CN208809339U - 一种应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器，包括连接形成循环回路的面罩、呼吸气管、内部流经气体的储气器、将二氧化碳转化为氧气的反应器，储气器的内表面涂覆有光滑平整的纳米涂层。此应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器，使用者佩戴面罩，呼出的气体流经呼吸气管、反应器、储气器，反应器将二氧化碳转化为氧气，人体再吸回氧气，储气器的内表面涂覆有纳米涂层，纳米涂层光滑平整，摩擦系数低，气体流经储气器时与储气器内表面之间的摩擦阻力小，气体流动快，人体呼吸阻力小，保证人体呼吸顺畅，此实用新型用于呼吸器领域。

Description

一种应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器

技术领域

本实用新型涉及呼吸器领域，特别是涉及一种应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器。

背景技术

我国火灾年平均有2000多民众伤亡，而数据显示，火灾中第一杀手并不是火焰，而是毒气、烟等造成的人体窒息。建筑物内的密闭空间，起火、有烟情况下氧气快速被消耗掉，而且建筑物遇热或燃烧产生大量混合毒气，为防止在这些特殊环境中人体吸入有害气体或缺氧窒息，逐步开发了过滤式呼吸器、化学氧呼吸器、隔绝式压缩氧(空气)呼吸器等多种呼吸器。然而，呼吸器在使用的过程，由于呼吸气体须流经呼吸器内部的各个仪器部件，气体流动与各仪器部件之间产生摩擦，因此人体呼吸过程中存在呼吸阻力，呼吸阻力大容易引起中枢神经疲劳，加重使用者的身体负担，化学氧呼吸器此问题相对突出，随着使用时间的增长，化学氧呼吸器的呼吸阻力逐渐增大。

目前，化学制氧呼吸器在研发过程中，为降低呼吸阻力，通常需要调整呼吸器内各部件的形状、产氧剂的形状或者药量，为呼吸器总体结构、外观、功能设计带来很大的困扰

此外，各类呼吸器材料本身厚度大，重量大，配带舒适度低。其中，由于化学氧呼吸器应用场合特殊，产氧剂为化学药品，本身存在一定的危险性，其呼吸器整体设计强度要求高，以致材料厚度增加，产品重量无法减轻，加重使用者的身体负担。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种呼吸阻力小的应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器，包括连接形成循环回路的面罩、呼吸气管、内部流经气体的储气器、将二氧化碳转化为氧气的反应器，储气器的内表面涂覆有光滑平整的纳米涂层。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，呼吸气管的内表面涂覆有纳米涂层。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，反应器的外表面涂覆有改善材料机械和力学性能的纳米涂层。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，呼吸气管包括呼气管和吸气管，储气器包括外气囊，面罩、呼气管、反应器、外气囊、吸气管依次连接形成循环回路，呼气管和吸气管中均设有单向阀。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，储气器还包括内气囊，外气囊包裹内气囊，内气囊与反应器之间设有送风机。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，反应器与外气囊之间设有冷凝器。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，反应器与外气囊之间还设有过滤器。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括保护壳，外气囊、送风机、反应器、冷凝器、过滤器均安装于保护壳内，保护壳的外表面涂覆有纳米涂层。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，反应器内上层和下层分别设有将二氧化碳转化为氧气的产氧剂和吸收二氧化碳的吸收剂。

本实用新型的有益效果：此应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器，使用者佩戴面罩，呼出的气体流经呼吸气管、反应器、储气器，反应器将二氧化碳转化为氧气，人体再吸回氧气，储气器的内表面涂覆有纳米涂层，纳米涂层光滑平整，摩擦系数低，气体流经储气器时与储气器内表面之间的摩擦阻力小，气体流动快，人体呼吸阻力小，保证人体呼吸顺畅。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实施例的结构框图；

图2是本实用新型实施例储气器未涂覆纳米涂层时内表面的结构放大图；

图3是本实用新型实施例储气器涂覆纳米涂层时内表面的结构放大图。

具体实施方式

参照图1～图3，本实用新型为一种应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器，包括连接形成循环回路的面罩1、呼吸气管、内部流经气体的储气器3、将二氧化碳转化为氧气的反应器4，储气器3的内表面涂覆有光滑平整的纳米涂层。

此应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器，使用者佩戴面罩1，呼出的气体流经呼吸气管、反应器4、储气器3，反应器4将二氧化碳转化为氧气，人体再吸回氧气。储气器3的内表面涂覆有纳米涂层，纳米涂层光滑平整，摩擦系数低，气体流经储气器3时与储气器3内表面之间的摩擦阻力小，气体流动快，人体呼吸阻力小，保证人体呼吸顺畅。如图2所示，未涂覆纳米涂层时，储气器的内表面凹凸不平，如图3所示，涂覆纳米涂层时，储气器的内表面光滑平整。

作为本实用新型优选的实施方式，呼吸气管的内表面涂覆有纳米涂层，纳米涂层降低气体流动摩擦阻力，从而降低呼吸阻力。

作为本实用新型优选的实施方式，反应器4的外表面涂覆有改善材料机械和力学性能的纳米涂层。反应器4内有产氧剂，产氧剂为化学药品，本身存在一定的危险性，为了防止泄露，反应器4的设计强度要求较高，因此厚度和重量较大。纳米涂层可提高材料的耐高温性能、抗氧化性、硬度和耐磨性等性能，在保证强度的情况下，可大大降低反应器4的厚度，从而降低重量，使得佩戴更加轻便。此外，纳米涂层可延长材料的使用寿命。

此外，面罩1的内外表面也涂覆纳米涂层。

作为本实用新型优选的实施方式，呼吸气管包括呼气管21和吸气管22，储气器3包括外气囊31，面罩1、呼气管21、反应器4、外气囊31、吸气管22依次连接形成循环回路，呼气管21和吸气管22中均设有单向阀。人体呼气时，呼气管21中的单向阀打开，吸气管22中的单向阀关闭；人体吸气时，呼气管21中的单向阀关闭，吸气管22中的单向阀打开。

作为本实用新型优选的实施方式，储气器3还包括内气囊32，外气囊31包裹内气囊32，内气囊32与反应器4之间设有送风机5，送风机5为气体流动提供动力，加快气体流动，从而减小呼吸阻力。如图1所示，结构框图中的箭头为气体的流动方向。

作为本实用新型优选的实施方式，反应器4与外气囊31之间设有冷凝器6。反应器4内二氧化碳与产氧剂反应产生热量，气体温度随着呼吸器使用时间的增长而升高，冷凝器6可降低气体温度，保证人体呼吸顺畅。

作为本实用新型优选的实施方式，反应器4与外气囊31之间还设有过滤器7，过滤器7用于过滤微颗粒。

作为本实用新型优选的实施方式，还包括保护壳8，外气囊31、送风机5、反应器4、冷凝器6、过滤器7均安装于保护壳8内，保护壳8的外表面涂覆有纳米涂层，保护壳8具有一定的强度要求，在保证强度的情况下，纳米涂层可降低保护壳8的厚度，从而降低重量，使得佩戴更加轻便。

作为本实用新型优选的实施方式，反应器4内上层和下层分别设有将二氧化碳转化为氧气的产氧剂和吸收二氧化碳的吸收剂，产氧剂采用金属超氧化物，优先选用KO₂，吸收剂采用氢氧化物，优先选用Ca(OH)₂。上层的产氧剂与二氧化碳反应转化为氧气，残余未反应的二氧化碳通过下层的吸收剂吸收，降低二氧化碳的浓度。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器，其特征在于：包括连接形成循环回路的面罩(1)、呼吸气管、内部流经气体的储气器(3)、将二氧化碳转化为氧气的反应器(4)，所述储气器(3)的内表面涂覆有光滑平整的纳米涂层。

2.根据权利要求1所述的应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器，其特征在于：所述呼吸气管的内表面涂覆有纳米涂层。

3.根据权利要求1所述的应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器，其特征在于：所述反应器(4)的外表面涂覆有改善材料机械和力学性能的纳米涂层。

4.根据权利要求1所述的应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器，其特征在于：所述呼吸气管包括呼气管(21)和吸气管(22)，所述储气器(3)包括外气囊(31)，所述面罩(1)、呼气管(21)、反应器(4)、外气囊(31)、吸气管(22)依次连接形成循环回路，所述呼气管(21)和吸气管(22)中均设有单向阀。

5.根据权利要求4所述的应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器，其特征在于：所述储气器(3)还包括内气囊(32)，所述外气囊(31)包裹内气囊(32)，所述内气囊(32)与反应器(4)之间设有送风机(5)。

6.根据权利要求5所述的应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器，其特征在于：所述反应器(4)与外气囊(31)之间设有冷凝器(6)。

7.根据权利要求6所述的应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器，其特征在于：所述反应器(4)与外气囊(31)之间还设有过滤器(7)。

8.根据权利要求7所述的应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器，其特征在于：还包括保护壳(8)，所述外气囊(31)、送风机(5)、反应器(4)、冷凝器(6)、过滤器(7)均安装于保护壳(8)内，所述保护壳(8)的外表面涂覆有纳米涂层。

9.根据权利要求1所述的应用纳米技术的碳氧交换型自主呼吸器，其特征在于：所述反应器(4)内上层和下层分别设有将二氧化碳转化为氧气的产氧剂和吸收二氧化碳的吸收剂。