CN108813782A - 一种掩埋自救辅助呼吸头盔 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种掩埋自救辅助呼吸头盔，包括头盔本体，头盔本体周沿设置有过渡保护层，过渡保护层通过透明材料制成，过渡保护层的上端与头盔本体连接，过渡保护层的下端连接有收紧套件，收紧套件包括环形收紧气囊、充气泵以及充气管路，充气泵通过充气管路与环形收紧气囊连接；首先头盔上的过渡防护层可以起到一个保护作用，避免土壤、粉尘埋入口鼻，而收紧结构可以起到一个膨胀收缩的效果，保证内部形成一个独立的空间，而集气装置可以起到一个缓冲保护的效果，同时更重要的是，集气装置内部的空气也提供给受灾者，这样一来，具有呼吸的功能，保证使用者的供氧。

Description

一种掩埋自救辅助呼吸头盔
技术领域
本发明涉及求生设备，更具体地说，涉及一种掩埋自救辅助呼吸头盔。
背景技术
地震、泥石流、坍塌等灾情的发生都可能会导致受灾人遭到掩埋的危险，而目前一旦被掩埋，实时短期救助的关键，是提供足够的氧气，而一般情况下，如果掩埋到口鼻，会导致受灾人员在段时间内立即窒息，危险性极高。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种掩埋自救辅助呼吸头盔。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种掩埋自救辅助呼吸头盔，包括头盔本体，所述头盔本体周沿设置有过渡保护层，所述过渡保护层通过透明材料制成，所述过渡保护层的上端与所述头盔本体连接，所述过渡保护层的下端连接有收紧套件，所述收紧套件包括环形收紧气囊、充气泵以及充气管路，所述充气泵通过充气管路与所述环形收紧气囊连接；
所述头盔本体顶部设置有集气装置，所述集气装置包括集气气囊、集气泵以及集气管路，所述集气气囊通过所述集气泵与所述集气气囊连接，所述头盔本体顶部设置有膨胀孔，所述集气气囊设置于所述膨胀孔内部，当所述集气气囊膨胀时，通过所述膨胀孔向所述头盔本体的外部膨胀；
所述集气装置和所述收紧套件均连接于一控制器，所述控制器连接有一震动传感器，所述震动传感器用于检测环境的振幅并输出一震动采样值，所述控制器配置有一震动基准范围，当所述震动采样值超过所述震动基准范围时，所述控制器生成一保护信号；
当所述集气装置接收保护信号时，所述集气泵工作以填充所述集气气囊，以使所述集气气囊膨胀至包覆所述头盔本体的外顶面，所述集气气囊内部形成有第一空间；
当所述收紧套件接收保护信号时，所述充气泵工作以填充所述环形收紧气囊以使所述环形收紧气囊与人体接触，以使人体头部、环形收紧气囊、过渡保护层以及头盔本体之间形成第二空间；
所述头盔本体上设置有呼吸结构，所述呼吸结构包括一呼吸管以及设置于所述呼吸管的单向阀，所述呼吸管一端固定并连通于所述第一空间，另一自由端设置于所述第二空间；
所述过渡保护层上设置有让位孔，所述让位孔覆盖有透气膜。
进一步地：所述集气装置设置有放气阀，所述放气阀的进气孔设置于所述第一空间，所述放气阀的出气孔设置于所述第二空间，所述放气阀设置有预设气压，当所述第一空间内的气压大于所述预设气压时，所述放气阀打开；所述放气阀打开时将所述第一空间内的气体送入所述第二空间。
进一步地：所述充气泵的进气口设置有粉尘过滤结构，所述粉尘过滤结构设置为PM2.5过滤网。
进一步地：所述集气泵的进气口设置有粉尘过滤结构设置为PM2.5过滤网。
进一步地：当所述第一空间形成时，所述第一空间的体积大于0.01立方米。
进一步地：所述集气气囊由一复合层结构制成，所述复合层结构由内至外分别包括有聚酰胺纤维层、聚氨基甲酸酯纤维层、硅胶缓冲层、聚氨酯纤维层组成。
进一步地：所述头盔本体上设置有容置腔，所述集气气囊设置于所述容置腔内部。
进一步地：所述头盔本体设置有一手动按钮，所述手动按钮连接于所述控制器，当所述手动按钮被按下时，所述控制器生成所述保护信号。
进一步地：所述第一空间内的气压在130kpa到150kpa之间。
进一步地：所述环形收紧气囊内的气压在115kpa到130kpa之间。
本发明技术效果主要体现在以下方面：通过这样设置，首先头盔上的过渡防护层可以起到一个保护作用，避免土壤、粉尘埋入口鼻，而收紧结构可以起到一个膨胀收缩的效果，保证内部形成一个独立的空间，而集气装置可以起到一个缓冲保护的效果，同时更重要的是，集气装置内部的空气也提供给受灾者，这样一来，具有呼吸的功能，保证使用者的供氧。
附图说明
图1：本发明一种掩埋自救辅助呼吸头盔的收紧功能原理第一状态示意图；
图2：本发明一种掩埋自救辅助呼吸头盔的收紧功能原理第二状态示意图；
图3：本发明一种掩埋自救辅助呼吸头盔的集气功能原理第一状态示意图；
图4：本发明一种掩埋自救辅助呼吸头盔的集气功能原理第二状态示意图；
图5：本发明一种掩埋自救辅助呼吸头盔的整体结构原理图；
图6：本发明一种掩埋自救辅助呼吸头盔的集气气囊层结构示意图；
图7：本发明一种掩埋自救辅助呼吸头盔的电路原理图。
附图标记：10、第一空间；20、第二空间；31、控制器；32、震动传感器；33、手动按钮；100、头盔本体；110、过渡保护层；120、容置腔；121、膨胀孔；200、收紧套件；210、环形收紧气囊；220、充气泵；230、充气管路；300、集气装置；310、集气泵；320、集气管路；330、集气气囊；331、聚酰胺纤维层；332、聚氨基甲酸酯纤维层；333、硅胶缓冲层；334、聚氨酯纤维层；340、放气阀；410、呼吸管；411、单向阀。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
参照图5所示，一种掩埋自救辅助呼吸头盔，包括头盔本体100，所述头盔本体100可以参照安全帽结构、材质设计，不做赘述，本发明的核心要点在于，所述头盔本体100周沿设置有过渡保护层110，过渡保护层110如图所示，环绕于头部，包括头部的前侧和头部的后侧，所述过渡保护层110通过透明材料制成，也就是说，能够满足使用者的正常工作的需求，不会影响使用者视线，所述过渡保护层110的上端与所述头盔本体100连接，所述过渡保护层110的下端连接有收紧套件200，所述收紧套件200包括环形收紧气囊210、充气泵220以及充气管路230，所述充气泵220通过充气管路230与所述环形收紧气囊210连接，而收紧套件200，充气泵220工作时从外部吸入空气，打入环形收紧气囊210，环形收紧气囊210膨胀后就会与人体表面接触，形成一个保护空间，这样土壤、灰尘、颗粒物就会被遮挡在整个结构外部，保证不会掩埋到人体，而当收紧气囊膨胀时，形成图2所示状态；
所述头盔本体100顶部设置有集气装置300，所述集气装置300包括集气气囊330、集气泵310以及集气管路320，所述集气气囊330通过所述集气泵310与所述集气气囊330连接，所述头盔本体100顶部设置有膨胀孔121，所述集气气囊330设置于所述膨胀孔121内部，当所述集气气囊330膨胀时，通过所述膨胀孔121向所述头盔本体100的外部膨胀，而接下来对集气装置300进行说明，参照图3和图4所示，图3是集气装置300的集气气囊330收缩时的状态；而当集气泵310工作时，形成如图4所示的状态，由于整个集气气囊330具有预设的形状，所以集气气囊330膨胀时，会形成如图4所示的状态，如果遇到落石、坍塌物，则可以起到一个辅助缓冲的效果，保证人体头部不会受到过大的冲击，造成晕眩，大大增加安全性。
所述集气装置300和所述收紧套件200均连接于一控制器31，所述控制器31连接有一震动传感器32，所述震动传感器32用于检测环境的振幅并输出一震动采样值，所述控制器31配置有一震动基准范围，当所述震动采样值超过所述震动基准范围时，所述控制器31生成一保护信号；当所述集气装置300接收保护信号时，所述集气泵310工作以填充所述集气气囊330，以使所述集气气囊330膨胀至包覆所述头盔本体100的外顶面，所述集气气囊330内部形成有第一空间10；通过震动传感器32检测振幅的方式，判断是否出现塌方、或是人体倾倒也会产生较大的振幅，振幅超过预设值，则判断为危险情况，由集气气囊330和环形收紧气囊210均设置有放气结构，所以可以重复使用，而需要说明的是，集气泵310和充气泵220虽然连接于头盔，但是可以通过可拆卸结构连接在衣服的肩部，具体优选的连接方式是通过魔术贴连接，然后通过软管分别连接到集气气囊330和环形收紧气囊210。减小颈椎的负荷。
当所述收紧套件200接收保护信号时，所述充气泵220工作以填充所述环形收紧气囊210以使所述环形收紧气囊210与人体接触，以使人体头部、环形收紧气囊210、过渡保护层110以及头盔本体100之间形成第二空间20；
参照图5所示，所述头盔本体100上设置有呼吸结构，所述呼吸结构包括一呼吸管410以及设置于所述呼吸管410的单向阀411，所述呼吸管410一端固定并连通于所述第一空间10，另一自由端设置于所述第二空间20，这样，使用者就可以通过嘴部吸入第一空间10内部的空气，维持最重要的呼吸需求，而单向气阀在吸入时处于打开状态，而没有产生负压时处于关闭状态；
所述过渡保护层110上设置有让位孔，所述让位孔覆盖有透气膜。透气膜的设置，可以将人体呼吸作用产生的二氧化碳排出第二空间20，保证第二空间20内部的气压正常。
所述集气装置300设置有放气阀340，所述放气阀340的进气孔设置于所述第一空间10，所述放气阀340的出气孔设置于所述第二空间20，所述放气阀340设置有预设气压，当所述第一空间10内的气压大于所述预设气压时，所述放气阀340打开；所述放气阀340打开时将所述第一空间10内的气体送入所述第二空间20。放气阀340的设置，目的是在当集气气囊330收到挤压时，不会因为压力过大而爆破，而气体会通过放气阀340进入第二空间20，提供给人体做呼吸作用使用。
所述充气泵220的进气口设置有粉尘过滤结构，所述粉尘过滤结构设置为PM2.5过滤网。所述集气泵310的进气口设置有粉尘过滤结构设置为PM2.5过滤网。通过过滤网的设置，保证大颗粒和粉尘不会进入第一空间10以及环形收紧气囊210，起到一个较佳和可靠的收紧效果。
当所述第一空间10形成时，所述第一空间10的体积大于0.01立方米。通过这样设置，可以起到呼吸的效果，提供中的空气足够短时间是使用者保证清醒，能够实施自救措施，保证安全可靠。
参照图6，所述集气气囊330由一复合层结构制成，所述复合层结构由内至外分别包括有聚酰胺纤维层331、聚氨基甲酸酯纤维层332、硅胶缓冲层333、聚氨酯纤维层334组成。而氨纶是聚氨基甲酸酯纤维的简称，是一种弹性纤维。聚酰胺俗称尼龙（Nylon），英文名称Polyamide（简称PA），密度1.15g/cm3，是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称，包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA。本发明中聚酰胺纤维层331采用H—[HN(CH2)XNHCO(CH2)YCO]—OH长链和，由己二胺和己二酸缩聚制得；氨纶一般由多根长丝组成，一般为10D/根，现时已有15D/根，甚至20D/根，理论根数愈少，条干均匀度愈好，因重叠形态之机会率愈少，所以优选为20D/根的纺织制成的聚氨基甲酸酯纤维层332，硅胶缓冲层333主要起到一个缓冲和提高气密性的效果，而硅胶缓冲层333采用的硅胶材料具有较佳的弹性、延展性以及收缩性，而聚氨酯纤维又称氨纶,是一种以聚氨基甲酸酯为主成分的合成纤维，分为聚醚型和聚酯型两类。用于制纤维的聚氨基甲酸酯为末端含有羟基的聚酯或聚醚和芳香族二异氰酸酯的嵌段共聚物。它由柔性的长链段（软性链段）和刚性的短链段（刚性链段）交替组成。软性链段为不具结晶性的低分子量聚酯或聚醚链段，在应力作用下容易形变，而本发明中的聚氨酯纤维层334是具有80%的长链段和20%的短链端混纺而成。保证气囊的压力的情况前提下，防止气囊破裂，具有较佳的气密性和缓冲能力。
所述头盔本体100上设置有容置腔120，所述集气气囊330设置于所述容置腔120内部。这样可以保证安全性和可靠性。减小整个结构的体积。
所述头盔本体100设置有一手动按钮33，所述手动按钮33连接于所述控制器31，当所述手动按钮33被按下时，所述控制器31生成所述保护信号。通过手动按钮33的设置，可以手动生成保护信息，根据受灾人员的实际情况进行判断，保证安全性。
所述第一空间10内的气压在130kpa到150kpa之间。所述环形收紧气囊210内的气压在115kpa到130kpa之间。通过这样设置，首先可以保证气压可以起到弹性和缓冲作用，保证可以在储存的气量最佳的情况下，保证呼吸正常。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种掩埋自救辅助呼吸头盔，其特征在于：包括头盔本体，所述头盔本体周沿设置有过渡保护层，所述过渡保护层通过透明材料制成，所述过渡保护层的上端与所述头盔本体连接，所述过渡保护层的下端连接有收紧套件，所述收紧套件包括环形收紧气囊、充气泵以及充气管路，所述充气泵通过充气管路与所述环形收紧气囊连接；
所述头盔本体顶部设置有集气装置，所述集气装置包括集气气囊、集气泵以及集气管路，所述集气气囊通过所述集气泵与所述集气气囊连接，所述头盔本体顶部设置有膨胀孔，所述集气气囊设置于所述膨胀孔内部，当所述集气气囊膨胀时，通过所述膨胀孔向所述头盔本体的外部膨胀；
所述集气装置和所述收紧套件均连接于一控制器，所述控制器连接有一震动传感器，所述震动传感器用于检测环境的振幅并输出一震动采样值，所述控制器配置有一震动基准范围，当所述震动采样值超过所述震动基准范围时，所述控制器生成一保护信号；
当所述集气装置接收保护信号时，所述集气泵工作以填充所述集气气囊，以使所述集气气囊膨胀至包覆所述头盔本体的外顶面，所述集气气囊内部形成有第一空间；
当所述收紧套件接收保护信号时，所述充气泵工作以填充所述环形收紧气囊以使所述环形收紧气囊与人体接触，以使人体头部、环形收紧气囊、过渡保护层以及头盔本体之间形成第二空间；
所述头盔本体上设置有呼吸结构，所述呼吸结构包括一呼吸管以及设置于所述呼吸管的单向阀，所述呼吸管一端固定并连通于所述第一空间，另一自由端设置于所述第二空间；
所述过渡保护层上设置有让位孔，所述让位孔覆盖有透气膜。
2.如权利要求1所述的一种掩埋自救辅助呼吸头盔，其特征在于：所述集气装置设置有放气阀，所述放气阀的进气孔设置于所述第一空间，所述放气阀的出气孔设置于所述第二空间，所述放气阀设置有预设气压，当所述第一空间内的气压大于所述预设气压时，所述放气阀打开；所述放气阀打开时将所述第一空间内的气体送入所述第二空间。
3.如权利要求1所述的一种掩埋自救辅助呼吸头盔，其特征在于：所述充气泵的进气口设置有粉尘过滤结构，所述粉尘过滤结构设置为PM2.5过滤网。
4.如权利要求1所述的一种掩埋自救辅助呼吸头盔，其特征在于：所述集气泵的进气口设置有粉尘过滤结构设置为PM2.5过滤网。
5.如权利要求1所述的一种掩埋自救辅助呼吸头盔，其特征在于：当所述第一空间形成时，所述第一空间的体积大于0.01立方米。
6.如权利要求1所述的一种掩埋自救辅助呼吸头盔，其特征在于：所述集气气囊由一复合层结构制成，所述复合层结构由内至外分别包括有聚酰胺纤维层、聚氨基甲酸酯纤维层、硅胶缓冲层、聚氨酯纤维层组成。
7.如权利要求1所述的一种掩埋自救辅助呼吸头盔，其特征在于：所述头盔本体上设置有容置腔，所述集气气囊设置于所述容置腔内部。
8.如权利要求1所述的一种掩埋自救辅助呼吸头盔，其特征在于：所述头盔本体设置有一手动按钮，所述手动按钮连接于所述控制器，当所述手动按钮被按下时，所述控制器生成所述保护信号。
9.如权利要求1所述的一种掩埋自救辅助呼吸头盔，其特征在于：所述第一空间内的气压在130kpa到150kpa之间。
10.如权利要求1所述的一种掩埋自救辅助呼吸头盔，其特征在于：所述环形收紧气囊内的气压在115kpa到130kpa之间。
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