[发明专利]呼吸机及其功率控制方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及呼吸设备，尤其涉及一种呼吸机及其功率控制方法和系统。

背景技术

目前，呼吸机都有对呼吸管道内流动气体(比如空气)进行加湿和加压的功能。呼吸机内部设置有加热装置，加热装置通过持续地对水罐中的水(或者其他水溶液)进行加热后，气体流经水面就会变得湿润，同时对气体进行加温，这样就为使用者带来更加舒适的使用体验。呼吸机内部还设置有风机，风机可以将外部气体抽吸进入呼吸机内部并同时可以对进入呼吸管道内的气体施加一定的压力，这样有助于进一步增强使用效果。在使用者出现呼吸停滞等情况时，风机可以通过增加转速来进一步升高进入呼吸机管道的气体的压力，来维持使用者与呼吸机之间的气体交换，保证使用者出现呼吸停滞时仍然可以维持正常的气体代谢。

当呼吸机中的加热装置进行加热时，额定功率一般保持在几十瓦(例如30W)，这样可以保证水分的蒸发速率维持在一个恒定值附近，使得呼吸机管道内的气体保持在一个合适的湿度附近，使用体验达到最佳。过高的功率可能会使得水分的蒸发速率过快，导致呼吸机管道内的气体过于湿润或气体温度过高导致患者处于不安全处境，使用体验变差。过低的功率则可能会使得水分的蒸发速率过低，导致呼吸机管道内的气体过于干燥或气体温度过低，同样也会使得使用体验变差。

为呼吸机管道内的气体进行加压的风机，在正常工作状态下，额定功率一般保持在比较小的功率值(例如二十几瓦)，这样可以保证对气体施加的压力值维持在一个恒定值附近，并使得呼吸机管道内的气体保持在一个合适的压力值附近，使用体验达到最佳。过高的功率可能会使得风机的转速过高，导致呼吸机管道内的气体压力值过高，会对使用者带来不舒适的体验。过低的功率则可能会使得风机的转速过低，导致呼吸机管道内的气体压力值过低，会降低呼吸机的使用效果，起不到维持使用者正常的气体代谢的作用。

但在某些情况下，加快风机的转速以提高呼吸机管道内的气体压力值是必要的，例如，使用者出现呼吸停滞时。当使用者出现呼吸停滞时，就需要外界带有高压力值的气体来辅助维持气体交换。这种情况下，风机需要在一个瞬间(通常为几秒或者零点几秒)加快转速来提高呼吸机管道内的气体的压力值，此时风机的瞬时功率会升高到非常大的数值(例如50W)。

呼吸机内部一般只设置一个电源，该电源为加热装置和风机同时提供电力。这样，对电源功率就有一定的要求，在既满足加热装置正常工作的同时又要保证风机可以顺利完成瞬间加速的情况下，电源功率至少是风机瞬时功率和加热装置额定功率之和(例如80W)。然而，这样的电源会增加电能损耗，不利于节约能源，同时也会使得呼吸机的体积较大，不利于呼吸机整体结构满足紧凑性的设计要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术的呼吸机为了满足风机瞬时加速，而需配置较大功率的电源，导致增加电源电能损耗的不足。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例首先提供了一种呼吸机的功率控制方法，所述呼吸机包括电源、加热装置及风机，其中，该方法包括：所述电源同时为所述加热装置及风机供电时，实时监测所述风机的瞬时功率；比较所述风机的瞬时功率与第一预设功率；当所述风机的瞬时功率大于或等于所述第一预设功率时，降低所述加热装置的瞬时功率至第二功率。

优选地，该方法包括：比较所述风机的瞬时功率与第三预设功率；当所述风机的瞬时功率小于所述第三预设功率时，升高所述加热装置的瞬时功率至第四功率；其中，所述第一预设功率大于等于所述第三预设功率，所述第二功率小于所述第四功率。

优选地，所述第二功率为0。

优选地，通过实时监测所述风机的工作电流来实时监测所述风机的瞬时功率。

本发明的实施例还提供了一种呼吸机的功率控制系统，所述呼吸机包括电源、加热装置及风机；其中，该系统包括：监测器，用于所述电源同时为所述加热装置及风机供电时，实时监测所述风机的瞬时功率；第一比较器，用于比较所述风机的瞬时功率与第一预设功率；控制器，用于当所述风机的瞬时功率大于或等于所述第一预设功率时，降低所述加热装置的瞬时功率至第二功率。

优选地，该系统包括：第二比较器，用于比较所述风机的瞬时功率与第三预设功率；所述控制器还用于当所述风机的瞬时功率小于所述第三预设功率时，升高所述加热装置的瞬时功率至第四功率；其中，所述第一预设功率大于等于所述第三预设功率，所述第二功率小于所述第四功率。

优选地，所述控制器用于当所述风机的瞬时功率大于或等于所述第一预设功率时，降低所述加热装置的瞬时功率至0。