專利名稱：高原車載增氧裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種增氧裝置，特別涉及ー種基于富氧膜技術的，可減輕高原低氧低壓環境對車和人不利影響的車載增氧裝置。
背景技術：
高原地區的大氣特點是低壓、低氧，隨著的海抜高度的増加，空氣變得愈來愈稀薄，長期駐守官兵極易患上“高原病”(指高海抜地區的低氧分壓環境導致人體缺氧所致的疾病，又稱為高山病或高原適應不全)。還有，未來高原邊境作戰預警時間短，而高原駐軍少，要求作戰部隊在最短時間內，由平原急速進入高原參戰，或者高原駐軍躍遷到更高的海拔作戰，機動距離和海拔躍遷都非常大，此時極易發生急性高原病，造成非戰斗減員。高原缺氧不僅對急進高原官兵的生理狀況產生很大影響，而且會導致心理應激，戰斗力下降。此外，高原行車時，由于海拔和氣壓的變化，汽車和人一祥，也會不同程度出現“高原反應”。由于高原含氧量低，使得混合氣變濃，燃燒不充分，導致發動機動力下降。這種情況在爬坡時尤其明顯。據報道，平原地區的汽車到了高原，它的動力性要下降20%-25%。
`[0004]申請號為201110127410.9的中國專利文獻公開了ー種“軍用高原車載氧氣機”，采用“膜法富氧”新技術為車載人員解決高原缺氧問題。但該車載氧氣裝置的結構限制了其不能滿足人車兩用的需要。
發明內容本實用新型的目的是提供一種改進的可人車兩用的高原車載增氧裝置。為達到以上目的，本實用新型是采取如下技術方案予以實現的:—種高原車載增氧裝置，其特征在于，包括安裝在汽車發動機艙內的空氣壓縮機、富氧膜裝置和真空泵，其中，空氣壓縮機與富氧膜裝置的進氣ロ連通，真空泵的進氣端與富氧膜裝置的抽氣ロ連通，真空泵出氣端分兩路輸出，一路通過第一電磁閥和第一氣路接孔，連接汽車發動機的進氣歧管；另一路通過第二電磁閥和第二氣路接孔連接駕駛室儀表臺的富氧進氣管路接頭。上述方案中，所述的富氧膜裝置包括ー個設有進氣口和抽氣ロ的密閉箱體，其進氣ロ通過氣體導管與空氣壓縮機相連，抽氣ロ通過氣體導管與真空泵的進氣端相連；箱體內豎立且相互平行設置有多個板式富氧膜組件，每個板式富氧膜組件上側面都通過抽氣接孔與抽氣ロ相連。板式富氧膜組件包括ー個中空基板(PVC等輕質非金屬材料制成)，其兩平面各貼一層富氧膜，內部形成密閉空間，該中空基板上側面設有兩個抽氣接孔，并聯后通過集氣導管與富氧膜裝置的抽氣孔相連。密閉空間中由纖維網墊層支撐填充。與現有技術相比，本實用新型的優點是，采用增壓與負壓相結合的方式富氧，前級由空氣壓縮機向富氧膜裝置的進氣ロ加壓送氣(外界新鮮空氣)，后級由真空泵從富氧膜裝置的出氣ロ抽氣形成負壓，該工作方式可増加富氧膜兩側的壓差，提高制氧效率。此外，該車載增氧裝置具有體積小、功耗低、免維護、流量大、利于車載攜行等優點。
圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為圖1中富氧膜裝置的結構示意圖圖3為圖2中的單個板式富氧膜組件的結構圖。附圖標記:1、空氣壓縮機；2、富氧I旲裝置；3、真空栗；4、5、電磁閥；6、7、氣路接孔；
8、9、10、氣體導管；11、抽氣ロ ；12、進氣ロ ；13、板式富氧膜組件；14、集氣導管；15、抽氣接孔；16、中空基板；17、纖維網墊層；18、富氧膜。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進ー步的詳細描述。如圖1所示，一種軍用高原車載氧氣機，包括安裝在汽車發動機艙內的空氣壓縮機1、富氧膜裝置2、真空泵3。空氣壓縮機和真空泵均由車載電源供電。空氣壓縮機直接與外界空氣交換，通過氣體導管10與富氧膜裝置的進氣ロ連通，真空泵的進氣端通過氣體導管9與富氧膜裝置的抽氣ロ 11連通，真空泵出氣端通過電磁閥4和氣路接孔6、電磁閥5和氣路接孔7分兩路輸出。參考圖2，富氧膜裝置包括一個密閉箱體，設有進氣ロ 12和抽氣ロ 11，進氣ロ通過氣體導管10與空氣壓縮機相連，抽氣ロ通過氣體導管9與真空泵的進氣端相連。箱體內豎立且相互平行設置有多個板式富氧膜組件13，每個板式富氧膜組件上側面都設置抽氣接孔并通過集氣導管14與抽氣ロ 11相連。可以通過増加板式膜組件的數量，來増加通過富氧膜裝置氣體的流量(主要是和富氧膜的表面積成正比)。參考圖3，板式富氧膜組件包括ー個中空基板16(PVC等輕質非金屬材料制成)，其兩平面各貼ー層采用高分子聚合物制成的板式富氧膜18 (商用)，內部形成密閉空間，該中空基板上側面設有兩個抽氣接孔15，并聯后通過集氣導管14與抽氣接孔15相連，在真空泵的作用下，使富氧膜組件內部產生負壓，通過富氧膜提高氧氣的通過效率并降低氮氣的通過效率，產生氧濃度30%左右的富氧氣體。密閉空間中由纖維網墊層17 (醫用尼龍彈性支撐網)支撐填充，使整個板式富氧膜組件在外部加壓的情況下，氣體流過富氧膜18時能夠彈性支撐膜材料從而使富氧膜不會破裂。可以通過更換氮氧分離系數a值較大的富氧膜18(譬如:硅橡膠模，懸浮玻璃態TMS — MC膜，ニ水楊こニ亞氨基鈷與TMS — MC的復合膜，等)來增加富氧氣的濃度(30%-40%)。該裝置的工作原理是，高原行車時，空氣壓縮機和真空泵由車載電源供電開始エ作，空氣壓縮機將外界的“新鮮”空氣壓入富氧膜裝置，在其內部形成正壓；同吋，富氧膜裝置內部的板式富氧膜組件經集氣導管并聯，接到抽氣ロ由真空泵抽氣，在板式富氧膜組件內就會產生負壓。這樣，在富氧膜內外兩側就會形成壓カ差，富氧膜裝置內源源不斷的新鮮空氣在壓力差的驅使下，高壓側空氣經過富氧膜“溶解-滲透-解析”的過程，由于空氣中各組分通過富氧膜的速率不同。空氣中主要是氧氣和氮氣，富氧膜對氧氣的通過速率要大于氮氣，在低壓側就會得到高濃度的富氧空氣，再經過真空泵輸出兩路富氧氣。一路富氧氣可以與空氣混合經進氣歧管供給汽車發動機(提高氣缸進氣的氧濃度，増加高原行車時發動機的工作效率)，另一路富氧氣由管路連接到駕駛室儀表臺的富氧進氣管路接頭，既可以向乘客艙內的彌散供氧，司乘人員也可以從富氧進氣管路接頭連接多個面罩吸氧。兩路富氧氣管路上均接有電磁閥，在儀表臺上可以分別進行“通/斷”的控制。駕乘室的門窗結構無需改動，門窗關閉行車不影響制氧效果。通過一系列的實驗研究證明，該裝置在高海拔環境下可顯著提高人體的血氧飽和度，降低心率，提高作業效率。在海拔5000米，通過增加富氧氣的流量，混合空氣后給發動機供氣，能顯著提升輸出功率。對于大兵團的部隊在高原環境下應急軍事行動，具有特別的使用效果，切實保障高原汽車部隊的環境適應能力和戰斗力。
權利要求1.ー種高原車載增氧裝置，其特征在于，包括安裝在汽車發動機艙內的空氣壓縮機、富氧膜裝置和真空泵，其中，空氣壓縮機與富氧膜裝置的進氣ロ連通，真空泵的進氣端與富氧膜裝置的抽氣ロ連通，真空泵出氣端分兩路輸出，一路通過第一電磁閥和第一氣路接孔，連接汽車發動機的進氣歧管；另一路通過第二電磁閥和第二氣路接孔連接駕駛室儀表臺的富氧進氣管路接頭。
2.如權利要求1所述的高原車載增氧裝置，其特征在于，所述的富氧膜裝置包括ー個設有進氣口和抽氣ロ的密閉箱體，其進氣ロ通過氣體導管與空氣壓縮機相連，抽氣ロ通過氣體導管與真空泵的進氣端相連；箱體內豎立且相互平行設置有多個板式富氧膜組件，每個板式富氧膜組件上側面都通過抽氣接孔與抽氣ロ相連。
3.如權利要求2所述的高原車載增氧裝置，其特征在干，板式富氧膜組件包括ー個中空基板，其兩平面各貼ー層富氧膜，內部形成密閉空間，該中空基板上側面設有兩個抽氣接孔，并聯后通過集氣導管與抽氣接孔相連；密閉空間中由纖維網墊層支撐填充。
專利摘要本實用新型公開了一種高原車載增氧裝置，包括安裝在汽車發動機艙內的空氣壓縮機、富氧膜裝置和真空泵，空氣壓縮機和真空泵直接采用車載電源，前級由空氣壓縮機向富氧膜裝置的進氣口加壓送氣(外界新鮮空氣)，后級由真空泵從富氧膜裝置的出氣口抽氣形成負壓，真空泵出氣端分兩路輸出，既可以對發動機提供富氧氣，提高效率；也可以對司乘人員富氧，預防高原病的發生，提高汽車部隊官兵在高原低氧環境下的作業效能。
文檔編號C01B13/02GK202965896SQ20122058612
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月8日 優先權日2012年11月8日
發明者羅二平, 申廣浩, 魏昕, 吳小明, 謝康寧, 湯池, 郭偉, 劉娟 申請人:中國人民解放軍第四軍醫大學