专利名称：便携式空气过滤呼吸器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种便携式空气过滤呼吸器，特别是单人使用的便携式防尘空气过滤呼吸器。
现有技术的携带式空气过滤呼吸器之一可参见中国实用新型专利94244438号。该呼吸器包括直流蓄电瓶，由微型风机、微型直流电机、微型风机滤件等构成的压气源、送风软管及面罩。该装置是通过微型风机滤件对含尘空气进行干式过滤，这种干式过滤材料要过滤造成硅肺病的侵入人体细支气管及肺泡的直径为1～5微米和0.01～1微米尘埃，滤件在风机进口将形成巨大风阻，增加风机拖动直流电机负荷，随着尘粒吸附在滤件上不断增加，更加加重风机电机的负荷，甚至造成损坏。为降低风机进口风阻，只有增加滤件的透气性，这就无法过滤直径为1～5微米及0.01～1微米的尘埃。
现有技术的携带式空气过滤呼吸器一般均采用干式滤尘方式，经过滤后的空气干燥，对使用者的鼻腔粘膜有刺激性，无舒适感。如含尘空气湿度较大时，则尘埃将被吸附在滤件上严重堵塞，使风机无法正常工作，这就是微型风机滤尘供气方式的固有缺点。现有技术的携带式空气过滤呼吸器因采用直流电动机拖动，在碳刷与电机转子之间产生火花而无法在既含可燃尘埃而又含可燃气体的环境中使用。
本实用新型的主要目的在于提供一种既能过滤可侵入人体细支气管及肺气泡的直径为1～5微米及0.01～1微米尘埃，又给使用者带来舒适感、对鼻粘膜无刺激作用的水滤式便携式呼吸器。
本实用新型的另一个目的是改进现有空气过滤呼吸器的压气源，使其与上述水滤方式相配合，并避免产生火花，以便能适合于可燃气体环境，提供可应用于多种场合的便携式空气过滤呼吸器。
为实现以上目的，本实用新型提供一种便携式空气过滤呼吸器，包括一个小型蓄电瓶，一个压气源，一个空气过滤装置，一个空气输送软管和一个半面型口罩，该压气源由该小型蓄电瓶供电驱动，其产生的正压空气由该空气过滤装置滤除尘埃，经该空气输送软管送入该半面型口罩，所述的空气过滤装置包括一盛水的容器及设在该容器上的一空气导入口和一空气排出口，所述的压气源的出气口上连接一导管，该导管与上述空气导入口连通，并将空气引入水面以下，所述空气排出口连接所述的空气输送软管的一端，该软管的另一端连通所述的半面型口罩。
最好在盛水容器中设置一气泡破碎网，以防止在液面上形成大的气泡。在该容器的底部可设置一污水排出装置。而且还可以在该容器上设置方便地观察水面高度的装置。
为了使压气源微型化，并避免产生火花，压气源最好包括一个空气压缩电磁泵和一个控制电路，所述的泵具有一个大致上圆形并且其中部设有一永磁体的膜瓣、两个分别设置在该膜瓣两侧并嵌有电磁体的泵壳体、该泵壳体上设置的多个进气单向阀和一个出气单向阀以及形成在该膜瓣与该两个泵壳体之间的密闭的膜瓣振动空间，所述的控制电路将小型蓄电瓶的直流电逆变为频率可调的交变电流以驱动该电磁泵。最好是所述的空气压缩电磁泵在谐振状态下工作。
最好是该呼吸器还包括连接成一体的两个外壳，所述的小型蓄电瓶、控制电路板和空气压缩电磁泵均设置在该外壳的内部，在外壳上对应于所述空气压缩电磁泵的进气单向阀的部位设置有进气通道，所述空气压缩电磁泵的出气单向阀的延伸导管部分与盛水容器的壳体可以制作为一体。
另外还可以加装一气体传感器及蜂鸣器，以检测可燃气体并发出报警声音信号。
最好是在所述壳体的表面上设置空气压缩泵的启动开关、气体传感器的启动开关和小型蓄电瓶的充电插口。
本实用新型的上述目的、特点以及其它特征通过
以下结合附图对优选实施例的详细描述变得更加清楚。附图中
图1示出了本实用新型的一个优选实施例的便携式空气过滤器的结构组成示意图，重点表示了空气过滤装置的结构；图2示出了本实用新型的另一个优选实施例的便携式空气过滤器的压气源，重点表示了压气源的结构，及可燃气体传感器与报警装置。
图3a～3d示出了根据本实用新型的再一个优选实施例的装配结构示意图，其中图3a为前面部分的正视图，图3b的其外部侧视图，图3c为去掉前面外壳后的内部正视图，图3d为内部结构的分解示意图。
图1示出了本实用新型的一个优选实施例的空气过滤呼吸器的结构组成示意图。该呼吸器包括一个小型蓄电瓶1，一个压气源2，一个空气过滤装置3，一个空气输送软管4以及一个半面型口罩5。
图1中重点示出了空气过滤装置3的一种结构5形式，其包括一盛有水的容器30，在其顶上侧壁上或顶部具有一个空气导入口31，通过该空气导入口31可将压气源产生的正压空气由一内装或外插导管34注入液面以下。在该容器30的顶部还设有一个空气排出口32，该空气排出口32连接所述的软管4，软管4与半面型口罩5相连通。在该实施例中，还设置了一个气泡破碎网33，其位于液面以下，导管34的出气底端之上，用于破碎产生的气泡。该气泡破碎网对滤尘起到重要的作用，气泡越小，则滤出的空气含尘越少，并且通入空气与水的接触面积越大，使过滤效果更好。该气泡破碎网显然可设置多个。为了便于排出污水，本实施例中在容器30底部还设置了污水排出装置35，其可采取各种已知的结构形式。此外为了便于观察和控制注水量，还可以设置一个用来观察液面高度的装置36，在本优选实施例中，其采用标有刻度的透明有机玻璃36，镶嵌密闭连接在容器的表面区域，显然也可采用连通器的原理构置成其它的结构形式。此外，图中标号11表示的是一开关，其控制压气源的通与断。
应当指出，采用本实用新型的上述水滤方式，具有现有技术的便携式空气过滤器所采用的干滤方式难于达到的效果，它可以滤除直径为1～5μm和0.01～1μm的尘埃。采用干式过滤时，要想滤掉如此小的尘埃，必须缩小滤孔，会使透气性变差，使得使用者呼吸困难。本实用新型的水滤方式解决了滤尘直径与透气性之间的矛盾。
另外，上述直径，即1～5μm和0.01～1μm直径的尘埃是导致硅肺病的重要因素，因此，本实用新型的应用可以减少硅肺病的诱发因素。
图2示出了根据本实用新型的一个优选实施例的压气源的示意图。压气源2包括一空气压缩电磁泵20及一个控制电路29。该空气压缩电磁泵20最好是采用与本申请同时提交的实用新型申请(同一申请人，题目为“空气压缩电磁泵”)中所述的泵，如图2所示，它包括一个大致圆形的并且其中部嵌有一永磁体22的膜瓣21，其两侧对称地设置泵壳体23，泵壳体23上分别对应于永磁体22装有电磁体24，还装有进气单向阀25及出气单向阀26。通过膜瓣21在泵壳体与膜瓣所限定的密闭振动空间之间的振动，可从出气单向阀26输出正压空气。为了给该泵供给交变电流，控制电路29可采用各种公知的逆变电路结构，并最好使其频率可调。考虑到是公知技术，图中仅示出了其输入端291及输出端292，输入端291与小型蓄电瓶1相连。输出端292产生的交变电流分别供给上述泵的电磁铁24，从而使空气压缩电磁泵20工作，膜瓣21在振动空间27内振动。根据空气压缩量的需要，通过调整控制电路29所产生的交变电流的频率，使膜瓣21的振动相应于该频率谐振可以获得最佳的工作效率。由于这样设置的空气过滤呼吸器没有使用电机，所以不会产生火花，从而可以应用于可燃气体环境。
为了使本实用新型可应用于各种不同的场合，例如煤矿井中，此场合瓦斯的排出量随掘进而增加，因此需要定时地或实时地检测瓦斯气体的浓度。为此，根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，还可以设置一个可燃性气体传感器42及通过一个传感器驱动电路13控制的蜂鸣器43。该传感器可采用例如SnO2或Fe2O3可燃气体传感器，蜂鸣器可采用PbTiO3压电蜂鸣器等，而该气体传感器最好是采用低温工作的气体传感器。在其它应用场合也可设置其它类型的气体传感器。图中标号41表示一个开关，用于控制传感器实时或间隔工作，标号12表示蓄电瓶1的充电插口。
应当指出，上述的压气源由于采用了微型的空气压缩电磁泵，并产生适当的压气能力60～70毫米水柱，从而使本实用新型可实现水滤的目的及可便携性。
图3a、3b、3c和3d示出了根据本实用新型的再一个优选实施例的便携式空气过滤呼吸器的装配结构示意图，其中图3a为前面部分的正视图，图3b为其外部侧视图，图3c为去掉前面外壳体的内部正视图，图3d为内部结构的分解示意图。该呼吸器具有分成两体的外壳60、60′，在一个外壳60′上对应于空气压缩电磁泵20的进气单向阀25的部位分别设置有进气通道61，在图示的实施例中，盛水容器3与其外壳60′制作为一体，使得其整体结构更加紧凑，显然该盛水容器3也可以分开制作再固定在该外壳60′上。在该实施例中将气体传感器43与蜂鸣器42，空气压缩电磁泵20的控制开关11及气体传感器43的工作控制开关41均设在同一侧外壳60′的一凸伸部位上，使得其结构紧凑、美观。本领域的技术人员可以理解，也可以将它们设置在任何适当的部位，并且根据不同需要，气体传感器43，蜂鸣器42和其控制开关41是可以选择采用的。
所述空气压缩电磁泵20设置在外壳60，60′的内部，其出气单向阀26的延伸导管部分261与所示盛水容器上的空气导入口连通。当外壳60′与盛水容器3制成一体时，该空气导入口可直接延伸到外壳60′的内壁面，以缩短气路减少风阻，同时便于与出气单向阀26的延伸部分261的连接。小型蓄电瓶1也安装在外壳60，60′的内部，并且可在外壳60′上的适当位置设置一充电插口12，该充电插口12的电连接也示意地表示在图2中。
本实用新型的优选实施例装配结构，具有整体结构紧凑、重量轻、便于携带，从空气压缩电磁泵产生的正压空气到空气过滤装置的出气口，气路短，系统风阻小，使蓄电瓶的电能得到充分利用。
以上仅结合具体的实施例为了说明的目的描述了本实用新型，但这些描述并非限定性的，本领域的技术人员容易在不越出后附权利要求所限定的范围内作出各种改进和修改，例如水中可以添加增加吸尘能力与中和具有酸性有害气体的添加剂等。本实用新型应由后附权利要求及其等同物来限定。
权利要求1.一种便携式空气过滤呼吸器，包括一个小型蓄电瓶，一个压气源，一个空气过滤装置，一个空气输送软管和一个半面型口罩，该压气源由该小型蓄电瓶供电驱动，其产生的正压空气由该空气过滤装置滤除尘埃，经该空气输送软管送入该半面型口罩，其特征在于，所述的空气过滤装置包括一盛水的容器及设在该容器上的一空气导入口和一空气排出口，所述的压气源的出气口上连接一导管，该导管与上述空气导入口连通，并将空气引入水面以下，所述空气排出口连接所述的空气输送软管的一端，该软管的另一端连通所述的半面型口罩。
2.根据权利要求1所述的呼吸器，其特征在于，所述的盛水容器中位于水面以下和空气导入位置以上的适当部位设有一气泡破碎网。
3.根据权利要求2所述的呼吸器，其特征在于，所述的盛水容器的底部还设有一个用来排出污水的装置。
4.根据权利要求3所述的呼吸器，其特征在于，所述的盛水容器上具有一用来观察水面高度的装置。
5.根据权利要求1或4所述的呼吸器，其特征在于，所述的压气源具有一空气压缩电磁泵和一个控制电路，所述的空气压缩电磁泵具有一个大致上圆形并且其中部设有一永磁体的膜瓣、两个分别设置在该膜瓣两侧并嵌有电磁体的泵壳体、该泵壳体上设置的多个进气单向阀和一个出气单向阀以及形成在该膜瓣与该两个泵壳体之间的密闭的膜瓣振动空间，所述的控制电路将小型蓄电瓶的直流电流逆变为频率可调的交变电流以驱动该空气压缩电磁泵。
6.根据权利要求5所述的呼吸器，其特征在于，所述的空气压缩电磁泵在谐振状态下工作。
7.根据权利要求6所述的呼吸器，其特征在于，该呼吸器还包括连接成一体的两个外壳，所述的小型蓄电瓶、控制电路板和空气压缩电磁泵均设置在该外壳的内部，在外壳上对应于所述空气压缩电磁泵的进气单向阀的部位设置有进气通道，所述空气压缩电磁泵的出气单向阀的延伸导管部分与所述盛水容器上的空气导入口连通，所述的盛水容器固定到外壳的外表面上。
8.根据权利要求7所述的呼吸器，其特征在于，所述盛水容器与所述一个外壳体制作成一体。
9.根据权利要求7所述的呼吸器，其特征在于，在所述外壳的一外表面上还装有气体传感器及与之电连接的控制电路和蜂鸣器。
10.根据权利要求9所述的呼吸器，其特征在于，在所述外壳的表面上还设有空气压缩泵的启动开关，气体传感器的启动开关和小型蓄电瓶的充电插口。
专利摘要一种便携式空气过滤呼吸器，包括小型蓄电瓶、压气源、空气过滤装置、空气输送软管和半面型口罩，所述的空气过滤装置包括一盛水的容器及设在该容器上的一空气导入口和一空气排出口，所述的压气源的出气口上连接一导管，该导管与上述空气导入口连通，并将空气引入水面以下，所述空气排出口连接所述的空气输送软管的一端，该软管的另一端连通所述的半面型口罩。该呼吸器结构紧凑，滤尘效果好。
文档编号A62B23/02GK2250781SQ96214558
公开日1997年4月2日 申请日期1996年6月3日 优先权日1996年6月3日
发明者邓佩权 申请人:邓佩权