专利名称：便捷式全天候化学增氧装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种化学制氧装置及使用方法，特别涉及一种用于人体在缺氧环境下的便捷式全天候化学增氧装置及其使用方法。
背景技术：
在高原环境、矿井或长期呆在密闭的高层办公楼内工作生活的人群，由于大气压力降低导致的空气中氧分压下降，可使人出现呼吸脉搏加快、头痛呕吐等反应症状，同时低气压本身会因为中耳内空气的压强差而引起耳痛，严重时会产生呼吸困难、体力衰竭、视力模糊等症状，极大影响着在这些环境中工作人群的健康。已有研究表明一般人员快速到达海拔3350 m时，最大活动能力降至平原的50% ;美军研究表明，在海拔3300 m 4300 m高原行军，走相同距离所用时间是平原的两倍。这不仅对人体的生理状况产生很大影响，而且 会引起感觉、记忆、思维判断、注意、情绪和人格等心理问题，使心理功能下降，影响工作效率。经申请人的研究表明，颅脑损伤合并缺氧，其致残、致死率明显升高。因此，如何降低缺氧环境给生理和心理造成的不利影响是高原伤、病研究的重点。要想减轻缺氧对机体的危害，就必须想方设法提高氧含量。目前，国内外预防缺氧主要采用制氧的方式，即主要是利用增加氧气体积百分比、空气压力保持不变的方法来提高氧分压；借以达到预防治疗高原伤、病的目的，其方法主要有两种一种是物理制氧，主要采用膜分离和快速变压吸附方法，成本高、操作复杂、容易损坏，此外，钢瓶储氧和橡胶袋储氧都要反复灌装，其保存、运输以及使用都有严格的要求(如防碰撞、远离明火等)，特别在突发的军事情况下要求大批部队快速急进高原时，显然不符和战备要求，无法满足部队训练作战的需要；一种是化学制氧，其也有缺点，如制氧难保存、有腐蚀、供氧时间短，但若克服这些缺点，则能解决军队乃至国家这方面重大需求，从而基本解决高原环境、矿井或长期呆在密闭的高层办公楼内工作人群的健康问题。目前已经有一种简易化学制氧装置，是由反应室、催化剂及其调节系统、安全阀、托架、洗气室、碎气块、流量表等结构组成。其原理是用长效固态催化剂催化双氧水产氧，参照流量计，通过调节催化剂调节装置来控制催化剂与双氧水的接触面积，从而产生所需流量的氧气。但在实际使用中发现，这种装置还存在两大问题，一是双氧水瓶在倾倒过程中，如果控制不好可能发生的皮肤烧灼。二是此装置结构比较复杂，体积大，不适合长途携带。
发明内容
针对上述化学制氧所存在的问题，本发明的目的在于，提供一种操作简单、可全天候使用、现场制氧、安全的便捷式全天候化学增氧装置，该装置可较长时间连续制气，提高人体高原呼吸的氧含量。为了实现上述任务，本发明是采取如下技术解决方案予以实现的一种便捷式全天候化学增氧装置，其特征在于，包括吸氧管放置室、储水室和产氧反应室；其中
所述的产氧反应室位于最下层，产氧反应室的内壁涂覆有吸热材料层，外层涂覆隔热材料层，产氧反应室内放有粉末状的超氧化钾和二氧化锰；产氧反应室上方是储水室，在储水室内设有带第一开关的出气导管和带第二开关的进水管；其中，出气导管一端连接产氧反应室，另一端穿过储水室与吸氧管放置室连通，在出气导管上连接有吸氧管和缓冲管组成的回缩式吸氧管；所述的进水管与储水室连通，通过第二开关控制进入产氧反应室的进水量；储水室上方是吸氧管放置室，用于放置回缩式吸氧管，回缩式吸氧管上连接有面罩，面罩上有松紧带和调节卡，在储水室上还有吸氧管按钮，吸氧管按钮通过弹簧与回缩式吸氧管相接触，用于控制回缩式吸氧管和面罩弹出吸氧管放置室外。所述的面罩的形状是与人脸鼻部相吻合的鼻形罩。所述的第一开关用于调节出气导管的氧气浓度。
上述便捷式全天候化学增氧装置的使用方法，其特征在于，按下列步骤操作当外界环境需要增氧时，打开吸氧管放置室上的吸氧管按钮，使回缩式吸氧管和面罩弹出，将面罩戴于鼻部，用鼻吸气，用嘴呼气；通过第二开关控制进入产氧反应室的进水量；同时通过出气导管上的第一开关调节吸入氧气的浓度；当储水室的水用完之后，仍需要增氧时，用刀具切开储水室，使进水管暴露，用嘴从进水管吹入二氧化碳气体至反应室中。本发明的便捷式全天候化学增氧装置，利用化学制氧的原理制成，构思独特、简单实用、操作方便、使用安全，便于携带，无任何负作用。不受外界环境、气候、时间、气温等因素的影响。从而大大提高了增氧装置对极地气候的适应能力，可全天候使用，确保在寒冷等天气条件下装置的增氧效果。此外，通过对鼻形面罩的改进以增加鼻部小环境内空气浓度，当增氧器的增压机工作时，人用鼻吸气，用嘴呼气，可明显提高增氧器的使用效果。
图I是本发明的便捷式全天候化学增氧装置的整体结构图。其中的附图标记分别表示1、吸氧管放置室，2、吸氧管，3、缓冲管，4、弹簧，5、吸氧管按钮，6、面罩，7、第一开关，
8、出气导管，9、超氧化钾，10、吸热材料层，11、松紧带，12、调节卡，13、储水室，14、进水管，
15、第二开关，16、二氧化锰，17、氧气反应室，18、隔热材料层。图2为本发明装置的整体装置外形图。图3为本发明的鼻形面罩佩戴示意图。以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
具体实施例方式图I示出了一种便捷式全天候化学增氧装置的整体结构，包括吸氧管放置室I、储水室13和产氧反应室17 ;其中所述的产氧反应室17位于最下层，产氧反应室17的内壁涂覆有吸热材料层10，夕卜层涂覆隔热材料层18，产氧反应室17内放有大量粉末状的超氧化钾9和少量二氧化锰16(超氧化钾9和二氧化锰16可按照化学式进行匹配)；产氧反应室17上方是储水室13，在储水室13内设有带第一开关7的出气导管8和带第二开关15的进水管14 ;其中，出气导管8 一端连接产氧反应室17，另一端穿过储水室13与吸氧管放置室I连通，在出气导管8上连接有吸氧管2和缓冲管3组成的回缩式吸氧管；第一开关7用于调节出气导管8的氧气浓度。所述的进水管14与储水室13连通，通过第二开关15控制进入产氧反应室17的进水量；储水室13上方是吸氧管放置室1，用于放置回缩式吸氧管，回缩式吸氧管上连接有面罩6，面罩6上有松紧带11和调节卡12，在储水室13上还有吸氧管按钮5，吸氧管按钮5通过弹簧4与回缩式吸氧管相接触，用于控制回缩式吸氧管和面罩6弹出吸氧管放置室I外。
本实施例中，面罩6的形状是与人脸鼻部相吻合的鼻形罩。该便捷式全天候随时化学增氧装置与常规制氧原理的区别是它以超氧化钾为原料，以二氧化锰为催化剂，通过与水反应得到氧气，当外界环境需要持续长时间的供养时，还可通过呼入二氧化碳增氧。其反应方程如下式所示I) 2K02+2H20 = 2Κ0Η+Η202+02
2) 2H2O2+MnO2 = 2Η20+02 3) 4K02+2C02 = 2K2C03+302 因此，在低气压条件下，通过第二开关15调节进入产氧反应室17的水量，来增加氧气浓度，使人体在缺氧环境中获得正常的呼吸条件，使用后，可以明显减轻由于缺氧而导致的头痛、食欲不振、心慌等一系列症状，对急性高原病能起到较好的预防与治疗作用。对于大兵团的部队在高原环境下应急军事行动，具有特别的使用效果，切实保障部队官兵在高原地区的适应能力和战斗力。并具有体积小、重量轻、操作简单，并不受环境温度、气候的影响，利于单兵携带等特点。图2示出了便捷式全天候化学增氧装置整体外形图。标记a表示吸氧管按钮(SP图I的吸氧管按钮5);标记b表示皮带固定扣；标记c表示装置的外壳。该外壳采用高强度、质轻的工程塑料制成。具有体积小、重量轻，利于携带的特点。图3示出了的面罩6 (鼻形面罩)佩戴示意图，鼻形面罩6佩戴于鼻部时，当增氧器(图2)工作时，使用人用鼻吸气，用嘴呼气。该便捷式全天候化学增氧装置在使用时，固定于人体腰部的皮带上(图2)，先按开吸氧管按钮5，回缩式吸氧管和面罩6将弹出；然后将面罩6戴于鼻部形成一局部密闭空间(图3)，打开进水管14上的第二开关15，控制进入产氧反应室17的进水量，使产氧反应室17中有氧气产生，同时可通过出气导管8上的第一开关7调节出气导管8的氧浓度，以增加鼻部密闭空间空气中的含氧量，使用者用鼻吸气，用嘴呼气。为使用者提供模拟常压的呼吸状态，改善心脏耐缺氧和抗疲劳能力，提高人体机能状态及有氧劳动能力。可适用于任何环境温度的气候条件。当储水室13的水用完之后，仍需要增氧时，可用刀具切开储水室13，使进进水管14上段露出，用嘴从进水管14上段吹入二氧化碳至氧气反应室17，即可接续在氧气反应室17中产生氧气。
权利要求
1.一种便捷式全天候化学增氧装置，其特征在于，包括吸氧管放置室(I )、储水室(13)和产氧反应室(17);其中 所述的产氧反应室(17)位于最下层，产氧反应室(17)的内壁涂覆有吸热材料层(10)，外层涂覆隔热材料层(18)，产氧反应室(17)内放有大量粉末状的超氧化钾(9)和少量二氧化锰(16)； 产氧反应室(17)上方是储水室(13)，在储水室(13)内设有带第一开关(7)的出气导管(8)和带第二开关(15)的进水管(14);其中，出气导管(8)—端连接产氧反应室(17)，另一端穿过储水室(13)与吸氧管放置室(I)连通，在出气导管(8)上连接有吸氧管(2)和缓冲管(3)组成的回缩式吸氧管；所述的进水管(14)与储水室(13)连通，通过第二开关(15)控制进入产氧反应室(17)的进水量； 储水室(13)上方是吸氧管放置室(I )，用于放置回缩式吸氧管，回缩式吸氧管上连接有面罩(6)，面罩(6)上有松紧带(11)和调节卡(12)，在储水室(13)上还有吸氧管按钮(5)，吸氧管按钮(5)通过弹簧(4)与回缩式吸氧管相接触，用于控制回缩式吸氧管和面罩(6)弹出吸氧管放置室(I)外。
2.如权利要求I所述的便捷式全天候化学增氧装置，其特征在于，所述的面罩(6)的形状是与人脸鼻部相吻合的鼻形罩。
3.如权利要求I所述的便捷式全天候化学增氧装置，其特征在于，所述的第一开关(7)用于调节出气导管(8)的氧气浓度。
4.权利要求I所述的便捷式全天候化学增氧装置的使用方法，其特征在于，按下列步骤操作 当外界环境需要增氧时，打开吸氧管放置室上的吸氧管按钮，使回缩式吸氧管和面罩弹出，将面罩戴于鼻部，用鼻吸气，用嘴呼气； 通过第二开关控制进入产氧反应室的进水量；同时通过出气导管上的第一开关调节吸入氧气的浓度； 当储水室的水用完之后，仍需要增氧时，用刀具切开储水室，使进水管暴露，用嘴从进水管吹入二氧化碳气体至反应室中。
全文摘要
本发明公开了一种便捷式全天候化学增氧装置，包括吸氧管放置室、储水室和产氧反应室；其中产氧反应室内放有粉末状的超氧化钾和二氧化锰；在储水室内设有带第一开关的出气导管和带第二开关的进水管；出气导管一端连接产氧反应室，另一端穿过储水室与吸氧管放置室连通，在出气导管上连接有吸氧管和缓冲管组成的回缩式吸氧管；进水管与储水室连通，通过第二开关控制进入产氧反应室的进水量；储水室上方是放置回缩式吸氧管的吸氧管放置室，回缩式吸氧管上连接有面罩，面罩上有松紧带和调节卡，在储水室上还有吸氧管按钮。简单实用、操作方便、使用安全，便于携带，无任何负作用。不受外界环境、气候、时间、气温等因素的影响。
文档编号A62B21/00GK102872553SQ201210374880
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者费舟, 梁景文, 晁晓东 申请人:中国人民解放军第四军医大学