CN111760210A - 用于呼吸器的散热器和呼吸器 - Google Patents

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CN111760210A CN202010750309.8A CN202010750309A CN111760210A CN 111760210 A CN111760210 A CN 111760210A CN 202010750309 A CN202010750309 A CN 202010750309A CN 111760210 A CN111760210 A CN 111760210A
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徐长安
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崔志安
刘昊
高绪国
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Abstract

本申请提出一种散热器和呼吸器，所述散热器包括气腔、热管、吸热翅片和散热翅片，所述气腔为管状，所述气腔设置有散热器进气口和散热器出气口，所述热管设置有集热端和散热端，所述集热端插入到所述气腔的内部，所述散热端位于所述气腔的外部，所述吸热翅片连接于所述集热端，所述散热翅片连接于所述散热端。通过采用上述技术方案，散热器可以使经过散热器的气体快速散热，降低气体温度，提高使用呼吸器的舒适性。

Description

用于呼吸器的散热器和呼吸器
技术领域
本申请属于应急救援设备，具体涉及一种用于呼吸器的散热器和呼吸器。
背景技术
目前应急救援人员普遍使用的一种呼吸器是压缩空气呼吸器或压缩氧气呼吸器，这种呼吸器以气瓶内的压缩气体作为供氧源，这使得呼吸器的体积和质量偏大，而且呼吸器使用时间较短，难以满足长时间工作的需求。
在现有技术中还有一种采用化学制氧方式的呼吸器，主要使用超氧化钾吸收人体呼出的水汽和二氧化碳放出氧气，这种呼吸器可以保持2到4小时的正常使用时间，能够延长救援人员的有效救援时间。
但是，这种呼吸器在使用过程中，由于人体呼出的水和二氧化碳在呼吸器内部反复循环，超氧化钾与水和二氧化碳的反应激烈不可控，难以做到整个使用期间氧气浓度平稳，容易出现氧气浓度忽高忽低，甚至会出现氧气不足，二氧化碳浓度偏高的情况。另外，由于超氧化钾与水和二氧化碳的反应是放热反应，随着呼吸器的使用，会出现呼吸器的吸气温度偏高的情况，佩戴的舒适性降低，也大大缩短了呼吸器的实际使用时长。
发明内容
基于上述现有技术的问题，本申请旨在提出一种散热器和呼吸器，其可以长时间使用而不出现温度过高的问题。
本申请提出一种用于呼吸器的散热器，所述散热器包括气腔、多组热管、吸热翅片和散热翅片，所述气腔为管状，所述气腔设置有散热器进气口和散热器出气口，所述多组热管与所述气腔的延伸方向垂直，所述热管设置有集热端和散热端，所述集热端插入到所述气腔的内部，所述散热端位于所述气腔的外部，所述吸热翅片连接于所述集热端，所述散热翅片连接于所述散热端。
优选地，每组所述热管中的两个相对地插入到所述气腔的内部。
优选地，所述散热器还包括散热风扇，所述散热风扇设置于所述散热翅片的附近，所述散热风扇能够对所述散热翅片吹风。
优选地，所述散热风扇设置于所述散热翅片的下方，所述散热风扇能够向上对所述散热翅片吹风。
优选地，所述热管的内部设置有相变材料。
本申请还提出一种呼吸器，所述呼吸器包括壳体和上述技术方案中任一项所述的用于呼吸器的散热器，所述散热器设置于所述壳体的内部。
优选地，所述散热器还包括生氧罐，所述散热器进气口连接于所述生氧罐。
优选地，所述呼吸器还包括吸气气囊、呼气气囊、面罩、呼气管和吸气管，为使用者提供的所述面罩通过所述呼气管连接于所述呼气气囊并且通过所述吸气管连接于所述吸气气囊，所述呼气气囊、所述生氧罐、所述散热器和所述吸气气囊依次串联连接。
优选地，所述壳体设置有呼气管接口和吸气管接口，所述呼气管能够拆卸地连接于所述呼气管接口，所述吸气管能够拆卸地连接于所述吸气管接口。
通过采用上述技术方案，散热器可以使经过散热器的气体快速散热，降低气体温度，提高使用呼吸器的舒适性。
附图说明
图1示出了根据本申请的实施方式的呼吸器的原理示意图。
图2示出了根据本申请的实施方式的呼吸器的正面剖视图。
图3示出了根据本申请的实施方式的呼吸器的侧面剖视图。
图4示出了根据本申请的实施方式的呼吸器的侧面视图。
图5示出了根据本申请的实施方式的呼吸器的散热器的结构示意图。
图6示出了根据本申请的实施方式的呼吸器的吸气气囊和呼气气囊的结构示意图。
附图标记说明
1壳体 11呼气管接口 12吸气管接口 13固定部 14散热孔
2生氧罐
3散热器 31气腔 311散热器进气口 312散热器出气口 32热管 321集热端 322散热端 33吸热翅片 34散热翅片 35散热风扇 4吸气气囊 41过滤盒
5呼气气囊 51排气阀 52拉绳 53循环风扇
6面罩
7呼气管 71呼气单向阀
8吸气管 81吸气单向阀
9散热结构。
具体实施方式
下面参照附图描述本申请的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本申请，而不用于穷举本申请的所有可行的方式，也不用于限制本申请的范围28。
如图1至图6所示，本申请提出一种呼吸器，其包括壳体1，在壳体1内主要设置有生氧罐2、散热器3、吸气气囊4和呼气气囊5。面罩6分别通过呼气管7和吸气管8与壳体1内的吸气气囊4和呼气气囊5连通。
如图2至图4所示，壳体1设置有与呼气气囊5连通的呼气管接口11和与吸气气囊4连通的吸气管接口12，呼气管7能够拆卸地连接于呼气管接口11，吸气管8能够拆卸地连接于吸气管接口12。壳体1的内部设置有用于固定吸气气囊4的固定部13。壳体1设置有散热孔14，散热孔14可以位于壳体1的上部、中部、下部和底部等位置，散热孔14的位置可以根据例如散热器3等部件的安装位置进行调整。
生氧罐2能够生成氧气，例如在其内设有化学试剂，化学试剂能够与人体呼出的水和二氧化碳反应生产氧气。
如图5所示，散热器3包括气腔31、热管32、吸热翅片33、散热翅片34和散热风扇35。
气腔31为管状，在气腔31的两端分别设置有散热器进气口311和散热器出气口312，散热器进气口311可以位于气腔31的参照图5所示的下部，散热器出气口312可以位于气腔31的参照图5所示的上部。散热器进气口311可以通过管道连接于生氧罐2，散热器出气口312可以通过管道连接于吸气气囊4。在使用呼吸器时，从生氧罐2排出的气体由散热器进气口311进入散热器3，由散热器出气口312排出散热器3。
热管32与气腔31的延伸方向垂直(包括大致垂直)，在热管32的内部设置有相变材料，通过相变材料发生相变，可以使热管32快速地传导热量。热管32的两端为集热端321和散热端322，集热端321插入到气腔31的内部，散热端322位于气腔31的外部。热管32可以设置有多组，每组热管32可以有两个，每组热管32中的两个相对地插入到气腔31的内部。吸热翅片33和散热翅片34为翅片状。吸热翅片33连接于集热端321，即吸热翅片33位于气腔31的内部，吸热翅片33能够快速吸收流经气腔31的气体所携带的热量。散热翅片 34连接于散热端322，散热翅片34能够将热管32传递的热量散发。
在散热翅片34的附近可以设置散热风扇35，例如散热风扇35位于散热翅片34的参照图5所示的下方，散热风扇35可以向上对散热翅片34吹风加速空气流动，从而使散热翅片34快速散热。散热风扇35可以设置有多个，例如两个。
散热器3使生氧罐2在生成氧气过程中产生的热量能够快速的散发出去，避免高温的氧气进去吸气气囊4。
如图1所示，吸气气囊4设置有进气口和出气口，吸气气囊4的进气口连接于散热器出气口312，吸气气囊4的出气口通过吸气管8连接于面罩6。呼气气囊5设置有进气口和出气口，呼气气囊5的进气口通过呼气管7连接于面罩6，呼气气囊5的出气口连接于生氧罐2的生氧罐进气口。
呼气管7设置有呼气单向阀71，呼气单向阀71能够使气体通过呼气管7进入呼气气囊5。吸气管8设置有吸气单向阀81，吸气单向阀81能够使吸气气囊 4内的气体通过吸气管8通向面罩6。
如图1和图6所示，呼气气囊5和吸气气囊4设置于壳体1的内部。吸气气囊4的体积大于呼气气囊5的体积，呼气气囊5设置于吸气气囊4的内部。呼气气囊5用于容纳呼出的气体，吸气气囊4用于容纳从生氧罐2释放的气体。
呼气气囊5和吸气气囊4可以具有重合部分，呼气气囊5和吸气气囊4的重合部分设置有排气阀51，排气阀51的阀片连接拉绳52的一端，拉绳52的另一端连接于吸气气囊4。当吸气气囊4内的气体填充过量时，吸气气囊4涨开使拉绳52紧崩，打开排气阀51，使呼气气囊5中的气体排出呼气气囊5和吸气气囊4。可以理解，呼气气囊5的体积缩小，使吸气气囊4有空间容纳更多的氧气。并且，排出呼气气囊5中的二氧化碳，可以减少二氧化碳与生氧罐2中的复合生氧剂反应后释放的氧气，避免吸气气囊4持续膨胀且节约生氧剂用量。
在吸气气囊4的进气口处设置有过滤盒41，过滤盒41内可以设置有过滤片和相变材料，过滤片可以过滤粉尘，相变材料可以通过相变过程吸收热量，降低进入吸气气囊4的气体温度。
吸气气囊4和呼气气囊5的形状可根据壳体1的形状形成为圆柱形、立方形等。
进一步地，呼气气囊5的出气口和生氧罐进气口之间设置有循环风扇53，循环风扇53帮助呼气气囊5内的气体通过生氧罐2和散热器3进入吸气气囊4。
下面说明具有上述散热器3的呼吸器的工作过程。
在紧急情况时，使用者带上面罩6进行呼吸。在使用者呼气时，连接在呼气管7与呼气气囊5之间的呼气单向阀71因气压变化而被打开，呼出的气体通过呼气管7进入呼气气囊5，呼出的气体包括二氧化碳和水蒸气。通过循环风扇53将呼气气囊5中的气体送至生氧罐2，气体可以逐层地通过复合生氧剂和降温剂。二氧化碳和水与复合生氧剂反应能够生成氧气并且释放热量，降温剂通过相变能够吸收热量，复合生氧剂和降温剂交替设置，可以及时吸收热量，降低生氧罐2内的气体温度，减轻后面的散热器3的降温压力。复合生氧剂和降温剂交替设置还可以使气体与复合生氧剂充分接触，反应更加彻底，因此可减少复合生氧剂的使用量，进而还可以减小呼吸阻力。经过生氧罐2 后至少部分的二氧化碳反应被消耗并产生氧气。这些气体经过散热结构9和散热器3可以降低温度，再经过过滤盒41过滤和降温后进入吸气气囊4。使用者吸气时，吸气单向阀81打开，可以吸入吸气气囊4内的气体。

Claims (9)

1.一种用于呼吸器的散热器，其特征在于，所述散热器(3)包括气腔(31)、多组热管(32)、吸热翅片(33)和散热翅片(34)，所述气腔(31)为管状，所述气腔(31)设置有散热器进气口(311)和散热器出气口(312)，所述多组热管(32)与所述气腔(31)的延伸方向垂直，所述热管(32)设置有集热端(321)和散热端(322)，所述集热端(321)插入到所述气腔(31)的内部，所述散热端(322)位于所述气腔(31)的外部，所述吸热翅片(33)连接于所述集热端(321)，所述散热翅片(34)连接于所述散热端(322)。
2.根据权利要求1所述的用于呼吸器的散热器，其特征在于，每组所述热管(32)中的两个相对地插入到所述气腔(31)的内部。
3.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述散热器(3)还包括散热风扇(35)，所述散热风扇(35)设置于所述散热翅片(34)的附近，所述散热风扇(35)能够对所述散热翅片(34)吹风。
4.根据权利要求3所述的用于呼吸器的散热器，其特征在于，所述散热风扇(35)设置于所述散热翅片(34)的下方，所述散热风扇(35)能够向上对所述散热翅片(34)吹风。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于呼吸器的散热器，其特征在于，所述热管(32)的内部设置有相变材料。
6.一种呼吸器，其特征在于，所述呼吸器包括壳体(1)和权利要求1至5中任一项所述的用于呼吸器的散热器(3)，所述散热器(3)设置于所述壳体(1)的内部。
7.根据权利要求6所述的呼吸器，其特征在于，所述散热器还包括生氧罐(2)，所述散热器进气口(311)连接于所述生氧罐(2)。
8.根据权利要求7所述的呼吸器，其特征在于，所述呼吸器还包括吸气气囊(4)、呼气气囊(5)、面罩(6)、呼气管(7)和吸气管(8)，为使用者提供的所述面罩(6)通过所述呼气管(7)连接于所述呼气气囊(5)并且通过所述吸气管(8)连接于所述吸气气囊(4)，所述呼气气囊(5)、所述生氧罐(2)、所述散热器(3)和所述吸气气囊(4)依次串联连接。
9.根据权利要求8所述的呼吸器，其特征在于，所述壳体(1)设置有呼气管接口(11)和吸气管接口(12)，所述呼气管(7)能够拆卸地连接于所述呼气管接口(11)，所述吸气管(8)能够拆卸地连接于所述吸气管接口(12)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114247065A (zh) * 2021-12-16 2022-03-29 广东友安应急消防科技股份有限公司 一种智能消防自救呼吸器
CN114470544A (zh) * 2020-11-12 2022-05-13 北京安氧特科技有限公司 一种正压式氧气呼吸器中的降温装置

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Date Code Title Description
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Applicant after: Hangzhou teqin Fire Technology Co.,Ltd.

Address before: 116011 No. 161, Zhongshan Road, Liaoning, Dalian

Applicant before: DALIAN SAMAT NEW MATERIALS Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20201013

Assignee: Dalian Ke'an United Fire Technology Co.,Ltd.

Assignor: Hangzhou teqin Fire Technology Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023210000044

Denomination of invention: Radiator and respirator for respirators

License type: Common License

Record date: 20230621

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