专利名称：呼吸训练装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种呼吸训练装置。
背景技术：
潜水员进行潜水时，所呼吸的是储存在随身携帯的密封装置内的压缩气体，该压缩气体的密度较大，因而呼吸阻力増大。对 于未受过训练的潜水员，由于其呼吸系统的胸腹膈肌以及肺脏的弹性回缩カ不能克服高密度气体的阻力，因而呼气阻力增加更为明显，这导致常压下的被动呼气不得不转变为主动呼气。在这种条件下，机体呼吸做功増加，呼吸系统负荷相应增加。目前，超过60米深度的长时间潜水作业，一般都采取氦氧饱和潜水的方式，需要潜水员在高气压环境下停留几天至几十天甚至更长，长时间呼吸高密度的气体，并要反复多次进行水下作业，机体呼吸系统一直处于高于常压环境的负荷状态，对机体呼吸系统对抗负荷的能力要求和呼吸系统的功能要求更高。实践表明，通过对呼吸系统进行针对性的锻炼，能够有效増加呼吸系统做功效率和增强抗负荷能力，增强呼吸系统的整体功能。有鉴于此，实有必要提出ー种呼吸训练装置，以满足上述需求。
实用新型内容本实用新型解决的问题是提出ー种呼吸训练装置，通过增加呼吸时的阻力，锻炼机体呼吸系统，增强呼吸肌及肺脏组织的弾性回缩カ，在进行大深度饱和潜水作业前，经过一定时间的训练，提高潜水员呼吸系统对抗高气压影响的能力，提高饱和潜水作业能力和效率。为解决上述问题，本实用新型提供ー种呼吸训练装置，包括由管道围合而成的气密腔，所述气密腔至少包括具有开ロ的第一支管、作为外界气体进入所述气密腔的通道的第二支管及作为呼气排出通道的第三支管；设置在第二支管内的第一单向阀；设置在第三支管内的第二单向阀。可选地，所述第一单向阀包括设置在第二支管开ロ的第一阀座与设置在第二支管内的第一阀芯；将第一阀芯抵靠在第一阀座上形成气密封的第一弾性部件。可选地，所述第二单向阀包括设置在第三支管内的第二阀座与第二阀芯，所述第二阀芯比所述第二阀座更接近第三支管的开ロ；将第二阀芯抵靠在第二阀座上形成气密封的第二弾性部件。可选地，所述第一弾性部件为第一弹簧。可选地，所述第二弾性部件为第二弹簧。[0019]可选地，第二支管内还设置有第一弹簧底座，所述第一弹簧底座相对所述第一阀芯更远离所述第二支管的开ロ，所述第一弹簧的一端固定在所述第一弹簧底座上，所述第ー弹簧的另一端固定在所述第一阀芯上。可选地，第三支管的开ロ处还设置有第二弹簧底座，所述第二弹簧的一端固定在所述第二弹簧底座上，所述第二弹簧的另一端固定在所述第二阀芯上。可选地，第二支管的内壁上设置有螺纹，所述第一阀座的周边设置有与所述螺纹匹配的螺纹。可选地，第三支管的内壁上设置有螺纹，所述第二阀座的周边设置有与所述螺纹匹配的螺纹。可选地，所述第一阀座设置有孔，所述第一阀芯设置有与所述孔匹配的突起。可选地，所述第二阀座设置有孔，所述第二阀芯设置有与所述孔匹配的突起。可选地，还包括呼吸面罩，所述呼吸面罩设置有与所述第一支管的开ロ相连的接□。可选地，所述气密腔为三通管。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点通过在气密腔的用于外界气体进入的第二支管上设置单向阀，在训练者吸气时，需要做功打开该单向阀以吸入外界气体；此夕卜，在用于呼气排出的第三支管上设置单向阀，在训练者呼气时，需要做功打开该单向阀以将气体排出；如此，经过上述训练，锻炼了机体呼吸系统，增强呼吸肌及肺脏组织的弾性回缩カ，提高潜水员呼吸系统对抗高气压影响的能力，提高饱和潜水作业能力和效率。
图I是本发明实施例提供的呼吸训练装置的示意图；图2是图I中的呼吸训练装置的立体图；图3是图I中的膜片的平面示意图；图4是图I中的弹簧底座的平面示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做详细的说明。由于本实用新型重在解释原理，因此，未按比例制图。图I所示为本实用新型的实施例提供的呼吸训练装置，该装置包括三通管1，所述三通管I具有用于被训练者吹气与吸气流过的第一支管11、用于外界气体进入的第二支管12及用于呼气排出的第三支管13 ；设置在第二支管12内的第一单向阀2 ；设置在第三支管13内的第二单向阀3 ；呼吸面罩4，所述呼吸面罩4设置有与所述第一支管11的开ロ相连的接ロ 41。可以看出，图I为方便示意，省略了呼吸面罩4与三通管I的第一支管11之间的连接装置。图2为图I中的装置在使用时的结构示意图，同时也省略了呼吸面罩4与三通管I的第一支管11之间的连接装置。[0039]以下结合图I与图2，分别介绍上述各部件。首先介绍呼吸面罩4。本实施例中，呼吸面罩4优选图2中的咬嘴式呼吸半面罩。该面罩采用塑料材料，在使用过程中，遮挡训练者的额头至下颌的整个面部，通过两根可调节松紧和长度的橡胶固定带42环绕头部以固定面罩，周围与脸部接触的边缘采用软质橡胶材料确保与脸部气密。面罩4前上方安装有机玻璃面窗43，面窗43与面罩整体弧度一致，保证视野开阔。咬嘴(未图示)通过面罩外部的接ロ 41与三通管I连接。接着介绍三通管I。參照图I所示，该三通管I供训练者呼气与吸气用，因而也称三通呼吸管，材质优选采用硬塑料。结构具体地为在一根直管的中间位置垂直分出ー个支管(第一支管11)，该支管的管ロ通过旋拧连接环(未图示)与呼吸面罩4外部的接ロ 41连接并密封(參见图2所示)，直管两端分别经由单向阀2、3与大气环境相通。其中，吸气分支管(第二支管12)内安装有仅供吸气进入的单向阀芯121 (第一阀芯)、阀座122 (第一阀座)、第一弹簧123和弹簧底座124(第一弹簧底座)。呼气分支管(第三支管13)内安装有仅供呼气排出的单向阀芯131 (第二阀芯)、阀座132(第二阀座)、第二弹簧133和弹簧底座(第二弹簧底座)134。此外，吸气分支管12靠近端ロ处的内壁设置有螺纹，用于通过旋拧的方式固定吸气分支管12内的单向阀2的阀座122，通过旋拧阀座122调整其距吸·气分支管12内的弹簧底座124的远近，调整第一弹簧123的压缩程度，从而调节吸气阻力的大小。其它实施例中，该三通管I也可以替换为由管道围合而成、具有多于三个支管的其它类型气密腔，例如设置2个供吸气进入的第二支管，或2个供呼气排出的第三支管，以调整训练的强度。之后，介绍单向阀2、3。该两个单向阀2、3分别安装在三通呼吸管I的吸气分支管12和呼气分支管13内，由膜片(阀芯121、131)和膜片底座(阀座122、132)组成。參见图I所示，膜片121、131中心设置锥状突起1211、1311，膜片底座122、132中心设置孔。其它实施例中，该孔也可以为设置在膜片底座122、132上围绕其中心的ー圈，甚至也可以不为孔结构，膜片121、131与相应的膜片底座122、132形成贴合在一起可禁止气体流动，分开可供气体流动的互相配合的结构即可。本实施例中，膜片121上设置ー些镂空区域1212，如图3所示；膜片131与膜片121结构类似，也可以设置该镂空区域。使用时，膜片121、131通过中心的锥状突起1211、1311嵌入膜片底座122、132中间的小孔内，将膜片121、131固定在膜片底座122、132上，以防止在训练者吹气或吸气过程中，第一弹簧123、第二弹簧133发生扭动造成膜片121、131扭曲变形。膜片121、131与膜片底座122、132分开时，膜片底座122、132中心的孔与膜片121、131的镂空区域形成气流通道。此外，吸气分支管12内的单向阀2的膜片底座122周边带有与呼吸三通管I的吸气分支管12内壁吻合的螺纹，通过旋拧的方式将该膜片底座122固定在吸气分支管12内，并可通过旋拧调节进入吸气分支管12内的距离调整第一弹簧123的压缩程度，实现吸气阻カ大小的调节。接着介绍第一弹簧123、第二弹簧133。第一弹簧123、第二弹簧133分别安装在三通呼吸管I的吸气分支管12和呼气分支管13内，固定在吸气分支管12内的单向阀2的膜片121和弹簧底座124之间或呼气分支管13内的单向阀3的膜片131和弹簧底座134之间，通过受压产生吸气和呼气阻力。在其它实施例中，该第一弹簧123、第二弹簧133也可以由能实现压缩拉伸功能的其它弹性部件替代。[0044]再然后介绍弹簧底座124、134。两者用于支撑和固定第一弹簧123、第二弹簧133，材质优选采用硬塑料。呼气分支管13靠近端ロ处的内壁设置有螺纹，呼气分支管13内的弹簧底座134周边带有与呼气分支管13内壁吻合的螺纹，通过旋拧的方式将该弹簧底座134固定在呼气分支管13内，并可通过旋拧调节进入呼气分支管13内的距离调整第二弹簧133的压缩程度，实现呼气阻カ大小的调节。弹簧底座124上设置ー些镂空区域1241，如图4所示；弹簧底座134与弹簧底座124结构类似，也可以设置类似的镂空区域，以形成气流通道。以下介绍该呼吸训练装置能起到提高训练者呼吸机能的原理。当使用该装置的潜水员吸气吋，呼气分支管13内的膜片131由于左右气流存在压强差，因而被向内拉，抵靠在膜片底座132，即该单向阀3关闭；吸气分支管12内的膜片121由于左右气流存在压强差，因而也被向内拉，与膜片底座122分开，即该单向阀2打开。气体 经由该单向阀2进入，但此时第一弹簧123处于压缩状态，膜片121被第一弹簧123压住，单向阀2打开时需要克服第一弹簧123的弾力，此时，需要用カ吸气才能克服弾力；所述吸气导致的膜片121左右的压カ差大于该第一弹簧123弹カ时，第一弹簧123收缩，单向阀2打开，气体通过吸气分支管12进入咬嘴供潜水员呼吸。当潜水员呼气时，吸气分支管12内的膜片121由于左右气流存在压强差，因而被向外推，抵靠在膜片底座122,即该单向阀2关闭；呼气分支管13内的膜片131由于左右气流存在压强差，因而也被向外推，与膜片底座122分开，即该单向阀3打开。气体须经呼气分支管13进入大气环境，此时第二弹簧133处于压缩状态，膜片131被第二弹簧133压住，单向阀3打开时需要克服第二弹簧133的弾力，因此需要潜水员用カ呼气；所述呼气导致的膜片131左右的压カ差大于该第二弹簧133弹カ时，第二弹簧133收缩，单向阀3打开，气体经呼气分支管13排出。与正常呼吸不同，使用该装置时，吸气、呼气过程中，需要克服第ー弹簧123、第二弹簧133的弾力，潜水员需要用力呼吸，即呼吸系统需要比正常呼吸的情况下增加呼吸做功，从而达到锻炼呼吸系统的作用。可以看出，潜水员使用该装置进行呼吸训练时，通过该装置増加了吸气和呼气阻力，进而增加了呼吸负荷，通过一定时间的训练，机体呼吸系统特别是呼吸肌功能得到加強，从而提高潜水员在高气压环境呼吸的适应能力，实现增强潜水员呼吸做功能力的功能，提高潜水员执行大深度饱和潜水作业的效率。综上，与现有技术相比，本实用新型的优点在于I、本装置使用第一弹簧123、第二弹簧133作用于吸气、呼气分支管内的膜片121、131的方式，増加单向阀2、3打开的阻力，实现吸气和呼吸阻力的増加并调整阻力大小，以此达到呼吸系统训练的目的。2、通过安装在面罩4内的呼吸咬嘴呼吸，减小呼吸死腔，提高呼吸换气率。在潜水员使用咬嘴呼吸疲劳时，可不含咬嘴，短时利用面罩4进行呼吸，以降低潜水员疲劳程度。同时，面罩4采用橡胶固定带42与头部固定，并且面罩4周围与脸部相接触的边缘采用软质橡胶材料以保证面罩与面部的气密。本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述掲示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术 方案的保护范围。
权利要求1.一种呼吸训练装置，其特征在于，包括 由管道围合而成的气密腔，所述气密腔至少包括具有开口的第一支管、作为外界气体进入所述气密腔的通道的第二支管及作为呼气排出通道的第三支管； 设置在第二支管内的第一单向阀； 设置在第三支管内的第二单向阀。
2.根据权利要求I所述的呼吸训练装置，其特征在于，所述第一单向阀包括 设置在第二支管开口的第一阀座与设置在第二支管内的第一阀芯； 将第一阀芯抵靠在第一阀座上形成气密封的第一弹性部件，其中，所述第一弹性部件为第一弹簧； 所述第二单向阀包括 设置在第三支管内的第二阀座与第二阀芯，所述第二阀芯比所述第二阀座更接近第三支管的开口； 将第二阀芯抵靠在第二阀座上形成气密封的第二弹性部件，其中，所 述第二弹性部件为第二弹簧。
3.根据权利要求2所述的呼吸训练装置，其特征在于，第二支管内还设置有第一弹簧底座，所述第一弹簧底座相对所述第一阀芯更远离所述第二支管的开口，所述第一弹簧的一端固定在所述第一弹簧底座上，所述第一弹簧的另一端固定在所述第一阀芯上。
4.根据权利要求2所述的呼吸训练装置，其特征在于，第三支管的开口处还设置有第二弹簧底座，所述第二弹簧的一端固定在所述第二弹簧底座上，所述第二弹簧的另一端固定在所述第二阀芯上。
5.根据权利要求2所述的呼吸训练装置，其特征在于，第二支管的内壁上设置有螺纹，所述第一阀座的周边设置有与所述螺纹匹配的螺纹。
6.根据权利要求2所述的呼吸训练装置，其特征在于，第三支管的内壁上设置有螺纹，所述第二阀座的周边设置有与所述螺纹匹配的螺纹。
7.根据权利要求2所述的呼吸训练装置，其特征在于，所述第一阀座设置有孔，所述第一阀芯设置有与所述孔匹配的突起。
8.根据权利要求2所述的呼吸训练装置，其特征在于，所述第二阀座设置有孔，所述第二阀芯设置有与所述孔匹配的突起。
9.根据权利要求I所述的呼吸训练装置，其特征在于，还包括呼吸面罩，所述呼吸面罩设置有与所述第一支管的开口相连的接口。
10.根据权利要求I所述的呼吸训练装置，其特征在于，所述气密腔为三通管。
专利摘要一种呼吸训练装置，包括由管道围合而成的气密腔，所述气密腔至少包括具有开口的第一支管、作为外界气体进入所述气密腔的通道的第二支管及作为呼气排出通道的第三支管；此外，还包括设置在第二支管内的第一单向阀与设置在第三支管内的第二单向阀。采用本实用新型的呼吸训练装置，通过增加呼吸时的阻力，锻炼机体呼吸系统，增强呼吸肌及肺脏组织的弹性回缩力，在进行大深度饱和潜水作业前，经过一定时间的训练，提高潜水员呼吸系统对抗高气压影响的能力，提高饱和潜水作业能力和效率。
文档编号A63B23/18GK202526846SQ20122020123
公开日2012年11月14日 申请日期2012年4月26日 优先权日2012年4月26日
发明者付国举, 冯磊, 廖昌波, 张蒙, 陈杰, 陈锐勇, 顾靖华 申请人:中国人民解放军海军医学研究所