專利名稱：分布式供氧裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療供氧設(shè)備，具體地說是一種分布式供氧裝置。
背景技術(shù)：
氧氣是人們生活的必須品，長期以來國際醫(yī)療領(lǐng)域的供氧方式主要有液態(tài)氧和高壓氧兩種，近年來由于變壓吸附(PSA)技術(shù)的飛速發(fā)展，大型PSA集中供氧設(shè)備的投入使用，為這一領(lǐng)域帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，這些均采用集中供氧方式，集中供氧是相對分散供氧而言的供氧方式，分為以下三種方式1.鋼瓶匯流排集中供氧將儲氧鋼瓶集中連接起來，通過輸氧管道將氧氣輸送到供氧終端。它實(shí)現(xiàn)簡單，供氧可靠。缺點(diǎn)是供氧成本最高，每天需要更換鋼瓶又比較煩瑣；由于管道及鋼瓶匯流排為高壓氧，其安全性較差，氧源可靠性較差，經(jīng)常有工業(yè)用氧冒充醫(yī)用氧的情況發(fā)生；另外，由于傳輸系統(tǒng)的無效腔及管道的泄漏使大量氧氣被浪費(fèi)；另外無計(jì)費(fèi)功能。
2.液態(tài)氧方式的集中供氧指用大型的液態(tài)氧儲罐儲存液態(tài)氧，經(jīng)過液氣轉(zhuǎn)化變?yōu)楦邏貉跬ㄟ^輸氧管道將氧氣輸送到供氧終端。優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)相對簡單，供氧可靠。供氧費(fèi)用較鋼瓶匯流排集中供氧方式為低?？朔烁鼡Q鋼瓶的煩瑣，但仍存在不足之處，如存在重大安全隱患，同樣存在傳輸系統(tǒng)的無效腔及管道的泄漏使大量氧氣被浪費(fèi)的問題，也無計(jì)費(fèi)功能。
3.大型PSA集中供氧方式所謂PSA供氧方式即分子篩變壓吸附供氧方式，它利用分子篩的特性，將空氣中的氮?dú)夂推渌s質(zhì)吸附，分離出天然氧氣。由于其供氧原料為空氣，動力為電能所以其供氧成本最低，安全性能較高，氧源可靠。但其一次性投入較大，氧濃度沒有鋼瓶氧及液態(tài)氧的濃度高；氧氣傳輸同樣存在傳輸系統(tǒng)的無效腔及管道的泄漏使大量氧氣被浪費(fèi)的問題；由于采用了大型分子篩罐及控制系統(tǒng)，其故障率較高，系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)集中，系統(tǒng)可靠性最低，也無計(jì)費(fèi)功能。
從應(yīng)用角度看，目前醫(yī)院在氧氣的使用中主要存在以下問題1.氧氣成本高，醫(yī)院供氧虧損，患者負(fù)擔(dān)重。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，有65％以上的醫(yī)院氧氣項(xiàng)目虧損，原因是多方面的，主要有兩點(diǎn)一是氧氣在傳輸過程中，如遠(yuǎn)離病房，無效損耗太大，如管道的無效腔，管道泄漏等，另外氧助燃，且易腐蝕管道；二是氧氣的使用沒有計(jì)量功能相配合，造成責(zé)任不清，管理缺乏依據(jù)。
2.安全問題始終是各家醫(yī)院在供氧方面的頭疼問題，頻繁的運(yùn)輸，特別是液態(tài)氧的運(yùn)輸危險(xiǎn)性更大，加之每年的安全檢查及維護(hù)均為醫(yī)院帶來了很多不便。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服以上不足，本發(fā)明是提供一種具有計(jì)費(fèi)功能，節(jié)約能源，使用安全、方便，氧濃度高的分布式供氧裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的具有由電子監(jiān)控器、計(jì)算機(jī)控制的空氣源、供氧終端，空氣源包括空氣壓縮機(jī)組、氣體處理器、空氣儲罐，三者依次連接，空氣儲罐上設(shè)有壓力表，其特征在于為一個空氣源分布式連接至少2個供氧終端結(jié)構(gòu)，其中所述電子監(jiān)控器通過線路分別接空氣壓縮機(jī)組、空氣儲罐、供氧終端，并與計(jì)算機(jī)電連接，所述空氣儲罐輸出通過調(diào)壓閥分布式連接至少2個供氧終端，計(jì)算機(jī)與供氧終端的控制單元電連接；所述供氧終端數(shù)量為至少2個，其中一個供氧終端由過濾器、氮氧分離裝置、儲氧罐、控制單元組成，來自空氣源的空氣通過快速接頭、通斷閥與過濾器相連，所述氮氧分離裝置一端通過控制閥與過濾器連接，另一端至儲氧罐，儲氧罐輸出端經(jīng)減壓閥、流量計(jì)、恒溫濕化裝置至用戶端，氧濃度傳感器串聯(lián)在流量計(jì)和恒溫濕化裝置之間，并與控制單元電連接；氮氧分離裝置與排氣管相連，控制單元分別連接通斷閥、控制閥，并與計(jì)算機(jī)電連接；所述空氣壓縮機(jī)組為兩臺無油空氣壓縮機(jī)組成，其輸出端分別與電子監(jiān)控器電連接；所述氣體處理器為過濾裝置、干燥裝置干燥裝置串聯(lián)結(jié)構(gòu)，空氣壓縮機(jī)組依次與過濾裝置、干燥裝置相連，其輸出至空氣儲罐；所述氮氧分離裝置為兩個分子篩罐交替工作連接結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明采用自動計(jì)費(fèi)方式，由計(jì)算機(jī)控制流量、恒溫、恒濕，方便用戶使用，便于管理。
2.本發(fā)明是一個空氣源帶多個供氧終端結(jié)構(gòu)，變氧氣傳輸為空氣傳輸，不易燃，不易腐蝕管道，既保證了傳輸安全性，又防止了氧氣的浪費(fèi)；其空氣源集中，所供氧氣濃度高，可靠性強(qiáng)。
3.具有廣泛的應(yīng)用前景。本發(fā)明可以應(yīng)用于醫(yī)院，還可以作為家庭保健器具走向千家萬戶。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中一個供氧終端結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖1中過濾器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖1中恒溫濕化裝置示意圖。
圖5A為圖1中氮?dú)夥蛛x裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5B為圖5A的右側(cè)視圖。
圖6A為圖1中儲氧罐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6B為圖6A右側(cè)視圖。
圖7A為圖1中控制單元數(shù)據(jù)采集部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7B為圖1中電源、CPU、CAN總線通信、電磁閥驅(qū)動部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為圖1中電子監(jiān)控器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1所示，具有由電子監(jiān)控器、計(jì)算機(jī)控制的空氣源、供氧終端，空氣源2包括空氣壓縮機(jī)組21、氣體處理器22、空氣儲罐23，三者依次連接，空氣儲罐23上設(shè)有壓力表24；為一個空氣源分布式連接15個供氧終端結(jié)構(gòu)，所述電子監(jiān)控器1通過線路分別接空氣壓縮機(jī)組21、空氣儲罐23、供氧終端3，并與計(jì)算機(jī)4電連接，所述空氣儲罐23輸出通過調(diào)壓閥25分布式連接至少2個供氧終端3，計(jì)算機(jī)4與供氧終端3的控制單元39電連接；如圖2所示，所述供氧終端3數(shù)量為至少2個，本實(shí)施例為15個供氧終端3，其中一個供氧終端3由過濾器33、氮氧分離裝置37、儲氧罐38、控制單元39組成，來自空氣源2的空氣通過快速接頭、通斷閥32與過濾器33相連，所述氮氧分離裝置37一端通過控制閥34與過濾器33連接，另一端至儲氧罐38，儲氧罐38輸出端經(jīng)減壓閥31、流量計(jì)35、恒溫濕化裝置36至用戶端，氧濃度傳感器30串聯(lián)在流量計(jì)35和恒溫濕化裝置36之間，并與控制單元39電連接；從氮氧分離裝置37分離出的氮?dú)庵僚艢夤芘懦鍪彝猓刂茊卧?9控制通斷閥32、控制閥34，并與計(jì)算機(jī)4電連接；如圖1、2所示，本發(fā)明所述空氣壓縮機(jī)組21為兩臺無油空氣壓縮機(jī)組成，其輸出端分別與電子監(jiān)控器1電連接；所述氣體處理器22為濾布式過濾裝置、氧化鎂干燥劑干燥裝置串聯(lián)結(jié)構(gòu)，空氣壓縮機(jī)組21依次與過濾裝置、干燥裝置相連，其輸出至空氣儲罐23；本實(shí)施例控制閥34采用電磁閥，所述氮氧分離裝置37為兩個分子篩罐交替工作連接結(jié)構(gòu)，通過控制閥34控制氮氧分離裝置37交替工作，當(dāng)一個氮氧分離裝置37為進(jìn)氣狀態(tài)時，另一個氮氧分離裝置37為排氣狀態(tài)。
如圖3所示，所述過濾器33為外殼332中設(shè)有濾布331結(jié)構(gòu)，濾布332由支撐件333支撐，在支撐件333上設(shè)有小孔334，外殼332兩端分別設(shè)有用于空氣進(jìn)出的孔；如圖4所示，所述恒溫濕化裝置36為恒溫器361內(nèi)置于濕化裝置362結(jié)構(gòu)，在濕化裝置上有氧氣入口和出口；如圖5A、5B所示，所述氮氧分離裝置37由帶氣孔的上下封頭371、378、篩板376、分子篩374、罐體373及彈簧372組成，所述上下封頭371、378通過封頭釘379與罐體373安裝在一起，帶有過濾布375的篩板376位于分子篩374兩端，于罐體373內(nèi)，彈簧372設(shè)在上封頭371與一篩板376之間，所述上下封頭371、378側(cè)壁與罐體373安裝處通過密封圈377緊密配合，所述分子篩374采用市購VP800-2型產(chǎn)品，其工作原理是來自空氣儲罐23的空氣經(jīng)過氮氧分離裝置37通過所述罐體373形成一定的壓力，分子篩374吸附空氣中的氮?dú)?，分離出氧氣，至儲氧罐38的上封頭371。
如圖6A、6B所示，所述儲氧罐38包括帶氣孔的上下封頭371、378，罐體386單向閥382，所述上下封頭371、378通過封頭釘389與罐體386安裝在一起，在上下封頭371、378側(cè)壁與罐體386兩端處設(shè)有密封圈377，單向閥382安裝在上封頭371上，其特征在于在罐體386內(nèi)設(shè)有一盛有過濾用活性碳384的芯管385，在活性碳384與單向閥382之間設(shè)有過濾布383，其中過濾布383為無紡布，單向閥382為一膠皮墊，為用位于其中部的支撐件支撐結(jié)構(gòu)，置于上封頭371入口處；儲氧罐38功能是將來自氮氧分離裝置37的氧氣通過單向閥382進(jìn)入罐體386儲存；如圖7A、7B所示，所述供氧終端3的控制單元39包括電源、數(shù)據(jù)采集、CPU、CAN總線通信、電磁閥驅(qū)動五大部分，其中電源部分主要由第1～2整流橋B1、B2和第1～2三端穩(wěn)壓器U16、U17組成，第1整流橋B1、第1三端穩(wěn)壓器U16以及第2整流橋B2、第2三端穩(wěn)壓器U17分別構(gòu)成單獨(dú)的兩路電源；其原理是將經(jīng)過變壓器整流的交流電源接至第1整流橋B1的1、3腳，通過其2、4腳輸出直流電，經(jīng)過第1三端穩(wěn)壓器U16穩(wěn)壓后輸出穩(wěn)定的直流5V電壓VCC，作為其他部分的電源；同理，第2整流橋B2和第2三端穩(wěn)壓器U17輸出另一路電源(+5)以供CAN總線通信部分的需要；如圖7A所示，數(shù)據(jù)采集部分以第2微處理器U2為核心，其外圍接有溫度信號采集部分、氧濃度信號采集部分、壓力信號采集部分、IC卡數(shù)據(jù)采集部分，其中溫度傳感器輸入端J9為來自恒溫器361的溫度信號，輸出端經(jīng)第3運(yùn)算放大器U7A放大后至第2微處理器U2的17腳，經(jīng)過第2微處理器U2處理后的信號通過其20腳經(jīng)第9三極管T9至第2繼電器N2，第2繼電器N2輸出接恒溫器控制端J10，從而控制恒溫器361電源的通斷，以達(dá)到控制恒溫器361的加熱溫度的目的；氧濃度信號采集部分由第4運(yùn)算放大器U7B、氧濃度傳感器端口J3、第1繼電器N1、第3、4三端穩(wěn)壓器U1、U3組成，安裝在供氧終端3內(nèi)的氧濃度傳感器30經(jīng)氧濃度傳感器端口J3接第4三端穩(wěn)壓器U3，其氧濃度信號至第4運(yùn)算放大器U7B輸入端，第4運(yùn)算放大器U7B輸出端與第2微處理器U2相連，第1繼電器N1線圈一端經(jīng)第1三極管T1與如圖7B所示CPU的第1微處理器U10相連，另一端連接第3三端穩(wěn)壓器U1和氧濃度傳感器J3；工作原理是氧濃度信號經(jīng)過第4運(yùn)算放大器U7B放大后輸入第2微處理器U2的16腳，由第2微處理器U2進(jìn)行處理；由第4三端穩(wěn)壓器U3經(jīng)氧濃度傳感器端口J3為氧濃度傳感器30提供工作電源，第3三端穩(wěn)壓器U1經(jīng)氧濃度傳感器端口J3為氧濃度傳感器30提供加熱電源，CPU控制繼電器N1，從而經(jīng)氧濃度傳感器端口J3控制氧濃度傳感器30的加熱電源；壓力信號采集部分由第1壓力傳感器U4、第1～2運(yùn)算放大器U6A、U6B組成，第1壓力傳感器U4輸入端為來自儲氧罐38的壓力信號，其輸出端經(jīng)相互串聯(lián)的第1～2運(yùn)算放大器U6A、U6B放大后至第2微處理器U2的輸入端18腳，由第2微處理器U2進(jìn)行處理；IC卡數(shù)據(jù)采集部分由IC卡通過插座J12、第5三端穩(wěn)壓器U9、第2、7三極管T2、T7組成，IC卡通過插座J12與第2微處理器U2連接，第5三端穩(wěn)壓器U9一端經(jīng)第2、7三極管T2、T7接電源，另一端與插座J12連接，為IC卡提供電源，第2微處理器U2通過11腳接第2、7三級管T2、T7，以控制其導(dǎo)通，從而控制IC卡電源；第2微處理器U2將采集到的溫度和壓力信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，同IC卡數(shù)據(jù)一起送到CPU部分；如圖7B所示，CPU部分是整個電路板的核心部分，主要由第1微處理器U10構(gòu)成，所述第1微處理器U10與第2微處理器U2通過端口SCL、SDA采用I2C總線連接，并分別與功能鍵鍵盤J2、主開關(guān)鍵盤J6、液晶顯示器J16連接，通過電磁閥驅(qū)動部分中第3、5光電隔離器PHT1、PHT3和第5、10三級管T5、T10與電磁閥端口J15相連，還通過第4三極管T4與蜂鳴器S1連接；所述第1微處理器U10對第2微處理器U2傳遞來的各種信號進(jìn)行處理，對鍵盤進(jìn)行掃描，然后控制液晶顯示器J16以及蜂鳴器S1、且經(jīng)電磁閥端口J15分別控制通斷閥32、控制閥34；第1微處理器U10還通過RST口與存儲器U15相連，對存儲器U15進(jìn)行訪問，讀取信息并將數(shù)據(jù)及時記錄在存儲器U15中；第1微處理器U10通過P0口與第1CAN控制器U11連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞；CAN總線通信部分由第1CAN控制器U11、第1～2光電隔離器U13、U14以及第1接口器件U12構(gòu)成，所述第1CAN控制器U11通過CS/端口與第1微處理器U10 TXD端口相連，并通過TX0、RX0端口分別與第1～2光電隔離器U13、U14連接，所述第1～2光電隔離器U13、U14均與第1接口器件U12相連，然后經(jīng)通訊端口J13至計(jì)算機(jī)4；第1CAN控制器U11負(fù)責(zé)對總線上的報(bào)文進(jìn)行糾錯、仲裁、校驗(yàn)，識別等處理，以及與CPU部分進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，第1接口器件U12進(jìn)行物理層與CAN總線之間的電氣轉(zhuǎn)換，第1～2光電隔離器U13、U14用以隔離電氣干擾，CAN總線通信部分完成各終端之間以及終端與上位機(jī)之間的通訊；電磁閥驅(qū)動部分根據(jù)CPU的控制信號決定電磁閥的通斷，它主要由第3、5光電隔離器PHT1、PHT3和第5、10三級管T5、T10以及第1、3雙向可控硅Q1、Q3構(gòu)成，其中第5三級管T5輸入信號為第1微處理器U10的P10、P12端口信號，輸出依次與第3光電隔離器PHT1和第1雙向可控硅Q1串聯(lián)后至電磁閥端口J15，然后到通斷閥32；第10三級管T10輸入信號為第1微處理器U10的P10、P12端口信號，輸出依次與第3光電隔離器PHT3和第3雙向可控硅Q3串聯(lián)后至電磁閥端口J15，然后到控制閥34；當(dāng)CPU將控制引腳置為高電平時第5、10三級管T5、T10導(dǎo)通，光電隔離器PHT1、PHT3導(dǎo)通，可控硅Q1、Q3獲得觸發(fā)電平而導(dǎo)通，通斷閥32、控制閥34帶電，反之?dāng)嚯?；如圖8所示，所述電子監(jiān)控器1由電源、壓力信號采集、空氣壓縮機(jī)組狀態(tài)檢測、空氣壓縮機(jī)組控制、通訊、CPU六部分組成，主要完成空氣壓縮機(jī)壓力、狀態(tài)檢測，雙機(jī)自動控制，與上位機(jī)通訊等功能；其中電源部分主要由變壓器、第3～4整流橋B101、B102、第6～8三端穩(wěn)壓器U106、U107、U108組成，第3整流橋B101與第6、8三端穩(wěn)壓器U106、U108串聯(lián)構(gòu)成一路電源，第4整流橋B102與第7三端穩(wěn)壓器U107串聯(lián)構(gòu)成另一路電源；分別把380交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的+5V，+12V直流電；將經(jīng)過變壓器整流的交流電源接至第3整流橋B101的1、3腳，通過其2、4腳輸出直流電，經(jīng)過第6三端穩(wěn)壓器U106穩(wěn)壓后輸出穩(wěn)定的直流12V電壓(+12)，再將直流12V作為第8三端穩(wěn)壓器U108的輸入，輸出穩(wěn)定的5V電源作為其他部分的電源，同理，第4整流橋B102和第7三端穩(wěn)壓器U107輸出另一路電源(+5)以供通信部分的需要；
壓力采集部分由第2～3壓力傳感器U112、U113、第5～10運(yùn)算放大器U109A、U109B、U110A、U110B、U111A、U111B、A/D轉(zhuǎn)換器U114組成，第2壓力傳感器U112、第5、7運(yùn)算放大器U109A、U109B、U111B組成一組壓力信號輸出電路，第7運(yùn)算放大器U111B為壓力傳感器U112提供恒流電源，第5～6運(yùn)算放大器U109A、U109B串聯(lián)于第2壓力傳感器U112和A/D轉(zhuǎn)換器U114之間組成兩極放大電路，把出口壓力模擬信號放大后輸入至A/D轉(zhuǎn)換器U114，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號經(jīng)DIDO輸入到第3微處理器U101，第2壓力傳感器U112輸入端P接至空氣壓縮機(jī)組21；同理，第3壓力傳感器U113、第8～10運(yùn)算放大器U110A、U110B、U111A組成另一組壓力信號輸出電路；空氣壓縮機(jī)組狀態(tài)檢測部分由第1～2排電阻P101、P102、第5～11二極管D105～D111組成，均與第3微處理器U101相連，另一端至空氣壓縮機(jī)組21，通過第1～2排電阻P101、P102檢測空氣壓縮機(jī)組21輸入信號的電平完成空氣壓縮機(jī)狀態(tài)檢測功能，第5～11二極管D105～D111起保護(hù)作用；空氣壓縮機(jī)組控制部分由第3～6繼電器N101～N104、第1～4二極管D101～D104、第11～14三極管T101～104組成，第3～4繼電器N102、N103一端分別接空氣壓縮機(jī)組21，另一端分別接第11～12三極管T102～103，另在第3～4繼電器N102、N103上分別跨接第1～2二極管D102～103，第11～12三極管T102～103通過其基極分別與第3微處理器U101相連；主要完成空氣壓縮機(jī)自動控制(固定式、時間式，轉(zhuǎn)換式、循環(huán)式，遠(yuǎn)程控制等功能，基本原理是通過P10、P11以第3微處理器U101控制信號控制三極管的導(dǎo)通以控制繼電器線圈的通斷電；同理，第5～6繼電器N101、N104、第13～14三極管T101、T104和第3～4二極管D101、D104以同樣連接方式組成另一套控制部分；通訊部分由第2CAN控制器U102、第2接口器件U103、第3～4光電隔離器U104、U105組成，第2CAN控制器U102分別與第3～4光電隔離器U104～U105連接后，至第2接口器件U103，然后經(jīng)通訊端口J101至計(jì)算機(jī)4，主要完成CPU與上位機(jī)之間的通訊；第2CAN控制器U102負(fù)責(zé)對總線上的報(bào)文進(jìn)行糾錯、仲裁、校驗(yàn)、識別等處理，以及與微處理器部分進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞；第2接口器件U103進(jìn)行物理層與CAN總線之間的電氣轉(zhuǎn)換；光電隔離器U104～U105隔離電氣干擾；CPU部分由第3微處理器U101構(gòu)成，分別與電源、壓力采集、通訊部分相連接，協(xié)調(diào)各部分工作完成檢測、自動控制、通訊等功能。
本發(fā)明工作過程如下如圖1、2所示，本發(fā)明以一個空氣源2帶多個供氧終端3，變氧氣傳輸為空氣傳輸，具體為在電子監(jiān)控器1控制下由空氣壓縮機(jī)組21泵出空氣，經(jīng)氣體處理器22進(jìn)行過濾、凈化、干燥后送入空氣儲罐23，壓力表24用于觀察空氣儲罐23壓力，然后根據(jù)用戶需要經(jīng)過調(diào)壓閥25將氣體分送到供氧終端3；所述供氧終端3通過快速接頭與所述空氣源2相連，通過一個常閉二通斷閥32用控制單元39來控制空氣源2的接通，經(jīng)過濾器33二次過濾后的氣體進(jìn)入分子篩罐氮氧分離裝置37，經(jīng)過氧氮分離的氮?dú)猓艢鈺r通過一個單向閥與排氣管道連接至室外，由于排氣集中于同一管道，這樣管道中的氣體如有利用價值也可收集利用；分離后的氧氣在計(jì)算機(jī)4控制下，從儲氧罐38經(jīng)流量計(jì)35、恒溫濕化裝置36至用戶。
如圖1～8所示，本發(fā)明氣體處理器22具有過濾、凈化、干燥、調(diào)壓功能；恒溫濕化器36能使用氧達(dá)到一定的恒定溫度，使吸氧更有利于健康；其傳輸管道符合醫(yī)用標(biāo)準(zhǔn)的空氣管道；電子監(jiān)控器1可本地監(jiān)控也可遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時對壓縮機(jī)組21的四種運(yùn)行狀態(tài)(固定式、時間式、循環(huán)式、轉(zhuǎn)換式)進(jìn)行控制，電子監(jiān)控器1通過計(jì)算機(jī)4對開、關(guān)機(jī)進(jìn)行控制，顯示開機(jī)時間，定時開機(jī)時間，總運(yùn)行時間；計(jì)算機(jī)4完成自動計(jì)費(fèi)、也可配合IC卡計(jì)費(fèi)，自動計(jì)入病人住院費(fèi)用；本發(fā)明通過計(jì)算機(jī)4對供氧終端3進(jìn)行管理；本發(fā)明所述第1微處理器U10采用89C58，第2微處理器U2采用P87LPC767，第3微處理器U101采用89C51，第1～2CAN控制器U11、U102采用SJA1000，第1～2接口器件U12、U103采用PCF82C250，存儲器U15采用CAT24C021，第1～4光電隔離器U13、U14、U104、U105采用6N137，第1、3雙向可控硅Q1、Q3采用BT137，第1～3壓力傳感器U4，U112，U113采用22PC。
本發(fā)明所述氧濃度傳感器30采用CY-16N；減壓閥31采用AR2000；2位5通電磁閥32采用SVX2003；2位5通電磁閥34采用SVX3130；空氣壓縮機(jī)組21采用SA-220A；氣體處理器22包括冷凍式干燥機(jī)JS-20；Q、P、S、C四級過濾器；空氣儲罐23容積為0.5立方米，壓力為0.88MPa；調(diào)壓閥25為SAR5000-10。
本發(fā)明所述控制閥34也可采用氣閥；供氧終端3也可在快速接頭后通過AR2000減壓閥31減壓再與空氣源2相連；本發(fā)明也可在供氧終端3的儲氧罐38輸出端另加設(shè)一霧化器至用戶，進(jìn)行藥物的霧化處理，更有利于人體的健康。
比較例就目前集中供氧系統(tǒng)而言，其結(jié)構(gòu)主要為氧源端、氧氣輸出端。液態(tài)氧和高壓氧的氧源端是外購氧，大型PSA集中供氧系統(tǒng)的氧源端是大型供氧機(jī)，以通過空氣分離的高壓氧氣作為氧源，傳輸管道是銅管或不銹鋼管，氧氣輸出端是氧氣(壓力為0.05～0.2Mpa)的快接接頭，通過外接濕化瓶和吸氧管，病人就可以吸氧了。集中供氧系統(tǒng)的特點(diǎn)是氧源集中，氧氣高壓輸送，供氧終端功能簡單。
本發(fā)明分布式供氧的特點(diǎn)是氣源集中，空氣高壓輸送，終端供氧，功能強(qiáng)大。
二者的差別如下

權(quán)利要求
1.一種分布式供氧裝置，具有由電子監(jiān)控器、計(jì)算機(jī)控制的空氣源、供氧終端，空氣源(2)包括空氣壓縮機(jī)組(21)、氣體處理器(22)、空氣儲罐(23)，三者依次連接，空氣儲罐(23)上設(shè)有壓力表(24)，其特征在于為一個空氣源分布式連接至少2個供氧終端結(jié)構(gòu)，其中所述電子監(jiān)控器(1)通過線路分別接空氣壓縮機(jī)組(21)、空氣儲罐(23)、供氧終端(3)，并與計(jì)算機(jī)(4)電連接，所述空氣儲罐(23)輸出通過調(diào)壓閥(25)分布式連接至少2個供氧終端(3)，計(jì)算機(jī)(4)與供氧終端(3)的控制單元(39)電連接。
2.按照權(quán)利要求1所述分布式供氧裝置，其特征在于所述供氧終端(3)數(shù)量為至少2個，其中一個供氧終端(3)由過濾器(33)、氮氧分離裝置(37)、儲氧罐(38)、控制單元(39)組成，來自空氣源(2)的空氣通過快速接頭、通斷閥(32)與過濾器(33)相連，所述氮氧分離裝置(37)一端通過控制閥(34)與過濾器(33)連接，另一端至儲氧罐(38)，儲氧罐(38)輸出端經(jīng)減壓閥(31)、流量計(jì)(35)、恒溫濕化裝置(36)至用戶端，氧濃度傳感器(30)串聯(lián)在流量計(jì)(35).和恒溫濕化裝置(36)之間，并與控制單元(39)電連接；氮氧分離裝置(37)與排氣管相連，控制單元(39)分別連接通斷閥(32)、控制閥(34)，并與計(jì)算機(jī)(4)電連接。
3.按照權(quán)利要求1所述分布式供氧裝置，其特征在于所述空氣壓縮機(jī)組(21)為兩臺無油空氣壓縮機(jī)組成，其輸出端分別與電子監(jiān)控器(1)電連接。
4.按照權(quán)利要求1所述分布式供氧裝置，其特征在于所述氣體處理器(22)為過濾裝置、干燥裝置串聯(lián)結(jié)構(gòu)，空氣壓縮機(jī)組(21)依次與過濾裝置、干燥裝置相連，其輸出至空氣儲罐(23)。
5.按照權(quán)利要求2所述分布式供氧裝置，其特征在于所述儲氧罐(38)內(nèi)設(shè)有一盛有過濾用活性碳(384)的芯管(385)，在活性碳(384)與單向閥(382)之間設(shè)有過濾布(383)，置于上封頭(381)入口處。
6.按照權(quán)利要求1所述分布式供氧裝置，其特征在于所述供氧終端(3)控制單元(39)包括電源、數(shù)據(jù)采集、CPU、CAN總線通信、電磁閥驅(qū)動五大部分，其中電源部分主要由第1～2整流橋(B1、B2)和第1～2三端穩(wěn)壓器(U16、U17)組成，第1整流橋(B1)、第1三端穩(wěn)壓器(U16)以及第2整流橋(B2)、第2三端穩(wěn)壓器(U17)分別構(gòu)成單獨(dú)的兩路電源；數(shù)據(jù)采集部分以第2微處理器(U2)為核心，其外圍接有溫度信號采集部分、壓力信號采集部分、IC卡數(shù)據(jù)采集部分，其中溫度傳感器輸入端(J9)為來自恒溫器(361)的溫度信號，輸出端經(jīng)第3運(yùn)算放大器(U7A)至第2微處理器(U2)，經(jīng)過第2微處理器(U2)處理后的信號經(jīng)第9三極管(T9)至繼電器(N2)，第2繼電器(N2)輸出接恒溫器控制端(J10)；氧濃度信號采集部分由第4運(yùn)算放大器(U7B)、氧濃度傳感器端口(J3)、第1繼電器(N1)、第3、4三端穩(wěn)壓器(U1、U3)組成，安裝在供氧終端(3)內(nèi)的氧濃度傳感器(30)經(jīng)氧濃度傳感器端口(J3)接第4三端穩(wěn)壓器(U3)，其氧濃度信號至第4運(yùn)算放大器(U7B)輸入端，第4運(yùn)算放大器(U7B)輸出端與第2微處理器(U2)相連，第1繼電器(N1)線圈一端經(jīng)第1三極管(T1)與CPU的第1微處理器(U10)相連，另一端連接第3三端穩(wěn)壓器(U1)和氧濃度傳感器端口(J3)；壓力信號采集部分由第1壓力傳感器(U4)、第1～2運(yùn)算放大器(U6A、U6B)組成，第1壓力傳感器(U4)輸入端為來自自儲氧罐38的壓力信號，其輸出端經(jīng)相互串聯(lián)的第1～2運(yùn)算放大器(U6A、U6B)至第2微處理器(U2)的輸入端；IC卡數(shù)據(jù)采集部分由IC卡通過插座(J12)、第5三端穩(wěn)壓器(U9)、第2、7三極管(T2、T7)組成，IC卡通過插座(J12)與第2微處理器(U2)連接，第5三端穩(wěn)壓器(U9)一端經(jīng)第2、7三極管(T2、T7)接電源，另一端與插座(J12)連接，第2微處理器(U2)接第2、7三級管(T2、T7)；CPU部分主要由第1微處理器(U10)構(gòu)成，與第2微處理器(U2)通過端口SCL、SDA采用I2C總線連接，并分別與功能鍵鍵盤(J2)、主開關(guān)鍵盤(J6)、液晶顯示器(J16)連接，通過電磁閥驅(qū)動部分與電磁閥端口(J15)相連，并通過第4三極管(T4)與蜂鳴器(S1)連接；電磁閥端口(J15)分別接通斷閥(32)、控制閥(34)，第1微處理器(U10)還分別與存儲器(U15)、第1CAN控制器(U11)相連；CAN總線通信部分由第1CAN控制器(U11)、第1～2光電隔離器(U13、U14)以及第1接口器件(U12)構(gòu)成，所述第1CAN控制器(U11)與第1微處理器(U10)端口相連，并分別與第1～2光電隔離器(U13、U14)連接，所述第1～2光電隔離器(U13、U14)均至第1接口器件(U12)再經(jīng)通訊端口(J13)接至計(jì)算機(jī)(4)；電磁閥驅(qū)動部分主要由第1、3光電隔離器(PHT1、PHT3)和第5、10三級管(T5、T10)以及第1、3雙向可控硅(Q1、Q3)構(gòu)成，其中第5、10三級管(T5、T10)輸入信號分別為第1微處理器(U10)端口信號，輸出依次分別與第1、3光電隔離器(PHT1、PHT3)和第1、3雙向可控硅(Q1、Q3)串聯(lián)后至電磁閥端口(J15)；電磁閥端口(J15)再分別接通斷閥(32)、控制閥(34)；
7.按照權(quán)利要求1所述分布式供氧裝置，其特征在于所述監(jiān)控器(1)由電源、壓力采集、空氣壓縮機(jī)組狀態(tài)檢測、空氣壓縮機(jī)組控制、通訊、CPU六部分組成，其中電源部分由變壓器、第3～4整流橋(B101、B102)、第6～8三端穩(wěn)壓器(U106、U107、U108)組成，第3整流橋(B101)與第6、8三端穩(wěn)壓器(U106、U108)串聯(lián)構(gòu)成一路電源，第4整流橋(B102)與第7三端穩(wěn)壓器(U107)串聯(lián)構(gòu)成另一路電源；壓力信號采集部分由第2～3壓力傳感器(U112、U113)、第5～10運(yùn)算放大器(U109A、U109B、U110A、U110B、U111A、U111B)、A/D轉(zhuǎn)換器(U114)組成，第2壓力傳感器(U112)、第5、7運(yùn)算放大器(U109A、U109B、U111B)組成一組壓力信號輸出電路，第7運(yùn)算放大器(U111B)為壓力傳感器(U112)提供恒流電源，第5～6運(yùn)算放大器(U109A、U109B)串聯(lián)于第2壓力傳感器(U112)和A/D轉(zhuǎn)換器(U114)之間組成兩極放大電路，把出口壓力模擬信號輸入至A/D轉(zhuǎn)換器(U114)，然后至第3微處理器(U101)，第2壓力傳感器(U112)輸入端P接至空氣壓縮機(jī)組(21)；同理，第3壓力傳感器(U113)、第8～10運(yùn)算放大器(U110A、U110B、U111A)組成另一組壓力信號輸出電路；空氣壓縮機(jī)組狀態(tài)檢測部分由第1～2排電阻(P101、P102)、第5～11二極管(D105～D111)組成，均與第3微處理器(U101)相連，另一端至空氣壓縮機(jī)組(21)輸入端；空氣壓縮機(jī)組控制部分由第3～6繼電器(N101～N104)、第1～4二極管(D101～D104)、第11～14三極管(T102～103)組成，第3～4繼電器(N102、N103)一端分別接空氣壓縮機(jī)組(21)，另一端分別接第11～12三極管(T102～103)，另在第3～4繼電器(N102、N103)上分別跨接第1～2二極管(D102～103)，第11～12三極管(T102～103)通過其基極分別與第3微處理器(U101)相連；同理，第5～6繼電器(N101、N104)、第13～14三極管(T101、T104)和第3～4二極管D101、D104以同樣連接方式組成另一套控制部分；通訊部分由第2CAN控制器(U102)、第2接口器件(U103)、第3～4光電隔離器(U104、U105)組成，第2CAN控制器(U102)分別與第3～4光電隔離器(U105～U106)連接后，至第2接口器件(U103)，然后經(jīng)通訊端口(J101)至計(jì)算機(jī)(4)；CPU部分由第3微處理器(U101)構(gòu)成，分別與電源、壓力采集、通訊部分相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開一種分布式供氧裝置。具有由電子監(jiān)控器、計(jì)算機(jī)控制的空氣源、供氧終端,空氣源包括空氣壓縮機(jī)組、氣體處理器、空氣儲罐,三者依次連接,空氣儲罐上設(shè)有壓力表;為一個空氣源分布式連接至少2個供氧終端結(jié)構(gòu),其中:所述電子監(jiān)控器通過線路分別接空氣壓縮機(jī)組、空氣儲罐、供氧終端,并與計(jì)算機(jī)電連接,所述空氣儲罐輸出通過調(diào)壓閥分布式連接至少2個供氧終端,計(jì)算機(jī)與供氧終端的控制單元電連接。具有計(jì)費(fèi)功能,節(jié)約能源,使用安全、方便,氧濃度高。
文檔編號A61M16/00GK1368389SQ0114139
公開日2002年9月11日 申請日期2001年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月8日
發(fā)明者朱笑波, 黃勇, 張純鋼 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所