本技術(shù)涉及健康領(lǐng)域，尤其涉及一種帶儲(chǔ)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(huì)對(duì)大腦、支氣管、肺部和肌肉產(chǎn)生積極影響。氫氣滴注通過(guò)血液擴(kuò)散，因此可以預(yù)期對(duì)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(xiǎn)范圍：具體來(lái)說(shuō)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(xiǎn)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(xiǎn)。

3、公布號(hào)為cn107536685a?的專(zhuān)利文件公開(kāi)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(guò)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(jì)，“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(duì)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(wèn)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(guò)氫氣管路直接向密閉艙室內(nèi)充入氫氣，但其沒(méi)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(xiǎn)范圍。同時(shí)，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(hù)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(xiǎn)。

5、在此基礎(chǔ)上，公布號(hào)為cn105163788a?的專(zhuān)利文件公開(kāi)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(wèn)題：氫氣及氧氣供給管路上沒(méi)有相應(yīng)的儲(chǔ)氣裝置及單向通氣閥門(mén)，需額外增加氫氣及氧氣的供給量才能滿(mǎn)足人體每次呼吸的潮氣量。依靠動(dòng)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(shí)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(lái)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(hào)為“kr10-2022-0144426a”的韓國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)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(chǔ)存單元和氧氣儲(chǔ)存單元中并通過(guò)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(wèn)題：1.該方案雖然增加了儲(chǔ)氣單元，但其供氣方式依然是依靠動(dòng)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(dòng)時(shí)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(guò)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(xiǎn)；若使用者處于室內(nèi)，特別是室內(nèi)空間較小時(shí)，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(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶儲(chǔ)氣囊的氫氧呼吸系統(tǒng)，該帶儲(chǔ)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(chǔ)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(mǎn)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(shí)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(chǔ)氣囊（2-1b）、氧氣進(jìn)氣管（2-2a）、氧氣儲(chǔ)氣囊（2-2b）及呼吸面罩（2-3）。

7、呼吸組件中氫氣儲(chǔ)氣囊（2-1b）上游通過(guò)氫氣進(jìn)氣管（2-1a）通過(guò)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(chǔ)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(chǔ)氣囊（2-2b）上游通過(guò)氧氣進(jìn)氣管（2-2a）通過(guò)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(chǔ)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(kāi)，出氣口單向膜瓣關(guān)閉，儲(chǔ)氣囊中儲(chǔ)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(kāi)，呼氣經(jīng)出氣口（2-3c）流出呼吸面罩（2-3），此時(shí)，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(chǔ)氣囊（2-1b）和氧氣儲(chǔ)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(chǔ)氣囊（2-1b）和氧氣儲(chǔ)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(chǔ)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(cè)器（3-1）、氧氣濃度監(jiān)測(cè)器（3-2）、二氧化碳濃度監(jiān)測(cè)器（3-3）、濕度監(jiān)測(cè)器（3-4）和溫度監(jiān)測(cè)器（3-5）。

10、人體每次呼吸時(shí)，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(shí)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(guò)管路與密閉艙體（3）相連。人體每次呼吸時(shí)，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(shí)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(guò)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(guò)空氣出氣管路（4-2）排至室外。通過(guò)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(guò)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(duì)濕度在60%-70%之間，通過(guò)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(guò)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(mén)。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(shí)，氣體交換系統(tǒng)（4）啟動(dòng)應(yīng)急供氣功能，通過(guò)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(shí)，可通過(guò)密閉型鼻罩外的口腔呼吸密閉艙體（3）內(nèi)的氣體，無(wú)需啟動(dòng)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(chǔ)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(chǔ)存在儲(chǔ)氣囊中，不會(huì)隨呼氣排出，解決了現(xiàn)有技術(shù)中依靠動(dòng)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(lái)的不適感以及氫氣氧氣、電解水和電的浪費(fèi)等問(wèn)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(guò)程中吸呼的時(shí)間比為1﹕1.5~2，以人體潮氣量為400ml、一次呼吸耗時(shí)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?jī)H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?jī)H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(guò)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(wú)管控排放所帶來(lái)的安全隱患。同時(shí)，將人體在呼氣時(shí)帶出的氫作為氫源再次利用，為密閉艙體內(nèi)提供一個(gè)安全、舒適、恒定的氫氣沐浴環(huán)境，人體可通過(guò)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(guò)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(duì)濕度維持在60%-70%之間，確保了系統(tǒng)在20℃-30℃之間時(shí)其氣體流動(dòng)管路及密閉艙體內(nèi)的絕對(duì)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(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了安全、舒適的吸氫。

17、一般來(lái)說(shuō)，常壓下，絕度濕度≥10g/l時(shí)，不容易產(chǎn)生靜電，此時(shí)相對(duì)濕度≥60%；環(huán)境溫度在20-30℃，人體感覺(jué)相對(duì)較為舒適，溫度高于30℃，濕度大于70%時(shí)，人體感覺(jué)悶熱，為保證安全舒適的吸氫環(huán)境，固本方案選擇相對(duì)濕度在60%-70%，艙內(nèi)溫度在20℃-30℃。本實(shí)用新型通過(guò)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(shí)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(shí)，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(dòng)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(xiǎn)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了安全的吸氫。