[发明专利]一种仿生鱼鳃式水下呼吸设备

权利要求书

1.一种仿生鱼鳃式水下呼吸设备，其特征在于，包括呼吸器、二氧化碳过滤装置、氧气制备装置、气体混合装置及空气储气瓶，所述呼吸器、二氧化碳过滤装置、气体混合装置和空气储气瓶通过气体输送管路首尾相连组成一个气体回路，所述氧气制备装置与气体混合装置相连并为气体混合装置供给氧气，所述气体混合装置与空气储气瓶之间的气体输送管路上还设置有空气压缩机，该空气压缩机用于压缩来自气体混合装置的混合气体并将压缩后的气体输送至空气储气瓶，所述二氧化碳过滤装置上或者二氧化碳过滤装置与气体混合装置之间的气体输送管路上设置有用于检测氧气浓度的氧气浓度传感器，所述呼吸设备还包括控制系统，控制系统用于控制空气压缩机对混合气体的压缩量并根据氧气浓度传感器传输来的氧气浓度信号控制所述氧气制备装置的制氧量和氧气制备装置向气体混合装置的输氧量；

所述氧气制备装置通过氧气输送管路与气体混合装置相连，氧气输送管路上设置有储氧瓶和氧气阀，储氧瓶的进气口与氧气制备装置的出气口相连通，储氧瓶的出气口连通氧气阀的进气口，氧气阀的出气口连通气体混合装置；所述控制系统包括第一微处理器和第二微处理器，所述第一微处理器用于控制氧气制备装置的制氧量，第二微处理器用于通过控制氧气阀实现对输氧量的控制；

所述氧气制备装置与储氧瓶之间的氧气输送管路上还设置有微型空气压缩机；

所述氧气制备装置包括吸水泵、海水容置腔和氧气收集腔，吸水泵设置在海水容置腔的进水口处，吸水泵与第一微处理器相连，海水容置腔的大部分腔体位于氧气收集腔内，海水容置腔位于氧气收集腔内的部分的腔壁上设置有用于溶解并吸附海水中的氧气的复合物聚合膜，且复合物聚合膜的外侧设置有弱电流层，吸附了氧气的复合物聚合膜受到弱电流层的弱电流将氧气释放到氧气收集腔内，氧气收集腔的出气口与所述储氧瓶相连通。

2.根据权利要求1所述的一种仿生鱼鳃式水下呼吸设备，其特征在于，所述复合物聚合膜为聚乙烯醇包埋血红蛋白的聚合物膜，其以聚乙烯醇为载体材料固定血红蛋白，血红蛋白从海水中吸附氧气。

3.根据权利要求1所述的一种仿生鱼鳃式水下呼吸设备，其特征在于，所述空气储气瓶的出气口处设置有压力调节阀，所述呼吸设备还包括压强传感器、压力表及与所述压力调节阀相连的压力调节器，压强传感器用于检测海水中、所述回路中及空气储气瓶内的压强，并将检测到的压强传输至压力表进行实时显示，潜水者根据压力表上的实时压强值通过手动调整压力调节器调节压力调节阀获得所需的气体压强。

4.根据权利要求3所述的一种仿生鱼鳃式水下呼吸设备，其特征在于，所述控制系统包括第三微处理器，第三微处理器用于接收来自压强传感器的信号并根据该信号控制空气压缩机的压缩量。

5.根据权利要求1所述的一种仿生鱼鳃式水下呼吸设备，其特征在于，所述呼吸设备还包括配电箱。

6.根据权利要求1所述的一种仿生鱼鳃式水下呼吸设备，其特征在于，所述二氧化碳过滤装置中盛有用于过滤二氧化碳的过滤物。

7.根据权利要求6所述的一种仿生鱼鳃式水下呼吸设备，其特征在于，所述过滤物为钠石灰。