CN115501508A - 一种基于长航时的生氧呼吸装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于长航时的生氧呼吸装置，包括：本申请通过所述埋入单元可拆卸设置于所述容纳壳体内并将所述容纳壳体分隔为多个容纳腔体，所述生氧剂设置于所述多个容纳腔体内，从而避免出现生氧剂层大面积结块，为使用人员提供有效的紧急呼吸防护功能，所述第一密封单元和所述第二密封单元分别盖设于所述生氧组件的两个端口上，所述进气口呼出气体与所述多个容纳腔体内的所述生氧剂发生反应产生氧气，以使所述氧气从所述出气口输出，通过埋入单元、第一密封单元和第二密封单元采用可拆装设计，方便快速更换生氧药剂，以提高装置的循环重复利用率，满足长时间工作的需求。

Description

一种基于长航时的生氧呼吸装置

技术领域

本申请涉及呼吸设备领域，尤其涉及一种基于长航时的生氧呼吸装置。

背景技术

随着现代经济的迅速发展，城市化建设步伐的不断加快，特别是高层建筑数量逐年增多、地下空间的充分利用以及新型材料大量使用，各种火灾诱发因素不断增多，消防安全形势日趋严峻复杂。近年来，为减少火灾中因毒烟气导致窒息身亡的事故发生，各种消防自救器应运而生。目前国内各行业使用的呼吸器按防护特点可分为过滤式呼吸器与隔绝式呼吸器。

过滤式呼吸器是人员逃生时为防止一氧化碳、氰化氢等有害气体及烟雾、热气流的侵害而佩戴的一次性使用的呼吸器。而与过滤式呼吸器相比，隔绝式呼吸器与环境完全隔绝，没有使用场合的局限性。过滤式自救呼吸器限制于有毒有害气体的种类、浓度，且只适用于空气中氧气浓度不低于17％的场所中。

隔绝式呼吸器按气体来源不同可以分为压缩氧呼吸器与化学氧呼吸器。压缩氧呼吸器带有高压气瓶，里面存储的是压缩氧气，而化学氧呼吸器则是利用产氧剂与人员呼出的CO2水蒸气进行反应生成氧气供人员使用。

然而，化学氧呼吸器受到其生氧药剂与CO₂水蒸气反应机制的影响，其产氧过程不可避免的会发生药剂结块并产生大量反应热，造成呼吸气体温度高、呼吸阻力大、氧利用率低等问题；不仅如此，由于广泛使用的片状生氧颗粒较大且比较密实，使得反应时反应物气体在固体反应物内部扩散阻力较大，反应进行到颗粒内部的速度较慢；另外，在生氧罐内部也有一定程度的结块使得生氧罐内存在反应死区，这些原因使得药剂反应不充分，会浪费大量药剂，并且需要在理论得出的药剂量之外多加入额外的药剂使得供氧量得以保证，这也增加了呼吸器的整机重量。此外，目前普遍使用的化学氧呼吸器的防护时间短(15～60min)，生氧罐一次性使用，存在更换生氧药剂不方便，循环重复利用率低，难以满足长时间工作的需求。

发明内容

本申请提供了一种基于长航时的生氧呼吸装置，以解决长时间使用导致的热量积聚的同时，避免出现生氧剂层大面积结块，为使用人员提供有效的紧急呼吸防护功能，同时，采用可拆装设计，方便快速更换生氧药剂，以避免循环重复利用率低，难以满足长时间工作的需求的问题。

本申请提供了一种基于长航时的生氧呼吸装置，包括：密封组件和生氧组件，所述密封组件可拆卸盖设于所述生氧组件上；

所述密封组件包括第一密封单元和第二密封单元，所述第一密封单元和所述第二密封单元分别可拆卸盖设于所述生氧组件的两个端口上，且所述第一密封单元上设有进气口，所述第二密封单元上设有出气口；

所述生氧组件包括容纳壳体、生氧剂和埋入单元，所述埋入单元可拆卸设置于所述容纳壳体内并将所述容纳壳体分隔为多个容纳腔体，所述生氧剂设置于所述多个容纳腔体内，所述第一密封单元和所述第二密封单元分别盖设于所述生氧组件的两个端口上，所述进气口呼出气体与所述多个容纳腔体内的所述生氧剂发生反应产生氧气，以使所述氧气从所述出气口输出。

可选地，所述埋入单元包括多孔导气管和多个网状叶片，所述多个网状叶片分别间隔设置于所述多孔导气管上，以使所述多孔导气管、所述多个网状叶片在所述容纳壳体内围成所述多个容纳腔体内。

可选地，所述容纳壳体的外侧壁上设有散热翅片。

可选地，所述容纳壳体的横截面为中空圆形。

可选地，所述第一密封单元包括密封盖和分流板，所述密封盖和所述分流板设置于所述容纳壳体上，且所述密封盖位于所述容纳壳体上，所述进气口设置于所述密封盖上；

所述密封盖和所述分流板之间形成布气层。

可选地，所述第一密封单元还包括用于过滤异物的过滤垫片，所述过滤垫片设置于所述分流板与所述容纳壳体之间。

可选地，所述分流板的中心区域为凸起结构。

可选地，所述密封盖上设有连接结构，所述容纳壳体上设有与所述连接结构配合的固定结构，使得所述密封盖可拆卸密封于所述容纳壳体上。

可选地，所述连接结构为螺柱，所述固定结构为螺孔，所述螺柱与所述螺孔螺接将所述密封盖设置于所述容纳壳体上。

可选地，所述第一密封单元和所述第二密封单元结构相同。

本申请通过所述埋入单元可拆卸设置于所述容纳壳体内并将所述容纳壳体分隔为多个容纳腔体，所述生氧剂设置于所述多个容纳腔体内，从而避免出现生氧剂层大面积结块，为使用人员提供有效的紧急呼吸防护功能，所述第一密封单元和所述第二密封单元分别盖设于所述生氧组件的两个端口上，所述进气口呼出气体与所述多个容纳腔体内的所述生氧剂发生反应产生氧气，以使所述氧气从所述出气口输出，通过埋入单元、第一密封单元和第二密封单元采用可拆装设计，方便快速更换生氧药剂，以提高装置的循环重复利用率，满足长时间工作的需求。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种基于长航时的生氧呼吸装置示意图；

图2为如图1所述竖直截面示意图；

图3为本申请实施例提供的一种基于长航时的生氧呼吸装置的具体示意图；

图4为本申请实施例提供的一种基于长航时的生氧呼吸装置的容纳壳体俯视图；

图5为本申请实施例提供的一种基于长航时的生氧呼吸装置的密封单元示意图。

以下为本装置的主要部件名称和标号：

第一密封单元3、第二密封单元3、进气口9、出气口10、容纳壳体1、导气管6、网状叶片7、散热翅片5、分流板4、布气层8、固定结构11、连接结构12、埋入单元2。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，本申请实施例提供了一种基于长航时的生氧呼吸装置，包括密封组件和生氧组件，所述密封组件可拆卸盖设于所述生氧组件上，所述密封组件包括第一密封单元3和第二密封单元3，所述第一密封单元3和所述第二密封单元3分别可拆卸盖设于所述生氧组件的两个端口上，且所述第一密封单元3上设有进气口9，所述第二密封单元3上设有出气口10，所述生氧组件包括容纳壳体1、生氧剂和埋入单元2，所述埋入单元2可拆卸设置于所述容纳壳体1内并将所述容纳壳体1分隔为多个容纳腔体，所述生氧剂设置于所述多个容纳腔体内，所述第一密封单元3和所述第二密封单元3分别盖设于所述生氧组件的两个端口上，所述进气口9呼出气体与所述多个容纳腔体内的所述生氧剂发生反应产生氧气，以使所述氧气从所述出气口10输出。从而避免出现生氧剂层大面积结块，为使用人员提供有效的紧急呼吸防护功能，通过埋入单元2、第一密封单元3和第二密封单元3采用可拆装设计，方便快速更换生氧药剂，以提高装置的循环重复利用率，满足长时间工作的需求。

需要说明的是，通过将呼出气(二氧化碳)进入到进气口9，进气口9将二氧化碳气体输送到多个容纳腔体内并与多个容纳腔体内的生氧剂层发生反应生成氧气，氧气通过出气口10输送出至人的呼吸面具上，以供人体呼吸，其中，所述埋入单元2可拆卸设置于所述容纳壳体1内并将所述容纳壳体1分隔为多个容纳腔体，从而将生氧药剂分隔，生氧药剂在与二氧化碳气后会产生结块，使得生氧药剂之间不会连成片，最大程度地增大呼出气体与药剂的接触，使得反应更加平稳充分，提高药剂利用率，延长呼吸器的使用时间。

可选地，所述容纳壳体1的横截面为中空圆形。通过容纳壳体1设计为圆柱形，从而使得方便携带，并且容量面积较大，存储生氧药剂也较多，呼出的气体与生氧药剂产生的氧气较多，满足长时间工作的需求。当然，除了容纳壳体1设计为圆柱形，也可以为其它形状，比如，矩形、多边柱形等。

在一种实施例中，所述埋入单元2包括多孔导气管6和多个网状叶片7，所述多个网状叶片7分别间隔设置于所述多孔导气管6上，以使所述多孔导气管6、所述多个网状叶片7在所述容纳壳体1内围成所述多个容纳腔体内。通过多个网状叶片7起隔断作用的同时防止生氧剂层出现塌陷、断层、空洞等问题，还可以将多个容纳腔体内部反应释放的热量加速向容纳壳体1外壁传导。

可选地，所述容纳壳体1的外侧壁上设有散热翅片5。通过散热翅片5将二氧化碳气体与氧气反应产生的热量通过散热翅片5加速向外散热，提高了散热效果。容纳壳体1的横截面积为圆形的中空圆桶，高径比为19:12.6，容纳腔体外壁设有48片放射状散热翅片5，翅片的形状可以是片状也可以是波纹状。翅片设计大大增加了导热和散热面积使得导热量和散热量大大增加，有效的提高了降温效率。

进一步地，多孔导气管6和网状叶片7为金属薄片，可以实现多个容纳腔体内生氧药剂的均匀反应和高效利用，有效地解决多个容纳腔体内部反应散热、生氧药剂反应结块等问题。呼出气体一部分经过多孔导气管6从容纳壳体1中心多向分流通过生氧药剂的空隙，最大程度地增大呼出气体与药剂的接触，使得反应更加平稳充分。在反应后期，药剂结块程度严重，多个网状叶片7之间一方面可以起到阻隔的作用，使得不产生生氧药剂层高温熔融和孔洞塌陷结块现象，提高药剂利用率，延长呼吸器的使用时间；另一方面通过导热良好的金属材料将药剂层内部的热量及时通过容纳腔体外侧散热翅片5散发到生氧罐外部，降低罐体内部温度。高孔隙率蜂窝状网孔形成气流导向结构，引导气流在生氧剂填充区中不同的子填充区域之间流动，保证气流通畅，有效地增加气流在容纳腔体内的时间，保证CO₂的有效吸收，同时提高生氧药剂的利用率。

在一种实施例中，所述第一密封单元3包括密封盖和分流板4，所述密封盖和所述分流板4设置于所述容纳壳体1上，且所述密封盖位于所述容纳壳体1上，所述进气口9设置于所述密封盖上，所述密封盖和所述分流板4之间形成布气层8。可选地，所述第一密封单元3和所述第二密封单元3结构相同。可选地，密封盖为梯形凸起的设计，这种设计可以使生氧剂在反应过程中不产生或尽量少产生能够让呼气直接穿过的空洞，从而防止二氧化碳浓度超标，由于生氧药剂吸收了呼气产生的水汽后会形成较大的粘结块，容纳壳体1的两端均配置了分流板4，呼出的气流经过分流板4重新分布通过药剂层，与药剂结合得更充分均匀，水汽以及二氧化碳被更高效地吸收，氧气释放率和利用率都有明显的提升。可选地，所述分流板4的中心区域为凸起结构，边缘区域低于中心区域。即分流板4整体形状为类球形凸起，有一定弧度，改变气流进入生氧剂层的方向，也能将使用者呼出的气体更加均匀地混入容纳壳体1内的药剂层。

进一步地，分流板4起到过滤生氧剂粉尘作用的同时通过其上分布的网孔，将气流分为若干细流。上层分流板4和下层分流板4之间为生氧剂填充区域。分流板4上表面微凸起，通过大直径球形模具凸模形成，进一步强化分流板4的散流能力，使生氧药剂反应更加充分均匀。

在一种实施例中，所述第一密封单元3还包括用于过滤异物的过滤垫片，所述过滤垫片设置于所述分流板4与所述容纳壳体1之间。

可选地，所述密封盖上设有连接结构12，所述容纳壳体1上设有与所述连接结构12配合的固定结构11，使得所述密封盖可拆卸密封于所述容纳壳体1上。可选地，所述连接结构12为螺柱，所述固定结构11为螺孔，所述螺柱与所述螺孔螺接将所述密封盖设置于所述容纳壳体1上。容纳壳体1外壁顶部和底面各均布有六个螺纹孔，与密封盖通过M3螺钉连接固定，方便拆卸更换药剂，重复利用率高，适用于消防演习训练。进一步地，容纳壳体1是顶部或底部中心设有进气口9和出气口10的法兰盘，边缘设有对应容纳壳体1上的6个螺纹孔。与容纳壳体1的竖直接触面上开有径向的密封槽，用于安装2mm直径的耐高温密封圈，以满足容纳壳体1的气密性要求。密封盖内部与分流板4形成底面微凸的类梯形布气层8，使用者呼出的气体更加均匀地混入生氧罐内的药剂层。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于长航时的生氧呼吸装置，其特征在于，包括：密封组件和生氧组件，所述密封组件可拆卸盖设于所述生氧组件上；

所述密封组件包括第一密封单元和第二密封单元，所述第一密封单元和所述第二密封单元分别可拆卸盖设于所述生氧组件的两个端口上，且所述第一密封单元上设有进气口，所述第二密封单元上设有出气口；

所述生氧组件包括容纳壳体、生氧剂和埋入单元，所述埋入单元可拆卸设置于所述容纳壳体内并将所述容纳壳体分隔为多个容纳腔体，所述生氧剂设置于所述多个容纳腔体内，所述第一密封单元和所述第二密封单元分别盖设于所述生氧组件的两个端口上，所述进气口呼出气体与所述多个容纳腔体内的所述生氧剂发生反应产生氧气，以使所述氧气从所述出气口输出。

2.根据权利要求1所述的基于长航时的生氧呼吸装置，其特征在于，所述埋入单元包括多孔导气管和多个网状叶片，所述多个网状叶片分别间隔设置于所述多孔导气管上，以使所述多孔导气管、所述多个网状叶片在所述容纳壳体内围成所述多个容纳腔体内。

3.根据权利要求2所述的基于长航时的生氧呼吸装置，其特征在于，所述容纳壳体的外侧壁上设有散热翅片。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于长航时的生氧呼吸装置，其特征在于，所述容纳壳体的横截面为中空圆形。

5.根据权利要求1所述的基于长航时的生氧呼吸装置，其特征在于，所述第一密封单元包括密封盖和分流板，所述密封盖和所述分流板设置于所述容纳壳体上，且所述密封盖位于所述容纳壳体上，所述进气口设置于所述密封盖上；

所述密封盖和所述分流板之间形成布气层。

6.根据权利要求5所述的基于长航时的生氧呼吸装置，其特征在于，所述第一密封单元还包括用于过滤异物的过滤垫片，所述过滤垫片设置于所述分流板与所述容纳壳体之间。

7.根据权利要求5所述的基于长航时的生氧呼吸装置，其特征在于，所述分流板的中心区域为凸起结构。

8.根据权利要求5所述的基于长航时的生氧呼吸装置，其特征在于，所述密封盖上设有连接结构，所述容纳壳体上设有与所述连接结构配合的固定结构，使得所述密封盖可拆卸密封于所述容纳壳体上。

9.根据权利要求8所述的基于长航时的生氧呼吸装置，其特征在于，所述连接结构为螺柱，所述固定结构为螺孔，所述螺柱与所述螺孔螺接将所述密封盖设置于所述容纳壳体上。

10.根据权利要求5-9任意一项所述的基于长航时的生氧呼吸装置，其特征在于，所述第一密封单元和所述第二密封单元结构相同。

Images