一种循环呼吸器的制作方法

本实用新型涉及呼吸器，尤其是一种隔离补给式循环呼吸器。

背景技术：

目前市场上的防毒面具、呼吸器都是通过过滤外界空气进行呼吸，虽然也有少数呼吸器是通过氧气罐和空气压缩罐强制性输气来提供呼吸，但所呼气体都是必须外排。

上述现有呼吸器的原理是：压缩气瓶内的高压空气被一级减压阀和二级调节器减压后再被使用者，使用者呼吸结束后，再经由二级调节器排放到环境中。如申请号为201510570585.5的中国专利公开的一种潜水呼吸器，包括气瓶、与气瓶相连的气体通道，在所述气体通道上设有高压减压阀和低压减压阀，低压减压阀连接吸气咬嘴，气瓶通过吸气咬嘴能够向潜水呼吸器使用者提供设定压力的压缩空气。

这种开放式的呼吸器，在整个呼吸过程中，气体是单向排入水里的，但使用者呼吸的每一口空气里，有效被利用的氧气不足20％，超过80％的氧气没有参与到人体的新陈代谢而直接被排走了，这就造成了极大的浪费，使得其延续供养呼吸的时间很短，一瓶容积为12l的20mpa空气瓶只够使用者使用30分钟左右。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种循环呼吸器，结构简单，利于长时间使用。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种循环呼吸器，包括隔离呼吸罩、循环气泵和供氧装置，其特征在于：还包括二氧化碳滤除器，所述隔离呼吸罩和二氧化碳滤除器的进口之间、二氧化碳滤除器的出口和循环气泵的进气口之间、循环气泵的出气口和隔离呼吸罩之间均连接有循环气管，所述供氧装置的出氧口通过输氧管与连接在循环气泵和隔离呼吸罩之间的循环气管连通。

优选的，所述二氧化碳滤除器包括容器和盛装在容器内的roh溶液，所述r为钾、钠或钙。

为便于呼吸器佩戴，还包括头罩和披肩，所述隔离呼吸罩为面罩，所述面罩和披肩均与头罩相连，所述面罩和循环气泵通过进气管连通，所述面罩和二氧化碳滤除器之间通过出气管连通，所述进气管和出气管构成上述的循环气管的一部分，所述供氧装置的输氧管连通到进气管。

为便于呼吸器与外部空气的隔离，所述披肩的底端设置有裙边，所述裙边设有重坠。

为便于随身佩戴，所述供氧装置和二氧化碳滤除器为挂包结构。

根据本实用新型的一个方面，呼吸器作为陆上呼吸器使用，此时供氧装置为液氧气罐或化学制氧器。

根据本实用新型的一个方面，呼吸器作为水下呼吸器使用，所述供氧装置采用物理制氧器，所述物理制氧器为水中取氧器。

为便于从水中获得氧气，所述水中取氧器包括第一缸体、第二缸体、第一活塞、第二活塞、隔板和布水管，所述第一缸体内用于盛装待取氧的水体，所述第二缸体内用于盛装取氧后的水体，所述第一缸体和第二缸体靠近底部的位置选择性地连通，所述隔板设置在第一缸体内，所述隔板上设置有抽气阀，所述布水管也设置在第一缸体内、并且位于隔板的下方，所述第一活塞在第一缸体内、位于隔板上方的空间上下移动，所述第一活塞和隔板之间形成集气室；所述第二活塞在第二缸体内上下移动。

为增加水体表面积，利于氧气外抛，提高氧气分离效率，所述第一缸体内、位于布水管的下方设置有分子筛。

优选的，为便于制取的氧气排出，所述第一缸体的侧壁上、位于隔板上方的位置设置有出氧阀，所述出氧阀位于第一活塞的移动区间内，所述出氧阀和输氧管连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过形成循环气路，对于呼出的气体中的二氧化碳，通过二氧化碳滤除器来去除，属于完全封闭式，不需跟外界空气接触，直接利用呼出的气体进行循环呼吸，所以可以防毒隔绝，形成独立自主的呼吸环境，适用于各种场合；通过设置与隔离呼吸罩相连的头罩、与头罩相连的披肩，可将呼吸器与外部空气隔绝，确保呼吸器的正常工作；供氧装置利用活塞的运动，以降低气压的方式，使有氧水体中的溶解氧降低同时收集利用从水体中抛出处逸的氧，结构简单，可将体积缩小，且操作使用方便；通过设置分子筛，可将水体的表面积扩大，便于活塞的运动将溶解氧抽出，能大幅提高出氧效率。

附图说明

图1为本实用新型的呼吸器的示意图；

图2为本实用新型的呼吸器的佩戴状态示意图；

图3为本实用新型的呼吸器用于陆上的一个实施例的示意图；

图4为本实用新型的呼吸器用于陆上的另一个实施例的示意图；

图5为本实用新型的陆上呼吸器的工作流程图；

图6为本实用新型的水下呼吸器的使用状态示意图；

图7为本实用新型的水下呼吸器的工作流程图；

图8为本实用新型的水下呼吸器所采用的供氧装置的第一种状态示意图；

图9为本实用新型的水下呼吸器所采用的供氧装置的第一种状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1，一种循环呼吸器，包括隔离呼吸罩1、二氧化碳滤除器2、循环气泵3和供氧装置4，隔离呼吸罩1和二氧化碳滤除器2的进口之间、二氧化碳滤除器2的出口和循环气泵3的进气口之间、循环气泵3的出气口和隔离呼吸罩1之间均连接有循环气管5，同时，供氧装置4的出氧口还能够通过输氧管40与循环气泵3和隔离呼吸罩1之间的循环气管5连通。供氧装置4可以为液氧气罐、化学制氧器或物理制氧器，作为外部的氧气源，补偿使用者呼吸减少的氧(人体在呼吸时，一呼一吸之间损失的氧较少)。

参见图2，使用时，将隔离呼吸罩1佩戴于使用者的脸上、覆盖使用者的口鼻，以便吸入和呼出气体。循环气泵3、二氧化碳滤除器2和供氧装置4则分别挂于使用者腰上。

参见图1和图3，其中图1中的箭头、图3的循环气管5中的箭头所示为气体流动方向，使用者通过隔离呼吸罩1呼出的空气，通过二氧化碳滤除器2，滤除空气中的二氧化碳，该二氧化碳滤除器2可为一个容器21、容器21内盛装roh溶液22(r指钾、钠、钙等)，滤除二氧化碳后的空气通过循环气泵3回到隔离呼吸罩1，此外，在呼吸中损失的少量的氧气通过供氧装置4提供到隔离呼吸罩1，再次对使用者进行供养。

在上述过程中，对于呼出的气体中的二氧化碳，通过二氧化碳滤除器2来去除，属于完全封闭式，不需跟外界空气接触，也不同于其他氧气瓶或罐的呼吸器，通过呼出外排呼气，而是直接利用呼出的气体进行循环呼吸，所以可以防毒隔绝，独立自主的呼吸内环境，由此可在水下或者太空中这样呼吸。

本实用新型的呼吸器可以应用于①消防、火灾现场、缺氧环境；②空气污染的环境；③有毒，有害气体的环境：包括生化病毒，细菌，隔离环境；④潜水、水下空间水体中；⑤一切需要隔离呼吸的地方。

本实用新型的呼吸器既可以在陆上使用，也可以在水中使用。当在陆上使用时，参见图4和图5，为了方便使用和佩戴，呼吸器制成头罩式，包括头罩6、与头罩6相连的面罩7、与头罩6相连的披肩8、进气管9和出气管10。

其中，面罩6呈透明，覆盖于使用者的面部，作为隔离呼吸罩1的一种形式，进气管9和出气管10分别与面罩6内连通，进气管9连通循环气泵3，出气管10连通到二氧化碳滤除器2，进气管9和出气管10构成上述的循环气管5的一部分，输氧管40连通到进气管9。头罩6上端还可以设置有照明灯61，以便呼吸器可用于光线不足的环境。

披肩8用于封闭隔离，其底端设置有裙边81，裙边81有重坠，使得裙边81能够与使用者身体相贴而隔离披肩8内、外的空气。

可以将供氧装置4和二氧化碳滤除器2设计成可挂在使用者腰部的挂包形式，参见图5，也可以设计成挂在胸部的挂包形式，参见图4。陆上使用时，供氧装置4可以为液氧气罐、化学制氧器。

上述这种头罩式呼吸器主要用于消防、火灾现场缺氧的环境，空气污染的环境，如雾霾天气，矿道中的瓦斯灰尘，有毒有害气体环境，也可以用于医疗生化病毒病菌完全隔离的环境，特别是：如通过空气传播的病毒病菌需要隔绝，而本呼吸罩是可以做到完全隔离。

当需要在水下呼吸时，如果短时间在水中滞留，供氧装置4可以采用液氧气罐或化学制氧器。当需要长时间滞留时，如在水下隔离空间生活工作，则参见图6和图7，此时供氧装置4可以采用现有的任何水中取氧器。其中，图7中循环气管5中的箭头所示为气体流动方向。

在本实施例中，水中的溶解氧会因为温度和气压的不同而发生变化，水中的溶解氧在气压降低的情况下也会降低，根据这一现象，可以把水放在一个封闭的容器内减压，使水中的溶解氧降低，而使氧气从水中逸释放到空气中，使封闭容器内的含氧量增加，而这个空气可以再输送给需要氧气的场合，这种取氧方式是指在含有氧的水体中提取溶解氧。

具体的，参见图8，供氧装置4包括用于抽气的第一缸体41、用于抽水的第二缸体42、用于抽气的第一活塞43、用于抽水的第二活塞444、隔板45、分子筛46和布水管47。

第一缸体41内用于盛装待取氧的水体，第二缸体42内用于盛装取氧后的水体，第一缸体41和第二缸体42靠近底部的位置之间设置有抽水阀412，抽水阀412关闭时，第一缸体41和第二缸体42之间封闭而不连通，抽水阀412打开时，第一缸体41和第二缸体42之间连通。隔板45设置在第一缸体41内的上部，隔板45上设置有抽气阀451，布水管47也设置在第一缸体41内、并且位于隔板45的下方，隔板45和布水管47均为横向布置，优选的呈水平。布水管47延伸到第一缸体41外的部分设置有进水阀471。第一活塞43在第一缸体41内、位于隔板45上方的空间上下移动，第一活塞43和隔板45之间形成集气室48。第一缸体41的侧壁上、位于隔板45上方的位置设置有出氧阀411，出氧阀411位于第一活塞43的移动区间内，其与输氧管40连接，以便将氧气输送到隔离呼吸罩1。分子筛46设置在第一缸体41内、位于布水管47的下方。

第二缸体42的底部设置有排水阀421，第二活塞44在第二缸体42内上下移动。

参见图1，工作时，首先第二活塞44上行(第二活塞44旁边的箭头所示为第二活塞44的运动方向)，同时排水阀421、抽气阀451关闭而进水阀471和抽水阀412打开，使得含氧的水体可通过进水阀471进入布水管47进行布水，第一缸体41和第二缸体42之间连通；由于重力和第二活塞44的抽吸作用，使水体下渗到布水管47下方的分子筛46(介质层中的颗粒分子筛)，由于表面张力的作用，分子筛46中布满了薄膜水，水体的表面积被放大到一亿倍～十亿倍，其中第一缸体41内布水管47下方和第二缸体42内的箭头所示为水的流动方向；然后，进入到抽气运动，参见图2，抽气阀451打开，第一活塞43上行吸气(产生负压)，第一活塞43旁边的箭头所示为第一活塞43的运动方向，水体中的溶解氧降低，使水体中的氧气开始外抛到负压空间，第一缸体41内所示的箭头为气体的运动方向，同时第二活塞44下行，第二活塞44旁边的箭头所示为第二活塞44的运动方向，进水阀471和抽水阀412同时关闭，而排水阀421开启，排出被抽过氧的水体；再回到图1，第一活塞43下行，出氧阀411开启，被抽出外溢的氧气被下行的第一活塞43挤推到外面需氧的空间，集气室48内的箭头所示为氧气的运动方向。如此反复运行，通过第一活塞43和第二活塞44一抽一排，水从进水阀471不断通过分子筛从排水阀421排出，而氧气经过分子筛不断的外抛负压空间又被挤推入供人呼吸的空气中，从而实现从水中取氧的目的。

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