一種改進(jìn)型面罩式碳-氧交換型自主呼吸器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種呼氣與吸氣分流并強(qiáng)化散熱的改進(jìn)型面罩式碳-氧交換型自主呼吸器，該呼吸器是一種用于火災(zāi)中逃生的器材，屬消防器材的一種。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)統(tǒng)計(jì)，火災(zāi)致死的人數(shù)中約有80%以上是被有毒煙霧熏死的，只有不到20%是被直接燒死的。因此，如何防止被熏死是減少火災(zāi)死亡人數(shù)的重要措施之一。據(jù)了解消防主管部門已要求酒店、賓館、娛樂場(chǎng)所等人群集中的地方配備防煙霧器材。但是，目前市場(chǎng)上供上述單位應(yīng)用的防煙霧器材，主要有兩種:一種是用活性炭吸附過濾有害物質(zhì)的過濾型呼吸器；另一種是化學(xué)制氧的自供氧呼吸器。以過濾型呼吸器用得最普遍。實(shí)踐證明，這種過濾型呼吸器不能有效地防止被毒煙熏死，主要原因是過濾型呼吸器在濃煙滾滾、毒煙霧高度飽和的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，有限活性炭的吸附過濾作用很快被毒煙飽和，三幾分鐘內(nèi)便失去濾除毒煙霧的作用。而化學(xué)氧呼吸器雖也有用超氧化物吸收CO2和放出02供呼吸用，但是未能按反應(yīng)特點(diǎn)，進(jìn)行氣體分流設(shè)計(jì)，只是一個(gè)盛有超氧化物的大氣囊，呼氣與吸氣都在這一大氣囊中，呼出的0)2要通過較慢的擴(kuò)散作用，才能到達(dá)底部的反應(yīng)區(qū)與超氧化物反應(yīng)放出O2，部分CO2還未來得及擴(kuò)散到底部又被吸入肺部。出于供氧與呼吸需要，常需要用氧燭提前產(chǎn)生氧氣供氧。所謂氧燭就是一種可用于在缺氧環(huán)境中自救使用的通過加熱氯酸鉀(KClO3)或氯酸鈉(NaClO3)產(chǎn)生氧氣的裝置。這種化學(xué)供氧呼吸器要附帶此103或NaClO 3制氧裝置，和體積較大的氣囊，笨重，不便攜帶，成本和售價(jià)較高，不受用戶歡迎，難于推廣。
[0003]申請(qǐng)2014102880006 (申請(qǐng)人的在前申請(qǐng))設(shè)計(jì)了一種可將呼氣與吸氣分流，讓呼出氣體先與超氧化物反應(yīng)，吸收了呼出的CO2，并放出O2之后，再返回空氣室，供吸氣之用的呼氣與吸氣分流的面罩式碳?氧交換型自主呼吸器，此新型設(shè)計(jì)的呼吸器克服了現(xiàn)有的簡(jiǎn)單氣囊設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)，無需用氧燭提前制氧。裝置緊湊輕便，便于做成個(gè)人佩戴式逃生呼吸器，成本較低，易于推廣。
[0004]但是從申請(qǐng)2014102880006說明書記載內(nèi)容可知，超氧化物與人體呼出的CO2、水蒸氣的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，而該申請(qǐng)中提到的面罩式碳?氧交換型自主呼吸器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)未能很好解決反應(yīng)熱的散除問題，致人吸入的是熱氣，令人很不舒服，也影響其推廣應(yīng)用。
[0005]有鑒于此，本發(fā)明專門設(shè)計(jì)了一種在保證呼氣與吸氣分流同時(shí)，將呼出的0)2與超氧化物反應(yīng)釋放出來的富氧熱空氣，經(jīng)導(dǎo)熱金屬壓板及數(shù)根小口徑金屬管將反應(yīng)熱散熱后再返回空氣室，供吸氣之用，呼氣與吸氣分流的改進(jìn)型面罩式碳?氧交換型自主呼吸器，此新型設(shè)計(jì)的呼吸器克服了傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單氣囊設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)，無需用氧燭提前制氧，同時(shí)克服了在先前申請(qǐng)的自主呼吸器散熱效果差的問題。裝置緊湊輕便，便于做成個(gè)人佩戴式逃生呼吸器，成本較低，易于推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的是為了克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供了一種改進(jìn)型面罩式碳-氧交換型自主呼吸器，包含下列部件:
具有視窗、在開口處嵌有過濾紗布層且具有一進(jìn)一出兩個(gè)單向閥的開口面罩；
貯存交換后空氣的空氣室；
可吸收CO2和放出O 2的碳-氧交換反應(yīng)室；
連通反應(yīng)室與空氣室的數(shù)根小口徑金屬散熱管；
連接上述單向閥之一引導(dǎo)呼出氣流直達(dá)碳-氧交換反應(yīng)室的呼氣導(dǎo)管和連接另一個(gè)單向閥讓交換后氣體進(jìn)入吸氣系統(tǒng)的吸氣導(dǎo)管；
其中，通過設(shè)置在開口面罩的兩個(gè)單向閥分別與呼氣導(dǎo)管和吸氣導(dǎo)管連接，使呼氣與吸氣分流，呼出的氣體直接進(jìn)入反應(yīng)室起交換反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體通過多孔金屬板及數(shù)根小口徑金屬管散熱后，進(jìn)入空氣室，再經(jīng)吸氣導(dǎo)管吸入肺部，為呼吸系統(tǒng)不斷提供新鮮氧氣的空氣；
另外，反應(yīng)室是一個(gè)具有上室和下室的雙層結(jié)構(gòu)罐體，兩層之間設(shè)置了一個(gè)特別結(jié)構(gòu)的隔板，該隔板中央開有一個(gè)直徑l-3cm圓孔，圓孔邊沿焊接一個(gè)與圓孔直徑相同且向上伸出罐體3?8cm的小圓管，圓孔周圍的隔板上按同心圓方式鉆有多個(gè)均勻分布的小孔，罐體最上端還焊有若干小口徑金屬散熱管的蓋子(也稱金屬上蓋)，蓋子中央開有一可插入上述小圓管的圓孔，圓孔可插入小圓管并焊封牢固，蓋子上還焊有4?8根小口徑金屬散熱管；下室空間較小，主要供氣體分配到各小孔用；上室由下至上按一層多孔金屬板，一層玻璃纖維布、一層超氧化物顆粒的順序疊置足量的超氧化物，最上的一層的玻璃纖維布上再多加一層多孔金屬板，壓緊之后再用蓋子密封。
[0007]開口面罩的邊沿形態(tài)與人面部的形態(tài)基本匹配，用松緊帶或縛帶與面部扎緊，可形成密閉體系，并且在它的開口處設(shè)有一進(jìn)一出兩個(gè)單向閥，開口處的最上端設(shè)有一個(gè)可與空氣室緊密連接的卡位，將夾有多層過濾紗布的塑膠網(wǎng)片嵌入卡位，另外，開口面罩上與人眼對(duì)應(yīng)部位開有鑲嵌透明塑膠片的視窗。
[0008]呼氣導(dǎo)管是一條穿過空氣室，直插入反應(yīng)室下室，其上口與呼出單向閥連接的金屬管或塑膠管。
[0009]反應(yīng)室和空氣室用鍍鋅鐵皮制造，蓋子及小口徑金屬管及多空金屬壓板用鐵或銅制造，其余相關(guān)零件均為塑料加工制造。
[0010]作為散熱用的數(shù)根小口徑金屬管采用直連式或側(cè)連式設(shè)計(jì)，管的形態(tài)可以是直管，也可是螺旋管。
[0011]其中呼氣管穿過空氣室蓋底，及反應(yīng)室各層物料之間的多空金屬板和上下層的隔板都要不留間隙，要將管與孔口之間間隙密封。
[0012]其中反應(yīng)室內(nèi)放置的超氧化物優(yōu)選1(02或NaO 2。
[0013]本發(fā)明的呼氣與吸氣分流的面罩式碳?氧交換型自主呼吸器還可小型化為口罩式(只罩住口鼻)的、更輕便、易于佩戴的小型呼吸器。至于眼睛部位可另配置潛水用的密封式眼鏡。其中，面罩的形態(tài)要改成能罩住口鼻并且與面部緊貼形成密封狀態(tài)的小型面罩，其余各部件的結(jié)構(gòu)與大面罩的基本相同，只是規(guī)格尺寸按一定比例縮小。還可將連接空氣室與反應(yīng)室的小口徑金屬管f放在空氣室外周，使兩室間距縮小，整體結(jié)構(gòu)更緊湊。只是小型化后，裝入超氧化物的量會(huì)減少，有效供氧時(shí)間會(huì)縮短些。理論計(jì)算表明，只需在反應(yīng)室中裝入150克超氧化物(例如K02)，供氧一小時(shí)應(yīng)不成問題。對(duì)于緊急逃生的要求，一小時(shí)已可基本滿足需要。
[0014]本發(fā)明這一改進(jìn)型呼氣與吸氣分流的面罩式碳?氧交換型自主呼吸器，創(chuàng)新點(diǎn)在于:
一、反應(yīng)室和空氣室都用易散熱的金屬制造，并用數(shù)根小口徑金屬管將反應(yīng)室與空氣室連接，使反應(yīng)氣體通過小口徑金屬管散熱后進(jìn)入空氣室再供呼吸用。經(jīng)試驗(yàn)證明，通過這一改進(jìn)，完全沒有吸入熱氣的感覺；
二、反應(yīng)室每層除用玻璃纖維布分隔外，在玻璃纖維布上再加一塊多孔金屬板將其扣緊在金屬反應(yīng)室，將整個(gè)反應(yīng)室的各層反應(yīng)物壓緊。一方面防止運(yùn)輸過程中物料移向一邊而形成無物料空隙，呼出的二氧化碳由空隙短路出去，不與物料接觸而交換出氧氣。另一方面多空金屬蓋是良導(dǎo)熱體可將反應(yīng)熱導(dǎo)向室壁而向空氣擴(kuò)散。
[0015]經(jīng)這一改進(jìn)后制出的樣品，多人試戴，呼吸順暢，沒有呼吸困難及吸入熱氣的感覺。讓投資者親身試戴后十分滿意，已決定投資建廠生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明呼氣與吸氣分流的改進(jìn)型面罩式碳-氧交換型自主呼吸器結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明呼氣與吸氣分流的改進(jìn)型面罩式碳-氧交換型自主呼吸器的氣體流動(dòng)情況示意圖；
圖3為開口面罩結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為空氣室及呼氣管、吸氣管、小口徑金屬管結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為反應(yīng)室結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為裝滿超氧化物后的反應(yīng)室示意圖；
圖7為開口面罩零件示意圖；