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CN2721119Y - 自动超声湿化供氧器 - Google Patents

自动超声湿化供氧器 Download PDF

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CN2721119Y
CN2721119Y CN 200420027235 CN200420027235U CN2721119Y CN 2721119 Y CN2721119 Y CN 2721119Y CN 200420027235 CN200420027235 CN 200420027235 CN 200420027235 U CN200420027235 U CN 200420027235U CN 2721119 Y CN2721119 Y CN 2721119Y
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徐其鲁
田芝亮
王乃成
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Abstract

本实用新型公开了一种自动超声湿化供氧器,包括箱体(15)、雾化贮药杯(21)、雾化给药杯(22),其特征是在氧气进气管(13)上安装有三通电磁阀(18),三通电磁阀(18)分别与氧气进气管(13)、雾化贮药杯(21)、普通湿化管(20)相通,其控制端与氧气湿化控制电路(3)相连,氧气湿化控制电路(3)与CPU(1)相连;在箱体(15)的内腔下部安装有超声换能片(10),超声换能片(10)与超声雾化控制电路(2)相连,超声雾化控制电路(2)接CPU(1)的信号输出端。实现了氧气供氧器的智能化,提高了吸氧的价值和意义,增加了用药途径。

Description

自动超声湿化供氧器
技术领域
本实用新型涉及一种超声雾化式氧气供给装置,通过供氧器超声雾化装置,使液体形成微小的雾状颗粒(<5um),该颗粒弥散并随氧气均匀的进入呼吸道,由于颗粒的微小可随氧气一起被黏膜吸收,从而,在迅速提高血氧浓度的同时从根本上缓解了呼吸道黏膜的干燥,润滑并增强了呼吸道黏膜纤毛细胞运动,使痰液变稀,易于排除体外,大大提高了给氧的辅助功能。
为防止过多的水分吸收造成黏膜水肿,采用湿度控制式超声雾化启动方式,根据氧气出口湿度传感器所感应的湿度自动启动超声雾化装置,达到预先设定效果;并同时在雾化器中加入药物,满足各类患者需求。设立三通开关便于在超声雾化间断时氧气通过其他液体(如酒精等)以满足特殊病人要求。
具体的说是一种利用超声雾化使氧气湿化和同时给药的供氧装置。
背景技术
氧气供养器是提供患者吸氧的终端部件,长久以来人们对氧气湿化进行了多种尝试和研究,目的是解决吸氧患者(特别是长期吸氧和重症患者)因呼吸急促或疾病本身引起的呼吸道黏膜干燥。在吸氧过程中,氧气的快速流动带走部分黏膜部位的水分,从而使呼吸道黏膜越加干燥,黏膜分泌物因水分的缺失变稠不宜咳出,继发细菌感染,加重病情。
普通的供氧器中,人们为增加氧气的湿化,使氧气通过水试图达到湿化的目的,然而水分子因比重大于氧气,很少将水分子带入呼吸道,达到人们理想的效果,即便是有少量水分子进入呼吸道也因其分子大而难以被呼吸道黏膜吸收和利用。
超声湿化供氧器是利用超声雾化的原理,使水分子在超声波的作用下离解,并形成微小的雾状颗粒(<5um),该颗粒弥散并虽氧气均匀的进入呼吸道,由于颗粒的微小可随氧气一起被黏膜吸收,从而,在迅速提高血氧浓度的同时从根本上解决了呼吸道黏膜的干燥问题,润滑并增强了呼吸道黏膜纤毛细胞运动,痰液变稀,易于排除体外,大大提高了给氧的辅助功能。
发明内容
本实用新型的目的是提供一个超声雾化式氧气供给装置,根据人体呼吸道生理代谢需求,防止过多的水分吸收造成黏膜水肿,采用湿度控制式超声雾化启动方式,根据氧气出口湿度传感器所感应的湿度自动启动超声雾化程序,并同时可以在雾化器中加入药物,满足各类患者需求。设立三通开关便于在超声雾化间断时氧气通过其他液体(如酒精等)以满足特殊病人要求。
本实用新型的技术方案是:
一种自动超声湿化供氧器,包括箱体15、雾化贮药杯21、雾化给药杯22,雾化贮药杯21安装在箱体15中,其下端位于箱体15中贮存的水中,雾化给药杯22安装在雾化贮药杯21的上部,二者之间通过细管道相通,箱体15的二侧分别连接氧气进气管13和氧气出气管24,氧气出气管24与雾化贮药杯21及箱体15的贮存有水的内腔相通,其特征是在氧气进气管13上安装有三通电磁阀18,三通电磁阀18的一个通端与氧气进气管13相通,另一通端与雾化贮药杯21相通,其第三个通端通过普通湿化管20的一端相通,普通湿化管20的另一端也伸入箱体15中贮存的水中,三通电磁阀18的控制端与氧气湿化控制电路3的信号输出端相连,氧气湿化控制电路3的信号输入端与CPU1的信号输出端相连;在箱体15的内腔下部安装有与其内腔中贮存的水相接触的超声换能片10,超声换能片10的信号输入端与超声雾化控制电路2的信号输出端相连,超声雾化控制电路2的信号输入端接CPU1的信号输出端。
氧气湿化控制电路3包括反向器集成电路U4B、三极管Q1B和Q2B、三通电磁阀18、电阻RB1、RB2、RB3、电容CB1、CB2、二极管D1B,反向器集成电路U4B的输入脚接CPU1对应的输入输出端,其输出脚接电阻RB2,电阻RB3与电阻RB2串接后三极管Q1B的基极,三极管Q1B的发射极接三极管Q2B的基极,三极管Q1B的集电极与三极管Q2B的集电极相连后接三通电磁阀18的线圈和二极管D1B的正极,三极管Q2B的发射极接地,二极管D1B的负极接三通电磁阀18的负极;电容CB1、CB2、电阻RB1均并接在反向器集成电路U4B的输入端。
超声雾化控制电路2包括反向器集成电路U4A、三极管Q1、Q2、继电器11、电阻RA1、RA2、RA3、电容CA1、CA2、二极管D1A,反向器集成电路U4A的输入端接CPU1对应的输入输出端,其输出端接电阻RA2,电阻RA3与电阻RA2串接后接三极管Q1的基极,三极管Q1的发射极接三极管Q2的基极,三极管Q2的发射极接地,三极管Q1、Q2的集电极相接后接继电器11的线圈;继电器11的输出从其常开触点引出串接在换能片10中的马达12和电源之间;电容CA1、CA2、电阻RA1并接在反向器集成电路U4A的输入端。
在氧气出气管24上安装有湿度传感器7,湿度传感器7通过湿度信号转换电路8、湿度信号检测电路9与CPU1相连。
在氧气出气管24上安装有湿度传感器7,湿度传感器7通过湿度信号转换电路8、湿度信号检测电路9与CPU1相连。当湿度低于设定值时,超声氧气湿化器自动开始工作使湿度迅速提高;当湿度超过设定的值时,本实用新型的自动超声湿化供氧器自动停止工作,氧气通过普通通道流出。
中央处理器CPU中包含有主控程序,主控程序按照预先设定的控制参数来控制超声雾化换能片10的工作与停止;同时按照设定的三通电磁阀18控制参数来控制电磁阀18的开启与闭合,以控制氧气的流向。
本实用新型的有益效果:
(1)本发明采用微处理器程序控制,通过湿度设定值对超声雾化、普通氧气湿化的方式进行自动控制,从而实现氧气供氧器的智能化,提高了吸氧的价值和意义。
(2)通过超声雾化系统可以给药,增加了用药途径。
(3)本发明经过30例ICU病人临床试用,得到患者和医务人员的高度评价。
附图说明
图1是本实用新型的供电电源之原理图。
图2是本实用新型的电路原理图。
图3是本实用新型的湿度信号转换电路8的电原理图。
图4是本实用新型的湿度信号检测电路9的电原理图。
图5是本实用新型的机械结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图5所示。
一种自动超声湿化供氧器,包括箱体15、雾化贮药杯21、雾化给药杯22,雾化贮药杯21安装在箱体15中,其下端位于箱体15中贮存的水中,雾化给药杯22安装在雾化贮药杯21的上部,二者之间通过细管道相通,箱体15的二侧分别连接氧气进气管13和氧气出气管24,氧气出气管24与雾化贮药杯21及箱体15的贮存有水的内腔相通,在氧气进气管13上安装有三通电磁阀18,三通电磁阀18的一个通端与氧气进气管13相通,另一通端与雾化贮药杯21相通,其第三个通端通过普通湿化管20的一端相通,普通湿化管20的另一端也伸入箱体15中贮存的水中,三通电磁阀18的控制端与氧气湿化控制电路3(如图2所示)的信号输出端相连,氧气湿化控制电路3的信号输入端与CPU1的信号输出端相连;在箱体15的内腔下部安装有与其内腔中贮存的水相接触的超声换能片10,超声换能片10的信号输入端与超声雾化控制电路2(如图2所示)的信号输出端相连,超声雾化控制电路2的信号输入端接CPU1的信号输出端。为了便于直观观察出气口附件的湿度,可在氧气出气管24附近的箱体15上安装一个湿度表23,同样,为了便于直观观察氧气进气管13中的氧气进气压力,可在箱体15上安装一个与氧气进气管13相通的氧气压力表19,如图5所示。
图1是电控部分提供工作电压的电源电路,为一常规电源电路,可为电控部分提供正12V、正9V、5V的工作电压。
图2给出的控制电路中,包括中央处理器CPU1、超声雾化控制电路2、氧气湿化控制电路3、系统电源指示电路4、系统复位控制电路5和系统时钟电路6。其中:
(1)中央处理器CPU1中预置有主控程序和超声雾化控制子程序,  其工作电源及各控制单元电路的工作电源由电源电路(参见图1)供电,中央处理器CPU1的第一控制信号输出端口T1与超声雾化控制电路中的超声雾化控制电路2的信号输入端相接,超声雾化控制电路2控制超声雾化换能片10工作或停止;中央处理器CPU1的第二控制信号输出端口T0与氧气湿化控制电路3中的三通电磁阀控制电路之信号输入端相接,三通电磁阀控制电路控制三通电磁阀18关闭或打开,使氧气分别流向两个出口(参见图5)。
(2)氧气湿化控制电路3包括反向器集成电路U4B(型号为74LS04)、三极管Q1B和Q2B、三通电磁阀18、电阻RB1、RB2、RB3、电容CB1、CB2、二极管D1B,反向器集成电路U4B的输入脚接CPU1对应的输入输出端,其输出脚接电阻RB2,电阻RB3与电阻RB2串接后三极管Q1B的基极,三极管Q1B的发射极接三极管Q2B的基极,三极管Q1B的集电极与三极管Q2B的集电极相连后接三通电磁阀18的线圈和二极管D1B的正极,三极管Q2B的发射极接地,二极管D1B的负极接三通电磁阀18的负极;电容CB1、CB2、电阻RB1均并接在反向器集成电路U4B的输入端。
(3)超声雾化控制电路2包括反向器集成电路U4A(型号为74LS04)、三极管Q1、Q2、继电器11、电阻RA1、RA2、RA3、电容CA1、CA2、二极管D1A,反向器集成电路U4A的输入端接CPU1对应的输入输出端,其输出端接电阻RA2,电阻RA3与电阻RA2串接后接三极管Q1的基极,三极管Q1的发射极接三极管Q2的基极,三极管Q2的发射极接地,三极管Q1、Q2的集电极相接后接继电器11的线圈;继电器11的输出从其常开触点引出串接在换能片10中的马达12和电源之间;电容CA1、CA2、电阻RA1并接在反向器集成电路U4A的输入端。
(4)系统电源指示电路4,用于系统电源指示;系统复位控制电路5,用于对中央处理器CPU1复位。
图3给出的是湿度信号转换电路8的电原理图,其输入与湿度传感器7相连。
图4给出了湿度信号检测电路9的电原理图。
其中:
(1)当湿度传感器7感受到湿度发生变化,其阻值也产生变化,湿度信号转换电路8的输出电压也发生变化,从而达到检测湿度的目的。
(2)湿度信号转换电路8由运算放大器U1及电阻RS1、RS2组成,当湿度传感器7的阻值产生变化,湿度信号转换电路8的输出信号产生相应的变化。
(3)湿度信号检测电路9由运算放大器U2、RT3、CT1构成,其中U2的反相输入端接CPU的13(P1.1)脚,同相输入端接湿度信号转换电路8的输出信号端。
本实施例的主控电路框图如图4所示。
本发明工作原理如下:
将主控程序预置到中央处理器CPU1存储单元中,启动主控程序后,系统开始工作。
当需要工作时,打开电源开关,开始工作,此时主控程序调用工作子程序,按照设定的类型开始工作。可由设定按键控制电路17设定两种类型:
情况1:
开机后,按下按键控制电路17中的KEY1按键,设定为工作情况1。
(1)超声雾化开始工作。此时主控程序控制子程序的T0、T1的信号输出,分别控制超声雾化控制电路2、普通氧气湿化控制电路3,T0置低电平,超声雾化换能片工作;T1置高电平,三通电磁阀打开,普通氧气湿化管关闭,氧气直通超声雾化贮药杯21,超声雾化后的水气与氧气混合进入氧气出气管24并排出。
(2)当超声雾化停止工作,子程序返回主程序,此时主控程序调用普通氧气湿化控制子程序,普通氧气湿化控制子程序控制中央处理器的T0、T1的信号输出,分别控制超声雾化控制电路2、氧气湿化控制电路3,T0置高电平,超声雾化换能片停止工作;T1置低电平,三通电磁阀超声雾化端闭合,普通氧气湿化打开,氧气通入水端。
(3)当普通氧气湿化停止工作,子程序返回主程序,此时主控程序调用工作子程序,工作控制子程序控制中央处理器的T0、T1的信号输出,分别控制超声雾化控制电路2、普通氧气湿化控制电路3,超声雾化工作,周而复始,系统按设定程序运行。
情况2:
开机后,按下按键控制电路17中的KEY2按键,设定为工作情况2。
通过设定模式2,系统开始工作。首先湿度传感器检测氧气出气管24当前湿度值,当湿度低于设定值时主控程序调用超声雾化控制子程序的T0、T1的信号输出,分别控制超声雾化控制电路2、普通氧气湿化控制电路3,T0置低电平,超声雾化换能片工作;超声雾化开始工作。当湿度低于设定值时,此时主控程序调用氧气湿化控制子程序,普通氧气湿化控制子程序控制中央处理器的的T0、T1的信号输出,T0置高电平,超声雾化换能片停止工作;T1置低电平,三通电磁阀超声雾化端闭合,普通氧气湿化开始工作,氧气通入水端。
系统不断检测装置的当前湿度值,并根据氧气的湿度自动开启或关闭超声雾化系统,使氧气湿度维持在人为的理想状态。
系统设有复位按扭16(见图2),可以重复上述的工作程序。

Claims (4)

1、一种自动超声湿化供氧器,包括箱体(15)、雾化贮药杯(21)、雾化给药杯(22),雾化贮药杯(21)安装在箱体(15)中,其下端位于箱体(15)中贮存的水中,雾化给药杯(22)安装在雾化贮药杯(21)的上部,二者之间通过细管道相通,箱体(15)的二侧分别连接氧气进气管(13)和氧气出气管(24),氧气出气管(24)与雾化贮药杯(21)及箱体(15)的贮存有水的内腔相通,其特征是在氧气进气管(13)上安装有三通电磁阀(18),三通电磁阀(18)的一个通端与氧气进气管(13)相通,另一通端与雾化贮药杯(21)相通,其第三个通端通过普通湿化管(20)的一端相通,普通湿化管(20)的另一端也伸入箱体(15)中贮存的水中,三通电磁阀(18)的控制端与氧气湿化控制电路(3)的信号输出端相连,氧气湿化控制电路(3)的信号输入端与CPU(1)的信号输出端相连;在箱体(15)的内腔下部安装有与其内腔中贮存的水相接触的超声换能片(10),超声换能片(10)的信号输入端与超声雾化控制电路(2)的信号输出端相连,超声雾化控制电路(2)的信号输入端接CPU(1)的信号输出端。
2、根据权利要求1所述的自动超声湿化供氧器,其特征是所述的氧气湿化控制电路(3)包括反向器集成电路U4B、三极管Q1B和Q2B、三通电磁阀(18)、电阻RB1、RB2、RB3、电容CB1、CB2、二极管D1B,反向器集成电路U4B的输入脚接CPU(1)对应的输入输出端,其输出脚接电阻RB2,电阻RB3与电阻RB2串接后三极管Q1B的基极,三极管Q1B的发射极接三极管Q2B的基极,三极管Q1B的集电极与三极管Q2B的集电极相连后接三通电磁阀(18)的线圈和二极管D1B的正极,三极管Q2B的发射极接地,二极管D1B的负极接三通电磁阀(18)的负极;电容CB1、CB2、电阻RB1均并接在反向器集成电路U4B的输入端。
3、根据权利要求1所述的自动超声湿化供氧器,其特征是所述的超声雾化控制电路(2)包括反向器集成电路U4A、三极管Q1、Q2、继电器(11)、电阻RA1、RA2、RA3、电容CA1、CA2、二极管D1A,反向器集成电路U4A的输入端接CPU(1)对应的输入输出端,其输出端接电阻RA2,电阻RA3与电阻RA2串接后接三极管Q1的基极,三极管Q1的发射极接三极管Q2的基极,三极管Q2的发射极接地,三极管Q1、Q2的集电极相接后接继电器(11)的线圈;继电器(11)的输出从其常开触点引出串接在马达(12)和电源之间;电容CA1、CA2、电阻RA1并接在反向器集成电路U4A的输入端。
4、根据权利要求1所述的自动超声湿化供氧器,其特征是在氧气出气管(24)上安装有湿度传感器(7),湿度传感器(7)通过湿度信号转换电路(8)、湿度信号检测电路(9)与CPU(1)相连。
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