CN111972747A - 一种正压穿戴式防护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及一种正压穿戴式防护装置包括：防护服和正压充气装置；防护服包括防护服本体、护目镜、密封拉链、进气机构、第一管道、第二管道和排气阀；正压充气装置设置在防护服本体内，包括空气过滤器和气流驱动装置；正压穿戴式防护装置外部的环境气体在气流驱动装置的作用下，通过空气过滤器形成洁净气体，经气流驱动装置分流，一部分洁净气体由气流驱动装置的第一出口经第一管道和进气机构进入防护服本体的头罩部，另一部分由气流驱动装置的第二出口进入防护服本体内；防护服本体内的洁净气流在使用者呼吸代谢后由设置在防护服本体下部的排气阀排出至正压穿戴式防护装置之外。
Description
技术领域
本发明涉及防护服技术领域，尤其涉及一种正压穿戴式防护装置。
背景技术
工作人员进入应急救援或特殊医疗事件的现场工作时，需穿戴防护服以保证其生命安全。传统防护服分为两大类，一类是半封闭式防护服，一类是全封闭式防护服。当使用者穿戴半封闭式防护服工作时，需要再增加护目镜及口罩等防护设备，并且护目镜及口罩等长时间的佩戴会对使用者的面部皮肤造成压迫性过敏、破损等伤害。而且，半封闭式防护服也很难起到可靠的安全防护作用。同时，现有防护服穿脱不方便，使得使用者进入应急救援或特殊医疗事件的现场的准备工作时间相对较长。
全封闭式正压防护服在安全防护性方面虽然有所提升，但是现有防护服的设计，使用者在进行快速站立和下蹲时，防护服内部不可避免会发生气压的变化。比如，当使用者进行快速下蹲时，防护服内的气压迅速上升，当超过675Pa时，容易对使用者的耳膜造成伤害。当使用者快速站立时，防护服内气压迅速下降，外部空气容易从密封处进入防护服内部，从而造成防护服内部的污染，进而危及使用者的健康。头部供气装置持续单一的送气量，让使用者发生精神疲劳，容易发生工作事故。另外，使用者在脱去防护服的环节依然容易造成感染，并且，在完成繁重的抢险救护任务后，还要额外增加复杂的表面消毒和穿脱工作，消耗使用者大量的体力。
一般医生及使用者在穿戴防护服进入应急救援或特殊医疗事件现场工作时，会经常连续工作几个小时甚至十几个小时。现有防护服无法实现有效的养分补充，很多使用者由于长时间穿戴防护服工作造成体内水份和营养得不到及时的补充而体力不支。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术所存在的缺陷，提供一种正压穿戴式防护装置，使得使用者穿戴其进行工作时，无需增加额外的防护配件，穿脱方便。该正压穿戴式防护装置满足高污染环境下的防护需求的同时，也能为使用者的身体健康提供有力的保障，比如，足够的氧气、水份及营养的供给等等。
为实现上述目的，本发明提供了一种正压穿戴式防护装置，包括：防护服和正压充气装置；
所述防护服包括防护服本体、护目镜、密封拉链、进气机构、第一管道、第二管道和排气阀；
所述防护服本体的背面中部具有进气口；
所述护目镜设置在所述防护服本体的正面，位于所述防护服本体的头罩部；
所述密封拉链设置在所述防护服本体的正面，所述密封拉链的顶端设置在所述护目镜的一侧，呈S型或Z字型向下，底端延伸至所述防护服本体的下部；或者所述密封拉链的顶端设置在所述防护服本体的下部，呈n型向上，底端绕过所述护目镜的上方，延伸至所述防护服本体的下部；
所述进气机构设置在所述防护服本体的背面，位于所述防护服本体的头罩部；
所述第一管道和所述第二管道均设置在所述防护服本体的背面，置于所述防护服本体内侧；所述第一管道的一端与所述正压充气装置相接，另一端与所述进气机构相接，用于对所述防护服本体的头罩部进行气体输送；所述第二管道的一端与所述正压充气装置相接，另一端位于所述防护服本体的上部，用于对所述防护服本体的内部进行气体输送；
所述正压充气装置设置在所述防护服本体内，包括空气过滤器和气流驱动装置；所述空气过滤器包括气流入口和气流出口；所述气流入口设置在所述进气口内；所述气流入口的外边沿与所述进气口的边沿密封固定；所述气流出口与设置在所述防护服本体内的所述气流驱动装置的入口相接；所述气流驱动装置包括第一出口和第二出口，分别与所述第一管道和所述第二管道相接；
所述正压穿戴式防护装置外部的环境气体在所述气流驱动装置的作用下，通过所述空气过滤器形成洁净气体，经所述气流驱动装置分流，一部分洁净气体由所述第一出口经所述第一管道和所述进气机构进入所述防护服本体的头罩部，另一部分由所述气流驱动装置的第二出口进入所述防护服本体内；所述防护服本体内的洁净气流在使用者呼吸代谢后由设置在所述防护服本体下部的所述排气阀排出至所述正压穿戴式防护装置之外。
优选的，所述气流驱动装置具体包括：驱动装置壳体、驱动装置内部电路和阀门；
所述驱动装置壳体包括：第一壳体、第一盖体和第一密封圈；所述第一盖体扣合在所述第一壳体上，在所述第一壳体和所述第一盖体之间形成第一容置腔体；所述第一密封圈设置在所述第一壳体和第一盖体相接的边沿处，用以所述第一盖体与所述第一壳体之间的密封；
所述阀门包括第一阀门、第二阀门和第三阀门；所述第一阀门设置在所述气流驱动装置的入口；所述第二阀门设置在所述气流驱动装置的第一出口；所述第三阀门设置在所述气流驱动装置的第二出口；
所述驱动装置内部电路包括设置在所述容置腔体内的风扇、电机、第一充电电池、第一控制电路、第一无线充电接收线圈、第一无线信号接收天线和压力传感器；
所述第一充电电池与所述第一控制电路相连接；
所述电机与所述第一充电电池和所述第一控制电路分别相连接；
所述风扇安装在所述电机的轴上；
所述第一无线信号接收天线与所述第一控制电路相连接，所述第一无线信号接收天线接收智能终端设备发送的第一遥控信号，输出第一电信号，所述第一控制电路根据所述第一电信号生成第一控制信号，用以控制所述电机的起停；
所述第一无线充电接收线圈与所述第一充电电池相连接，所述第一无线充电接收线圈将感应到的电磁脉冲转换为第二电信号，对所述第一充电电池进行充电；
所述压力传感器与所述第一控制电路相连,所述第一控制电路根据所述压力传感器检测的压力信号生成第二控制信号，用以控制所述电机转速。
进一步优选的，所述正压穿戴式防护装置还包括腕带；所述腕带用于所述防护服本体内，可拆卸地固定在使用者的前臂上，所述腕带包括弹簧夹和固定带，所述固定带与所述弹簧夹的背部连接；所述智能终端设备固定在所述弹簧夹上。
更进一步优选的，所述正压穿戴式防护装置还包括观察屏，所述观察屏设置在所述防护服本体的前臂处，用以所述智能终端设备通过所述观察屏感应所述正压穿戴式防护装置的使用者的触控操作。
进一步优选的，所述气流驱动装置还包括报警装置，所述报警装置与所述第一控制电路和所述压力传感器分别相连接；所述压力传感器监测所述防护服本体内的气压，当所述防护服本体内的气压低于最低设定限值或高于最高设定限值时，所述第一控制电路根据所述压力传感器输出的压力信号生成第一报警电信号发送给所述报警装置，所述报警装置根据所述第一报警电信号输出报警信号。
进一步优选的，所述正压充气装置还包括控制开关，所述控制开关与所述第一控制电路相连，用以控制所述正压充气装置的供电与断电。
优选的，所述正压穿戴式防护装置还包括流体供给设备，所述流体供给设备包括盒体、流体存储装置、流体供给控制装置、供给管道和无线遥控开关；
所述盒体包括第二壳体、第二盖体、第三盖体和第二密封圈；
所述第二壳体包括底面和垂直所述底面并环绕所述底面四周的侧壁，以及垂直所述底面的隔板，所述隔板将所述第二壳体内部区域分隔成第二容置腔体和第三容置腔体；所述隔板上开有第一通孔，所述第三容置腔体的一侧侧壁上开有第二通孔；所述第一通孔和所述第二通孔分别配置有可插拔的密封塞；
所述第二盖体扣合在所述第二容置腔体的顶面；
所述第三盖体扣合在所述第三容置腔体的顶面；
所述密封圈设置在所述第三盖体的内边沿，用以密闭所述第第三盖体与所述第二壳体之间的密封；
所述第三盖体扣合在所述第二壳体上，且所述密封塞插入第一通孔和第二通孔中，用于使所述第三容置腔体形成密闭结构；
所述流体存储装置容置在所述第二容置腔体内，所述流体存储装置具有供水出口；所述供水出口插入所述第一通孔，用于对所述流体供给控制装置提供待输送流体；
所述流体供给控制装置容置在所述第三容置腔体内，包括：第二控制电路、第二充电电池、微型隔膜水泵、第二无线信号接收天线和第二无线充电接收线圈；
所述第二控制电路和所述第二充电电池相连接；
所述微型隔膜水泵与所述第二控制电路和所述第二充电电池分别相连接，所述微型隔膜水泵包括泵体、流体入口和流体出口；所述流体入口对准所述第一通孔设置；所述流体出口对准所述第二通孔设置；
所述第二无线信号接收天线与所述第二控制电路相连接，所述第二控制电路根据所述第二无线信号接收天线输出的第三电信号生成第三控制信号，用以控制所述微型隔膜水泵的起停；
所述第二无线充电接收线圈与所述第二充电电池相连接，所述第二无线充电接收线圈将感应到的电磁脉冲转换为第四电信号，对所述第二充电电池进行充电；
所述供给管道包括供水接口和饮水口，所述供水接口位于所述供给管道底端，穿过所述第二通孔与所述流体出口相接；所述饮水口位于所述供给管道的顶端；
所述无线遥控开关安装在所述供给管道上，感应所述流体供给设备的使用者的按压操作，产生用以使所述无线信号接收天线输出所述第三电信号的第二遥控信号。
进一步优选的，所述正压穿戴式防护装置还包括背带，所述背带用于所述防护服本体内，包括第一肩带、第二肩带、连接带和紧固腰带；所述紧固腰带的一端可拆卸的与所述紧固腰带的另一端连接；所述第一肩带的两端分别与所述紧固腰带的第一固定点和第二固定点固定连接，所述第二肩带的两端分别与所述紧固腰带的第三固定点和第四固定点固定连接，所述连接带的两端分别连接所述第一肩带上的第五固定点与第二肩带上的第六固定点，用以所述背带呈“H”型；
所述流体供给设备通过设置在所述盒体上的固定部与所述紧固腰带固定，所述供给管道通过弹性压条固定在所述连接带上。
优选的，所述正压穿戴式防护装置还包括吸音器，所述吸音器朝向所述第一管道设置在所述进气机构内。
优选的，所述正压穿戴式防护装置外部的环境气体在所述气流驱动装置的作用下，通过所述空气过滤器形成洁净气体，由所述第一出口经所述第一管道和所述进气机构进入所述防护服本体的头罩部，或，由所述气流驱动装置的第二出口进入所述防护服本体内；所述防护服本体内的洁净气流在使用者呼吸代谢后由设置在所述防护服本体下部的所述排气阀排出至所述正压穿戴式防护装置之外。
本发明实施例提供的一种正压穿戴式防护装置，全封闭式的设计，可满足高污染环境下的防护需求，使得使用者穿戴该正压穿戴式防护装置工作时，无需增加额外的防护配件，而且S型或Z型或n型的大跨度弯曲密封拉链的设计使得该防护服穿脱方便；除此之外，外界空气通过正压充气装置的过滤和输送，分别从使用者的头部和背部吹入，可以为使用者提供清洁的氧气供给的同时，驱动防护服内部气流的循环，解决了防护服透气性差、背部散热慢的问题。而且，双送风管道的设计，可以改善全身送风的均匀度，避免传统正压系统只从头部送风带给使用者的不适感。
附图说明
图1为本发明实施例提供的正压穿戴式防护装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种密封拉链的关闭状态示意图；
图3为本发明实施例提供的一种密封拉链的打开状态示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种密封拉链的关闭状态示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种密封拉链的打开状态示意图；
图6为本发明实施例提供的防护服背面的内部结构示意图；
图7为本发明实施例提供的腕带的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的流体供给设备的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的流体供给设备的流体供给控制装置的局部放大图；
图10为本发明实施例提供的背带的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的双向无线充电器对气流驱动装置进行充电的场景示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明实施例提供的正压穿戴式防护装置，可以满足化工、应急救援以及医疗等高污染环境下的防护需求。
图1为本发明实施例提供的正压穿戴式防护装置的结构示意图。如图1所示，该正压穿戴式防护装置包括：防护服1和正压充气装置2。需要说明的是，在以下的实施例中，为了更清楚地解释本发明的技术方案，我们将防护服1划分，分为头罩部、上部、中部和下部四个部分用以进行描述说明。其中头罩部和上部以颈部为界线，正压充气装置2设置位置为中部，上部和下部以正压充气装置2所在的中部为界线。防护服1各个部分的划分并不表示本发明请求保护的正压穿戴式防护装置可以拆分为四部分，防护服1实质为一体穿戴式的。
防护服1包括防护服本体11、护目镜12、密封拉链(图中未示出)、进气机构(图中未示出)、第一管道(图中未示出)、第二管道(图中未示出)和排气阀(图中未示出)。
为方便正压充气装置2的安装，防护服本体11的背面中部设置有进气口111。
护目镜12设置在防护服本体11的正面，且位于防护服本体11的头罩部。护目镜12和防护服本体11为一体的全封闭式设计，使用者在穿戴该防护服1时进入高污染的环境中工作时，不需要额外增加其他防护配件，即可满足防护的需求。
密封拉链设置在防护服本体11的正面，可采用两种不同的方案。
一种如图2、3所示，密封拉链13的顶端131设置在护目镜12的一侧，呈S型或Z字型向下，底端132延伸至防护服本体11的下部。当密封拉链13打开时，S型或Z字型大跨度弯曲的设计，使得防护服本体11的开口较大，使用者可以快速穿脱，避免了不必要的意外污染。
在一个优选的实施例中，在防护服本体11上，S型或者Z字型密封拉链13的弯曲部的两侧可以设置一对或多对粘扣133，使得使用者在打开密封拉链13时，密封拉链13两侧被拉开的防护服部分通过一对或多对粘扣133进行固定。一方面方便使用者的穿脱，另一方面，使用者在脱下防护服1时，可以有效避免防护服本体11的外表面与使用者接触，减少使用者被污染的机会。
另一种如图4、5所示，密封拉链13的顶端131设置在防护服本体11的下部，呈n型向上，底端132绕过护目镜12的上方，延伸至防护服本体11的下部。当密封拉链13打开时，n型大跨度弯曲的设计，使得护目镜12也会随防护服本体11的一部分一起被打开，同样可以增大防护服本体11的开口，方便使用者可以快速穿脱，避免了不必要的意外污染。
图6为本发明实施例提供的防护服背面的内部结构示意图。结合图6所示，进气机构14设置在防护服本体11的背面且位于防护服本体11的头罩部。
第一管道15和第二管道16设置在防护服本体11的背面，置于防护服本体11内侧，优选通过超声波焊接或者胶粘方式固定在防护服本体11内侧的局部夹层(图中未示出)中。
第一管道15的一端151与正压充气装置2相接，另一端152与进气机构14相接，以对防护服本体11的头罩部进行气体输送。为保证第一管道15与进气机构14之间的连接牢固，优选焊接。
第二管道16的一端161与正压充气装置2相接，另一端162位于防护服本体11的上部，以对防护服本体11的内部进行气体输送。在一个优选的实施例中，第二管道16的管壁上具有多个出气口163，这样的结构使得气流均匀，而且改善了传统正压防护服背部不易散热和排湿的缺点。
第一管道15与第二管道16，可以交替工作，这样可以在保证内压稳定的状态下，实现内部的多角度、交错、混合等模拟自然环境的送风方式。这样设计可以避免持续单一的头部送风造成的工作人员精神压力和疲劳。
在本发明的实施例中，至少有一组排气阀17设置在防护服本体11的下部，例如图6中所示的排气阀171。为了使防护服1内部具有更好的循环风效果，解决传统防护服四肢远端散热和排湿不佳的难题，优选在防护服本体11的上部的前臂部后侧还加设一组排气阀172。图6所示的四个排气阀使得防护服的排气效果更优，可靠性更好,即使其中一个失效，防护服1内部的气压也可以避免单个排气阀发生堵塞或倒吸的风险。
防护服1由正压充气装置2提供内部正压。
再结合图1所示，正压充气装置2设置在防护服本体11内，包括空气过滤器21和气流驱动装置22。
空气过滤器21包括气流入口211和气流出口212；气流入口211设置在进气口111内；气流入口211的外边沿与进气口111的边沿密封固定；气流出口212与设置在防护服本体11内的气流驱动装置22的入口221相接；气流驱动装置22还具有第一出口222和第二出口223，其中第一出口222与第一管道15相接；第二出口223与第二管道16相接。
需要说明的是图1中提供的气流驱动装置22的第一出口222和第二出口223，仅表示气流驱动装置22有两个出口，并不限制两个出口的设置位置和设置方向。
为保证使用者在弯腰的过程中，第一管道15和第二管道16的连接不受影响，第一出口222与第一管道15之间以及第二出口223与第二管道16之间优选采用快插锁紧插头紧固连接，并且第一管道15和第二管道16优选采用波纹管。
空气过滤器21还包括过滤芯213，过滤芯213设置在气流入口211内，气流出口212内还设置有空气过滤器顶盖214，用以对过滤芯213起安装限位作用。
在一个优选的方案中，防护服本体11上的进气口111的边缘设置有插接母头1111，空气过滤器顶盖214的边缘设置有插接公头2141，插接母头1111和插接公头2141插接，用以将进气口111和气流出口212对准连接。
在一个更优选的方案中，为了增大防护服1内洁净气体的流量，气流驱动装置22的入口221可以设置为两个，相应地，每个入口221处设置一个空气过滤器21。
气流驱动装置22具体包括：驱动装置壳体224、驱动装置内部电路225和阀门。
驱动装置壳体224包括：第一壳体2241、第一盖体2242和第一密封圈2243；第一盖体2242扣合在第一壳体2241上，可以通过螺钉等进行固定；第一壳体2241和第一盖体2242之间形成第一容置腔体2244；第一密封圈2243设置在第一壳体2241和第一盖体2242相接的边沿处，使得第一盖体2242与第一壳体2241之间的第一容置腔体2244为密封的空间。
为避免脱离防护服1时，污染的空气迅速进入防护服本体11内部造成污染以及为满足气流驱动装置22使用完毕后可进行浸泡式消毒的需求，必须确保气流驱动装置22的第一容置腔体2244的密闭性，因此，在气流驱动装置的入口221和两个出口222、223处均设置有阀门，当阀门全部关闭时，第一容置腔体2244即为密闭的空间，满足了气流驱动装置22浸泡式消毒的需求。
阀门具体包括第一阀门2261、第二阀门2262和第三阀门2263；第一阀门2261设置在气流驱动装置的入口221；第二阀门2262设置在气流驱动装置的第一出口222；第三阀门2263设置在气流驱动装置的第二出口223。
位于第一容置腔体2244内的驱动装置内部电路225是正压充气装置2的主要动力来源，包括风扇2251、电机2252、第一控制电路2254、第一无线信号接收天线2256和压力传感器2257。
电机2252与第一控制电路2254相连接。
风扇2251安装在电机2252的轴上；通过电机2252轴的转动，驱动风扇2251的高速旋转，从而将气体运送至正压穿戴式防护装置内。在具体的实施中，风扇2251和电机2252优选为两组，在满足同样送风条件的情况下，使用两组电机、风扇进行送风，相比于使用一组电机风扇送风，能够降低单个电机的转速，从而降低噪音，而且，当其中一组电机或风扇发生故障时，另一组能够维持防护服1内部的正压状态，为使用者提供安全应急的时间。
并且，两组电机、风扇在人体不同部位的送风，更方便设计防护服内部交错送风的方案，相比一组电机风扇仅能在某些条件下进行送风强度的调节变化，该设计更方便模拟自然送风的间歇性交错乱流特征，避免工作人员长时间在封闭空间里的感官疲劳和精神压力。
在优选的实施例中，防护服设计还考虑到了使用者体位变化造成的防护服1内的气压变化对使用者可能造成的影响。为此，为随时监测防护服1内的气压变化，气流驱动装置22在第二出口223内设置有压力传感器2257,压力传感器2257与第一控制电路2254相连,第一控制电路2254根据压力传感器2257检测的压力信号生成第二控制信号，用以控制电机2252转速。
当压力传感器2257检测到防护服1内部气压突然增大时(比如使用者突然下蹲时)，第一控制电路2254根据压力传感器2257检测的压力信号生成对其中一个电机的控制信号，控制一个风扇反转，快速将防护服1内部的部分气体经空气过滤器21排入外界环境中，从而达到迅速降低防护服1内部气压的效果，避免使用者因为防护服1内的气压过大造成身体损伤。
第一无线信号接收天线2256与第一控制电路2254相连接，第一无线信号接收天线2256接收智能终端设备发送的第一遥控信号，第一无线信号接收天线2256将第一遥控信号转化为第一电信号输出至第一控制电路2254，第一控制电路2254根据第一电信号生成第一控制信号，从而控制电机2252的起停。具体的，第一无线信号接收天线2256可使用蓝牙或者WiFi等无线通信协议与智能终端设备通讯。
为了满足在疫情处理、救灾工作等情况下，如使用者使用有线供电，限制了工作人员的活动范围，在驱动装置内部电路225中还设置有第一无线充电电池2253。
第一充电电池2253与第一控制电路2254和电机2252分别连接，用以提供电力供应。
进一步的，为了满足使用者如手术医生等必须穿戴防护装置进行长时间连续工作，供电不足情况下，如采用有线充电需重新穿脱防护服的不便，第一充电电池2253能够在线持续提供充足的电量以维持防护装置内电路元器件的持续运行，优选的采用对第一充电电池2253进行无线充电的方式。为此在驱动装置内部电路225中还设置有第一无线充电接收线圈2255。
第一无线充电接收线圈2255与第一充电电池2253相连接，第一无线充电接收线圈2255将感应到的来自于外部充电设备提供的电磁脉冲转换为第二电信号，对第一充电电池2253进行充电。
本申请提出的正压穿戴式防护装置的气体循环过程如下：
正压穿戴式防护装置外部的环境气体在气流驱动装置22的作用下，通过空气过滤器21形成洁净气体，经气流驱动装置22分流，一部分洁净气体由第一出口222经第一管道15和进气机构14进入防护服本体11内的头罩部，另一部分由气流驱动装置22的第二出口223经第二管道16的出气口161均匀进入防护服本体11内的上部；防护服本体内11的洁净气流在使用者呼吸代谢后由设置在防护服本体11上部和下部的排气阀17排出至正压穿戴式防护装置之外。或者，正压穿戴式防护装置外部的环境气体在气流驱动装置的作用下，通过空气过滤器21形成洁净气体，由第一出口222经第一管道15和进气机构14进入防护服本体11的头罩部，或，由气流驱动装置22的第二出口223进入防护服本体11内；防护服本体11内的洁净气流在使用者呼吸代谢后由设置在防护服本体11上部和下部的排气阀17排出至正压穿戴式防护装置之外。图1中箭头所示方向即为气流运输的方向。外界空气通过正压充气装置2的过滤和输送，可以为使用者提供清洁的氧气供给的同时，驱动防护服1内部气流的循环，解决了传统防护服透气性差、背部散热慢的问题。而且，第一管道15和第二管道16双送风管道的设计，可以使用全身均匀送风模式或模拟自然风的交错乱流模式，避免传统正压系统只从头部送风带给使用者的感官疲劳和精神压力。
在一个优选的方案中，进气机构14的出风口141开设在进气机构14的侧面，而不设置在正对使用者头部的正面，结合图4中所示，气流经进气机构14的出风口141进入防护服1的头罩部时，起到了缓冲的作用，避免了因气流直接进入头部引起使用者头部的不适感。
在一个可选的实施例中，气流驱动装置22还包括报警装置2258，报警装置可以为嗡鸣震动警报器，报警装置2258与第一控制电路2254和压力传感器2257分别相连接；当压力传感器2257监测到防护服1内的气压低于最低设定限值或高于最高设定限值时，第一控制电路2254根据压力传感器2257输出的压力信号生成第一报警电信号发送给报警装置2258，报警装置2258根据第一报警电信号输出报警信号。
在一个具体的例子中，当防护服1内的气压高于400Pa(如使用者快速下蹲)时，压力传感器2257将此压力信号传递至第一控制电路2254，通过第一控制电路2254控制关闭电机2252，并通过报警装置2258发出声音或震动的报警信号，此时，气流驱动装置22停止充气，正压穿戴式防护装置迅速卸压。当防护服1内的气压回复正常设定值时，再通过第一控制电路2254根据压力传感器2257的压力正常的检测信号控制电机2252恢复正常工作状态。当防护服1内的气压低于120Pa时，压力传感器2257将此压力信号传递至第一控制电路2254，通过第一控制电路2254控制提升电机2252转速至最高，并通过报警装置2258发出声音或震动的报警信号，以快速补充防护服1内的气体，防止发生负压现象。
当压力传感器2257的压力感应值的下降率超过安全阈值，表明防护服1内有突然发生负压的风险，可能是由于防护服发生泄漏导致，第一控制电路2254根据压力传感器2257的信号，生成控制信号控制排气阀17自动关闭，同时，通过第一控制电路2254控制提升电机2252转速至最高，通过第二阀门2262和第三阀门2263对防护服1充气，以最大程度避免防护服1内部空气的污染，从而危及使用者安全的问题发生。同时报警装置2258发出紧急报警信号，以提示使用者迅速撤离至安全区域。
进一步的，为降低气流驱动装置22的噪音对人体造成的伤害，正压穿戴式防护装置还可以设置有吸音器3。吸音器3朝向第一管道15设置在进气机构14内。气流从第一出口222经第一管道15吹入进气机构14，通过吸音器3吸音后进入防护服本体11的头罩部。
为了方便正压穿戴式防护装置的使用者对正压充气装置2进行自行监控及操控，在优选的方案中将智能终端设备固定在正压穿戴式防护装置内，以方便使用者进行查看和操作。
为此，在优选的例子中，正压穿戴式防护装置还设置有腕带24和观察屏18。
图7为本发明实施例提供的腕带的结构示意图。如图7所示，腕带24包括弹簧夹241和固定带242，固定带242与弹簧夹241的背部相连接；弹簧夹241的上夹口2411和下夹口2412至少一端可以活动，方便不同类型的智能终端设备的固定；固定带242的两端可以通过粘扣、磁铁等连接，方便腕带24在使用者前臂上的安装和拆卸，在本实施例中使用粘扣2422方式连接。
相应的，再结合图2中所示，在防护服1的前臂位置设置有观察屏18，方便使用者通过观察屏18对正压穿戴式防护装置内的固定于腕带24上的智能终端设备进行查看和触控操作。
具体的，智能终端设备可以是手机或内置有软件应用程序的其他电子设备，在本实施例中，智能终端设备优选采用安装有定制应用的智能手机，用以通过与第一无线信号接收天线2256的无线通讯实现对气流驱动装置22的控制。
再如图1所示，正压充气装置2还包括控制开关23，控制开关23与第一控制电路2254相连，使用者可以通过控制开关23控制正压充气装置2的供电与断电。
此外，考虑到使用者在穿戴防护服进入应急救援或特殊医疗事件现场工作时，会经常连续工作几个小时甚至十几个小时。由于穿脱防护服的不方便，很多医护人员由于体内水份和营养得不到及时的补充而体力不支。为此，正压穿戴式防护装置在防护服1内配备有流体供给设备4，图8为本发明实施例提供的流体供给设备的结构示意图。如图8所示，流体供给设备4包括盒体100、流体存储装置200、流体供给控制装置300、供给管道400和无线遥控开关500。
盒体100包括第二壳体101、第二盖体102、第三盖体103和第二密封圈104。
第二壳体101包括底面和垂直底面并环绕底面四周的侧壁1011，以及垂直底面的隔板1012，隔板1012将第二壳体101内部区域分隔成第二容置腔体1013和第三容置腔体1014；隔板1012上开有第一通孔(图中未示出)，第三容置腔体1014的一侧侧壁上开有第二通孔(图中未示出)；第一通孔和第二通孔分别配置有可插拔的密封塞(图中未示出)，为方便供给管道400的插接，作为优选方案，在第二通孔处可以设置出水插口10141和出水阀10142，图1中所示即为此种情况。再如图8中所示，第二容置腔体1013位于第二壳体101的左半部，第三容置腔体1014位于第二壳体101的右半部，本发明的实施例只为举例说明，并不用于限定第二容置腔体1013和第三容置腔体1014的位置设置。
第二盖体102扣合在第二容置腔体1013的顶面；第二盖体102与第二容置腔体1013可以通过螺钉固定或者通过磁吸式固定。在如图8所示的具体实施例中，第二容置腔体1013的侧壁1011之间以及侧壁1011与隔板1012之间的夹角处均设置有搁板10131，搁板10131上表面设置有磁铁10132。第二盖体102的内表面四个角上均设置有与磁铁10132位置一一相对应的磁铁1021，通过磁铁之间的吸力，实现第二盖体102与第二壳体101的闭合。磁铁仅为举例说明，并不用于限定第二盖体102和第二壳体101之间的固定方式，只要其满足该流体供给设备4在使用时，第二盖体102不会从第二壳体101上脱落的要求即可。第二容置腔体1013内还设置有第一固定装置(图中未示出)，用于将流体存储装置200可拆卸地固定在第二容置腔体1013内。
第三盖体103扣合在第三容置腔体1014的顶面，可以通过螺钉等进行固定。
第二密封圈104设置在第三盖体103的内边沿，用以密闭第三盖体103与第二壳体101之间的密封。
第三盖体103扣合在第二壳体101的第三容置腔体1014上，且密封塞插入第一通孔和第二通孔中，使得第三容置腔体1014形成密闭结构，在对流体供给设备浸泡式消毒时不会对流体供给控制装置300的电路元器件造成影响；流体存储装置200在设备浸泡式消毒前从第二容置腔体1013内拆出，第二盖体102和第二容置腔体1013均可以浸泡式消毒。由此该结构满足了对流体供给设备4浸泡式消毒的要求，满足在污染条件下，例如，在医用防护服上，重复使用的需求。
流体存储装置200容置在第二容置腔体1013内，流体存储装置200具有供水出口201；供水出口201穿过第一通孔与流体供给控制装置300的流体入口相接，用于对流体供给控制装置300提供待输送流体。流体存储装置200通过第二容置腔体1013内设置的第一固定装置(图中未示出)可拆卸地固定在第二容置腔体1013内。一方面，方便使用者更换流体存储装置，即便是在应急救援或特殊医疗事件现场长时间工作的情况下，也可以不断的为使用者提供营养输送；另一方面避免了流体存储装置200向流体供给控制装置300输送待输送流体的过程中，因流体存储装置200的位置不固定导致连接中断，带来的流体渗漏的问题。在本实施例中，流体存储装置200还具有供水进口202和第一密封盖203，供水进口202设置在流体存储装置200的一侧，通过供水进口202可以方便的向流体存储装置200中灌装待输送流体；第二密封盖203的直径与供水进口202的直径相匹配，第一密封盖203扣合在供水进口202上，防止待输送流体漏出。在具体的实施中，为了减轻该流体供给设备的重量以及方便安放，流体存储装置200优选采用流体存储袋。
流体供给控制装置300容置在第三容置腔体1014内。图9为本发明实施例提供的流体供给设备的流体供给控制装置的局部放大图，如图9所示，流体供给控制装置300包括：第二控制电路301、第二充电电池302、微型隔膜水泵303、第二无线信号接收天线304和第二无线充电接收线圈305；
第二控制电路301和第二充电电池302相连接。
微型隔膜水泵303与第二控制电路301和第二充电电池302分别相连接，微型隔膜水泵303包括泵体3031、流体入口3032和流体出口3033；流体入口3032对准第一通孔设置；流体出口3033对准第二通孔设置。
第二无线信号接收天线304与第二控制电路301相连接，第二控制电路301根据第二无线信号接收天线304输出的第三电信号生成第三控制信号，以控制微型隔膜水泵303的起停。
第二无线充电接收线圈305与第二充电电池302相连接，第二无线充电接收线圈305将感应到的电磁脉冲转换为第四电信号，对第二充电电池302进行充电。在具体的实施中，第三盖体103上设置有第二固定装置1031，流体供给设备4通过第二固定装置1031直接或间隔防护服1与用于对流体供给设备移动充电的外部无线充电器固定。通过第二无线充电接收线圈305与无线充电器的发射线圈耦合产生电磁感应，产生第四控制信号，发送至第二控制电路301，第二控制电路301根据第四控制信号输出无线充电信号，以启动无线充电器对第二充电电池302的无线充电模式。作为优选方案，第二无线充电接收线圈305设置在第三盖体103的内表面，当对第二充电电池302进行无线充电时，避免了第二无线充电接收线圈305因为距离无线充电器的发射线圈远的关系造成的充电效率损失。
供给管道400包括供水接口401和饮水口402，供水接口401位于供给管道400底端，穿过第二通孔与流体出口3033相接；饮水口402位于供给管道400的顶端。优选的，饮水口402的上部还可以设置管帽403，保证供给管道400内的清洁。
结合图8和图9所示，流体存储装置200的待输送流体经供水出口201至流体入口3032吸入微型隔膜水泵303中，然后经流体出口3033泵入供水管道400，图中箭头所指方向为待输送流体在流体供给设备4中的传送方向。
进一步的，为了方便使用者自行操作控制，在所需时可以方便的开启流体供给设备4，本发明提供的流体供给设备4还设置有无线遥控开关500。无线遥控开关500安装在供给管道400上，能够感应流体供给设备的使用者的按压操作，产生第二遥控信号。在另一个具体的实施例中，流体供给设备4内还可以设置无线蓝牙模块(图中未示出)，通过与外部智能终端的无线蓝牙模块进行配对通讯，以实现对微型隔膜水泵303的控制。
前述所述的第二无线信号接收天线304在感应到第二遥控信号时，输出第三电信号并发送至第二控制电路301，第二控制电路301根据第三电信号生成第三控制信号控制微型隔膜水泵303的启停。
优选的，流体供给设备4还包括第三固定装置700，第三固定装置700设置在第二壳体101的底面的外表面。在具体的实施中，第三固定装置700可以是磁吸、挂钩、绑带、摁扣等，本发明不做限定。在流体供给设备4配合防护服使用时，可以通过第三固定装置700与防护服或防护服内的设备进行固定。
为方便气流驱动装置22与流体供给设备4在防护服内的固定，该正压穿戴式防护装置在防护服1内部还配备有背带5，图10为本发明实施例提供的背带的结构示意图。如图10中所示，背带5包括第一肩带51、第二肩带52、连接带53和紧固腰带54。紧固腰带54的一端可拆卸的与紧固腰带54的另一端连接。第一肩带51的两端分别与紧固腰带54的第一固定点(图中未示出)和第二固定点(图中未示出)固定连接，第二肩带52的两端分别与紧固腰带54的第三固定点(图中未示出)和第四固定点(图中未示出)固定连接。连接带53的两端分别连接第一肩带51上的第五固定点(图中未示出)与第二肩带52上的第六固定点(图中未示出)，用以背带呈“H”型。紧固腰带54的两端之间、第一肩带51与紧固腰带54之间、第二肩带52与紧固腰带54之间以及连接带53分别与第一肩带51和第二肩带52之间的连接，可以采用摁扣、绑带、粘带等，本发明不做限定。在本实施例中，优选采用尼龙粘扣进行上述连接。
再结合图1和图8所示，气流驱动装置22通过设置在驱动装置壳体224上的固定部1000与紧固腰带54固定，流体供给设备4通过设置在盒体100底面上的第一固定装置700与紧固腰带54固定，供给管道400通过弹性压条531固定在连接带53上。
为保证防护服1内的电器元件正常运行所需的电量，正压穿戴式防护装置还配备有双向无线充电器6，双向无线充电器6直接或间隔防护服1对防护服1内的流体供给设备4或气流驱动装置22进行充电。图11为本发明实施例提供的双向无线充电器对气流驱动装置进行充电的场景示意图。如图11所示，双向无线充电器6包括：固定装置61、第三控制电路(图中未示出)、第三无线充电接收线圈62、无线充电发射线圈63和第三充电电池64。当双向无线充电器6对防护服1内的气流驱动装置22进行充电时，双向无线充电器6与气流驱动装置22的固定，固定方式可以为磁吸、粘扣等，在本实施例中，优选采用磁吸方式。双向无线充电器的固定装置61与气流驱动装置22的驱动装置壳体224上设置的磁铁2245相吸附，固定装置61下设置有磁性开关(图中未示出)，磁性开关与气流驱动装置22上设置的磁铁吸附时，磁性开关闭合产生第五控制信号，第三控制电路62根据第五控制信号连通无线充电发射线圈63与第三充电电池64，通过无线充电发射线圈63向气流驱动装置22的第一无线充电接收线圈2255输出电磁脉冲实现对气流驱动装置22进行充电。
本发明实施例提供的一种正压穿戴式防护装置，全封闭式的设计，可满足高污染环境下的防护需求，使得使用者穿戴该正压穿戴式防护装置工作时，无需增加额外的防护配件，而且S型或Z型的大跨度弯曲密封拉链的设计使得该防护服穿脱方便；除此之外，外界空气通过正压充气装置的过滤和输送，分别从使用者的头部和背部吹入，可以为使用者提供清洁的氧气供给的同时，驱动防护服内部气流的循环，解决了防护服透气性差、背部散热慢的问题。而且，双送风管道的设计，可以改善全身送风的均匀度，避免传统正压系统只从头部送风造成的高噪音带给使用者的不适感。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种正压穿戴式防护装置,其特征在于，所述正压穿戴式防护装置包括：防护服和正压充气装置；
所述防护服包括防护服本体、护目镜、密封拉链、进气机构、第一管道、第二管道和排气阀；
所述防护服本体的背面中部具有进气口；
所述护目镜设置在所述防护服本体的正面，位于所述防护服本体的头罩部；
所述密封拉链设置在所述防护服本体的正面，所述密封拉链的顶端设置在所述护目镜的一侧，呈S型或Z字型向下，底端延伸至所述防护服本体的下部；或者所述密封拉链的顶端设置在所述防护服本体的下部，呈n型向上，底端绕过所述护目镜的上方，延伸至所述防护服本体的下部；
所述进气机构设置在所述防护服本体的背面，位于所述防护服本体的头罩部；
所述第一管道和所述第二管道均设置在所述防护服本体的背面，置于所述防护服本体内侧；所述第一管道的一端与所述正压充气装置相接，另一端与所述进气机构相接，用于对所述防护服本体的头罩部进行气体输送；所述第二管道的一端与所述正压充气装置相接，另一端位于所述防护服本体的上部，用于对所述防护服本体的内部进行气体输送；
所述正压充气装置设置在所述防护服本体内，包括空气过滤器和气流驱动装置；所述空气过滤器包括气流入口和气流出口；所述气流入口设置在所述进气口内；所述气流入口的外边沿与所述进气口的边沿密封固定；所述气流出口与设置在所述防护服本体内的所述气流驱动装置的入口相接；所述气流驱动装置包括第一出口和第二出口，分别与所述第一管道和所述第二管道相接；
所述正压穿戴式防护装置外部的环境气体在所述气流驱动装置的作用下，通过所述空气过滤器形成洁净气体，经所述气流驱动装置分流，一部分洁净气体由所述第一出口经所述第一管道和所述进气机构进入所述防护服本体的头罩部，另一部分由所述气流驱动装置的第二出口进入所述防护服本体内；所述防护服本体内的洁净气流在使用者呼吸代谢后由设置在所述防护服本体下部的所述排气阀排出至所述正压穿戴式防护装置之外。
2.根据权利要求1所述的正压穿戴式防护装置，其特征在于，所述气流驱动装置具体包括：驱动装置壳体、驱动装置内部电路和阀门；
所述驱动装置壳体包括：第一壳体、第一盖体和第一密封圈；所述第一盖体扣合在所述第一壳体上，在所述第一壳体和所述第一盖体之间形成第一容置腔体；所述第一密封圈设置在所述第一壳体和第一盖体相接的边沿处，用以所述第一盖体与所述第一壳体之间的密封；
所述阀门包括第一阀门、第二阀门和第三阀门；所述第一阀门设置在所述气流驱动装置的入口；所述第二阀门设置在所述气流驱动装置的第一出口；所述第三阀门设置在所述气流驱动装置的第二出口；
所述驱动装置内部电路包括设置在所述容置腔体内的风扇、电机、第一充电电池、第一控制电路、第一无线充电接收线圈、第一无线信号接收天线和压力传感器；
所述第一充电电池与所述第一控制电路相连接；
所述电机与所述第一充电电池和所述第一控制电路分别相连接；
所述风扇安装在所述电机的轴上；
所述第一无线信号接收天线与所述第一控制电路相连接，所述第一无线信号接收天线接收智能终端设备发送的第一遥控信号，输出第一电信号，所述第一控制电路根据所述第一电信号生成第一控制信号，用以控制所述电机的起停；
所述第一无线充电接收线圈与所述第一充电电池相连接，所述第一无线充电接收线圈将感应到的电磁脉冲转换为第二电信号，对所述第一充电电池进行充电；
所述压力传感器与所述第一控制电路相连,所述第一控制电路根据所述压力传感器检测的压力信号生成第二控制信号，用以控制所述电机转速。
3.根据权利要求2所述的正压穿戴式防护装置，其特征在于，所述正压穿戴式防护装置还包括腕带；所述腕带用于所述防护服本体内，可拆卸地固定在使用者的前臂上，所述腕带包括弹簧夹和固定带，所述固定带与所述弹簧夹的背部连接；所述智能终端设备固定在所述弹簧夹上。
4.根据权利要求3所述的正压穿戴式防护装置，其特征在于，所述正压穿戴式防护装置还包括观察屏，所述观察屏设置在所述防护服本体的前臂处，用以所述智能终端设备通过所述观察屏感应所述正压穿戴式防护装置的使用者的触控操作。
5.根据权利要求2所述的正压穿戴式防护装置，其特征在于，所述气流驱动装置还包括报警装置，所述报警装置与所述第一控制电路和所述压力传感器分别相连接；所述压力传感器监测所述防护服本体内的气压，当所述防护服本体内的气压低于最低设定限值或高于最高设定限值时，所述第一控制电路根据所述压力传感器输出的压力信号生成第一报警电信号发送给所述报警装置，所述报警装置根据所述第一报警电信号输出报警信号。
6.根据权利要求2所述的正压穿戴式防护装置，其特征在于，所述正压充气装置还包括控制开关，所述控制开关与所述第一控制电路相连，用以控制所述正压充气装置的供电与断电。
7.根据权利要求1所述的正压穿戴式防护装置，其特征在于，所述正压穿戴式防护装置还包括流体供给设备，所述流体供给设备包括盒体、流体存储装置、流体供给控制装置、供给管道和无线遥控开关；
所述盒体包括第二壳体、第二盖体、第三盖体和第二密封圈；
所述第二壳体包括底面和垂直所述底面并环绕所述底面四周的侧壁，以及垂直所述底面的隔板，所述隔板将所述第二壳体内部区域分隔成第二容置腔体和第三容置腔体；所述隔板上开有第一通孔，所述第三容置腔体的一侧侧壁上开有第二通孔；所述第一通孔和所述第二通孔分别配置有可插拔的密封塞；
所述第二盖体扣合在所述第二容置腔体的顶面；
所述第三盖体扣合在所述第三容置腔体的顶面；
所述密封圈设置在所述第三盖体的内边沿，用以密闭所述第第三盖体与所述第二壳体之间的密封；
所述第三盖体扣合在所述第二壳体上，且所述密封塞插入第一通孔和第二通孔中，用于使所述第三容置腔体形成密闭结构；
所述流体存储装置容置在所述第二容置腔体内，所述流体存储装置具有供水出口；所述供水出口插入所述第一通孔，用于对所述流体供给控制装置提供待输送流体；
所述流体供给控制装置容置在所述第三容置腔体内，包括：第二控制电路、第二充电电池、微型隔膜水泵、第二无线信号接收天线和第二无线充电接收线圈；
所述第二控制电路和所述第二充电电池相连接；
所述微型隔膜水泵与所述第二控制电路和所述第二充电电池分别相连接，所述微型隔膜水泵包括泵体、流体入口和流体出口；所述流体入口对准所述第一通孔设置；所述流体出口对准所述第二通孔设置；
所述第二无线信号接收天线与所述第二控制电路相连接，所述第二控制电路根据所述第二无线信号接收天线输出的第三电信号生成第三控制信号，用以控制所述微型隔膜水泵的起停；
所述第二无线充电接收线圈与所述第二充电电池相连接，所述第二无线充电接收线圈将感应到的电磁脉冲转换为第四电信号，对所述第二充电电池进行充电；
所述供给管道包括供水接口和饮水口，所述供水接口位于所述供给管道底端，穿过所述第二通孔与所述流体出口相接；所述饮水口位于所述供给管道的顶端；
所述无线遥控开关安装在所述供给管道上，感应所述流体供给设备的使用者的按压操作，产生用以使所述无线信号接收天线输出所述第三电信号的第二遥控信号。
8.根据权利要求7所述的正压穿戴式防护装置，其特征在于，所述正压穿戴式防护装置还包括背带，所述背带用于所述防护服本体内，包括第一肩带、第二肩带、连接带和紧固腰带；所述紧固腰带的一端可拆卸的与所述紧固腰带的另一端连接；所述第一肩带的两端分别与所述紧固腰带的第一固定点和第二固定点固定连接，所述第二肩带的两端分别与所述紧固腰带的第三固定点和第四固定点固定连接，所述连接带的两端分别连接所述第一肩带上的第五固定点与第二肩带上的第六固定点，用以所述背带呈“H”型；
所述流体供给设备通过设置在所述盒体上的固定部与所述紧固腰带固定，所述供给管道通过弹性压条固定在所述连接带上。
9.根据权利要求1所述的正压穿戴式防护装置，其特征在于，所述正压穿戴式防护装置还包括吸音器，所述吸音器朝向所述第一管道设置在所述进气机构内。
10.根据权利要求1所述的正压穿戴式防护装置，其特征在于，所述正压穿戴式防护装置外部的环境气体在所述气流驱动装置的作用下，通过所述空气过滤器形成洁净气体，由所述第一出口经所述第一管道和所述进气机构进入所述防护服本体的头罩部，或，由所述气流驱动装置的第二出口进入所述防护服本体内；所述防护服本体内的洁净气流在使用者呼吸代谢后由设置在所述防护服本体下部的所述排气阀排出至所述正压穿戴式防护装置之外。
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