專利名稱：呼吸訓練裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種呼吸訓練裝置。
背景技術：
潛水員進行潛水時，所呼吸的是儲存在隨身攜帯的密封裝置內的壓縮氣體，該壓縮氣體的密度較大，因而呼吸阻力増大。對 于未受過訓練的潛水員，由于其呼吸系統(tǒng)的胸腹膈肌以及肺臟的彈性回縮カ不能克服高密度氣體的阻力，因而呼氣阻力增加更為明顯，這導致常壓下的被動呼氣不得不轉變?yōu)橹鲃雍魵?。在這種條件下，機體呼吸做功増加，呼吸系統(tǒng)負荷相應增加。目前，超過60米深度的長時間潛水作業(yè)，一般都采取氦氧飽和潛水的方式，需要潛水員在高氣壓環(huán)境下停留幾天至幾十天甚至更長，長時間呼吸高密度的氣體，并要反復多次進行水下作業(yè)，機體呼吸系統(tǒng)一直處于高于常壓環(huán)境的負荷狀態(tài)，對機體呼吸系統(tǒng)對抗負荷的能力要求和呼吸系統(tǒng)的功能要求更高。實踐表明，通過對呼吸系統(tǒng)進行針對性的鍛煉，能夠有效増加呼吸系統(tǒng)做功效率和增強抗負荷能力，增強呼吸系統(tǒng)的整體功能。有鑒于此，實有必要提出ー種呼吸訓練裝置，以滿足上述需求。

實用新型內容本實用新型解決的問題是提出ー種呼吸訓練裝置，通過增加呼吸時的阻力，鍛煉機體呼吸系統(tǒng)，增強呼吸肌及肺臟組織的弾性回縮カ，在進行大深度飽和潛水作業(yè)前，經(jīng)過一定時間的訓練，提高潛水員呼吸系統(tǒng)對抗高氣壓影響的能力，提高飽和潛水作業(yè)能力和效率。為解決上述問題，本實用新型提供ー種呼吸訓練裝置，包括由管道圍合而成的氣密腔，所述氣密腔至少包括具有開ロ的第一支管、作為外界氣體進入所述氣密腔的通道的第二支管及作為呼氣排出通道的第三支管；設置在第二支管內的第一單向閥；設置在第三支管內的第二單向閥。可選地，所述第一單向閥包括設置在第二支管開ロ的第一閥座與設置在第二支管內的第一閥芯；將第一閥芯抵靠在第一閥座上形成氣密封的第一弾性部件。可選地，所述第二單向閥包括設置在第三支管內的第二閥座與第二閥芯，所述第二閥芯比所述第二閥座更接近第三支管的開ロ；將第二閥芯抵靠在第二閥座上形成氣密封的第二弾性部件?？蛇x地，所述第一弾性部件為第一彈簧?？蛇x地，所述第二弾性部件為第二彈簧。[0019]可選地，第二支管內還設置有第一彈簧底座，所述第一彈簧底座相對所述第一閥芯更遠離所述第二支管的開ロ，所述第一彈簧的一端固定在所述第一彈簧底座上，所述第ー彈簧的另一端固定在所述第一閥芯上?？蛇x地，第三支管的開ロ處還設置有第二彈簧底座，所述第二彈簧的一端固定在所述第二彈簧底座上，所述第二彈簧的另一端固定在所述第二閥芯上。可選地，第二支管的內壁上設置有螺紋，所述第一閥座的周邊設置有與所述螺紋匹配的螺紋?？蛇x地，第三支管的內壁上設置有螺紋，所述第二閥座的周邊設置有與所述螺紋匹配的螺紋?？蛇x地，所述第一閥座設置有孔，所述第一閥芯設置有與所述孔匹配的突起。可選地，所述第二閥座設置有孔，所述第二閥芯設置有與所述孔匹配的突起?？蛇x地，還包括呼吸面罩，所述呼吸面罩設置有與所述第一支管的開ロ相連的接□?？蛇x地，所述氣密腔為三通管。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點通過在氣密腔的用于外界氣體進入的第二支管上設置單向閥，在訓練者吸氣時，需要做功打開該單向閥以吸入外界氣體；此夕卜，在用于呼氣排出的第三支管上設置單向閥，在訓練者呼氣時，需要做功打開該單向閥以將氣體排出；如此，經(jīng)過上述訓練，鍛煉了機體呼吸系統(tǒng)，增強呼吸肌及肺臟組織的弾性回縮カ，提高潛水員呼吸系統(tǒng)對抗高氣壓影響的能力，提高飽和潛水作業(yè)能力和效率。

圖I是本發(fā)明實施例提供的呼吸訓練裝置的示意圖；圖2是圖I中的呼吸訓練裝置的立體圖；圖3是圖I中的膜片的平面示意圖；圖4是圖I中的彈簧底座的平面示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
做詳細的說明。由于本實用新型重在解釋原理，因此，未按比例制圖。圖I所示為本實用新型的實施例提供的呼吸訓練裝置，該裝置包括三通管1，所述三通管I具有用于被訓練者吹氣與吸氣流過的第一支管11、用于外界氣體進入的第二支管12及用于呼氣排出的第三支管13 ；設置在第二支管12內的第一單向閥2 ；設置在第三支管13內的第二單向閥3 ；呼吸面罩4，所述呼吸面罩4設置有與所述第一支管11的開ロ相連的接ロ 41?？梢钥闯?，圖I為方便示意，省略了呼吸面罩4與三通管I的第一支管11之間的連接裝置。圖2為圖I中的裝置在使用時的結構示意圖，同時也省略了呼吸面罩4與三通管I的第一支管11之間的連接裝置。[0039]以下結合圖I與圖2，分別介紹上述各部件。首先介紹呼吸面罩4。本實施例中，呼吸面罩4優(yōu)選圖2中的咬嘴式呼吸半面罩。該面罩采用塑料材料，在使用過程中，遮擋訓練者的額頭至下頜的整個面部，通過兩根可調節(jié)松緊和長度的橡膠固定帶42環(huán)繞頭部以固定面罩，周圍與臉部接觸的邊緣采用軟質橡膠材料確保與臉部氣密。面罩4前上方安裝有機玻璃面窗43，面窗43與面罩整體弧度一致，保證視野開闊。咬嘴(未圖示)通過面罩外部的接ロ 41與三通管I連接。接著介紹三通管I。參照圖I所示，該三通管I供訓練者呼氣與吸氣用，因而也稱三通呼吸管，材質優(yōu)選采用硬塑料。結構具體地為在一根直管的中間位置垂直分出ー個支管(第一支管11)，該支管的管ロ通過旋擰連接環(huán)(未圖示)與呼吸面罩4外部的接ロ 41連接并密封(參見圖2所示)，直管兩端分別經(jīng)由單向閥2、3與大氣環(huán)境相通。其中，吸氣分支管(第二支管12)內安裝有僅供吸氣進入的單向閥芯121 (第一閥芯)、閥座122 (第一閥座)、第一彈簧123和彈簧底座124(第一彈簧底座)。呼氣分支管(第三支管13)內安裝有僅供呼氣排出的單向閥芯131 (第二閥芯)、閥座132(第二閥座)、第二彈簧133和彈簧底座(第二彈簧底座)134。此外，吸氣分支管12靠近端ロ處的內壁設置有螺紋，用于通過旋擰的方式固定吸氣分支管12內的單向閥2的閥座122，通過旋擰閥座122調整其距吸·氣分支管12內的彈簧底座124的遠近，調整第一彈簧123的壓縮程度，從而調節(jié)吸氣阻力的大小。其它實施例中，該三通管I也可以替換為由管道圍合而成、具有多于三個支管的其它類型氣密腔，例如設置2個供吸氣進入的第二支管，或2個供呼氣排出的第三支管，以調整訓練的強度。之后，介紹單向閥2、3。該兩個單向閥2、3分別安裝在三通呼吸管I的吸氣分支管12和呼氣分支管13內，由膜片(閥芯121、131)和膜片底座(閥座122、132)組成。參見圖I所示，膜片121、131中心設置錐狀突起1211、1311，膜片底座122、132中心設置孔。其它實施例中，該孔也可以為設置在膜片底座122、132上圍繞其中心的ー圈，甚至也可以不為孔結構，膜片121、131與相應的膜片底座122、132形成貼合在一起可禁止氣體流動，分開可供氣體流動的互相配合的結構即可。本實施例中，膜片121上設置ー些鏤空區(qū)域1212，如圖3所示；膜片131與膜片121結構類似，也可以設置該鏤空區(qū)域。使用時，膜片121、131通過中心的錐狀突起1211、1311嵌入膜片底座122、132中間的小孔內，將膜片121、131固定在膜片底座122、132上，以防止在訓練者吹氣或吸氣過程中，第一彈簧123、第二彈簧133發(fā)生扭動造成膜片121、131扭曲變形。膜片121、131與膜片底座122、132分開時，膜片底座122、132中心的孔與膜片121、131的鏤空區(qū)域形成氣流通道。此外，吸氣分支管12內的單向閥2的膜片底座122周邊帶有與呼吸三通管I的吸氣分支管12內壁吻合的螺紋，通過旋擰的方式將該膜片底座122固定在吸氣分支管12內，并可通過旋擰調節(jié)進入吸氣分支管12內的距離調整第一彈簧123的壓縮程度，實現(xiàn)吸氣阻カ大小的調節(jié)。接著介紹第一彈簧123、第二彈簧133。第一彈簧123、第二彈簧133分別安裝在三通呼吸管I的吸氣分支管12和呼氣分支管13內，固定在吸氣分支管12內的單向閥2的膜片121和彈簧底座124之間或呼氣分支管13內的單向閥3的膜片131和彈簧底座134之間，通過受壓產(chǎn)生吸氣和呼氣阻力。在其它實施例中，該第一彈簧123、第二彈簧133也可以由能實現(xiàn)壓縮拉伸功能的其它彈性部件替代。[0044]再然后介紹彈簧底座124、134。兩者用于支撐和固定第一彈簧123、第二彈簧133，材質優(yōu)選采用硬塑料。呼氣分支管13靠近端ロ處的內壁設置有螺紋，呼氣分支管13內的彈簧底座134周邊帶有與呼氣分支管13內壁吻合的螺紋，通過旋擰的方式將該彈簧底座134固定在呼氣分支管13內，并可通過旋擰調節(jié)進入呼氣分支管13內的距離調整第二彈簧133的壓縮程度，實現(xiàn)呼氣阻カ大小的調節(jié)。彈簧底座124上設置ー些鏤空區(qū)域1241，如圖4所示；彈簧底座134與彈簧底座124結構類似，也可以設置類似的鏤空區(qū)域，以形成氣流通道。以下介紹該呼吸訓練裝置能起到提高訓練者呼吸機能的原理。當使用該裝置的潛水員吸氣吋，呼氣分支管13內的膜片131由于左右氣流存在壓強差，因而被向內拉，抵靠在膜片底座132，即該單向閥3關閉；吸氣分支管12內的膜片121由于左右氣流存在壓強差，因而也被向內拉，與膜片底座122分開，即該單向閥2打開。氣體 經(jīng)由該單向閥2進入，但此時第一彈簧123處于壓縮狀態(tài)，膜片121被第一彈簧123壓住，單向閥2打開時需要克服第一彈簧123的弾力，此時，需要用カ吸氣才能克服弾力；所述吸氣導致的膜片121左右的壓カ差大于該第一彈簧123彈カ時，第一彈簧123收縮，單向閥2打開，氣體通過吸氣分支管12進入咬嘴供潛水員呼吸。當潛水員呼氣時，吸氣分支管12內的膜片121由于左右氣流存在壓強差，因而被向外推，抵靠在膜片底座122,即該單向閥2關閉；呼氣分支管13內的膜片131由于左右氣流存在壓強差，因而也被向外推，與膜片底座122分開，即該單向閥3打開。氣體須經(jīng)呼氣分支管13進入大氣環(huán)境，此時第二彈簧133處于壓縮狀態(tài)，膜片131被第二彈簧133壓住，單向閥3打開時需要克服第二彈簧133的弾力，因此需要潛水員用カ呼氣；所述呼氣導致的膜片131左右的壓カ差大于該第二彈簧133彈カ時，第二彈簧133收縮，單向閥3打開，氣體經(jīng)呼氣分支管13排出。與正常呼吸不同，使用該裝置時，吸氣、呼氣過程中，需要克服第ー彈簧123、第二彈簧133的弾力，潛水員需要用力呼吸，即呼吸系統(tǒng)需要比正常呼吸的情況下增加呼吸做功，從而達到鍛煉呼吸系統(tǒng)的作用。可以看出，潛水員使用該裝置進行呼吸訓練時，通過該裝置増加了吸氣和呼氣阻力，進而增加了呼吸負荷，通過一定時間的訓練，機體呼吸系統(tǒng)特別是呼吸肌功能得到加強，從而提高潛水員在高氣壓環(huán)境呼吸的適應能力，實現(xiàn)增強潛水員呼吸做功能力的功能，提高潛水員執(zhí)行大深度飽和潛水作業(yè)的效率。綜上，與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點在于I、本裝置使用第一彈簧123、第二彈簧133作用于吸氣、呼氣分支管內的膜片121、131的方式，増加單向閥2、3打開的阻力，實現(xiàn)吸氣和呼吸阻力的増加并調整阻力大小，以此達到呼吸系統(tǒng)訓練的目的。2、通過安裝在面罩4內的呼吸咬嘴呼吸，減小呼吸死腔，提高呼吸換氣率。在潛水員使用咬嘴呼吸疲勞時，可不含咬嘴，短時利用面罩4進行呼吸，以降低潛水員疲勞程度。同時，面罩4采用橡膠固定帶42與頭部固定，并且面罩4周圍與臉部相接觸的邊緣采用軟質橡膠材料以保證面罩與面部的氣密。本實用新型雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本實用新型，任何本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內，都可以利用上述掲示的方法和技術內容對本實用新型技術方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本實用新型技術 方案的保護范圍。
權利要求1.一種呼吸訓練裝置，其特征在于，包括 由管道圍合而成的氣密腔，所述氣密腔至少包括具有開口的第一支管、作為外界氣體進入所述氣密腔的通道的第二支管及作為呼氣排出通道的第三支管； 設置在第二支管內的第一單向閥； 設置在第三支管內的第二單向閥。
2.根據(jù)權利要求I所述的呼吸訓練裝置，其特征在于，所述第一單向閥包括 設置在第二支管開口的第一閥座與設置在第二支管內的第一閥芯； 將第一閥芯抵靠在第一閥座上形成氣密封的第一彈性部件，其中，所述第一彈性部件為第一彈簧； 所述第二單向閥包括 設置在第三支管內的第二閥座與第二閥芯，所述第二閥芯比所述第二閥座更接近第三支管的開口； 將第二閥芯抵靠在第二閥座上形成氣密封的第二彈性部件，其中，所 述第二彈性部件為第二彈簧。
3.根據(jù)權利要求2所述的呼吸訓練裝置，其特征在于，第二支管內還設置有第一彈簧底座，所述第一彈簧底座相對所述第一閥芯更遠離所述第二支管的開口，所述第一彈簧的一端固定在所述第一彈簧底座上，所述第一彈簧的另一端固定在所述第一閥芯上。
4.根據(jù)權利要求2所述的呼吸訓練裝置，其特征在于，第三支管的開口處還設置有第二彈簧底座，所述第二彈簧的一端固定在所述第二彈簧底座上，所述第二彈簧的另一端固定在所述第二閥芯上。
5.根據(jù)權利要求2所述的呼吸訓練裝置，其特征在于，第二支管的內壁上設置有螺紋，所述第一閥座的周邊設置有與所述螺紋匹配的螺紋。
6.根據(jù)權利要求2所述的呼吸訓練裝置，其特征在于，第三支管的內壁上設置有螺紋，所述第二閥座的周邊設置有與所述螺紋匹配的螺紋。
7.根據(jù)權利要求2所述的呼吸訓練裝置，其特征在于，所述第一閥座設置有孔，所述第一閥芯設置有與所述孔匹配的突起。
8.根據(jù)權利要求2所述的呼吸訓練裝置，其特征在于，所述第二閥座設置有孔，所述第二閥芯設置有與所述孔匹配的突起。
9.根據(jù)權利要求I所述的呼吸訓練裝置，其特征在于，還包括呼吸面罩，所述呼吸面罩設置有與所述第一支管的開口相連的接口。
10.根據(jù)權利要求I所述的呼吸訓練裝置，其特征在于，所述氣密腔為三通管。
專利摘要一種呼吸訓練裝置，包括由管道圍合而成的氣密腔，所述氣密腔至少包括具有開口的第一支管、作為外界氣體進入所述氣密腔的通道的第二支管及作為呼氣排出通道的第三支管；此外，還包括設置在第二支管內的第一單向閥與設置在第三支管內的第二單向閥。采用本實用新型的呼吸訓練裝置，通過增加呼吸時的阻力，鍛煉機體呼吸系統(tǒng)，增強呼吸肌及肺臟組織的彈性回縮力，在進行大深度飽和潛水作業(yè)前，經(jīng)過一定時間的訓練，提高潛水員呼吸系統(tǒng)對抗高氣壓影響的能力，提高飽和潛水作業(yè)能力和效率。
文檔編號A63B23/18GK202526846SQ20122020123
公開日2012年11月14日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權日2012年4月26日
發(fā)明者付國舉, 馮磊, 廖昌波, 張蒙, 陳杰, 陳銳勇, 顧靖華 申請人:中國人民解放軍海軍醫(yī)學研究所