闭型二位三通电磁阀失电时将压缩空气排放到大气环境中，所述常闭型二位五通电磁阀的第一子电磁阀和第二子电磁阀切换式得电；所述控制单元与所述氧浓度检测器及所述第三常闭型二位三通电磁阀分别电性连接，用于在所述第二常闭型二位三通电磁阀和所述常闭型二位五通电磁阀的第二子电磁阀均得电的情况下，根据所述氧浓度检测器检测到的气体氧浓度控制所述第三常闭型二位三通电磁阀得电或失电，使所述吸氧腔室内的气体氧浓度不超过预设氧浓度阈值。5.根据权利要求4所述的供氧系统，其特征在于，所述供氧系统还包括压力检测器，所述压力检测器用于检测所述吸氧腔室内的实际气压值；所述控制单元与所述压力检测器电性连接，其中所述控制单元在所述压力检测器检测到的实际气压值超过预设压力阈值的情况下，控制所述第二常闭型二位三通电磁阀和所述常闭型二位五通电磁阀的第二子电磁阀均得电，并控制所述第三常闭型二位三通电磁阀失电，以调低所述吸氧腔室内的实际气压值；所述控制单元在所述压力检测器检测到的实际气压值不超过所述预设压力阈值的情况下，控制所述常闭型二位五通电磁阀的第二子电磁阀和所述第三常闭型二...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明，
申请(专利权)人：新加法成都智能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：