CN102488950A - 防毒、高原、缺氧自救吸氧方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种为使处于非病态的人在防毒、高原、缺氧自救等特殊情况下吸氧的方法和设备。吸氧的方法包括如下步骤：吸气时打开气体开关，将吸氧管储存的氧气放进口腔，同时通过口腔吸气；呼气时关闭气体开关，氧气被储存在吸氧管中，通过口腔将自身呼出的气体排出体外。一种优选吸氧方法是气体开关由上下牙齿直接咬住吸氧管而成并由上下牙齿控制它。实现该方法的设备包括气源装置、气体流量调节装置、吸氧装置，吸氧装置由吸氧管以及设置尽量靠近吸氧管末端的空气开关组成。采用本发明的吸氧方法和设备，吸氧浓度高、呼吸阻力小、氧气浪费少，吸氧者感觉舒适、愉快，尤其是满足上述特殊情况下及其运动状态中吸氧的要求。

Description

防毒、高原、缺氧自救吸氧方法及设备

技术领域

本发明涉及为使处于非病态的人在防毒、高原、缺氧自救等特殊情况下吸氧的方法，该方法每个呼吸周期包括吸气和呼气两个步骤。

本发明还涉及上述特殊情况下吸氧的设备，包括气源装置、气体流量调节装置、吸氧装置。

背景技术

吸氧可使处于非病态的人感觉舒适、愉快。非病态的人吸氧尤其是在防毒、高原和缺氧自救等特殊情况下吸氧必须满足以下条件：一是吸入效果要稳定、进入人体的混合气中氧气浓度要高，只有氧气浓度高并且呼气及吸气过程中阻力小，才有那种舒适愉悦的感觉；二是氧气供给流量变化范围要大，如处于较高运动强度的人与其静态时相比需氧量相差可达10倍；三是野外吸氧时，要求吸氧设备轻便、便于携带，因此气源宝贵，氧气利用率要高。

就吸氧的方法及其吸氧的设备而言，可以借鉴的临床现有方法有：1.鼻塞吸氧法，分单塞和双塞两种。单塞法选用适宜的型号塞于一侧鼻前庭内，并与鼻腔紧密接触，另一侧鼻孔开放，虽然不舒适但人体平静时吸氧浓度较稳定，双塞法为两个较细小的鼻塞同时置于双侧鼻孔，鼻塞周围尚留有空隙，能同时呼吸空气，吸氧者比较舒适，但吸氧浓度不够稳定，要求吸氧者安静，动作幅度不能太大。鼻塞吸氧法一般只适宜低流量供氧，若流量比较大就会因流速和冲击力很大让人无法耐受，同时容易导致气道粘膜干燥。2.面罩吸氧法：可分为开放式和密闭面罩法两种。开放式是将面罩置于距吸氧者口鼻1～3厘米处，可无任何不适感，但野外实施尤其是吸氧者在运动状态下难以采用。密闭面罩法是将面罩紧密罩于口鼻部并用松紧带固定，人员平静状态下吸氧浓度可达40％～50％，感觉较舒适，无粘膜刺激及干吹感觉，但存在氧耗量较大的缺点。

为提高供氧流量和减少氧气浪费，近年来，人们一直在致力于吸氧方法和装置的改进。杂志《中华综合临床医学》2004年第3期《氧气袋单位时间内氧流量与吸氧效果的观察》一文披露：旧氧气袋在开始3min内自然流出量小于0.5L/min，新氧气袋在无外力作用下无氧气流出。施加压力可使旧氧气袋和新氧气袋的氧流量达到1.5～2L/min。该流量远达不到人体平静状态下中度缺氧2～4L/min，重度缺氧4～8L/min吸氧的要求，更达不到本发明特殊情况使用的要求。中国发明专利授权公告号CN 2902310Y公开说明书公开了一种节氧吸入装置，它包括两个吸入管和一个氧气进管，在其中一个吸入管的管口端并排固定有一节出气管，在出气管内装有一个单向阀瓣，单向阀瓣处装有电触点，电触点通过连线与装在氧气进管管壁上的电磁阀相接。通过使用者的呼吸使阀瓣开合，从而控制装在氧气进管管路上的电磁阀的通断，使得氧气进管在吸氧者吸气时供氧，在呼气时停止供氧。根据我们使用电磁阀的经验，由于成人正常呼吸的速率每分钟达16至20次，且随活动、情绪等因素而改变，难以使上述单向阀瓣处的电触点可靠工作，故其不稳定造成吸氧浓度低；该专利采用鼻腔呼吸，呼吸阻力大，吸氧者心肺负荷大；电磁阀距离鼻部较远且机械动作的延迟造成氧气流失浪费，加之其结构复杂、重量较大、成本较高并产生令人不愉快的咔咔声，使其实际应用受到限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种吸氧浓度高、呼吸阻力小、氧气浪费少的吸氧方法。

与此相应，本发明另一个要解决的技术问题是提供一种能实现吸氧浓度高、呼吸阻力小、氧气浪费少的吸氧设备。

就吸氧方法而言，本发明解决上述技术问题的吸氧方法的每个呼吸周期包括吸气和呼气两个步骤，吸气时打开气体开关，将吸氧管储存的氧气放进口腔，同时通过口腔吸气；呼气时关闭气体开关，氧气被储存在吸氧管中，通过口腔将自身呼出的气体排出体外。一种优选吸氧方法是气体开关由上下牙齿直接咬住吸氧管构成并由上下牙齿打开或关闭，吸气时，用牙齿将吸氧管由原咬住状态轻轻松开，让氧气放进口腔吸入人体；呼气时用牙齿咬住吸氧管，把氧气储存在吸氧管内，不让它排空浪费。

上述方法，利用了气体的可压缩性，吸气过程中，吸氧管在上个呼气环节储存的氧气形成压缩氧气被迅速地放进呈半封闭形状并且呈负压的口腔内部，之后还有来自气源的氧气继续流入口腔，进入口腔的氧气通过咽、喉、气管、支气管进入肺部，因而与相同流量的鼻塞吸氧法和面罩吸氧法相比，吸入氧气的量由原来仅仅只是吸气时段流入的氧气量提高到吸气与呼气整个周期流入氧气量的总和，因而氧气浓度大幅提高、效果稳定；由于呼吸时不再有鼻塞吸氧法对气流通道的堵塞以及面罩吸氧法对呼气气流的阻碍，以及氧气排空对呼出气流的对冲效应，加之吸气时气量不足部分直接由大气通过上下牙齿调控的较大间隙补入口腔，呼气时废气通过该间隙直接排出人体，故与鼻塞吸氧法和面罩吸氧法相比，吸氧装置产生的呼吸阻力减小到几乎可以忽略的程度，吸氧装置对吸氧者造成的心肺负荷也就减小到可以忽略的程度，吸氧者感觉自然、舒适和愉快。通过上下牙齿补入空气的量取决于吸氧者每个吸气步骤需吸入的气量和来自吸氧管氧气的量，气源的高压气体不断流入流量控制阀与气体开关之间吸氧管内的狭小空间，氧气流量越大，呼气时间越长，则为下次吸气储存的氧气越多，通过上下牙齿空隙补入的不足气量就越少，反之亦然。因此，只要氧气供给流量适当，不会产生氧气从口腔溢出浪费的问题。

就吸氧设备而言，本发明为解决所述技术问题的吸氧设备由气源装置、流量控制装置、吸氧装置组成，其中吸氧装置由吸氧管以及气体开关组成，气体开关设置在尽量靠近吸氧管的末端。气体开关由吸氧者的牙齿咬合控制或由身体某一部位打开或关闭。

采用上述结构的吸氧设备，由于气体开关与前述已有专利电磁阀相比更靠近口腔的一端，从而加大了吸氧管内储存气体的容积，提高了管路所能承受氧气流量的上限，扩大了氧气流量可调节的范围以及为下个吸气步骤储存的氧气量；另一方面，在吸气打开该气体开关时，储存的氧气能在第一时间进入口腔；气体开关直接由吸氧者的牙齿咬合控制或身体某一部位打开或关闭，保证了供氧的可靠性和有效性；前述采用上下牙齿咬合吸氧管形成气体开关的优选方式，还对吸氧管起到固定作用，使人的吸氧效果不再受人体运动状态的影响，吸氧效果更稳定；上下牙齿调控的较大间隙既保证了吸气无阻力，又保证了呼气直接排出体外，呼气也无阻力，正如前面所叙述的那样，流量控制装置可以根据实际需要调控氧气流量，使之既满足不同体能消耗状态的吸氧需要又不造成多余氧气溢出口腔而浪费。

作为本发明吸氧设备的改进，牙齿直接咬合的所述吸氧管材料采用医用胶管、硅胶管、食品级硅胶管或其它弹性无毒材料中的一种。

作为本发明吸氧设备的一种实施方式，气体开关是采用鸭嘴式自动饮水器或乳头式自动饮水器原理改用控制气体的开关，在阀体外部套以导流胶管，该胶管作用是导流氧气并使吸氧者感觉舒适。

作为本发明吸氧设备的另一种实施方式，该设备还包括一个设置在吸氧管与气体开关之间的饮水式防毒面具，供防毒条件下吸氧，吸氧管末端接入防毒面具饮水胶管的进水端，吸氧者的上下牙齿直接咬住防毒面具饮水胶管的出水端形成气体开关，呼吸时防毒面具原有饮水开关始终处于打开状态。

作为本发明吸氧设备的进一步改进，吸氧装置还包括一个穿过吸氧管的口鼻罩，所述口鼻罩在吸氧管上的位置固定或可拉动调整，以调节吸氧管进入口腔内的长度。口鼻罩用做因口腔疾患不便用力咬合的人员吸氧。

作为本发明吸氧设备的改进，吸氧装置还包括一个穿过吸氧管并固定于邻近吸氧管一端的阻挡片，该阻挡片用于帮助牙齿在运动中固定吸氧管，它位于嘴唇的外侧或牙齿与嘴唇之间。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明吸氧设备的实施方式

图2为本发明吸氧设备的另一种实施方式

图3为本发明吸氧设备的第二种气体开关结构的剖视图。

图4为本发明吸氧设备的第三种气体开关结构的剖面图。

具体实施方式

图1示出本发明吸氧设备的实施方式。它由微型供氧器、吸氧管和气体开关构成。微型供氧器包括气源装置和气体流量控制装置，具体由流量指示器1，压力指示器2，减压调节阀3，流量调节旋钮4，高压截止阀旋钮5，铝瓶6组成。吸氧装置由吸氧管7和气体开关8构成。气体开关8由牙齿直接咬住吸氧管7而成。使用前，吸氧者咬住吸氧管的一端，通过移动吸氧管接触的牙位寻找合适的上下牙齿间隙。一般地，吸氧者咬于同侧上下牙齿第二至第三牙位之间，视线开阔，活动自如，感觉舒适，并能得到较大的上下牙齿间隙。开启高压截止阀旋钮5，转动流量调节旋钮4使其输出的氧气保持在适当流量。吸气时，牙齿轻轻松开吸氧管7，使储存在吸氧管7内的氧气充入口腔，气量不足部分通过上下牙齿空隙补入外界空气；呼气时，加以合适的力量咬住吸氧管7以使氧气不流出，人体呼出的气体通过上下牙齿空隙直接排出体外。

图2示出本发明吸氧设备的另一种实施方式。由气囊9、吸氧管7、流量开关10、上下牙齿直接咬住吸氧管7形成的气体开关8组成。气囊9位于吸氧者的头下，也可采用其他辅助方式加压。呼气时，气体开关8关闭，从气囊9流出的氧气储存在吸氧管7内；吸气时，气体开关8打开，吸氧管7中的氧气通过气体开关8流向吸氧者的口腔，具体呼吸方法与图1实施方式相同。

图3示出本发明吸氧设备的第二种气体开关结构。这种气体开关基于鸭嘴式自动饮水器原理改进而成。工作时采用牙齿控制或身体的某一部位如手指触摸控制。它由阀体24、阀杆25、弹簧22、密封胶圈23和塞盖21、导流胶管26组成。阀体24用黄铜或不锈钢制造，弹簧22用弹簧钢丝制成，塞盖21用工程塑料制造。下面以将手指触摸为例简述工作过程。呼气时，手指通过导流胶管26松开阀杆25，阀杆25在密封胶圈23和弹簧22的作用下严密地封闭出气孔，使储存的氧气不泄露；吸气时，手指触摸阀杆25与阀体24，使阀杆25发生偏斜，氧气通过阀杆25与阀体24间的空隙通过导流胶管26流入人的口腔中。呼气时，当人的手指松开后，阀杆25在弹簧22的作用下回复原位，出气空隙被封闭，氧气即停止流出而被储存在吸氧管内。导流胶管26的作用一是将流出的气体导入口腔内保证吸氧效果，二是使人员口感舒适。

图4示出本发明吸氧设备的第三种气体开关结构。这种气体开关基于乳头式自动饮水器原理改进而成，可用牙齿或身体的某一部位如脚触碰控制。它由阀体24、阀杆25、钢球27、导流胶管26组成。平时钢球在自重和气压的作用下封闭了气体流出的通道。下面以脚触碰为例简述其工作过程。当脚面触动阀杆使其上移并将钢球顶起时，氧气沿钢球与阀体和阀体与阀杆的空隙流出，在导流胶管的作用下进入吸氧者的口腔。当脚面离开阀杆时，钢球在自重和气流的作用下重新封闭气体流出通道。

当然，本发明吸氧方法及吸氧设备还可采用其他结构，如配合以手指触动气阀、基于杯式自动饮水器改进的气体开关等，只要控制气路的阀门尽量靠近口腔的一端都符合本发明的技术特征；同样，气源装置可以是医院中心供氧管道、储存或带压的氧气钢瓶、制氧机中的一种及其与之配套的气路总阀，提供的气体可以是氧气，也可以是空气，空气优选在易燃易爆场合的救灾时使用；流量控制装置可以是减压阀或浮标式氧气吸入器，也可以包括潮化瓶或药物雾化器；气体开关可以是一次性使用的也可以是经消毒可以多次使用的，这样的变换均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种为使处于非病态的人在防毒、高原、缺氧自救等特殊情况下吸氧的方法，该方法每个呼吸周期包括吸气和呼气两个步骤，其特征在于：吸气时打开气体开关(8)，将吸氧管储存的氧气放进口腔并通过口腔吸气；呼气时关闭气体开关(8)，氧气被储存在吸氧管中，通过口腔将自身呼出的气体排出体外。

2.按照权利要求1所述吸氧的方法，其特征在于：所述气体开关由吸氧者的牙齿咬合控制或身体某一部位打开或关闭。

3.按照权利要求1所述吸氧的方法，其特征在于：所述气体开关由上下牙齿直接咬住吸氧管(7)构成并由上下牙齿打开或关闭，吸气时，用牙齿将吸氧管(7)由原咬住状态轻轻松开，让氧气放进口腔吸入人体；呼气时用牙齿咬住吸氧管(7)，把氧气储存在吸氧管(7)内。

4.一种用于实现权利要求1所述的吸氧设备，包括气源装置、流量控制装置、吸氧装置，其特征在于：吸氧装置由吸氧管(7)以及气体开关(8)组成，气体开关设置在尽量靠近吸氧管的末端。

5.按照权利要求4所述吸氧设备，其特征在于：牙齿直接咬合的所述吸氧管(7)材料采用医用胶管、硅胶管、食品级硅胶管或其它弹性无毒材料中的一种。

6.按照权利要求4所述吸氧设备，所述气体开关(8)是采用鸭嘴式自动饮水器或乳头式自动饮水器原理改进的气体开关，其特征在于：在阀体(24)外部套以导流胶管(26)。

7.按照权利要求4所述吸氧设备，其特征在于：该设备还包括一个设置在所述吸氧管(7)与气体开关(8)之间的饮水式防毒面具，所述吸氧管(7)接入防毒面具饮水胶管的进水端，吸氧者的上下牙齿直接咬住面具饮水胶管的出水端形成气体开关(8)，呼吸时防毒面具原有饮水开关始终处于打开状态。

8.按照权利要求4所述吸氧设备，其特征在于：该设备还包括一个穿过吸氧管(7)的口鼻罩，所述口鼻罩在吸氧管上的位置固定或可拉动调整。

9.按照权利要求4所述吸氧设备，其特征在于：该设备还包括一个穿过吸氧管(7)并固定于吸氧管(7)一端的阻挡片，所述阻挡片位于吸氧者嘴唇的外侧或牙齿与嘴唇之间。

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