CN106943685A - 一种可穿戴氧气自救呼吸器及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可穿戴氧气自救呼吸器，包括呼吸面罩和背夹，背夹内设有供氧急救系统，供氧急救系统与呼吸面罩之间通过呼吸软管连接；供养急救系统包括A气囊和B气囊，A气囊和B气囊之间通过第一单向气流阀连接；碳纤维压缩氧气瓶连接A气囊，装有用于吸收CO2和H2O并产生O2的药品的化学氧反应罐与B气囊通过孔状隔网连接；呼吸软管内部包裹O2软管和CO2/H2O软管，A气囊通过第二单向气流阀与O2软管连接，CO2/H2O软管通过另一第二单向气流阀与B气囊连接。本发明还提供了可穿戴氧气自救呼吸器的使用方法。本发明工作性能好，供氧时间长，重量轻，操作方便，佩戴舒适，功能完备，实用性强，使用效果好，工作效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种氧气呼吸器，尤其涉及一种可穿戴氧气自救呼吸器。
背景技术
氧气呼吸器又称隔绝式压缩氧呼吸器。呼吸系统与外界隔绝，仪器与人体呼吸系统形成内部循环，由高压气瓶提供氧气，有气囊存储呼、吸时的气体。其广泛适用于石油、化工、冶金、煤炭、矿山、实验室等行业(部门)，供经过专门训练的人在有毒、有害气体环境中(普通大气压)进行抢险、事故处理、救护或作业时佩戴使用。
目前，国内的氧气呼吸器的设计存在许多问题，如：目镜易产生雾气，导致视线不清；面罩质量差；缺乏人性化设计；材质较差，外壳易断裂；口具鼻夹佩戴不适；自救器功能单一，操作复杂，缺乏人性化设计等，所以常常导致伤员在发生矿难后很难实施第一时间的自救，以至于对矿井工作人员的身体造成极大伤害。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何改善氧气呼吸器的工作性能，延长氧气呼吸器供氧时间，减轻其重量，简化其操作方式，使佩戴更加舒适，功能更完备，实用性更强，使用效果更好，工作效率更高。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种可穿戴氧气自救呼吸器，其特征在于：包括呼吸面罩和背夹，背夹内设有供氧急救系统，供氧急救系统与呼吸面罩之间通过呼吸软管连接；
供养急救系统包括相对设置的用于容纳O2的A气囊和用于容纳CO2及H2O的B气囊，A气囊和B气囊之间通过第一单向气流阀连接；碳纤维压缩氧气瓶连接A气囊，化学氧反应罐与B气囊通过孔状隔网连接，化学氧反应罐中装有用于吸收CO2和H2O并产生O2的药品；
呼吸软管内部包裹着O2软管和CO2/H2O软管，A气囊通过第二单向气流阀与O2软管连接，CO2/H2O软管通过另一第二单向气流阀与B气囊连接。
优选地，所述呼吸面罩包括面罩主体，面罩主体前侧设有可拆卸的过滤层，过滤层外侧设有外壳；面罩主体两侧连接长度和松紧度可调的面罩绑带。
更优选地，所述过滤层内设有用于吸附气体中的有害物质的活性炭。
更优选地，所述面罩主体下方设有软管面罩接口，软管面罩接口连接所述呼吸软管。
优选地，所述背夹的背带和后背处均设置防砸气垫。
优选地，所述供氧急救系统设于背夹的前胸内。
优选地，所述碳纤维压缩氧气瓶与A气囊连接的管路上设有电磁气体减压启动阀。
优选地，所述化学氧反应罐中装有颗粒状的KO2和LiOH。
优选地，所述背夹上设置有害气体检测仪和CPU，所述电磁气体减压启动阀、有害气体检测仪均连接CPU。
优选地，所述背夹上还设有超声波氧气传感器和O2压力指示灯，所述超声波氧气传感器和O2压力指示灯均连接所述CPU。
本发明还提供了上述可穿戴氧气自救呼吸器的使用方法，其特征在于：需要供氧气时，碳纤维压缩氧气瓶放出氧气，氧气进入A气囊，并通过O2软管进入呼吸面罩供使用者呼吸；
使用者呼出的二氧化碳、水以及多余的氧气通过CO2/H2O软管流入到B气囊，其中，二氧化碳、水被化学氧反应罐中的药品反应吸收，反应产生的氧气通过第一单向气流阀进入A气囊，再次供使用者呼吸
相比现有技术，本发明提供的可穿戴氧气自救呼吸器具有如下有益效果：
1、通过设计更合理的上身可穿戴主体，使佩戴更简便、舒适；
2、通过压缩氧与化学氧的结合使用，提高了工作效率，延长了供氧时间；
3、通过多功能半面罩代替传统的呼吸鼻夹，使用更舒适；
4、上身可穿戴主体上设置防砸气垫，增加防砸，便于使用者自救。
附图说明
图1为本实施例提供的可穿戴氧气自救呼吸器主体剖视图；
图2为本实施例提供的可穿戴氧气自救呼吸器立体示意图；
图3为呼吸面罩结构示意图；
图4为A气囊部分结构示意图；
图5为B气囊部分结构示意图；
附图标记说明：
1-面罩主体；2-过滤层；3-面罩前盖；4-呼吸软管；5-背带；6-第二单向气流阀；7-CO2/H2O软管；8-O2软管；9-碳纤维压缩氧气瓶；10-A气囊；11-CPU；12-有害气体检测仪；13-超声波氧气传感器；14-O2压力指示灯；15-化学氧反应罐；16-B气囊；17-电磁气体减压启动阀；18-面罩绑带；19-软管面罩接口；20-第一单向气流阀；21-蓄电池。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
图1和图2分别为本实施例提供的可穿戴氧气自救呼吸器主体剖视图和立体示意图，所述的可穿戴氧气自救呼吸器包括呼吸面罩和背夹，背夹内设有供氧急救系统，供氧急救系统与呼吸面罩之间通过呼吸软管4连接。
结合图3，呼吸面罩包括面罩主体1、过滤层2、外壳3和面罩绑带18，面罩主体1前侧装有可拆卸的过滤层2，过滤层2外侧装有外壳3。外壳3和过滤层2均通过卡扣结构与面罩主体1连接。过滤层2内装有活性炭，主要用于吸附气体中的有害物质。面罩主体1两侧连接面罩绑带18，面罩绑带18的长度和松紧度可调，以适应不同的使用者。面罩主体1下方设有软管面罩接口19，软管面罩接口19连接呼吸软管4。
背夹的背带5和后背处均设置防砸气垫。背夹的前胸与后背的底部通过魔术贴粘连的腰带连接。背夹的前胸内装有供氧急救系统。背夹材料为透气纤维纺织物，整体穿戴方便。
供养急救系统包括相对设置的A气囊10和B气囊16，A气囊10用于容纳O2，B气囊16用于容纳CO2和H2O，A气囊10和B气囊16之间通过第一单向气流阀20连接。结合图4，碳纤维压缩氧气瓶9连接A气囊10，碳纤维压缩氧气瓶9与A气囊10连接的管路上设有电磁气体减压启动阀17。结合图5，化学氧反应罐15与B气囊16通过孔状隔网21连接，化学氧反应罐15中装有颗粒状的KO2和LiOH。
呼吸软管4内部包裹着O2软管8和CO2/H2O软管7，A气囊10通过第二单向气流阀6与O2软管8连接，CO2/H2O软管7通过另一第二单向气流阀6与B气囊16连接。
背夹的前胸上还设置有害气体检测仪12、超声波氧气传感器13和O2压力指示灯14。有害气体检测仪12用于检测环境中有害气体的含量，超声波氧气传感器13用于检测A气囊10中氧气压力，当氧气压力达标时，O2压力指示灯14亮起。电磁气体减压启动阀17、有害气体检测仪12、超声波氧气传感器13和O2压力指示灯14均连接CPU 11。蓄电池21为整个系统供电。
当危险发生时，有害气体检测仪12检测矿井工作环境中有害气体的含量，当有害气体超标时，CPU 11处理信号并启动电磁气体减压启动阀17，碳纤维压缩氧气瓶9放出氧气，氧气进入A气囊10，并通过O2软管8进入呼吸面罩供使用者呼吸。
使用者呼出的二氧化碳、水以及多余的氧气通过CO2/H2O软管7流入到B气囊16，化学氧反应罐15中的药品吸收CO2和H2O，进行如下反应：
2LiOH+CO2＝Li2CO3
2H2O+4KO2＝4KOH+3O2
CO2+2KOH＝K2CO3+H2O
化学氧反应罐15反应产生的氧气通过单向气流阀20进入A气囊10，再次供使用者呼吸。
超声波氧气传感器13实时检测A气囊10中剩余氧气量，O2压力指示灯14转化超声波氧气传感器13的剩余氧气量信号为可视信号。
压缩氧气瓶9和化学反应罐15可重新充入氧气和装入药品循环使用。
本实施例主要从矿难情况下提高矿工的逃生成功率的角度出发，并辅以一定工作安全、预防职业病的考虑，旨在设计出一款可穿戴、轻便、高效的个人防护装备。当矿难不可避免的发生时，该装备能够充分发挥自救和救援功能，以保障井下工作人员的生命安全。
Claims (10)
1.一种可穿戴氧气自救呼吸器，其特征在于：包括呼吸面罩和背夹，背夹内设有供氧急救系统，供氧急救系统与呼吸面罩之间通过呼吸软管(4)连接；
供养急救系统包括相对设置的用于容纳O2的A气囊(10)和用于容纳CO2及H2O的B气囊(16)，A气囊(10)和B气囊(16)之间通过第一单向气流阀(20)连接；碳纤维压缩氧气瓶(9)连接A气囊(10)，化学氧反应罐(15)与B气囊(16)通过孔状隔网(21)连接，化学氧反应罐(15)中装有用于吸收CO2和H2O并产生O2的药品；
呼吸软管(4)内部包裹着O2软管(8)和CO2/H2O软管(7)，A气囊(10)通过第二单向气流阀(6)与O2软管(8)连接，CO2/H2O软管(7)通过另一第二单向气流阀(6)与B气囊(16)连接。
2.如权利要求1所述的一种可穿戴氧气自救呼吸器，其特征在于：所述呼吸面罩包括面罩主体(1)，面罩主体(1)前侧设有可拆卸的过滤层(2)，过滤层(2)外侧设有外壳(3)；面罩主体(1)两侧连接长度和松紧度可调的面罩绑带(18)。
3.如权利要求2所述的一种可穿戴氧气自救呼吸器，其特征在于：所述面罩主体(1)下方设有软管面罩接口(19)，软管面罩接口(19)连接所述呼吸软管(4)。
4.如权利要求1所述的一种可穿戴氧气自救呼吸器，其特征在于：所述背夹的背带和后背处均设置防砸气垫。
5.如权利要求1所述的一种可穿戴氧气自救呼吸器，其特征在于：所述供氧急救系统设于背夹的前胸内。
6.如权利要求1所述的一种可穿戴氧气自救呼吸器，其特征在于：所述碳纤维压缩氧气瓶(9)与A气囊(10)连接的管路上设有电磁气体减压启动阀(17)。
7.如权利要求1所述的一种可穿戴氧气自救呼吸器，其特征在于：所述化学氧反应罐(15)中装有颗粒状的KO2和LiOH。
8.如权利要求6所述的一种可穿戴氧气自救呼吸器，其特征在于：所述背夹上设置有害气体检测仪(12)和CPU，所述电磁气体减压启动阀(17)、有害气体检测仪(12)均连接CPU。
9.如权利要求8所述的一种可穿戴氧气自救呼吸器，其特征在于：所述背夹上还设有超声波氧气传感器(13)和O2压力指示灯(14)，所述超声波氧气传感器(13)和O2压力指示灯(14)均连接所述CPU。
10.一种如权利要求1～9任一项所述的可穿戴氧气自救呼吸器的使用方法，其特征在于：需要供氧气时，碳纤维压缩氧气瓶(9)放出氧气，氧气进入A气囊(10)，并通过O2软管(8)进入呼吸面罩供使用者呼吸；
使用者呼出的二氧化碳、水以及多余的氧气通过CO2/H2O软管(7)流入到B气囊(16)，其中，二氧化碳、水被化学氧反应罐(15)中的药品反应吸收，反应产生的氧气通过第一单向气流阀(20)进入A气囊(10)，再次供使用者呼吸。
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