CN112999789A - 应用于封闭式防护服正压呼吸系统的分子膜气体净化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于封闭式防护服正压呼吸系统的分子膜气体净化方法，包括如下步骤：S1，通过抽风设备保证封闭式防护服正压呼吸系统的内循环气压，将穿戴人员呼出的空气，从封闭式防护服的排气口抽出，并进入管路中；S2，通过抽风设备使穿戴人员呼出的空气经过分子膜，所述分子膜为由若干中空纤维膜丝组成的用于气体交换的膜网，用于利用分子压差实现气体交换，使分子膜的内腔中的二氧化碳、氨气和水蒸气会透过膜壁扩散至外部大气环境，并使外部环境中的氧气透过膜壁扩散至分子膜的内腔；S3，经过分子膜的交换净化处理后的空气，由抽风设备经过管路及封闭式防护服的进气口，送回封闭式防护服内部，以供穿戴人员呼吸。
Description
技术领域
本发明涉及呼吸装置技术领域，尤其是涉及一种应用于封闭式防护服正压呼吸系统的分子膜气体净化方法。
背景技术
目前，为了特殊环境下工作人员的生命安全，经常需要用到封闭式正压呼吸系统，如正压式呼吸器，正压防护服等。但是，目前的封闭式防护服正压呼吸系统，通常需要外接氧气瓶，以不断为密封结构内部供养，其结构复杂、穿戴麻烦，且一但氧气瓶中的氧气耗尽，将导致装置无法使用。并且当前的防护服使用的净化设备都是类似防护口罩的滤芯材料，只能在一般条件下使用，不能达到P3及P4实验室的防护等级需求。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题，本发明的目的在于提供一种应用于封闭式防护服正压呼吸系统的分子膜气体净化方法，包括如下步骤：
S1，通过抽风设备保证封闭式防护服正压呼吸系统的内循环气压，将穿戴人员呼出的空气，从封闭式防护服的排气口抽出，并进入管路中；
S2，通过抽风设备使穿戴人员呼出的空气经过分子膜，所述分子膜为由若干中空纤维膜丝组成的用于气体交换的膜网，用于利用分子压差实现气体交换，使分子膜的内腔中的二氧化碳、氨气和水蒸气会透过膜壁扩散至外部大气环境，并使外部环境中的氧气透过膜壁扩散至分子膜的内腔；
S3，经过分子膜的交换净化处理后的空气，由抽风设备经过管路及封闭式防护服的进气口，送回封闭式防护服内部，以供穿戴人员呼吸。
在一些实施例中，所述抽风设备为抽风风扇，分子膜与抽风风扇均构成气体交换器的一部分；
所述封闭式防护服的进气口位于排气口的上方；
所述气体交换器的下端通过安装部密闭安装在封闭式防护服的排气口处；
所述气体交换器的上端与送气管的一端密闭连接，所述送气管的另一端密闭安装在所述封闭式防护服的进气口处；
所述抽风风扇设置于所述分子膜与送气管之间。
在一些实施例中，所述气体交换器还包括清洁风扇，所述清洁风扇设置于所述分子膜的底端外部；
所述清洁风扇用于在气体交换器的气体交换过程时的外壁清洁，吹出分子膜过滤出的少许附着在分子膜外壁残留污物。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的应用于封闭式防护服正压呼吸系统的分子膜气体净化方法，利用封闭式防护服、气体交换器、送气管等结构形成了一个内循环体，抽风设备将呼吸后排出的浊气通过分子膜变为可供人体呼吸的空气，再通过送气管进入封闭式防护服的头部呼吸区域，保证人体与外界环境隔离的同时，不需要另外携带氧气瓶，十分方便。
附图说明
图1为在一个实施例中利用本发明提供的应用于封闭式防护服正压呼吸系统的分子膜气体净化方法实现的气体净化装置的示意图；
图2为图1中的气体交换器的示意图；
图中：1、封闭式防护服；2、气体交换器；3、送气管；4、安装部；21、分子膜；22、抽风风扇；23、清洁风扇。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本发明是如何实施的。
本发明提供了一种应用于封闭式防护服正压呼吸系统的分子膜气体净化方法，包括如下步骤：
S1，通过抽风设备保证封闭式防护服正压呼吸系统的内循环气压，将穿戴人员呼出的空气，从封闭式防护服1的排气口抽出，并进入管路中；
S2，通过抽风设备使穿戴人员呼出的空气经过分子膜，所述分子膜21为由若干中空纤维膜丝组成的用于气体交换的膜网，用于利用分子压差实现气体交换，使分子膜21的内腔中的二氧化碳、氨气和水蒸气会透过膜壁扩散至外部大气环境，并使外部环境中的氧气透过膜壁扩散至分子膜21的内腔；
S3，经过分子膜21的交换净化处理后的空气，由抽风设备经过管路及封闭式防护服的进气口，送回封闭式防护服1内部，以供穿戴人员呼吸。
可以理解的是，分子膜21使得气体以分子状态下完成交换过程，病毒和细菌的体积大于气体分子，从而杜绝了病毒和细菌的侵入可能。
参照图1所示，为利用本发明提供的方法实现的气体净化装置的示意图，包括封闭式防护服1、气体交换器2、送气管3及安装部4；封闭式防护服1上开设有进气口和排气口，且进气口位于排气口的上方；气体交换器2的下端通过安装部4密闭安装在封闭式防护服1的排气口处；气体交换器2的上端与送气管3的一端密闭连接，送气管3的另一端密闭安装在封闭式防护服1的进气口处。
进一步参照图2，气体交换器2包括分子膜21与抽风风扇22；分子膜21为由若干中空纤维膜丝组成的膜网，用于利用分子压差实现气体交换，使分子膜21的内腔中的二氧化碳、氨气和水蒸气会透过膜壁扩散至外部大气环境，并使外部环境中的氧气透过膜壁扩散至分子膜21的内腔；抽风风扇22设置于分子膜21与送气管3之间，用于将通过分子膜21的气体抽入送气管3内，进而通过进气口进入封闭式防护服1，抽风风扇22还用于保证装置的内循环气压。
分子膜21膜壁的微孔孔径小于2纳米，能有效避免外部环境中的有害物质进入，保证隔绝效果；同时能排出二氧化碳、氨气和水蒸气，而使外部环境中的氧气进入，从而将呼吸后的较污浊的空气转化为了新鲜的空气。
优选地，气体交换器2还包括清洁风扇23，清洁风扇23设置于分子膜21的底端外部；清洁风扇23用于在气体交换器2的气体交换过程时的外壁清洁，吹出分子膜21过滤出的少许附着在分子膜外壁残留污物。
综上，本发明提供的应用于封闭式防护服正压呼吸系统的分子膜气体净化方法，利用封闭式防护服、气体交换器、送气管等结构形成了一个内循环体，抽风设备将呼吸后排出的浊气通过分子膜变为可供人体呼吸的空气，再通过送气管进入封闭式防护服的头部呼吸区域，保证人体与外界环境隔离的同时，不需要另外携带氧气瓶，十分方便。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (3)
1.一种应用于封闭式防护服正压呼吸系统的分子膜气体净化方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，通过抽风设备保证封闭式防护服正压呼吸系统的内循环气压，将穿戴人员呼出的空气，从封闭式防护服(1)的排气口抽出，并进入管路中；
S2，通过抽风设备使穿戴人员呼出的空气经过分子膜，所述分子膜(21)为由若干中空纤维膜丝组成的用于气体交换的膜网，用于利用分子压差实现气体交换，使分子膜(21)的内腔中的二氧化碳、氨气和水蒸气会透过膜壁扩散至外部大气环境，并使外部环境中的氧气透过膜壁扩散至分子膜(21)的内腔；
S3，经过分子膜(21)的交换净化处理后的空气，由抽风设备经过管路及封闭式防护服的进气口，送回封闭式防护服(1)内部，以供穿戴人员呼吸。
2.根据权利要求1所述的应用于封闭式防护服正压呼吸系统的分子膜气体净化方法，其特征在于，所述抽风设备为抽风风扇(22)，分子膜(21)与抽风风扇(22)均构成气体交换器(2)的一部分；
所述封闭式防护服(1)的进气口位于排气口的上方；
所述气体交换器(2)的下端通过安装部(4)密闭安装在封闭式防护服(1)的排气口处；
所述气体交换器(2)的上端与送气管(3)的一端密闭连接，所述送气管(3)的另一端密闭安装在所述封闭式防护服(1)的进气口处；
所述抽风风扇(22)设置于所述分子膜(21)与送气管(3)之间；
所述封闭结构(1)、气体交换器(2)、送气管(3)与安装部(4)形成一个密封的气体内循环。
3.根据权利要求2所述的应用于封闭式防护服正压呼吸系统的分子膜气体净化方法，其特征在于，所述气体交换器(2)还包括清洁风扇(23)，所述清洁风扇(23)设置于所述分子膜(21)的底端外部；
所述清洁风扇(23)用于在气体交换器(2)的气体交换过程时的外壁清洁，吹出分子膜(21)过滤出的少许附着在分子膜外壁残留污物。
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