专利名称：高原车载增氧装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种增氧装置，特别涉及ー种基于富氧膜技术的，可减轻高原低氧低压环境对车和人不利影响的车载增氧装置。
背景技术：
高原地区的大气特点是低压、低氧，随着的海抜高度的増加，空气变得愈来愈稀薄，长期驻守官兵极易患上“高原病”(指高海抜地区的低氧分压环境导致人体缺氧所致的疾病，又称为高山病或高原适应不全)。还有，未来高原边境作战预警时间短，而高原驻军少，要求作战部队在最短时间内，由平原急速进入高原參战，或者高原驻军跃迁到更高的海拔作战，机动距离和海拔跃迁都非常大，此时极易发生急性高原病，造成非战斗减员。高原缺氧不仅对急进高原官兵的生理状况产生很大影响，而且会导致心理应激，战斗力下降。此外，高原行车时，由于海拔和气压的变化，汽车和人一祥，也会不同程度出现“高原反应”。由于高原含氧量低，使得混合气变浓，燃烧不充分，导致发动机动力下降。这种情况在爬坡时尤其明显。据报道，平原地区的汽车到了高原，它的动力性要下降20%-25%。
`[0004]申请号为201110127410.9的中国专利文献公开了ー种“军用高原车载氧气机”，采用“膜法富氧”新技术为车载人员解决高原缺氧问题。但该车载氧气装置的结构限制了其不能满足人车两用的需要。
发明内容本实用新型的目的是提供一种改进的可人车两用的高原车载增氧装置。为达到以上目的，本实用新型是采取如下技术方案予以实现的:—种高原车载增氧装置，其特征在于，包括安装在汽车发动机舱内的空气压缩机、富氧膜装置和真空泵，其中，空气压缩机与富氧膜装置的进气ロ连通，真空泵的进气端与富氧膜装置的抽气ロ连通，真空泵出气端分两路输出，一路通过第一电磁阀和第一气路接孔，连接汽车发动机的进气歧管；另一路通过第二电磁阀和第二气路接孔连接驾驶室仪表台的富氧进气管路接头。上述方案中，所述的富氧膜装置包括ー个设有进气口和抽气ロ的密闭箱体，其进气ロ通过气体导管与空气压缩机相连，抽气ロ通过气体导管与真空泵的进气端相连；箱体内竖立且相互平行设置有多个板式富氧膜组件，每个板式富氧膜组件上侧面都通过抽气接孔与抽气ロ相连。板式富氧膜组件包括ー个中空基板(PVC等轻质非金属材料制成)，其两平面各贴一层富氧膜，内部形成密闭空间，该中空基板上侧面设有两个抽气接孔，并联后通过集气导管与富氧膜装置的抽气孔相连。密闭空间中由纤维网垫层支撑填充。与现有技术相比，本实用新型的优点是，采用增压与负压相结合的方式富氧，前级由空气压缩机向富氧膜装置的进气ロ加压送气(外界新鲜空气)，后级由真空泵从富氧膜装置的出气ロ抽气形成负压，该工作方式可増加富氧膜两侧的压差，提高制氧效率。此外，该车载增氧装置具有体积小、功耗低、免维护、流量大、利于车载携行等优点。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为图1中富氧膜装置的结构示意图图3为图2中的单个板式富氧膜组件的结构图。附图标记:1、空气压缩机；2、富氧I旲装置；3、真空栗；4、5、电磁阀；6、7、气路接孔；
8、9、10、气体导管；11、抽气ロ ；12、进气ロ ；13、板式富氧膜组件；14、集气导管；15、抽气接孔；16、中空基板；17、纤维网垫层；18、富氧膜。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进ー步的详细描述。如图1所示，一种军用高原车载氧气机，包括安装在汽车发动机舱内的空气压缩机1、富氧膜装置2、真空泵3。空气压缩机和真空泵均由车载电源供电。空气压缩机直接与外界空气交换，通过气体导管10与富氧膜装置的进气ロ连通，真空泵的进气端通过气体导管9与富氧膜装置的抽气ロ 11连通，真空泵出气端通过电磁阀4和气路接孔6、电磁阀5和气路接孔7分两路输出。參考图2，富氧膜装置包括一个密闭箱体，设有进气ロ 12和抽气ロ 11，进气ロ通过气体导管10与空气压缩机相连，抽气ロ通过气体导管9与真空泵的进气端相连。箱体内竖立且相互平行设置有多个板式富氧膜组件13，每个板式富氧膜组件上侧面都设置抽气接孔并通过集气导管14与抽气ロ 11相连。可以通过増加板式膜组件的数量，来増加通过富氧膜装置气体的流量(主要是和富氧膜的表面积成正比)。參考图3，板式富氧膜组件包括ー个中空基板16(PVC等轻质非金属材料制成)，其两平面各贴ー层采用高分子聚合物制成的板式富氧膜18 (商用)，内部形成密闭空间，该中空基板上侧面设有两个抽气接孔15，并联后通过集气导管14与抽气接孔15相连，在真空泵的作用下，使富氧膜组件内部产生负压，通过富氧膜提高氧气的通过效率并降低氮气的通过效率，产生氧浓度30%左右的富氧气体。密闭空间中由纤维网垫层17 (医用尼龙弹性支撑网)支撑填充，使整个板式富氧膜组件在外部加压的情况下，气体流过富氧膜18时能够弹性支撑膜材料从而使富氧膜不会破裂。可以通过更换氮氧分离系数a值较大的富氧膜18(譬如:硅橡胶模，悬浮玻璃态TMS — MC膜，ニ水杨こニ亚氨基钴与TMS — MC的复合膜，等)来增加富氧气的浓度(30%-40%)。该装置的工作原理是，高原行车时，空气压缩机和真空泵由车载电源供电开始エ作，空气压缩机将外界的“新鮮”空气压入富氧膜装置，在其内部形成正压；同吋，富氧膜装置内部的板式富氧膜组件经集气导管并联，接到抽气ロ由真空泵抽气，在板式富氧膜组件内就会产生负压。这样，在富氧膜内外两侧就会形成压カ差，富氧膜装置内源源不断的新鮮空气在压力差的驱使下，高压侧空气经过富氧膜“溶解-滲透-解析”的过程，由于空气中各组分通过富氧膜的速率不同。空气中主要是氧气和氮气，富氧膜对氧气的通过速率要大于氮气，在低压侧就会得到高浓度的富氧空气，再经过真空泵输出两路富氧气。一路富氧气可以与空气混合经进气歧管供给汽车发动机(提高气缸进气的氧浓度，増加高原行车时发动机的工作效率)，另一路富氧气由管路连接到驾驶室仪表台的富氧进气管路接头，既可以向乘客舱内的弥散供氧，司乘人员也可以从富氧进气管路接头连接多个面罩吸氧。两路富氧气管路上均接有电磁阀，在仪表台上可以分别进行“通/断”的控制。驾乘室的门窗结构无需改动，门窗关闭行车不影响制氧效果。通过一系列的实验研究证明，该装置在高海拔环境下可显著提高人体的血氧饱和度，降低心率，提高作业效率。在海拔5000米，通过增加富氧气的流量，混合空气后给发动机供气，能显著提升输出功率。对于大兵团的部队在高原环境下应急军事行动，具有特别的使用效果，切实保障高原汽车部队的环境适应能力和战斗力。
权利要求1.ー种高原车载增氧装置，其特征在于，包括安装在汽车发动机舱内的空气压缩机、富氧膜装置和真空泵，其中，空气压缩机与富氧膜装置的进气ロ连通，真空泵的进气端与富氧膜装置的抽气ロ连通，真空泵出气端分两路输出，一路通过第一电磁阀和第一气路接孔，连接汽车发动机的进气歧管；另一路通过第二电磁阀和第二气路接孔连接驾驶室仪表台的富氧进气管路接头。
2.如权利要求1所述的高原车载增氧装置，其特征在于，所述的富氧膜装置包括ー个设有进气口和抽气ロ的密闭箱体，其进气ロ通过气体导管与空气压缩机相连，抽气ロ通过气体导管与真空泵的进气端相连；箱体内竖立且相互平行设置有多个板式富氧膜组件，每个板式富氧膜组件上侧面都通过抽气接孔与抽气ロ相连。
3.如权利要求2所述的高原车载增氧装置，其特征在干，板式富氧膜组件包括ー个中空基板，其两平面各贴ー层富氧膜，内部形成密闭空间，该中空基板上侧面设有两个抽气接孔，并联后通过集气导管与抽气接孔相连；密闭空间中由纤维网垫层支撑填充。
专利摘要本实用新型公开了一种高原车载增氧装置，包括安装在汽车发动机舱内的空气压缩机、富氧膜装置和真空泵，空气压缩机和真空泵直接采用车载电源，前级由空气压缩机向富氧膜装置的进气口加压送气(外界新鲜空气)，后级由真空泵从富氧膜装置的出气口抽气形成负压，真空泵出气端分两路输出，既可以对发动机提供富氧气，提高效率；也可以对司乘人员富氧，预防高原病的发生，提高汽车部队官兵在高原低氧环境下的作业效能。
文档编号C01B13/02GK202965896SQ20122058612
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月8日 优先权日2012年11月8日
发明者罗二平, 申广浩, 魏昕, 吴小明, 谢康宁, 汤池, 郭伟, 刘娟 申请人:中国人民解放军第四军医大学