專利名稱：一種用于化學(xué)氧呼吸器的反應(yīng)罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及呼吸保護(hù)器領(lǐng)域，特別涉及一種化學(xué)呼吸器中的反應(yīng)罐。
背景技術(shù)：
救援、作業(yè)呼吸器是入井或防護(hù)人員在井下或特殊環(huán)境中發(fā)生火災(zāi)、瓦斯、煤塵爆炸等事故時(shí)防止人體吸入有害氣體中毒或缺氧窒息的一種隨身攜帶的呼吸保護(hù)器具。其主要用途就是發(fā)生各種事故時(shí)，供使用人員佩戴脫險(xiǎn)，免于中毒或窒息死亡；適用于海運(yùn)輪船、地下鐵道、有害氣體存儲(chǔ)庫、娛樂場(chǎng)所、大型商場(chǎng)及高層居民建筑等場(chǎng)所中。為了滿足特殊環(huán)境下逃生和救護(hù)的要求，世界上許多國家加大了對(duì)各種呼吸器的研究，逐步地開發(fā)了過濾式呼吸器、化學(xué)氧呼吸器、壓縮氧(空氣)呼吸器以及消防自救呼吸器等多種呼吸器。化學(xué)氧呼吸器由于采用與外界環(huán)境空氣隔絕的工作方式，使作業(yè)者不受外界任何有毒、有害氣體及煙霧的危害，因此適用于各種有毒、有害氣體及缺氧環(huán)境，在救援等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。其中，反應(yīng)罐是化學(xué)氧呼吸器的重要組成單元，其主要功能是完成呼吸系統(tǒng)中二氧化碳去除及產(chǎn)生氧氣。呼出氣體中的水汽和二氧化碳與生氧劑(KO2)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氧氣體供佩戴者往復(fù)呼吸使用?，F(xiàn)有化學(xué)氧呼吸器中的反應(yīng)罐內(nèi)部溫度高、藥劑利用率低，從而、造成體積重量大、長時(shí)間工作時(shí)溫度過高，導(dǎo)致現(xiàn)有化學(xué)氧呼吸器只能用于短時(shí)間自救，無法用于救援作業(yè)，從而影響了化學(xué)氧呼吸器的進(jìn)一步應(yīng)用開發(fā)和市場(chǎng)推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)缺陷，提供一種通用于化學(xué)氧呼吸器的新型高效反應(yīng)罐。為此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種用于化學(xué)氧呼吸器的反應(yīng)罐，其特征在于，所述反應(yīng)罐內(nèi)腔沿氣流方向交替分布有布?xì)鈱?2)和反應(yīng)藥劑層(3)，反應(yīng)罐上下兩端內(nèi)側(cè)以及布?xì)鈱雍头磻?yīng)藥劑層之間具有分流板(4)，反應(yīng)藥劑層中軸向插入多個(gè)支撐導(dǎo)熱隔板。優(yōu)選地，所述反應(yīng)罐內(nèi)腔交替分布的布?xì)鈱?2)和反應(yīng)藥劑層(3)均為多個(gè)，其中沿氣流方向分布的第一布?xì)鈱?2a)中填充有彈簧。優(yōu)選地，反應(yīng)罐內(nèi)布?xì)鈱?2)個(gè)數(shù)為3個(gè)，反應(yīng)藥劑層(3)為2個(gè)；各層沿氣流通道的氣流方向分布依次為第一布?xì)鈱?、第一反?yīng)藥劑層、第二布?xì)鈱?、第二反?yīng)藥劑層、第三布?xì)鈱?。?yōu)選地，第一反應(yīng)藥劑層層高大于第二反應(yīng)藥劑層層高。優(yōu)選地，所述支撐導(dǎo)熱隔板為孔板網(wǎng)，所述孔板網(wǎng)可以是曲面或平面孔板網(wǎng)。優(yōu)選地，所述分流板由孔板網(wǎng)和過濾絲網(wǎng)組成。優(yōu)選地,所述反罐罐體為圓筒狀,罐體壁厚0. 3-0. 5_，罐體高度為100-270_，罐體內(nèi)徑為100-200mm。
優(yōu)選地，所述反應(yīng)罐罐體為圓角方筒，罐體壁厚0. 3-0. 5mm,罐體高度為100-270mm，罐體內(nèi)邊長為 100_200mm。本發(fā)明還提供一種用于化學(xué)氧呼吸器的復(fù)合反應(yīng)罐，其特征在于，所述復(fù)合反應(yīng)罐包括多個(gè)前述的反應(yīng)罐，所述反應(yīng)罐上下兩端各具有一開口，多個(gè)反應(yīng)罐之間通過軟管依次串聯(lián)或并聯(lián)相連接。通過本發(fā)明的技術(shù)方案優(yōu)化反應(yīng)罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)，設(shè)置分流板和支撐導(dǎo)熱隔板使反應(yīng)罐中的氣流均勻分布，保證氣流通暢，增大氣流與藥劑的接觸，從而使反應(yīng)罐中的藥劑均勻、充分反應(yīng)，無死角，反應(yīng)過程中不產(chǎn)生孔洞、塌陷，有效防止呼氣穿透造成CO2超標(biāo)；通過布?xì)鈱雍头磻?yīng)藥劑層的分層排布可以進(jìn)一步避免藥劑的集中和沉積結(jié)塊，防止反應(yīng)不充分和呼氣阻力增加，提高反應(yīng)劑的利用率；本發(fā)明技術(shù)方案中所采用的反應(yīng)罐能夠使反應(yīng)藥劑的使用率達(dá)到90%以上，降低使用成本和資源的浪費(fèi)，延長裝置有效使用時(shí)間。另外本發(fā)明的反應(yīng)罐通過支撐導(dǎo)熱隔板的熱交換能力，可以將反應(yīng)藥劑層產(chǎn)氧反應(yīng)生成的熱量快速傳導(dǎo)到裝置外壁散熱，降低反應(yīng)罐及機(jī)箱內(nèi)部溫度，防止內(nèi)部溫度過高弓I起反應(yīng)藥劑結(jié)塊造成的呼氣阻力增加。


圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例一中反應(yīng)罐的剖面圖。圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例一中反應(yīng)罐的截面圖。圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例二中反應(yīng)罐的剖面圖。圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例二中反應(yīng)罐的截面圖。圖5為本發(fā)明具體實(shí)施例三中反應(yīng)罐示意圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。參照下面的描述和附圖，將清楚本發(fā)明的實(shí)施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本發(fā)明的實(shí)施例中的一些特定實(shí)施方式，來表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的原理的一些方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例的范圍不受此限制。相反，本發(fā)明的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。下面參考說明書附圖描述本發(fā)明的用于化學(xué)氧呼吸器的反應(yīng)罐。實(shí)施例一
如圖1為本實(shí)施例中用于化學(xué)氧呼吸器的新型反應(yīng)罐的剖面圖。該反應(yīng)罐罐體為圓角方筒，即筒狀罐體內(nèi)外表面的橫截面為圓角矩形，如圖2所示，反應(yīng)罐上下兩端各具有一開口 6，罐體壁厚0. 4mm，罐體高度為150mm，罐體內(nèi)邊長均為100mm，罐體采用多層卷壓膠粘密封工藝。罐體內(nèi)腔利用多個(gè)沿不同橫切面徑向分布的分流板4分為三個(gè)分層，如圖1，沿氣流方向(箭頭所示，即從反應(yīng)罐的氣體輸入端至輸出端方向)依次為第一布?xì)鈱?a、反應(yīng)藥劑層3、第二布?xì)鈱?b。反應(yīng)藥劑層3中軸向插入兩個(gè)隔板，隔板是截面與罐體橫截面軸心呈中心對(duì)稱的曲面，兩隔板相對(duì)罐體中軸線的偏轉(zhuǎn)角度不同。如圖2所示，第一反應(yīng)藥劑層中的兩個(gè)隔板為5，將第一反應(yīng)藥劑層均勻分為4個(gè)區(qū)域，本實(shí)施例中的隔板可以是曲面孔板網(wǎng)(沖孔網(wǎng))。反應(yīng)藥劑層中的隔板具有支撐作用，不僅保證了多通道氣體分布，使反應(yīng)藥劑與人體呼出的氣體反生均勻反應(yīng)，而且防止藥劑沉積，保證藥劑反應(yīng)完全，另外通過隔板的熱交換能力，可以將反應(yīng)藥劑層產(chǎn)氧反應(yīng)生成的熱量快速傳導(dǎo)到裝置外壁散熱，降低反應(yīng)罐及機(jī)箱內(nèi)部溫度。反應(yīng)罐上下兩端內(nèi)側(cè)同樣設(shè)置有分流板4，該分流板4與各個(gè)布?xì)鈱?和反應(yīng)藥劑層3之間的分流板4結(jié)構(gòu)相同，同樣由孔板網(wǎng)和過濾絲網(wǎng)組成，用于支撐罐體結(jié)構(gòu)、均勻氣流分布和過濾氣體。呼吸器佩戴者呼出的氣體從進(jìn)氣端的開口 6輸入反應(yīng)罐的第一布?xì)鈱雍?，?jīng)過第一布?xì)鈱雍偷谝环磻?yīng)藥劑層之間孔板網(wǎng)上的孔洞，將氣流均勻分布為若干個(gè)子氣流通道，均勻滲入第一反應(yīng)藥劑層，增大氣流與藥劑的接觸，增加藥劑反應(yīng)率。在第一反應(yīng)藥劑層，輸入氣體中的水汽和二氧化碳與反應(yīng)藥劑(如，生氧劑KO2)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；反應(yīng)后的反應(yīng)氣體通過分流板進(jìn)入第二布?xì)鈱樱瑲怏w重新分布后從出氣端的開口 6輸出供呼吸器戴者吸入。此外，各個(gè)分流板4中的過濾絲網(wǎng)可以逐層過濾氣流通道中的藥劑粉末及粉塵，防止這些微粒摻雜在反應(yīng)罐產(chǎn)生的氧氣(即本實(shí)施例中的反應(yīng)氣體)中，被呼吸器佩戴者吸入。實(shí)施例二
如圖3為本實(shí)施例中用于化學(xué)氧呼吸器的新型反應(yīng)罐的剖面圖。該反應(yīng)罐罐體為一圓筒，反應(yīng)罐上下兩端各具有一開口 6，罐體壁厚0. 3mm,罐體高度為100mm，罐體內(nèi)徑為100mm，罐體一體成型。罐體內(nèi)腔利用多個(gè)沿不同橫切面徑向分布的分流板4分為五個(gè)分層，如圖3，沿氣流方向(箭頭所示，即從反應(yīng)罐的氣體輸入端至輸出端方向)依次為第一布?xì)鈱?a、第一反應(yīng)藥劑層3a、第二布?xì)鈱?b、第二反應(yīng)藥劑層3b、第三布?xì)鈱?c。反應(yīng)藥劑層(3a、3b)中軸向插入兩個(gè)隔板，隔板截面與罐體橫截面內(nèi)徑重合，各隔板的偏轉(zhuǎn)角度不同。如圖4所示，第一反應(yīng)藥劑層中的兩個(gè)隔板為5a，將第一反應(yīng)藥劑層平均分為4個(gè)扇形區(qū)域，第二反應(yīng)藥劑層中的兩個(gè)隔板為5b，將第二反應(yīng)藥劑層平均分為4個(gè)扇形區(qū)域。其中第一反應(yīng)藥劑層的隔板偏轉(zhuǎn)角度與第二反應(yīng)藥劑層的隔板偏轉(zhuǎn)角度不同，進(jìn)而使氣體分布更為均勻。本實(shí)施例中的隔板可以是平面孔板網(wǎng)(沖孔網(wǎng))。反應(yīng)罐上下兩端內(nèi)側(cè)同樣設(shè)置有分流板4，該分流板4與各個(gè)布?xì)鈱?和反應(yīng)藥劑層3之間的分流板4結(jié)構(gòu)相同，同樣由孔板網(wǎng)和過濾絲網(wǎng)組成，用于支撐罐體結(jié)構(gòu)、均勻氣流分布和過濾氣體。呼吸器佩戴者呼出的氣體從進(jìn)氣端的開口 6輸入反應(yīng)罐的第一布?xì)鈱雍?，?jīng)過第一布?xì)鈱雍偷谝环磻?yīng)藥劑層之間孔板網(wǎng)上的孔洞，將氣流均勻分布為若干個(gè)子氣流通道，均勻滲入第一反應(yīng)藥劑層，增大氣流與藥劑的接觸，增加藥劑反應(yīng)率。在第一反應(yīng)藥劑層，輸入氣體中的水汽和二氧化碳與反應(yīng)藥劑(如，生氧劑K02)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成第一反應(yīng)氣體。反應(yīng)后的第一反應(yīng)氣體(通過分流板)進(jìn)入第二布?xì)鈱?，氣體重新分布后進(jìn)入第二反應(yīng)藥劑層，殘留在第一反應(yīng)氣體的水汽和二氧化碳與第二反應(yīng)藥劑層中的反應(yīng)藥劑繼續(xù)反應(yīng)，得到最終的充分反應(yīng)氣體通過第三布?xì)鈱雍髲某鰵舛说拈_口 6輸出，進(jìn)而使呼吸器戴者呼出的氣體與反應(yīng)藥劑充分反應(yīng)。此外，各個(gè)分流板(4)中的過濾絲網(wǎng)可以逐層過濾氣流通道中的藥劑粉末及粉塵，防止這些微粒摻雜在反應(yīng)罐產(chǎn)生的氧氣(即本實(shí)施例中的充分反應(yīng)氣體)中，被呼吸器佩戴者吸入。本實(shí)施中第一反應(yīng)藥劑層3a和第二反應(yīng)藥劑層3b中的反應(yīng)藥劑相同,第一反應(yīng)藥劑層的層高大于第二反應(yīng)藥劑層的層高?；趦蓪臃磻?yīng)藥劑層的分布，可以進(jìn)一步避免藥劑的集中和沉積，防止反應(yīng)不充分，提高反應(yīng)劑的利用率。為了增強(qiáng)反應(yīng)罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,在第一布?xì)鈱又刑畛溆袕椈?，用以擠壓第一藥劑層中的隔板，使隔板對(duì)藥劑層的支撐更為穩(wěn)固，防止實(shí)際作業(yè)過程中的晃動(dòng)將隔板弄散，使藥劑流入布?xì)鈱又?。?shí)施例三
本實(shí)施例中用于化學(xué)氧呼吸器的新型復(fù)合反應(yīng)罐，復(fù)合反應(yīng)罐包括多個(gè)圓筒形子反應(yīng)罐101,子反應(yīng)罐壁厚0. 5mm，罐體高度為200mm，罐體內(nèi)徑為270mm，子反應(yīng)罐內(nèi)腔為圓柱形，內(nèi)腔交替分布有布?xì)鈱?和反應(yīng)藥劑層3,各分層沿氣流方向依次為第一布?xì)鈱?a、反應(yīng)藥劑層3、第二布?xì)鈱?b。子反應(yīng)罐101兩端內(nèi)側(cè)以及布?xì)鈱雍头磻?yīng)藥劑層之間具有分流板(4)。第一布?xì)鈱?a中填充有彈簧。反應(yīng)藥劑層3中軸向插入三個(gè)隔板，隔板截面與罐體橫截面內(nèi)徑重合，各隔板的偏轉(zhuǎn)角度不同。如圖5所示，每個(gè)子反應(yīng)罐上下兩端各具有一接口 6，沿氣流方向第一子反應(yīng)罐下端接口 6與第二子反應(yīng)罐上端接口 6通過軟管串聯(lián)，以此類推，通過這種活動(dòng)連接方式，可以根據(jù)實(shí)際使用要求來靈活減少或增加反應(yīng)罐的數(shù)量，從而縮短或延長使用時(shí)間。可替換地，本實(shí)施例復(fù)合反應(yīng)罐所包括的各個(gè)子反應(yīng)罐的結(jié)構(gòu)可以是相同的也可以是不同的；子反應(yīng)罐的連接關(guān)系可以是并行連接。不限于以上實(shí)施例，本發(fā)明中反應(yīng)罐罐體也可以為方筒等其他幾何形狀的筒狀結(jié)構(gòu)；布?xì)鈱雍头磻?yīng)藥劑層的層數(shù)、隔板的數(shù)目、形狀、方向和位置可以根據(jù)實(shí)際情況靈活設(shè)置，在此不再累述。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“ 一個(gè)實(shí)施例”、“ 一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種用于化學(xué)氧呼吸器的反應(yīng)罐，其特征在于，所述反應(yīng)罐內(nèi)腔沿氣流方向交替分布有布?xì)鈱?2)和反應(yīng)藥劑層(3)，反應(yīng)罐上下兩端內(nèi)側(cè)以及布?xì)鈱雍头磻?yīng)藥劑層之間具有分流板(4)，反應(yīng)藥劑層中軸向插入多個(gè)支撐導(dǎo)熱隔板(5)。
2.如權(quán)利要求1所述一種用于化學(xué)氧呼吸器的新型反應(yīng)罐，其特征在于:所述反應(yīng)罐內(nèi)腔交替分布的布?xì)鈱?2)為多個(gè),其中沿氣流方向分布的第一布?xì)鈱?2a)中填充有彈簧。
3.如權(quán)利要求1所述一種用于化學(xué)氧呼吸器的新型反應(yīng)罐，其特征在于:反應(yīng)罐內(nèi)布?xì)鈱?2)個(gè)數(shù)為3個(gè)，反應(yīng)藥劑層(3)為2個(gè)；各層沿氣流通道的氣流方向分布依次為:第一布?xì)鈱?、第一反?yīng)藥劑層、第二布?xì)鈱印⒌诙磻?yīng)藥劑層、第三布?xì)鈱印?br> 4.如權(quán)利要求3所述的一種用于化學(xué)氧呼吸器的新型反應(yīng)罐，其特征在于:第一反應(yīng)藥劑層層高大于第二反應(yīng)藥劑層層高。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于化學(xué)氧呼吸器的新型反應(yīng)罐，其特征在于:所述支撐導(dǎo)熱隔板為孔板網(wǎng)，所述孔板網(wǎng)可以是是曲面或平面孔板網(wǎng)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于化學(xué)氧呼吸器的新型反應(yīng)罐，其特征在于:所述分流板由孔板網(wǎng)和過濾絲網(wǎng)組成。
7.如權(quán)利要求1所述的一種用于化學(xué)氧呼吸器的新型反應(yīng)罐，其特征在于:所述反應(yīng)罐罐體為圓筒狀，罐體壁厚0.3-0.5mm，罐體高度為100_270mm，罐體內(nèi)徑為100_200mm。
8.如權(quán)利要求1所述的一種用于化學(xué)氧呼吸器的新型反應(yīng)罐，其特征在于:所述反應(yīng)罐罐體為圓角方筒，罐體壁厚0.3-0.5mm,罐體高度為100_270mm，罐體內(nèi)邊長為100-200mmo
9.一種用于化學(xué)氧 呼吸器的復(fù)合反應(yīng)罐，其特征在于，所述復(fù)合反應(yīng)罐包括多個(gè)如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的反應(yīng)罐，所述反應(yīng)罐上下兩端各具有一開口，多個(gè)所述反應(yīng)罐之間通過軟管串聯(lián)或并聯(lián)相連接。
全文摘要
本發(fā)明提出一種用于化學(xué)氧呼吸器的反應(yīng)罐，所述反應(yīng)罐內(nèi)腔沿氣流方向交替分布有布?xì)鈱?2)和反應(yīng)藥劑層(3)，反應(yīng)罐上下兩端內(nèi)側(cè)以及布?xì)鈱雍头磻?yīng)藥劑層之間具有分流板(4)，反應(yīng)藥劑層中軸向插入多個(gè)支撐導(dǎo)熱隔板。通過本發(fā)明的技術(shù)方案優(yōu)化反應(yīng)罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)，采用布?xì)鈱雍头磻?yīng)藥劑層的排布以及分流板和支撐導(dǎo)熱隔板的科學(xué)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)罐內(nèi)氣流的均布和藥劑反應(yīng)熱量的有效導(dǎo)出，進(jìn)而保證罐內(nèi)氣流通暢，降低反應(yīng)罐溫度，使得藥劑反應(yīng)充分均勻，無死角，且不產(chǎn)生高溫熔融和孔洞塌陷、結(jié)塊現(xiàn)象，有效防止呼氣阻力的增加或呼氣穿透造成CO2超標(biāo)，提高反應(yīng)罐產(chǎn)氧效率，延長呼吸器的使用時(shí)間。
文檔編號(hào)A62B21/00GK103071253SQ20131002740
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者唐啟明, 車曉葵, 劉文海, 束克慶, 鞏素珍, 黃召, 張紅紅 申請(qǐng)人:北京安氧特科技有限公司