CN116139461A - 一种低氧定量供气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及低氧呼吸装置技术领域，具体涉及一种低氧定量供气装置；包括壳体、呼吸输送组件、空气补充组件、低氧输入接口和定量控制调节旋钮，低氧输入接口与进气气路连通，定量控制调节旋钮与壳体活动连接；呼吸输送组件包括第一感压弹簧、第一密封膜片、灵敏调节旋钮和呼吸连接口，灵敏调节旋钮转动设置于壳体上，且灵敏调节旋钮与呼吸气路相连通，第一感压弹簧设置于灵敏调节旋钮内，第一密封膜片设置于壳体与灵敏调节旋钮连接处，呼吸连接口与灵敏调节旋钮连通，通过上述结构的设置，实现了能够对供气进行定量调节，模拟不同气压、气量、浓度等环境条件下的呼吸，开展相关的人体呼吸生理研究。
Description
技术领域
本发明涉及低氧呼吸装置技术领域，尤其涉及一种低氧定量供气装置。
背景技术
呼吸是人体内环境与外环境之间的进行气体交换的生理过程，人体通过呼吸而吸入氧气，呼出二氧化碳，维持正常的生理功能，在人体呼吸生理研究中，通过对人员进行呼吸训练提高人体机能，进行疾病治疗。
但是目前在对待训人员进行呼吸训练中，不能对供气进行定量调节，不能模拟不同气压、气量、浓度等环境条件下的呼吸。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低氧定量供气装置，旨在解决现有技术中的在对待训人员进行呼吸训练中，不能对供气进行定量调节，不能模拟不同气压、气量、浓度等环境条件下的呼吸的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的一种低氧定量供气装置，包括壳体、呼吸输送组件、空气补充组件、低氧输入接口和定量控制调节旋钮，所述壳体具有呼吸腔、进气气路、呼吸气路和空气气路，所述空气补充组件设置于所述壳体上，并与所述空气气路连通，所述呼吸输送组件设置于所述壳体上，并与所述呼吸气路连通，所述低氧输入接口与所述进气气路连通，所述定量控制调节旋钮与所述壳体活动连接；
所述呼吸输送组件包括第一感压弹簧、第一密封膜片、灵敏调节旋钮和呼吸连接口，所述灵敏调节旋钮转动设置于所述壳体上，且所述灵敏调节旋钮与所述呼吸气路相连通，所述第一感压弹簧设置于所述灵敏调节旋钮内，所述第一密封膜片设置于所述壳体与所述灵敏调节旋钮连接处，所述呼吸连接口与所述灵敏调节旋钮连通。
其中，所述空气补充组件包括第二感压弹簧、第二密封膜片和空气补充接口，所述空气补充接口与所述壳体固定连接，并与所述空气气路连通，所述第二密封膜片设置于所述壳体内，所述第二感压弹簧与所述壳体和所述第二密封膜片连接。
其中，所述定量控制调节旋钮和所述灵敏调节旋钮外壁均具有刻度。
其中，所述低氧定量供气装置还包括呼吸检测模组、电源模组、控制模块、显示模块、启停按钮和通信接口，所述控制模块设置于所述壳体上，所述电源模组与所述控制模块电性连接，所述呼吸检测模组与所述控制模块电性连接，所述显示模块与所述控制模块电性连接，所述启停按钮与所述控制模块连接，所述通信接口与所述控制模块连接；
所述呼吸检测模组用于监测人员的呼吸状态；
所述控制模块用于对测量数据的计算和处理；
所述电源模组用于对所述控制模块提供供电；
所述显示模块用于显示测量数据计算和处理后的结果。
其中，所述呼吸检测模组包括压力测量模块、气量控制模块、吸气控制模块、吸气量检测模块、吸氧浓度测量模块、呼吸接口、输入接口、辅助供气接口、呼气CO2浓度测量模块、呼气O2浓度测量模块和呼气控制模块，所述压力测量模块、所述气量控制模块、所述吸气控制模块、所述吸气量检测模块和所述吸氧浓度测量模块分别与所述控制模块电性连接，且所述压力测量模块、所述气量控制模块、所述吸气控制模块、所述吸气量检测模块和所述吸氧浓度测量模块依次电性连接，所述输入接口与所述压力测试模块连接，所述辅助供气接口与所述吸气控制模块连接，所述呼吸接口与吸氧浓度检测模块连接，所述呼气CO2浓度测量模块和所述呼气O2浓度测量模块分别与所述呼气接口连接，所述呼气CO2浓度测量模块和所述呼气O2浓度测量模块分别与所述控制模块电性连接，所述呼气控制模块与所述呼气接口连接，所述控制模块与所述呼气控制模块电性连接；
所述压力测量模块用于检测供气压力；
所述气量控制模块用于对气量进行控制和调节；
所述吸气控制模块和所述呼气控制模块用于所述控制模块控制吸/呼气时将氧气输出；
所述吸气量检测模块用于测量人员吸氧时的实际吸入气量体积；
所述吸氧浓度测量模块用于检测实际吸气浓度；
所述呼气CO2浓度测量模块用于检测呼气状态的CO2浓度；
所述呼气O2浓度测量模块用于检测呼气状态的O2浓度。
其中，所述电源模组包括电源接口、电源按钮和电源模块，所述电源模块与所述控制模块电性连接，所述电源按钮与所述电源模块连接，所述电源接口与所述电源按钮连接；
所述电源模块用于所述控制模提供供电。
本发明的一种低氧定量供气装置，低浓度氧气通过左侧的所述输入接口引入，通过所述定量控制调节旋钮，控制供气量额定量，定量气体暂存在所述壳体内的所述缓冲腔内，将呼吸面罩与所述呼吸连接进行连接，所述壳体上方设置有所述空气补充组件，当所述缓冲腔的气量不够人员呼吸时，自动打开，将空气引入为人员补足呼吸所需的气量；供气通过所述定量控制调节旋钮进行控制，所述定量控制调节旋钮的旋转使所述进气通路中的气路口径变化，实现定量控制，在人吸气前将定量(如呼吸气量的50％)的气体送至所述呼吸腔，然后关闭所述进气通路；人员呼吸时，将呼吸面罩连接至所述呼吸接口，戴上面罩吸气，管路中的气压降低，使所述第一感压弹簧收缩，打开所述第一密封膜片，使所述呼吸腔内的气体输出，送至呼吸面罩为人进行呼吸；人吸气时先将所述呼吸腔内的定量气体吸走，当不足人的吸气量时，腔内的气压降低，所述空气补充组件打开，将补充供气的空气吸入，使内外气压接近相等时，然后关闭，腔内的空气为人的呼吸补充供气，保障人呼吸所需的气量，实现了能够对供气进行定量调节，模拟不同气压、气量、浓度等环境条件下的呼吸，开展相关的人体呼吸生理研究。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的低氧定量供气装置的结构示意图。
图2是本发明的低氧定量供气装置的整体内部结构示意图。
图3是本发明的低氧定量供气装置的原理结构示意图。
101-壳体、102-低氧输入接口、103-定量控制调节旋钮、104-呼吸腔、105-进气气路、106-呼吸气路、107-空气气路、108-第一感压弹簧、109-第一密封膜片、110-灵敏调节旋钮、111-呼吸连接口、112-第二感压弹簧、113-第二密封膜片、114-空气补充接口、115-刻度、116-控制模块、117-显示模块、118-启停按钮、119-压力测量模块、120-气量控制模块、121-吸气控制模块、122-吸气量检测模块、123-吸氧浓度测量模块、124-呼吸接口、125-输入接口、126-辅助供气接口、127-呼气CO2浓度测量模块、128-呼气O2浓度测量模块、129-呼气控制模块、130-电源接口、131-电源按钮、132-电源模块、133-通信接口。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1至图3，本发明提供了一种低氧定量供气装置，包括壳体101、呼吸输送组件、空气补充组件、低氧输入接口102和定量控制调节旋钮103，所述壳体101具有呼吸腔104、进气气路105、呼吸气路106和空气气路107，所述空气补充组件设置于所述壳体101上，并与所述空气气路107连通，所述呼吸输送组件设置于所述壳体101上，并与所述呼吸气路106连通，所述低氧输入接口102与所述进气气路105连通，所述定量控制调节旋钮103与所述壳体101活动连接；
所述呼吸输送组件包括第一感压弹簧108、第一密封膜片109、灵敏调节旋钮110和呼吸连接口111，所述灵敏调节旋钮110转动设置于所述壳体101上，且所述灵敏调节旋钮110与所述呼吸气路106相连通，所述第一感压弹簧108设置于所述灵敏调节旋钮110内，所述第一密封膜片109设置于所述壳体101与所述灵敏调节旋钮110连接处，所述呼吸连接口111与所述灵敏调节旋钮110连通。
在本实施方式中，低浓度氧气通过左侧的所述输入接口125引入，通过所述定量控制调节旋钮103，控制供气量额定量，定量气体暂存在所述壳体101内的所述缓冲腔内，将呼吸面罩与所述呼吸连接进行连接，所述壳体101上方设置有所述空气补充组件，当所述缓冲腔的气量不够人员呼吸时，自动打开，将空气引入为人员补足呼吸所需的气量；供气通过所述定量控制调节旋钮103进行控制，所述定量控制调节旋钮103的旋转使所述进气通路中的气路口径变化，实现定量控制，在人吸气前将定量(如呼吸气量的50％)的气体送至所述呼吸腔104，然后关闭所述进气通路；人员呼吸时，将呼吸面罩连接至所述呼吸连接口111，戴上面罩吸气，管路中的气压降低，使所述第一感压弹簧108收缩，打开所述第一密封膜片109，使所述呼吸腔104内的气体输出，送至呼吸面罩为人进行呼吸；人吸气时先将所述呼吸腔104内的定量气体吸走，当不足人的吸气量时，腔内的气压降低，所述空气补充组件打开，将补充供气的空气吸入，使内外气压接近相等时，然后关闭，腔内的空气为人的呼吸补充供气，保障人呼吸所需的气量，实现了能够对供气进行定量调节，模拟不同气压、气量、浓度等环境条件下的呼吸，开展相关的人体呼吸生理研究。
进一步地，所述空气补充组件包括第二感压弹簧112、第二密封膜片113和空气补充接口114，所述空气补充接口114与所述壳体101固定连接，并与所述空气气路107连通，所述第二密封膜片113设置于所述壳体101内，所述第二感压弹簧112与所述壳体101和所述第二密封膜片113连接。
在本实施方式中，人员呼吸时，将呼吸面罩连接至所述呼吸连接口111，戴上面罩吸气，管路中的气压降低，使所述第一感压弹簧108收缩，打开所述第一密封膜片109，使所述呼吸腔104内的气体输出，送至呼吸面罩为人进行呼吸；人吸气时先将所述呼吸腔104内的定量气体吸走，当不足人的吸气量时，腔内的气压降低，所述第二感压弹簧112收缩，打开所述第二膜片将补充供气的空气吸入，使内外气压接近相等时，自动关闭所述第二膜片，腔内的空气为人的呼吸补充供气，保障人呼吸所需的气量。
进一步地，所述定量控制调节旋钮103和所述灵敏调节旋钮110外壁均具有刻度115。
在本实施方式中，所述定量控制调节旋钮103和所述灵敏调节旋钮110的外壁均刻度115的旋钮，可以对供气量和呼吸灵敏度(即呼吸力的轻重程度)进行调节。
进一步地，所述低氧定量供气装置还包括呼吸检测模组、电源模组、控制模块116、显示模块117、启停按钮118和通信接口133，所述控制模块116设置于所述壳体101上，所述电源模组与所述控制模块116电性连接，所述呼吸检测模组与所述控制模块116电性连接，所述显示模块117与所述控制模块116电性连接，所述启停按钮118与所述控制模块116连接，所述通信接口133与所述控制模块116连接；
所述呼吸检测模组用于监测人员的呼吸状态；
所述控制模块116用于对测量数据的计算和处理；
所述电源模组用于对所述控制模块116提供供电；
所述显示模块117用于显示测量数据计算和处理后的结果。
在本实施方式中，所述呼吸检测模组用于监测人员的呼吸状态，所述控制模块116用于对测量数据的计算和处理，所述电源模组用于对所述控制模块116提供供电，所述显示模块117用于显示测量数据计算和处理后的结果，PC通过所述通信接口133与所述控制模块116连接。
进一步地，所述呼吸检测模组包括压力测量模块119、气量控制模块120、吸气控制模块121、吸气量检测模块122、吸氧浓度测量模块123、呼吸接口124、输入接口125、辅助供气接口126、呼气CO2浓度测量模块127、呼气O2浓度测量模块128和呼气控制模块129，所述压力测量模块119、所述气量控制模块120、所述吸气控制模块121、所述吸气量检测模块122和所述吸氧浓度测量模块123分别与所述控制模块116电性连接，且所述压力测量模块119、所述气量控制模块120、所述吸气控制模块121、所述吸气量检测模块122和所述吸氧浓度测量模块123依次电性连接，所述输入接口125与所述压力测试模块连接，所述辅助供气接口126与所述吸气控制模块121连接，所述呼吸接口124与吸氧浓度测量模块123连接，所述呼气CO2浓度测量模块127和所述呼气O2浓度测量模块128分别与所述呼气接口连接，所述呼气CO2浓度测量模块127和所述呼气O2浓度测量模块128分别与所述控制模块116电性连接，所述呼气控制模块129与所述呼气接口连接，所述控制模块116与所述呼气控制模块129电性连接；
所述压力测量模块119用于检测供气压力；
所述气量控制模块120用于对气量进行控制和调节；
所述吸气控制模块121和所述呼气控制模块129用于所述控制模块116控制吸/呼气时将氧气输出；
所述吸气量检测模块122用于测量人员吸氧时的实际吸入气量体积；
所述吸氧浓度测量模块123用于检测实际吸气浓度；
所述呼气CO2浓度测量模块127用于检测呼气状态的CO2浓度；
所述呼气O2浓度测量模块128用于检测呼气状态的O2浓度。
在本实施方式中，低浓度氧气通过系统的所述输入接口125引入，所述压力测量模块119检测供气压力，所述气量调节控制模块116根据系统设置的气量进行控制和调节，输出定量的氧气；呼吸检测模块对人员呼和吸状态进行自动化检测，将状态反馈至所述控制模块116，所述吸气控制模块121和所述呼气控制模块129用于所述控制模块116控制吸/呼气时将氧气输出；当吸气量超过设定气量时，系统通过所述吸气控制模块121和所述呼气控制模块129将外部的空气通过所述辅助供气接口126引入，为人员提供足够的呼吸气量；所述吸气量测量模块用于测量人员吸氧时的实际吸入气量体积，同时通过所述吸氧浓度测量模块123检测实际吸气浓度，然后将氧气通过所述呼吸接口124输至呼吸面罩。当人员呼气时，将面罩的呼出的气体连接至所述呼气接口，系统内置的O2、CO2传感器自动测量呼出气体的O2和CO2浓度，并将测量数据传输至控制模块116，进行计算和处理后显示在显示模块117上；主要用于呼吸训练，可以根据训练需求为待训人员提供定量的低浓度氧气，实现模拟海拔环境的呼吸，并实时监测人员的呼吸状态，开展相关的人体低氧呼吸生理研究。
进一步地，所述电源模组包括电源接口130、电源按钮131和电源模块132，所述电源模块132与所述控制模块116电性连接，所述电源按钮131与所述电源模块132连接，所述电源接口130与所述电源按钮131连接；
所述电源模块132用于所述控制模块116提供供电。
在本实施方式中，所述电源模块132用于所述控制模块116提供供电，所述电源按钮131控制所述电源模块132的开闭，市电通过所述电源接口130与所述电源模块132连接。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (6)
1.一种低氧定量供气装置，其特征在于，
包括壳体、呼吸输送组件、空气补充组件、低氧输入接口和定量控制调节旋钮，所述壳体具有呼吸腔、进气气路、呼吸气路和空气气路，所述空气补充组件设置于所述壳体上，并与所述空气气路连通，所述呼吸输送组件设置于所述壳体上，并与所述呼吸气路连通，所述低氧输入接口与所述进气气路连通，所述定量控制调节旋钮与所述壳体活动连接；
所述呼吸输送组件包括第一感压弹簧、第一密封膜片、灵敏调节旋钮和呼吸连接口，所述灵敏调节旋钮转动设置于所述壳体上，且所述灵敏调节旋钮与所述呼吸气路相连通，所述第一感压弹簧设置于所述灵敏调节旋钮内，所述第一密封膜片设置于所述壳体与所述灵敏调节旋钮连接处，所述呼吸连接口与所述灵敏调节旋钮连通。
2.如权利要求1所述的低氧定量供气装置，其特征在于，
所述空气补充组件包括第二感压弹簧、第二密封膜片和空气补充接口，所述空气补充接口与所述壳体固定连接，并与所述空气气路连通，所述第二密封膜片设置于所述壳体内，所述第二感压弹簧与所述壳体和所述第二密封膜片连接。
3.如权利要求2所述的低氧定量供气装置，其特征在于，
所述定量控制调节旋钮和所述灵敏调节旋钮外壁均具有刻度。
4.如权利要求3所述的低氧定量供气装置，其特征在于，
所述低氧定量供气装置还包括呼吸检测模组、电源模组、控制模块、显示模块、启停按钮和通信接口，所述控制模块设置于所述壳体上，所述电源模组与所述控制模块电性连接，所述呼吸检测模组与所述控制模块电性连接，所述显示模块与所述控制模块电性连接，所述启停按钮与所述控制模块连接，所述通信接口与所述控制模块连接；
所述呼吸检测模组用于监测人员的呼吸状态；
所述控制模块用于对测量数据的计算和处理；
所述电源模组用于对所述控制模块提供供电；
所述显示模块用于显示测量数据计算和处理后的结果。
5.如权利要求4所述的低氧定量供气装置，其特征在于，
所述呼吸检测模组包括压力测量模块、气量控制模块、吸气控制模块、吸气量检测模块、吸氧浓度测量模块、呼吸接口、输入接口、辅助供气接口、呼气CO2浓度测量模块、呼气O2浓度测量模块和呼气控制模块，所述压力测量模块、所述气量控制模块、所述吸气控制模块、所述吸气量检测模块和所述吸氧浓度测量模块分别与所述控制模块电性连接，且所述压力测量模块、所述气量控制模块、所述吸气控制模块、所述吸气量检测模块和所述吸氧浓度测量模块依次电性连接，所述输入接口与所述压力测试模块连接，所述辅助供气接口与所述吸气控制模块连接，所述呼吸接口与吸氧浓度检测模块连接，所述呼气CO2浓度测量模块和所述呼气O2浓度测量模块分别与所述呼气接口连接，所述呼气CO2浓度测量模块和所述呼气O2浓度测量模块分别与所述控制模块电性连接，所述呼气控制模块与所述呼气接口连接，所述控制模块与所述呼气控制模块电性连接；
所述压力测量模块用于检测供气压力；
所述气量控制模块用于对气量进行控制和调节；
所述吸气控制模块和所述呼气控制模块用于所述控制模块控制吸/呼气时将氧气输出；
所述吸气量检测模块用于测量人员吸氧时的实际吸入气量体积；
所述吸氧浓度测量模块用于检测实际吸气浓度；
所述呼气CO2浓度测量模块用于检测呼气状态的CO2浓度；
所述呼气O2浓度测量模块用于检测呼气状态的O2浓度。
6.如权利要求4所述的低氧定量供气装置，其特征在于，
所述电源模组包括电源接口、电源按钮和电源模块，所述电源模块与所述控制模块电性连接，所述电源按钮与所述电源模块连接，所述电源接口与所述电源按钮连接；
所述电源模块用于所述控制模提供供电。
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