水下呼吸模拟装置及其水下呼吸模拟方法与流程

文档序号:12656063阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种水下呼吸模拟装置,其特征在于,包括:

压力舱;

气体抽排装置,位于所述压力舱内,用于将呼吸气体从气源抽入,并用于将所述呼吸气体排出,以模拟人体的吸气和呼气动作;

耗氧装置,位于所述压力舱内,用于消耗所述呼吸气体中的至少部分氧气,以模拟人体对氧气的消耗;

所述耗氧装置的气体输入端连接至所述气源,所述耗氧装置的气体输出端连接至所述气体抽排装置的气体输入端。

2.如权利要求1所述的水下呼吸模拟装置,其特征在于,还包括:二氧化碳补充装置,位于所述压力舱内,用于对已经经过所述耗氧装置的气体补充二氧化碳,以模拟人体产生二氧化碳。

3.如权利要求2所述的水下呼吸模拟装置,其特征在于,还包括:加湿装置,位于所述压力舱内,用于对所述呼吸气体加湿,以模拟人体呼出气体的湿度。

4.如权利要求3所述的水下呼吸模拟装置,其特征在于,还包括:气体混合装置,位于所述压力舱内,所述气体混合装置的第一气体输入端连接所述气体抽排装置的气体输出端,所述气体混合装置的第二气体输入端连接所述二氧化碳补充装置的气体输出端,所述气体混合装置的第三气体输入端连接所述加湿装置的输出端。

5.如权利要求4所述的水下呼吸模拟装置,其特征在于,所述气源与所述耗氧装置之间具有第一减压阀和第二减压阀,所述第一减压阀和第二减压阀位于所述压力舱内,所述第二减压阀位于所述第一减压阀和所述耗氧装置之间。

6.如权利要求5所述的水下呼吸模拟装置,其特征在于,所述第二减压阀与所述耗氧装置之间具有第一单向阀,所述耗氧装置与所述气体抽排装置之间具有第二单向阀。

7.如权利要求6所述的水下呼吸模拟装置,其特征在于,所述气体抽排装置与所述气体混合装置之间具有第三单向阀,所述二氧化碳补充装置与所述气体混合装置之间具有第四单向阀,所述加湿装置与所述气体混合装置之间具有第五单向阀,所述加湿装置的气体输出端具有第六单向阀。

8.如权利要求5所述的水下呼吸模拟装置,其特征在于,还包括:温度控制系统,用于控制所述气体抽排装置和气体混合装置中至少其中一个装置内部气体的温度。

9.如权利要求1所述的水下呼吸模拟装置,其特征在于,所述压力舱内的压强范围为4MPa~5MPa。

10.一种水下呼吸模拟装置的水下呼吸模拟方法,其特征在于,所述水下呼吸模拟装置包括:

压力舱;

气体抽排装置,位于所述压力舱内;

耗氧装置,位于所述压力舱内;

所述耗氧装置的气体输入端连接至气源,所述耗氧装置的气体输出端连接至所述气体抽排装置的第一气体输入端;

所述水下呼吸模拟方法包括:

采用所述气体抽排装置从所述气源将呼吸气体抽入所述耗氧装置中,在所述耗氧装置中消耗所述呼吸气体中的至少部分氧气,然后继续抽入所述气体抽排装置,并将所述呼吸气体从所述气体抽排装置排出。

11.如权利要求10所述的水下呼吸模拟方法,其特征在于,所述水下呼吸模拟装置还包括位于所述压力舱内的二氧化碳补充装置,采用所述二氧化碳补充装置对已经经过所述耗氧装置的所述呼吸气体补充二氧化碳,以模拟人体产生二氧化碳。

12.如权利要求11所述的水下呼吸模拟方法,其特征在于,所述水下呼吸模拟装置还包括位于所述压力舱内的加湿装置,采用所述加湿装置对已经经过所述耗氧装置的所述呼吸气体增加湿度,以模拟人体呼出气体的湿度。

13.如权利要求12所述的水下呼吸模拟方法,其特征在于,所述水下呼吸模拟装置还包括位于所述压力舱内的气体混合装置,所述气体混合装置的第一气体输入端连接所述气体抽排装置的气体输出端,所述气体混合装置的第二气体输入端连接所述二氧化碳补充装置的气体输出端,所述气体混合装置的第三气体输入端连接所述加湿装置的输出端,通过所述气体混合装置将已经经过所述耗氧装置的所述呼吸气体与补充的二氧化碳混合,并且使气体的湿度均匀。

14.如权利要求13所述的水下呼吸模拟方法,其特征在于,所述气源与所述耗氧装置之间具有第一减压阀和第二减压阀,所述第一减压阀和第二减压阀位于所述压力舱内,所述第二减压阀位于所述第一减压阀和所述耗氧装置之间,通过所述第一减压阀和第二减压阀降低所述呼吸气体的气压。

15.如权利要求14所述的水下呼吸模拟方法,其特征在于,通过在所述第二减压阀与所述耗氧装置之间设置第一单向阀,控制所述呼吸气体从所述气源向所述耗氧装置单向流动,通过在所述耗氧装置与所述气体抽排装置之间设置第二单向阀,控制所述呼吸气体从所述耗氧装置向所述气体抽排装置单向流动。

16.如权利要求15所述的水下呼吸模拟方法,其特征在于,通过在所述气体抽排装置与所述气体混合装置之间设置第三单向阀,控制所述呼吸气体从所述气体抽排装置向所述气体混合装置单向流动;通过在所述二氧化碳补充装置与所述气体混合装置之间设置第四单向阀,控制所述二氧化碳补充装置产生的二氧化碳向所述气体混合装置单向流动;通过在所述加湿装置与所述气体混合装置之间设置第五单向阀,控制所述加湿装置补充的水汽向所述气体混合装置单向流动,通过在所述气体混合装置的气体输出端设置第六单向阀,控制混合后的气体从所述气体混合装置单向输出。

17.如权利要求16所述的水下呼吸模拟方法,其特征在于,当所述呼吸气体从所述气源被抽入所述耗氧装置时,所述第一单向阀和第二单向阀打开,所述第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀和第六单向阀关闭;当所述气体抽排装置排出所述呼吸气体,所述第一单向阀和第二单向阀关闭,所述第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀和第六单向阀打开。

18.如权利要求16所述的水下呼吸模拟方法,其特征在于,调整所述耗氧装置消耗氧气的量与所述二氧化碳补充装置补充二氧化碳的量,使所述水下呼吸模拟装置的模拟呼吸商控制为0.855~0.860,或者控制为0.860~0.875,或者控制为0.875~0.900,或者控制为0.900~0.910。

19.如权利要求16所述的水下呼吸模拟方法,其特征在于,通过温度控制系统,控制所述气体抽排装置和气体混合装置中,至少其中一个装置内部气体的温度。

20.如权利要求17所述的水下呼吸模拟方法,其特征在于,控制所述压力舱内的压强范围为4MPa~5MPa。

21.如权利要求13所述的水下呼吸模拟方法,其特征在于,所述气体抽排装置的第二气体输入端连接所述二氧化碳补充装置的气体输出端,所述二氧化碳补充装置补充的二氧化碳直接补充至所述气体抽排装置中。

22.如权利要求21所述的水下呼吸模拟方法,其特征在于,所述水下呼吸模拟装置还包括位于所述压力舱内的气体混合装置,所述气体混合装置的第一气体输入端连接所述气体抽排装置的气体输出端,所述气体混合装置的第二气体输入端连接所述加湿装置的输出端,所述加湿装置对所述气体混合装置内的所述呼吸气体进行加湿。

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