[发明专利]单人便携式压缩空气呼吸机

说明书

本发明涉及一种单人便携式压缩空气呼吸机，包括空气压缩机(1)、进气口(2)、吸气管(3)。空气压缩机(1)工作时的每分钟输出空气含氧量不少于2.0克/分钟，输出气体绝对气压值不小于0.7巴，吸气后气压值稳定在绝对气压0.7巴至1.3巴间。空气压缩机(1)上设有调速器(4)、自动启停压力开关(5)。吸气管(3)上设有泄压阀(6)、气压计(7)。空气压缩机(1)可替换为鼓风机。

技术领域

本发明涉及一种呼吸装置，特别是一种辅助吸气的单人便携式压缩空气呼吸机。

背景技术

高海拔地区，空气中含氧比例和平原地区相似，但气压随着海拔的上升而减少。在无外界辅助情况下，气压降低会导致自然吸气状态下进入人体的氧气绝对量降低，从而影响人体活动能力和身体健康。为解决摄入氧气不足，现有技术是通过制氧机或者储氧器供氧，增加人体吸入的氧气量缓解机体缺氧。但现有技术存在技术复杂、能耗高、不能长久便携式使用，一般仅能用于少数人医疗救助，达不到在低气压地区长久、普遍使用。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种不仅能耗低、易携带，可长时间使用的辅助呼吸装置，用于缓解或克服高原缺氧。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种单人便携式压缩空气呼吸机，包括空气压缩机/ 鼓风机、进气口、吸气管。空气压缩机/鼓风机工作时的每分钟输出空气含氧量不少于2克/ 分钟，输出气体绝对气压值不小于0.7巴。在使用者吸气后，输出气体体积膨胀，在输出气体量速率小于吸气气体量速率时，输出气体气压随体积膨胀而降低，吸气终止时气压稳定在绝对压力0.7巴至1.3巴间。2克/分钟近似为0.8巴气压下静态每分钟吸入8升空气含氧量。

以每分钟输出气体9升/分钟为例，气压值均为绝对压力。

在海拔3000米地区，空气含氧量约为180克/立方米，若选择输出气体气压值1巴，1巴空气含氧量约270克/立方米，需要将3000米海拔的空气压缩约1.5倍；空气压缩机/鼓风机每分钟需将13.5升环境空气压缩至9升输出气体。

在海拔7000米地区，空气含氧量约为120克/立方米，若选择输出气体气压值0.7巴，0.7 巴空气含氧量约180克/立方米，需要将7000米海拔的空气压缩约1.5倍；空气压缩机/鼓风机每分钟需将13.5升环境空气压缩至9升输出气体。

在海拔9000米地区，空气含氧量约为80克/立方米，若选择输出气体气压值1.5巴，1.5 巴空气含氧量约360克/立方米，需要将9000米海拔的空气压缩约4.5倍；空气压缩机/鼓风机每分钟需将40.5升环境空气压缩至9升输出气体。9升/分钟、1.5巴的输出气体可满足使用者吸入气体为10.8升/分钟、呼气气压均值为1巴的吸气需求。

基于空气压缩比与气体流量较小，以功率为10瓦以上的小功率气泵、空气增压机为优选鼓风机，能实现使用者长时间便携式自动供气。空气压缩机/鼓风机的压缩比可设较高固定值，单纯调节压缩气体量实现每分钟将容积为9升的真空瓶气压值充气加压到设定值。

作为本发明的改进，空气压缩机/鼓风机上设有调速器。在外界空气含氧量明显增减或使用者剧烈运动时，通过调速器增加空气压缩机/鼓风机单位时间内压缩的环境空气气体量。

作为本发明的另一项改进，空气压缩机/鼓风机上设有自动启停压力开关。自动启停压力开关以气压为输入变量，以空气压缩机/鼓风机启停为输出变量。当气压达到设定气压值后，空气压缩机/鼓风机停止工作；当气压值下降到设定气压值后，空气压缩机/鼓风机再次启动。压力开关闭合的设定气压值小于等于断开的设定气压值。

作为本发明的进一步改进，吸气管上设有泄压阀。基于吸空气平均氧含量大于550克/立方米时可能产生氧中毒等有害效应。吸气管设有泄压阀后，当吸气管气压值大于设定泄压值时，泄压阀自动打开，保护使用者不吸入过高含氧量的高压气体。