專利名稱：便捷式全天候化學(xué)增氧裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)制氧裝置及使用方法，特別涉及一種用于人體在缺氧環(huán)境下的便捷式全天候化學(xué)增氧裝置及其使用方法。
背景技術(shù)：
在高原環(huán)境、礦井或長期呆在密閉的高層辦公樓內(nèi)工作生活的人群，由于大氣壓力降低導(dǎo)致的空氣中氧分壓下降，可使人出現(xiàn)呼吸脈搏加快、頭痛嘔吐等反應(yīng)癥狀，同時低氣壓本身會因為中耳內(nèi)空氣的壓強差而引起耳痛，嚴(yán)重時會產(chǎn)生呼吸困難、體力衰竭、視力模糊等癥狀，極大影響著在這些環(huán)境中工作人群的健康。已有研究表明一般人員快速到達(dá)海拔3350 m時，最大活動能力降至平原的50% ;美軍研究表明，在海拔3300 m 4300 m高原行軍，走相同距離所用時間是平原的兩倍。這不僅對人體的生理狀況產(chǎn)生很大影響，而且 會引起感覺、記憶、思維判斷、注意、情緒和人格等心理問題，使心理功能下降，影響工作效率。經(jīng)申請人的研究表明，顱腦損傷合并缺氧，其致殘、致死率明顯升高。因此，如何降低缺氧環(huán)境給生理和心理造成的不利影響是高原傷、病研究的重點。要想減輕缺氧對機(jī)體的危害，就必須想方設(shè)法提高氧含量。目前，國內(nèi)外預(yù)防缺氧主要采用制氧的方式，即主要是利用增加氧氣體積百分比、空氣壓力保持不變的方法來提高氧分壓；借以達(dá)到預(yù)防治療高原傷、病的目的，其方法主要有兩種一種是物理制氧，主要采用膜分離和快速變壓吸附方法，成本高、操作復(fù)雜、容易損壞，此外，鋼瓶儲氧和橡膠袋儲氧都要反復(fù)灌裝，其保存、運輸以及使用都有嚴(yán)格的要求(如防碰撞、遠(yuǎn)離明火等)，特別在突發(fā)的軍事情況下要求大批部隊快速急進(jìn)高原時，顯然不符和戰(zhàn)備要求，無法滿足部隊訓(xùn)練作戰(zhàn)的需要；一種是化學(xué)制氧，其也有缺點，如制氧難保存、有腐蝕、供氧時間短，但若克服這些缺點，則能解決軍隊乃至國家這方面重大需求，從而基本解決高原環(huán)境、礦井或長期呆在密閉的高層辦公樓內(nèi)工作人群的健康問題。目前已經(jīng)有一種簡易化學(xué)制氧裝置，是由反應(yīng)室、催化劑及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)、安全閥、托架、洗氣室、碎氣塊、流量表等結(jié)構(gòu)組成。其原理是用長效固態(tài)催化劑催化雙氧水產(chǎn)氧，參照流量計，通過調(diào)節(jié)催化劑調(diào)節(jié)裝置來控制催化劑與雙氧水的接觸面積，從而產(chǎn)生所需流量的氧氣。但在實際使用中發(fā)現(xiàn)，這種裝置還存在兩大問題，一是雙氧水瓶在傾倒過程中，如果控制不好可能發(fā)生的皮膚燒灼。二是此裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，體積大，不適合長途攜帶。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述化學(xué)制氧所存在的問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種操作簡單、可全天候使用、現(xiàn)場制氧、安全的便捷式全天候化學(xué)增氧裝置，該裝置可較長時間連續(xù)制氣，提高人體高原呼吸的氧含量。為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明是采取如下技術(shù)解決方案予以實現(xiàn)的一種便捷式全天候化學(xué)增氧裝置，其特征在于，包括吸氧管放置室、儲水室和產(chǎn)氧反應(yīng)室；其中
所述的產(chǎn)氧反應(yīng)室位于最下層，產(chǎn)氧反應(yīng)室的內(nèi)壁涂覆有吸熱材料層，外層涂覆隔熱材料層，產(chǎn)氧反應(yīng)室內(nèi)放有粉末狀的超氧化鉀和二氧化錳；產(chǎn)氧反應(yīng)室上方是儲水室，在儲水室內(nèi)設(shè)有帶第一開關(guān)的出氣導(dǎo)管和帶第二開關(guān)的進(jìn)水管；其中，出氣導(dǎo)管一端連接產(chǎn)氧反應(yīng)室，另一端穿過儲水室與吸氧管放置室連通，在出氣導(dǎo)管上連接有吸氧管和緩沖管組成的回縮式吸氧管；所述的進(jìn)水管與儲水室連通，通過第二開關(guān)控制進(jìn)入產(chǎn)氧反應(yīng)室的進(jìn)水量；儲水室上方是吸氧管放置室，用于放置回縮式吸氧管，回縮式吸氧管上連接有面罩，面罩上有松緊帶和調(diào)節(jié)卡，在儲水室上還有吸氧管按鈕，吸氧管按鈕通過彈簧與回縮式吸氧管相接觸，用于控制回縮式吸氧管和面罩彈出吸氧管放置室外。所述的面罩的形狀是與人臉鼻部相吻合的鼻形罩。所述的第一開關(guān)用于調(diào)節(jié)出氣導(dǎo)管的氧氣濃度。
上述便捷式全天候化學(xué)增氧裝置的使用方法，其特征在于，按下列步驟操作當(dāng)外界環(huán)境需要增氧時，打開吸氧管放置室上的吸氧管按鈕，使回縮式吸氧管和面罩彈出，將面罩戴于鼻部，用鼻吸氣，用嘴呼氣；通過第二開關(guān)控制進(jìn)入產(chǎn)氧反應(yīng)室的進(jìn)水量；同時通過出氣導(dǎo)管上的第一開關(guān)調(diào)節(jié)吸入氧氣的濃度；當(dāng)儲水室的水用完之后，仍需要增氧時，用刀具切開儲水室，使進(jìn)水管暴露，用嘴從進(jìn)水管吹入二氧化碳?xì)怏w至反應(yīng)室中。本發(fā)明的便捷式全天候化學(xué)增氧裝置，利用化學(xué)制氧的原理制成，構(gòu)思獨特、簡單實用、操作方便、使用安全，便于攜帶，無任何負(fù)作用。不受外界環(huán)境、氣候、時間、氣溫等因素的影響。從而大大提高了增氧裝置對極地氣候的適應(yīng)能力，可全天候使用，確保在寒冷等天氣條件下裝置的增氧效果。此外，通過對鼻形面罩的改進(jìn)以增加鼻部小環(huán)境內(nèi)空氣濃度，當(dāng)增氧器的增壓機(jī)工作時，人用鼻吸氣，用嘴呼氣，可明顯提高增氧器的使用效果。


圖I是本發(fā)明的便捷式全天候化學(xué)增氧裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。其中的附圖標(biāo)記分別表示1、吸氧管放置室，2、吸氧管，3、緩沖管，4、彈簧，5、吸氧管按鈕，6、面罩，7、第一開關(guān)，
8、出氣導(dǎo)管，9、超氧化鉀，10、吸熱材料層，11、松緊帶，12、調(diào)節(jié)卡，13、儲水室，14、進(jìn)水管，
15、第二開關(guān)，16、二氧化錳，17、氧氣反應(yīng)室，18、隔熱材料層。圖2為本發(fā)明裝置的整體裝置外形圖。圖3為本發(fā)明的鼻形面罩佩戴示意圖。以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實施例方式圖I示出了一種便捷式全天候化學(xué)增氧裝置的整體結(jié)構(gòu)，包括吸氧管放置室I、儲水室13和產(chǎn)氧反應(yīng)室17 ;其中所述的產(chǎn)氧反應(yīng)室17位于最下層，產(chǎn)氧反應(yīng)室17的內(nèi)壁涂覆有吸熱材料層10，夕卜層涂覆隔熱材料層18，產(chǎn)氧反應(yīng)室17內(nèi)放有大量粉末狀的超氧化鉀9和少量二氧化錳16(超氧化鉀9和二氧化錳16可按照化學(xué)式進(jìn)行匹配)；產(chǎn)氧反應(yīng)室17上方是儲水室13，在儲水室13內(nèi)設(shè)有帶第一開關(guān)7的出氣導(dǎo)管8和帶第二開關(guān)15的進(jìn)水管14 ;其中，出氣導(dǎo)管8 一端連接產(chǎn)氧反應(yīng)室17，另一端穿過儲水室13與吸氧管放置室I連通，在出氣導(dǎo)管8上連接有吸氧管2和緩沖管3組成的回縮式吸氧管；第一開關(guān)7用于調(diào)節(jié)出氣導(dǎo)管8的氧氣濃度。所述的進(jìn)水管14與儲水室13連通，通過第二開關(guān)15控制進(jìn)入產(chǎn)氧反應(yīng)室17的進(jìn)水量；儲水室13上方是吸氧管放置室1，用于放置回縮式吸氧管，回縮式吸氧管上連接有面罩6，面罩6上有松緊帶11和調(diào)節(jié)卡12，在儲水室13上還有吸氧管按鈕5，吸氧管按鈕5通過彈簧4與回縮式吸氧管相接觸，用于控制回縮式吸氧管和面罩6彈出吸氧管放置室I外。
本實施例中，面罩6的形狀是與人臉鼻部相吻合的鼻形罩。該便捷式全天候隨時化學(xué)增氧裝置與常規(guī)制氧原理的區(qū)別是它以超氧化鉀為原料，以二氧化錳為催化劑，通過與水反應(yīng)得到氧氣，當(dāng)外界環(huán)境需要持續(xù)長時間的供養(yǎng)時，還可通過呼入二氧化碳增氧。其反應(yīng)方程如下式所示I) 2K02+2H20 = 2Κ0Η+Η202+02
2) 2H2O2+MnO2 = 2Η20+02 3) 4K02+2C02 = 2K2C03+302 因此，在低氣壓條件下，通過第二開關(guān)15調(diào)節(jié)進(jìn)入產(chǎn)氧反應(yīng)室17的水量，來增加氧氣濃度，使人體在缺氧環(huán)境中獲得正常的呼吸條件，使用后，可以明顯減輕由于缺氧而導(dǎo)致的頭痛、食欲不振、心慌等一系列癥狀，對急性高原病能起到較好的預(yù)防與治療作用。對于大兵團(tuán)的部隊在高原環(huán)境下應(yīng)急軍事行動，具有特別的使用效果，切實保障部隊官兵在高原地區(qū)的適應(yīng)能力和戰(zhàn)斗力。并具有體積小、重量輕、操作簡單，并不受環(huán)境溫度、氣候的影響，利于單兵攜帶等特點。圖2示出了便捷式全天候化學(xué)增氧裝置整體外形圖。標(biāo)記a表示吸氧管按鈕(SP圖I的吸氧管按鈕5);標(biāo)記b表示皮帶固定扣；標(biāo)記c表示裝置的外殼。該外殼采用高強度、質(zhì)輕的工程塑料制成。具有體積小、重量輕，利于攜帶的特點。圖3示出了的面罩6 (鼻形面罩)佩戴示意圖，鼻形面罩6佩戴于鼻部時，當(dāng)增氧器(圖2)工作時，使用人用鼻吸氣，用嘴呼氣。該便捷式全天候化學(xué)增氧裝置在使用時，固定于人體腰部的皮帶上(圖2)，先按開吸氧管按鈕5，回縮式吸氧管和面罩6將彈出；然后將面罩6戴于鼻部形成一局部密閉空間(圖3)，打開進(jìn)水管14上的第二開關(guān)15，控制進(jìn)入產(chǎn)氧反應(yīng)室17的進(jìn)水量，使產(chǎn)氧反應(yīng)室17中有氧氣產(chǎn)生，同時可通過出氣導(dǎo)管8上的第一開關(guān)7調(diào)節(jié)出氣導(dǎo)管8的氧濃度，以增加鼻部密閉空間空氣中的含氧量，使用者用鼻吸氣，用嘴呼氣。為使用者提供模擬常壓的呼吸狀態(tài)，改善心臟耐缺氧和抗疲勞能力，提高人體機(jī)能狀態(tài)及有氧勞動能力?？蛇m用于任何環(huán)境溫度的氣候條件。當(dāng)儲水室13的水用完之后，仍需要增氧時，可用刀具切開儲水室13，使進(jìn)進(jìn)水管14上段露出，用嘴從進(jìn)水管14上段吹入二氧化碳至氧氣反應(yīng)室17，即可接續(xù)在氧氣反應(yīng)室17中產(chǎn)生氧氣。
權(quán)利要求
1.一種便捷式全天候化學(xué)增氧裝置，其特征在于，包括吸氧管放置室(I )、儲水室(13)和產(chǎn)氧反應(yīng)室(17);其中 所述的產(chǎn)氧反應(yīng)室(17)位于最下層，產(chǎn)氧反應(yīng)室(17)的內(nèi)壁涂覆有吸熱材料層(10)，外層涂覆隔熱材料層(18)，產(chǎn)氧反應(yīng)室(17)內(nèi)放有大量粉末狀的超氧化鉀(9)和少量二氧化錳(16)； 產(chǎn)氧反應(yīng)室(17)上方是儲水室(13)，在儲水室(13)內(nèi)設(shè)有帶第一開關(guān)(7)的出氣導(dǎo)管(8)和帶第二開關(guān)(15)的進(jìn)水管(14);其中，出氣導(dǎo)管(8)—端連接產(chǎn)氧反應(yīng)室(17)，另一端穿過儲水室(13)與吸氧管放置室(I)連通，在出氣導(dǎo)管(8)上連接有吸氧管(2)和緩沖管(3)組成的回縮式吸氧管；所述的進(jìn)水管(14)與儲水室(13)連通，通過第二開關(guān)(15)控制進(jìn)入產(chǎn)氧反應(yīng)室(17)的進(jìn)水量； 儲水室(13)上方是吸氧管放置室(I )，用于放置回縮式吸氧管，回縮式吸氧管上連接有面罩(6)，面罩(6)上有松緊帶(11)和調(diào)節(jié)卡(12)，在儲水室(13)上還有吸氧管按鈕(5)，吸氧管按鈕(5)通過彈簧(4)與回縮式吸氧管相接觸，用于控制回縮式吸氧管和面罩(6)彈出吸氧管放置室(I)外。
2.如權(quán)利要求I所述的便捷式全天候化學(xué)增氧裝置，其特征在于，所述的面罩(6)的形狀是與人臉鼻部相吻合的鼻形罩。
3.如權(quán)利要求I所述的便捷式全天候化學(xué)增氧裝置，其特征在于，所述的第一開關(guān)(7)用于調(diào)節(jié)出氣導(dǎo)管(8)的氧氣濃度。
4.權(quán)利要求I所述的便捷式全天候化學(xué)增氧裝置的使用方法，其特征在于，按下列步驟操作 當(dāng)外界環(huán)境需要增氧時，打開吸氧管放置室上的吸氧管按鈕，使回縮式吸氧管和面罩彈出，將面罩戴于鼻部，用鼻吸氣，用嘴呼氣； 通過第二開關(guān)控制進(jìn)入產(chǎn)氧反應(yīng)室的進(jìn)水量；同時通過出氣導(dǎo)管上的第一開關(guān)調(diào)節(jié)吸入氧氣的濃度； 當(dāng)儲水室的水用完之后，仍需要增氧時，用刀具切開儲水室，使進(jìn)水管暴露，用嘴從進(jìn)水管吹入二氧化碳?xì)怏w至反應(yīng)室中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種便捷式全天候化學(xué)增氧裝置，包括吸氧管放置室、儲水室和產(chǎn)氧反應(yīng)室；其中產(chǎn)氧反應(yīng)室內(nèi)放有粉末狀的超氧化鉀和二氧化錳；在儲水室內(nèi)設(shè)有帶第一開關(guān)的出氣導(dǎo)管和帶第二開關(guān)的進(jìn)水管；出氣導(dǎo)管一端連接產(chǎn)氧反應(yīng)室，另一端穿過儲水室與吸氧管放置室連通，在出氣導(dǎo)管上連接有吸氧管和緩沖管組成的回縮式吸氧管；進(jìn)水管與儲水室連通，通過第二開關(guān)控制進(jìn)入產(chǎn)氧反應(yīng)室的進(jìn)水量；儲水室上方是放置回縮式吸氧管的吸氧管放置室，回縮式吸氧管上連接有面罩，面罩上有松緊帶和調(diào)節(jié)卡，在儲水室上還有吸氧管按鈕。簡單實用、操作方便、使用安全，便于攜帶，無任何負(fù)作用。不受外界環(huán)境、氣候、時間、氣溫等因素的影響。
文檔編號A62B21/00GK102872553SQ201210374880
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者費舟, 梁景文, 晁曉東 申請人:中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)