[发明专利]一种便携式的智能呼吸机及其智能调控系统

权利要求书

1.一种便携式的智能呼吸机，包括：智能空气净化器主体和智能手环；

所述智能空气净化器主体内包括MCU+BLE一体控制器，所述BLE低功耗蓝牙，实时接收所述智能手环的供气量数据；所述MCU微控制器根据此供气量数据控制净化器的输气量；

所述智能手环的主板包含MCU微控制器和心率传感器，可以实现以下主要功能：心率监测、计步，以及根据包括心率的身体状况信息计算净化器合适的供气量，从而实现对净化器供气量的智能调控；

所述智能手环发送的供气量数据，是根据不同使用者，或某位使用者的身体特征、心率变化计算得出，说明、算法描述如下：

公式1：

其中：

MRV(Minute Respiratory Volume)：每分钟通气量，也是实际输送到面罩的供气量；

MVV(Maximum Ventilation Volume)：分钟最大通气量，有公式：

男性：MVV＝[86.4-(0.522×AGE)]×SA，----(公式2)

女性：MVV＝[71.3-(0.474×AGE)]×SA，----(公式3)

其中：AGE为年龄，单位：岁；SA为体表面积，单位m²，有公式:

男性：SA＝0.0061×H+0.0128×W-0.1529，----(公式4)

女性：SA＝0.00586×H+0.0126×W-0.0461，----(公式5)

其中：H为身高，单位：cm，W为体重，单位：kg；

TV(Tidal Volume)：潮气量，单位：L/min，是平静呼吸时每次吸入或呼出的气量，有公式：

TV＝W×0.01，----(公式6)

其中W为体重，单位：kg；

RR(Respiratory rate)：呼吸频率，单位：次/min，有公式：

RR＝HR/4，----(公式7)

其中：HR(Heart Rate)：心率，单位：次/min，即心脏每分钟跳动的次数；

MHR(Maximum Heart Rate)：最大心率，单位：次/min，有公式：

MHR＝220-AGE----(公式8)

其中，AGE为年龄，单位：岁；

RHR(Resting Heart Rate)：静息心率，单位：次/min，即平静呼吸时的心率；

VE(Minute Ventilation VE)：静息通气量，单位：L/min，即平静呼吸时每分钟吸入或呼出的气量，有公式：

VE＝TV×RR，----(公式9)

其中，TV和RR的定义同上；

THR(Target Heart Rate)：靶心率，单位：次/min，即适宜锻炼的最大心率，有公式：

THR＝(MHR-RHR)×0.75+RHR----(公式10)

其中，MHR和RHR的定义同上；

通过以上10个公式，可以得出某位使用者随心率变化所需供气量值。

2.根据权利要求1所述的智能呼吸机，其特征在于，公式1中，为与使用者年龄、性别、体重、身高相关的常量；每位使用者在使用前输入自己的身体指标到手机APP，会得出适合自己的一条“通气量-心率”曲线。

3.根据权利要求1所述的智能呼吸机，其特征在于，公式8中，MHR是使用者在特定年龄时能承受的最大心率理论值，心率最大值为公式10中的THR靶心率值。

4.根据权利要求1-3任一项所述的智能呼吸机，其特征在于，所述呼吸机还包括一面罩。

5.根据权利要求4所述的智能呼吸机，其特征在于，所述面罩底部有进气孔，通过输气软管与净化器主体相连。

6.根据权利要求1-3任一项所述的智能呼吸机，其特征在于，所述智能空气净化器主体包括外壳和由所述外壳形成的封闭的过滤腔体，所述过滤腔体内设置有控制主板、涡轮风扇和滤网，所述MCU+BLE一体控制器设置在所述控制主板上。

7.根据权利要求6所述的智能呼吸机，其特征在于，所述MCU微控制器根据所述供气量数据控制所述涡轮风扇调节转速，输送净化后的洁净空气通过所述输气软管，最终到面罩供使用者呼吸。