一种针对人员动态坐姿呼吸区域的靶向供氧装置，包括主体，主体为内部中空的腔体结构，主体上设有与其内腔连通的进氧口，主体进氧口的相对面为出氧口支板，出氧口支板包括相互拼接的第一安装板和第二安装板；出氧口支板向外设有至少4个与其内腔连通的出氧口，各出氧口呈矩阵排布，且矩阵以第一安装板和第二安装板的拼接线为对称轴左右对称。通过对部件结构的合理设置，基于捕捉坐姿状态下的人体呼吸区域，在确定供氧目标区域的基础上，实现对呼吸区域的全覆盖送氧，提高了供氧的可及性，多出氧口耦合的方式，使呼吸区域的氧浓度分布更加均匀，耗氧量节约了65％，同时非直接接触的供氧方式也可以减少由于佩戴供氧装置对人员身体及心理反应上的影响。体及心理反应上的影响。体及心理反应上的影响。
【技术实现步骤摘要】
一种针对人员动态坐姿呼吸区域的靶向供氧装置
[0001]本专利技术涉及属于供氧领域，涉及供氧装置，具体涉及一种针对人员动态坐姿呼吸区域的靶向供氧装置。
技术介绍
[0002]在空调运行的房间往往需要保持门窗的密闭以保证空调运行的效果；室内人员的呼吸作用消耗氧气释放二氧化碳；在高海拔地区，氧分压随海拔高度升高而降低，这些因素都会导致空气中的含氧量下降。长期处于缺氧状态会导致人体产生不适，出现嗜睡、反应迟钝、工作效率下降等问题，影响人的身心健康，特别是在办公室等场所，人员较为密集，工作时需要足够氧气保证工作效率。氧气制备主要消耗电能，如果以氧气制备到作用于人体这一过程考虑，要想提升系统的能效，考虑供给侧是一个相对困难的选择，因为供给侧的能耗改善仅为3.8％～36％。因此，需要从需求侧对这个问题进行考虑。
[0003]现有的供氧方式主要有两种，分布式供氧和弥散式供氧。分布式供氧需要搭配特定装置使用，如鼻导管，呼吸面罩等，这种方式供氧效果好，氧气使用量相对较低，但是使用过程中会限制人员活动并使面部产生异物感；弥散式供氧是通过末端装置直接将高浓度氧气送入室内以提高室内含氧量，这种供氧方式对房间密闭性及通风有要求，存在运行费用高昂，氧气消耗量大，供氧效果不佳等问题。因此，需要寻找一种兼顾送氧效果与节能的送氧方式。总之，如何在满足人员氧气需求的基础上减少耗氧量，同时避免人员由于佩戴供氧装置而感到不舒适和焦虑，减轻供氧系统对人员身体及心理反应上的影响，有待进一步研究。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中的缺陷和不足，本专利技术的目的是提供一种针对人员动态坐姿呼吸区域的靶向供氧装置，通过对部件结构的合理设置，基于捕捉坐姿状态下的人体呼吸区域，在确定供氧目标区域的基础上，实现对呼吸区域的全覆盖送氧，提高了供氧的可及性，多出氧口耦合的方式，使呼吸区域的氧浓度分布更加均匀，耗氧量节约了65％，同时非直接接触的供氧方式也可以减少由于佩戴供氧装置对人员身体及心理反应上的影响。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案包括：
[0006]一种针对人员动态坐姿呼吸区域的靶向供氧装置，包括主体，主体为内部中空的腔体结构，主体上设有与其内腔连通的进氧口，主体进氧口的相对面为出氧口支板，出氧口支板包括相互拼接的第一安装板和第二安装板；出氧口支板向外设有至少4个与其内腔连通的出氧口，各出氧口呈矩阵排布，且矩阵以第一安装板和第二安装板的拼接线为对称轴左右对称。
[0007]优选的，出氧口支板为向外的凸面或平面，第一安装板和第二安装板间的夹角α∈(175
°
,180
°
]。
[0008]优选的，第一安装板和第二安装板间的夹角α为180
°
。
[0009]优选的，出氧口支板上设有8个出氧口，出氧口均为两端开口的空心圆柱状结构，8个出氧口呈两行四列矩阵布置，a
ij
代表第i行第j列的出氧口，i≤2、j≤2且为自然数；以出氧口和第一安装板接触处形成圆的中心点为坐轴系原点，建立xyz三维坐标系，其中xy为水平二维坐标系，x为列，y为行，z为高；
[0010]a
11
的中心轴线与x轴夹角为92
°
，与y轴夹角为92
°
；
[0011]a
12
的中心轴线与x轴夹角为76
°
，与y轴夹角为90
°
；
[0012]a
21
的中心轴线与x轴夹角为92
°
，与y轴夹角为90
°
；
[0013]a
22
的中心轴线与x轴夹角为78
°
，与y轴夹角为90
°
；
[0014]各出氧口2的长度均为18
‑
22mm，各出氧口2直径均为10mm；
[0015]a
11
与a
12
、a
21
与a
22
、a
11
与a
21
、a
12
与a
22
的距离均为20mm，各出氧口间的距离为出氧口和第一安装板接触面形成圆的圆心之间的距离，a
11
和a
21
分别与对称轴间的距离均为10mm，出氧口与对称轴间的距离为出氧口和第一安装板接触面形成圆的圆心到对称轴间的垂直距离。
[0016]优选的，各出氧口的长度均为20mm。
[0017]优选的，各出氧口的供氧浓度均为40
‑
50％vol，各出氧口的送氧速度均为0.5
‑
2m/s。
[0018]优选的，各出氧口的供氧浓度均为45％vol。
[0019]优选的，各出氧口的送氧速度均为0.5m/s。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021](1)本专利技术的针对人员动态坐姿呼吸区域的靶向供氧装置，通过对部件结构的合理设置，基于捕捉人员坐姿状态下的呼吸区域，在确定供氧目标区域的基础上，实现对呼吸区域的全覆盖送氧，提高了供氧的可及性，多出氧口耦合的方式，使呼吸区域的氧浓度分布更加均匀。
[0022](2)本专利技术的针对人员动态坐姿呼吸区域的靶向供氧装置，通过对部件结构的合理设置，由进氧口向主体内腔输入氧气，再通过对面的出氧口送出，整体使得各出氧口的供氧浓度和送氧速度均衡。
[0023](3)本专利技术的针对人员动态坐姿呼吸区域的靶向供氧装置，通过对部件结构的合理设置，本装置对比其他富氧气流组织，在实现对呼吸区域的全覆盖送氧情况下，供氧装置的耗氧量节约了65％，同时非直接接触的供氧方式也可以减少由于佩戴供氧装置对人员身体及心理反应上的影响。
[0024](4)本专利技术的针对人员动态坐姿呼吸区域的靶向供氧装置，通过对部件结构的合理设置，在供氧区域提供均匀的流场，各出氧口的送氧速度均为0.5
‑
2m/s，能有效避免吹风感。
附图说明
[0025]图1为本专利技术供氧装置的三维图。
[0026]图2为图1的后视三维图
[0027]图3(a)为图1中出氧口侧视图，(b)为出氧口角度示意图。
[0028]图4为图1中出氧口主视图。
[0029]图5为纹影实验验证结果图。
[0030]图6为全尺寸试验人体18个测点布置示意图及全尺寸实验验证结果。
[0031]图7为图1供氧装置与其他富氧气流组织氧浓度云图的比较。
[0032]图8为不同富氧气流组织耗氧量比较。
[0033]图中各标号表示为：
[0034]1主体；1
‑
0进氧口；1
‑
1第一安装板；1
‑
2第二安装板；2出氧口；3对称轴。
具体实施方式
[0035]下面结合附图对本专利技术做进一步的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种针对人员动态坐姿呼吸区域的靶向供氧装置，其特征在于，包括主体(1)，所述主体(1)为内部中空的腔体结构，主体(1)上设有与其内腔连通的进氧口(1
‑
0)，主体(1)进氧口(1
‑
0)的相对面为出氧口支板，所述出氧口支板包括相互拼接的第一安装板(1
‑
1)和第二安装板(1
‑
2)；出氧口支板向外设有至少4个与其内腔连通的出氧口(2)，所述各出氧口(2)呈矩阵排布，且矩阵以第一安装板(1
‑
1)和第二安装板(1
‑
2)的拼接线为对称轴(3)左右对称。2.如权利要求1所述的针对人员动态坐姿呼吸区域的靶向供氧装置，其特征在于，所述出氧口支板为向外的凸面或平面，第一安装板(1
‑
1)和第二安装板(1
‑
2)间的夹角α∈(175
°
,180
°
]。3.如权利要求2所述的针对人员动态坐姿呼吸区域的靶向供氧装置，其特征在于，所述第一安装板(1
‑
1)和第二安装板(1
‑
2)间的夹角α为180
°
。4.如权利要求2所述的针对人员动态坐姿呼吸区域的靶向供氧装置，其特征在于，出氧口支板上设有8个出氧口(2)，所述出氧口(2)均为两端开口的空心圆柱状结构，8个出氧口(2)呈两行四列矩阵布置，a
ij
代表第i行第j列的出氧口(2)，i≤2、j≤2且为自然数；以任一出氧口(2)和第一安装板(1
‑
1)接触处形成圆的中心点为坐轴系原点，建立xyz三维坐标系，其中xy为水平二维坐标系，x为列，y为行，z为高；a
11
的中心轴线与x轴夹角为92
°
，与y轴夹角为92
°
；a
12
【专利技术属性】
技术研发人员：高然，周磊，朱文乐，张志恒，刘益凡，李安桂，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。