用于呼吸器的生氧罐和呼吸器的制作方法

本申请属于应急救援设备，具体涉及一种用于呼吸器的生氧罐和呼吸器。

背景技术：

目前应急救援人员普遍使用的一种呼吸器是压缩空气呼吸器或压缩氧气呼吸器，这种呼吸器以气瓶内的压缩气体作为供氧源，这使得呼吸器的体积和质量偏大，而且呼吸器使用时间较短，难以满足长时间工作的需求。

在现有技术中还有一种采用化学制氧方式的呼吸器，主要使用超氧化钾吸收人体呼出的水汽和二氧化碳放出氧气，这种呼吸器可以保持2到4小时的正常使用时间，能够延长救援人员的有效救援时间。

但是，这种呼吸器在使用过程中，由于人体呼出的水和二氧化碳在呼吸器内部反复循环，超氧化钾与水和二氧化碳的反应激烈不可控，难以做到整个使用期间氧气浓度平稳，容易出现氧气浓度忽高忽低，甚至会出现氧气不足，二氧化碳浓度偏高的情况。另外，由于超氧化钾与水和二氧化碳的反应是放热反应，随着呼吸器的使用，会出现呼吸器的吸气温度偏高的情况，佩戴的舒适性降低，也大大缩短了呼吸器的实际使用时长。

技术实现要素：

基于上述现有技术的问题，本申请旨在提出一种用于呼吸器的生氧罐和呼吸器，其可以长时间使用而不出现温度过高的问题。

本申请提出一种用于呼吸器的生氧罐，所述生氧罐包括具有生氧罐进气口和生氧罐出气口的罐体，在所述罐体的内部设有多个形成为筒形的隔板，多个所述隔板围绕所述罐体的轴线逐层环绕地设置并在相邻的隔板之间形成多个环形区域，在所述环形区域中装填有复合生氧剂和降温剂，所述复合生氧剂能够与水和/或二氧化碳反应生产氧气，所述复合生氧剂和所述降温剂通过所述隔板的分隔装填在相邻的环形区域中，使得气体在进入所述罐体后能够在沿所述罐体的轴向流动通过所述罐体的同时沿所述罐体的径向逐层通过所述复合生氧剂反应生成氧气、并且逐层通过所述降温剂进行降温。

优选地，所述隔板包括透气部和不透气的封闭部，所述气体能够透过所述透气部，所述封闭部位于所述隔板的一端，并且/或者位于所述隔板的中间位置。

优选地，所述生氧罐进气口位于所述罐体的轴向上的一端，所述封闭部位于靠近所述生氧罐进气口的一端，且在所述隔板的轴向上，所述封闭部的尺寸小于所述透气部的尺寸。

优选地，所述生氧罐还包括托板，所述托板设置于所述生氧罐的底部并且连接于所述隔板，所述复合生氧剂和至少部分的所述降温剂设置在所述托板的上方，使所述复合生氧剂和所述降温剂与所述罐体的底部形成空隙，沿所述罐体的径向流过所述复合生氧剂和所述降温剂的气体能够通过在所述罐体的侧壁被导引至该空隙并流向所述生氧罐出气口。

优选地，所述托板对应于所述罐体的轴心区域设有通孔，在所述罐体的轴心区域并且沿所述罐体的轴向流动的气体能够直接通过所述通孔流向所述生氧罐出气口。

优选地，所述生氧罐进气口设置于所述罐体的顶部的中心，所述生氧罐出气口设置于所述罐体的底部的中心。

优选地，所述罐体的内部设置有氧烛。

优选地，所述氧烛设置于所述托板的通孔的上方。

本申请还提出一种呼吸器，所述呼吸器包括壳体和上述技术方案中任一项所述的生氧罐，所述生氧罐设置于所述壳体的内部。

优选地，所述呼吸器还包括吸气气囊、呼气气囊、面罩、呼气管和吸气管，为使用者提供的所述面罩通过所述呼气管连接于所述呼气气囊并且通过所述吸气管连接于所述吸气气囊。

通过采用上述技术方案，使生氧罐中的复合生氧剂与降温剂交替地设置，从而使降温剂能够及时吸收生成氧气所放出的热量，降低生氧罐内气体的温度，提高使用呼吸器的舒适性。

附图说明

图1示出了根据本申请的实施方式的呼吸器的原理示意图。

图2示出了根据本申请的实施方式的呼吸器的正面剖视图。

图3示出了根据本申请的实施方式的呼吸器的侧面剖视图。

图4示出了根据本申请的实施方式的呼吸器的侧面视图。

图5示出了根据本申请的实施方式的呼吸器的生氧罐的剖视图。

图6示出了根据本申请的实施方式的呼吸器的生氧罐的横截面示意图。

图7示出了根据本申请的实施方式的呼吸器的吸气气囊和呼气气囊的结构示意图。

附图标记说明

1壳体11呼气管接口12吸气管接口13固定部14散热孔

2生氧罐21罐体211生氧罐进气口212生氧罐出气口22隔板221透气部222封闭部23氧烛24复合生氧剂25降温剂26托板

3散热器

4吸气气囊41过滤盒

5呼气气囊51排气阀52拉绳53循环风扇

6面罩

7呼气管71呼气单向阀

8吸气管81吸气单向阀

9散热结构。

具体实施方式

下面参照附图描述本申请的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本申请，而不用于穷举本申请的所有可行的方式，也不用于限制本申请的范围。

如图1至图7所示，本申请提出一种呼吸器，其包括壳体1，在壳体1内主要设置有生氧罐2、散热器3、吸气气囊4和呼气气囊5。面罩6分别通过呼气管7和吸气管8与壳体1内的吸气气囊4和呼气气囊5连通。

如图2至图4所示，壳体1设置有与呼气气囊5连通的呼气管接口11和与吸气气囊4连通的吸气管接口12，呼气管7能够拆卸地连接于呼气管接口11，吸气管8能够拆卸地连接于吸气管接口12。壳体1的内部设置有用于固定吸气气囊4的固定部13。壳体1设置有散热孔14，散热孔14可以位于壳体1的上部、中部、下部和底部等位置，散热孔14的位置可以根据例如散热器3等部件的安装位置进行调整。

如图5和图6所示，生氧罐2包括罐体21、隔板22、氧烛23、复合生氧剂24和降温剂25。

罐体21设置有生氧罐进气口211和生氧罐出气口212，生氧罐进气口211可以设置于罐体21的位于气体流动方向上游的顶部的中心(罐体轴向上的一端)，生氧罐出气口212可以设置于罐体21的位于气体流动方向下游的底部的中心(罐体轴向上的另一端)。生氧罐进气口211通过管道连接于呼气气囊5的出气口，生氧罐出气口212通过管道连接于散热器3。生氧罐进气口211和生氧罐出气口212设置有密封圈，密封圈可以使罐体21与管道之间密封。在使用呼吸器时，使用者呼出的气体通过生氧罐进气口211进入生氧罐2，由生氧罐出气口212排出生氧罐2。

进一步地，连接生氧罐出气口212和散热器3的管道还可以额外设置有散热结构9，散热结构9可以为翅片状的散热板。散热结构9可以为通过管道从生氧罐2进入散热器3的气体进行降温。

罐体21可以优选地通过卡扣能够拆卸地连接于壳体1，罐体21可以例如由白钢制成，罐体21可以大体上为圆柱形、椭圆柱形或立方形等形状。

在罐体21的内部设有多个形成为筒形的隔板22，多个隔板22围绕罐体21的沿罐体21的轴线(图5中的上下方向)逐层环绕地设置并在相邻的隔板之间形成多个环形区域。隔板22的筒形与罐体21的轮廓形状匹配，例如罐体21可以为圆柱形、隔板22可以为圆筒形并且多个隔板22同心设置。在隔板22形成的环形区域中装填有复合生氧剂24和降温剂25。例如复合生氧剂24和降温剂25可以通过隔板22的分隔交替地装填在相邻的同心环中。在罐体21的轴心区域装填有复合生氧剂24，降温剂25装填在相邻且环绕于轴心区域的环形区域中。气体在自生氧罐进气口211进入罐体21后可以沿罐体21的轴向流动通过轴心区域，同时沿罐体21的径向逐层通过复合生氧剂24反应生成氧气，并且逐层通过降温剂25进行降温(参见图5中箭头所示的气体的流向)。

复合生氧剂24通常为能够与水和二氧化碳反应生产氧气的化学试剂。例如，复合生氧剂24包括超氧化钾和添加剂，复合生氧剂24可以形成为颗粒状，并且在生成氧气的同时通常会伴随化学反应放出热量，因此通常需要降温。降温剂25可以为相变降温剂，例如固相相变降温剂。固相相变降温剂在使用中能够始终保持固态，相变发生过程发生在固相相变降温剂的内部。

在罐体21的底部可以设置有氧烛23，氧烛23可以通过通电来启动，在启动后可以快速释放氧气。例如氧烛23可以设置于生氧罐2底部的后述托板26的通孔的上方，并且氧烛23例如可以埋在轴心区域的复合生氧剂24中。可以理解，启动呼吸器的初始阶段复合生氧剂24难以快速反应生成充足的氧气，可以利用氧烛23在启动呼吸器的初始阶段提供氧气。

隔板22可以是整体透气的或部分透气的，例如隔板22可以包括透气部221和不透气的封闭部222，封闭部222可以位于隔板22的一端，例如在靠近生氧罐进气口211的一端，并且/或者可以设置在隔板22的中间位置。气体不能通过封闭部222沿罐体21的径向流动，封闭部222可以用于控制气体沿罐体21的径向流动的区域。在隔板22的轴向(图5中的上下方向)上，封闭部222的尺寸小于透气部221的尺寸，例如封闭部222占隔板22高度的5％至15％。透气部221可以通过白钢网加工形成，使气体能够透过透气部221，封闭部222可以通过白钢板加工形成。

可以理解，隔板22的透气部221可以使气体穿过隔板，气体与复合生氧剂24和/或降温剂25接触并发生反应，复合生氧剂24和/或降温剂25发生反应后体积减小，造成塌陷。塌陷后在罐体21的上部形成空隙。隔板22上部的封闭部222可以使气体不通过塌陷形成的空隙，避免气体不经过复合生氧剂24和/或降温剂25而直接从罐体21上部的空隙处通过。如果气体不经过复合生氧剂24和/或降温剂25，也就无法与复合生氧剂24和/或降温剂25充分接触、充分发生反应。

如图5所示，进一步的，生氧罐2还包括托板26，托板26可以连接于隔板22。托板26与罐体21的底部具有间隙地设置，复合生氧剂24和至少部分的降温剂25设置在托板26的上方，由托板26承托复合生氧剂24和降温剂25，使复合生氧剂24和降温剂25与罐体21的底部形成空隙。沿罐体21的径向流过复合生氧剂24和降温剂25的气体可以通过罐体21的侧壁被导引至该空隙，并流向生氧罐出气口212。特别地，托板26对应于罐体21的轴心区域可以设有通孔，在罐体21的轴心区域并且沿罐体21的轴向流动的气体能够直接通过该通孔流向生氧罐出气口212。图5中箭头示意性地表示气体流动的方向，在通过复合生氧剂24和降温剂25时，气体流动的方向整体上从上向下，从中心向四周。

如图1所示，吸气气囊4设置有进气口和出气口，吸气气囊4的进气口连接于散热器3的出气口，吸气气囊4的出气口通过吸气管8连接于面罩6。呼气气囊5设置有进气口和出气口，呼气气囊5的进气口通过呼气管7连接于面罩6，呼气气囊5的出气口连接于生氧罐2的生氧罐进气口211。

呼气管7设置有呼气单向阀71，呼气单向阀71能够使气体通过呼气管7进入呼气气囊5。吸气管8设置有吸气单向阀81，吸气单向阀81能够使吸气气囊4内的气体通过吸气管8通向面罩6。

如图7所示，呼气气囊5和吸气气囊4设置于壳体1的内部。吸气气囊4的体积大于呼气气囊5的体积，呼气气囊5设置于吸气气囊4的内部。呼气气囊5用于容纳使用者呼出的气体，吸气气囊4用于容纳从生氧罐2释放的气体。

呼气气囊5和吸气气囊4可以具有重合部分，呼气气囊5和吸气气囊4的重合部分设置有排气阀51，排气阀51的阀片连接拉绳52的一端，拉绳52的另一端连接于吸气气囊4。当吸气气囊4内的气体填充过量时，吸气气囊4涨开使拉绳52紧崩，打开排气阀51，使呼气气囊5中的气体排出呼气气囊5和吸气气囊4。可以理解，呼气气囊5的体积缩小，使吸气气囊4有空间容纳更多的氧气。并且，排出呼气气囊5中的二氧化碳，可以减少二氧化碳与生氧罐2中的复合生氧剂24反应后释放的氧气，避免吸气气囊4持续膨胀且节约生氧剂用量。

在吸气气囊4的进气口处设置有过滤盒41，过滤盒41内可以设置有过滤片和相变材料，过滤片可以过滤粉尘，相变材料可以通过相变过程吸收热量，降低进入吸气气囊4的气体温度。

吸气气囊4和呼气气囊5的形状可根据壳体1的形状形成为圆柱形、立方形等。

进一步地，呼气气囊5的出气口和生氧罐进气口211之间设置有循环风扇53，循环风扇53帮助呼气气囊5内的气体通过生氧罐2和散热器3进入吸气气囊4。

下面说明具有上述生氧罐21的呼吸器的工作过程。

在紧急情况时，使用者带上面罩6进行呼吸。在使用者呼气时，连接在呼气管7与呼气气囊5之间的呼气单向阀71因气压变化而被打开，呼出的气体通过呼气管7进入呼气气囊5，呼出的气体包括二氧化碳和水蒸气。通过循环风扇53将呼气气囊5中的气体送至生氧罐2，气体可以如上所述地逐层地通过复合生氧剂24和降温剂25。二氧化碳和水与复合生氧剂24反应能够生成氧气并且释放热量，降温剂25通过相变能够吸收热量，复合生氧剂24和降温剂25通过隔板22以同心环的方式交替设置，可以及时吸收热量，降低生氧罐2内的气体温度，减轻下游的散热结构9和/或散热器3的降温压力。复合生氧剂24和降温剂25以同心环的方式的交替设置还可以使气体与复合生氧剂24充分接触，反应更加彻底，因此在保证生氧效率的同时可减少复合生氧剂24的使用量，进而还可以减小气体流动阻力。经过生氧罐2后至少部分的二氧化碳反应被消耗并产生氧气。这些气体经过散热结构9和散热器3可以降低温度，再经过过滤盒41过滤和降温后进入吸气气囊4。使用者吸气时，吸气单向阀81打开，可以吸入吸气气囊4内的气体。

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