专利名称:医疗和防尘过滤式富氧组合呼吸装置的制作方法
医疗和防尘过滤式富氧组合呼吸装置，是一种涉及氧气疗法和个体防护的技术，本发明属于呼吸装置技术领域：
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氧气疗法在医疗上应用甚广，现有的技术分为用鼻导管、口罩、高压氧舱等吸氧的外给氧法，和用双氧水注射的内给氧法，两种方法都是由氧气瓶、制氧机和化学生氧剂等供氧，在临床治疗中发挥了很大作用，是一种有效的氧气疗法器械。但是，由于氧气瓶等设备笨重复杂、携带不便、造价昂贵，且有易燃易爆的危险，至今氧气疗法尚未普及到小型医疗单位、特别是农村、家庭和个人。
众所周知，为了防止尘肺病的发生，国内外使用了各种型号的过滤式口罩及防尘安全帽，其主要功能防御粉尘毒物经呼吸道进入人体，保障尘毒作业场所人员的安全。英国RAL股份有限公司设计并制造了一种AH－1型气流式防尘安全头盔；中国煤炭科学院重庆科学研究所制成了AFM－1型防尘安全帽。此外，还有加拿大MSA公司的空气过滤式面具，及国产各种型号的隔绝再生式氧气呼吸器。这些防护用品阻尘率皆在95％以上，有效地保护了呼吸器官，防止了尘毒对人体的危害。然而，现有的防尘安全帽盔和防尘口罩存在下列缺点，即过滤器安装在安全帽内重量超过1公斤，佩戴者头部负重大；微电机和风扇产生的噪声直接作用于头部和听觉器官；面罩对视野有一定影响；橡胶口罩制品戴在面部不仅影响美观还给使用者带来心理上的恐惧感；对低氧作业场所或强劳力工人不能供给富氧气流等。
本发明的目的就是为了克服现有的氧气疗法和个体防尘防护用品的缺点和不足，利用成熟的滤尘毒的原料和能直接吸入空气转变为氧浓度可高达95％的微型富氧空压器件，创造医疗和防尘多用过滤式富氧气流组合呼吸装置。
本发明的原理是，将口罩和鼻氧插管与带有富氧空压器的过滤器用尼龙塑料送风管连接，当过滤器的富氧空压器的电缆与专用电源或矿工的两用矿灯电源接好后，打开电源开关，微型空压器运转，将含尘空气抽入防尘预过滤器滤掉85～95％左右的粉尘，再经碱化过滤膜滤掉90％的0.5微米粒径以上的粉尘后进入空压器。然后空压器的富氧膜将空气转变为富氧气体，氧含量可高达95％，氧流量可由调节器校正。经过净化的富氧气流沿输气管通过单向进气阀门至口罩内或鼻插管，一部分供佩戴者呼吸，其余部分随呼出气流由单向出气阀门流出，防止了外界粉尘进入鼻和口腔。
本装置由七大部分组合来实现，即口罩或鼻插管、输气管、富氧空压器、主过滤器、防尘预过滤器、电源和防尘工作服等，结构组成叙述如下
口罩采用透明塑料，呈金字塔形隆起，周边衬以泡沫塑料保证有良好的气密性和舒适感，上端为宽2公分深1公分的凹口与鼻颊部吻合为夹口，鼻部隆起似假鼻子，其鼻尖部与口罩边缘深6公分，在鼻口部形成一定的空腔便于气流进出、鼻部隆突下方为一垂直的进气园管，管内插入单向进气阀门，进气口与输气管套接。进气园管长1.5公分，管径1.8公分，管壁厚0.2公分。在口罩两外侧开设两个单向出气园形阀门直径2公分，中间有6个直径2毫米的通气孔，阀门座高出3毫米，外径有螺纹，中间为阀门的固定柱与阀门座等高，阀门座外盖直径2.4公分，壁厚0.2公分内有螺纹可与阀门座旋紧，盖面呈十字形通气孔，阀门座外盖与底之间装有乳胶垫。上部进气孔的十字园心为伞形固定栓，用以固定乳胶进气阀片，下部与漏斗形底盖以螺纹扣旋紧，其漏斗管与输气管套接。输气管还可与鼻插管套接代替口罩，鼻插管为两个耳塞机形分插管和壶腹两部分，以卡特性强力装置连接，端部为可伸进鼻孔1公分的与鼻孔大小一致的插管，外包软质菌形硅胶与鼻孔密接防止脱氧，底壶部外侧留有单向出气阀门。与鼻插管连接的输气管架为眼镜架式，在左侧耳后部一端为进气孔与输气管套接，在鼻唇部有两个出气管咀与鼻插管套接。
输气管为可曲屈的园形透明塑料管，内径0.6公分，壁厚0.1公分，一端与口罩的单向进气阀门或鼻插管套接，一端与富氧空压器输气管出口相套接。管端有一密封保护套管，内径1.2公分带有螺纹与主过滤器出口旋紧加固密封和防止输气管脱落。
富氧空压器呈两端椭园的园柱状，重20克，一端为吸气孔装有富氧装置，内为微型吸气泵，富氧气体由一端出气管输出。空压器抽吸的气体与氧含量成正比，氧含量与空压器输出的气体流量成反比，当氧含量95％时最大输出气体流量小于1.4升／分，为保证使用者的呼吸所需气体流量，用并联空压器的办法供使用者吸入富氧气体。由富氧空压器送入口罩或鼻插管内的富氧气流速度≥0.1米／秒。
过滤器的壳体由改性聚丙烯塑料压制而成，外层镀膜，长×宽×高为120×50×80毫米。上盖部，一根园锥形导气管口高出盖面3公分，内径0.8公分，外径1.2公分，壁厚0.2公分，外壁套螺纹与输气管连接。空压器的2根电缆穿过电源盒底部连接在上盖的插座上与电源上的正负极柱上相接，面盖内装有限流电阻，面盖上装有单联向并联空压器启动的滑动开关。盖身为向外开启式由弹簧卡锁闭。电源为镉镍蓄电池6V，0.5A，额定容量7.5安培小时，可供1个空压器工作13小时，2个并联空压器工作6小时。电源充放电循环次数大于500次。空压器置于电源盒下方密闭的壳体内，可同时并联安放3个空压器。空压器立置在盒内，机身由两个半园套箍以螺丝固定，吸气端镶嵌在喇叭形吸气罩内，下面为插板式碱化滤膜，插入板为两块藕合的框架，可将主滤膜固定在插入板上，周边粘有1公分的泡沫塑料密封圈，防止微尘进入空压器。医用过滤器(主过滤器)的底部壳体为向下开口式，底口的长×宽为100×30毫米的进气口，壳体底座脚为两条高1公分的向外的工字形轨式挂槽，可挂附加防尘预过滤器。
防尘预过滤器呈槽形，槽深30毫米，上方开口为向内的有两个工字形滑槽与主过滤器底座脚向外的工字形挂槽插入而吻合。防尘预过滤器底部向下开口为长×宽与主过滤器相等的吸气口。过滤网为一插入式滤板，插板式槽在预过滤器底部，槽为凵字形，在槽壁上向内镶入8毫米的丁字形滑槽，插入后用外闩式锁闭，防止滑动。滤网板架为可开启的盒子，由聚丙烯塑料制成栅栏式，盒体外形尺寸长×宽×高为110×40×70毫米，中间填充泡沫塑料网和活性炭纤维，滤网厚度为上下各为5毫米的泡沫塑料，中间夹10毫米层活性炭纤维丝。活性炭纤维滤网具有防尘防毒的功能，可吸附气体中所含有机物及有害杂质，特别是对低浓度物质的吸附能保持较高的效率。空气中硫化氢浓度低于100PPm以下时，穿透时间为3000分钟左右。活性炭纤维的比表面积1200～1500m2／g，细孔容积0.751毫升／克，机械阻尘率在95％以上。
用作个体防尘时，将本装置与工作服组合，在工作服上缝制过滤器容纳衣袋，衣袋底部开一个较过滤器底部周边各小1公分的进气口，周边用尼龙包边，输气管伸入上衣内固定。工作服用尼龙棉线纤维布制作，柔软耐用，布料作防水处理，可用于干燥的地方。工作服式样为小翻领和立领两用式，前开襟为尼龙拉锁加暗扣，左上衣兜为一暗袋，向内斜开口长10公分，以尼龙拉锁锁闭，内藏口罩。拉锁前端留一园孔为输气管的出口，右侧对称处亦设一暗袋，右下后方腰背部缝制成连衣兜袋并向下开口，衣袋外侧上方开口用尼龙拉锁开关，过滤器由此口装卸。输气管由过滤器衣袋至左上衣兜缝制成一管袋，对输气管起固定作用。两肩部加补肩章带，用电镀金属暗扣开启，用以固定矿灯背带。
本发明与现有技术相比的优点是1.本装置直接将吸入的空气转变为氧浓度高达95％的富氧气体，可代替氧气疗法的氧气瓶、制氧机和化学生氧剂的繁杂、笨重设备，使氧气疗法更加经济、简便、安全、迅速。
2.利用本装置在高压氧舱内直接将加压空气转变为氧浓度95％的高压氧供病员吸入，革除了高压氧舱供氧结构和设备，使舱内氧浓度控制在21％与舱外空气相同，可完全消除高压氧舱内燃烧爆炸的危险等不安全因素，给高压氧医学的发展带来不可估量的贡献。
3.本装置使氧气疗法成为个人医疗保健用品，对乏氧的高原、野外登山、旅游、运动员及战士野营训练时供给富氧气流，在环境污染的城乡可代替纱布自吸过滤式口罩，具有体积小、重量轻、携带方便的优点。
4.口罩采用透明塑料，较橡胶、不透明塑料和棉纱制作的口罩美观，能消除使用者心理上的恐惧感。在口罩上或鼻插管上装有进出气单向阀门，与面部接触气密性能好，在负压下恢复零值时间大于10秒，能够防止含尘毒气体进入口罩内。
5.本装置在主过滤器下附加防尘预过滤器具有防尘作用，克服了防尘安全头盔给佩戴者带来的头部负重大、笨重、噪声等有害影响，及妨碍视野和心理上的恐惧感等诸多缺点。
图1、组合原理框图1、防尘预过滤器 2、主过滤器 3、富氧空压器 4、输气管 5、口罩 6、鼻插管 7、富氧气流 8、人体氧气吸入图2、口罩和鼻插管9、口罩进气管咀 10、进气园管 11、单向进气阀门 12、泡沫塑料密封垫 13、单向出气阀门 14、出气管咀 15、鼻插管壶部 16、鼻插管插入部 17、外包硅胶 18、卡特式眼镜架式输气管 19、进气口图3、防尘预过滤器和主过滤器结构示意图1、防尘预过滤器 20、防尘插入式滤板 21、电源室22、滑动开关 23、主过滤器上盖 24、喇叭形吸气罩 3、富氧空压器 25、主过滤器出气口 26、富氧空压器气流输出管 27、碱化主滤膜图4、组合呼吸装置与防尘工作服的侧视图5、口罩 13、单向出气阀门 12、泡沫塑料密封垫4、输气管 28、上衣兜拉锁 29、衣兜暗袋30、内缝输气管 31、容纳过滤器衣袋
权利要求
1.一种用于对人体进行氧气疗法和防止粉尘吸入的由富氧空压器、氧流量调节器、输气管组成的医疗和防尘过滤式组合呼吸装置，其特征在于所述的组合式呼吸装置是由口罩或鼻氧插管、电源、主过滤器和防尘预过滤器，及防尘工作服七个部分构成，口罩或鼻氧插管与主过滤器之间用输气管连接在内藏于主过滤器的富氧空压器出气管，主过滤器内的电源与2个并联的富氧空压器之间用电缆线连接，其电源滑动开关在主过滤器的上盖，主过滤器与防尘预过滤器之间用滑槽嵌入方式连接，防尘工作服是用组合呼吸装置缝制在工作服内来实现。
2.根据权利要求
1所述的医疗和防尘过滤式富氧组合呼吸装置，其特征在于由透明塑料制成、与面部接触的边缘衬以泡沫塑料的口罩，其两侧各有一个单向出气阀门，阀门有通气的防止乳胶阀垫脱落和防止外界尘毒进入口罩的外盖。
3.根据权利要求
1所述的医疗和防尘过滤式富氧组合呼吸装置，其特征在于口罩与输气管之间的单向进气阀门是在一中空园柱形的一端，阀门通气孔的十字园心上为伞状固定乳胶进气阀片的固定栓，阀门下部与漏斗形底盖以螺纹扣旋紧，中空园柱另一端与输气管套接。
4.根据权利要求
1所述的医疗和防尘过滤式富氧组合呼吸装置，其特征在于由轻质塑料制成的耳塞机式的鼻插管，分外包软质硅胶的插管和壶腹两部以壶部下开口套接在卡特式眼镜架式的输气管出气管咀上，在壶腹部外侧有单向出气阀门，卡特式眼镜架式的进气管口与输气管套接。
5.根据权利要求
1所述的医疗和防尘过滤式富氧组合呼吸装置，其特征在于由改性聚丙烯制成壳体的内藏富氧空压器、电池和碱化滤膜的盒式的主过滤器，电池在盒的上方与空压器隔开，过滤器顶盖为向外开启式，壳体底部为向下开口的进气口，底座为两条10毫米向下的工字形轨式滑槽与防尘预过滤器嵌入式挂接。
6.根据权利要求
1所述的医疗和防尘过滤式富氧组合呼吸装置，其特征在于并联的富氧空压器进气端镶嵌在碱化主滤膜插板的喇叭形吸气罩上，插入板的周边粘有1公分的泡沫塑料密封圈，防止微尘进入富氧空压器。
7.根据权利要求
1所述的医疗和防尘过滤式富氧组合呼吸装置，其特征在于防尘预过滤器为凵字形槽，槽内侧两壁各有一丁字形滑槽，底部为向下开口的装有插入式滤板的进气口。
8.根据权利要求
7所述的医疗和防尘过滤式富氧组合呼吸装置，其特征在于防尘预过滤器的插入式滤板架为可开启的盒子，上盖和下底由聚丙烯塑料制成栅栏式，中间填充塑料滤网和活性炭纤维，滤网厚度为上下各5毫米泡沫塑料中间夹10毫米层活性炭纤维丝。
9.根据权利要求
1所述的医疗和防尘过滤式富氧组合呼吸装置，其特征在于主过滤器和防尘预过滤器缝制在工作服上衣左下方的过滤器容纳衣袋内，衣袋底部开一个较过滤器周边各小1公分的进气口，输气管向上伸入左上衣兜与内藏的口罩连接，暗兜向内斜开口长10公分，以尼龙拉锁开闭，工作服用尼龙棉线纤维布制做，前襟用尼龙拉锁和尼龙粘带代纽扣，两肩加补肩章带用以固定矿灯带或肩背式过滤器的背带。
专利摘要
医疗和防尘过滤式富氧组合呼吸装置，属于呼吸装置技术领域：
。本实用新型由口罩或鼻氧插管、输气管、富氧空压器、主过滤器、防尘预过滤器、电源和防尘工作服等组合实现，具有使空气直接转变为富氧气体和滤掉空气中粉尘的作用。用于医疗和保健可代替氧气瓶、制氧机、化学生氧剂和高压氧舱内的氧气疗法，氧浓度高达95％；用于粉尘作业场所的个体防尘，阻尘率在95％以上，并可防止低浓度硫化氢的危害，还可作为老年医学、康复医学及旅游的保健用品。
文档编号A62B7/00GK87202559SQ87202559
公开日1988年5月4日 申请日期1987年2月25日
发明者董国臣 申请人:董国臣导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan