一种分布式安装的可穿戴背心式高原个体用膜制氧装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于气体分离技术领域，具体为一种分布式安装的可穿戴背心式高原个体用膜制氧装置。该装置包括：氧分离模块、真空泵、供气模块、电力模块、控制模块、微压传感器、可穿戴背心、氧气鼻吸软管或面罩，以及太阳能充电模块；各个功能模块分别以外挂袋或者缝制形式与可穿戴背心组合；并且各个功能模块分别设置有各种接口，便于与相关模块接插连接；使所有连接管路、电力与控制电缆隐藏在可穿戴背心中，整个可穿戴背心简洁、美观；本装置便于快速拆装、更换、维护保养和日常检修；另外，电力模块独可携带多个，便于更换，以延长续行时间。本实用新型专利技术装置适于高原缺氧环境下个体人员使用，尤其适于高原缺氧环境下战时单兵使用。尤其适于高原缺氧环境下战时单兵使用。尤其适于高原缺氧环境下战时单兵使用。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式安装的可穿戴背心式高原个体用膜制氧装置


[0001]本技术属于气体分离
，具体涉及一种高原个体用膜制氧装置。

技术介绍

[0002]随着海拔高度的不断上升，大气中的含氧量（绝对值，g/m3）和氧分压（压力值，kPa）相应下降，血液中的含氧量(血氧饱和度)降低，人体的自然反应随之剧烈，造成如心率加快、反应迟缓、情绪急躁、免疫力下降等人体伤害，伴生出现如头痛、腹胀、脱发、呼吸困难、精神不振、睡眠质量不高、记忆力减退甚至肺水肿死亡等一系列问题，无论是急进高原的作战部队、政府或工业部门的干部职工、旅行者，还是世居高原的藏民，有效的供氧显得非常重要。
[0003]目前，面向个体的供氧方案中，大都采用便携式氧气瓶、液氧罐、制氧机。显然，携带氧气、液氧的方式，受制于携带量的有限；采用直接自空气中制氧的方式，受制于额定制氧量条件下所需的能源（电力）有限。另外，目前这些面向个体的供氧方式，其产品大都采用传统的“集成式”安装结构，将供气设施集成为一个有较为严格外部物理尺寸约束的装置。由于这些外部尺寸“约束”，整体散热通风流道设计、各部件固定约束点、功能分割条件下的安装，维护保养的拆装，均面临巨大挑战；即使部分产品耦合采用脉冲呼吸的设计，以期望减少单位呼吸频率下的供氧量而降低设备供气流量的需求，但本质上因为“集成式”安装，均存在设计、制造上的难度。

技术实现思路

[0004]鉴于以上情况，本技术的目的在于提供一种分布式安装的可穿戴背心式高原个体用膜制氧装置。
[0005]本技术提供分布式安装的可穿戴背心式高原个体用膜制氧装置，包括：氧分离模块、真空泵、供气模块、电力模块、控制模块、微压传感器、可穿戴背心、氧气鼻吸软管或面罩，以及优选但非必要的太阳能充电模块，其中：
[0006]所述氧分离模块，包括膜分离器，为膜分离器提供空气的鼓风机，膜分离器采用膜分离方法制取氧气；膜分离器与鼓风机可集成安装，也可分开安装，并以外挂袋或者缝制形式与可穿戴背心组合；膜分离器与鼓风机优选集成安装，以尽可能减少氧分离模块与鼓风机之间的风路连接管道；并且预留可插拔式气源输入接口、气源输出接口、电力接口和控制接口；其中，气源输入接口用于与真空泵的进气口以气管（软管）相连接，接收原料空气经膜分离器制取氧气；气源输出接口用于与供气模块以气管（软管）相连接；电力接口用于与电力模块以电力线束连接；控制接口用于与控制模块可以电力线束连接；电力接口与控制接口可采用多芯电缆合并输送；
[0007]所述氧分离模块与可穿戴背心组合时，确保与外界大气相连通，确保可将制氧所需的原料空气与散热通风所需的空气能与外部相交换；
[0008]所述真空泵，用于建立膜分离器所需的压力比，还包括气体冷却组件、散热通风组
件，优选但非必要的集成安装在一个单元内，以外挂袋或者缝制形式与可穿戴背心组合；并但预留有可插拔式标准电力接口、控制接口、气源接口，电力接口用于与电力模块以电力线束连接；控制接口用于与控制模块以电力线束连接；气源接口用于与氧分离模块的产气口以气管（软管）相连接；电力接口与控制接口可采用多芯电缆合并输送；真空泵与可穿戴背心组合时应确保与外界大气相连通，散热通风所需的空气可自外界补给，并且散热通风排除的热空气可排向外界环境；
[0009]所述供气模块，包括储罐或气囊、供气阀组件，储罐或气囊用于接收前级制取的氧气，并暂存，供气阀组件持续或者脉冲式通过鼻吸软管送给人员呼吸；其中，储罐或气囊与供气阀两者可集成安装或者分开安装，以外挂袋或者缝制形式与可穿戴背心组合；优选集成安装，以尽可能减少之间的连接管路；并且预留可插拔式气源输入接口、气源输出接口、电力接口、控制接口，气源输入接口用于与真空泵的出气口以气管（软管）相连接，接收前级真空泵输出的氧气；气源输出接口，用于与供气阀连接，将氧气通过供气阀以氧气鼻吸软管送给人员呼吸；电力接口用于与电力模块以电力线束连接；控制接口用于与控制模块以电力线束连接；电力接口与控制接口可采用多芯电缆合并输送；
[0010]所述电力模块，为装置提供电力储存、充电、供电、电源管理，并接受控制模块的管理控制，其包含电源电芯等储能设备、外壳等，以外挂袋或者缝制形式与可穿戴背心组合；并且预留有可插拔式标准电力接口和控制接口，电力接口用于与充电模块、其它用电负载（如氧分离模块的鼓风机、真空泵、真空泵散热通风鼓风机，供气模块的供气电磁阀、微压传感器、温度传感器等）以电力线束连接；控制接口用于与控制模块以电力线束连接；电力接口与控制接口可采用多芯电缆合并输送；
[0011]所述微压传感器，设置于膜分离器的富氧气出口处，用于检测富氧气出口压力，并将检测到压力信息传输给控制模块；
[0012]所述控制模块，用于对充电模块、电力模块、真空泵、氧分离模块、供气模块、微压传感器等实施控制与管理，可控制动力设备的启停、负荷调节、阀门的开关以及运算等；以外挂袋或者缝制形式与可穿戴背心组合；并且预留有可插拔式标准电力接口，用于与充电模块、电力模块、真空泵、分离功能模块、供气模块等目标相连接；
[0013]所述太阳能充电模块，为装置提供电力，安装在可穿戴背心的背面，并且预留有可插拔式标准电力接口和控制接口，电力接口用于与电力模块以电力线束连接；准控制接口用于与控制模块以电力线束连接；电力接口与控制接口可采用多芯电缆合并输送；
[0014]所述可穿戴背心，还包括对外供氧的氧气鼻吸软管、供氧面罩等，在可穿戴背心的颈脖处预留有供气接口，用于连接软管，向人员供气；
[0015]所述可穿戴背心，可以是各种款式背心、马甲，用于分布式安装各功能模块；各功能模块可独立缝制外挂袋或者缝制在可穿戴背心中，使所有连接管路、电力与控制电缆隐藏在其中，使得整个可穿戴背心简洁、美观；并且，由于各功能模块均预留有安装接口，便于快速拆装、更换、维护保养，使得日常检修、保养方便；另外，由于电力模块独立，可携带多个便于更换，以延长续行时间。
[0016]本技术提供的便于人员个体携带的单兵供氧装置，优选采用脉冲供气方式，尤其优选可以跟随呼吸频率及时供气：本装置的工作流程为：由氧分离模块制取的富氧通过供气软管送至鼻子入口，当人体吸气时，即可将管道内压力造成一定程度的负压，安装在
富氧出口的微压传感器即可感知并通过控制模块打开供气阀，通过供气软管迅速向人体供气；反之，当人体呼气时，安装在富氧出口的微压传感器即可感知压力变化，通过控制模块关闭供气阀，停止通过供气软管向人体供气，而将制取的富氧存储起来使用，节约了这部分气体的浪费。
[0017]本技术装置更优选采用可跟随呼吸频率变化而改变供气流量的脉冲式供氧方法：在供气呼吸频率变化时，通过改变膜分离制氧机的运行负荷：通过控制系统打开供气阀使实际供气量同步变化，并通过控制系统作用于真空泵，调整其负荷（如调整其运行频率）即可降低电力消耗，可增强续航时间。
[0018]本技术装置，相对于目前市场上的单兵便携式制氧机，由于没有了严格的整体尺寸的物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式安装的可穿戴背心式高原个体用膜制氧装置，其特征在于，包括：氧分离模块、真空泵、供气模块、电力模块、控制模块、微压传感器、可穿戴背心、氧气鼻吸软管或面罩，其中：所述氧分离模块，包括膜分离器，为膜分离器提供空气的鼓风机；膜分离器采用膜分离方式制取氧气；膜分离器与鼓风机以外挂袋或者缝制形式与可穿戴背心组合；并且预留可插拔式气源输入接口、气源输出接口、电力接口和控制接口；气源输入接口用于与真空泵的进气口以软管相连接，接收原料空气经膜分离器制取氧气；气源输出接口用于与供气模块以软管相连接；电力接口用于与电力模块以电力线束连接；控制接口用于与控制模块以电力线束连接；所述真空泵，用于建立膜分离器所需的压力比，还包括气体冷却组件、散热通风组件，集成安装在一个单元内，以外挂袋或者缝制形式与可穿戴背心组合；并预留有可插拔式标准电力接口、控制接口、气源接口，电力接口用于与电力模块以电力线束连接；控制接口用于与控制模块以电力线束连接；气源接口用于与氧分离模块的产气口以软管相连接；所述供气模块，包括储罐或气囊、供气阀组件，储罐或气囊用于接收前级制取的氧气，并暂存，供气阀组件持续或者脉冲式通过鼻吸软管送给人员呼吸；其中，储罐或气囊与供气阀两者集成安装或者分开安装，以外挂袋或者缝制形式与可穿戴背心组合；并且预留可插拔式气源输入接口、气源输出接口、电力接口、控制接口，气源输入接口用于与真空泵的出气口以软管相连接，接收前级真空泵输出的氧气；气源输出接口，用于与供气阀连接，将氧气通过供气阀以氧气鼻吸软管送给人员呼吸；电力接口用于与电力模块以电力线束连接；控制接口用于与控制模块以电力线束连接；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈奕璇，张钢，罗二平，申广浩，王晨，汤池，谢康宁，景达，姜茂刚，翟明明，刘娟，颜择栋，张晨旭，李远辙，罗鹏，李新，俞晓峰，顾修筑，贾吉来，谢东红，邵华，李超，冯之廷，訾文涛，胡旭，
申请(专利权)人：上海穗杉实业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：