一种单兵高原制氧系统技术方案

本发明专利技术提供一种单兵高原制氧系统，属于制氧技术领域；包括安装在制氧机壳体内的空气压缩机、氮气过滤器、蓄电池，以及风力发电单元和光伏发电单元，所述风力发电单元和光伏发电单元均用于自发电后向蓄电池内充电，制氧机壳体内还安装有能够监测蓄电池电量的控制器；制氧机壳体上还安装有用于监测风力强弱的风铃，风力发电单元包括垂直轴风力发电机，光伏发电单元包括光伏板，制氧机壳体内还设有用于控制垂直轴风力发电机与光伏板交错升降的牵引组件，垂直轴风力发电机与光伏板的底部还分别设有第一垂直弹簧与第二垂直弹簧。本发明专利技术通过风力发电单元和光伏发电单元等设置，解决了现有高原制氧能耗大等系列问题。原制氧能耗大等系列问题。原制氧能耗大等系列问题。

【技术实现步骤摘要】
一种单兵高原制氧系统


[0001]本专利技术涉及制氧
，特别涉及一种单兵高原制氧系统。

技术介绍

[0002]我国幅员辽阔，海拔3000米以上的高原、高山地区，约占全国总面积的六分之一。高原地区气候多变，寒冷、风大、空气稀薄，其中空气稀薄，大气压和氧分压降低，是高原环境对人体机体影响的主要因素。世居在高原地区的少数民族，对高原环境已经适应，而对于长期活动在低海拔地区的单兵作战人员来说，初抵3000米以上高原地区，由于大气压中氧分降低，肺泡气和动脉血氧分压也相应的降低，毛细血管血液与细胞线粒体间氧分压梯度差缩小，从而容易引起缺氧。高原地区缺氧对人体机体的影响，加之高原地区寒冷、大风、雨雪气候以及强紫外线照射，成为诸多高原病症诱发和加重因素。及时地补充氧气成为提高人体机体适应能力和减轻高原反应甚至是挽救生命的有效途径。
[0003]现有技术中，公开号为CN109573951A的中国专利文献中提出了微型太阳能和/或风力单兵高原制氧机，利用高原丰富的太阳能和风力能源，可方便固定在单兵装备任意位置，为进入高原区的人员提供随时随地的便携式制氧，且体积小，重量轻，便于进行操作，但是在实际应用该类高原制氧机时，并不方便在蓄电池存储电量适量时对其采用合适的方式充电，长时间充电容易导致蓄电池发生爆炸危险，也会缩短蓄电池的使用寿命，并且，针对不同的风速，并不能便捷地选择风能或者光伏发电，智能化程度低，发电效率不明显，因此，本申请提供了一种单兵高原制氧系统来满足单兵在高原上的制氧需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种单兵高原制氧系统以解决现有高原制氧能耗大等系列问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种单兵高原制氧系统，包括安装在制氧机壳体内的空气压缩机、氮气过滤器、蓄电池，以及风力发电单元和光伏发电单元，所述风力发电单元和所述光伏发电单元均用于自发电后向所述蓄电池内充电，所述蓄电池用于向所述空气压缩机和所述氮气过滤器供电，所述制氧机壳体内还安装有能够监测所述蓄电池电量的控制器；所述制氧机壳体上还安装有用于监测风力强弱的风铃，所述风铃转动安装在所述制氧机壳体的侧壁上，所述风力发电单元包括垂直轴风力发电机，所述光伏发电单元包括光伏板，所述制氧机壳体内还设有用于控制所述垂直轴风力发电机与所述光伏板交错升降的牵引组件，所述牵引组件包括安装在所述制氧机壳体内的气缸，以及与所述气缸输出端相连接的第一拉绳和第二拉绳，所述第一拉绳与所述第二拉绳的另一端分别连接在所述垂直轴风力发电机及所述光伏板的下方，所述垂直轴风力发电机与所述光伏板的底部还分别设有第一垂直弹簧与第二垂直弹簧。
[0007]优选地，所述制氧机壳体内还设有空气过滤器和储气罐，所述空气过滤器的输出
端与所述空气压缩机的输入端相连通，所述储气罐与所述氮气过滤器的输出端相连通。
[0008]优选地，所述控制器与所述气缸电性连接，且所述控制器上设有用于显示所述蓄电池电量的显示单元，所述显示单元包括显示器，所述控制器内还设有用于识别所述风铃发出声响的声音识别单元，所述声音识别单元与所述控制器电性连接。
[0009]优选地，所述制氧机壳体的外壁上安装有阻尼套，所述阻尼套内转动套设有旋转轴，所述旋转轴上安装有多个分布均匀的所述风铃，所述风铃在外部风力达到3m/s时能够主动转动并发出声响。
[0010]优选地，所述制氧机壳体的内壁上安装有水平隔板，所述垂直轴风力发电机与所述光伏板均安装在所述水平隔板上，且所述水平隔板上还设有第一升降座与第二升降座，所述垂直轴风力发电机安装在所述第一升降座上，且所述第一升降座的底部固定连接有多个位置相对应的第一导杆，所述第一导杆的底端贯穿所述水平隔板并延伸至所述水平隔板的底部外。
[0011]优选地，所述第二升降座的底部固定连接有第二导杆，所述第二导杆的底端贯穿所述水平隔板并延伸至所述水平隔板的底部外。
[0012]优选地，所述第一垂直弹簧与所述第二垂直弹簧的底端均连接在所述水平隔板的顶部，所述第一垂直弹簧的顶端连接在所述第一升降座的底部，所述第二垂直弹簧的顶端连接在所述第二升降座的底部。
[0013]优选地，所述第二升降座上还安装有阻尼块，两个所述阻尼块内均转动安装有同一个转轴，所述光伏板固定套接在所述转轴上。
[0014]优选地，所述气缸安装在所述水平隔板的顶部，所述气缸的伸缩端连接有连接块，所述第一拉绳与所述第二拉绳的一端均连接在所述连接块上，所述第一拉绳与所述第二拉绳的另一端均贯穿所述水平隔板后分别垂直连接在所述第一升降座与所述第二升降座的底部。
[0015]优选地，所述制氧机壳体上还安装有与其铰接的顶盖，所述顶盖上设有提手。
[0016]本专利技术与现有技术相比，至少具有如下有益效果：
[0017]上述方案中，通过空气压缩机吸入空气，并经过氮气过滤器过滤完氮气后，氧气被输送至储气罐内储存，需要使用氧气时，通过储气罐向外输出氧气，当蓄电池出现电量小于70％时，控制器主动识别并通过声音识别单元识别风铃是否发出声响，若发出声响，则说明外部风力较大满足风力，若未发出声响则说明外部风力较小，适合光伏发电，相较于现有技术，既能避免对蓄电池持续充电减少蓄电池的使用寿命，又能根据实时环境选择最佳的发电方式，提高制氧系统中的自发电效率。
[0018]通过控制器识别到风铃发出的声响信号时，随即向气缸发送正向运作命令，气缸受到该正向运作命令时，促使其伸缩端向靠近垂直轴风力发电机的方向移动，第一拉绳松弛，进而在第一垂直弹簧的弹力作用与第一导杆的导向作用下，使得第一升降座带动垂直轴风力发电机上移，从而利用外部风力驱动垂直轴风力发电机旋转发电，相反地，当控制器未识别到风铃发出的声响信号时，控制器向气缸发送反向运作命令，使其伸缩端向靠近光伏板的方向移动，进而在第二垂直弹簧与第二导杆的共同作用下，使得第二升降座带动其上的光伏板上移，利用外部光照进行光伏发电，同时，通过设置阻尼块，使得转轴能够带动光伏板转动至对应角度，以在单位时间内获取更多的太阳能，进一步提高能源转换效率，相
较于现有技术，能够实现简单便捷自发电操作，同时还能进一步优化发电效率，提高单兵作战时的机动性。
附图说明
[0019]并入本文中并且构成说明书的部分的附图示出了本公开的实施例，并且与说明书一起进一步用来对本公开的原理进行解释，并且使相关领域技术人员能够实施和使用本公开。
[0020]图1为本专利技术结构关系示意图；
[0021]图2为本专利技术运行原理示意图；
[0022]图3为本专利技术立体结构示意图；
[0023]图4为本专利技术制氧机壳体剖开立体结构示意图；
[0024]图5为本专利技术制氧机壳体剖开另一视角立体结构示意图；
[0025]图6为本专利技术制氧机壳体剖开侧视结构示意图。
[0026][附图标记][0027]1、制氧机壳体；2、阻尼套；3、风铃；4、空气压缩机；5、水平隔板；6、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单兵高原制氧系统，其特征在于，包括：安装在制氧机壳体内的空气压缩机、氮气过滤器、蓄电池以及风力发电单元和光伏发电单元；所述风力发电单元和所述光伏发电单元均用于自发电后向所述蓄电池内充电，所述蓄电池用于向所述空气压缩机和所述氮气过滤器供电，所述制氧机壳体内还安装有能够监测所述蓄电池电量的控制器；所述制氧机壳体上还安装有用于监测风力强弱的风铃，所述风铃转动安装在所述制氧机壳体的侧壁上；所述风力发电单元包括垂直轴风力发电机，所述光伏发电单元包括光伏板；所述制氧机壳体内还设有用于控制所述垂直轴风力发电机与所述光伏板交错升降的牵引组件；所述牵引组件包括安装在所述制氧机壳体内的气缸，以及与所述气缸输出端相连接的第一拉绳和第二拉绳，所述第一拉绳与所述第二拉绳的另一端分别连接在所述垂直轴风力发电机及所述光伏板的下方；所述垂直轴风力发电机与所述光伏板的底部还分别设有第一垂直弹簧与第二垂直弹簧。2.根据权利要求1所述的单兵高原制氧系统，其特征在于，所述制氧机壳体内还设有空气过滤器和储气罐，所述空气过滤器的输出端与所述空气压缩机的输入端相连通，所述储气罐与所述氮气过滤器的输出端相连通。3.根据权利要求2所述的单兵高原制氧系统，其特征在于，所述控制器与所述气缸电性连接，且所述控制器上设有用于显示所述蓄电池电量的显示单元，所述显示单元包括显示器，所述控制器内还设有用于识别所述风铃发出声响的声音识别单元，所述声音识别单元与所述控制器电性连接。4.根据权利要求1所述的单兵高原制氧系统，其特征在于，所述制氧机壳体的外壁上安装有阻尼套，所述阻尼套内转动套设有旋转轴，所述旋转轴上安装有多个分布均...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文超，刘丽，姚佳岐，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院第七医学中心，
类型：发明
国别省市：