CN112336999B - 一种带制氧装置的面罩 - Google Patents

Abstract

本发明属于制氧设备技术领域，具体涉及一种带制氧装置的面罩，包括面罩主体和固定安装有面罩主体上的制氧装置，面罩主体上开设有连通孔，制氧装置和面罩主体内壁通过连通孔连通，壳体内安装有反应仓和安装板，通孔内安装有单向气流筒，壳体外壁安装有多根连通管，连通管连通反应仓和面罩主体内壁，连通管内安装有单向阀。其目的是：通过反应仓中的制氧剂把人体呼出的水汽和二氧化碳转换为氧气，供应使用者呼吸，能更长时间对使用者进行供氧，面罩与外界不存在气体交换，可避免带有粘性的漂浮物，粘附在过滤式自救面罩的滤垫上，使人使用时阻力增加，呼吸困难的问题，同时面罩的体积和质量偏小，使用时间长，无需定期进行维护和保养。

Description

一种带制氧装置的面罩

技术领域

本发明属于制氧设备技术领域，具体涉及一种带制氧装置的面罩。

背景技术

面罩是入井或防护人员在井下或特殊环境中发生火灾、瓦斯、煤尘爆炸等事故时防止人体吸入有害气体中毒或缺氧窒息的一种随身携带的呼吸保护器具。其主要用途就是发生各种事故时，供使用人员佩戴脱险，免于中毒或窒息死亡；适用于海运轮船、地下铁道、有害气体存储库、娱乐场所、大型商场及高层居民建筑等场所中。为了满足特殊环境下逃生和救护的要求，世界上许多国家加大了对各种面罩的研究，逐步地开发了过滤式面罩、化学氧面罩、压缩氧(空气)面罩以及消防自救面罩等多种面罩。

过滤式面罩在原理上仅适用于一氧化碳和氰化氢为有害成分的环境中，对其他有毒有害气体不能防护，且对氧气浓度低于17％的环境也不适用。同时，现实生活中各种新型建筑材料与有机装修、装饰材料的使用，这些材料燃烧产生带有粘性的漂浮物，粘附在过滤式自救面罩的滤垫上，使人使用时阻力增加，呼吸困难。因此，过滤式面罩在煤矿及其他环境中有逐步被淘汰的趋势。

压缩氧面罩的基本原理是将O₂贮存在压力容器中，使用时利用减压器将高压O₂的压力降低，由定量供氧、自动补给供氧和手动补给供氧方式来满足人体呼吸需要，呼出的浊气经Ca(OH)₂净化后再次进入呼吸循环。压缩氧面罩适用于任何灾区环境，并能直观地查看到O₂压力，佩带者可以估计剩余时间。但其缺点是面罩的体积和质量偏大，使用时间过短，且需要定期进行维护和保养。

发明内容

本发明的目的是：旨在提供一种带制氧装置的面罩，通过反应仓中的制氧剂把人体呼出的水汽和二氧化碳转换为氧气，供应使用者呼吸，能更长时间对使用者进行供氧，面罩与外界不存在气体交换，可避免带有粘性的漂浮物，粘附在过滤式自救面罩的滤垫上，使人使用时阻力增加，呼吸困难的问题，同时面罩的体积和质量偏小，使用时间长，无需定期进行维护和保养。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种带制氧装置的面罩，包括面罩主体和固定安装有面罩主体上的制氧装置，所述面罩主体上固定安装有弹性面罩带，所述面罩主体上开设有连通孔，所述制氧装置和面罩主体内壁通过连通孔连通，所述制氧装置包括一端开口的壳体，所述壳体内安装有反应仓和安装板，所述反应仓内放置有制氧剂，所述安装板上开设有通孔，所述通孔内安装有单向气流筒，所述壳体外壁于反应仓对应位置安装有多根连通管，所述连通管自由端与面罩主体固定连接，所述连通管连通反应仓和面罩主体内壁，所述连通管内安装有单向阀。

进一步限定，所述面罩主体边缘固定安装有软质硅胶垫。这样的结构设计，在通过弹性面罩带把面罩主体固定在使用者头上时，软质硅胶垫与使用者面部接触，舒适度较高，同时，在面罩主体与使用者面部之间形成密闭空间，软质硅胶垫密封性更好。

进一步限定，所述连通管上固定安装有散热筒，所述散热筒包括筒体和固定安装在筒体上的翅片。这样的结构设计，通过散热筒对在连通管内流通的气体进行散热，使含有氧气的气体经过散热筒降温后，可以适应人的呼吸。

进一步限定，所述连通管呈螺旋状。这样的结构设计，在连通管两端的安装位置不改变的情况下，延长连通管的整体长度使得反应仓生成的氧气，具有更多的散热时间，再供使用者呼吸。

进一步限定，所述单向气流筒包括矩形筒，所述矩形筒内倾斜安装有弹性薄片和挡条，所述弹性薄片上端固定安装在矩形筒内壁上部，所述弹性薄片从上到下逐渐向反应仓一侧倾斜，所述弹性薄片下端位于反应仓与挡条之间，所述弹性薄片两侧与矩形筒的侧壁触离。这样的结构设计，矩形筒配合弹性薄片和挡条形成单向气流筒，使得气体只能从面罩主体内壁通过单向气流筒流向反应仓，而不会从反向仓反流回面罩主体的内壁。

进一步限定，所述矩形筒外壁靠近反应仓一端横向开设有条形槽，所述通孔内壁设有条形卡块。这样的结构设计，通过条形槽和条形卡块的相互匹配，完成单向气流筒的安装，结构简单，安装方便。

进一步限定，所述反应仓包括外筒、内筒和倾斜环形板，所述外筒和内筒上均开设有细孔，所述内筒位于外筒内、且长度尺寸小于外筒的长度尺寸，所述倾斜环形板从外到内向远离面罩主体一侧倾斜，所述制氧剂位于外筒、内筒和倾斜环形板之间。使用者呼出的气体，经单向气流筒到达倾斜环形板，并沿倾斜环形板进入内筒内部，然后经内筒的细孔与制氧剂接触、反应，生成氧气，之后经外筒的细孔、连通管输入到面罩主体内侧，供使用者呼吸；这样的结构设计，转换效率高。

进一步限定，所述面罩主体内壁粘贴有封闭纸，所述封闭纸覆盖在连通孔上。这样的结构设计，通过封闭纸封闭连通孔，避免面罩在未使用时，外界的二氧化碳和水经连通孔进入反应仓与制氧剂反应，造成浪费，使用时，直接撕开封闭纸即可，使用方便。

采用上述技术方案的发明，具有如下优点：

1、通过反应仓中的制氧剂把人体呼出的水汽和二氧化碳转换为氧气，供应使用者呼吸，能更长时间对使用者进行供氧；

2、面罩与外界不存在气体交换，可避免带有粘性的漂浮物，粘附在过滤式自救面罩的滤垫上，使人使用时阻力增加，呼吸困难的问题，同时面罩的体积和质量偏小，使用时间长，无需定期进行维护和保养；

3、通过单向气流筒和安装有单向阀的连通管，对二氧化碳和氧气进行分流，避免使用者呼出的二氧化碳和水汽与制氧剂生成的氧气产生对冲，影响制氧剂与二氧化碳和水汽反应产生氧气。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明一种带制氧装置的面罩实施例的结构示意图；

图2为本发明一种带制氧装置的面罩实施例的剖视结构示意图；

图3为图2中A处的放大结构示意图；

图4为本发明一种带制氧装置的面罩实施例中壳体、连通管和散热筒部分的结构示意图；

图5为本发明一种带制氧装置的面罩实施例中反应仓部分的爆炸结构示意图；

图6为本发明一种带制氧装置的面罩实施例中安装板部分的结构示意图；

图7为本发明一种带制氧装置的面罩实施例中单向气流筒部分的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

面罩主体1、封闭纸10、弹性面罩带11、

制氧装置2、壳体21、

反应仓3、外筒31、内筒32、倾斜环形板33、

安装板4、通孔41、

单向气流筒5、矩形筒51、弹性薄片52、挡条53、条形槽54、条形卡块540、

连通管6、散热筒60、筒体61、翅片62。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明，需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。

如图1～图7所示，本发明的一种带制氧装置的面罩，包括面罩主体1和固定安装有面罩主体1上的制氧装置2，面罩主体1上固定安装有弹性面罩带11，面罩主体1上开设有连通孔，制氧装置2和面罩主体1内壁通过连通孔连通，制氧装置2包括一端开口的壳体21，壳体21内安装有反应仓3和安装板4，反应仓3内放置有制氧剂，安装板4上开设有通孔41，通孔41内安装有单向气流筒5，壳体21外壁于反应仓3对应位置安装有六根连通管6，连通管6自由端与面罩主体1固定连接，连通管6连通反应仓3和面罩主体1内壁，连通管6内安装有单向阀。

面罩主体1边缘固定安装有软质硅胶垫。在通过弹性面罩带11把面罩主体1固定在使用者头上时，软质硅胶垫与使用者面部接触，舒适度较高，同时，在面罩主体1与使用者面部之间形成密闭空间，软质硅胶垫密封性更好。

连通管6上固定安装有散热筒60，散热筒60包括筒体61和固定安装在筒体61上的翅片62。通过散热筒60对在连通管6内流通的气体进行散热，使含有氧气的气体经过散热筒60降温后，可以适应人的呼吸。

连通管6呈螺旋状。在连通管6两端的安装位置不改变的情况下，延长连通管6的整体长度使得反应仓3生成的氧气，具有更多的散热时间，再供使用者呼吸。

单向气流筒5包括矩形筒51，矩形筒51内倾斜安装有弹性薄片52和挡条53，弹性薄片52上端固定安装在矩形筒51内壁上部，弹性薄片52从上到下逐渐向反应仓3一侧倾斜，弹性薄片52下端位于反应仓3与挡条53之间，弹性薄片52两侧与矩形筒51的侧壁触离。矩形筒61配合弹性薄片52和挡条53形成单向气流筒5，使得气体只能从面罩主体1内壁通过单向气流筒5流向反应仓3，而不会从反向仓3反流回面罩主体1的内壁。

矩形筒51外壁靠近反应仓3一端横向开设有条形槽54，通孔41内壁设有条形卡块540。通过条形槽54和条形卡块540的相互匹配，完成单向气流筒5的安装，结构简单，安装方便。

反应仓3包括外筒31、内筒32和倾斜环形板33，外筒31和内筒3上均开设有细孔，内筒32位于外筒31内、且长度尺寸小于外筒31的长度尺寸，倾斜环形板33从外到内向远离面罩主体1一侧倾斜，制氧剂位于外筒31、内筒32和倾斜环形板33之间。使用者呼出的气体，经单向气流筒5到达倾斜环形板33，并沿倾斜环形板33进入内筒32内部，然后经内筒32的细孔与制氧剂接触、反应，生成氧气，之后经外筒31的细孔、连通管6输入到面罩主体1内侧，供使用者呼吸；转换效率高。

面罩主体1内壁粘贴有封闭纸10，封闭纸10覆盖在连通孔上。通过封闭纸10封闭连通孔，避免面罩在未使用时，外界的二氧化碳和水经连通孔进入反应仓3与制氧剂反应，造成浪费，使用时，直接撕开封闭纸10即可，使用方便。

本实施例中，使用时，撕开封闭纸10，把面罩主体1扣在使用者口鼻处，并通过弹性面罩带11进行束缚，此时面罩主体1与使用者面部形成密闭空间；

使用者呼气，使得密闭空间内气压增大，呼出的气体推动弹性薄片52，从矩形筒51进入倾斜环形板33，并沿倾斜环形板33进入内筒32内部，然后经内筒32的细孔与制氧剂接触、反应，生成氧气，此时，制氧装置2中的气压增大，氧气经连通管6输入到面罩主体1内侧，供使用者呼吸；

使用者呼出的二氧化碳水汽与制氧剂在反应仓3内相遇产生反应，即工业生产中常用的制氧剂与人体呼出CO₂、H₂O的反应，释放出O₂，其反应式为：

4Na0+C0₂+H₂0＝O₂↑+2Na0H+Na₂CO₃

使用者有氧呼吸，吸收氧气，排出二氧化碳和水汽，与上述制氧方式形成循环，长时间对使用者进行供氧。

以上对本发明提供的一种带制氧装置的面罩进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种带制氧装置的面罩，其特征在于：包括面罩主体（1）和固定安装有面罩主体（1）上的制氧装置（2），所述面罩主体（1）上固定安装有弹性面罩带（11），所述面罩主体（1）上开设有连通孔，所述制氧装置（2）和面罩主体（1）内壁通过连通孔连通，所述制氧装置（2）包括一端开口的壳体（21），所述壳体（21）内安装有反应仓（3）和安装板（4），所述反应仓（3）内放置有制氧剂，所述安装板（4）上开设有通孔（41），所述通孔（41）内安装有单向气流筒（5），所述壳体（21）外壁于反应仓（3）对应位置安装有多根连通管（6），所述连通管（6）自由端与面罩主体（1）固定连接，所述连通管（6）连通反应仓（3）和面罩主体（1）内壁，所述连通管（6）内安装有单向阀，所述反应仓（3）包括外筒（31）、内筒（32）和倾斜环形板（33），所述外筒（31）和内筒（32）上均开设有细孔，所述内筒（32）位于外筒（31）内、且长度尺寸小于外筒（31）的长度尺寸，所述倾斜环形板（33）从外到内向远离面罩主体（1）一侧倾斜，所述制氧剂位于外筒（31）、内筒（32）和倾斜环形板（33）之间。

2.根据权利要求1所述的一种带制氧装置的面罩，其特征在于：所述面罩主体（1）边缘固定安装有软质硅胶垫。

3.根据权利要求1所述的一种带制氧装置的面罩，其特征在于：所述连通管（6）上固定安装有散热筒（60），所述散热筒（60）包括筒体（61）和固定安装在筒体（61）上的翅片（62）。

4.根据权利要求3所述的一种带制氧装置的面罩，其特征在于：所述连通管（6）呈螺旋状。

5.根据权利要求1所述的一种带制氧装置的面罩，其特征在于：所述单向气流筒（5）包括矩形筒（51），所述矩形筒（51）内倾斜安装有弹性薄片（52）和挡条（53），所述弹性薄片（52）上端固定安装在矩形筒（51）内壁上部，所述弹性薄片（52）从上到下逐渐向反应仓（3）一侧倾斜，所述弹性薄片（52）下端位于反应仓（3）与挡条（53）之间，所述弹性薄片（52）两侧与矩形筒（51）的侧壁触离。

6.根据权利要求5所述的一种带制氧装置的面罩，其特征在于：所述矩形筒（51）外壁靠近反应仓（3）一端横向开设有条形槽（54），所述通孔（41）内壁设有条形卡块（540）。

7.根据权利要求1所述的一种带制氧装置的面罩，其特征在于：所述面罩主体（1）内壁粘贴有封闭纸（10），所述封闭纸（10）覆盖在连通孔上。

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