本实用新型涉及消防设备技术领域，尤其涉及一种液态空气消防呼吸器气瓶以及包括该气瓶的在内的呼吸器。
背景技术：
当前，应急救援人员常用的呼吸保护装具以正压式空气呼吸器和氧气呼吸器为主，空气呼吸器操作简单，但使用时间较短,9升容量的空气呼吸器在高强度作业时一般只能使用30分钟左右，不能满足长时间作战需求；氧气呼吸器能使用较长时间，但气源是高压纯氧，使用环境受限，操作复杂繁琐。本实用新型的出发点就是为了大幅度提高呼吸器使用时间，以满足应急救援人员长时间作战的需求。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能贮存液态空气的气瓶，通过在气瓶主体内设置全方位取液装置，可以保证气瓶在任意方位均能正常向外取液供气，为使用者提供长时间的呼吸保护。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种液态空气消防呼吸器气瓶，包括气瓶主体，所述气瓶主体内的底端设有瓶口，所述瓶口处设有组合阀门，所述组合阀门上设有出气口以及液态气体加注口；所述气瓶主体内设有多层复合绝缘支撑杆，所述多层复合绝缘支撑杆的两端分别与所述气瓶主体内部的顶端与底端固定连接，所述气瓶主体内设有常温气体供气管、增压气化管和全方位取液装置，所述常温气体供气管的一端通过所述组合阀门连通所述出气口，另一端连通所述增压气化管的一端，所述增压气化管的另一端连通所述全方位取液装置；所述全方位取液装置固定在所述气瓶主体的内腔内里，且所述全方位取液装置的两端均设有若干个钩型集液支管，每个所述钩型集液支管远离所述全方位取液装置的一端上均设有重力控制自动取液头，所述重力控制自动取液头分别设在所述气瓶主体的内腔内的底部处以及顶部处，且位于所述气瓶主体的内腔内的底部的所述重力控制自动取液头的进液口朝向所述气瓶主体的内腔内的底部，位于所述气瓶主体的内腔内的顶部的所述重力控制自动取液头的进液口朝向所述气瓶主体的内腔内的顶部。
本实用新型的有益效果是：通过在气瓶主体内设置多层复合绝缘支撑杆，能对气瓶主体进行支撑，相比普通焊接绝热气瓶能承受更大的外力冲击，支撑杆采用多层复合绝缘，可以大幅度降低热交换，降低气瓶日蒸发率；气瓶内胆以较低的压力贮存液态空气，所贮存的空气量是相同容量的碳纤维压缩气瓶的2.5倍左右，可满足应急救援人员在复杂灾害现场长时间作战时的呼吸保护需求；全方位取液装置在内腔液量充足时取液气化供气，在内腔液量降低到一定程度时直接取气供气，确保呼吸器在任意方位均能正常持续向外供气，克服了普通工业焊接绝热气瓶不能在任意方位供气的使用局限。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述全方位取液装置包括主取气管，所述主取气管固定在气瓶主体的内腔内，所述增压气化管与所述主取气管连通，所述主取气管上设有若干个所述钩型集液支管，所述钩型集液支管的一端与所述主取气管连通，另一端延伸至所述气瓶主体的内腔的底部处和顶部处，且所述钩型集液支管的另一端上均设有所述重力控制自动取液头。
采用上述进一步方案的有益效果是：设置在气瓶主体的内腔的底部处或顶部处的重力控制自动取液头对立放或倒放的气瓶主体内腔的液态空气进行取气，然后通过钩型集液支管汇集到主取气管，然后依次通过增压气化管、常温气体供气管将气化的气体排出气瓶主体，供外界使用。
进一步，所述重力控制自动取液头内设有内腔，所述重力控制自动取液头的一端上设有进液口，另一端上设有出液口，所述进液口和所述出液口均与所述内腔连通，所述出液口与所述钩型集液支管连通，所述重力控制自动取液头的内腔内设有可在所述重力控制自动取液头的内腔活动移动的阀珠，所述阀珠的直径大于所述出液口的内径；所述重力控制自动取液头的内腔内、位于所述进液口处设有用于防止所述阀珠阻塞所述进液口的阻挡块。
采用上述进一步方案的有益效果是：气瓶主体内腔里贮存液态空气，液态空气重于腔内已气化的气体，液态空气始终在气体下方，不断气化产生的气体聚集产生压力，将液体从底部重力控制自动取液头挤压到取液支管，进而汇聚到取液管，再进入气化管。整个过程是靠重力控制自动取液头的阀珠根据不同方位自动调整在阀腔内的位置进而自动打开或关闭进液口。由于上下二组钩型集液支管是采用反向方式安装，上部的重力控制自动取液头始终处于自动关闭状态，下部的重力控制自动取液头始终处于自动打开状态，当气瓶上部和下部位置互换时，则原来的上部、下部的重力控制自动取液头功能发生反转，确保液体始终从下部排出。当气瓶内腔中的液态空气低于最低位置的取液口时，下部的重力控制自动取液头则直接取气瓶内腔里已经气化的空气向外供气，直至瓶内气体气化完毕。上述重力控制自动取液头的设置可确保气瓶在任意方位均能向外持续取液供气。
进一步，所述气瓶主体包括气瓶外壳体以及设在所述气瓶外壳体内的气瓶内胆，所述气瓶内胆与所述气瓶外壳体之间设有高真空绝热层，所述全方位取液装置设在所述气瓶内胆内；所述增压气化管的中部固定在所述气瓶外壳体的内壁上，所述气瓶内胆的外壁上包裹有隔离保温反射层。所述气瓶外壳体以及所述气瓶内胆采用奥氏体不锈钢或钛合金材质制成。
采用上述进一步方案的有益效果是：液态空气贮存在内胆里，在气瓶内胆的外壁上包裹隔离保温反射层，在日常存放过程中，高真空绝热层能有效减少气瓶外壳体外的热量进入内胆,减少液态气体的气化速度，延长瓶内液态空气的存放时间。同时，将增压气化管采用焊接方式固定在所述气瓶外壳的内壁上，内胆中输送出的液态空气在经过增压气化管的过程中吸收外界热量逐渐气化，并且在气瓶外壳体外的温度的影响下逐渐升温，达到适合人体呼吸的温度范围，保证使用者能正常呼吸。
进一步，所述多层复合绝缘支撑杆的顶端向上穿过并伸出所述气瓶内胆的顶部后通过支撑盘与所述气瓶外壳体固定连接，所述多层复合绝缘支撑杆的底端穿过并伸出所述气瓶内胆的底端后与所述组合阀门固定连接，且所述多层复合绝缘支撑杆与所述气瓶内胆、所述气瓶外壳体均密封绝缘连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：多层复合绝缘支撑杆通过多层转接绝缘，将瓶口封头部位的热损降低70％以上。
进一步，所述多层复合绝缘支撑杆与所述气瓶内胆通过绝缘垫密封固定连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：多层复合绝缘支撑杆与气瓶内胆通过绝缘垫密封固定连接，降低多层复合绝缘支撑杆与气瓶内胆之间的热传递，减低热损。
进一步，所述增压气化管的中部环绕固定在所述气瓶外壳体的内壁上或呈多个连续的U型盘绕固定在所述气瓶外壳体的内壁上。
采用上述进一步方案的有益效果是：增压气化管环绕焊接在气瓶外壳体的内壁上或呈多个连续的U型盘绕在气瓶外壳体的内壁，增大增压气化管与气瓶外壳体的内壁的接触面积，从而提高两者的热传递速度，增压气化管的长度经过严格计算，能让液化空气逐渐气化并升温至人体感觉舒适的温度。
进一步，所述气瓶主体的顶部可拆卸式固定有气瓶立放座。所述气瓶立放座通过螺纹或卡扣固定在所述气瓶主体的顶部。
采用上述进一步方案的有益效果是：可拆卸式气瓶立放座的设置能实现在需要时将气瓶稳固的直立放置，方便加注液态气体及维修，使用完毕可将立放座取下，以减轻重量。
进一步，所述气瓶外壳体的外壁上设有与所述高真空绝热层连通的真空阀。
采用上述进一步方案的有益效果是：真空阀的设置能实现气瓶夹层始终处于高真空绝热状态，有效减少热交换，降低蒸发率。
进一步，所述气瓶主体的外表面上设有突出加强筋并喷涂有超强弹性体材料层。
采用上述进一步方案的有益效果是：突出加强筋提高气瓶外壳强度，喷涂的超强弹性体具有耐腐、耐磨、阻燃、绝缘、防滑、抗冲击的功能，大幅提高气瓶的使用安全性。
进一步，还包括监控报警装置以及用于检测所述气瓶内胆内的液体量的检测装置，所述检测装置设在所述气瓶内胆内，所述检测装置通过蓝牙设备与所述监控报警装置通讯连接，所述监控报警装置用于显示所述检测装置检测到的所述气瓶内胆内的液体量的信息，并在液体量低于设定值时进行报警。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过监控报警装置对所述气瓶内胆内的液体量进行实时监控，当液量低于设定值时及时报警，通过声光等方式提醒使用者及时撤离到安全区域，确保使用者的安全。
附图说明
图1为本实用新型液态空气消防呼吸器气瓶的结构示意图；
图2为本实用新型重力控制自动取液头的结构示意图；
图3为本实用新型液态空气消防呼吸器的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、气瓶主体，101、气瓶外壳体，102、气瓶内胆，103、高真空绝热层， 104、隔离保温反射层，2、瓶口，3、组合阀门，4、出气口，5、液态气体加注口，6、多层复合绝缘支撑杆，7、常温气体供气管，8、增压气化管，9、全方位取液装置，901、主取气管，902、钩型集液支管，903、重力控制自动取液头，910、进液口，911、出液口，912、阀珠，913、阻挡块，10、三通快速接头，11、支撑盘，12、绝缘垫，13、气瓶立放座，14、真空阀，15、突出加强筋，16、背架，17、全面罩，18、供气管，19、气瓶固定带，20、肩带，21、腰带，22、连接环，23、魔术搭扣，24、腰带扣，25、面罩供气阀，26、安全阀，27、他救面罩接头，28、监控报警装置，29、输出控制阀， 30、蓝牙设备。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，本实用新型的实施例包括气瓶主体1，所述气瓶主体1内的底端设有瓶口2，所述瓶口2处设有组合阀门3，所述组合阀门3上设有出气口4以及液态气体加注口5；所述气瓶主体1内设有多层复合绝缘支撑杆6，所述多层复合绝缘支撑杆6的两端分别与所述气瓶主体1内部的顶端与底端固定连接，所述气瓶主体1内设有常温气体供气管7、增压气化管8 和全方位取液装置9，所述常温气体供气管7的一端通过所述组合阀门3连通所述三通快速接头10，另一端连通所述增压气化管8的一端，所述增压气化管8的另一端连通所述全方位取液装置9；所述全方位取液装置9固定在所述多层复合绝缘支撑杆6上，所述全方位取液装置9固定在所述气瓶主体 1的内腔内里，且所述全方位取液装置9的两端均设有若干个钩型集液支管 902，每个所述钩型集液支管902远离所述全方位取液装置9的一端上均设有重力控制自动取液头903，所述控制自动取液头903分别设在所述气瓶主体1的内腔内的底部处以及顶部处，且位于所述气瓶主体1的内腔内的底部的所述重力控制自动取液头903的进液口910朝向所述气瓶主体1的内腔内的底部，位于所述气瓶主体1的内腔内的顶部的所述重力控制自动取液头 903的进液口910朝向所述气瓶主体1的内腔内的顶部，如图1所示，本申请说明书中所说的底部是指附图1中结构的底部，顶部是指附图1中结构的顶部。所述气瓶主体1包括气瓶外壳体101以及设在所述气瓶外壳体101内的气瓶内胆102，所述气瓶内胆102与所述气瓶外壳体101之间设有高真空绝热层103，所述高真空绝热层103为真空腔室，且所述高真空绝热层103 内设有用于将所述气瓶外壳体101和所述气瓶内胆102隔开的隔绝块(附图中未画出)，所述隔绝块固定在所述气瓶外壳体101的内壁上且抵接所述气瓶内胆102的外壁，或所述隔绝块固定在所述气瓶内胆102的外壁上且抵接所述气瓶外壳体101的内壁。所述多层复合绝缘支撑杆6以及所述全方位取液装置9均设在所述气瓶内胆102内；所述增压气化管8的中部固定在所述气瓶主体1的内壁上，所述气瓶内胆102的外壁上包裹有隔离保温反射层 104。所述气瓶外壳体101以及所述气瓶内胆102均采用奥氏体不锈钢(钛合金)材质制成。内胆对液态气体进行贮存，在气瓶内胆102的外壁上包裹隔离保温反射层104，隔离保温反射层104能防止气瓶外壳体101外的温度影响气瓶内胆102内的温度以及气压，同时，将增压气化管8的中部固定在所述气瓶主体1的内壁，气瓶内胆102内输送出的液态气体在经过增压气化管8的过程中逐渐被气化，并且温度在气瓶外壳体101外的温度的影响下逐渐升温，方便使用者吸取相应空气。
在本实用新型的实施例中，气瓶为奥氏体不锈钢或钛合金材质，可根据不同需要，制作成各种容量的气瓶，在重量增加不多的情况下，本实用新型液态空气消防呼吸器的使用时间可达到9升正压式空气呼吸器使用时间的 2～2.5倍左右。当采用微电脑控制的超低温液体自动加注系统进行充装时，可实现多个气瓶同时快速灌装，且无须拆装气瓶，便捷高效。
在本实施例中，所述组合阀门3上设有安全阀26，所述安全阀26与所述气瓶内胆102的内腔连通。将液态空气贮存于双层高真空保温的气瓶内胆 102中,保持超低温液体状态，在日常贮存状态下气瓶内胆若超过设计压力，安全阀26则会自动打开进行排气、排压，确保安全。内部采用全方位取液装置9可以保证气瓶在任意方位均能正常向外取液供气。
优选的，所述全方位取液装置9包括主取气管901，所述主取气管901 固定在所述多层复合绝缘支撑杆6上，所述增压气化管8与所述主取气管901 连通，所述主取气管901上设有多个钩型集液支管902，多个所述钩型集液支管902的一端与所述主取气管901连通，另一端延伸至所述气瓶主体1的内胆的底部处或顶部处，且所述钩型集液支管902的另一端上均设有重力控制自动取液头903。
如图2所示，所述重力控制自动取液头903的一端上设有进液口910，另一端上设有出液口911，所述出液口911与所述钩型集液支管902连通，所述重力控制自动取液头903的内腔内设有可在所述重力控制自动取液头 903的内腔活动移动的阀珠912，所述阀珠912的直径大于所述出液口911 的内径；所述重力控制自动取液头903的内腔内、位于所述进液口910处设有用于防止所述阀珠912阻塞所述进液口910的阻挡块913。
设置在气瓶主体1的内腔的底部处或顶部处的重力控制自动取液头903 对立放或倒放的气瓶进行取气，然后通过钩型集液支管902汇集到主取气管 901，然后依次通过增压气化管8、常温气体供气管7将气化的气体送出气瓶主体1，供外界使用。位于气瓶主体1的内部的上端的重力控制自动取液头 903的出液口911朝下、进液口910朝上，阀珠912在重力的作用下封堵所述出液口911，避免上端的气化气体进入主取气管901；而位于气瓶主体1 的内部的下端的重力控制自动取液头903中的出液口911朝上、进液口910 朝下，阀珠912在重力的作用下抵接阻挡块913，防止阀珠912封堵进液口 910，实现从气瓶内胆取液输送到增压气化管中逐步气化为可供人体呼吸的气体。上述重力控制自动取液头903的设置确保气瓶在任意方位均能正常向外取液供气。在气瓶主体1内的气体为液化气体，液化气体的重量大于气化的气体，所以液化空气始终在气瓶主体1的气瓶内胆102的下端，在气体的压力作用下，将液体从底部重力控制自动取液头903挤压到钩型集液支管 902，进而汇聚到主取液管901，再进入增压气化管8。整个过程是靠重力控制自动取液头903的阀珠912根据不同方位自动调整在阀腔内的位置进而自动打开或关闭出液口911。由于上下二组钩型集液支管902是采用反向方式安装，即一端的所述重力控制自动取液头903朝向气瓶主体1的顶端，另一端的所述重力控制自动取液头903朝向气瓶主体1的底端，优选的，所述钩型集液支管902靠近所述气瓶主体1的气瓶内胆102的顶端和底端的内壁设置，上部的重力控制自动取液头903始终处于自动关闭状态，下部的重力控制自动取液头903始终处于自动打开状态，确保液体只能从下部排出。当气瓶内液态空气低于最低处取液口位置时，则下部的重力控制自动取液头903 可以直接取瓶内的气化气体向外供气，直至瓶内液态空气完毕。上述重力控制自动取液头903的设置可确保气瓶在任意方位均能向外持续供气。
优选的，所述多层复合绝缘支撑杆6的顶端向上穿过并伸出所述气瓶内胆102的顶部后通过支撑盘11与所述气瓶外壳体101固定连接，所述多层复合绝缘支撑杆6的底端穿过并伸出所述气瓶内胆102的底端后与所述组合阀门3固定连接，且所述多层复合绝缘支撑杆6与所述气瓶内胆102密封绝缘连接，所述多层复合绝缘支撑杆6与所述气瓶内胆102通过绝缘垫12密封固定连接。多层复合绝缘支撑杆6通过多层转接绝缘，将瓶口2周边的封头的热损降低70％以上，降低蒸发率，多层复合绝缘支撑杆6与气瓶内胆102 通过绝缘垫12密封固定连接，降低多层复合绝缘支撑杆6与气瓶内胆102 之间的热传递，减低热损。
优选的实施例为：所述增压气化管8的中部环绕在气瓶外壳体101的内壁上或呈多个连续的U型盘绕在气瓶外壳体101的内壁，增大增压气化管8 与气瓶外壳体101的内壁的接触面积，从而提高两者的热传递速度，实现液态空气在增压气化管逐渐气化并升温至人体感觉舒适的温度，供外界使用。
在本实用新型的实施例中，所述气瓶主体1的顶部设有可拆卸式气瓶立放座13，便于将整个呼吸器立放于地面，无需拆卸气瓶主体1与背架16就可直接注入液态空气。采用微电脑超低温液体自动加注机加注时，单个气瓶完成加注的时间在二分钟之内，仅为正压式空气呼吸器气瓶充满时间的1/4 左右，并可同时为多个气瓶进行快速加注，在长时间持续作战需要大量充装气体时，充气速度比正压式空气呼吸器快数倍。
在本实用新型的实施例中，除了采用焊接绝热气瓶多重绝热措施降低热损之外，气瓶外壳采用突出加强筋15并喷涂超强弹性体，将气瓶的防外力撞击能力提高了数倍。对气瓶热蒸发最大的颈管等部位进行了重新优化设计，对阀门进行了高度整合并减小尺寸，同时在内胆中设置多层复合绝缘支撑杆6，通过多层转接绝缘，将颈管部位的热损率降低70％以上，通过多种优化措施，使所述气瓶的日蒸发率降到一个相当低的水平。
在本实用新型的实施例中，气瓶主体1在充液后静置(非使用状态)时，由于缓慢的热量交换，少部分液体气化，气瓶内胆压力缓慢上升，当达到设计压力极限值时，安全阀26自动打开，排出部分气体，内胆压力降低，安全阀关闭，以确保气瓶安全。
如图3所示，本实用新型还公开一种液态气体消防呼吸器包括背架16、全面罩17以及上述所述的液态气体消防专用焊接绝热气瓶，所述气瓶主体1 固定在所述背架16上，所述全面罩17通过供气管18与所述出气口4连通。所述背架16上固定有气瓶固定带19，所述气瓶主体1通过所述气瓶固定带19固定在所述背架16上；所述背架16的上部的两侧均固定连接有一肩带 20，所述背架16的下部的两侧均固定连有一腰带21，两个所述腰带21的一端固定连接在所述背架16的下部的两侧，另一端设有相互匹配连接的腰带扣24，两个所述肩带20的一端分别固定在所述背架16的上部的两侧，另一端一一对应固定连接两个所述腰带21。
所述出气口4出设有输出控制阀29，所述输出控制阀29经供气软管通向三通快速接头10，三通快速接头10上并联有面罩空呼接头和他救面罩接头27，面罩空呼接头经供气管18连接面罩供气阀25。
采用液态空气消防呼吸器，提高气瓶内的氧气的储备量，从而提高使用时间，更好的满足消防员在复杂环境中长时间进行抢险作业呼吸保护，采用腰带21和肩带20的设置，方便使用者以舒适的状态使用液态气体呼吸器。
本实用新型优选的技术方案为：所述气瓶固定带19的两带端分别向背架16本体的两侧延伸，该气瓶固定带19的一端为连接环22，气瓶固定带 19的另一端连接有魔术搭扣23。
本实用新型还包括监控报警装置28以及用于检测所述气瓶内胆102内的液体量的检测装置，所述检测装置设在所述气瓶内胆102内，所述检测装置通过蓝牙设备30与所述监控报警装置28通讯连接，所述监控报警装置28 用于显示所述检测装置检测到的所述气瓶主体1内胆的液体量的信息，并在液体量低于设定值时进行报警。通过监控报警装置28对所述气瓶内胆102 内的液体量进行实时监控，当液量低于设定值时及时报警，通过声光等方式提醒使用者及时撤离到安全区域，确保使用者的安全。
本实用新型通过在气瓶主体1内设置多层复合绝缘支撑杆6，能对气瓶主体1进行支撑，起到加强气瓶主体1强度的作用；在气瓶主体1内设置全方位取液装置9，保证气瓶主体1在任意方位均能正常向外取液供气，避免在使用的过程中由于气瓶主体1倾倒而不能正常供气的情况，提高了气瓶使用的安全性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。