[发明专利]一种便携式的智能呼吸机及其智能调控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种便携式的智能空气净化装置及其智能调控系统，具体涉及一种便携式的智能呼吸机及其智能调控系统。

背景技术

随着环境污染的日趋严重，空气质量的不断恶化，人们对生存环境的诉求也在不断增加，对生活品质的追求也在不断提升。近年来热销的各种空气净化器无疑成了人们用来净化空气的新宠，但绝大多数的净化器是安装在室内，用来净化室内相对较大空间内的空气。当人们不得不走出房门在室外活动，例如户外锻炼、上下班、路边等车等等。

目前适合个人使用的，便于携带的空气净化装置，除了最常用的各种口罩，就是功能简易的空气净化器。这种净化器存在以下缺陷：首先，净化器供气量的调节只能通过手动按键操作，无法实现根据使用者在不同状态下对供气量大小的需求变化智能调节，舒适性不够，操作不便；其次，现有的便携式净化器无法实现把供气量信息与用户的心率等身体状况、指标实时显示，用户体验较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提出一种新型的便携式的智能呼吸机及其智能调控系统，能根据用户的身体特征和心率数据，实时调控净化器的输气量而且可以实时显示。

本发明通过如下技术方案实现：

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。

根据本发明，所述呼吸机还包括一面罩。

根据本发明，所述面罩底部有进气孔，通过输气软管与净化器主体相连。

根据本发明，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。

根据本发明，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。

根据本发明，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。

根据本发明，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，以及根据心率等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。

根据本发明，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。具体说明、算法描述如下：

医学研究表明，人体的心肺机能、呼吸频率、心率变化跟年龄、性别、身高、体重、活动状态等诸多因素有关。临床医学在实践中总结出了这些人体指标与呼吸通气量、心率的相关性。我们参考了相关的研究成果并结合大量实验总结出以下公式：

----(公式1)

其中：

MRV(Minute Respiratory Volume)：每分钟通气量。此产品中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(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(cm)，W为体重(Kg)。

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

TV＝W×0.01，其中W为体重(kg)。----(公式6)

RR(Respiratory rate)：呼吸频率(次/min)。有公式：

RR＝HR/4，----(公式7)

其中：

HR(Heart Rate)：心率(次/min)，心脏每分钟跳动的次数。

MHR(Maximum Heart Rate)：最大心率(次/min)。

有公式：MHR＝220-AGE----(公式8)

RHR(Resting Heart Rate)：静息心率(次/min)。平静呼吸时的心率。