[發(fā)明專利]一種通氣治療設(shè)備濕化控制系統(tǒng)和方法

有效

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• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111150917B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 遆堯;莊志;王青松;張安軍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京怡和嘉業(yè)醫(yī)療科技股份有限公司
• 主分類號: A61M16/16
• 分類號: A61M16/16;A61M16/10
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11319
• 代理人: 莎日娜

1.一種通氣治療設(shè)備濕化控制系統(tǒng)，其特征在于，包括通氣治療設(shè)備主體、呼吸濕化器、加熱管路以及鼻氧管，其中：

所述通氣治療設(shè)備主體包括風(fēng)機和第一控制器；

所述呼吸濕化器包括水罐、加熱板、水罐進(jìn)氣口溫度傳感器、加熱板溫度傳感器；其中，所述風(fēng)機的出氣口與所述水罐的進(jìn)氣口連接；所述水罐的出氣口與所述加熱管路的進(jìn)氣口連接；所述加熱管路的出氣口與所述鼻氧管的輸入口連接；所述水罐進(jìn)氣口溫度傳感器用于測量所述水罐的進(jìn)氣口的溫度；所述加熱板溫度傳感器用于測量所述加熱板的溫度；

所述加熱管路包括加熱管路進(jìn)氣口溫度傳感器以及加熱管路加熱控制模塊；其中，所述加熱管路進(jìn)氣口溫度傳感器用于測量所述加熱管路的進(jìn)氣口的溫度；

所述第一控制器用于接收環(huán)境空氣溫度和環(huán)境空氣濕度、所述水罐進(jìn)氣口溫度傳感器的水罐氣體溫度、所述加熱板溫度傳感器傳輸?shù)募訜岚鍦囟取⒂脩粼O(shè)定的目標(biāo)濕度和目標(biāo)流量，以確定所述風(fēng)機輸入的空氣流量，使得當(dāng)前水罐中的水蒸汽與風(fēng)機輸入的空氣混合后得到的第一混合氣流的相對濕度為目標(biāo)濕度；

所述加熱管路加熱控制模塊用于接收所述加熱管路的進(jìn)氣口的第一混合氣流的溫度和出氣口的第二混合氣流的溫度，以確定所述加熱管路當(dāng)前所需的加熱功率，使得所述加熱管路調(diào)整到當(dāng)前所需的加熱功率，進(jìn)而使得經(jīng)過所述加熱管路傳輸至所述鼻氧管的水蒸汽與空氣混合后的混合氣流的溫度保持在目標(biāo)溫度；

所述第一控制器包括蒸發(fā)速率分析模塊、流量控制模塊以及加溫濕化控制模塊，所述加溫濕化控制模塊用于根據(jù)目標(biāo)流量、目標(biāo)濕度、環(huán)境空氣濕度以及環(huán)境空氣溫度，確定所述加熱板的加熱功率，并控制所述加熱板按照所述加熱功率工作；

所述蒸發(fā)速率分析模塊用于按照第一間隔時間，根據(jù)水罐氣體溫度和加熱板溫度，確定所述水罐中當(dāng)前的水蒸發(fā)速率；

所述流量控制模塊用于根據(jù)當(dāng)前的水蒸發(fā)速率調(diào)整所述風(fēng)機輸入的空氣流量，使得水蒸汽與空氣混合后的混合氣流的相對濕度為目標(biāo)濕度，直至所述水罐中的水蒸發(fā)速率保持穩(wěn)定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制器根據(jù)目標(biāo)流量、目標(biāo)濕度、環(huán)境空氣濕度以及環(huán)境空氣溫度，確定所述加熱板的加熱功率，具體包括：

所述第一控制器根據(jù)目標(biāo)流量、目標(biāo)濕度、環(huán)境空氣濕度以及環(huán)境空氣溫度，確定水蒸發(fā)總量；

所述第一控制器根據(jù)水蒸發(fā)總量確定所述加熱板的初始加熱功率；

所述第一控制器根據(jù)環(huán)境空氣溫度和所述加熱板的溫度，確定所述加熱板的加熱效率；

所述第一控制器根據(jù)所述加熱板的初始加熱功率和所述加熱板的加熱效率，確定所述加熱板的加熱功率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱管路加熱控制模塊控制所述加熱管路的加熱功率的方式是：

所述加熱管路加熱控制模塊實時接收所述第一控制器發(fā)送的所述風(fēng)機輸入的空氣流量；

所述加熱管路加熱控制模塊根據(jù)所述風(fēng)機輸入的空氣流量、第一混合氣流的溫度、第二混合氣流的溫度以及用戶設(shè)定的目標(biāo)溫度，確定所述加熱管路的加熱功率。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱管路加熱控制模塊根據(jù)所述風(fēng)機輸入的空氣流量、第一混合氣流的溫度、第二混合氣流的溫度以及用戶設(shè)定的目標(biāo)溫度，確定所述加熱管路的加熱功率，具體包括：

所述加熱管路加熱控制模塊根據(jù)所述風(fēng)機輸入的空氣流量、第一混合氣流的溫度、第二混合氣流的溫度以及用戶設(shè)定的目標(biāo)溫度，確定所述加熱管路的初始加熱功率；

所述加熱管路加熱控制模塊接收所述第一控制器發(fā)送的環(huán)境空氣溫度，根據(jù)環(huán)境空氣溫度和第一混合氣流的溫度，確定所述加熱管路的加熱效率；

所述加熱管路加熱控制模塊根據(jù)所述加熱管路的加熱效率和所述加熱管路的初始加熱功率，確定所述加熱管路的加熱功率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制器包括第一判斷模塊，所述第一判斷模塊用于在所述水罐中的水蒸發(fā)速率保持穩(wěn)定時，判斷所述風(fēng)機的當(dāng)前的空氣流量是否等于用戶設(shè)定的目標(biāo)流量；

如果所述風(fēng)機的當(dāng)前的空氣流量等于目標(biāo)流量，所述第一控制器控制所述加熱板按照當(dāng)前加熱功率持續(xù)工作，同時控制所述風(fēng)機按照當(dāng)前的空氣流量持續(xù)工作。