充气一步到位的正压式空气呼吸器的制作方法

本申请是申请号2018103089299，申请日2018年04月09日，名称“充气一步到位的正压式空气呼吸器”的申请的分案申请。

本发明涉及消防器材，尤其涉及充气一步到位的正压式空气呼吸器。

背景技术：

消正压式空气呼吸器是一种以压缩空气为呼吸气源的隔绝式呼吸器，所使用的压缩空气储存在自带的储空气瓶（以下称为空气瓶）中，供气方式为正压式，即人员在佩戴呼吸器进行呼吸时，整个呼吸系统始终处于与外界隔离且内部压力高于外界环境压力，在呼吸过程中外界有毒有害气体无法进入呼吸系统内部，确保安全可靠的呼吸防护。该装备已被广泛应用于消防、防化、反恐、处突，以及应急救援等众多领域。

随着近些年来我国经济的高速发展和自然灾害的频发，应急救援工作也呈现出跨行业、跨领域、跨地域的复杂发展趋势。虽然我国在应急救援体系建设、事故灾难处理和防范等方面做了大量的工作，但在救援技术战术研究等诸多方面还处于刚刚起步阶段，尤其是应急救援技术装备发展与国外还存在很大差距。如何利用目前我国救援队伍缺乏先进、配套的救援装备等现有条件，最大限度地发挥正压式空气呼吸器这些现有装备的功效，提高救援水平，是在短期内快速提升救援队伍战斗力的首要任务。在公开号为cn2565465y的专利文件中即公开了一种现有的正压式空气呼吸器，正压式空气呼吸器的基基本结构包括空气瓶、面罩和用于将空气瓶固定在使用者背部的肩带结构，空气瓶的上端设有阀门。

现有的正压式空气呼吸器存在以下不足：给空气瓶罐装气体时，为先罐气、然后进行测压，如果压力偏高则放掉一些气体以降压、偏低则再进行补罐，也即难以使空气瓶内的压力一步罐装到符合要求（通常为3公斤），也即不能够使得空气瓶的内的气压一步到位。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种气压能够一次罐装到设定值的充气一步到位的正压式空气呼吸器，解决了现有的正压式空气呼吸器气压不能够一次罐装到设定值的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种充气一步到位的正压式空气呼吸器，包括头套和空气瓶，所述空气瓶的上端设有阀门，所述头罩内设有口罩，所述口罩设有贯通所述头套的进气口，其特征在于，所述阀门设有当空气瓶内的气压为设定值以上时开启的限压阀，所述阀门的出气口通过橡胶管同所述进气口连接在一起。设置限压阀，给空气瓶罐气时观测限压阀是否产生泄气，如果泄气则表示压力达到要求、停止罐气即可，从而无需二次测压甚至重罐气、实现了一步罐气到符合要求。

作为优选，所述阀门设有限压阀连接孔，所述限压阀连接孔的内端设有第一挤压台阶，所述限压阀包括壳体，所述限压阀包括壳体设有第二挤压台阶，所述限压阀穿设在所述单向阀安装通孔内且通过所述第一挤压台阶和第二挤压台阶配合橡胶垫密封连接在一起。空气瓶内的气压能够起到增加第一挤压台阶和第二挤压台阶之间的挤压力的作用，挤压力高则密封可靠性好。

作为优选，所述限压阀包括壳体的外端伸出所述单向阀安装通孔且设有螺纹柱，所述螺纹柱上螺纹连接有挤压螺母。实现对第一挤压台阶和第二挤压台阶的挤压来进行密封，密封时的方便性好。

作为优选，所述头套内设有缓冲气囊，所述口罩内设有盖板合拢弹簧和吸气驱动式盖板开启机构，所述口罩内设有同所述缓冲气囊连通的氧气囊接口，所述氧气囊接口设有氧气囊接口盖板，所述盖板合拢弹簧用于驱动所述氧气囊接口盖板封闭住所述氧气囊接口，所述吸气驱动式盖板开启机构用于克服所述盖板合拢弹簧的弹力而使得所述氧气囊接口盖板开启，所述吸气驱动式盖板开启机构包括气缸、铰接在口罩内的撬杆和位于气缸内的平衡塞，所述撬杆的一端同所述氧气囊接口盖板连接在一起、另一端同所述平衡塞连接在一起，所述平衡塞驱动所述撬杆转动的力臂大于所述盖板合拢弹簧驱动所述撬杆转动的力臂，所述平衡塞将所述气缸分割为密封腔和同所述口罩连通的开口腔；初始状态时，所述开口腔的气压大于等于密封腔的气压且氧气囊接口盖板封闭住所述氧气囊接口；当吸气而导致开口腔内的压力下降时，密封腔和开口腔的压差驱动平衡塞朝向开口腔移动从而使得撬杆摆动而克服所述盖板合拢弹簧的弹力而使得所述氧气囊接口盖板开启。设置缓冲气囊，能够通过头套的安全性。使用时在缓冲气囊内填充氧气且使缓冲气囊内的气压大于1.5个标准大气压。当呼气时口罩内的气压升高，从而使得平衡塞为朝向密封腔移动，移动的结构为平衡塞通过撬杆驱动氧气囊接口盖板朝向盖到氧气出口的方向移动，避免缓冲气囊内的氧气流出而导致浪费。当吸气时口罩内的气压降低，从而在压差的作用下使得平衡塞为朝向开口腔移动，移动的结果为平衡塞通过撬杆驱动氧气囊接口盖板开启，使得缓冲气囊内的氧气流出到口罩内被使用者吸入，起到增加吸入气体的含氧量的作用，避免在火灾区域内由于缺氧而导致使用者不适，

作为优选，所述氧气囊接口通过连通管同所述缓冲气囊连通，所述连通管上设有手动阀。能够使得使用者在感觉缺氧时再使用缓冲气囊内的氧气。

作为优选，所述头套设有套设在使用者的颈部上的颈部段，所述颈部段为柔性结构，所述颈部段设有颈部段收散机构，所述颈部段收散机构包括沿颈部段周向延伸的环形腔、绳索解开系紧机构和穿设在环形腔内的绳索，所述绳索解开系紧机构包括沿环形腔周向延伸的圆弧管，所述圆弧管的壁上设有沿圆弧管延伸方向延伸的拉索移动间隙，所述圆弧管内设有两个连接块、位于两个连接块之间的沿环形管延伸方向延伸的橡胶气杆和驱动两个连接块合拢的连接块合拢弹簧，所述绳索的两端交叉后一一对应地同所述两个连接块连接在一起，所述橡胶气杆连接有充放气口。提供了实现头套下端同颈部的收口固定的一种技术构思不同的技术方案。

本发明还包括控制装置，所述颈部段收散机构有两个且沿上下方向分布，所述充放气口连接有充放气泵，所述控制装置控制所述两个颈部段收散机构的绳索按照设定的时间间隔交替系紧。能够避免有绳索长期系紧在使用者脖子上的同一个位置而导致的颈部损伤。

作为优选，所述充放气泵同所述缓冲气囊连接在一起。

本发明具有下述优点：空气瓶罐气时，气压能够一次罐装到设定。

附图说明

图1为本发明实施例一的示意图。

图2为图1的a处的局部放大示意图。

图3为本发明实施例二中的头套的结构示意图。

图4为图3的b处的局部放大示意图。

图5为图3的c—c剖视示意图。

图6为颈部段收散机构和缓冲气囊的连接控制关系示意图。

图中：空气瓶1、增强套11、头套2、头部段21、颈部段22、缓冲气囊23、氧气囊接口24、连通管25、手动26、氧气囊接口盖板28、口罩3、盖板合拢弹簧33、阀门4、阀壳41、限压阀连接孔411、第一挤压台阶412、橡胶垫413、气道42、阀芯43、限压阀44、壳体441、第二挤压台阶442、螺纹柱443、挤压螺母444、橡胶管45、颈部段收散机构5、悬挂环51、绳索52、绳索的一端521、绳索的另一端522、绳索解开系紧机构53、圆弧管531、拉索移动间隙5311、连接块532、橡胶气杆533、橡胶气杆连接有充放气口5331、控制装置534、充放气泵535、单向阀6、吸气驱动式盖板开启机构7、气缸71、密封腔711、开口腔712、撬杆72、平衡塞73、铰接销74。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

参见图1，一种充气一步到位的正压式空气呼吸器，包括头套2和空气瓶1。

头套2设有进气口27。头套2内部设有口罩3。进气口27同口罩的内部连通。

空气瓶1的上下两端设有增强套11。空气瓶1上端设有阀门4。阀门4包括阀壳41、气道42和控制气道开合的阀芯43。阀壳41同空气瓶螺纹连接在一起。气道42上设有朝向阀门4外部开启的限压阀44。气道42的进口端同空气瓶1的内部连通。气道42的出口端构成阀门4的出气口。阀门4的出气口同通过橡胶管45同面罩的进气口13连接在一起。

参见图2，阀门的阀壳41设有限压阀连接孔411。限压阀连接孔411的内端设有第一挤压台阶412。第一挤压台阶412上设有橡胶垫413。限压阀44包括壳体441。壳体441设有第二挤压台阶442。壳体441穿设在限压阀连接孔411内。第一挤压台阶412和第二挤压台阶442夹持住橡胶垫413实现限压阀和阀门的密封连接。壳体441的外端伸出限压阀连接孔411。壳体441的外端设有螺纹柱443。螺纹柱443上螺纹连接有挤压螺母444。通过转动挤压螺母444外拉壳体441使得第二挤压台阶442配合第一挤压台阶412挤压橡胶垫413实现密封。

参见图1，给空气瓶充气时，如果限压阀产生泄气则表示空气瓶内的压力达到了要求。

实施例二，同实施例一的不同之处为：

参见图3，氧气囊接口盖板28头套2设有头部段21和套设在使用者的颈部上的颈部段22。头部段21内设有缓冲气囊23。缓冲气囊23构成头部段除前侧面外的部分的内表面层。颈部段为柔性结构。颈部段设有颈部段收散机构5。颈部段收散机构有两个且沿上下方向分布。颈部段收散机构包括沿颈部段周向分布的悬挂环51、绳索解开系紧机构和穿设在悬挂环内的绳索52。进气口27设置在面罩3的前端。罩体的前端还设有用于出气的单向阀6。

参见图4，口罩内设有盖板合拢弹簧33和吸气驱动式盖板开启机构7。罩体内设有同缓冲气囊连通的氧气囊接口24。氧气囊接口设有氧气囊接口盖板28。盖板合拢弹簧用于驱动氧气囊接口盖板封闭住氧气囊接口。吸气驱动式盖板开启机构用于克服所述盖板合拢弹簧的弹力而使得氧气囊接口盖板开启。吸气驱动式盖板开启机构包括气缸71、撬杆72和位于气缸内的平衡塞73。撬杆72通过铰接销74铰接在罩体31内。撬杆的一端同氧气囊接口盖板连接在一起、另一端同平衡塞连接在一起。平衡塞驱动撬杆以铰接销为轴转动的力臂大于盖板合拢弹簧驱动撬杆以铰接销为轴转动的力臂。平衡塞将气缸分割为密封腔711和同口罩连通的开口腔712；初始状态时，密封腔和开口腔的气压相等且氧气囊接口盖板在盖板合拢弹簧的作用下封闭住氧气囊接口24；使用过程中当吸气时口罩内的气压下降从而使得开口腔内的压力下降，密封腔和开口腔的压差驱动平衡塞朝向开口腔移动从而使得撬杆摆动而克服盖板合拢弹簧的弹力而使得氧气囊接口盖板开启。呼气时口罩内的压力上升从而使得开口腔内的压力上升，密封腔和开口腔的压差驱动平衡塞朝向密封腔移动从而使得撬杆摆动而协助盖板合拢弹簧使得氧气囊接口盖板更为可靠的氧气囊接口盖板氧气囊接口上。氧气囊接口通过连通管25同缓冲气囊连通。连通管上设有手动阀26。

参见图5和图6，绳索解开系紧机构53包括沿环形腔周向延伸的圆弧管531。圆弧管的壁上设有沿圆弧管延伸方向延伸的拉索移动间隙5311。圆弧管内设有两个连接块532和位于两个连接块之间的沿环形管延伸方向延伸的橡胶气杆533。两个连接块532通过驱动两个连接块合拢的连接块合拢弹簧（图中没有画出）连接在一起。绳索的一端521和绳索的另一端522交叉后一一对应地同两个连接块连接在一起。绳索解开系紧机构53还包括控制装置534。橡胶气杆连接有充放气口5331。充放气口通过充放气泵535同缓冲气囊连通。

参见图3、图5和图6，控制装置控制两个颈部段收散机构的绳索按照设定的时间间隔交替系紧，具体为使用时先使下方的绳索拉紧而使得颈部段收缩扎紧在使用者的颈部而降低外部空气进入头套而刺激眼睛，过了设定的时长后使上方的绳索拉紧而使得颈部段收缩扎紧，上方的绳索拉紧后松开下方的绳索，再过使得的时长后使下方的绳索拉紧而使得颈部段收缩扎紧，下方的绳索拉紧后松开上方的绳索，如此循环实现交替系紧。

参见图6，绳索系紧和松开的过程为：系紧时通过充放气泵给充气棒充气，充气棒充气鼓起而驱动一对连接块分开，从而使得绳索围成的环缩小从而实现系紧；松开时双向充气泵将充气棒内的气体抽出，而使得充气棒瘪掉失去支撑作用，在连接块合拢弹簧的作用下两个连接块合拢从而使得绳索失去张紧力从而实现松开。