一种时间延长型单兵供氧装置及使用情况监测方法与流程

本发明涉及供氧装置，特别是涉及一种时间延长型单兵供氧装置及使用情况监测方法。

背景技术：

1、在高海拔地区缺氧环境下，单兵作业时需要携带一个氧气瓶持续供氧，来维持单兵的正常氧代谢。由于氧气瓶中供氧量是有限的，在携带一定的氧气量的前提下如何延长供氧时间是当前高海拔地区缺氧环境下单兵作业需要解决的技术问题。基于此，设计人设计了一种时间延长型单兵供氧装置，利用产氧剂腔的产氧剂与单兵呼出的气体中的二氧化碳进行化学反应产生氧气，多余的未与产氧剂反应的二氧化碳进入二氧化碳吸收剂腔，与二氧化碳吸收剂腔的二氧化碳吸收剂进行反应，二氧化碳被二氧化碳吸收剂所吸收，产生的氧气通过产氧管道进入吸气管道中可以给单兵供氧用，以实现高海拔地区缺氧环境下单兵作业时在携带一定的氧气量的前提下延长了供氧时间的功能。设计人还设计了一种时间延长型单兵供氧装置的使用情况监测方法，能够检测产氧剂腔中产氧剂的使用情况，在产氧剂快要用完时及时提醒单兵，还能够检测二氧化碳吸收剂腔中二氧化碳吸收剂的使用情况，在二氧化碳吸收剂快要用完时及时提醒单兵。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的问题和不足，提供一种新型的时间延长型单兵供氧装置及使用情况监测方法。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

3、本发明提供一种时间延长型单兵供氧装置，其包括氧气瓶和呼吸面罩，其特点在于，所述氧气瓶的瓶体外表面沿着圆周方向套设固定有内壳体，所述内壳体的外表面沿着圆周方向套设固定有外壳体，所述瓶体与内壳体之间形成的腔体为容纳产氧剂的产氧剂腔，所述内壳体与外壳体之间形成的腔体为容纳二氧化碳吸收剂的二氧化碳吸收剂腔，所述内壳体的下部开设有网孔，所述产氧剂腔和二氧化碳吸收剂腔通过内壳体下部的网孔相通、网孔的孔径设置为仅气体可通过，所述内壳体的底部高于氧气瓶的瓶体的底部，所述外壳体的底部高于内壳体的底部，所述瓶体的底部外表面套设的环状内底盖与内壳体的底部可拆卸式固定，所述内壳体的底部外表面套设的环状外底盖与外壳体的底部可拆卸式固定，所述氧气瓶的供氧口通过吸气管道与呼吸面罩的吸气口连接相通，所述吸气管道上依次设置有供氧电动阀、驱动泵、流量传感器和吸气单向阀，所述呼吸面罩的呼气口与呼气管道的一端连接相通，所述呼气管道的另一端两个分支插设于产氧剂腔顶部且分别位于氧气瓶的瓶体的左右侧，所述呼气管道上设有呼气单向阀，所述二氧化碳吸收剂腔顶部且分别位于氧气瓶的瓶体的左右侧插设有产氧管道的一端，每一所述产氧管道的另一端与供氧电动阀和驱动泵之间的吸气管道连接相通，每一所述产氧管道上设置有产氧单向阀。

4、所述内壳体的内壁下部且位于产氧剂腔上部的呼气管道的下方均设置有内温度传感器，所述外壳体的内壁上部且位于二氧化碳吸收剂腔上部的产氧管道的下方均设置有外温度传感器。

5、所述流量传感器用于检测吸气管道中的气体流量并传给控制器，所述控制器用于在气体流量低于设定下限值时控制供氧电动阀打开和驱动泵启动，控制驱动泵泵取氧气瓶内的氧气和产氧管道内的氧气进入呼吸面罩以供单兵呼吸用，并在气体流量达到设定上限值时，控制供氧电动阀关闭和驱动泵暂停。

6、每一所述内温度传感器用于定时检测所处产氧剂腔位置的温度作为内温度值，每一所述外温度传感器用于定时检测所处二氧化碳吸收剂腔位置的温度作为外温度值。

7、所述控制器用于定时判断该些内温度值的平均值是否大于第一设定温度限值，在为是时发出产氧剂快要用完的提示信息。

8、所述控制器用于定时判断该些外温度值的平均值是否大于第二设定温度限值，在为是时发出二氧化碳吸收剂快要用完的提示信息。

9、本发明还提供一种时间延长型单兵供氧装置的使用情况监测方法，其特点在于，其利用上述的时间延长型单兵供氧装置实现，所述使用情况监测方法包括以下步骤：

10、s1、每一所述内温度传感器定时检测所处产氧剂腔位置的温度作为内温度值。

11、s2、所述控制器定时判断该些内温度值的平均值是否大于第一设定温度限值，若是则发出产氧剂快要用完的提示信息，若否则重复执行步骤s2。

12、s3、每一所述外温度传感器定时检测所处二氧化碳吸收剂腔位置的温度作为外温度值。

13、s4、所述控制器定时判断该些外温度值的平均值是否大于第二设定温度限值，若是则发出二氧化碳吸收剂快要用完的提示信息，若否则重复执行步骤s4。

14、本发明在氧气瓶进行供氧的基础上进行了改进，单兵呼出的气体并不直接排出，而是直接与氧气瓶周围增设的产氧剂腔中的产氧剂进行化学反应生成氧气，生成的氧气与未反应的二氧化碳流经氧气瓶周围增设的二氧化碳吸收剂腔中，未反应的二氧化碳被二氧化碳吸收剂腔中的二氧化碳吸收剂吸收，而生成的氧气通过产氧管道进入吸气管道中可以给单兵供氧用。本发明中，氧气瓶中的氧气可以给单兵供氧用，产氧剂腔中产生的氧气也可以给单兵供氧用，增加了供氧时间，从而实现高海拔地区缺氧环境下单兵作业时在携带一定的氧气量的前提下延长了供氧时间的功能。本发明还能够检测产氧剂腔中产氧剂的使用情况，在产氧剂快要用完时及时提醒单兵，还能够检测二氧化碳吸收剂腔中二氧化碳吸收剂的使用情况，在二氧化碳吸收剂快要用完时及时提醒单兵。

技术特征：

1.一种时间延长型单兵供氧装置，其包括氧气瓶和呼吸面罩，其特征在于，所述氧气瓶的瓶体外表面沿着圆周方向套设固定有内壳体，所述内壳体的外表面沿着圆周方向套设固定有外壳体，所述瓶体与内壳体之间形成的腔体为容纳产氧剂的产氧剂腔，所述内壳体与外壳体之间形成的腔体为容纳二氧化碳吸收剂的二氧化碳吸收剂腔，所述内壳体的下部开设有网孔，所述产氧剂腔和二氧化碳吸收剂腔通过内壳体下部的网孔相通、网孔的孔径设置为仅气体可通过，所述内壳体的底部高于氧气瓶的瓶体的底部，所述外壳体的底部高于内壳体的底部，所述瓶体的底部外表面套设的环状内底盖与内壳体的底部可拆卸式固定，所述内壳体的底部外表面套设的环状外底盖与外壳体的底部可拆卸式固定，所述氧气瓶的供氧口通过吸气管道与呼吸面罩的吸气口连接相通，所述吸气管道上依次设置有供氧电动阀、驱动泵、流量传感器和吸气单向阀，所述呼吸面罩的呼气口与呼气管道的一端连接相通，所述呼气管道的另一端两个分支插设于产氧剂腔顶部且分别位于氧气瓶的瓶体的左右侧，所述呼气管道上设有呼气单向阀，所述二氧化碳吸收剂腔顶部且分别位于氧气瓶的瓶体的左右侧插设有产氧管道的一端，每一所述产氧管道的另一端与供氧电动阀和驱动泵之间的吸气管道连接相通，每一所述产氧管道上设置有产氧单向阀；

2.如权利要求1所述的时间延长型单兵供氧装置，其特征在于，所述瓶体的底部外表面套设的环状内底盖与内壳体的底部螺纹连接。

3.如权利要求1所述的时间延长型单兵供氧装置，其特征在于，所述内壳体的底部外表面套设的环状外底盖与外壳体的底部螺纹连接。

4.如权利要求1所述的时间延长型单兵供氧装置，其特征在于，所述内壳体的顶部和外壳体的顶部相齐平。

5.如权利要求1所述的时间延长型单兵供氧装置，其特征在于，所述供氧电动阀并联有供氧手动阀。

6.如权利要求1所述的时间延长型单兵供氧装置，其特征在于，所述呼气管道上连通有排气管道，所述排气管道上设置有排气单向阀和排气手动阀。

7.如权利要求1所述的时间延长型单兵供氧装置，其特征在于，所述驱动泵选用微型气泵。

8.如权利要求1所述的时间延长型单兵供氧装置，其特征在于，所述控制器采用stm32系列单片机。

9.一种时间延长型单兵供氧装置的使用情况监测方法，其特征在于，其利用权利要求1所述的时间延长型单兵供氧装置实现，所述使用情况监测方法包括以下步骤：

技术总结本发明时间延长型单兵供氧装置及使用情况监测方法：流量传感器检测吸气管道中气体流量，控制器在气体流量低于设定下限值时控制供氧电动阀打开和驱动泵启动，控制驱动泵泵取氧气瓶内氧气和产氧管道内氧气进入呼吸面罩以供单兵呼吸用，在气体流量达到设定上限值时，控制供氧电动阀关闭和驱动泵暂停；每一内温度传感器检测所处产氧剂腔位置的温度作为内温度值，每一外温度传感器检测所处二氧化碳吸收剂腔位置的温度作为外温度值；控制器定时判断该些内温度值的平均值是否大于第一设定温度限值，为是时发出产氧剂快要用完的提示信息；控制器定时判断该些外温度值的平均值是否大于第二设定温度限值，为是时发出二氧化碳吸收剂快要用完的提示信息。技术研发人员：陈海庭,方以群,李尚师,文宇坤,孙茂旭,符佳音,董慧婷受保护的技术使用者：中国人民解放军海军特色医学中心技术研发日：技术公布日：2024/1/15