循环呼吸保护仪器及用于循环呼吸保护仪器的预冲气方法技术

本发明专利技术公开了一种循环呼吸保护仪器及用于循环呼吸保护仪器的预冲气方法，该循环呼吸保护仪器包括：氧气瓶，设置有瓶阀并容纳有氧气；减压器，连接在氧气瓶的下游并使来自氧气瓶的氧气的压力减小；自动供气装置，设置在自动供气路径中并与减压器连接，用于向呼吸回路供氧；及预冲气系统，设置在预冲气路径中并与减压器连接，用于向呼吸回路供氧，自动供气路径和预冲气路径并联设置，预冲气系统在氧气瓶的瓶阀开启后的预定时间内执行第一预冲气操作，氧气经由预冲气路径流动通过呼吸回路，以排出呼吸回路内的原有气体。本申请可在氧气瓶开启的同时，通过预冲气系统对气路系统进行预冲气，从而确保呼吸回路内的氧气含量处于安全状态。状态。状态。

【技术实现步骤摘要】
循环呼吸保护仪器及用于循环呼吸保护仪器的预冲气方法


[0001]本申请涉及安全救援设备领域，具体地，涉及一种具有预冲气系统的循环呼吸保护仪器以及用于循环呼吸保护仪器的预冲气方法。

技术介绍

[0002]循环呼吸保护仪器，例如氧气呼吸器作为常见的救援装备，已广泛应用于消防救援、矿井救援等救援任务中。
[0003]传统的氧气呼吸器通常是定量供氧的，即，以标准恒定的流速进行供氧，最常用的一种定量供氧氧气呼吸器按照标准工况情况的使用时间大约为4个小时。而在实际应用中，往往存在需要不同氧气供应量的情况。例如，若使用者进行重体力劳动，则需要更大的氧气需求量；若使用者临时休息或者慢走等，则对氧气的需求量相对较小。
[0004]因此，针对这种情况，需要一种能够实现按需供氧的新型循环呼吸保护仪器，其能够按照使用者的实际氧气需求量实时调整氧气供氧量。并且由于这种按需供氧的循环呼吸保护仪器的呼吸回路内的氧气浓度是可变的，还要求其应保证呼吸回路内的氧气浓度在任何情况下都保持不低于21％，即，维持正常空气条件下的含氧量，以确保使用者的使用安全性和舒适性。

技术实现思路

[0005]本申请的主要目的在于提供一种循环呼吸保护仪器及用于循环呼吸保护仪器的预冲气方法，旨在解决现有技术中存在的不能按需供氧且无法保证在供氧过程中呼吸回路中的氧气含量保持不低于21％的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种循环呼吸保护仪器，所述循环呼吸保护仪器包括：氧气瓶，设置有瓶阀并在内部容纳有氧气；减压器，连接在所述氧气瓶的下游并使来自所述氧气瓶的氧气的压力减小；自动供气装置，设置在自动供气路径中并与所述减压器连接，以用于向呼吸回路供应氧气；以及预冲气系统，设置在预冲气路径中并与所述减压器连接，以用于向所述呼吸回路供应氧气，其中，所述自动供气路径和所述预冲气路径并联设置在所述减压器与所述呼吸回路之间，所述预冲气系统在所述氧气瓶的所述瓶阀开启后的预定时间内执行第一预冲气操作，使来自所述氧气瓶的氧气经由所述预冲气路径流动通过所述呼吸回路，以便排出所述呼吸回路内的原有气体。
[0007]循环呼吸保护仪器中设置有预冲气系统，该预冲气系统可在氧气瓶瓶阀开启的瞬间执行预冲气操作并持续一预定时间，使氧气瓶内的氧气以较大气量流动通过呼吸回路，从而达到冲刷并排除呼吸回路内的原有气体(包括氮气)的作用；并且，在后续使用中，可通过自动供气装置持续供氧。这可以保证使呼吸回路内的氧气含量在任何情况下都保持不低于21％，从而防止对使用者造成伤害或引发不适。
[0008]进一步地，所述预冲气系统包括：传感器，连接至所述氧气瓶，所述传感器设置成感测所述瓶阀的开启并基于所述瓶阀的开启产生电信号；控制单元，与所述传感器通信并
接收来自所述传感器的所述电信号；以及电磁阀，设置在所述预冲气路径中并与所述控制单元电连接，其中，所述控制单元在接收到指示所述瓶阀开启的所述电信号后产生控制信号，所述电磁阀响应于所述控制信号而打开。
[0009]预冲气系统具体地通过传感器、控制单元以及电磁阀的电气形式实现，通过信号控制实现电磁阀的开闭，该种形式提供了一种结构简单且容易实现的预冲气系统。
[0010]进一步地，所述呼吸回路包括：CO2吸收罐；呼吸气囊；冷却罐；以及末端连接路径，所述末端连接路径的第一端连接在所述CO2吸收罐与所述冷却罐之间，所述末端连接路径的第二端用于与使用者的呼吸系统连接，其中，使用者呼出的气体首先流经所述CO2吸收罐，去除二氧化碳后进入所述呼吸气囊，使用者吸气时，气体从所述呼吸气囊进入所述冷却罐以进行冷却，之后进入使用者的呼吸系统，从而实现所述呼吸回路与使用者的气体交换。
[0011]呼吸回路中设置CO2吸收罐能够有效地吸收使用者呼出气体中的CO2，并使其余气体(包括剩余的氧气)通过进入呼吸气囊，呼吸气囊进一步对使用者供应氧气，由于经过CO2吸收罐后气体温度较高，为避免使用者收到伤害，设置冷却罐以便对高温气体进行冷却，之后将冷却的氧气通过末端连接路径供应给使用者。该呼吸回路能够在使用过程中有效地实现气体交换。
[0012]进一步地，所述循环呼吸保护仪器还包括供气端连接路径，所述供气端连接路径的第一端与所述自动供气路径和所述预冲气路径连接，所述供气端连接路径的第二端连接在所述CO2吸收罐的输入端处。
[0013]将自动供气路径和预冲气路径并联设置并在供气端连接路径中汇合，进一步共同连接至CO2吸收罐的输入端。由于CO2吸收罐是呼吸回路的起点，自动供气路径连入CO2吸收罐的输入端能够最有效地实现氧气的供应，预冲气路径连入CO2吸收罐的输入端则能够在预冲气操作中实现氧气对整个呼吸回路的冲刷，从而充分地排出包括氮气在内的原有气体；同时自动供气路径和预冲气路径共用供气端连接路径，还可使管路设计简单化，并节省材料。
[0014]进一步地，所述循环呼吸保护仪器还包括手动供气装置，所述手动供气装置设置在手动供气路径中以用于向所述呼吸回路供应氧气，所述手动供气路径与所述自动供气路径和所述预冲气路径并联设置在所述减压器与所述呼吸回路之间，并且所述手动供气路径的第一端与所述减压器连接，所述手动供气路径的第二端与所述供气端连接路径连接，其中，所述手动供气装置配置为用于：a)在所述预冲气系统失效的情况下被手动致动，以执行第二预冲气操作，使来自所述氧气瓶的氧气经由所述手动供气路径流动通过所述呼吸回路，以便排出所述呼吸回路内的原有气体；和/或b)在所述自动供气装置操作的同时被手动致动，以执行氧气增加操作，向所述呼吸回路增加氧气的供应。
[0015]设置手动供气装置，可在预冲气系统失效的情况下作为备选方案进行预冲气操作，从而排出呼吸回路内的原有气体，并且该手动供气装置还可对自动供气装置的氧气供应进行补充，例如可用于使用者在觉得氧气不足时手动补充氧气，从而实现了循环呼吸保护仪器的更灵活的使用和更大范围的应用。此外，将手动供气路径与自动供气路径和预冲气路径并联设置并共用供气端连接路径，还可使管路设计简单化，并节省材料。
[0016]进一步地，所述循环呼吸保护仪器还包括手动供气装置，所述手动供气装置设置在手动供气路径中以用于向所述呼吸回路供应氧气，所述手动供气路径的第一端与所述减
压器连接，所述手动供气路径的第二端连接在所述冷却罐的输出端处。
[0017]将手动供气路径的第二端设置于冷却罐的输出端处，可直接向使用者供应氧气，从而快速有效地补充氧气的供应。
[0018]进一步地，所述电磁阀在所述预定时间后关闭，所述预定时间在5至12秒的范围内。
[0019]在完成预冲气操作后，此时呼吸回路内的氧气含量已不低于21％，之后可通过自动供气装置的供应而将氧气含量维持不低于21％，因此将电磁阀关闭可避免不必要的浪费并节约能量。预冲气操作维持5至12秒的时间已证明可保证充分地实现呼吸回路内的排气。
[0020]进一步地，所述传感器为压力传感器，所述压力传感器连接至所述氧气瓶的输出端并通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种循环呼吸保护仪器，其特征在于，所述循环呼吸保护仪器包括：氧气瓶(40)，设置有瓶阀并在内部容纳有氧气；减压器(41)，连接在所述氧气瓶(40)的下游并使来自所述氧气瓶的氧气的压力减小；自动供气装置(60)，设置在自动供气路径(101)中并与所述减压器(41)连接，以用于向呼吸回路供应氧气；以及预冲气系统(100)，设置在预冲气路径(102)中并与所述减压器(41)连接，以用于向所述呼吸回路供应氧气，其中，所述自动供气路径(101)和所述预冲气路径(102)并联设置在所述减压器(41)与所述呼吸回路之间，所述预冲气系统(100)在所述氧气瓶(40)的所述瓶阀开启后的预定时间内执行第一预冲气操作，使来自所述氧气瓶的氧气经由所述预冲气路径(102)流动通过所述呼吸回路，以便排出所述呼吸回路内的原有气体。2.根据权利要求1所述的循环呼吸保护仪器，其特征在于，所述预冲气系统(100)包括：传感器(10)，连接至所述氧气瓶(40)，所述传感器(10)设置成感测所述瓶阀的开启并基于所述瓶阀的开启产生电信号；控制单元(20)，与所述传感器(10)通信并接收来自所述传感器的所述电信号；以及电磁阀(30)，设置在所述预冲气路径(102)中并与所述控制单元(20)电连接，其中，所述控制单元(20)在接收到指示所述瓶阀开启的所述电信号后产生控制信号，所述电磁阀(30)响应于所述控制信号而打开。3.根据权利要求1或2所述的循环呼吸保护仪器，其特征在于，所述呼吸回路包括：CO2吸收罐(80)；呼吸气囊(70)；冷却罐(90)；以及末端连接路径(105)，所述末端连接路径的第一端连接在所述CO2吸收罐(80)与所述冷却罐(90)之间，所述末端连接路径的第二端用于与使用者的呼吸系统连接，其中，使用者呼出的气体首先流经所述CO2吸收罐(80)，去除二氧化碳后进入所述呼吸气囊(70)，使用者吸气时，气体从所述呼吸气囊进入所述冷却罐(90)以进行冷却，之后进入使用者的呼吸系统，从而实现所述呼吸回路与使用者的气体交换。4.根据权利要求3所述的循环呼吸保护仪器，其特征在于，所述循环呼吸保护仪器(1)还包括供气端连接路径(104)，所述供气端连接路径的第一端与所述自动供气路径(101)和所述预冲气路径(102)连接，所述供气端连接路径的第二端连接在所述CO2吸收罐(80)的输入端处。5.根据权利要求4所述的循环呼吸保护仪器，其特征在于，所述循环呼吸保...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙震宇，郭建树，胡咏梅，
申请(专利权)人：德尔格安全设备中国有限公司，
类型：发明
国别省市：