森林消防防护自救器的风路切换结构的制作方法

本实用新型属于消防用品技术领域，具体涉及森林消防防护自救器的风路切换结构。

背景技术：

目前绝大多数森林火灾仍然依靠人力和近距离灭火工具进行扑救。通常灭火人员需要在距火源1～2米处开展灭火工作，而且火头扑灭后，必须立即进入火场清理余火。这就存在两个问题，第一，人员在灼热的、充满烟雾的空气中灭火，呼吸器官会接触有毒与高温空气，威胁人的身体健康，降低灭火效率；第二，如果风向突变，大火会迅速将灭火队员包围，人员来不及逃生。

森林消防防护自救器包括两种工作模式：

a过滤呼吸器模式

如图3所示，正常灭火工作中使用过滤呼吸器模式。使用时，人员拨动位于外壳1上的开关2，送风机3启动，外部空气经送风机3的进气口14进入切换阀6，通过集风端16经波纹管7进入面罩8，供灭火人员呼吸之用。

b自救器模式

如图4所示，当人员需要逃生时，转入自救器模式。首先，打开位于外壳1上的快速开启装置9，打开活动门18，然后旋转高压气瓶10上的开关手轮11，高压气瓶10内的气经过减压恒流阀12进入切换阀6，推动切换阀6内的活塞13向左运动，将阀体上的风机进气口14堵塞，外部空气无法进入阀体，同时活塞13上的出气孔15也暴露于切换阀6的集风端16，储存在高压气瓶10中的新鲜空气经切换阀6、波纹管7进入面罩8。

森林消防防护自救器的风路切换结构是至关重要的一部分，如何精确并且简便有效的实现两种模式的切换是一个需要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型克服了现有技术的不足，提出森林消防防护自救器的风路切换结构，能够简便有效的实现风路的切换自如。

为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。

森林消防防护自救器的风路切换结构，包括送风机、高压气瓶和切换阀，所述切换阀包括阀体和切换装置，所述的阀体为横管与竖管构成的三通结构。三通结构的三个口分别为风扇端、气瓶端、集风端，风扇端位于竖管下部并且与送风机相连接，气瓶端与高压气瓶的减压阀通过横管相连接，集风端位于竖管上部并与波纹管相连接，新鲜空气通过波纹管进入呼吸面罩。所述集风端前的风路上设置有切换装置，切换装置包括两种工作状态：送风状态和自救状态，送风状态时风扇端连通集风端，高压气瓶关闭；自救状态时，气瓶端与集风端相连通，送风机与阀体之间隔断。

进一步的，所述切换装置包括可旋转阀片，所述可旋转阀片位于横管与竖管的交界处，并与横管和竖管活动紧密接触，可旋转阀片底部连接有旋转轴，旋转轴顶部设置有凹槽，凹槽内密封卡接旋转阀片。

进一步的，所述旋转轴连接有旋转手柄，旋转手柄位于阀体外部。

进一步的，所述旋转轴连接有齿轮，齿轮啮合有齿条。所述齿条连接有电磁阀，电磁阀连接有电源，并通过电源实现伸缩活动。

进一步的，所述切换装置包括单向阀，所述单向阀设置于送风机出口，并与竖管紧密接触，单向阀包括单向阀片，单向阀片通过重力或弹力作用实现自动闭合，在送风机停止时自动隔绝风扇端与集风端、气瓶端。

进一步的，所述切换装置包括伸缩气囊、气管和密封塞，所述密封塞密封连接横管，密封塞上设置有伸缩气囊和气管，伸缩气囊和气管的进口均连接高压气瓶，气管出口连接有集风端。

进一步的，所述切换阀阀体的横管与竖管呈十字交叉，横管与气瓶端连接，横管内设置有切换装置，所述切换装置为活动柱塞，所述柱塞内部中空，顶部设置有通气孔，左端密封，右端连接有高压气瓶；所述竖管包括集风端和风扇端，风扇端连接有送风机。

进一步的，所述切换装置包括设置于横管内的活塞和设置于竖管内的阀板，所述活塞为中空结构，设置有出气孔，所述活塞右端连接高压气瓶，左端密封，左端底部设置有开关齿条，所述阀板中心设置有水平转轴，所述阀板绕水平转轴转动，阀板顶部设置有开关齿轮，所述开关齿轮与开关齿条啮合连接。

本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为：

本实用新型结构简单、操作方便，打开迅速，能够快速实现送风机与高压气瓶空气的切换，使得既能在正常灭火过程中通过送风机向消防队员提供干净的空气，又能在发生紧急情况下向消防员提供新鲜而充足的空气，以协助消防队员逃出火海。通过设置的切换装置可以实现呼吸模式和自救模式的切换，提高了本装置的操控性能。

附图说明

图1为森林消防防护自救器的平面结构示意图。

图2为森林消防防护自救器外壳内部的结构示意图。

图3为森林消防防护自救器切换阀处于输送外界空气状态的工作示意图。

图4为森林消防防护自救器切换阀处于高压气瓶气体状态的工作示意图。

图5为本实用新型实施例1所述结构的送风状态的结构示意图。

图6为本实用新型实施例1所述结构的自救状态的结构示意图。

图7为本实用新型实施例2所述结构的送风状态的结构示意图。

图8为本实用新型实施例2所述结构的自救状态的结构示意图。

图9为本实用新型实施例3所述结构的送风状态的结构示意图。

图10为本实用新型实施例3所述结构的自救状态的结构示意图。

图11为本实用新型实施例4所述结构的送风状态的结构示意图。

图12为本实用新型实施例4所述结构的自救状态的结构示意图。

图13为本实用新型实施例5所述结构的送风状态的结构示意图。

图14为本实用新型实施例5所述结构的自救状态的结构示意图。

图15为本实用新型实施例6所述结构的自救状态的结构示意图。

图16为本实用新型实施例6所述结构的送风状态的结构示意图。

图17为本实用新型实施例6所述结构的自救状态的切换装置结构示意图。

其中，1为外壳，2为开关，3为送风机，4为活性炭空气过滤器，5为冰盒，6为切换阀，7为波纹管，8为面罩，9为快速开启装置，10为高压气瓶，11为开关手轮，12为减压恒流阀，13为活塞，14为风机进气口，15为出气孔，16为集风端，17为盖板，18为活动门，19为弹簧，20为横管，21为竖管，22为旋转阀片，23为旋转轴，24为凹槽，25为旋转手柄，26为齿轮，27为齿条，28为电磁阀，31为单向阀片，32为中心轴，41为伸缩气囊，42为气管，43为密封塞，51为柱塞，52为通气孔，53为风扇端，54为入风通孔。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。

如图1和图2所示，是一种森林消防防护自救器，包括外壳1和面罩8，外壳1内设置有送风机3、高压气瓶10、冰盒5和切换阀6，送风机3的进风口设置在外壳1外部，外壳1的外壁固定安装有控制送风机3的开关2。进风口连接有活性炭空气过滤器4，送风机3设置在冰盒5的下方，送风机3的出风口通过管道与冰盒5相连通。冰盒5的上部设置带有多个出气孔的盖板17，切换阀6的底部设置有风机进气口14，盖板17设置在风机进气口14的下方，使得经过冰盒5的空气能通过风机进气口14进入切换阀6内部；切换阀6内设置有活塞13，活塞13的顶部设置有出气孔15，高压气瓶10上设置有开关手轮11和减压恒流阀12，外壳1上设置有可开启的活动门18，活动门18与外壳1通过快速开启装置9相连接，快速开启装置9为开关卡扣，活动门18设置在开关手轮11处，可通过开启活动门18来控制开关手轮11。高压气瓶10通过减压恒流阀12与活塞13相连通，切换阀6设置有集风端16，切换阀6的集风端16与面罩8通过波纹管7相连通。

具体工作过程，包括两种工作模式：

a过滤呼吸器模式

如图3所示，正常灭火工作中使用过滤呼吸器模式。使用时，人员拨动位于外壳1上的开关2，送风机3启动，外部空气经送风机3的进风口上的活性炭空气过滤器4吸入并送到冰盒5下部，此时烟气已经得到了过滤，经过冰盒5内的众多小孔时，空气温度降低，通过风机进气口14进入切换阀6，通过集风端16经波纹管7进入面罩8，供灭火人员呼吸之用。活性炭空气过滤器4为可拆卸式，并有部分外露于壳体，可以随时更换。冰盒内装有液态水，盒体为密封状态，上有把手，方便随时更换。

b自救器模式

如图4所示，当人员需要逃生时，转入自救器模式。首先，打开位于外壳1上的快速开启装置9，打开活动门18，然后旋转高压气瓶10上的开关手轮11，高压气瓶10内的气经过减压恒流阀12进入切换阀6，推动切换阀6内的活塞13向左运动，将阀体上的风机进气口14堵塞，外部空气无法进入阀体，同时活塞13上的出气孔15也暴露于切换阀6的集风端16，储存在高压气瓶10中的新鲜空气经切换阀6、波纹管7进入面罩8。

实施例1

森林消防防护自救器的风路切换结构，包括送风机3、高压气瓶10和切换阀6，所述切换阀包括阀体和切换装置，所阀体包括横管20与竖管21构成的三通结构，三通结构的三个口分别为风扇端53、气瓶端、集风端16，风扇端53位于竖管21下部并且与送风机3相连接，气瓶端与高压气瓶10的减压阀通过横管20相连接，集风端16位于竖管上21部并与波纹管7相连接，新鲜空气通过波纹管7进入呼吸面罩；所述集风端16前的风路上设置有切换装置，切换装置位于送风机3和高压气瓶10之间。

所述切换装置包括可旋转阀片22，所述可旋转阀片22位于横管20与竖管21的交界处，并与横管20和竖管21活动紧密接触，可旋转阀片22底部连接有旋转轴23，旋转轴23顶部设置有凹槽24，凹槽内密封卡接可旋转阀片22。

所述旋转轴23连接有旋转手柄25，旋转手柄25位于阀体外部。

切换装置包括两种工作状态：送风状态和自救状态，

如图5所示本结构送风状态的结构示意图，送风状态时，高压气瓶关闭，通过旋转手柄转动转轴实现旋转阀片呈竖直状态，将横管密封，送风机出口连通阀体顶部的集风端，实现送风；

如图6所示本结构自救状态的结构示意图，自救状态时，高压气瓶打开，高压气瓶10内的气经过减压恒流阀12进入切换阀6，通过旋转手柄转动转轴实现旋转阀片呈水平状态，将竖管密封，送风机与集风端之间隔断，高压气瓶10出口连通阀体顶部的集风端。

实施例2

实施例1所述装置中，所述旋转轴23连接有齿轮26，齿轮26啮合有齿条27。所述齿条27连接有电磁阀28，电磁阀28连接有电源，并通过电源实现伸缩活动。

如图7所示本结构送风状态的结构示意图，送风状态时，高压气瓶关闭，通过电磁阀28带动齿条下降，齿条带动齿轮顺时针旋转，实现转轴转动实现旋转阀片呈竖直状态，将横管密封，送风机出口连通阀体顶部的集风端，实现送风；

如图8所示本结构自救状态的结构示意图，自救状态时，高压气瓶10打开，高压气瓶10内的气经过减压恒流阀12进入切换阀6，通过电磁阀28带动齿条上升，电磁阀28上连接的齿条带动齿轮逆时针旋转，转动转轴实现旋转阀片呈水平状态，将竖管密封，送风机与集风端之间隔断，高压气瓶10出口连通阀体顶部的集风端。

实施例3

实施例1所述装置中，所述切换装置包括单向阀，所述单向阀设置于送风机3出口，并与竖管21活动紧密接触，单向阀包括单向阀片31，单向阀片31通过重力或弹力作用实现自动闭合，在送风机停止时自动隔绝风扇端53与集风端16、气瓶端。

所述的单向阀可以设置为包括左右对称的两片单向阀片31，单向阀中心线上设置有中心轴32，两对称的单向阀片31均活动连接中心轴32，并绕中心轴旋转。

如图9所示本结构送风状态的结构示意图，送风状态时，高压气瓶10关闭，送风机3打开，将送风机出口处的单向阀片31向上吹开，送风机3出口连通阀体顶部的集风端16，实现送风；

如图10所示本结构自救状态的结构示意图，自救状态时，单向阀片31通过重力作用绕中心轴转动向下实现闭合，单向阀片边缘紧密连接竖管，将竖管密封，隔绝送风机与集风端。高压气瓶10打开，高压气瓶10内的气经过减压恒流阀12进入切换阀6，高压气瓶10出口连通切换阀阀体顶部的集风端16。

实施例4

实施例1所述装置中，所述切换装置包括伸缩气囊41、气管42和密封塞43，所述密封塞43密封连接横管20，密封塞43上设置有伸缩气囊41和气管42，伸缩气囊41和气管42的进口均连接高压气瓶10，气管出口42连接集风端16。

如图12所示本结构自救状态的结构示意图，自救状态时，高压气瓶10打开，高压气瓶10内的气经过减压恒流阀12进入伸缩气囊41和气管，伸缩气囊逐渐变大，最终将竖管密封，隔绝送风机与集风端，高压气瓶10内的气通过气管进入切换阀阀体顶部的集风端16。

如图11所示本结构送风状态的结构示意图，送风状态时，高压气瓶10关闭，伸缩气囊逐渐缩小，送风机3打开，风扇端连通阀体顶部的集风端16，实现送风。

实施例5

实施例1所述装置中，所述切换阀阀体的的横管与竖管呈十字交叉设置，横管20与气瓶端连接，横管内设置有切换装置，所述切换装置为活动的柱塞51，所述柱塞内部中空，顶部设置有通气孔52，左端密封，右端连接有高压气瓶10；所述竖管21包括集风端16和风扇端53，集风端16位于横管上方，风扇端53内部设置有入风通孔54，入风通孔54连接有送风机3。

如图14所示本结构自救状态的结构示意图，自救状态时，高压气瓶10打开，高压气瓶10内的气经过减压恒流阀12进入柱塞中，推动柱塞向左运动，直至横管最左端，柱塞底部堵住入风通孔54上端，将竖管密封，隔绝风扇端53与集风端；柱塞顶部设置的通气孔52暴露于切换阀6的集风端16，储存在高压气瓶10中的新鲜空气经柱塞进入切换阀阀体顶部的集风端16。

如图13所示本结构送风状态的结构示意图，送风状态时，高压气瓶10关闭，将横管密封，隔绝高压气瓶10与集风端，入风通孔54连通集风端16；送风机3打开，送风机3出口通过入风通孔54连通阀体顶部的集风端16，实现送风。

实施例6

实施例1所述装置中，所述切换装置包括设置于横管内的活塞13和设置于竖管内的阀板61，所述活塞13为中空结构，设置有出气孔15，所述活塞右端连接高压气瓶10，左端密封，左端底部设置有开关齿条62，所述阀板61中心设置有水平转轴63，水平转轴63前后两端分别连接竖管21前后两侧壁；阀板61绕水平转轴63转动，阀板61转动至水平状态时，将竖管密封；阀板61顶部设置有开关齿轮64，所述开关齿轮64与开关齿条62啮合连接。

所述开关齿轮为1/4齿轮。

所述阀板外圈还可以设置弹性密封圈。

如图15所示本结构自救状态的结构示意图，自救状态时，高压气瓶10打开，高压气瓶10内的气经过减压恒流阀12进入活塞中，推动活塞向左运动，活塞底部的齿条带动齿轮转动，进而带动阀板逆时针转动，直至阀板到水平状态，将竖管密封，隔绝送风机与集风端；活塞上设置的出气孔15暴露于切换阀6的集风端16，储存在高压气瓶10中的新鲜空气经活塞进入切换阀阀体顶部的集风端16。

如图16所示本结构送风状态的结构示意图，送风状态时，送风机3打开，高压气瓶10关闭，阀板顺时针旋转，将横管密封，隔绝高压气瓶10与集风端，送风机3出口连通阀体顶部的集风端16，实现送风。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“横”、“竖”、“内”、“外”“顺时针”“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

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