CN106335880A - 一种气路控制***及气路控制方法 - Google Patents

一种气路控制***及气路控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种气路控制***及气路控制方法，所述***包括：压缩气体提供装置，用于提供压缩空气；多通连接管，该多通连接管连接所述压缩气体提供装置和多个支路，用于将压缩空气提供给多个支路，所述多个支路包括制氧支路和至少一个气体流量控制支路；电磁阀控件，该电磁阀控件包括至少一个电磁阀并且连接制氧支路、至少一个气体流量控制支路和氧输出管路，用于通过控制所述至少一个气体流量控制支路的通断来控制所述氧输出支路的氧流量。该***能够准确控制氧气流量和浓度。

Description

一种气路控制***及气路控制方法
技术领域
本发明涉及医疗设备，更具体地涉及一种气路控制***及气路控制方法。
背景技术
目前医疗用的小型制氧机是一种辅助医疗和保健设备，它是将压缩空气经过过滤净化分离，提供氧含量达到或接近医疗标准的气体，用于治疗或保健。根据不同的氧疗需求，一般制氧机都可以对流量进行设置，通过手动旋钮阀门控制氧气流量的输出和调节，或通过电流控制比例的电磁铁芯的位移实现流量的调节。
通过手动旋钮阀门控制氧气流量的方法，存在精度低、工作强度大等缺点。而采用电磁阀芯位移控制流量调节的方法，需要长期供电，长期工作电流较大，驱动电路复杂，成本较高。并且由于本身依靠电磁力控制，受气体压力的影响较大，控制精度较差，不大适合制氧机制氧出口处多变的压力条件。
因此，有待于提供一种能够更方便且更准确地控制氧流量和浓度的气路控制方案。
发明内容
鉴于此，本发明的一个目的是提供一种气路控制***及气路控制方法，以基本上消除因现有技术的局限性和缺点而造成的一个或更多个问题。
为了实现本发明的目的，在本发明的一方面，提供的一种气路控制***包括：
压缩气体提供装置，用于提供压缩空气；
多通连接管，该多通连接管连接所述压缩气体提供装置和多个支路，用于将压缩空气提供给多个支路，所述多个支路包括制氧支路和至少一个气体流量控制支路；
电磁阀控件，该电磁阀控件包括至少一个电磁阀并且连接所述制氧支路、所述至少一个气体流量控制支路和氧输出管路，用于通过控制所述至少一个气体流量控制支路的通断来控制所述氧输出管路的氧流量。
优选地，所述制氧支路包括制氧设备、与制氧设备连接的储氧罐以及与储氧罐连接的、用于调节氧气流量的第一嵌件。
优选地，所述多通连接管还连接雾化气路；所述***还包括切换阀，所述切换阀连接所述雾化气路、所述氧输出管路和出气管路，用于在所述雾化气路和所述氧输出管路之间进行切换。
优选地，所述压缩气体提供装置包括：进气口；滤网，用于过滤通过所述进气口进入***的空气中的杂质；压缩机，用于将经过滤网的气体进行压缩，以提供压缩的空气；以及散热管，用于对压缩空气进行散热。
优选地，所述***还包括：湿化瓶，用于对氧输出管路输出的氧气进行湿化处理。
优选地，所述***还包括：细菌过滤器，设置在所述湿化瓶的上游，用于对来自氧输出管路的氧气进行细菌过滤和/或分子筛粉尘的过滤。
优选地，所述至少一个气体流量控制支路为三个气体流量控制支路，分别提供第一氧流量、第二氧流量和第三氧流量；所述电磁阀控件包括第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，用于分别控制三个气体流量控制支路。
优选地，所述第一氧流量、第二氧流量和第三氧流量分别为1L/min、2L/min和3L/min。
根据本发明的另一方面，还提供一种气路控制方法，该方法包括：
提供压缩空气；
通过多通连接管将压缩空气提供给多个支路，所述多个支路包括制氧支路和至少一个气体流量控制支路；
利用电磁阀控件控制所述至少一个气体流量控制支路的通断，从而控制所述氧输出管路的氧流量。
优选地，所述方法还包括：使得多通连接管连接雾化气路；用切换阀连接所述雾化气路、所述氧输出管路和出气管路，所述切换阀用于在所述雾化气路和所述氧输出管路之间进行切换。
本发明能够更方便且更准确地控制氧流量和浓度。
本发明的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。
附图说明
参照以下附图，将更好地理解本发明的许多方面。附图中：
图1为本发明一实施例中气路控制***的示意性结构框图；
图2为本发明另一实施例中气路控制***的示意性结构框图；
图3为本发明一实施例中整体气路的示意图；
图4为本发明一实施例中制氧气路的示意图；以及
图5为本发明一实施例中雾化气路的示意图。
具体实施方式
下面，对本发明的优选实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明的技术精神及其主要操作不限于这些实施方式。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
为了解决现有技术中氧流量控制精度低、工作强度大的缺点，本发明提出了一种只通过电磁阀控制分支气路开关的***，不仅能够克服手动旋钮阀门精度低、工作强度大等缺点，而且电磁阀不用一直处于移位工作状态，工作状态稳定，可节约工作电能，增加阀体抗气体压力稳定性和控制精度。
图1为本发明一实施例中气路控制***的示意性结构框图，该气路控制***为制氧气路控制***。如图1所示，该气路控制***可包括：压缩气体提供装置01、多通连接管02、制氧支路03、3个气体流量控制支路04和电磁阀控件05。此外，该气路控制***还可包括细菌过滤器07和湿化瓶08。
压缩气体提供装置01利用从进气口或进气管进入的空气，产生并提供压缩空气。本实施例中，压缩气体提供装置01可包括：进气口(未示出)；滤网，用于过滤通过进气口进入***的空气中的杂质；压缩机，用于将经过滤网的气体进行压缩，以提供压缩的空气；以及散热管，用于对压缩空气进行散热。
多通连接管02连接压缩气体提供装置01和多个支路，用于将压缩空气提供给多个支路。其中，多个支路包括制氧支路03和至少一个气体流量控制支路04，本实施例中为3个气体流量控制支路04，但并不限于此，还可以为更少或更多个气体流量控制支路。作为示例，制氧支路03可包括：用于制备氧气的制氧设备；与制氧设备连接的、用于储存氧气的储氧罐；以及与储氧罐连接的、用于调节氧气流量的第一嵌件。嵌件的孔径大小决定支气路最高浓度的制氧流量。第一嵌件控制的流量例如可以为1L/min。此外，作为示例，3个气体流量控制支路04可分别为流量不同的三个嵌件支路，3个嵌件控制的流量可分别为1L/min、2L/min和3L/min。
电磁阀控件05连接制氧支路03、气体流量控制支路04和氧输出管路(即从制氧支路03向外输出氧的管路)，用于通过控制气体流量控制支路04的通断来控制氧输出管路的氧流量。在气体流量控制支路04为3个气体流量控制支路的情况下，电磁阀控件可包括第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，用于分别控制3个气体流量控制支路。
本发明实施例中，细菌过滤器07对来自氧输出管路的氧气进行细菌过滤和/或分子筛粉尘的过滤。
湿化瓶08对氧输出管路输出的氧气进行湿化处理。
图1所示的制氧气路控制***通过电磁阀的控制，实现不同流量、不同浓度的氧气的供给。
图2示出了本发明另一实施例中气路控制***的示意性结构框图，该气路控制***为制氧及雾化气路控制***。图2与图1相比，除了具有图1中示出的结构外，还包括：雾化气路以及用于在雾化气路和氧输出管路之间进行切换的切换阀。在优选实施例中，该切换阀为两位三通阀06。多通连接管02连接雾化气路，两位三通阀06连接雾化气路、氧输出管路和出气管路，并在雾化气路和氧输出管路之间进行切换。
图2的气路控制***不仅能够提供不同流量的、不同浓度的氧气，而且***可分别实现供氧及雾化功能，并且制氧及雾化气路相互不受影响。
下面基于图2所示的***结合图3至图5描述本发明的制氧和雾化气路控制。图3为本发明一实施例中整体气路的示意图，图4为该实施例中制氧气路的示意图，图5为该实施例中雾化气路的示意图。
如图3和图4所示，在使用制氧气路时，两位三通阀06向上推起，制氧气路打开，雾化气路阻断。图3中第一电磁阀51控制的支气路流量为1L/min的嵌件，第一电磁阀打开时，通过的气体流量为1L/min，同样，第二电磁阀52控制的支气路通过的流量为2L/min，第三电磁阀53控制的支气路通过的流量为3L/min。
当需要1L/min流量的氧流量时，3个电磁阀51、52、53均关闭，空气经滤网、压缩机、散热管、制氧支路后，通过细菌过滤器滤除细菌和/或分子筛粉尘，进入湿化瓶，最后排出机外，供用户接鼻氧管或者鼻氧面罩等使用。显而易见，此时，氧流量为1L/min，所供的氧浓度由制氧设备决定，若制氧设备所制氧浓度为93％，那么此时的出口的氧浓度便为93％。
当需要2L/min流量的氧流量时，第一电磁阀51打开，第二电磁阀52和第三电磁阀53关闭，空气中的氧浓度为21％，那么经支气管路1L/min的气体与制氧支路的93％浓度的氧气混合后，氧输出管路输出的氧浓度变为(93％*1+21％*1)/2＝57％，氧流量为2L/min。
当需要3L/min流量的氧流量时，第一电磁阀51和第三电磁阀53关闭，仅将第二电磁阀52打开，氧输出管路输出的氧浓度为45％，氧流量为3L/min。
当需要4L/min流量的氧流量时，第一电磁阀51和第二电磁阀52关闭，仅将第三电磁阀53打开。氧输出管路输出的氧浓度为39％，氧流量为4L/min。
当需要5L/min流量的氧流量时，第一电磁阀51和第三电磁阀53打开，第二电磁阀52关闭。氧输出管路输出的氧浓度为35.4％，氧流量为5L/min。
当需要6L/min流量的氧流量时，第一电磁阀51关闭，第二电磁阀52和第三电磁阀53打开。氧输出管路输出的氧浓度为33％，氧流量为6L/min。
当需要7L/min流量的氧流量时，第一电磁阀51、第二电磁阀52、第三电磁阀53全打开。氧输出管路输出的氧浓度为32.7％，氧流量为7L/min。
氧浓度的计算可按如下公式：
如图5所示，在使用雾化气路时，两位三通阀06向下拉下，制氧气路阻断，雾化气路打开。空气经滤网、压缩机、散热管，压缩后的空气经过多通连接管(六通连接管)02和两位三通阀06后排出主机外，供用户接雾化杯使用。
相应地，本实施例提供了一种气路控制方法，包括以下步骤：提供压缩空气；通过多通连接管将压缩空气提供给多个支路，其中多个支路包括制氧支路和至少一个气体流量控制支路；利用电磁阀控件控制至少一个气体流量控制支路的通断，从而控制氧输出管路的氧流量。
此外，该方法还使得多通连接管连接雾化气路，并用两位三通阀连接雾化气路、氧输出管路和出气管路，两位三通阀用于在雾化气路和氧输出管路之间进行切换。
本发明中，通过电磁阀的开关控制支路的开启和关闭，从而控制氧流量的大小，既克服了手动旋钮控制的精度小、工作强度大的缺点，又使得电磁阀不用总处于工作状态，不仅节约了工作电能，而且克服了气体压力对电磁阀的影响。此外，本发明可进行制氧和雾化两种功能供用户选择，并且制氧和雾化气路相互不受影响。
在此以制氧和雾化两种功能为例公开了本发明的具体实施方式。本领域的普通技术人员将容易地认识到，本发明在其他环境下具有其他应用。实际上，还存在许多实施方式和实现方法。所附权利要求绝非为了将本发明的范围限制为上述具体实施方式。
如上针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，和/或与其它实施方式中的特征相结合或替代其它实施方式中的特征使用。
需要说明的是，上述实施例仅为说明本发明而非限制本发明的专利范围，任何基于本发明的等同变换技术，均应在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种气路控制***，其特征在于，该***包括：
压缩气体提供装置，用于提供压缩空气；
多通连接管，该多通连接管连接所述压缩气体提供装置和多个支路，用于将压缩空气提供给多个支路，所述多个支路包括制氧支路和至少一个气体流量控制支路；
电磁阀控件，该电磁阀控件包括至少一个电磁阀并且连接所述制氧支路、所述至少一个气体流量控制支路和氧输出管路，用于通过控制所述至少一个气体流量控制支路的通断来控制所述氧输出管路的氧流量。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，
所述制氧支路包括制氧设备、与制氧设备连接的储氧罐以及与储氧罐连接的、用于调节氧气流量的第一嵌件。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，
所述多通连接管还连接雾化气路；
所述***还包括切换阀，所述切换阀连接所述雾化气路、所述氧输出管路和出气管路，用于在所述雾化气路和所述氧输出管路之间进行切换。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述压缩气体提供装置包括：
进气口；
滤网，用于过滤通过所述进气口进入***的空气中的杂质；
压缩机，用于将经过滤网的气体进行压缩，以提供压缩的空气；以及
散热管，用于对压缩空气进行散热。
5.根据权利要求1中所述的***，其特征在于，所述***还包括：
湿化瓶，用于对氧输出管路输出的氧气进行湿化处理。
6.根据权利要求5中所述的***，其特征在于，所述***还包括：
细菌过滤器，设置在所述湿化瓶的上游，用于对来自氧输出管路的氧气进行细菌过滤和/或分子筛粉尘的过滤。
7.根据权利要求1所述的***，其特征在于：
所述至少一个气体流量控制支路为三个气体流量控制支路，分别提供第一氧流量、第二氧流量和第三氧流量；
所述电磁阀控件包括第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，用于分别控制三个气体流量控制支路。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于：
所述第一氧流量、第二氧流量和第三氧流量分别为1L/min、2L/min和3L/min。
9.一种气路控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
提供压缩空气；
通过多通连接管将压缩空气提供给多个支路，所述多个支路包括制氧支路和至少一个气体流量控制支路；
利用电磁阀控件控制所述至少一个气体流量控制支路的通断，从而控制所述氧输出管路的氧流量，所述电磁阀控件包括至少一个电磁阀。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
使得多通连接管连接雾化气路；
用切换阀连接所述雾化气路、所述氧输出管路和出气管路，所述切换阀用于在所述雾化气路和所述氧输出管路之间进行切换。
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