一种高原环境用增压增氧装置
阅读说明:本技术 一种高原环境用增压增氧装置 (Pressure boost oxygenation device for plateau environment ) 是由 吴坚 杨生旺 陈铭 陈灼 张松涛 何令华 于 2021-06-21 设计创作,主要内容包括:本发明属于增压增氧设备技术领域,具体涉及一种高原环境用增压增氧装置,包括箱体、空气压缩设备、制氧机和单片机,箱体内具有活动空间,箱体上设有密封配合的箱门,箱门打开以便进入箱体内的活动空间;空气压缩设备安装于箱体的一侧,用于对箱体内的活动空间增压;制氧机安装于箱体内,用于对箱体内的活动空间增氧;空气压缩设备、制氧机与单片机控制连接。本发明实现对箱体内的活动空间进行增压增氧的效果,缓解高原反应用户的症状。(The invention belongs to the technical field of pressurizing and oxygen increasing equipment, and particularly relates to a pressurizing and oxygen increasing device for a plateau environment, which comprises a box body, air compression equipment, an oxygen generator and a single chip microcomputer, wherein a movable space is arranged in the box body; the air compression equipment is arranged on one side of the box body and is used for pressurizing the moving space in the box body; the oxygen generator is arranged in the box body and is used for increasing oxygen in the moving space in the box body; the air compression equipment and the oxygen generator are connected with the single chip microcomputer in a control mode. The invention realizes the effect of pressurizing and oxygenating the activity space in the box body and relieves the symptoms of altitude stress users.)
技术领域
本发明属于增压增氧设备技术领域,具体涉及一种高原环境用增压增氧装置。
背景技术
在高原(海拔1000-6000米)上,其自然条件一般为低压、低氧,部分人群在高原环境下会发生高原反应,出现头痛、呕吐、耳内空气压强差引起的耳痛、体力衰竭等不良症状,严重影响初入高原人群的健康。对于进行高原训练的运动员,虽然高原环境有利于提高其身体机能、增强心肺功能,但是高原训练容易导致骨骼肌组织丢失、肌肉萎缩,并且产生的疲劳不宜完全恢复,易造成过度疲劳和运动损伤。另外,突然进入高原环境,通常身体会出现不适。
目前市面上大多是传统的增压装置,无法单独进行供氧操作,也无法满足分级增压的要求。对于高原环境,实现分级增压增氧,提升用户使用的舒适度具有重要的现实意义。此外,传统的增压装置,功能单一且移动不便。
因此,本领域亟需开发一种适用于高原环境的增压增氧装置。
发明内容
基于现有技术中存在的上述缺点,本发明的目的是提供一种高原环境用增压增氧装置。
为了达到上述发明目的,本发明采用以下技术方案:
一种高原环境用增压增氧装置,包括箱体、空气压缩设备、制氧机和单片机,箱体内具有活动空间,箱体上设有密封配合的箱门,箱门打开以便进入箱体内的活动空间;空气压缩设备安装于箱体的一侧,用于对箱体内的活动空间增压;制氧机安装于箱体内,用于对箱体内的活动空间增氧;空气压缩设备、制氧机与单片机控制连接。
作为优选方案,所述空气压缩设备包括外壳和安装于外壳之内的空气压缩泵、第一进气管、储气罐、第二进气管、第一压力表和进气阀,外壳安装于箱体的一侧,空气压缩泵通过第一进气管与储气罐的进气口连接,储气罐的出气口通过第二进气管连通至箱体内的活动空间,第二进气管上沿进气方向依次安装有第一压力表和进气阀;
空气压缩泵、进气阀与单片机控制连接;
单片机控制进气阀的启闭实现分级增压。
作为优选方案,所述箱体内的活动空间安装有监测模块,监测模块包括分别与单片机通信连接的温度传感器、气压传感器和氧含量传感器。
作为优选方案,所述箱体上设有减压喷头,减压喷头与箱体内的活动空间连通,减压喷头上安装有第二压力表和减压阀,减压阀与单片机控制连接。
作为优选方案,所述箱体上设有太阳能板,太阳能板与一蓄电池电连接,蓄电池用于对装置供电。
作为优选方案,所述箱体的外侧设有触控屏,触控屏与单片机控制连接。
作为优选方案,所述箱体的外侧设有一个或多个吸氧面罩,吸氧面罩与箱体内的活动空间气路连接。
作为优选方案,所述箱体的底部安装有万向轮。
作为优选方案,所述箱体内的活动空间设有跑步机、按摩椅、实验桌和空调。
作为优选方案,所述箱体具有窗户。
本发明与现有技术相比,有益效果是:
本发明的高原环境用增压增氧装置,实现对箱体内的活动空间进行增压增氧的效果,缓解高原反应用户的症状;而且,能够实现自动化分级增压增氧效果,有效解决高原环境人们因压力突变而感到不适的问题;另外,箱体内安装有跑步机,能帮助运动员更好地进行增压辅助训练;万向轮的设计,实现箱体移动便捷,可适应不同场合的使用;箱体上装有太阳能板,实现能源环保、清洁。
附图说明
图1是本发明实施例1的高原环境用增压增氧装置的结构示意图;
图2是本发明实施例1的高原环境用增压增氧装置的另一视角的结构示意图;
图3是本发明实施例1的高原环境用增压增氧装置的内部结构示意图;
图4是本发明实施例1的高原环境用增压增氧装置的另一视角的内部结构示意图;
图5是本发明实施例1的高原环境用增压增氧装置的空气压缩设备的结构示意图;
图6是本发明实施例1的高原环境用增压增氧装置的空气压缩设备的另一视角的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。
实施例1:
如图1-6所示,本实施例的高原环境用增压增氧装置,包括太阳能板1、箱体2、吸氧面罩3、空气压缩设备4、触控屏7、监测模块9、跑步机10、按摩椅11、实验桌12、制氧机13、空调14和单片机。
本实施例的箱体2内具有活动空间,箱体2上设有密封配合的箱门,箱门上设有把手6,便于开启箱门,使得用户可以进入活动空间;箱体与外界接触的位置都均安装有密封条,保证箱体内部的气密性。其中,箱体与箱门采用铰链连接,开门便捷,箱门合上后用锁扣扣紧。另外,箱体2的侧边设有窗户8,方便观察箱体外的环境且保证箱体的透光性。
本实施例的空气压缩设备4安装在箱体的一侧,用于对箱体内的活动空间增压。具体地,空气压缩设备4包括空气压缩泵22、第一进气管26、储气罐25、第二进气管、第一压力表27和进气阀28,空气压缩泵22通过第一进气管26与储气罐25的进气口连接,储气罐25的出气口通过第二进气管连通至箱体的进气口15,以便对箱体内的活动空间进行进气,第二进气管上沿进气方向依次安装有第一压力表27和进气阀28;空气压缩泵22、进气阀28与单片机控制连接,单片机控制进气阀28的启闭实现分级增压;以便使得箱体内气压值缓慢上升至目标海拔的气压值,消除用户因为压力突变产生的身体不适。本实施例的储气罐以及进气阀的设置,便于分级增压的控制。
本实施例的制氧机13安装在箱体内,用于对箱体2内的活动空间增氧;制氧机与单片机控制连接。另外,本实施例的吸氧面罩3设置在箱体的外侧,吸氧面罩3与箱体内的活动空间气路连接;依靠制氧机达到箱体内的增氧效果,并依靠连通的供氧面罩,用户可以佩戴吸氧面罩缓解高原反应。吸氧面罩3的数量可根据实际需求自由设置,不限于本实施例示例的四个。
本实施例的箱体2内的活动空间安装有监测模块9,监测模块9包括分别与单片机通信连接的温度传感器19、气压传感器20和氧含量传感器21,分别用于检测箱体内的活动空间的温度、气压和氧含量,以便控制增压增氧,确保控制单片机模块实时监测相应数据,保证在箱体内气压损失以及氧气损耗能得到及时补充。另外,箱体2的排气口16上设有减压喷头24,使得减压喷头24与箱体内的活动空间连通,减压喷头24上安装有第二压力表18和减压阀23,减压阀23与单片机控制连接,当箱体内压力过高时及时降低压力值,以便智能控制箱体内的活动空间的气压。其中,减压阀23上设有手动紧急减压旋钮17,确保使用过程中的安全性。
本实施例的箱体2的顶部设置太阳能板1,太阳能板1与蓄电池电连接,蓄电池用于对装置供电;利用太阳能发电,能源环保、清洁且供电方便。
本实施例的箱体2的外侧设有触控屏7,触控屏7与单片机控制连接,以便设置所需的气压值和氧含量。
本实施例的箱体2的底部安装有万向轮5,便于装置的移动,满足不同场合的使用。
本实施例的箱体2内的活动空间设置跑步机10、按摩椅11和空调14,帮助运动员进行高原增压辅助训练,疲劳恢复,帮助充分调动机能的生理潜能;空调的设置,便于控制箱体内的活动空间的温度。另外,箱体内只是展示了运动员辅助训练中的一部分器材,其余器材可按实际需要配备。
本实施例的箱体2内的活动空间设置实验桌12,用于高原模拟平原环境进行所需的科研活动。
本实施例的高原环境用增压增氧装置的工作原理为:操作人员准备进入箱体内时,操作触控屏接通电源,设定本次目标环境的气压值和氧含量;控制监测模块开启气压传感器、氧含量传感器,计算目前环境的气压值和氧含量,根据设定目标环境的气压值和氧含量,估算本次增压增氧的时间,并在触摸屏上显示;设定完成后控制空气压缩泵工作,将高压气体充入储气罐,当储气罐充满高压气体后,控制进气阀打开,将高压气体充入箱体内,依次循环,直到箱内压力达到目标值;若压力达到时,氧含量未达到目标数值,或者用于富氧状态的试验,此时,单片机控制开启制氧机,直至达到目标氧含量。
本实施例的高原环境用增压增氧装置,能在高原地区自动完成增压增氧操作,模拟平原环境;其依靠空气压缩设备达到箱体内的增压效果,也可依靠制氧机达到箱内增氧效果,并依靠连通的供氧面罩,人们可以佩戴面罩缓解高原反应;人们也可以进入箱体内,摆脱面罩束缚来缓解高原反应;其依靠储气罐以及进气阀,达到箱体内分级增压的效果,用户不会因为压力的突变而感到不适;依靠达到的增压增氧环境,用户还可以模拟平原环境进行所需的科研活动;另外,针对高原训练的运动员,依靠达到的增压增氧环境以及辅助的按摩椅、跑步机等设备,可用于运动员的增压辅助训练;增压增氧装置配置太阳能板,太阳能板连接蓄电池,为箱体内的设备供电,节能环保;单片机能够实现自动化智能增压增氧的功能,大大降低人工操作难度,控制精度高,工作可靠性高。装置结构简单,设计合理,实现方便且成本低,智能化程度高,使用操作便捷,控制精度高,工作可靠性高,节能环保。在高海拔地区实现自动化增氧增压、缓解人们的高原反应,而无须随身佩戴或束缚各种装备,对高原环境下进行模拟平原条件的科研活动具有一定的应用研究价值。
实施例2:
本实施例的高原环境用增压增氧装置与实施例1的不同之处在于:
可以省略箱体内的活动空间的构架,例如:省略跑步机、按摩椅、实验桌中的一种或多种,具体根据实际应用需求进行调整;
其他结构可以参考实施例1。
实施例3:
本实施例的高原环境用增压增氧装置与实施例1的不同之处在于:
可以省略箱体的窗户设计,可以省略吸氧面罩的设计,可以省略太阳能板的设计,具体根据实际应用需求进行调整;
其他结构可以参考实施例1。
以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明,对本领域的普通技术人员而言,依据本发明提供的思想,在具体实施方式上会有改变之处,而这些改变也应视为本发明的保护范围。
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