CN103933679A - 正压空气净化呼吸器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种正压空气净化呼吸器，包括佩戴于面部的面罩以及用于提供净化空气的主机，所述面罩与主机利用主气道连接；所述主气道上设置有与主气道连通的缓冲气囊。具有上述结构的正压空气呼吸器，在呼气时大量储存气体，并在吸气时迅速排出供应吸气需求。在满足人体单次吸气量的前提下，降低了主机的功率，从而减小了主机的体积与功耗，降低了制造成本。

Description

正压空气净化呼吸器

技术领域

本发明涉及一种正压空气呼吸器。

背景技术

呼吸器又称贮气式防毒面具，有时也称为消防面具，是一种自给开放式空呼吸器，广泛应用于消防、化工、船舶、石油、冶炼、仓库、试验室、矿山等部门，供消防员或抢险救护人员在浓烟、毒气、蒸汽或缺氧等各种环境下安全有效地进行灭火，抢险救灾和救护工作。

呼吸器按工作原理可分为过滤式和正压式。所谓正压式，既呼吸器内始终处于正压状态，使得外界的空气无法进从过滤系统外的气体部分入呼吸器内部。

正压空气呼吸器的洁净空气都是由主机提供，其功率必须与人的呼吸量匹配。气量过小会让使用者感觉呼吸不畅，而单纯通过增大功率来增大气量势必会加大主机的功耗和体积。并且由于人的吸气并非一直进行，而是与呼气间隔，单纯增大进气量也会使得空气压力增大，提高降压成本。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种正压空气净化呼吸器，利用缓冲气囊收集主机在人呼气时产生的净化空气，并在人吸气的时候提供足够的气量。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种正压空气净化呼吸器，包括佩戴于面部的面罩以及用于提供净化空气的主机，所述面罩与主机利用主气道连接；所述主气道上设置有与主气道连通的缓冲气囊。

作为一种改进，所述缓冲气囊为螺旋状，盘于主气道上。在确保缓冲气囊容量的前提下，尽量缩小缓冲气囊所占空间。

作为一种改进，所述主机包括滤芯盒和气缸；所述气缸缸体上开有进气口和出气口，所述进气口与滤芯盒连接，所述出气口与主气道连接。利用滤芯过滤来提供洁净空气，相比于利用空气瓶提供压缩洁净空气成本更低，使用时间也更加持久。

作为一种改进，所述滤芯盒内装有若干可更换的滤芯。可根据空气中污染物的不同（如雾霾、干粉尘、预防呼吸性传染病等）来使用不同的过滤材料进行组合，达到一机多用的目的。

作为一种改进，还包括一个气流控制盒；所述气流控制盒包括安装在主气道上的常开电磁阀；常开电磁阀后的主气道上连接有控制气囊；所述控制气囊与气流控制盒盒体上均安装有配合连接的接电触点；两个接电触点在控制气囊未充气时断开，充气时接触；所述接电触点与常开电磁阀电源线连接。气流控制盒用于控制主气道的开闭，同时使得缓冲气囊充气或者放弃，其节奏与人的呼吸节奏一致。

作为一种改进，所述面罩与气流控制盒之间的主气道为螺旋状。其平时收拢，需要的时候又可以拉伸提供做够的长度。既能保证使用者头部的活动范围不被限制，又能避免主气道过长造成不便。

作为一种改进，所述面罩包括面罩本体；所述面罩本体依靠左右两边的挂耳固定于面部；还包括一个呼吸器，所述呼吸器与主气道连接。挂耳佩戴的方式简单方便。

作为一种改进，所述面罩与人鼻对应的部位设置有鼻罩；鼻罩形状与人鼻相应，且四周设置有胶垫。鼻罩避免佩戴人的鼻子收到压迫而感觉不适，胶垫既能增加气密性，又能使得佩戴更加舒适。

作为一种改进，所述呼吸器包括供气头、单向阀、减压气囊；所述减压气囊与主气道连通；单向阀进气端与减压气囊连通，出气端与供气头连接。减压气囊为吸气的最初阶段提供气源，另外还具备为主气道气体减压的功能。

作为一种改进，所述单向阀包括缸体以及可在缸体内前后运动的活塞；所述缸体口部为喇叭形，靠近底部一方与减压气囊连通；活塞后端连接有弧形的隔膜片；供气头上设置有排气单向阀。隔膜片起到助推作用，方便带动活塞。

本发明的有益之处在于：具有上述结构的正压空气呼吸器，在呼气时大量储存气体，并在吸气时迅速排出供应吸气需求。在满足人体单次吸气量的前提下，降低了主机的功率，从而减小了主机的体积与功耗，降低了制造成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为主机结构示意图。

图3为主机外部结构示意图。

图4为气流控制盒结构示意图。

图5为呼吸器结构示意图。

图中标记：1面罩本体、2气流控制盒、3主机、4主气道、5缓冲气囊、6滤芯盒、11鼻罩、12挂耳、13胶垫、21常开电磁阀、22控制气囊、23接电触点、24卡子、31进气孔、32缸体、33活塞、34电池、35气缸、36飞轮、37电机、38滤芯、39进气仓、40按钮、51单向阀、52活塞、53供气头、54隔膜片、55减压气囊、56排气单向阀、57补充单向阀、58缸体。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图5所示：

本发明包括佩戴于面部的面罩以及用于提供净化空气的主机3，所述面罩与主机3利用主气道4连接；所述主气道4上设置有与主气道4连通的缓冲气囊5。为了减小缓冲气囊5占用的空间，缓冲气囊5可以做成螺旋状，盘于主气道4上。为了增加缓冲气囊5的容量，可以在主气道4上缠绕成双层。

所述面罩和普通口罩类似，包括面罩本体1；所述面罩本体1依靠左右两边的挂耳12固定于面部；还包括一个呼吸器，所述呼吸器与主气道4连接。挂耳12佩戴的方式简单方便。面罩本体1与人鼻对应的部位设置有鼻罩11；鼻罩11形状与人鼻相应，且四周设置有胶垫13。呼吸器包括供气头53、单向阀51、减压气囊55；所述减压气囊55与主气道连通4；单向阀51进气端与减压气囊55连通，出气端与供气头53连接。单向阀51包括缸体58以及可在缸体58内前后运动的活塞52，其运动轨迹如图5箭头所示；所述缸体58口部为喇叭形，靠近底部一方与减压气囊55连通；活塞52后端连接有弧形的隔膜片54；供气头53上设置有排气单向阀56。减压气囊55设置在面罩本体1内部，供气头53设置在人鼻之下。主气道4隐藏在挂耳12中，与减压气囊55连接。减压气囊55靠近人脸的一侧应采用有一定柔软度，但又不易因加压充排气而变形的材料构成，以避免充气时对面部的压迫感，减压气囊55外侧可选择有一定弹力的软性材料构成。单向阀55前端还有个补充单向阀57，其外层设置有过滤材料，当主机3提供的气量不能满足其吸气要求，可补充所差气量。

如图2、图3所示：

所述主机3包括滤芯盒6和气缸35；所述气缸35缸体32上开有进气口和出气口，所述进气口与滤芯盒6连接，所述出气口与主气道4连接。滤芯盒6设置在主机3下部，滤芯盒6内装有若干可更换的滤芯38。滤芯38可以根据使用情况的不同进行有针对的更换。滤芯盒6底部开有若干进气孔31，上部为进气仓39。进气仓39与气缸35缸体32的进气口连接。活塞33由电机37驱动，具体为电机37前端固定有由电机37驱动旋转的飞轮36；飞轮36与活塞33连接，活塞33能随着飞轮36的转动在缸体32中前后运动。电机37由电池34带动，按钮40能对控制电机37开关并调节电机37转速。

如图4所示：

气流控制盒2包括安装在主气道4上的常开电磁阀21；常开电磁阀21后的主气道4上连接有控制气囊22；所述控制气囊22与气流控制盒2盒体上均安装有配合连接的接电触点23；两个接电触点23在控制气囊22未充气时断开，充气时接触；所述接电触点23与常开电磁阀21电源线连接。控制气囊22用于控制常开电磁阀21的开闭，当控制气囊22充气时两个接电触点23接触，常开电磁阀21电源接通，使得常开电磁阀21关闭。控制气囊22放气时，接电触点23分开，常开电磁阀21电源断开，使得常开电磁阀21开启。气流控制盒2外可以设置一个卡子24，使用的时候可以挂在衣服上。面罩与气流控制盒2之间的主气道4为螺旋状。

本发明的工作流程为：通电后电机37启动带动飞轮36，飞轮36带动活塞33使气缸35开始工作。经滤芯盒6过滤后的清洁气体经进气仓39最后进入气缸35缸体32。活塞33将有一定压力的气体经出气口输送到主气道4。

主气道4为输气的主要通道，主气道4缠绕着缓冲气囊5（根据需气量的多少可为单层或双层），其主要功能为在呼气时大量储存压缩气体，并在吸气时迅速排出供应吸气需求。为了使缓冲气囊5集气放气与使用者呼吸频率一致，在主气道4上设置了气流控制盒2。气体经主气道4进入常开电磁阀21（也就是不通电为开启，通电后关闭），由于常开电磁阀21现处于断电状态，气体通过常开电磁阀21后，一部分进入与主气道4连接的减压气囊55，当减压气囊55的气体充盈后产生一定压力（此气压一定在活塞52可堵范围内），其压力促使另一部分气体进入控制气囊22使其膨胀，并使接电触点23相连常开电磁阀21通电后关闭，气体在主气道4中形成一定压力后进入缓冲气囊5，使得缓冲气囊5开始集气储存，为下次呼吸用气准备。

减压气囊55主要为吸气的最初阶段提供气源，同时还具备为主气道4气体的减压功能，避免使用者呼吸时气压过大。在吸气开始时由于负压作用其弧形隔膜片54向供气头53内运动，并带动活塞52退出单向阀51，减压气囊55内气体通过单向阀55进入供气头53供吸气。之后减压气囊55内压力减小，气流控制盒2内的控制气囊22放气复位，接电触点23断开，常开电磁阀21关闭，主气道4打开，缓冲气囊5内储存的压缩气体迅速通过主气道4向减压气囊55内补充气体，以满足使用者的单次吸气量。呼气时隔膜片54向外运动带动活塞52将单向阀51堵死，减压气囊55再次充气进入下一次呼吸循环，呼出气体由排气单向阀56排出面罩。

现有空气净化呼吸器设备沉重、体积较大、佩戴不便、操作复杂等设备方面问题。本品主机3小巧、轻便使用者可随身携带，不影响使用者的活动范围，缓冲气囊5设计解决了气体储存的问题，挂耳口罩形面罩佩戴方便，内部鼻罩密闭性好，可避免未过滤气体吸入体内，使用者可根据自身情况来调节空气净化呼吸器的气流量，且本产品还有补充气量的设计，以尽量提高使用者的舒适感。

解决了现有空气净化呼吸器滤芯组成不变、更换复杂等问题。本品滤芯盒6可与主机进行拆合，滤芯盒6可整体更换，也可根据空气中污染物的不同（如雾霾、干粉尘、预防呼吸性传染病等）来使用不同的过滤材料进行组合，达到一机多用的目的。

解决了现有空气净化呼吸器在使用时对人们感观的影响，现有空气净化呼吸器的面罩多为半包型或全包型，只能在特定的地点、环境下使用，而不能在日常生活中使用。本品面罩佩戴后外观与普通口罩差异不大，易被使用者本人与周围民众接受，与传统审美关吻合，且不影响使用者的说、听、视等日常行为。本品的设计可充分实现了空气净化呼吸器从特定向广泛领域的使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种正压空气净化呼吸器，包括佩戴于面部的面罩以及用于提供净化空气的主机，所述面罩与主机利用主气道连接；其特征在于：所述主气道上设置有与主气道连通的缓冲气囊。

2.根据权利要求1所述的一种正压空气净化呼吸器，其特征在于：所述缓冲气囊为螺旋状，盘于主气道上。

3.根据权利要求1所述的一种正压空气净化呼吸器，其特征在于：所述主机包括滤芯盒和气缸；所述气缸缸体上开有进气口和出气口，所述进气口与滤芯盒连接，所述出气口与主气道连接。

4.根据权利要求3所述的一种正压空气净化呼吸器，其特征在于：所述滤芯盒内装有若干可更换的滤芯。

5.根据权利要求1所述的一种正压空气净化呼吸器，其特征在于：还包括一个气流控制盒；所述气流控制盒包括安装在主气道上的常开电磁阀；常开电磁阀后的主气道上连接有控制气囊；所述控制气囊与气流控制盒盒体上均安装有配合连接的接电触点；两个接电触点在控制气囊未充气时断开，充气时接触；所述接电触点与常开电磁阀电源线连接。

6.根据权利要求1所述的一种正压空气净化呼吸器，其特征在于：所述面罩与气流控制盒之间的主气道为螺旋状。

7.根据权利要求1所述的一种正压空气净化呼吸器，其特征在于：所述面罩包括面罩本体；所述面罩本体依靠左右两边的挂耳固定于面部；还包括一个呼吸器，所述呼吸器与主气道连接。

8.根据权利要求7所述的一种正压空气净化呼吸器，其特征在于：所述面罩与人鼻对应的部位设置有鼻罩；鼻罩形状与人鼻相应，且四周设置有胶垫。

9.根据权利要求1所述的一种正压空气净化呼吸器，其特征在于：所述呼吸器包括供气头、单向阀、减压气囊；所述减压气囊与主气道连通；单向阀进气端与减压气囊连通，出气端与供气头连接。

10.根据权利要求9所述的一种正压空气净化呼吸器，其特征在于：所述单向阀包括缸体以及可在缸体内前后运动的活塞；所述缸体口部为喇叭形，靠近底部一方与减压气囊连通；活塞后端连接有弧形的隔膜片；供气头上设置有排气单向阀。