一种高原弥散富氧室的制作方法

本实用新型涉及供氧装置领域，更具体地说，是一种高原弥散富氧室。

背景技术：

在平均海拨4500米以上高原地区，高寒缺氧，空气含氧量不足。缺氧会引发恶心、呕吐、乏力等不适反应，严重的会造成高原肺水肿、高原脑水肿等高原性疾病，防治不及时会危及人的生命。因此建造高原地区工作和生活环境富氧技术模型及样板工程间，对高原地区工作室和宿舍进行技术改造，通过增氧设备及设施，使工作室和宿舍内富氧环境稳定，并达到相当于海拔2800-3000米氧含量是很必需的。

2O世纪90年代国外就对特高海拔(Extreme altitude)人类生存环境的增压和富氧措施做了系统研究并获得了宝贵经验，如对美国夏威夷州天文台(海拔4200米),智利北部的Collahuasi矿区(海拔4600米)和Chajanantor天文台(海拔5000米)应用富氧装置改善员工的缺氧取得明显效果。

目前国内在高原上的“富氧技术”大多采用弥散型供氧和个体供氧方式，其提供的氧源大多采用钢瓶氧(解放军十八医院卡拉昆仑山营房)和膜分离制氧(青藏铁路进藏客运列车)，没有富氧室的概念。

申请人之一的青藏公司承担科技部下发的“十一五”国家科技支撑计划课题中的“高原环境富氧技术及可靠性研究”部分。课题要求建立青藏铁路站区富氧技术模型，构建工作、生活环境样板工程间各一套。建立成果示范基地，落实成果应用转化工作。而青藏高原气候环境恶劣，其中，低气压低氧是影响职工健康和劳动能力的主要因素。目前国内外高原医学专家一致认为，通过建立富氧环境来改善高原作业的劳动和生活条件，是减少低气压低氧对人体带来的危害，降低急慢性高原病发病率的有效措施。因此，在格拉段站区尽早创建富氧环境，对运输生产安全和职工队伍长驻久安，有着十分重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高原弥散富氧室。该富氧室建设，需要完成下列几方面的任务：

1.富氧室安全供氧浓度和舒适度。

2.富氧室的封闭性和增氧的可行性。

3.高原安全供氧的自动控制。

4.高原富氧室空气交换控制。

5.富氧环境达到海拔3000米水平。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高原弥散富氧室，包括墙体和门，所述墙体为透明材料，且墙体上不设窗户；所述墙体外设有制氧机；所述制氧机通过管路从墙体上方的富氧室顶部向下进行供氧；所述富氧室的室内还安装有氧气分析仪和二氧化碳分析仪，其检测到的信号用于反馈至弥散系统控制器，通过弥散系统控制器控制供氧流量。

作为本实用新型的进一步改进，所述弥散系统控制器也安装在富氧室的墙体外，为自动化控制。

作为本实用新型的进一步改进，所述制氧机为变压吸附的小型制氧机。

作为本实用新型的进一步改进，所述制氧机通过管路从墙体上方的富氧室顶部向下进行供氧时，氧气输出端为分散在室顶各处的弥散供氧口；所述弥散供氧口具有可容纳罩内气体向四周扩散的罩壳；所述罩壳为夹层结构，氧气由夹层通过罩壳内面上分布的若干排气孔均匀向外排放。

作为本实用新型的进一步改进，所述氧气管路上还增设有一组湿化瓶，用于将氧气湿度达到饱和状态。

作为本实用新型的进一步改进，所述富氧室的墙体上方还安装着轴流风机；所述轴流风机也由弥散系统控制器控制驱动。

作为本实用新型的进一步改进，所述富氧室的墙体上还设有废气排放口和新风补充口；当所述轴流风机停止运转时，废气排放口和新风补充口为自动关闭。

作为本实用新型的进一步改进，所述富氧室的门为双层门系统；地板为橡胶地板；室内各种设备的线路和氧气管路都放到富氧室的顶部进行铺设。

作为本实用新型的进一步改进，所述富氧室内还准备有若干氧气面罩。

作为本实用新型的进一步改进，所述富氧室内还安装有变频空调。

经实测，本实用新型处于海拔4600米地区的富氧室样板间的氧含量要达到相当于3000米的高度(这是人体很容易适应的高度)的氧含量。空气中氧含量增加1个百分点(例如从21％增至22％)相当于使海拔高度降低300米。在海拔4500米处将室内空气中的氧含量从21％增至26％，则相当于高度降低了1500米。

相比现有技术，本实用新型的有益效果还表现在：

(1)采用玻璃房外加钢爪结构建设富氧室，不仅使富氧室透明，还保证了的密闭性及刚性。

(2)采用橡胶地板铺设地面可防止静电，各种设备控制线路、氧气管路从富氧室顶部展开，为了加强防火安全将富氧室的控制柜设计在富氧室的外侧。

(3)使用双层门系统，减少每次开门氧气的丢失，维持了房间里的氧浓度。

(4)设有二氧化碳等废气的排放口和新风补充口，采用轴流风机强制对流，风机停转时通风口自动关闭，保证富氧室的相对密闭。

(5)在常温下氧气的扩散速度是氮气的50倍左右，因此富氧室采用弥散型供氧，氧气入口设在工作台后，为了保证氧气扩散的更均匀，氧气入口处加装一套气体扩散装置；同时在富氧室内设定几个面罩或鼻吸的终端接头，起到临时紧急供氧的作用。

(6)在氧气进入富氧室前增加一组湿化瓶，使氧气湿度达到饱和状态。

(7)为保护富氧房内微机、通讯设备安全，安装变频空调使富氧房内温度衡定在一个范围之间。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的工作示意图；

图中：1弥散系统控制器、2制氧机、3轴流风机、4弥散供氧口、5氧气分析仪、6氧气面罩、7二氧化碳分析仪。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型的高原弥散富氧室，主要由制氧机2、弥散系统控制器1、轴流风机3、弥散供氧口4、氧气分析仪5、氧气面罩6、二氧化碳分析仪7和玻璃房等部分组成。制氧机采用PSA(变压吸附)技术，从空气中分离出氧浓度为大于等于90％的氧气，经过氧气弥散系统控制器1，通过管路由弥散供氧口4，将氧气弥散到玻璃房内。由氧气分析仪5和二氧化碳分析仪7时刻检测玻璃房内的氧气浓度和二氧化碳浓度；将检测的信号反馈到弥散系统控制器1中，由弥散系统控制器1控制氧气进入玻璃房的流量。当玻璃房内的CO2浓度超标时，由弥散系统控制器1控制轴流风机3工作，进行通风。使得玻璃房内的氧气浓度始终维持在21％至26％之间。该富氧室具备密闭的条件，使有限的氧气得到充分利用，同时也要考虑到二氧化碳等废气的排放及新风的补充。

本实用新型的弥散系统控制器1和制氧机2都安装室外，弥散系统控制器1为自动化控制；制氧机2通过管路从墙体上方的富氧室顶部向下进行供氧，管路上还增设有一组湿化瓶，用于将氧气湿度达到饱和状态；氧气输出端为分散在室顶各处的弥散供氧口4；弥散供氧口4具有可容纳罩内气体向四周扩散的罩壳；罩壳为夹层结构，氧气由夹层通过罩壳内面上分布的若干排气孔均匀向外排放，以实现弥散作用；富氧室的门为双层门系统；地板为橡胶地板；室内各种设备的线路和氧气管路都放到富氧室的顶部进行铺设；富氧室内还准备有若干氧气面罩6和还安装有变频空调。

图2为本实用新型富氧室玻璃间的氧浓度、二氧化碳浓度的控制示意图：

(1)O2浓度的控制

设在富氧室的氧气分析仪的氧气浓度设定值是可以调节的，当氧气达到设定值时进入富氧室的氧气通道自动切断，低于下限时阀门又打开供气；

进入富氧房的氧气量由阀V101来控制，该阀为电控气动角座阀，阀的开度在控制柜中触摸显示屏显示，并可在触摸显示屏中点动调节阀门的开度，也可实现紧急切断。

富氧房的氧气浓度正常值为～26％，氧浓度高报警值(AH)为27％，通过蜂鸣器报警；联锁值(SH)为28％，当AIAS101达到联锁值时，通过PLC发出电信号给阀门V101，阀V101紧急切断，同时打开废气排放装置M102，降低富氧房内的氧浓度；当氧浓度≤25％时，阀V101打开，关闭废气排放装置M102。

氧气流量通过孔板流量计FI101来计量，并在显示屏上显示。

玻璃富氧房的氧气浓度通过氧分析仪AIAS101分析，氧气浓度显示在显示屏上。

(2)CO2浓度控制

玻璃富氧房的二氧化碳浓度通过分析仪AIAS102分析，二氧化碳浓度显示在显示屏上。

正常的大气环境中CO2的含量为350～450ppm，富氧室内的CO2的含量最直接的分析是通过二氧化碳分析仪，由它来控制新风的补充和废气的排放；但二氧化碳分析仪的体积较大，放在富氧室内有点碍手碍脚，也不大美观，另一方面价格也比较高。一般情况下是通过富氧室的容积及定额人数来计算新风量的大小，从而设定一进一出的轴流风机来调节室内CO2等其他气体的含量。

富氧房的二氧化碳浓度正常值为～400ppm，二氧化碳浓度高报警值(AH)为500ppm，通过蜂鸣器报警；联锁值(SH)为550ppm，当AIAS102达到联锁值时，通过PLC发出电信号给进、排装置M101和M102，降低富氧房内的二氧化碳浓度；当二氧化碳浓度≤350ppm时，关进、排放装置M101和M102。

最后，还要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一个具体实施例。显然，本实用新型还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。