一種強化散熱的化學氧自救呼吸器的製作方法
2023-05-13 02:28:21
本發明涉及一種呼吸器，特別是一種強化散熱的化學氧自救呼吸器。
背景技術：
目前，化學氧自救呼吸器主要應用於煤礦和消防安全領域。化學氧自救呼吸器依據以KO2為主要成分的空氣再生劑與CO2、H2O反應生成可呼吸用新鮮空氣為原理研製，由呼吸頭罩、呼吸氣囊和化學氧發生器組成，其使用不受周圍大氣環境氣體成分的限制,是一種較為理想的應急逃生自救器。受到其產氧原理的限制，化學氧自救器在使用過程中不可避免的會產生大量反應熱，造成呼吸溫度高的現實問題，所以現行的相關標準（GA 411-2003、MT 425-1995）對於吸氣溫度的規定值都較高（≤55℃），缺乏強制約束性。因此，如何在現有的技術原理和條件下，如何有效降低呼吸器的吸氣溫度是一個普遍性技術問題。
技術實現要素：
本發明目的在於提供一種強化散熱的化學氧自救呼吸器，解決現有的化學氧自救呼吸器吸氣溫度高，散熱能力不足的問題。
一種強化散熱的化學氧自救呼吸器，包括：呼吸頭罩和呼吸氣囊，還包括：產氧罐；呼吸頭罩包括：單向吸氣口、單向呼氣口和頭罩緊固帶，產氧罐包括：環形散熱肋片、導熱支架和產氧劑，呼吸氣囊包括：洩壓閥。
呼吸頭罩內部具備三個外部接口，分別為兩個單向吸氣口和一個單向呼氣口，單向吸氣口和單向呼氣口內均設置有單向閥，呼吸頭罩通過頭罩緊固帶與人體頸部緊密貼合。
產氧罐為圓柱體結構，內部裝填有產氧劑。產氧罐上端與呼吸頭罩的單向呼氣口通過卡扣固連，產氧罐下端與呼吸氣囊的中部連接，呼吸氣囊底部有洩壓閥，呼吸頭罩、產氧罐和呼吸氣囊相互連通。
產氧罐的罐體內部設置了兩層導熱支架，兩層導熱支架將罐體等分為3部分。在產氧罐的外壁面設置了多個環形散熱肋片，環形散熱肋片數量根據產氧罐外壁面的高度來確定。
使用時，操作人員戴上呼吸頭罩，拉緊頭罩緊固帶後，即可開始正常呼吸。人體呼出的氣體從單向呼氣口進入產氧罐，化學反應後產生氧氣，流入呼吸氣囊的下端中部，增氧後的空氣在呼吸氣囊中經過混合、緩衝，最後從呼吸氣囊回流至呼吸頭罩，從而構成了完整的呼吸氣流迴路。產氧罐內部的反應熱通過兩層導熱支架被快速傳導至產氧罐外壁面，通過產氧罐外壁面和環形散熱肋片將產氧罐內部傳導出來的反應熱與大氣進行熱交換，完成產氧罐強化散熱過程。
本發明優點在於設計的產氧罐為圓柱體結構，目的是為減小呼吸阻力，增大產氧劑的有效利用率。洩壓閥的作用是給呼吸氣囊洩壓，防止呼吸氣囊滿漲，內部壓力過高。呼吸器的發熱量主要來自產氧罐內部的化學反應產氧過程。所以，要降低吸氣溫度，核心就是要採取技術方法，強化呼吸器產氧罐的散熱能力，從而降低吸氣溫度。在產氧罐內部設置了雙層導熱支架進行導熱，能夠將內部反應熱快速傳導至產氧罐外壁面。在產氧罐外壁面設置了環形散熱肋片，增大了散熱面積，提高了表面散熱率。設置了強化散熱部件雙層導熱支架和環形散熱肋片後，產氧罐外壁面單位時間散熱量可以增大2.7倍以上，呼吸頭罩1內的吸氣溫度可以降低40%以上。
附圖說明
圖1 一種強化散熱的化學氧自救呼吸器的結構示意圖。
1.呼吸頭罩 2.單向吸氣口 3.單向呼氣口 4.頭罩緊固帶 5.產氧罐 6.環形散熱肋片 7.導熱支架 8.產氧劑 9.呼吸氣囊 10.洩壓閥。
具體實施方式
一種強化散熱的化學氧自救呼吸器，包括：呼吸頭罩1和呼吸氣囊9，還包括產氧罐5；呼吸頭罩1包括：單向吸氣口2、單向呼氣口3和頭罩緊固帶4，產氧罐5包括：環形散熱肋片6、導熱支架7和產氧劑8，呼吸氣囊9包括：洩壓閥20。
呼吸頭罩1內部具備三個外部接口，分別為兩個單向吸氣口2和一個單向呼氣口3，單向吸氣口2和單向呼氣口3內均設置有單向閥，呼吸頭罩1通過頭罩緊固帶4與人體頸部緊密貼合。
產氧罐5為圓柱體結構，內部裝填有產氧劑8。產氧罐5上端與呼吸頭罩1的單向呼氣口2通過卡扣固連，產氧罐5下端與呼吸氣囊9的中部連接，呼吸氣囊9底部有洩壓閥10，呼吸頭罩1、產氧罐5和呼吸氣囊9相互連通。
產氧罐5的罐體內部設置了兩層導熱支架7，兩層導熱支架7將罐體等分為3部分。在產氧罐5的外壁面設置了多個環形散熱肋片6，環形散熱肋片6數量根據產氧罐5外壁面的高度來確定。
使用時，操作人員戴上呼吸頭罩1，拉緊頭罩緊固帶4後，即可開始正常呼吸。人體呼出的氣體從單向呼氣口2內進入產氧罐5，化學反應後產生氧氣，流入呼吸氣囊9的下端中部，增氧後的空氣在呼吸氣囊9中經過混合、緩衝，最後從呼吸氣囊9回流至呼吸頭罩1，從而構成了完整的呼吸氣流迴路。產氧罐5內部的反應熱通過兩層導熱支架7被快速傳導至產氧罐5外壁面，通過產氧罐5外壁面和環形散熱肋片6將產氧罐5內部傳導出來的反應熱與大氣進行熱交換，完成產氧罐5強化散熱過程。
產氧罐5設計成圓柱體結構，目的是為減小呼吸阻力，增大產氧劑8的有效利用率。洩壓閥10的作用是給呼吸氣囊9洩壓，防止呼吸氣囊9滿漲，內部壓力過高。呼吸器的發熱量主要來自產氧罐5內部的化學反應產氧過程。所以，要降低吸氣溫度，核心就是要採取技術方法，強化呼吸器產氧罐5的散熱能力，從而降低吸氣溫度。在產氧罐5內部設置了雙層導熱支架7進行導熱，能夠將內部反應熱快速傳導至產氧罐5外壁面。在產氧罐5外壁面設置了環形散熱肋片6，增大了散熱面積，提高了表面散熱率。設置了強化散熱部件雙層導熱支架7和環形散熱肋片6後，產氧罐5外壁面單位時間散熱量可以增大2.7倍以上，呼吸頭罩1內的吸氣溫度可以降低40%以上。