CN101647613A - 能供氧和过滤有害空气的多功能救援安全帽 - Google Patents

Abstract

一种能供氧和过滤有害空气的多功能救援安全帽，前部装有照明灯的帽体有封闭内腔；帽体的固定座上装有高压氧气储存器，该高压氧气储存器一端有带单向阀的充气嘴而另一端有减压与截止阀，帽体的封闭内腔经减压与截止阀同高压氧气储存器的储气腔连通；帽体上有一个呼吸器放置盒，盒腔有同封闭内腔连通的输氧管连接咀，盒内置有鼻塞式呼气器和鼻塞式吸气器、软管，软管两端分别与鼻塞式吸气器和输氧管连接咀连接；鼻塞式呼气器有可调节为常闭的单向阀，鼻塞式吸气器有可调节为常开的单向阀。它有安全帽的功能，还能提供应急照明和自动给氧与过滤有害空气，适于毒气、火灾、水下搜救等抢险救灾及应对危害公共安全的突发事件中使用。

Description

能供氧和过滤有害空气的多功能救援安全帽

技术领域

本发明涉及一种安全帽，进一步是指具有自动给氧和能供氧和过滤有害空气的救援安全帽，为一种头戴式多用途安全保障装置。

背景技术

施工现场或矿井下使用的现有安全帽仅有减缓上方坠物打击所造成伤害的作用，其功能的单一，即只是延续着一种古头盔功能。实际上，在需要使用安全帽的工作场地或其它环境中，总是存在诸多不安全的因素与隐患，而空中物体坠落产生的伤害充其量只是其中的一种。虽然伤害性的安全事故并不是随时发生，但时刻具备安全保障能力却是应该充分考虑的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，提出一种能供氧和过滤有害空气的多功能救援安全帽，它不仅具有传统安全帽的功能，还能提供应急照明和自动给氧与过滤有害空气，适于毒气、火灾、水下搜救等抢险救灾及应对危害公共安全的突发事件中使用。

本发明的技术方案是，所述能供氧和过滤有害空气的多功能救援安全帽有由外帽体和内帽胎组成整体的帽体且该帽体有封闭内腔，所述帽体前部装有照明灯具，其结构特点是，该照明灯具的灯泡经开关同帽体中带盒盖的电池盒内的电池连接；帽体的固定座上装有高压氧气储存器，该高压氧气储存器的一端设有带单向阀的充气嘴而另一端设有减压与截止阀，帽体的封闭内腔经所述减压与截止阀同高压氧气储存器的储气腔连通；帽体上还设有一个带封闭盖的呼吸器放置盒，盒腔内设有同帽体封闭内腔连通的输氧管连接咀，呼吸器放置盒内置有鼻塞式呼气器和鼻塞式吸气器、导气软管，导气软管的一端与鼻塞式吸气器的进气端连接而另一端用以同输氧管连接咀连接；所述鼻塞式呼气器设有呼气时打开且还可调节为常闭的单向阀，鼻塞式吸气器设有吸气时打开且还可调节为常开的单向阀。

以下结合附图对本发明做出进一步说明。

参见图1和图2，所述能供氧和过滤有害空气的多功能救援安全帽有由外帽体1和内帽胎2组成整体的帽体3且该帽体有封闭内腔4，所述帽体3前部装有照明灯具5，其结构特点是，该照明灯具5的灯泡经开关同帽体3中带盒盖6的电池盒7内的电池8连接；帽体3的固定座9上装有高压氧气储存器10，该高压氧气储存器10的一端设有带单向阀的充气嘴11而另一端设有减压与截止阀12，帽体3的封闭内腔4经所述减压与截止阀12同高压氧气储存器10的储气腔13连通；帽体3上还设有一个带封闭盖14的呼吸器放置盒15，盒腔内设有同帽体封闭内腔4连通的输氧管连接咀16，呼吸器放置盒15内置有鼻塞式呼气器17和鼻塞式吸气器18、导气软管，导气软管的一端与鼻塞式吸气器18的进气端连接而另一端用以同输氧管连接咀16连接；参见图6至图9，所述鼻塞式呼气器17设有呼气时打开且还可调节为常闭的单向阀，鼻塞式吸气器18设有吸气时打开且还可调节为常开的单向阀。

参见图1，还可在帽体3上设置测量高压氧气储存器10中气体压力的气压表19，以指示工作压力，提供及时充气参数。

本发明的技术原理和使用方法是，参见图1和图2，帽体3的结构可使其具有传统安全帽的功能；帽体3上的照明灯具5可提供应急照明；参见图2和图3，当要向高压氧气储存器10中充入高压氧气时，将外部供氧管连接至高压氧气储存器10左端带单向阀的充气嘴11，压力氧气推开充气嘴11的单向阀后向储气腔13充入高压氧气，停止充气时所述单向阀自动关闭；打开高压氧气储存器10右端的减压与截止阀12，储气腔13中的高压氧气经该阀减压后进入帽体3的封闭内腔4，关闭该减压与截止阀12则停止向封闭内腔4供氧。本发明的供氧和过滤有害空气的过程说明如下：

(1)增加人体呼吸氧气：将鼻塞式吸气器18放入一侧鼻孔中，导气软管的两端分别连接该鼻塞式吸气器18的进气端和输氧管连接咀16；打开减压与截止阀12向帽体3的封闭内腔4供氧；吸气时鼻塞式吸气器18中的单向阀在气压作用下被打开，实现吸入氧气，另一鼻孔直接从空气中吸入空气；呼气时，所述单向阀自动关闭而阻断气体通路，呼出气体只能从另一鼻孔排向空气中。

(2)增加人体呼吸氧气(适于毒气、火灾、水下搜救时使用)：

a.短暂供氧：在两个鼻孔分别塞入鼻塞式吸气器18和鼻塞式呼气器17，打开减压与截止阀12向帽体3的封闭内腔4供氧；吸气和呼气时，所述鼻塞式吸气器18的连接与工作过程与上述“增加人体呼吸氧气”的过程相同。对于鼻塞式呼气器17，吸气时，其中的单向阀关闭而只能另一侧鼻孔吸气；呼气时，其中的单向阀打开，可通过它将气体排出体外。该供氧方式为一侧鼻孔吸气，另一侧鼻口呼气。

b.延时供氧：将所述鼻塞式呼气器17中的单向阀设置为常闭位置，鼻塞式吸气器18的单向阀设置为常开位置，导气软管的两端分别连接该鼻塞式吸气器18的进气端和输氧管连接咀16；打开减压与截止阀12向帽体3的封闭内腔4供氧，在两个鼻孔分别塞入鼻塞式吸气器18和鼻塞式呼气器17。吸气时，因鼻塞式吸气器18的单向阀为常开，可直接吸入氧气，而另一鼻孔中的鼻塞式呼气器17为常闭，不参与吸气、呼气过程。呼气时，鼻腔送出的正压气体先期会依次通过鼻塞式吸气器18、导气软管、输氧管连接咀16直接进入帽体3的封闭内腔4，将呼出气体与封闭内腔4中的低压氧气同时压缩，压力增加会使减压与截止阀12关闭；几次进行重复呼吸后，封闭内腔4中氧气含量降低，二氧化碳含量增高；呼吸感觉不适时会转换为张口呼气。这种呼吸法可以将相同储存量的氧气的使用时间成倍增加。

医学试验表明，人体每次呼吸空气量在500毫升左右，常规呼吸次数为15-20次/分，而消耗的氧含量在5％左右，所以实际氧消耗量约为25毫升/次呼吸。人的呼吸具有相当强的自我调节能力。同时纯氧吸入时间过长会引起氧中毒。在有氧补充情况下，人体排出气体对自身于一定时间内不会造成影响，反刍呼吸法在水下捕捞中采用浮管呼吸就是一个典型的应用例。所以本发明采用短暂供氧与延时供氧两种供氧方式，根据使用时间与使用者喜欢方式选用。帽体3的封闭内腔4的容积可设计为大于或等于人每次呼吸空气量，即500毫升。

(3)洁净与过滤供呼吸的空气：将鼻塞式吸气器18连接导气软管一端，导气软管的另一端放入衣服口袋中，鼻塞式吸气器18和鼻塞式呼气器17分别置于两鼻孔中；吸气时，鼻塞式吸气器18的单向阀打开，空气经过衣服过滤后进入鼻腔，另一鼻孔中的鼻塞式呼气器17的单向阀关闭，不能吸入空气；呼气时，鼻塞式吸气器18的单向阀关闭而鼻塞式呼气器17的单向阀打开，由后者呼气(要长时间过滤空气是，需另配空气过滤器)。

由以上可知，本发明为一种能供氧和过滤有害空气的多功能救援安全帽，它不仅具有传统安全帽的功能，还能提供应急照明和自动给氧与过滤有害空气，适于毒气、火灾、水下搜救等抢险救灾及应对危害公共安全的突发事件中使用。

附图说明

图1是本发明一种实施例的主视结构示意图；

图2是图1中A-A向剖视结构示意图；

图3是图1中高压氧气储存器的放大结构示意图；

图4是图3中高压氧气储存器左端带单向阀的充气嘴的放大结构示意图；

图5是图3中高压氧气储存器右端的减压与截止阀的放大结构示意图；

图6是鼻塞式呼气器的一种实施例外形结构示意图；

图7是图6中B-B向剖视结构示意图；

图8是鼻塞式吸气器的一种实施例外形结构示意图；

图9是图8中C-C向剖视结构示意图。

在图中：

1-外帽体，                2-内帽胎，               3-帽体，

4-封闭内腔，              5-照明灯具，             6-盒盖，

7-电池盒，                8-电池，                 9-固定座，

10-高压氧气储存器，       11-带单向阀的充气嘴，

12-减压与截止阀，         13-储气腔，              14-封闭盖

15-吸器放置盒，           16-输氧管连接咀，        17-鼻塞式呼气器，

18-鼻塞式吸气器，         19-气压表，              20-连接咀，

21-充气接嘴，             22-限位体，              23-复位弹簧，

24-阀杆，                 25-盖帽，                26-阀腔，

27-阀体，                 28-氧气输出口，          29-平衡进气口，

30-碟形隔膜，             31-弹簧座，              32-手轮轴座，

33-内侧弹簧，             34-阀针，                35-外侧弹簧，

36-手轮，                 37-手轮轴，              38-呼气器本体，

39-通道，                 40-膜片，                41-进气端口，

42-限位台阶，         43-出气端口，        44-复位弹簧，

45-开关螺栓，         46-吸气器本体，      47-通道，

48-支承台阶，         49-空心小球，        50-内栅片，

51-外栅片。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明所述能供氧和过滤有害空气的多功能救援安全帽有由外帽体1和内帽胎2组成整体的帽体3且该帽体有封闭内腔4，所述帽体3前部装有照明灯具5，该照明灯具5的灯泡经开关同帽体3中带盒盖6的电池盒7内的电池8连接；帽体3的固定座9上装有高压氧气储存器10，该高压氧气储存器10的一端设有带单向阀的充气嘴11而另一端设有减压与截止阀12，帽体3的封闭内腔4经所述减压与截止阀12同高压氧气储存器10的储气腔13连通；帽体3上还设有一个带封闭盖14的呼吸器放置盒15，盒腔内设有同帽体封闭内腔4连通的输氧管连接咀16，呼吸器放置盒15内置有鼻塞式呼气器17和鼻塞式吸气器18、导气软管，导气软管的一端与鼻塞式吸气器18的进气端连接而另一端用以同输氧管连接咀16连接；参见图6至图9，所述鼻塞式呼气器17设有呼气时打开且还可调节为常闭的单向阀，鼻塞式吸气器18设有吸气时打开且还可调节为常开的单向阀。

参见图1，在帽体3上设置测量高压氧气储存器10中气体压力的气压表19，以指示工作压力，提供及时充气参数；该气压表19的导气管同高压氧气储存器10一侧的连接咀20连接(参见图4)。

所述高压氧气储存器10一端带单向阀的充气嘴11中的单向阀可采用已有技术结构，如汽车轮胎或自行车轮胎的充气嘴的自闭阀结构，也可采用图4所示结构；由图4可知，该单向阀于高压氧气储存器10的筒体一端开有一锥形阀孔且该锥形阀孔孔径较大一端位于所述储气腔13一侧，锥形阀孔外侧设有充气接嘴21，阀杆24的相应锥形体底端位于所述锥形阀孔中而其杆体位于充气接嘴21内，在杆体前端的限位体22与筒体外端面之间设有复位弹簧23；还可在所述充气接嘴21上设置盖帽25。

所述高压氧气储存器10另一端的减压与截止阀12可采用已有技术结构，也可采用图3和图5所示结构；由图5可知，所述减压与截止阀12的一种已有技术结构是，所述高压氧气储存器10的端部设有带阀腔26的阀体27，阀体底部开有连通储气腔13与阀腔26的锥形中孔，阀体27一侧开有氧气输出口28和平衡进气口29，所述氧气输出口28和平衡进气口29之间设有将阀腔26分隔为互不透气的两部分的碟形隔膜30，阀针34的锥形前端位于所述锥形中孔中而其后端同碟形隔膜30相连，在碟形隔膜30的外侧设有装在阀体27上的弹簧座31和将阀腔26封闭的手轮轴座32，所述阀体底部与碟形隔膜30之间装有套在阀针34上的内侧弹簧33，弹簧座31与碟形隔膜30之间装有外侧弹簧35，外端装有手轮36的手轮轴37装在所述手轮轴座32的轴孔中并与该手轮轴座32以螺纹连接，手轮轴37的内端位于碟形隔膜30上。旋转手轮36带动手轮轴37转动，可使阀针34产生轴向移动而封闭连通储气腔13与阀腔26的锥形中孔或使之开启，即实现截止阀的功能；当该截止阀机构为开启状态时，经氧气输出口28和平衡进气口29送出或进入碟形隔膜30两侧阀腔的气体所产生的压力差决定了碟形隔膜30的位置，也就是阀针34相对于锥形中孔的开度，即实现了减压功能。通过手轮36调节阀针34相对于锥形中孔的开度，还可由此控制高压氧气释放量，方便高海拔稀氧地区补充量的控制。

所述鼻塞式呼气器17中呼气时打开且可调节为常闭的单向阀可采用已有技术结构，也可采用图6和图7所示结构；由图6和图7可知，该鼻塞式呼气器17的呼气器本体38的通道39中设有可隔断该通道的膜片40，该膜片40于通道39靠近进气端口41一侧设有膜片限位台阶42，膜片40另一侧与通道39出气端口43之间装有复位弹簧44；在呼气器本体38的出气端口43用螺纹连接有一个可将所述膜片40压置在膜片限位台阶42上的开关螺栓45。当膜片40被开关螺栓45顶压在膜片限位台阶42上时，该膜片40就阻断了通道39，即将单向阀调节为常闭状态。通常状态下，如图7所示，由进气端口41进入通道39的气体作用在膜片40上，使膜片40克服复位弹簧44的弹性力而产生下移而脱离膜片限位台阶42，通道39为开通状态；在无气体进入通道39或气体从出气端口43进入通道39时，在复位弹簧44的弹性力和气体压力做用下，膜片40压在膜片限位台阶42上，阻断了通道39，实现了单向阀的功能。

所述鼻塞式吸气器18中吸气时打开且可调节为常开的单向阀可采用已有技术结构，也可采用图8和图9所示结构；由图8和图9可知，该鼻塞式吸气器18的吸气器本体46的通道47中设有可隔断该通道的空心小球49，该空心小球49置于支承台阶48和内栅片50之间，吸气器本体46的出气端口设有外栅片51。吸气时，气流将空心小球49托起而脱离支承台阶48，气流可通过通道47；反之，反向气压将空心小球49压在支承台阶48，由此阻断了通道47，实现了单向阀的功能；当把空心小球49推至内栅片50与外栅片51之间并使之位于该处不动时，就使通道47处于常开状态，即实现了调节为常开的将单向阀调节为常开状态。

本发明上述装置作为一种多用途的安全保障装置，可以应用于高海拔稀氧地区补充氧气，也应用于毒气、火灾、水下搜救以及作为空气洁净与过滤；还可以应用于部队，特别是抢险救灾与消防人员和公安、交警、保安巡逻应付突发事件。

Claims (7)

1、一种能供氧和过滤有害空气的多功能救援安全帽，有由外帽体(1)和内帽胎(2)组成整体的帽体(3)且该帽体有封闭内腔(4)，所述帽体(3)前部装有照明灯具(5)，其特征是，该照明灯具(5)的灯泡经开关同帽体(3)中带盒盖(6)的电池盒(7)内的电池(8)连接；帽体(3)的固定座(9)上装有高压氧气储存器(10)，该高压氧气储存器(10)的一端设有带单向阀的充气嘴(11)而另一端设有减压与截止阀(12)，帽体(3)的封闭内腔(4)经所述减压与截止阀(12)同高压氧气储存器(10)的储气腔(13)连通；帽体(3)上还设有一个带封闭盖(14)的呼吸器放置盒(15)，盒腔内设有同帽体封闭内腔(4)连通的输氧管连接咀(16)，呼吸器放置盒(15)内置有鼻塞式呼气器(17)和鼻塞式吸气器(18)、导气软管，导气软管的一端与鼻塞式吸气器(18)的进气端连接而另一端用以同输氧管连接咀(16)连接；所述鼻塞式呼气器(17)设有呼气时打开且还可调节为常闭的单向阀，鼻塞式吸气器(18)设有吸气时打开且还可调节为常开的单向阀。

2、根据权利要求1所述能供氧和过滤有害空气的多功能救援安全帽，其特征是，在帽体(3)上设有测量高压氧气储存器(10)中气体压力的气压表(19)。

3、根据权利要求1所述能供氧和过滤有害空气的多功能救援安全帽，其特征是，所述高压氧气储存器(10)一端带单向阀的充气嘴(11)中的单向阀的结构是，于高压氧气储存器(10)的筒体一端开有一锥形阀孔且该锥形阀孔孔径较大一端位于所述储气腔(13)一侧，锥形阀孔外侧设有充气接嘴(21)，阀杆(24)的相应锥形体底端位于所述锥形阀孔中而其杆体位于充气接嘴(21)内，在杆体前端的限位体(22)与筒体外端面之间设有复位弹簧(23)。

4、根据权利要求3所述能供氧和过滤有害空气的多功能救援安全帽，其特征是，在所述充气接嘴(21)上设置盖帽(25)。

5、根据权利要求1所述能供氧和过滤有害空气的多功能救援安全帽，其特征是，所述高压氧气储存器(10)另一端的减压与截止阀(12)的结构为，所述高压氧气储存器(10)的端部设有带阀腔(26)的阀体(27)，阀体底部开有连通储气腔(13)与阀腔(26)的锥形中孔，阀体(27)一侧开有氧气输出口(28)和平衡进气口(29)，所述氧气输出口(28)和平衡进气口(29)之间设有将阀腔(26)分隔为互不透气的两部分的碟形隔膜(30)，阀针(34)的锥形前端位于所述锥形中孔中而其后端同碟形隔膜(30)相连，在碟形隔膜(30)的外侧设有装在阀体(27)上的弹簧座(31)和将阀腔(26)封闭的手轮轴座(32)，所述阀体底部与碟形隔膜(30)之间装有套在阀针(34)上的内侧弹簧(33)，弹簧座(31)与碟形隔膜(30)之间装有外侧弹簧(35)，外端装有手轮(36)的手轮轴(37)装在所述手轮轴座(32)的轴孔中并与该手轮轴座(32)以螺纹连接，手轮轴(37)的内端位于碟形隔膜(30)上。

6、根据权利要求1所述能供氧和过滤有害空气的多功能救援安全帽，其特征是，所述鼻塞式呼气器(17)中呼气时打开且还可调节为常闭的单向阀的结构为，呼气器本体(38)的通道(39)中设有可隔断该通道的膜片(40)，该膜片(40)于通道(39)靠近进气端口(41)一侧设有膜片限位台阶(42)，膜片(40)另一侧与通道(39)出气端口(43)之间装有复位弹簧(44)；在呼气器本体(38)的出气端口(43)用螺纹连接有一个可将所述膜片(40)压置在膜片限位台阶(42)上的开关螺栓(45)。

7、根据权利要求1所述能供氧和过滤有害空气的多功能救援安全帽，其特征是，所述鼻塞式吸气器(18)中吸气时打开且还可调节为常开的单向阀的结构为，吸气器本体(46)的通道(47)中设有可隔断该通道的空心小球(49)，该空心小球(49)置于支承台阶(48)和内栅片(50)之间，吸气器本体46的出气端口设有外栅片(51)。

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