本技術(shù)涉及健康領(lǐng)域，尤其涉及一種帶儲氣囊的氫氧呼吸系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有研究證明，吸入氫氣會對大腦、支氣管、肺部和肌肉產(chǎn)生積極影響。氫氣滴注通過血液擴(kuò)散，因此可以預(yù)期對全身產(chǎn)生明確的效果。

2、但氫氣作為易燃易爆氣體，存在較大的爆炸危險范圍：具體來說空氣與氫氣的混合氣體中混合比下限4.1％～混合比上限74.2％之間，氧氣與氫氣的混合氣體中混合比下限3％～混合比上限93.3％之間。當(dāng)在該爆炸危險范圍內(nèi)存在著火源的情況下，混合氣體易發(fā)生爆轟、爆燃等安全風(fēng)險。

3、公布號為cn107536685a?的專利文件公開了一種雙循環(huán)系統(tǒng)的富氫細(xì)胞修復(fù)儀，包括熏療養(yǎng)生艙和控制器，其方案在設(shè)備室內(nèi)部設(shè)置氫氣發(fā)生器和富氫水機(jī)，氫氣發(fā)生器通過氫氣管路連通至所述密閉艙室內(nèi)，富氫水機(jī)的富氫水管路的末端還連接有口鼻罩。此方案采用“外蒸內(nèi)吸”的設(shè)計，“外蒸”能夠減少皮膚炎癥損傷和加速皮膚炎癥修復(fù)；“內(nèi)吸”能快速打通代謝系統(tǒng)，對身體亞健康和慢性病有防御治療作用，氫氣具有抗氧化并且還原性很強(qiáng)，有效攻克自由基，幫助細(xì)胞代謝。

4、但是上述方案存在以下問題：1，因氫氣在水中的溶解度很低，導(dǎo)致富氫水中的氫氣含量不高，能夠被人體吸收的氫氣較少，從而其效果非常有限。2，通過氫氣管路直接向密閉艙室內(nèi)充入氫氣，但其沒有限定氫氣的安全濃度，極容易使密閉艙室內(nèi)氫氣含量處于爆炸危險范圍。同時，該方案密閉艙室內(nèi)不僅存在著紅外發(fā)熱板等熱源，還需要考慮用戶衣物易產(chǎn)生靜電等導(dǎo)致密閉艙室內(nèi)氫氣爆轟或爆炸，存在很明顯的安全風(fēng)險。

5、在此基礎(chǔ)上，公布號為cn105163788a?的專利文件公開了高濃度氫氣混合氣體呼吸系統(tǒng)，該方案采用面罩提供高濃度氫氣混合氣體，如氫氣與空氣混合氣體或氫氣和氧氣的混合氣體。但該方案存在以下問題：氫氣及氧氣供給管路上沒有相應(yīng)的儲氣裝置及單向通氣閥門，需額外增加氫氣及氧氣的供給量才能滿足人體每次呼吸的潮氣量。依靠動力泵持續(xù)向口鼻罩內(nèi)泵入氫氣混合氣體，且在人體吸氣階段結(jié)束轉(zhuǎn)為呼氣階段時仍在強(qiáng)制通氣，不符合人體正常呼吸生理特征，給使用者帶來不適；在人體呼氣階段泵送的氫氣混合氣體隨呼氣排出面罩外，并不能被人體所利用，增加了氫氣混合氣體的損耗及相關(guān)設(shè)備的能耗。

6、進(jìn)一步參考公布號為“kr10-2022-0144426a”的韓國發(fā)明專利公開文本中記載的氫氣-氧氣供給裝置，該裝置將電解水產(chǎn)生的氫氣和氧氣分別泵入氫氣儲存單元和氧氣儲存單元中并通過密閉的供氣管路連接到呼吸器供人體吸入，人體呼出的氣體經(jīng)呼吸器排氣部直接排放。該方案存在以下技術(shù)問題：1.該方案雖然增加了儲氣單元，但其供氣方式依然是依靠動力泵壓力供氣，不符合人體正常呼吸生理特征；2.電解水產(chǎn)生的氫氣和氧氣其比例一定是2:1，即66.66%的氫氣33.33%的氧氣，如此高濃度的氫氣及氧氣未作濕度管理，直接輸送至呼吸器供人體吸入，氣體在管路中流動時容易產(chǎn)生靜電，導(dǎo)致瞬燃、爆轟或爆炸，存在一定的安全隱患；3.該方案中電解產(chǎn)生的氫氣與氧氣直接通過密閉管路供人體吸入，依照人體呼吸器官和循環(huán)器官的相關(guān)生理特征，吸入的氫氣仍有90%以上未經(jīng)代謝隨著呼氣排出體外，若人體及設(shè)備周邊1.5米范圍內(nèi)有靜電產(chǎn)生，依然有瞬燃、爆轟或爆炸的風(fēng)險；若使用者處于室內(nèi)，特別是室內(nèi)空間較小時，排出的氫氣容易大量堆積，存在較大的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶儲氣囊的氫氧呼吸系統(tǒng)，該帶儲氣囊的氫氧呼吸系統(tǒng)可使人體更舒適、高效、安全的吸氫，進(jìn)而更多地清除體內(nèi)有害的羥基自由基。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型采用了以下的技術(shù)方案：

3、一種帶儲氣囊的氫氧呼吸系統(tǒng)，包括電解式氫氧發(fā)生器（1）、呼吸組件、密閉艙體（3）及氣體交換系統(tǒng)（4）；其特征在于：

4、所述電解式氫氧發(fā)生器（1）每分鐘的產(chǎn)氣量不低于9l，以滿足人體每分鐘通氣量（6-9l/min），其中氫氣產(chǎn)量不低于6l/min，氧氣產(chǎn)量不低于3l/min，實(shí)現(xiàn)人體每次吸入的是達(dá)到潮氣量的純氫氧氣體（吸入氣體中氫氣濃度在66.66%，氧氣濃度在33.33%）。

5、其中的潮氣量是指平靜呼吸時每次吸入或呼出的氣體容積，一般指呼氣容積。

6、所述呼吸組件包括氫氣進(jìn)氣管（2-1a）、氫氣儲氣囊（2-1b）、氧氣進(jìn)氣管（2-2a）、氧氣儲氣囊（2-2b）及呼吸面罩（2-3）。

7、呼吸組件中氫氣儲氣囊（2-1b）上游通過氫氣進(jìn)氣管（2-1a）通過氫氣加濕器（1-1）與電解式氫氧發(fā)生器（1）的氫氣輸出端相連，用于儲存電解式氫氧發(fā)生器持續(xù)產(chǎn)生的氫氣，下游連接于呼吸面罩（2-3）的氫氣進(jìn)氣口（2-3a）上。呼吸組件中氧氣儲氣囊（2-2b）上游通過氧氣進(jìn)氣管（2-2a）通過氧氣加濕器（1-2）與電解式氫氧發(fā)生器（1）的氧氣輸出端相連，用于儲存電解式氫氧發(fā)生器持續(xù)產(chǎn)生的氧氣，下游連接于呼吸面罩（2-3）的氧氣進(jìn)氣口（2-3b）上。所述呼吸面罩（2-3）上構(gòu)建有氫氣進(jìn)氣口（2-3a）、氧氣進(jìn)氣口（2-3b）和出氣口（2-3c），氫氣進(jìn)氣口（2-3a）和氧氣進(jìn)氣口（2-3b）上分別構(gòu)建有供氣體流入呼吸面罩（2-3）內(nèi)部的氫氣進(jìn)氣口單向膜瓣（2-3a1）及氧氣進(jìn)氣口單向膜瓣（2-3b1），出氣口（2-3c）上設(shè)置有供呼吸面罩（2-3）內(nèi)氣體向外流出的出氣口單向膜瓣（2-3c1）。在人體吸氣階段，進(jìn)氣口單向膜瓣打開，出氣口單向膜瓣關(guān)閉，儲氣囊中儲存的氫氣及氧氣經(jīng)進(jìn)氣口流入呼吸面罩（2-3）；在人體呼氣階段，進(jìn)氣口單向膜瓣關(guān)閉，出氣口單向膜瓣打開，呼氣經(jīng)出氣口（2-3c）流出呼吸面罩（2-3），此時，電解式氫氧發(fā)生器（1）持續(xù)產(chǎn)生的氫氣及氧氣分別流入氫氣儲氣囊（2-1b）和氧氣儲氣囊（2-2b）中供下次的吸氣使用，如此循環(huán)。

8、所述氫氣進(jìn)氣管（2-1a）和氧氣進(jìn)氣管（2-2a）的截面積比例為2∶1；所述氫氣儲氣囊（2-1b）和氧氣儲氣囊（2-2b）的容積比例為2∶1；所述氫氣進(jìn)氣口（2-3a）和氧氣進(jìn)氣口（2-3b）的截面積比例為2∶1，以匹配電解式氫氧發(fā)生器（1）的氫氧產(chǎn)氣比例，確保所有進(jìn)氣管道與儲氣囊內(nèi)為相同壓力，人體每次吸入的氫氣與氧氣比例為2∶1。

9、所述密閉艙體（3）設(shè)置于室內(nèi)，密閉艙體（3）內(nèi)部設(shè)有氫氣濃度監(jiān)測器（3-1）、氧氣濃度監(jiān)測器（3-2）、二氧化碳濃度監(jiān)測器（3-3）、濕度監(jiān)測器（3-4）和溫度監(jiān)測器（3-5）。

10、人體每次呼吸時，吸入的部分氫氣及氧氣未經(jīng)代謝隨二氧化碳等在呼氣時從呼吸面罩（2-3）上的出氣口（2-3c）排入密閉艙體內(nèi)部。

11、所述氣體交換系統(tǒng)（4）設(shè)置于密閉艙體（3）外側(cè)且通過管路與密閉艙體（3）相連。人體每次呼吸時，吸入的部分氫氣及氧氣未經(jīng)代謝隨二氧化碳等在呼氣時排入密閉艙體內(nèi)部。氣體交換系統(tǒng)（4）將室內(nèi)的新鮮空氣通過空氣進(jìn)氣管路（4-1）送入密閉艙體（3）內(nèi)，將人體呼出的帶有氫氣的渾濁氣體從密閉艙體（3）內(nèi)通過空氣出氣管路（4-2）排至室外。通過調(diào)整氣體交換系統(tǒng)（4）的換氣量控制密閉艙體（3）內(nèi)氫氣含量在2%±0.2%之間、氧氣含量在21%-23%之間、二氧化碳濃度≤0.1%，通過調(diào)整空氣進(jìn)氣管路（4-1）上加濕器（4-3）的加濕量控制密閉艙體（3）內(nèi)相對濕度在60%-70%之間，通過調(diào)整室內(nèi)溫度控制密閉艙體（3）內(nèi)溫度在20℃~30℃之間，用于維持密閉艙體（3）內(nèi)安全、舒適、恒定的氫氣沐浴環(huán)境。

12、氣體交換系統(tǒng)（4）通過應(yīng)急供氣管路（4-1）與電解式氫氧發(fā)生器（1）氫氣、氧氣輸出端相連；應(yīng)急供氣管路（4-4）末端連接處設(shè)置有控制應(yīng)急供氣管路（4-4）通斷的閥門。當(dāng)呼吸面罩（2-3）被構(gòu)建為密閉型口鼻罩，當(dāng)電解式氫氧發(fā)生器（1）因故障或其他情況停止供氣時，氣體交換系統(tǒng)（4）啟動應(yīng)急供氣功能，通過應(yīng)急供氣管路（4-4）向呼吸面罩（2-3）供氣；當(dāng)呼吸面罩（2-3）被構(gòu)建為密閉型鼻罩，當(dāng)電解式氫氧發(fā)生器（1）因故障或其他情況停止供氣時，可通過密閉型鼻罩外的口腔呼吸密閉艙體（3）內(nèi)的氣體，無需啟動應(yīng)急供氣功能。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的創(chuàng)新點(diǎn)如下：

14、本實(shí)用新型呼吸組件中的儲氣囊及進(jìn)氣口單向膜瓣結(jié)構(gòu)，可以將人體在呼氣階段電解式氫氧發(fā)生器持續(xù)產(chǎn)生的氫氣及氧氣分別儲存在儲氣囊中，不會隨呼氣排出，解決了現(xiàn)有技術(shù)中依靠動力泵送氣特別是在人體呼氣階段仍強(qiáng)制送氣給使用者帶來的不適感以及氫氣氧氣、電解水和電的浪費(fèi)等問題，更符合人體的正常的呼吸生理特征，實(shí)現(xiàn)了舒適、節(jié)約、高效的吸氫。依照人體呼吸生理，人體正常呼吸過程中吸呼的時間比為1﹕1.5~2，以人體潮氣量為400ml、一次呼吸耗時3秒、吸呼比1﹕2為例，本實(shí)用新型的電解式氫氧發(fā)生器產(chǎn)氣量僅需133.33ml/s，而現(xiàn)有技術(shù)其電解式氫氧發(fā)生器的產(chǎn)氣量需要達(dá)到400ml/s，本技術(shù)所需電解式氫氧發(fā)生器的產(chǎn)氣量僅為現(xiàn)有技術(shù)電解式氫氧發(fā)生器產(chǎn)氣量的33.3%，節(jié)約了三分之二的電解所需的水及電。

15、本實(shí)用新型通過密閉型密閉艙體及氣體交換系統(tǒng)的設(shè)置，避免了人體在吸入氫氧混合氣體后隨呼氣帶出的氫和氧無管控排放所帶來的安全隱患。同時，將人體在呼氣時帶出的氫作為氫源再次利用，為密閉艙體內(nèi)提供一個安全、舒適、恒定的氫氣沐浴環(huán)境，人體可通過皮膚進(jìn)一步吸收氫氣，真正實(shí)現(xiàn)了氫氣的高效利用。

16、本實(shí)用新型通過氫氣進(jìn)氣管路、氧氣進(jìn)氣管路、空氣進(jìn)氣管路上的加濕器將系統(tǒng)中的氣體相對濕度維持在60%-70%之間，確保了系統(tǒng)在20℃-30℃之間時其氣體流動管路及密閉艙體內(nèi)的絕對濕度≥10mg/l，避免了靜電的產(chǎn)生，有效防止氫氣及氧氣在管路、面罩、密閉艙體內(nèi)瞬燃、爆轟或爆炸的危險，實(shí)現(xiàn)了安全、舒適的吸氫。

17、一般來說，常壓下，絕度濕度≥10g/l時，不容易產(chǎn)生靜電，此時相對濕度≥60%；環(huán)境溫度在20-30℃，人體感覺相對較為舒適，溫度高于30℃，濕度大于70%時，人體感覺悶熱，為保證安全舒適的吸氫環(huán)境，固本方案選擇相對濕度在60%-70%，艙內(nèi)溫度在20℃-30℃。本實(shí)用新型通過應(yīng)急供氣管路的設(shè)置，保障了電解式氫氧發(fā)生器因故障或其他情況停止供氣時艙內(nèi)使用者的安全。當(dāng)使用者以密閉型口鼻罩吸入氫氧混合氣體時，若電解式氫氧發(fā)生器因故障或其他情況停止供氣，氣體交換系統(tǒng)立刻啟動應(yīng)急供氣管路向呼吸面罩供氣，避免了使用者窒息的風(fēng)險，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了安全的吸氫。