CN201807105U - 一种消防空气呼吸装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种消防空气呼吸装置，特别是一种采用外供空气方式的空气呼吸装置，用于消防灭火救援现场的呼吸保护，包括空气呼吸装置本体，进气管和出气管，进气管一端连接空气呼吸装置本体，另一端直接与外界大气相连，用于从外部供入空气，出气管一端与空气呼吸装置本体相连，另一端与呼吸装置相连，输出含有氧气的空气供人体呼吸，空气呼吸装置本体将外界空气转变成可供人体呼吸的含氧空气。通过实施本实用新型技术方案，可以很好地克服消防救援中现有呼吸装具使用时间过短，气体补充难，易损坏、便携性和实用性不好等缺陷。

Description

一种消防空气呼吸装置

技术领域

本实用新型涉及消防救援领域的一种空气呼吸装置，特别是一种采用外供空气方式的过滤提纯式或者管供吸入式的空气呼吸装置。

背景技术

目前，消防部队在灭火救援中普遍使用自给式空气呼吸器，即正压式空气呼吸器。该呼吸器的原理是利用自身携带的碳纤维钢瓶充装压缩空气，使用时利用全面罩进行呼吸。因利用自身携带碳纤维钢瓶来提供气源，故称自给式空气呼吸器。但是其存在用时短、气体补充难、产品易损坏、全面罩视线差、体积大、质量重等缺点。

第二种空气呼吸装置是使用移动式充气源，这种空气呼吸装置利用多个压缩空气钢瓶，连接长的空气导管供人体呼吸使用。

第三种消防长管送风式空气呼吸器是利用延长管道从火灾和救援现场的另一处将新鲜空气进行引导供人体使用。这种送风式长管型空气呼吸器的动力装置设置在起点。

前两种空气呼吸装置，其使用时间短，火灾现场气瓶充气难的缺点一直是困扰消防灭火救援的一大难题，为保证灾害现场供气，消防部队配有固定式充气泵、移动充气泵，移动充气消防车，但由于充气装备速度慢，明显不能满足大型灾害现场需要。而第三种消防长管送风式空气呼吸器也存在用时短，使用不方便等缺点。

实用新型内容

本实用新型提供一种消防空气呼吸装置，该实用新型可以很好地克服现有技术存在的使用时间短，气体补充较难，便携性和实用性不好等技术缺陷，能同时解决灾害现场长时间供气和提高便携性的技术问题。

本实用新型提供一种消防空气呼吸装置的具体实施方式，一种消防空气呼吸装置，包括空气呼吸装置本体，进气管和出气管，进气管一端连接空气呼吸装置本体，另一端直接与外界大气相连，用于从外部供入空气，出气管一端与空气呼吸装置本体相连，另一端与呼吸装置相连，出气管输出含有氧气的空气供人体呼吸，空气呼吸装置本体将外界空气转变成可供人体呼吸的含氧空气。

作为本实用新型进一步的实施方式，空气呼吸装置本体进一步包括过滤装置，制氧装置，空气存储装置，空气混合装置，进气管的一端连接火灾现场大气，另一端通向过滤装置，来自现场的外界空气经过过滤装置过滤，一部分送入制氧装置制取高纯度氧气，一部分直接通向空气存储装置，来自制氧装置的高纯度氧气与来自空气存储装置的过滤空气在空气混合装置内混合，将可供人体呼吸的空气通过出气管，由呼吸装置输出供人体呼吸。

作为本实用新型进一步的实施方式，制氧装置为基于分子筛或富氧膜技术结构的便携式制氧机。

作为本实用新型进一步的实施方式，进气管为喷淋管或高压碳纤维管，进气管的一端连接在空气呼吸装置本体的进气口，另一端在使用时紧贴于地面。

作为本实用新型的另一种实施方式，空气呼吸装置本体包括空气导流装置，空气导流装置的一端连接进气管，另一端连接出气管，进气管为加长型管道，一端连接空气导流装置进气口，另一端与外界新鲜大气相连，出气管一端与空气导流装置的出气口相连，空气导流装置用于抽吸外界新鲜大气供人体使用，出气管的另一端通过呼吸装置供人体呼吸空气。

作为本实用新型进一步的实施方式，为了加大供氧量，空气导流装置进一步包括风机一和风机二，风机一和风机二串联连接于进气管与出气管之间。

作为本实用新型进一步的实施方式，空气呼吸装置本体包括供电装置，供电装置为空气导流装置的风机供电。

作为本实用新型进一步的实施方式，进气管为加长型管道，采用长度为20米至40米，管径为4毫米至10毫米的喷淋管或高压碳纤维管。

作为本实用新型进一步的实施方式，出气管为喷淋管或高压碳纤维管，出气管与呼吸装置相连，所述的呼吸装置为包含有咬嘴的干式呼吸管。

作为本实用新型进一步的实施方式，消防空气呼吸装置包括绳包，绳包用于收纳20米至40米加长型的进气管，供使用人员随身携带。

通过应用本实用新型实施方式所描述的一种消防空气呼吸装置，具有以下技术效果：

(1)大大延长了消防空气呼吸装置进行灭火救援现场的使用时间；

(2)解决了正压式空气呼吸装置气体补充困难的技术难题；

(3)结构简单，便携性和易用性更好，产品的质量更有保证；

(4)因为使用时间长可以保障消防员不会因空呼气源不足而不能逃生；使用常压下的空气作为气源，防止了在气体充装和使用中因高压而发生的安全事故。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的一种消防空气呼吸装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种消防空气呼吸装置的结构示意图；

图3为本实用新型一种消防空气呼吸装置一种具体实施方式的结构示意图；

图4为本实用新型一种消防空气呼吸装置另一种具体实施方式的结构示意图；

其中，1-空气呼吸装置本体，2-制氧装置，3-空气储存装置，4-空气混合装置，5-过滤装置，6-进气管，7-出气管，8-呼吸装置，9-空气导流装置，10-风机一，11-风机二，12-绳包，13-高压储气钢瓶，14-减压装置，15-呼吸面罩。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

与现有技术图1所示使用高压储气钢瓶13，减压装置14和呼吸面罩15的自供式空气呼吸装置不同，作为本实用新型一种消防空气呼吸装置的具体实施方式，这种实施方式采用提纯式结构设计，主要是用于利用火灾现场的空气实现外部供氧。如图2和图3所示，消防空气呼吸装置包括空气呼吸装置本体1，进气管6和出气管7，进气管6一端连接空气呼吸装置本体1，另一端直接与外界大气相连，用于从外部供入空气，出气管7一端与空气呼吸装置本体1相连，另一端与呼吸装置8相连，出气管7输出含有氧气的空气供人体呼吸，空气呼吸装置本体1将外界空气转变成可供人体呼吸的含氧空气。其中，空气呼吸装置本体1包括制氧装置2，空气存储装置3，空气混合装置4，过滤装置5，进气管6一端连接火灾现场大气，另一端通向过滤装置5，来自现场的外界空气经过过滤装置5过滤，一部分送入制氧装置2制取高纯度氧气，一部分直接通向空气存储装置3，来自制氧装置2的高纯度氧气与来自空气存储装置3的过滤空气在空气混合装置4内混合，将可供人体呼吸的空气通过出气管7，由呼吸装置8输出给人体呼吸。

作为此种实施方式当中关键部分的制氧装置2，一种较佳实施方式采用美国AIRSEP亚适便携式制氧机，这种便携式制氧装置采用先进的分子筛技术，供氧浓度高、使用时间长，可在灾害现场氧浓度低于正常值21％或者是极低的环境下，提取纯度为90％以上的氧气，因此特别适用于火灾现场的制氧。这种制氧机制氧量能实现每分钟1-3升的脉冲供氧，制氧浓度大于90％。外形尺寸为21.8厘米(高)×15.5厘米(宽)×9.1厘米(长)，总重量为2公斤；能使用50或60Hz，100-240V交流电源，以及12-16V直流电源。内置蓄电池持续使用时间为：3升/分-2小时，2升/分-2.5小时，1升/分-3.5小时；在外加电池包的情况下，持续使用时间为：3升/分-5小时，2升/分-6小时，1升/分-10小时。同时，制氧机还提供了各种透支情况以及电池电量提示。作为另一种实施方式，当空气氧浓度在正常值21％或者略低时，富氧膜技术可提取浓度为30％以上的氧气。所以当灾害现场氧浓度略低于空气氧浓度21％时，可利用富氧膜技术提纯氧气，这种基于富氧膜技术结构的制氧机相对于分子筛技术结构的制氧机在价格成本方面更有优势。

与现有的全面罩呼吸装置不同的是，以往使用的全面罩，因人体呼出气体会产生气雾，粘在全面罩镜片上，影响视线而不利于战斗展开。本实用新型具体实施方式采用了潜水干式呼吸管和呼吸咬嘴，使用潜水面镜进行眼部和鼻孔防护。同时，可对潜水面镜进行改造，使鼻子和眼睛的防护分开，鼻孔排出气体与眼睛进行了隔离，防止鼻孔呼出气体形成水雾粘在潜水面镜的镜片上而影响视线，因此在灭火战斗中能始终保证视线清晰。同时全面罩镜片为塑料，而潜水镜的镜片采用玻璃镜片，视线也更加清晰。过滤装置5采用ULPA及活性炭纤维过滤棉等产品对火场烟雾进行过滤，利用ULPA(Ultra Low Penetration AirFilter，超高效空气过滤器)过滤棉可99％过滤0.12微米的颗粒，利用活性炭纤维过滤棉可对空气净化和排除异味。经过制氧机的氧气纯度可达到百分之八十以上，但是氧气量较少。所以还需设置一部分直接连接过滤层的装置，经过滤的空气与经过制氧机的氧气进行混合产生充足的可供呼吸的空气。因此，制氧装置2产生的高浓度氧与另一部分来自空气存储装置3直接净化的空气在空气混合装置4内混合。便携式制氧机通过调节出氧量后(1-3L/min)，与通过过滤棉净化后的空气进行混合，制出符合人体需要氧浓度的空气。混合气体以稍高于大气压压力输出，通过潜水干式呼吸管供人体呼吸。呼吸管上的单向阀可以确保火场烟雾不从口腔进行人体，面镜确保烟雾不从鼻孔进入人体。呼吸方式采用口腔呼入气体，口、鼻呼出气体。

作为一种更优的实施方式，进气管6采用口径为4mm-7mm，长度为70cm左右的喷淋管，出气管7为长度在1m左右的喷淋管或高压碳纤维管，出气管7连接呼吸装置8，呼吸装置8为包含有咬嘴的干式呼吸管。进气管6也可以采用7毫米高压碳纤维管，这种7毫米高压碳纤维管是一种高压碳纤维管，虽然安全性高，但是携带、使用、性价比方面有缺陷，同时硬度较高，不易方便地收纳或展开。其中，在对烟雾进行过滤时，因火灾现场底部相对氧含量较高，进气管6设置在呼吸器的底部，使用时可通过导管将进气口悬浮在地面的上部。

在使用上，将包含有便携式制氧机的消防空气呼吸装置佩戴在消防腰带上，戴好潜水面罩，将干式呼吸管咬嘴含于口中；进入火灾救援现场，打开制氧机开关，即可使用。

作为本实用新型一种消防空气呼吸装置的另一种具体实施方式，这种实施方式采用管供吸入式结构设计，主要是利用火灾现场外部的新鲜大气作为供气源。如图4所示，消防空气呼吸装置包括空气呼吸装置本体1，进气管6和出气管7，进气管6一端连接空气呼吸装置本体1，另一端直接与外界大气相连，用于从外部供入空气，出气管7一端与空气呼吸装置本体1相连，另一端与呼吸装置8相连，出气管7输出新鲜空气供人体呼吸。其中，空气呼吸装置本体1包括空气导流装置9，空气导流装置9一端连接进气管6，另一端连接出气管7，进气管6为加长型管道，一端连接空气导流装置进气口，另一端外界新鲜大气相连，出气管7的一端与空气导流装置9的出气口相连，空气导流装置9用于通过管道从外界吸入空气，出气管7的另一端通过呼吸装置8输出可供人体呼吸的空气。空气导流装置9进一步包括风机一10和风机二11，风机一10和风机二11串行连接于进气管6与出气管7之间，通过串接风机能够进一步增大空气的供应量，并保证管内空气的单向流动供人体使用。空气呼吸装置本体1还包括供电装置，供电装置为空气导流装置9的风机供电。风机一10和风机二11为微型风机，使用两节普通七号电池既能保证火灾现场五个小时以上的供气。为了进一步延长空气呼吸装置在火灾救援现场的使用时间，还可以使用多节电池串联，增加单节电池容量，采用专用充电装置和充电模块的方法。这种在救援终点进行吸风的方式不同于现有技术的起点送风方式，送风量更加大。同时供电装置的电池随身携带，不需额外电源，体积小，便于携带。

由于本实施方式是利用火灾现场外部的新鲜大气作为外部气源，因此进气管6为加长型管道，具体采用了长度为30米，管径为7毫米的喷淋管。同时为了进一步增强便携性和方便使用，消防空气呼吸装置设置有一个绳包12，绳包12用于收纳30米加长型的进气管6，供使用人员随身携带。由于喷淋管不但强度高，而且易于弯折，因此非常方便收纳，在使用过程中可以很容易的顺序展开。另外，进气管6管道的一头可以连接一根5米长伸缩管，伸缩管设置一个固定装置。在楼层火灾扑救中，可利用伸缩管固定在窗台上，从窗外引导新鲜空气。该加长型的进气管6还可作为紧急情况下救援人员的逃生装置和搜救人员的火场导向绳。

在具体使用过程中，首先将包含风机的空气呼吸装置佩戴在消防腰带上，戴好潜水面镜，背好高压碳纤维管绳包，将干式呼吸管咬嘴含于口中；将绳包内高压碳纤维管的一端固定在空气清新处，如在楼层，可将5米长伸缩管通过固定装置固定在窗台上，从窗外引导空气。进入现场，高压碳纤维管从绳包中顺序放出，打开微型风机开关，空气即从清新处引导供人体使用。

经过具体测试，相对于现有技术空气呼吸装置一般额定使用时间为30-45分钟，而消防员实际在火灾现场，由于高强度体力运动、心理等因素影响，正常使用仅为23-24分钟，小跑情况下18-19分钟。而本实用新型所描述的具体实施方式实际使用时间至少可达到5小时。因为供氧量大，就使得在增加咬嘴的基础上满足一具空气呼吸器同时保证2-3人使用成为可能。同时，因为使用空气为常压，防止了在气体充装和使用中因高压而发生的安全事故；采用潜水面镜和咬嘴进行呼吸，其气密性明显高于全面罩。原有自给式空气呼吸器重量为11KG，而前一种实施方式的空气呼吸器重量不足2.5公斤，后一种实施方式的空气呼吸器重量更不会超过0.5公斤。在体积上，现有技术的正压式空气呼吸器尺寸为63cm*28cm*21cm，一方面在使用中不便于战斗行动，另一方面在消防车上摆放占用较大空间；而前一种实施方式的空气呼吸器尺寸为21.8cm*11.5cm*9.1cm，后一种实施方式的空气呼吸器携带在身上两个小风扇更是不会超过10cm*10cm*10cm。同时，能够节约固定充气泵、移动充气泵和移动充气车购置和维护的大量资金。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种消防空气呼吸装置，其特征在于：包括空气呼吸装置本体(1)，进气管(6)和出气管(7)，进气管(6)一端连接空气呼吸装置本体(1)，另一端直接与外界大气相连，用于从外部供入空气，出气管(7)一端与空气呼吸装置本体(1)相连，另一端与呼吸装置(8)相连，出气管(7)输出含有氧气的空气供人体呼吸，空气呼吸装置本体(1)将外界空气转变成可供人体呼吸的含氧空气。

2.根据权利要求1所述的一种消防空气呼吸装置，其特征在于：所述的空气呼吸装置本体(1)包括制氧装置(2)，空气存储装置(3)，空气混合装置(4)和过滤装置(5)，进气管(6)一端连接火灾现场大气，另一端通向过滤装置(5)，来自现场的外界空气经过过滤装置(5)过滤，一部分送入制氧装置(2)制取高纯度氧气，一部分直接通向空气存储装置(3)，来自制氧装置(2)的高纯度氧气与来自空气存储装置(3)的过滤空气在空气混合装置(4)内混合，生成可供人体呼吸的空气并通过出气管(7)，由呼吸装置(8)输出供给人体呼吸。

3.根据权利要求1所述的一种消防空气呼吸装置，其特征在于：所述的空气呼吸装置本体(1)包括空气导流装置(9)，空气导流装置(9)一端连接进气管(6)，另一端连接出气管(7)，所述的进气管(6)为加长型管道，一端连接空气导流装置(9)的进气口，另一端与外界新鲜大气相连，出气管(7)的一端与空气导流装置(9)的出气口相连，空气导流装置(9)用于抽吸外界新鲜大气保证人体的氧气供应，出气管(7)的另一端连接呼吸装置(8)，供人体呼吸空气。

4.根据权利要求2所述的一种消防空气呼吸装置，其特征在于：所述的制氧装置(2)为基于分子筛或富氧膜结构的便携式制氧机。

5.根据权利要求3所述的一种消防空气呼吸装置，其特征在于：所述的空气导流装置(9)包括风机一(10)和风机二(11)，风机一(10)和风机二(11)串联连接于进气管(6)与出气管(7)之间。

6.根据权利要求3所述的一种消防空气呼吸装置，其特征在于：所述的进气管(6)为加长型管道，采用长度为20米至40米，管径为4毫米至10毫米的喷淋管或高压碳纤维管。

7.根据权利要求1、2、4中任一权利要求所述的一种消防空气呼吸装置，其特征在于：所述的进气管(6)为喷淋管或高压碳纤维管，进气管(6)的一端连接在空气呼吸装置本体(1)的进气口，另一端在使用时靠近地面。

8.根据权利要求5所述的一种消防空气呼吸装置，其特征在于：所述的空气呼吸装置本体(1)包括供电装置，供电装置为空气导流装置(9)的风机供电。

9.根据权利要求6所述的一种消防空气呼吸装置，其特征在于：所述的消防空气呼吸装置包括绳包(12)，绳包(12)用于收纳20米至40米加长型的进气管(6)，供使用人员随身携带。

10.根据权利要求7所述的一种消防空气呼吸装置，其特征在于：所述的出气管(7)为喷淋管或高压碳纤维管，出气管(7)与呼吸装置(8)相连，所述的呼吸装置(8)为包含有咬嘴的干式呼吸管。

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