专利名称：一种隔离式呼吸系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种隔离防护领域，尤其为一种隔离式呼吸系统。
背景技术：
人们在细菌、病毒、粉尘、有毒气体等环境下工作，需要对呼吸器官进行保护。根据 工作原理的不同，可将保护装置分为两大类即过滤式呼吸系统与隔离式呼吸系统。过滤式呼吸系统是利用过滤材料阻挡有害物质进入人的呼吸道，各式各样的口罩 与防毒面具都属于过滤式呼吸系统。它的滤清效率决定于过滤材料的密实度。密实度越 高，滤清效率越高，与此同时，进气阻 力越大，缺氧严重。滤清效率与呼吸通畅发生矛盾，这 是过滤式呼吸系统的致命缺点，这对于非典、禽流感、甲流等高致病性传染病，采用过滤式 呼吸系统是很不安全的，因为1、过滤材料的密实度达不到100%阻挡病毒入侵的程度；2、 口罩与防毒面具的四周与脸接触处难免存在缝隙，病毒很容易由此处“短路”进入人的呼吸 器官。3、进气阻力太大，使用者严重缺氧，二氧化碳浓度太大，对人的健康造成严重伤害。国民经济很多部门如工矿区、喷漆作业、喷砂作业、抛光、制革与箱包行业、弹棉 花……都存在呼吸系统的保护问题。媒体报道，我国职业病人超过2亿，其中大多数都是由 于吸入粉尘而导致的职业病，根本原因是过滤式呼吸系统性能差。中国专利ZL200420029657. 2公开了一种隔离式正压呼吸高氧空气头罩，其采气 源为氧气管，可以避免上述问题，但是该装置一者氧气管笨重不方便移动，另外健康人长时 间吸氧对身体不利。如果然而隔离式呼吸系统选取在远离污染区(工作地)的地方吸取新鲜空气，经 过消毒、增压、过滤以后通过专用管道输送到呼吸帽。工作者头戴呼吸帽呼吸有压力的清洁 空气。只要呼吸帽内空气保持一定压力——与室内空气保持一定压差，就可阻挡工作地的 有害物质进入呼吸帽，从而确保工作者绝对安全，同时呼吸通畅。如果在上述所提及的工矿 区、喷漆作业等行业采用隔离式呼吸系统，因吸入粉尘导致职业病这一局面就可根本扭转。既然隔离式呼吸系统的优越性显而易见，为什么迄今为止，我国还没有一个单位 采用，其构造比过滤式呼吸系统复杂是首要原因，其次，它的研制与使用要解决两大技术问 题一是二次污染问题，所谓二次污染是指呼吸系统零部件本身对进气造成的污染；二是 由于隔离式呼吸系统必须采用风机对空气增压导致风机产生的噪声和风机泵出的高频波 动气流对波纹管作用，使波纹管产生共振而产生高达110分贝的尖叫声，所以隔离式呼吸 系统一直难以推广。
实用新型内容本实用新型的目的是针对目前过滤式呼吸系统防护能力差、防护能力(滤清效 率)与呼吸通畅产生矛盾两大问题，提供一种呼吸时与工作地安全隔离且呼吸通畅的隔离 式呼吸系统。本实用新型所采用的技术方案是一种隔离式呼吸系统，包括外帽和接在外帽的呼吸帽进气接头，进气接头一端通过软管与由至少一级风机串联而成的增压装置相连，该 增压装置另一端与大气相通，其结构特点是，所述外帽内通过滚动轴承连接有内帽，内帽戴 在头上可以随头旋转而呼吸帽外壳不动，内帽还可以保护头部，防止气流长时间气流吹拂 引发感冒。所述隔离式呼吸系统还包括消毒装置；该消毒装置一端与增压装置相连，其另一 端与大气相通；所述消毒装置由消毒管和布置在消毒管周向的多根紫外线灯管组成。所述隔离式呼吸系统还包括接于增压装置与软管之间的过滤装置，该过滤装置由 鸟笼式过滤器和漏斗式二次过滤器组成；所述鸟笼式过滤器设有密封外壳，内设至少一层 过滤网，每层过滤网内衬有支架；所述漏斗式二次过滤器设有密封性外壳，内设过滤网，过 滤网内衬支架，该过滤网开口端为翻边夹持式，并通过法兰与鸟笼式过滤器固接在一起。所述呼吸帽外帽的下端沿周连接有可调节呼吸帽内压力的柔性调节裙，该调节裙 类似于裙子，用于气体外排。该调节裙外部围绕着调节带，可通过调节调节裙外绕的调节带 的松紧来调整呼吸帽内气流外排的排气速度，从而可调节呼吸帽内的压力。由于整个呼吸帽的空气压力不高，为了避免进气接头流动损失大，呼吸帽进气接 头连接呼吸帽一端为喇叭形，其另一端为柱形，这样可将进气接头的流动损失降到最低。呼吸帽内的空气压力要达到一定数值才能阻挡呼吸帽外的气流入侵，这通过收缩 调节裙可以实现，但调节裙收缩过紧也不行，流量太小，CO2浓度会超标，使用者会感觉到闷 胀；调节裙放得过松，呼吸帽内的空气压力过小，气流容易入侵，因此呼吸帽内空气总压需 要控制在一定范围之内。为此，在呼吸帽内设有压力超限自动报警装置，通过一开口与呼吸 帽内连通；该压力超限自动报警装置包括低压超限警铃、低压调整螺钉、传感器上壳体、上 触点、膜片、高压超限警铃、高压调整螺钉、传感器下壳体、下触点；所述膜片介于上触点和 下触点之间，上触点正上方设有接于传感器上壳体的低压调整螺钉，下触点正下方设有接 于传感器下壳体的高压调整螺钉；所述低压调整螺钉和上触点分别通过导线连接带电源的 低压超限警铃，所述高压调整螺钉和下触点分别通过导线连接带电源的高压超限警铃。呼吸帽内的空气进入传感器上壳体，如果压力超过上限，膜片向下鼓，下触点与高 压调整螺钉接触，高压超限电路被接通，高压超限警铃响起。反之，若呼吸帽内的空气压力 低于下限，膜片向上鼓，上触点与低压调整螺钉接触，低压超限电路被接通，低压超限警铃 响起，使用者听见铃声就可通过放松或收紧调节裙调节压力。所述呼吸帽进气接头与软管相连，该软管靠近呼吸帽进气接头的一段为波纹管， 波纹管的一段内衬有不锈钢管，波纹管与不锈钢管之间设有硅橡胶套管，硅橡胶套管与波 纹管之间设有塑料薄膜管，波纹管、塑料薄膜管、不锈钢管和硅橡胶套管通过设在波纹管外 的卡箍固定在一起。此塑料薄膜管将风机泵出的高频波动气流与波纹管隔离，消除了波纹 管6共振产生的尖叫声。所述呼吸帽内的压力大于帽外部的压力，阻挡病菌进入呼吸帽，可保证人们在通 畅呼吸的同时绝对安全。空气进入管道后，经过消毒装置消毒，然后由四级风机增压，经过消毒的有压力空 气依次进入鸟笼式过滤器和漏斗式二次过滤器中进行过滤，最后再流进呼吸帽内供人呼 吸，呼吸过的气体经过调节裙排出。需要说明一点，只有应用于非典与禽流感、流感专科医院的隔离式呼吸系统才需要对进气进行消毒，应用于机械工厂与其它厂矿的隔离式呼吸系统不需要对进气消毒，因为空气绝对无菌会削弱人们的抵抗力，不利于人体健康。隔离式呼吸系统的制造与运行要经历设计、冷热加工、装配、试验、使用维修等等 许多过程与环节。每一个环节都可能产生粉尘与细菌污染，这些污染我们称之为二次污染， 以区别于大气污染。对于隔离式呼吸系统可能产生的二次污染问题，主要采取如下九大措 施解决1、避免了不易去毛刺的设计与材料。2、利用超净水高压冲洗装置。有些小零件例如M4螺母，要清除螺纹中的毛刺等杂 质，只能在洗洁精溶液中浸泡溶解油脂后，再用高压水冲洗，该超净水高压冲洗装置采用饮 水机净水器零件，滤芯用纳米材料制成。3、设计了专用冲洗工具与夹具。4、快速干燥。零件清洗完毕后自然干燥需时太长，易沾灰尘，因此需快速干燥。 方法之一是用电吹风吹干；方法之二是采用加热后自然干燥，将零件放在高压锅内加热到 100°C以上，取出后悬挂于通风处，约20分钟即可干燥。5、特制了密封袋，密封塑料箱。零件清洗并干燥后，不一定能马上装配。为了避免 在等待装配的时间内沾附灰尘，必须密封包装。6、快速装配与预装配。产品在装配中必然产生金属屑，为了保证装配质量，必须限 制装配时间，并在正式装配前进行预装配。在预装配中排除所有故障后，重新清洗零件，再 进行正式装配。7、二次冲洗。由于扳手与螺帽对边之间存在间隙，因此在扳动螺帽时，二者之间 摩擦产生金属屑，为了解决这一问题，在组件装配完成后，还必须对组件再清洗——二次冲 洗。8、无二次污染(粉尘)的二次过滤。二次冲洗虽然可以将部件装配中产生的金属 屑绝大部分冲洗掉，但冲洗时水花四溅，很可能将金属屑中的微小颗粒冲进机器各处缝隙 中，这一过程是很难控制和杜绝的，为了解决这一问题，必须再进行一次过滤，二次过滤网 后面不能有螺纹支撑件，同时还要有足够大的流通面积，漏斗形的二次过滤滤网正好满足 以上条件，滤网依靠翻边夹在法兰中固定。9、空转净化。二次污染的特点之一是它的量是有限的，因此可以通过空转净化清 除。隔离式呼吸系统总装完毕，不立即投入使用，而是启动风机，让整个系统空转1小时或 更长时间，放出系统中可能存在的金属屑与灰尘等杂物，效果很好，这一过程称为空转净 化。通过上述措施，可以解决或控制二次污染问题。整个隔离式呼吸系统各构件及管道接口间均实现密封。本实用新型的有益效果本实用新型解决了过滤式呼吸系统防护能力差、防护能 力(滤清效率)与呼吸通畅产生矛盾两大问题，克服了部分隔离式呼吸系统中二次污染问 题和噪声问题，呼吸时实现了与工作地的安全隔离，可保证使用者在使用时既能呼吸清洁 空气又能保证绝对安全，且呼吸通畅、使用方便、防护性能强，可将一切有害物质阻挡于呼 吸器官之外，不仅适用于非典、禽流感、甲流实验室与病房，而且在工矿企业各个部门都适 宜采用，它是改变我国职业病人超过2亿这一严重局面的有效措施。
图1是隔离式呼吸系统的呼吸帽示意图；图2是隔离式呼吸系统的呼吸帽进气接头示意图；图3是隔离式呼吸系统的呼吸帽压力超限自动报警装置示意图；图4是隔离式呼吸系统的呼吸帽压力超限自动报警装置电路图；图5是隔离式呼吸系统的带内衬波纹管示意图；图6是隔离式呼吸系统的机房布置示意图；图7是隔离式呼吸系统的鸟笼式过滤器示意图；图8是隔离式呼吸系统的二次过滤器示意图；图9是隔离式呼吸系统的消毒装置侧视图；图10是隔离式呼吸系统的消毒装置剖视图。在图中1-呼吸帽，2-增压装置，3-消毒装置，4-过滤装置，5-呼吸帽进气接头，6-波纹管，7-管道，10-内帽，11-滚动轴承，13-压力超限自动报警装置，12-调节裙，30-消毒管，20，20a，20b，20c，20d-风机 31-紫外线灯管，41-鸟笼式过滤 器，42-漏斗式二次过滤器，43，48-过滤网，44-支架，45-法兰，46，47-密封外壳，61-塑料薄膜，62-不锈钢管，63-外套硅橡胶套管，64-卡箍，131-低压超限警铃，132-低压调整螺钉，133-传感器上 壳体，134-上触点，135-膜片，136-高压超限
警铃，137-高压调整螺钉，138-传感器下壳体，139-下触点，120-调节带。
具体实施方式
一种隔离式呼吸系统，如图1所示，包括圆柱状的外帽1和接在外帽1的呼吸帽进气接头5，外帽1内通过滚动轴承11连接有内帽10，内帽10戴在头上可以随头旋转而呼吸 帽1外壳不动，内帽10还可以保护头部，防止气流长时间气流吹拂引发感冒。为了过滤掉 大气进入隔离式呼吸系统中的尘埃等颗粒，进气接头5 —端通过软管与过滤装置4相连，如 图7 8所示，该过滤装置4由鸟笼式过滤器41和漏斗式二次过滤器42组成；所述鸟笼 式过滤器41设有密封外壳46，内设两层过滤网43，形成两个走气通道，增大了过滤面积，提 高了过滤效率。每层过滤网43内衬有支架44 ；所述漏斗式二次过滤器42设有密封性外壳 47，内设过滤网48，过滤网48内衬支架44，该过滤网48开口端为翻边夹持式，并通过法兰 45与鸟笼式过滤器41固接在一起。为了呼吸有压力的空气，就必须设有增压装置2，所述过滤装置4的另一端与四级风机20a，20b，20c，20d串联而成的增压装置2相连，通过四级风机20串联，可以有效地降低单级风机的增压比。为了杀灭大气进入隔离式呼吸系统中的 病菌，隔离式呼吸系统设有消毒装置3。如图9 10所示，所述消毒装置3由消毒管30和 布置在消毒管30周向的六根紫外线灯管31组成。该消毒装置3 —端与增压装置2相连， 其另一端与大气相通。参照图1所示，所述呼吸帽外帽1的下端沿周连接有可调节呼吸帽内压力的柔性 调节裙12，该调节裙12类似于裙子，用于气体外排。该调节裙12外部围绕着调节带120， 可通过调节调节裙12外绕的调节带120的松紧来调整呼吸帽1内气流外排的排气速度，从 而可调节呼吸帽1内的压力。由于整个呼吸帽的空气压力不高，为了避免进气接头流动损失大，呼吸帽进气接 头5连接呼吸帽1 一端为喇叭形，其另一端为圆柱形，如图2所示，这样可将进气接头的流 动损失降到最低。呼吸帽1内的空气压力要达到一定数值才能阻挡呼吸帽外的气流入侵，这通过收 缩调节裙12可以实现，但调节裙12收缩过紧也不行，流量太小，C02浓度会超标，使用者会 感觉到闷胀；调节裙12放得过松，呼吸帽1内的空气压力过小，气流容易入侵，因此呼吸帽 1内空气总压需要控制在一定范围之内。为此，在呼吸帽1内设有压力超限自动报警装置 13，通过一开口与呼吸帽内连通。如图4 5所示，该压力超限自动报警装置13包括低压 超限警铃131、低压调整螺钉132、传感器上壳体133、上触点134、膜片135、高压超限警铃 136、高压调整螺钉137、传感器下壳体138、下触点139 ；所述膜片135介于上触点134和下 触点139之间，上触点134正上方设有接于传感器上壳体133的低压调整螺钉132，下触点 139正下方设有接于传感器下壳体138的高压调整螺钉137 ；所述低压调整螺钉132和上触 点134分别通过导线连接带电源的低压超限警铃131，所述高压调整螺钉137和下触点139 分别通过导线连接带电源的高压超限警铃136。如图3所示，呼吸帽1内的空气进入传感器上壳体133，如果压力超过上限，膜片 135向下鼓，下触点139与高压调整螺钉接触137，高压超限电路被接通，高压超限警铃136 响起。反之，若呼吸帽1内的空气压力低于下限，膜片135向上鼓，上触点134与低压调整 螺钉132接触，低压超限电路被接通，低压超限警铃131响起，使用者听见铃声就可通过放 松或收紧调节裙12调节压力。如图6所示，所述呼吸帽进气接头5与软管相连，该软管靠近呼吸帽进气接头5的 一段为波纹管6，波纹管6的一段内衬有不锈钢管62，波纹管6与不锈钢管62之间设有硅 橡胶套管63，硅橡胶套管63与波纹管6之间设有塑料薄膜管61，波纹管6、塑料薄膜管61、 不锈钢管62和硅橡胶套管63通过设在波纹管6外的卡箍64固定在一起。此塑料薄膜管 61将风机10泵出的高频波动气流与波纹管6隔离，消除了波纹管6共振产生的尖叫声。所述呼吸帽1内的压力大于帽外部的压力，阻挡病菌进入呼吸帽1内，可保证人们 在通畅呼吸的同时绝对安全。整个隔离式呼吸系统及管道接口间均采用密封处理。空气进入消毒装置3消毒，然后由四级风机20a，20b, 20c, 20d增压，经过消毒的有 压力空气依次进入鸟笼式过滤器41和漏斗式二次过滤器42中进行过滤，最后再流进呼吸 帽1内供人呼吸，呼吸过的气体经过调节裙12排出。
权利要求一种隔离式呼吸系统，包括外帽(1)和接在外帽(1)的呼吸帽进气接头(5)，进气接头(5)一端通过软管与增压装置(2)相连，增压装置(2)的另一端与大气相通，其特征在于，所述柱状外帽(1)内通过滚动轴承(11)连接有内帽(10)。
2.如权利要求1所述的隔离式呼吸系统，其特征在于，所述隔离式呼吸系统还包括消 毒装置(3)；该消毒装置(3) —端与增压装置(2)相连，其另一端与大气相通；所述消毒装 置⑶由消毒管(30)和布置在消毒管(30)周向的多根紫外线灯管(31)组成。
3.如权利要求1所述的隔离式呼吸系统，其特征在于，所述隔离式呼吸系统还包括接 于增压装置(2)与软管之间的过滤装置(4)，该过滤装置(4)由鸟笼式过滤器(41)和漏斗 式二次过滤器(42)组成；所述鸟笼式过滤器(41)设有密封外壳(46)，内设至少一层过滤 网(43)，每层过滤网(43)内衬有支架；所述漏斗式二次过滤器(42)设有密封外壳(47)，内 设过滤网(48)，过滤网(48)内衬有支架，过滤网(48) —端为翻边夹持式，并通过法兰(45) 与鸟笼式过滤器(41)固接在一起。
4.如权利要求1所述的隔离式呼吸系统，其特征在于，所述呼吸帽外帽(1)的下端沿周 连接有可调节呼吸帽内压力的柔性调节裙(12)，该调节裙(12)外部围绕着调节带(120)。
5.如权利要求1所述的隔离式呼吸系统，其特征在于，所述呼吸帽进气接头(5)连接呼 吸帽(1) 一端为喇叭形，其另一端为柱形。
6.如权利要求1所述的隔离式呼吸系统，其特征在于，所述增压装置(2)由至少一级风 机(20)串联而成。
7.如权利要求1所述的隔离式呼吸系统，其特征在于，所述呼吸帽进气接头(5)连接呼 吸帽(1) 一端为喇叭形入口。
8.如权利要求1所述的隔离式呼吸系统，其特征在于，所述呼吸帽(1)内设有压力超限 自动报警装置(13)，通过一开口与呼吸帽内连通；该压力超限自动报警装置(13)包括低压 超限警铃(131)、低压调整螺钉(132)、传感器上壳体(133)、上触点(134)、膜片(135)、高压 超限警铃(136)、高压调整螺钉(137)、传感器下壳体(138)、下触点(139)；所述膜片(135) 介于上触点(134)和下触点(139)之间，上触点(134)正上方设有接于传感器上壳体(133) 的低压调整螺钉(132)，下触点(139)正下方设有接于传感器下壳体(138)的高压调整螺钉 (137)；所述低压调整螺钉(132)和上触点(134)分别通过导线连接带电源的低压超限警铃 (131)，所述高压调整螺钉(137)和下触点(139)分别通过导线连接带电源的高压超限警铃 (136)。
9.如权利要求1所述的隔离式呼吸系统，其特征在于，所述呼吸帽进气接头(5)与软管 相连，所述软管靠近呼吸帽进气接头(5)的一段为波纹管(6)，波纹管(6)的一段内衬有不 锈钢管(62)，波纹管(6)与不锈钢管(62)之间设有硅橡胶套管(63)，硅橡胶套管(63)与 波纹管(6)之间设有塑料薄膜管(61)，波纹管(6)塑料薄膜管(61)、不锈钢管(62)和硅橡 胶套管(63)通过设在波纹管(6)外的卡箍(64)固定在一起。
10.如权利要求1所述的隔离式呼吸系统，其特征在于，所述呼吸帽(1)内的压力大于 帽外部的压力。
专利摘要本实用新型涉及一种隔离防护领域，尤其为一种隔离式呼吸系统，它包括消毒装置，与消毒装置相连的增压装置，与增压装置相连的过滤装置，过滤装置通过连接管道连接的呼吸帽。本实用新型解决了过滤式呼吸系统防护能力差、防护能力(滤清效率)与呼吸通畅产生矛盾两大问题，不仅适用于非典、禽流感、甲流实验室与病房，而且在工矿企业各个部门都适宜采用，它是改变我国职业病人超过2亿这一严重局面的有效措施。
文档编号A62B23/02GK201572455SQ200920259498
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年12月4日
发明者谢逢申 申请人:谢逢申