CN106730451A - 一种强化散热的化学氧自救呼吸器 - Google Patents

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贾彦翔
诸书章
王三舟
申研
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Abstract

本发明公开了一种强化散热的化学氧自救呼吸器，包括呼吸头罩、产氧罐和呼吸气囊。呼吸头罩、产氧罐和呼吸气囊相互连通。呼吸头罩具备两个单向吸气口和一个单向呼气口，呼吸头罩通过头罩紧固带与人体颈部紧密贴合。产氧罐为圆柱体结构，内部装填有产氧剂。呼吸气囊底部有泄压阀，产氧罐的罐体内部设置了两层导热支架。在产氧罐的外壁面设置了多个环形散热肋片。产氧罐内部的反应热通过两层导热支架被快速传导至产氧罐外壁面。产氧罐外壁面上的环形散热肋片增大了散热面积，提高了表面散热率。设置了双层导热支架和环形散热肋片后，产氧罐外壁面单位时间散热量可以增大2.7倍以上，呼吸头罩内的吸气温度可以降低40%以上。

Description

一种强化散热的化学氧自救呼吸器
技术领域
本发明涉及一种呼吸器，特别是一种强化散热的化学氧自救呼吸器。
背景技术
目前，化学氧自救呼吸器主要应用于煤矿和消防安全领域。化学氧自救呼吸器依据以KO2为主要成分的空气再生剂与CO2、H2O反应生成可呼吸用新鲜空气为原理研制，由呼吸头罩、呼吸气囊和化学氧发生器组成，其使用不受周围大气环境气体成分的限制,是一种较为理想的应急逃生自救器。受到其产氧原理的限制，化学氧自救器在使用过程中不可避免的会产生大量反应热，造成呼吸温度高的现实问题，所以现行的相关标准（GA 411-2003、MT 425-1995）对于吸气温度的规定值都较高（≤55℃），缺乏强制约束性。因此，如何在现有的技术原理和条件下，如何有效降低呼吸器的吸气温度是一个普遍性技术问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种强化散热的化学氧自救呼吸器，解决现有的化学氧自救呼吸器吸气温度高，散热能力不足的问题。
一种强化散热的化学氧自救呼吸器，包括：呼吸头罩和呼吸气囊，还包括：产氧罐；呼吸头罩包括：单向吸气口、单向呼气口和头罩紧固带，产氧罐包括：环形散热肋片、导热支架和产氧剂，呼吸气囊包括：泄压阀。
呼吸头罩内部具备三个外部接口，分别为两个单向吸气口和一个单向呼气口，单向吸气口和单向呼气口内均设置有单向阀，呼吸头罩通过头罩紧固带与人体颈部紧密贴合。
产氧罐为圆柱体结构，内部装填有产氧剂。产氧罐上端与呼吸头罩的单向呼气口通过卡扣固连，产氧罐下端与呼吸气囊的中部连接，呼吸气囊底部有泄压阀，呼吸头罩、产氧罐和呼吸气囊相互连通。
产氧罐的罐体内部设置了两层导热支架，两层导热支架将罐体等分为3部分。在产氧罐的外壁面设置了多个环形散热肋片，环形散热肋片数量根据产氧罐外壁面的高度来确定。
使用时，操作人员戴上呼吸头罩，拉紧头罩紧固带后，即可开始正常呼吸。人体呼出的气体从单向呼气口进入产氧罐，化学反应后产生氧气，流入呼吸气囊的下端中部，增氧后的空气在呼吸气囊中经过混合、缓冲，最后从呼吸气囊回流至呼吸头罩，从而构成了完整的呼吸气流回路。产氧罐内部的反应热通过两层导热支架被快速传导至产氧罐外壁面，通过产氧罐外壁面和环形散热肋片将产氧罐内部传导出来的反应热与大气进行热交换，完成产氧罐强化散热过程。
本发明优点在于设计的产氧罐为圆柱体结构，目的是为减小呼吸阻力，增大产氧剂的有效利用率。泄压阀的作用是给呼吸气囊泄压，防止呼吸气囊满涨，内部压力过高。呼吸器的发热量主要来自产氧罐内部的化学反应产氧过程。所以，要降低吸气温度，核心就是要采取技术方法，强化呼吸器产氧罐的散热能力，从而降低吸气温度。在产氧罐内部设置了双层导热支架进行导热，能够将内部反应热快速传导至产氧罐外壁面。在产氧罐外壁面设置了环形散热肋片，增大了散热面积，提高了表面散热率。设置了强化散热部件双层导热支架和环形散热肋片后，产氧罐外壁面单位时间散热量可以增大2.7倍以上，呼吸头罩1内的吸气温度可以降低40%以上。
附图说明
图1 一种强化散热的化学氧自救呼吸器的结构示意图。
1.呼吸头罩 2.单向吸气口 3.单向呼气口 4.头罩紧固带 5.产氧罐 6.环形散热肋片 7.导热支架 8.产氧剂 9.呼吸气囊 10.泄压阀。
具体实施方式
一种强化散热的化学氧自救呼吸器，包括：呼吸头罩1和呼吸气囊9，还包括产氧罐5；呼吸头罩1包括：单向吸气口2、单向呼气口3和头罩紧固带4，产氧罐5包括：环形散热肋片6、导热支架7和产氧剂8，呼吸气囊9包括：泄压阀20。
呼吸头罩1内部具备三个外部接口，分别为两个单向吸气口2和一个单向呼气口3，单向吸气口2和单向呼气口3内均设置有单向阀，呼吸头罩1通过头罩紧固带4与人体颈部紧密贴合。
产氧罐5为圆柱体结构，内部装填有产氧剂8。产氧罐5上端与呼吸头罩1的单向呼气口2通过卡扣固连，产氧罐5下端与呼吸气囊9的中部连接，呼吸气囊9底部有泄压阀10，呼吸头罩1、产氧罐5和呼吸气囊9相互连通。
产氧罐5的罐体内部设置了两层导热支架7，两层导热支架7将罐体等分为3部分。在产氧罐5的外壁面设置了多个环形散热肋片6，环形散热肋片6数量根据产氧罐5外壁面的高度来确定。
使用时，操作人员戴上呼吸头罩1，拉紧头罩紧固带4后，即可开始正常呼吸。人体呼出的气体从单向呼气口2内进入产氧罐5，化学反应后产生氧气，流入呼吸气囊9的下端中部，增氧后的空气在呼吸气囊9中经过混合、缓冲，最后从呼吸气囊9回流至呼吸头罩1，从而构成了完整的呼吸气流回路。产氧罐5内部的反应热通过两层导热支架7被快速传导至产氧罐5外壁面，通过产氧罐5外壁面和环形散热肋片6将产氧罐5内部传导出来的反应热与大气进行热交换，完成产氧罐5强化散热过程。
产氧罐5设计成圆柱体结构，目的是为减小呼吸阻力，增大产氧剂8的有效利用率。泄压阀10的作用是给呼吸气囊9泄压，防止呼吸气囊9满涨，内部压力过高。呼吸器的发热量主要来自产氧罐5内部的化学反应产氧过程。所以，要降低吸气温度，核心就是要采取技术方法，强化呼吸器产氧罐5的散热能力，从而降低吸气温度。在产氧罐5内部设置了双层导热支架7进行导热，能够将内部反应热快速传导至产氧罐5外壁面。在产氧罐5外壁面设置了环形散热肋片6，增大了散热面积，提高了表面散热率。设置了强化散热部件双层导热支架7和环形散热肋片6后，产氧罐5外壁面单位时间散热量可以增大2.7倍以上，呼吸头罩1内的吸气温度可以降低40%以上。

Claims (1)

1.一种强化散热的化学氧自救呼吸器，包括：呼吸头罩（1）和呼吸气囊（9），其特征在于还包括：产氧罐（5）；呼吸头罩（1）包括：单向吸气口（2）、单向呼气口（3）和头罩紧固带（4），产氧罐（5）包括：环形散热肋片（6）、导热支架（7）和产氧剂（8），呼吸气囊（9）包括泄压阀（10）；
呼吸头罩（1）内部具备三个外部接口，分别为两个单向吸气口（2）和一个单向呼气口（3），单向吸气口（2）和单向呼气口（3）内均设置有单向阀，呼吸头罩（1）通过头罩紧固带（4）与人体颈部紧密贴合；
产氧罐（5）为圆柱体结构，内部装填有产氧剂（8）；产氧罐（5）上端与呼吸头罩（1）的单向呼气口（3）通过卡扣固连，产氧罐（5）下端与呼吸气囊（9）的中部连接，呼吸气囊（9）底部有泄压阀（10），呼吸头罩（1）、产氧罐（5）和呼吸气囊（9）相互连通；
产氧罐（5）的罐体内部设置了两层导热支架（7），两层导热支架（7）将罐体等分为3部分；在产氧罐（5）的外壁面设置了多个环形散热肋片（6），环形散热肋片（6）数量根据产氧罐（5）外壁面的高度来确定；
使用时，操作人员戴上呼吸头罩（1），拉紧头罩紧固带（4）后，即可开始正常呼吸；人体呼出的气体从单向呼气口（3）进入产氧罐（5），化学反应后产生氧气，流入呼吸气囊（9）的下端中部，增氧后的空气在呼吸气囊（9）中经过混合、缓冲，最后从呼吸气囊（9）回流至呼吸头罩（1），从而构成了完整的呼吸气流回路；产氧罐（5）内部的反应热通过两层导热支架（7）被快速传导至产氧罐（5）外壁面，通过产氧罐（5）外壁面和环形散热肋片（6）将产氧罐（5）内部传导出来的反应热与大气进行热交换，完成产氧罐（5）强化散热过程。
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