腹式呼吸训练器的制作方法

专利名称：腹式呼吸训练器的制作方法
技术领域：
腹式呼吸训练器技术领域[0001]本实用新型属于健身器材领域，涉及呼吸训练器，具体地说，是一种腹式呼吸训练器。
背景技术：
[0002]大多数四肢着地的哺乳动物均采用腹式呼吸，其优点是可以充分发挥心、肺细胞的功能，增大肺活量，加强心脏功能，加大了消化系统的动力，进而增强、激活其功能，利于排除聚积在肠道内的毒素，所以不论是草食哺乳动物还是肉食哺乳动物，只要是四肢着地， 大多采用腹式呼吸，其体能、耐力、身体素质都远胜于人类。[0003]而人类只是在胎儿和婴儿时期以腹式呼吸为主，从学走路起，由于行为方式变化， 就改为以胸式呼吸为主了。人类采用直立行走的行为方式，两脚着地，跑、走、坐、卧都是基于直立行走，与所有的哺乳动物都不同，直立行走是人类进化的成果，解放了双手，使双手可以创造并利用工具，从事生产劳动，对人类的大脑发育和智力发展有很大的促进作用，但是直立行走在某些方面产生了负面的影响，最明显的一点是，人类逐渐将袓先以腹式呼吸为主的呼吸方式改为胸式呼吸。[0004]对于哺乳动物(包括灵长类动物)来说，呼吸有两种方式胸式呼吸和腹式呼吸。胸式呼吸以肋骨和胸骨活动为主，吸气时胸廓前后、左右径增大。由于呼吸时，空气直接进入肺部，故胸腔会因此而扩大，腹部保持平坦。腹式呼吸以膈肌运动为主，吸气时胸廓的上、下径增大。正常的腹式呼吸一次约10-15秒，能吸入约500毫升空气。腹式呼吸时，横隔肌会下降，腹压增加，感觉好像是空气直接进入腹部。[0005]直立行走实际改变了胸腔和腹腔的位置关系，四肢着地的哺乳动物，其跑、走、立、 卧时，胸腔和腹腔都在一个水平面上，而人类的胸腔在腹腔的上方，受重力作用，胸腔压迫着腹腔，胸式呼吸虽然短促，但更为省力，呼吸时腹部不用运动，所以很多人在不知不觉中开始用胸式呼吸代替腹式呼吸。[0006]为什么胸式呼吸是错误的呢？因为胸式呼吸只是肋骨上下运动及胸部微微扩张， 许多肺底部的肺泡没有经过彻底的扩张与收缩，得不到很好的锻炼。这样氧气就不能充分地被输送到身体的各个部位，时间长了，身体的各个器官就会有不同程度的缺氧状况，很多慢性疾病就因此而生。[0007]腹式呼吸是让横膈膜上下移动，由于吸气时横膈膜会下降，把脏器挤到下方，因此肚子会膨胀，而非胸部膨胀。为此，呼气时横膈膜将会比平常上升，因而可以进行深度呼吸， 呼出较多停滞在肺底部的二氧化碳。[0008]美国健康学家的一项最新调查显示不论在发达国家，还是在发展中国家，城市人口中至少有三分之二的人呼吸方式不正确。很多人采用胸式呼吸来代替腹式呼吸，胸式呼吸太短促，往往在吸入的新鲜空气尚未深入肺叶下端时，便匆匆地呼气了，这样等于没有摄取到新鲜空气中的全部氧气成分。为什么越来越多的人使用错误的呼吸方式呢，这与人类的进化也有关系，人类在进化的道路上，首先通过直立行走解放了双手(上肢)，然后又解放了下肢，因为人类开创了一种独特的姿势，就是坐在椅子上。坐在椅子上时，下肢不用承担身体的重量，也得到了休息和放松。[0009]据调查，人的一生中有大部分时间是坐着，从上幼儿园开始，上小学、中学直到大学，每天在教室中都是坐着，大学毕业后走上工作岗位，依然是坐办公室，上、下班乘坐交通工具，也是坐着，回家吃饭、看电视还是坐着，日常休闲活动如打牌、下棋、打麻将、外出就餐、看电影、去图书馆阅读、上网玩游戏等等，都是坐着。[0010]坐姿是人类独有的一种姿势，但是对呼吸却是不利的，因为这种姿态使身体处于一种局促的状态，上身重量全部由腹部和臀部承担，腹部受到上、下两方向挤压后，呼吸时腹部运动受到阻碍，用胸式呼吸要更为省力，久而久之，越来越多的人逐渐养成了一个坏习惯，就是用胸式呼吸替代腹式呼吸，胸式呼吸时，腹部不用运动。腹部越不运动，越容易积累脂肪，导致腹部过于肥胖，反过来又加剧了腹式呼吸的障碍，尤其是城市中的人们，其生活方式是以坐姿为主，缺乏运动，加之营养水平又很高，每天摄取的热量过多，很多人都超重， 大腹偏偏，他们都不自觉的采用错误的呼吸方式，即胸式呼吸。胸式呼吸是浅短、急促的呼吸，每次的换气量非常小，所以造成在正常的呼吸频率下，依然通气不足，体内的二氧化碳累积；也使肺功能下降，呼吸是一种正常的生理现象，同时又是重要的养生之道。人的一呼一吸承载着生命的能量。科学研究发现人的肺平均有两个足球那么大，但大多数人在一生中只使用了其中三分之一的能力。由于呼吸方式的改变，大部分肺叶细胞长期闲置不用，失去其活性，使肺活量变小，从而影响人类的寿命及潜能的发挥。寿命长的动物，大多是以腹式呼吸为主，如龟、蛇。龟是用腹部呼吸的，蛇则是用腹部行走，所以它们的寿命都很长。[0011]与人类袓先最接近的动物是大猩猩，人类和大猩猩的基因相似度极高，大猩猩生活在树上，在地面上行走时基本上是四肢着地，今天生活在丛林中的大猩猩和其祖先一样， 仍然采用腹式呼吸，大猩猩也是杂食动物，但以粗纤维植物为主，每天摄入的营养很差，远远比不上人类膳食的营养丰富，但大猩猩的体能、耐力、身体素质都远胜于人类，而且大猩猩得病的种类也很少，不到人类所患疾病种类的二十分之一，身体状况有如此巨大的差别， 究其原因，就是呼吸方式的不同。[0012]其它四肢着地的哺乳动物，胸腔和腹腔在一个水平面上，其胸腔不会压迫腹腔，身体的重量由四肢承担，腹腔不会承担任何挤压，所以这些哺乳动物依然采用正确的呼吸方式，即腹式呼吸，为什么腹式呼吸如此重要呢，因为腹腔内藏着很多重要脏器，包括消化系统、造血系统、生殖、秘尿系统及内分泌系统及淋巴系统的一部分，并拥有大量的血管神经， 因此腹腔是非常重要的。[0013]但人类自直立行走后腹式呼吸便开始退化，很多人逐渐养成胸式呼吸的习惯，这样腹部运动也就减弱了，造成废物易于堆积，血流易于滞缓，严重时由于腹腔血流变窄的关系还可影响到大脑的供血。因此加强腹式呼吸，促进腹腔运动是非常重要的。[0014]腹式呼吸好处还在于通过腹腔压力的改变，使胸廓容积增大，胸腔负压增高，上下腔静脉压力下降，血液回流加速。由于腹腔压力的规律性增减，腹内脏器活动加强，改善了消化道的血液循环，促进消化道的消化吸收功能，促进肠蠕动，加速了毒素的排出，防止便秘，减少了毒素在体内的积累，从而达到减慢衰老的目的。因为肠道系统是人体食物代谢终结废物主要通道和暂时贮存的地方，粪便里的细菌量是惊人的，粪便的滞留，不但加速了细菌的繁殖，并且增加了肠道毒素的吸收，腹部运动是最有效的通便药，对于抗衰老有重要意义，此外，对结肠癌及痔疮的预防也卓有成效。[0015]所以学会腹式呼吸，能有效地增加身体的氧气供给，使血液得到净化，肺部组织也能更加强壮。这样我们就能更好地抵抗感冒、支气管炎、哮喘和其它呼吸系统疾病；同时由于横膈膜和肋间肌也在呼吸中得到锻炼，我们的活力与耐力也都会相应得到增加，精力也就更加充沛了。[0016]目前，有些医疗机构、康复机构设置有腹式呼吸训练课程，由专业的医师进行指导练习腹式呼吸，由于其吸入的氧量高于正常情况下的两到三倍，所以可用来治疗人体内脏各部位的疾病。但是这些课程主要是针对一些重症疾病患者的康复治疗，对于广大健康和亚健康的人来说，受场地、距离的限制，无法得到正确的腹式呼吸训练指导。加之目前很多人已经习惯了短促的胸式呼吸，或者说养成了坏习惯，如果不借助训练器材，很难改正错误，将呼吸方式由胸式呼吸变为腹式呼吸。在现有技术中没有专用的腹式呼吸训练器材，也没有可以起到类似作用的训练器材，因而急待改进。实用新型内容[0017]为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种腹式呼吸训练器，结构紧凑，使用方便，不受场地限制，简便易行，可以帮助人们进行腹式呼吸训练，从而纠正错误的呼吸方式，养成正确的呼吸方式，如每日坚持下去，对增大肺活量、增加肌体的供氧能力、增大心肺功能、消除腹部脂肪、排除腹部废物，改善腹部血液循环，促进腹部脏器的活动以及延年益寿皆有重要作用。[0018]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案[0019]一种腹式呼吸训练器，其特征是该训练器包括充气式腹带、呼吸鼻罩、气泵、进气阀、排气阀和主机电路，充气式腹带内设置有气垫，气垫通过导气管道与进气阀、排气阀连接，进气阀与气泵连接，呼吸鼻罩与呼气管道、吸气管道连接，呼气管道、吸气管道上分别设置有呼气传感装置、吸气传感装置，所述进气阀、排气阀都由电控阀门构成，进气阀、排气阀与主机电路电气联接，所述呼气传感装置、吸气传感装置反馈检测信号给主机电路，主机电路根据呼气传感装置、吸气传感装置反馈的检测信号相应的开启或关闭所述进气阀、排气阀，从而实现利用呼吸切换气垫的充气和排气。[0020]该训练器还包括有呼气阀、吸气阀，呼气阀连接在呼气管道上，吸气阀连接在吸气管道上，呼气阀、吸气阀都由电控阀门构成，呼气阀、吸气阀与主机电路电气联接，呼气阀、 吸气阀的开启和关闭由主机电路控制。[0021]该训练器还包括有机箱、穿戴式胸背带和脊椎形储气柱，穿戴式胸背带由左、右肩带、胸式束紧带以及背带构成，胸式束紧带由上、下胸带组成，上、下胸带设置在左、右肩带的前面，上、下胸带的开口处设置有锁紧扣，背带由多条软带构成，这些软带呈“亚”字形布局，背带设置在左、右肩带的后面，所述脊椎形储气柱和机箱都固定在背带的中心线上，所述气泵、进气阀、排气阀和主机电路都安装在机箱中，所述脊椎形储气柱通过进气管道与气泵连接。所述气垫由四块气囊组成，这四块气囊按上、下、左、右四个方位布置，这四块气囊相互连通。[0022]所述气垫由第一、第二、第三、第四共四块气囊组成，这四块气囊按上、下、左、右四个方位布置，这四块气囊相互不连通，所述导气管道有四条，进气阀、排气阀有四组，每组进气阀、排气阀都由二位三通电磁阀构成，第一块气囊通过第一条导气管道与第一组进气阀、 排气阀连接，第二块气囊通过第二条导气管道与第二组进气阀、排气阀连接，第三块气囊通过第三条导气管道与第三组进气阀、排气阀连接，第四块气囊通过第四条导气管道与第四组进气阀、排气阀连接。[0023]所述呼吸鼻罩具有头式束紧带，该头式束紧带由弹性松紧带构成，所述充气式腹带具有腰式束紧带，该腰式束紧带由锁紧扣、扎紧扣组成，锁紧扣设置在腰式束紧带的开口处。该训练器还包括有人机交互界面，人机交互界面由操作面板构成，操作面板设置在机箱的侧面，机箱的侧面还设置有电源开关和电源插座，机箱的正面设置有机箱盖，机箱盖上布满透气孔。所述机箱内设置有蓄电池，所述主机电路包括有蓄电池充电控制模块。该训练器还包括有人机交互界面，人机交互界面由手表式操作面板构成，该手表式操作面板通过蓝牙信号模块与主机电路电气联接。该训练器还包括有人机交互界面，人机交互界面由遥控器构成，该遥控器通过无线信号模块与主机电路电气联接。[0024]本实用新型的创新之处在于本器材的主机电路分别通过呼气传感装置、吸气传感装置检测呼气管道、吸气管道内气流的变化，并根据气压变化开启或关闭呼气阀、吸气阀、进气阀、排气阀。呼气阀、吸气阀的作用是为呼气管道和吸气管道增加适当的阻力，提高锻炼的效果。呼气传感装置、吸气传感装置可以采用现有技术中的能感知气流方向变化的传感器，也可以采用单向阀门，例如，呼气传感装置、吸气传感装置可以都由单向阀构成，这两个单向阀的安装方向相反，受呼气、吸气的气流控制，其开启方向相反。[0025]呼气时，安装在呼气管道中的呼气传感装置(单向阀)打开，反馈正电信号给主机电路，此时，安装在吸气管道中的吸气传感装置(单向阀)关闭，反馈负电信号给主机电路。[0026]吸气时，安装在呼气管道中的单向阀(呼气传感装置)关闭，反馈负电信号给主机电路，此时，安装在吸气管道中的单向阀(吸气传感装置)打开，反馈正电信号给主机电路， 于是，主机电路就可以知道锻炼者是处于呼气状态，还是吸气状态。[0027]本器材为腹式呼吸训练提供了一种简便可行的自动化工具，腹式呼吸可分为顺呼吸和逆呼吸两种，顺呼吸即吸气时扩张腹肌，在感觉舒服的前提下，尽量吸得越深越好；呼气时再将腹部回收。逆呼吸与顺呼吸相反，即吸气时收缩腹肌，呼气时再扩张腹肌。锻炼腹式呼吸脊椎的正确姿势很重要，本器材属于穿戴式器材，利用脊椎形储气柱与胸背带来矫正锻炼者的姿势，迫使锻炼者保持正确的坐、站姿。本器材设置有多级别的训练强度，包括初级、中级、高级，腹式呼吸的要点是呼吸要深长而缓慢。初级、中级、高级的煅炼者其呼吸深度及阻抗力是不同的，本器材通过设定不同的充气压力和分别给充气式腹带中不同部位的气囊充气，使各级别的煅炼者能循序渐近的掌握吸气、呼气的速度和力量。[0028]顺呼吸时，主机电路根据程序的设定，在吸气时为充气式腹带逐步泄气减压，使得锻炼者逐步扩张腹部，将气囊顶回初始位置，在呼气时为充气式腹带充气加压，让扩张的腹部放松后再用力回收。[0029]逆呼吸时，主机电路根据程序的设定，在吸气时为充气式腹带逐步充气加压，使得锻炼者逐步收缩腹肌，在呼气时为充气式腹带泄气减压，使得锻炼者逐步扩张腹部，将气囊顶回初始位置。[0030]使用时，将电源线插在电源插座上，按下电源开关，接通电源，通过操作面板上的键盘选择级别初级、中级、高级之一，以及呼吸方式顺呼吸、逆呼吸中的一种，本器材属于穿戴式器材，包括呼吸鼻罩、穿戴式胸背带、充气式腹带。器材穿戴好后，锻炼者可以采用坐姿或立姿进行锻炼，接通电源后，主机电路首先通过气泵向脊椎形储气柱充气，矫正上身的姿势，使脊柱挺拔，避免不正确的姿势导致煅炼效果变差。然后主机电路等待呼气传感装置、吸气传感装置反馈的电信号。[0031]当锻炼者开始进行呼、吸时，呼气传感装置、吸气传感装置立即反馈电信号给主机电路，主机电路依据上述的选项开始按程序的设定自动工作，按呼、吸的频率控制充气或排气的节奏，实现通过呼吸自动切换充气式腹带内气囊的打气和排气。锻炼时，锻炼者在感觉舒服的前提下，尽量把呼吸频率放慢，练到微热微汗即可。[0032]对于顺呼吸来说，一呼一吸之间，气泵完成一次充、排气，吸气时，排气阀打开，锻炼者靠腹肌扩张的力量压憋气垫，将气囊中的气体完成排出，达到锻炼的目的，呼气时，气泵向腹带内的气囊快速打气，气囊鼓起，提示锻炼者用力收腹，主机电路还可同时用语音配合进行提示，锻炼者腹肌放松回缩，达到锻炼的目的。[0033]对于逆呼吸来说，一呼一吸之间，气泵完成一次充、排气，吸气时气泵向腹带内的气囊快速打气，气囊鼓起，提示锻炼者用力收腹，腹肌放松回缩，达到锻炼的目的，呼气时， 排气阀打开，气垫压力减少，提示锻炼者扩张腹肌，主机电路还可同时用语音配合进行提示，锻炼者靠腹肌扩张的力量，压憋气垫，将气囊中的气体完成排出，达到锻炼的目的。[0034]具体实施时，气囊鼓起的距离可以是5至10cm，初级训练时，只有下腹部的气囊鼓起，鼓起的距离为5cm，中级训练时，上腹部和下腹部的气囊鼓起，鼓起的距离为8cm，高级训练时，上腹部、下腹部和两侧的气囊全部鼓起，鼓起的距离为10cm。气囊鼓起的距离由气泵的打气量决定。[0035]呼气阻力、吸气阻力分别受呼气阀、吸气阀控制，初级煅炼时，吸气阻力，呼气阻力较小，中级煅炼时，吸气阻力，呼气阻力较大，高级煅炼时，吸气阻力，呼气阻力最大，带负荷的呼吸煅炼，可以增加呼吸肌群的力量，达到锻炼的目的。本器材的效果是让锻炼者培养腹式呼吸的意识，养成正确的呼吸方法，(鼻、胸、腹协同参与呼吸)，特别是一呼一吸之间，腹部要鼓起、缩回运动，使腹部肌肉、横膈膜、肋间肌在呼吸中得到锻炼，达到强身健体延年益寿的奇效。


[0036]图I是本实用新型一实施例的结构示意图。[0037]图2是图I的使用状态示意图。[0038]图3是图I的侧视图。[0039]图4是图2的侧视图。[0040]图5是图I的后视图。[0041]图6是图2的后视图。[0042]图7是图I的分解图。[0043]图8是图3的分解图。[0044]图9是图5的分解图。[0045]图10是穿戴式胸背带、脊椎形储气柱以及机箱的分解图。[0046]图11是图10的A局部放大图。[0047]图12是扎紧扣的结构示意图。[0048]图13是图10的侧视图。[0049]图14是操作面板、电源开关、电源插座的放大图。[0050]图15是图10的后视图。[0051]图16是电源线的结构示意图。[0052]图17是机箱第一种实施方案的结构不意图。[0053]图18是图17的B局部放大图。[0054]图19是图17的侧视图。[0055]图20是图19的C局部放大图。[0056]图21是图20的侧视图。[0057]图22是机箱的局部剖视图。[0058]图23是机箱内阀门、管道的结构示意图。[0059]图24是充气式腹带的结构示意图。[0060]图25是机箱第二种实施方案的结构示意图。[0061]图26是图25的D局部放大图。[0062]图27是图25的侧视图。[0063]图28是图27的E局部放大图。[0064]图29是图28的侧视图。[0065]图30是图26中二位三通电磁阀的外部结构示意图。[0066]图31是图30的侧视图。[0067]图32是二位三通电磁阀的剖视图，示阀门处于释放状态。[0068]图33是二位三通电磁阀的剖视图，示阀门处于吸合状态。[0069]图34是机箱第三种实施方案的结构示意图。[0070]图35是图34的F局部放大图。[0071]图36是图34的侧视图。[0072]图37是图36的G局部放大图。[0073]图38是图37的侧视图。[0074]图39是手表式操作面板的结构示意图。[0075]图40是图37的局部放大图。[0076]图41是图35的局部放大图。
具体实施方式
[0077]图中标号[0078]I二位三通电磁阀 2 二位三通电磁阀3二位三通电磁阀[0079]4 二位三通电磁阀 5 二位三通电磁阀6进气孔[0080]7中间气孔 8排气孔9导气管道[0081]10机箱 11呼气阀12吸气阀[0082]13气泵 14主机电路15进气阀[0083]16排气阀 17操作面板18电源开关[0084]19电源插座20呼吸鼻罩21呼气管道[0085]22吸气管道23呼气传感装置24吸气传感装置[0086]25头式束紧带26扎紧扣27小门[0087]28透气孔29电源线30穿戴式胸背带[0088]31左肩带32右肩带33上胸带[0089]34下胸带35子扣36母扣[0090]37子扣38母扣39背带[0091]40充气式腹带41气囊42气囊[0092]43气囊44气囊45进气管道[0093]46排气管道47腰式束紧带48子扣[0094]49母扣50脊椎形储气柱51进气阀[0095]52进气管道53出气口54进气口[0096]55三通管接头56阀体57铁芯[0097]58线圈59阀杆60复位弹簧[0098]61短管62短管63短管[0099]64短管65短管66短管[0100]67短管68短管69短管[0101]70显示屏71导气管道72导气管道[0102]73导气管道74导气管道75短管[0103]76短管77键盘78活塞[0104]79活塞80锻炼者81密封塞[0105]82手表83手表式操作面板84腕带[0106]实施例一，请参照图I、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20、图21、图22、图23、图24，本实用新型是一种腹式呼吸训练器，由机箱10、呼吸鼻罩20、穿戴式胸背带30、充气式腹带40、脊椎形储气柱50组成，机箱10内设置有呼气阀11、吸气阀12、气泵13、主机电路14以及进气阀 15、排气阀16。呼气阀11、吸气阀12、进气阀15、排气阀16都由电控阀门(如电磁阀)构成， 呼气阀11、吸气阀12、进气阀15、排气阀16与主机电路14电气联接。呼吸鼻罩20分别通过呼气管道21、吸气管道22与呼气阀11、吸气阀12连接，呼气管道21、吸气管道22上分别设置有呼气传感装置23、吸气传感装置24，呼吸鼻罩20具有头式束紧带25，头式束紧带25 由弹性松紧带构成。呼气传感装置23可以设置在呼气管道21的内部或首端部或末端部， 吸气传感装置24可以设置在吸气管道22的内部或首端部或末端部，本实施例中，呼气传感装置23设置在呼气管道21的末端部，吸气传感装置24设置在吸气管道22的末端部，呼气传感装置23、吸气传感装置24都安装在机箱10中。[0107]呼气传感装置23可以感知呼气管道21内部气流的方向变化，人在呼气时，气流从鼻腔呼出，经过鼻罩进入呼气管道21，再经过呼气管道21向外流动，由呼气阀11排出。呼气阀11由普通的电控阀门(如电磁阀)构成，设置呼气阀11的目的是增加呼气阻力，呼气阀 11的开度(开启程度的大小)决定呼气阻力的大小。[0108]吸气传感装置24可以感知吸气管道22内部气流的方向变化，人在吸气时，气流从吸气阀12进入吸气管道22，经过吸气管道22向内流动，然后经过鼻罩进入人的鼻腔。吸气阀12由普通的电控阀门(如电磁阀)构成，设置吸气阀12的目的是增加吸气阻力，吸气阀 12的开度(开启程度的大小)决定吸气的阻力。主机电路14分别通过呼气传感装置23、吸气传感装置24检测呼气管道21、吸气管道22内气流的变化，并根据气流变化开启或关闭呼气阀11、吸气阀12、进气阀15、排气阀16。[0109]呼气传感装置23、吸气传感装置24可以采用现有技术中的能感知气流方向变化的传感器，或由单向开启的阀门构成，例如，呼气传感装置23、吸气传感装置24可以分别由两个单向阀构成，这两个单向阀的安装方向相反，受呼气、吸气的气流控制，其开启方向相反。[0110]呼气时，安装在呼气管道中的呼气传感装置23 (单向阀)打开，通过机械或电子式的触发电路，反馈正电信号(即检测信号)给主机电路14，此时，安装在吸气管道中的吸气传感装置24 (单向阀)关闭，通过机械或电子式的触发电路，反馈负电信号(即检测信号)给主机电路14。[0111]吸气时，安装在呼气管道中的呼气传感装置23 (单向阀)关闭，通过机械或电子式的触发电路，反馈负电信号(即检测信号)给主机电路14，此时，安装在吸气管道中的吸气传感装置24 (单向阀)打开，通过机械或电子式的触发电路，反馈正电信号(即检测信号)给主机电路14，于是，主机电路14就可以知道锻炼者是处于呼气状态，还是吸气状态。主机电路 14由单片机模块构成，采用现有技术。[0112]穿戴式胸背带30由左、右肩带31、32、胸式束紧带以及背带构成，胸式束紧带由上、下胸带33、34组成，上、下胸带33、34设置在左、右肩带31、32的前面，上胸带33的开口处设置有锁紧扣，锁紧扣由子扣35、母扣36组成，子扣35、母扣36的结构为公知技术如图 11所示，下胸带34的开口处设置有锁紧扣，锁紧扣由子扣37、母扣38组成，子扣37与子扣 35的结构相同，母扣38与母扣36的结构相同。通过锁紧扣将穿戴式胸背带30束紧在胸部或从胸部解除。背带39由多条软带组成，这些软带呈“亚”字形布局，背带39设置在左、右肩带31、32的后面，脊椎形储气柱50和机箱10都固定在背带39的竖向中心线上。左、右肩带31、32、上、下胸带33、34、背带39上都可以设置扎紧扣26，以调节松紧度。扎紧扣26 的结构如图12所示，为公知技术，扎紧扣26两侧的带体以之字形迂回折返，实现松紧度调节。左、右肩带31、32、上、下胸带33、34、背带39的材质可以选用布带、纤维带、尼龙带、皮革带等。[0113]机箱10的背面安装有小门27，小门27上设置有透气孔28，透气孔28使机箱10的内部与外界大气连通，机箱10的侧面设置有操作面板17、电源开关18和电源插座19。请参照图14，操作面板17上设置有显示屏70和键盘77，电源插座19用于与电源线29连接。[0114]机箱10内也可以设置蓄电池，蓄电池可以采用高容量的锂电池，蓄电池可以设置在主机电路14的上方，气泵13的下方，在主机电路14内增设蓄电池充电控制模块。增加蓄电池后，机箱10的重量会增加，体积也会增加一些，所以蓄电池作为一种可选择的方案如果锻炼者只在室内使用，则可以在机箱10中不设置蓄电池，如果锻炼者经常在户外使用， 则可以在机箱10中设置蓄电池，另外蓄电池还可以作为备用电源，在经常停电的边远地区使用。[0115]本实施例所示的穿戴式胸背带30采用了对称的设计结构，有利于两肩保持平衡，10使佩戴者保持正确的姿势。当然，穿戴式胸背带30也可以采用现有技术中的其它结构形式。[0116]充气式腹带40内设置有起加压作用的气垫，气垫由四块气囊41、42、43、44组成， 这四块气囊41、42、43、44按上、下、左、右四个方位布置，这四块气囊41、42、43、44相互连通。本实施例中，导气管道由进气管道45和排气管道46组成，进气管道45的下端与气囊41、42、43、44中的一个连接，本实施例中与气囊44连接，进气管道45的上端伸入机箱10 内，通过短管75与机箱10内的进气阀15连接如图22、图23所示，排气管道46的下端与气囊41、42、43、44中的一个连接，本实施例中与气囊44连接，排气管道46的上端伸入机箱 10内，通过短管76与机箱10内的排气阀16连接，[0117]气泵13的进气口 54与外界大气连通，气泵13的出气口 53与三通管接头55连接，三通管接头55 —路与进气阀15连接，另一路与进气阀51连接，进气阀51通过进气管道52与脊椎形储气柱50连接，当进气阀51开启后，气泵13向脊椎形储气柱50充气，矫正锻炼者的姿势。脊椎形储气柱50的底部设置有泄气孔，泄气孔上装有密封塞81，打开密封塞81,就可以排出脊椎形储气柱50内的气体。盖上密封塞81后,就可以通过气泵13向脊椎形储气柱50充气。[0118]当排气阀16关闭，进气阀15开启后，气泵13向气囊41、42、43、44充气，气囊41、42、43、44鼓起，向腹部加压。呼气阀11、吸气阀12、进气阀15、排气阀16都由电控阀门(电磁阀)构成，呼气传感装置23、吸气传感装置24、呼气阀11、吸气阀12、进气阀15、排气阀16、 气泵13都与主机电路14电气联接，主机电路14分别通过呼气传感装置23、吸气传感装置 24检测呼气管道21、吸气管道22内气流方向的变化，并根据气流方向的变化开启或关闭进气阀15、排气阀16。呼气阀11、吸气阀12开度(开启的大小程度)用于调节呼气和吸气的阻力。[0119]充气式腹带40具有腰式束紧带47，该腰式束紧带47由锁紧扣、扎紧扣组成，锁紧扣设置在腰式束紧带47的开口处。锁紧扣由子扣48、母扣49组成，子扣48、母扣49的结构为公知技术，子扣48与子扣35结构相同，母扣49与母扣36结构相同。通过锁紧扣将充气式腹带40束紧在腰部或从腰部解除。当然，腰式束紧带47也可以采用现有技术中的其它结构形式。[0120]使用时，将电源线29插在电源插座19上，按下电源开关18，接通电源，通过操作面板17上的键盘77选择级别初级、中级、高级之一，以及呼吸方式顺呼吸、逆呼吸中的一种，操作面板17是人机交互界面。[0121]人机交互界面也可以由手表式操作面板83构成如图39所示,手表式操作面板83 与腕带84连接，手表式操作面板83像带手表82 —样带在手腕上，手表式操作面板83通过蓝牙信号模块与机箱10内的主机电路14电气联接。人机交互界面也可以由遥控器构成， 通过无线信号模块与机箱10内的主机电路电气联接。[0122]锻炼者80佩戴好器材(包括呼吸鼻罩20、穿戴式胸背带30、充气式腹带40)后，可以采用坐姿、立姿进行锻炼，电源接通后，主机电路14首先开启电磁阀51，气泵13通过进气管道52向脊椎形储气柱50充气，矫正上身的姿势，使脊柱挺拔，避免不正确的姿势导致煅炼效果变差。然后主机电路14等待呼气传感装置23、吸气传感装置24反馈的检测信号 (电信号)。[0123]当锻炼者开始进行呼、吸时，呼气传感装置23、吸气传感装置24立即反馈电信号给主机电路14，主机电路14依据上述选项的设定开始按程序自动工作，呼、吸的频率控制充气或排气的节奏，实现通过呼吸自动切换充气式腹带内气囊的打气和排气。[0124]如果锻炼者80选择的是顺呼吸，当锻炼者80开始吸气时，吸气传感装置24立即反馈电信号给主机电路14，主机电路14根据程序的设定，关闭进气阀15，同时打开排气阀 16，为充气式腹带逐步泄气减压，提示锻炼者扩张腹部，主机电路14也可以同时用语音配合进行提示，锻炼者逐步扩张腹部，靠腹肌扩张的力量压憋气垫，将气囊41、42、43、44顶回初始位置，使气囊41、42、43、44中的气体排出，达到锻炼的目的，当锻炼者80开始呼气时， 呼气传感装置23立即反馈电信号给主机电路14，主机电路14根据程序的设定，打开进气阀 15，同时关闭排气阀16，气泵13向充气式腹带内的气囊快速打气，为充气式腹带充气加压， 气囊41、42、43、44鼓起，提示锻炼者用力收腹，主机电路也可同时通过语音进行提示，锻炼者让扩张的腹部放松后再用力回收，达到锻炼的目的。[0125]如果锻炼者80选择的是逆呼吸，当锻炼者80开始吸气时，吸气传感装置24立即反馈电信号给主机电路14，主机电路14根据程序的设定，打开进气阀15，同时关闭排气阀 16，通过气泵13向腹带内的气囊快速打气，让气囊41、42、43、44鼓起，提示锻炼者用力收腹，主机电路也可同时通过语音进行提示，锻炼者腹肌用力回缩，达到锻炼的目的，当锻炼者开始呼气时，呼气传感装置23立即反馈电信号给主机电路14，主机电路14根据程序的设定，关闭进气阀15，同时打开排气阀16，为充气式腹带逐步泄气减压，提示锻炼者扩张腹部，主机电路14也可以同时用语音配合进行提示，锻炼者逐步扩张腹部，靠腹肌扩张的力量压憋气垫，将气囊41、42、43、44顶回初始位置，使气囊41、42、43、44中的气体排出，达到锻炼的目的。[0126]此外，呼气阻力，吸气阻力分别受呼气阀11、吸气阀12的控制，如果锻炼者选择的是初级锻炼，则呼气阀11、吸气阀12的开启程度较大，吸气阻力、呼气阻力较小，如果锻炼者选择的是中级锻炼，则呼气阀11、吸气阀12的开启程度适中，吸气阻力、呼气阻力适中， 如果锻炼者选择的是高级锻炼，则呼气阀11、吸气阀12的开启程度较小，吸气阻力、呼气阻力较大，为呼气管道、吸气管道增加阻力，属于带负荷的呼吸煅练，这种呼吸煅练可以增加呼吸肌群的力量，达到锻炼的目的。本器材的效果是让锻炼者培养腹式呼吸的意识，养成正确的呼吸方法，(鼻、胸、腹协同参与呼吸)，特别是一呼一吸之间，腹部要鼓起、缩回运动，使腹部肌肉、横膈膜、肋间肌在呼吸中得到锻炼，达到强身健体延年益寿的奇效。[0127]实施例二，本实施例与上述实施例的结构基本相同，不同之处在于请参照图25、 图26、图27、图28、图29，导气管道9由一条管道组成，导气管道9既起进气作用，又起排气作用。本实施例中，进气阀、排气阀由一个二位三通电磁阀5构成，请参照图30、图31，二位三通电磁阀5具有一个进气孔6，一个中间气孔7，一个排气孔8，进气孔6接气泵13，导气管道9的下端与四块气囊41、42、43、44连通，导气管道9的上端通过短管69与二位三通电磁阀5的中间气孔7连通。[0128]二位三通电磁阀5的结构如图32、图33所示，由阀体56、铁芯57、线圈58、阀杆59 组成，阀杆59的两端装有活塞78、79，活塞78、79起密封的作用，阀杆59由钢或铁质材料制成。阀杆59的下方设置有复位弹簧60，阀杆59有上、下两个工作位置。[0129]当线圈58未通电时，铁芯57不产生电磁力，阀杆59在复位弹簧60的弹力作用下，12处于上工作位如图32所示，这时，活塞79将进气孔6密封，中间气孔7与排气孔8连通，气囊41、42、43、44内的气体经导气管道9，由排气孔8排出。[0130]当线圈58通电时，铁芯57产生电磁力，阀杆59在电磁力的吸引作用下，克服复位弹簧60的弹力作用向下移动，处于下工作位如图33所示，这时，活塞78将排气孔8密封， 中间气孔7与进气孔6连通，气泵13通过进气孔6、中间气孔7、经导气管道9向气囊41、42、43、44充气，为腹部加压。[0131]如果锻炼者选择的是顺呼吸，当锻炼者开始呼气时，呼气传感装置23立即反馈电信号给主机电路14，主机电路14根据程序的设定，为线圈58通电，铁芯57产生电磁力，阀杆59在电磁力的吸引作用下，克服复位弹簧60的弹力作用向下移动，处于下工作位如图33 所示，这时，活塞78将排气孔8密封，中间气孔7与进气孔6连通，气泵13通过进气孔6、中间气孔7、经导气管道9向气囊41、42、43、44充气，为腹部加压，提示锻炼者用力收腹，主机电路也可以同时通过语音配合进行提示，锻炼者用力收腹，让扩张的腹部放松后再用力回收，达到锻炼的目的。当锻炼者开始吸气时，吸气传感装置24立即反馈电信号给主机电路 14，主机电路14根据程序的设定，使线圈58失电，铁芯57不产生电磁力，阀杆59在复位弹簧60的弹力作用下，处于上工作位如图32所示，这时，活塞79将进气孔6密封，中间气孔 7与排气孔8连通，气囊41、42、43、44内的气体经导气管道9、由排气孔8排出，充气式腹带逐步泄气减压，提示锻炼者扩张腹部，主机电路14也可以同时用语音配合进行提示，锻炼者逐步扩张腹部，靠腹肌扩张的力量压憋气垫，将气囊41、42、43、44顶回初始位置，使气囊41、42、43、44中的气体排出，达到锻炼的目的。[0132]如果锻炼者选择的是逆呼吸，当锻炼者开始吸气时，吸气传感装置24立即反馈电信号(即检测信号)给主机电路14，主机电路14根据程序的设定，为线圈58通电，铁芯57 产生电磁力，阀杆59在电磁力的吸引作用下，克服复位弹簧60的弹力作用向下移动，处于下工作位如图33所示，这时，活塞78将排气孔8密封，中间气孔7与进气孔6连通，气泵13 通过进气孔6、中间气孔7、经导气管道9向四块气囊41、42、43、44快速充气，让四块气囊鼓起，为腹部加压，提示锻炼者用力收腹，主机电路14也可以同时通过语音进行提示，锻炼者腹肌放松回缩，达到锻炼的目的，当锻炼者开始呼气时，呼气传感装置23立即反馈电信号给主机电路14，主机电路14根据程序的设定，使线圈58失电，铁芯57不产生电磁力，阀杆 59在复位弹簧60的弹力作用下，处于上工作位如图32所示，这时，活塞79将进气孔6密封， 中间气孔7与排气孔8连通，气囊41、42、43、44内的气体经导气管道9、由排气孔8排出， 气囊压力减少，提示锻炼者靠腹肌扩张的力量，压憋气垫，将气囊41、42、43、44中的气体排出，达到锻炼的目的。[0133]上述的两个实施例中，四块气囊41、42、43、44的充气过程是同步的，排气过程也是同步的。为了达到更好的锻炼效果，可以有选择的让四块气囊41、42、43、44分别进行充气和排气。其具体实施方案如下述实施例。[0134]实施例三，请参照图34、图35、图36、图37、图38，本实施例中，气垫由第一、第二、 第三、第四共四块气囊41、42、43、44组成，这四块气囊按上、下、左、右四个方位布置，这四块气囊41、42、43、44相互不连通，导气管道有四条，分别是导气管道71、72、73、74，进气阀、 排气阀有四组，四组进气阀、排气阀分别由二位三通电磁阀1、2、3、4构成，[0135]导气管道71、72、73、74的下端分别与气囊41、42、43、44连接，这四条导气管道71、1372、73、74的下端可以布设在充气式腹带40的夹层内，不外露，这样充气式腹带40外表看起来更美观。[0136]请参照图40、图41，导气管道71的上端经过短管61与二位三通电磁阀I (第一组进气阀、排气阀)的中间气孔7连接，导气管道72的上端经过短管62与二位三通电磁阀 2 (第二组进气阀、排气阀)的中间气孔7连接，导气管道73的上端经过短管63与二位三通电磁阀3 (第三组进气阀、排气阀)的中间气孔7连接，导气管道74的上端经过短管64与二位三通电磁阀4(第四组进气阀、排气阀)的中间气孔7连接。气泵13的出气口 53经过第一条短管65与二位三通电磁阀I (第一组进气阀、排气阀)的进气孔6连接，气泵13的出气口 53经过第二条短管66与二位三通电磁阀2(第二组进气阀、排气阀)的进气孔6连接，气泵13的出气口 53经过第三条短管67与二位三通电磁阀3 (第三组进气阀、排气阀) 的进气孔6连接，气泵13的出气口 53经过第四条短管68与二位三通电磁阀4(第四组进气阀、排气阀)的进气孔6连接，二位三通电磁阀1、2、3、4的结构和工作原理与上述二位三通电磁阀5完全相同。[0137]本实施例中，二位三通电磁阀I、2、3、4分别控制四块气囊41、42、43、44，在级别设定时，初级锻炼只有气囊42进行充、排气，气囊42的位置与下腹部的位置对应，中级锻炼只有气囊41、42进行充、排气，气囊41的位置与上腹部的位置对应，高级锻炼所有的气囊41、42、43、44进行充、排气，这种有选择的充排气，由易变难，便于锻炼者循序渐近的进行腹式呼吸锻炼。[0138]所以，如果锻炼者选择的是初级别的锻炼，则主机电路14检测到锻炼者呼气或吸气时，只按呼、吸的节奏让二位三通电磁阀2的线圈得电或失电，即只给气囊42进行充、排气。[0139]如果锻炼者选择的是中级别的锻炼，则主机电路14检测到锻炼者呼气或吸气时， 只按呼、吸的节奏让二位三通电磁阀1、2的线圈得电或失电，即只给气囊41、42进行充、排气。[0140]如果锻炼者选择的是高级别的锻炼，则主机电路14检测到锻炼者呼气或吸气时， 按呼、吸的节奏让二位三通电磁阀1、2、3、4的线圈得电或失电，即所有的气囊41、42、43、44 都进行充、排气。具体实施时，气囊鼓起的距离由气泵13的打气量决定，可以是5至10cm。[0141]初级训练时，只有与下腹部对应的气囊42鼓起，鼓起的距离为5cm，中级训练时， 只有与上腹部和下腹部位置对应的气囊41、42鼓起，鼓起的距离为8cm，高级训练时，与腹部上、下、左、右位置对应的气囊41、42、43、44全部鼓起，鼓起的距离为10cm。本器材通过鼻罩来使煅炼者尽量保持正确的呼吸方式，即用鼻吸气和呼气。用本器材进行腹式呼吸锻炼时，取立姿或舒适的坐姿，放松全身。呼吸过程不要紧张也不要刻意勉强，如果是初学者就更应该注意练习的过程和对身体的影响，腹式呼吸的关键是无论是吸还是呼都要尽量达到“极限”量，即吸到不能再吸，呼到不能再呼为度；同理，腹部也要相应收缩与胀大到极点， 腹式呼吸能够增加膈肌的活动范围，而膈肌的运动直接影响肺的通气量。研究证明腹式呼吸膈肌每下降一厘米，肺通气量可增加250至300毫升。坚持腹式呼吸半年，可使膈肌活动范围增加四厘米。这对于肺功能的改善大有好处，是老年性肺气肿及其它肺通气障碍的重要康复手段之一。每天坚持练习腹式呼吸，可以扩大肺活量，改善心肺功能。能使胸廓得到最大限度的扩张，使肺下部的肺泡得以伸缩，让更多的氧气进入肺部，改善心肺功能。减少肺部感染，尤其是降低患肺炎的可能。可以改善腹部脏器的功能。能改善脾胃功能，有利于舒肝利胆，促进胆汁分泌。腹式呼吸可以通过降腹压而降血压，对高血压病人很有好处。 做腹式深呼吸时间长短由个人掌握，也可与胸式呼吸相结合，这便是呼吸系统的交替运动。 如能长年坚持每天做腹式深呼吸，就会收到强身健体延年益寿的奇效。
权利要求1.ー种腹式呼吸训练器，其特征是该训练器包括充气式腹帯、呼吸鼻罩、气泵、进气阀、排气阀和主机电路，充气式腹带内设置有气垫，气垫通过导气管道与进气阀、排气阀连接，进气阀与气泵连接，呼吸鼻罩与呼气管道、吸气管道连接，呼气管道、吸气管道上分别设置有呼气传感装置、吸气传感装置，所述进气阀、排气阀都由电控阀门构成，进气阀、排气阀与主机电路电气联接，所述呼气传感装置、吸气传感装置反馈检测信号给主机电路，主机电路根据呼气传感装置、吸气传感装置反馈的检测信号相应的开启或关闭所述进气阀、排气阀，从而实现利用呼吸切换气垫的充气和排气。
2.如权利要求I所述的ー种腹式呼吸训练器，其特征是该训练器还包括有呼气阀、吸气阀，呼气阀连接在呼气管道上，吸气阀连接在吸气管道上，呼气阀、吸气阀都由电控阀门构成，呼气阀、吸气阀与主机电路电气联接，呼气阀、吸气阀的开启和关闭由主机电路控制。
3.如权利要求I所述的ー种腹式呼吸训练器，其特征是该训练器还包括有机箱、穿戴式胸背带和脊椎形储气柱，穿戴式胸背带由左、右肩带、胸式束紧带以及背带构成，胸式束紧带由上、下胸带组成，上、下胸带设置在左、右肩带的前面，上、下胸带的开ロ处设置有锁紧扣，背带由多条软带构成，这些软带呈“亚”字形布局，背带设置在左、右肩带的后面，所述脊椎形储气柱和机箱都固定在背带的中心线上，所述气泵、进气阀、排气阀和主机电路都安装在机箱中，所述脊椎形储气柱通过进气管道与气泵连接。
4.如权利要求I所述的ー种腹式呼吸训练器，其特征是所述气垫由四块气囊组成，这四块气囊按上、下、左、右四个方位布置，这四块气囊相互连通。
5.如权利要求I所述的ー种腹式呼吸训练器，其特征是所述气垫由第一、第二、第三、第四共四块气囊组成，这四块气囊按上、下、左、右四个方位布置，这四块气囊相互不连通，所述导气管道有四条，进气阀、排气阀有四组，每组进气阀、排气阀都由二位三通电磁阀构成，第一块气囊通过第一条导气管道与第一组进气阀、排气阀连接，第二块气囊通过第二条导气管道与第二组进气阀、排气阀连接，第三块气囊通过第三条导气管道与第三组进气阀、排气阀连接，第四块气囊通过第四条导气管道与第四组进气阀、排气阀连接。
6.如权利要求I所述的ー种腹式呼吸训练器，其特征是所述呼吸鼻罩具有头式束紧带，该头式束紧带由弾性松紧带构成，所述充气式腹帯具有腰式束紧带，该腰式束紧带由锁紧扣、扎紧扣组成，锁紧扣设置在腰式束紧带的开ロ处。
7.如权利要求3所述的ー种腹式呼吸训练器，其特征是该训练器还包括有人机交互界面，人机交互界面由操作面板构成，操作面板设置在机箱的侧面，机箱的侧面还设置有电源开关和电源插座，机箱的正面设置有机箱盖，机箱盖上布满透气孔。
8.如权利要求3所述的ー种腹式呼吸训练器，其特征是所述机箱内设置有蓄电池，所述主机电路包括有蓄电池充电控制模块。
9.如权利要求I或3所述的ー种腹式呼吸训练器，其特征是该训练器还包括有人机交互界面，人机交互界面由手表式操作面板构成，该手表式操作面板通过蓝牙信号模块与主机电路电气联接。
10.如权利要求I或3所述的ー种腹式呼吸训练器，其特征是该训练器还包括有人机交互界面，人机交互界面由遥控器构成，该遥控器通过无线信号模块与主机电路电气联接。
专利摘要一种腹式呼吸训练器，包括充气式腹带、呼吸鼻罩、气泵、进气阀、排气阀和主机电路，充气式腹带内设置有气垫，气垫通过导气管道与进气阀、排气阀连接，进气阀与气泵连接，呼吸鼻罩与呼气管道、吸气管道连接，呼气管道、吸气管道上分别设置有呼气传感装置、吸气传感装置，呼气传感装置、吸气传感装置反馈检测信号给主机电路，主机电路根据呼气传感装置、吸气传感装置反馈的检测信号相应的开启或关闭进气阀、排气阀，实现利用呼吸切换气垫的充气和排气。该腹式呼吸训练器可以帮助人们进行腹式呼吸训练，纠正错误的呼吸方式，养成正确的呼吸方式，对增大肺活量、增加供氧能力、增大心肺功能、排除腹部废物，改善腹部血液循环以及延年益寿皆有重要作用。
文档编号A63B23/18GK202802661SQ20122039746
公开日2013年3月20日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者徐赤坤 申请人:徐赤坤