一种呼吸供气系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种呼吸供气系统(100)，具有在输入端(11)连通至外界空气和在输出端(12)连通至用气单元的主管路(1)，包括：进气装置(2a、2b)，其用于从外界吸入空气并压缩空气；预处理设备(3a、3b)，其包括用于干燥空气的干燥装置(31a、31b)、用于暂时存储空气的初级储气罐(32a、32b)和用于过滤空气中不希望的成分的过滤装置(33a、33b)；气体监控设备(4)，其包括用于检测空气中一种或多种成分的含量的检测装置(41)和用于分析检测结果并根据分析结果发出控制信号的分析控制装置(42)；二级储气罐(5)，其用于缓冲空气的压力；以及温度调节设备(6)，其包括用于冷却空气的冷却装置(61)和用于加热空气的加热装置(62)。

【技术实现步骤摘要】

本技术总体涉及防护装备，特别涉及一种呼吸供气系统。
技术介绍
在生物安全实验室、化学实验室和某些医疗场所中可能存放一些有毒有害的危险物质，在这些场所中进行实验和操作的工作人员需要穿戴防护用具以便与这些危险物质保持隔离。例如，在四级生物安全水平(BSL-4)的实验室中，工作人员必须全身穿戴气密性的正压防护服，并通过连通至正压防护服内部的呼吸机进行呼吸。给防护服或呼吸机供气的装置可以是工作人员各自随身携带的储气瓶或集中供气的供气系统。集中的供气系统一般从外界大气收集空气，对所收集的空气进行一系列处理后再将其输送至防护服内。国际上，供呼吸用空气的质量标准一般采用欧洲标准EN12021，其中规定一氧化碳含量按体积计低于百万分之15，二氧化碳含量按体积计低于百万分之500，氧气含量按体积计在百分之20和百分之22之间。文章《BSL-4实验室的一体正压防护服与生命维持系统》(《医疗卫生装备》2005年第26卷第11期第31-32、46页)公开了一种给一体正压防护服供气的生命维持系统，包括主供气系统和备用供气系统。主供气系统包括空压机、空气冷冻干燥器、压缩空气储气罐、压缩空气油水分离器、过滤系统、分析控制系统、安全报警系统、加热器、冷却器、连接管道等。备用供气系统包括高压钢瓶组、气体汇流排和切换阀门等。这种生命维持系统依赖于现场工作人员进行实地操作和控制，不能远程监控系统的运行状况，也不能根据供气情况实现自动停机、排气或切换。另外，这种系统供送的气体压力波动较大。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供一种系统控制更加高效全面且空气供应更加安全稳定的呼吸供气系统。为此，本技术在一方面提供一种呼吸供气系统，具有在输入端连通至外界空气和在输出端连通至用气单元的主管路，包括：进气装置，其布置在主管路的输入端，用于从外界吸入空气并压缩空气；预处理设备，其布置在进气装置下游，包括用于干燥空气的干燥装置、用于暂时存储空气的初级储气罐和用于过滤空气中不希望的成分的过滤装置；气体监控设备，其布置在预处理设备下游的主管路上，包括用于检测空气中一种或多种成分的含量的检测装置和用于分析检测结果并根据分析结果发出控制信号的分析控制装置；二级储气罐，其布置在预处理设备下游的主管路上，用于缓冲空气的压力；以及温度调节设备，其布置在预处理设备下游的主管路上，包括用于冷却空气的冷却装置和用于加热空气的加热装置。通过本技术的呼吸供气系统能够更加全面地控制整个系统，使得供气品质能与供气系统的运行直接相关，避免大量人工操作，有利于实现更高的安全性和稳定性。另外，本技术的呼吸供气系统通过设置二级储气罐，能够大幅减小供应气体的压力波动，从而提高用气单元的舒适度。根据本技术的一个优选实施例，还包括备用气体切换设备，备用气体切换设备包括储存有备用气体的备用储气装置以及设置在备用储气装置和主管路之间并能选择性地将备用储气装置接通至主管路的切换装置。通过设置备用气体切换设备，能够在供气品质不合格的情况下为用气单元提供备用气体，从而使工作人员有时间检修呼吸供气系统或从实验室中撤离。这为呼吸供气系统带来了安全性和可靠性。根据本技术的一个优选实施例，所述进气装置与二级储气罐关联成，当二级储气罐内的压力低于第一压力值时，进气装置之一启动，当二级储气罐内的压力高于第二压力值时，进气装置停机。通过这种关联设置，能够提高供气系统的自动化水平，进而提升安全性和运行效率。根据本技术的一个优选实施例，进气装置包括第一进气装置和第二进气装置，预处理设备包括第一预处理设备和第二预处理设备；输入端具有第一输入端和第二输入端，它们分别作为并联的第一支管路和第二支管路的输入端；第一支管路包括串接的第一进气装置和第一预处理设备，第二支管路包括串接的第二进气装置和第二预处理设备，第一支管路和第二支管路在气体监控设备上游合并至主管路中。通过设置两组并联的进气装置和预处理设备，能够增大供气系统的冗余度，从而提高供气系统的安全性和供气的持久稳定性。根据本技术的一个优选实施例，二级储气罐设有用于在二级储气罐内压力超过安全值时打开泄压的安全阀、用于定期排出二级储气罐中的冷凝水的排水阀、用于本地监视二级储气罐内压力的压力表和用于远程监视二级储气罐内压力的压力传感器。通过设置安全阀、排水阀、压力表和压力传感器，能够提升二级储气罐的可控性，从而进一步提升整个系统的可操作性和可维护性。根据本技术的一个优选实施例，初级储气罐设有用于在初级储气罐内压力超过安全值时打开泄压的安全阀、用于定期排出初级储气罐中的冷凝水的排水阀和用于监视初级储气罐内压力的压力表。通过设置安全阀、排水阀和压力表，能够提升初级储气罐的可控性，从而进一步提升整个系统的可操作性和可维护性。根据本技术的一个优选实施例，预处理设备还包括用于检测空气的露点温度的露点检测装置，露点检测装置分别布置在过滤装置的下游。通过设置露点检测装置，能够监测压缩空气的湿度，从而使系统供应的气体具有更适于人体呼吸的干燥程度。根据本技术的一个优选实施例，温度调节设备还包括用于给冷却装置和加热装置提供旁路的旁路管道，用于在不需要调节温度时使空气绕过冷却装置和加热装置。通过设置旁路管道，能够在不需要温度调节时提高经过整个系统的压缩空气流量，避免浪费系统资源。附图说明本技术的上述和其它特征和优点将通过以下参照附图对本技术实施例的详细说明中得到显现，其中：图1示出根据本技术一实施例的呼吸供气系统的总体示意图；图2示出根据图1实施例的呼吸供气系统的其中一个过滤装置的局部示意图；图3示出根据图1实施例的呼吸供气系统的气体监控设备的局部示意图；图4示出根据图1实施例的呼吸供气系统的温度调节设备的局部示意图；图5示出根据图1实施例的呼吸供气系统的备用气体切换设备的局部示意图。在这些附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件。具体实施方式参见图1，其示出根据本技术一实施例的呼吸供气系统100的总体示意图。如图所示，呼吸供气系统100整体呈串并联结合式布局，系统的各个设备均沿主管路1布置。主管路1具有与外界大气连通以输入空气的输入端11和与用气单元(未示出)例如正压防护服连通以输出空气的输出端12。主管路1在输入端11附近分支成第一支管路1a和第二支管路1b，它们分别具有第一输入端11a和第二输入端11b，并且在气体切换设备4上游合并至主管路1。在第一支管路1a上依次布置有第一进气装置2a和第一预处理设备3a，在第二支管路1b上依次布置有第二进气装置2b和第二预处理设备3b，它们与第一进气装置2a和第一预处理设备3a结构相同。换言之，根据本技术的呼吸供气系统100包括并联的两组进气装置和预处理设备。在这两组进气装置和预处理设备下游，所述主管路1上还依次布置有气体监控设备4、二级储气罐5、温度调节设备6、备用气体切换设备7。应理解，根据本技术的呼吸供气系统100的各个部分的布置顺序并不局限于此，其它可能的布置形式和布置顺序也是可以想到的。根据本技术的第一进气装置2a布置在主管路1的输入端11a，用于从外界大气吸入新鲜空气，然后将空气压缩以供储存和进一步处理。在本实施例中，第一进气装置2a包括空气压缩机，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种呼吸供气系统(100)，具有在输入端(11)连通至外界空气和在输出端(12)连通至用气单元的主管路(1)，包括：进气装置(2a、2b)，其布置在所述主管路(1)的所述输入端(11)，用于从外界吸入空气并压缩所述空气；预处理设备(3a、3b)，其布置在所述进气装置(2a、2b)下游，包括用于干燥所述空气的干燥装置(31a、31b)、用于暂时存储所述空气的初级储气罐(32a、32b)和用于过滤所述空气中不希望的成分的过滤装置(33a、33b)；气体监控设备(4)，其布置在所述预处理设备(3a、3b)下游的所述主管路(1)上，包括用于检测所述空气中一种或多种成分的含量的检测装置(41)和用于分析检测结果并根据分析结果发出控制信号的分析控制装置(42)；二级储气罐(5)，其布置在所述预处理设备(3a、3b)下游的所述主管路(1)上，用于缓冲所述空气的压力；以及温度调节设备(6)，其布置在所述预处理设备(3a、3b)下游的所述主管路(1)上，包括用于冷却所述空气的冷却装置(61)和用于加热所述空气的加热装置(62)。

【技术特征摘要】
1.一种呼吸供气系统(100)，具有在输入端(11)连通至外界空气和在输出端(12)连通至用气单元的主管路(1)，包括：进气装置(2a、2b)，其布置在所述主管路(1)的所述输入端(11)，用于从外界吸入空气并压缩所述空气；预处理设备(3a、3b)，其布置在所述进气装置(2a、2b)下游，包括用于干燥所述空气的干燥装置(31a、31b)、用于暂时存储所述空气的初级储气罐(32a、32b)和用于过滤所述空气中不希望的成分的过滤装置(33a、33b)；气体监控设备(4)，其布置在所述预处理设备(3a、3b)下游的所述主管路(1)上，包括用于检测所述空气中一种或多种成分的含量的检测装置(41)和用于分析检测结果并根据分析结果发出控制信号的分析控制装置(42)；二级储气罐(5)，其布置在所述预处理设备(3a、3b)下游的所述主管路(1)上，用于缓冲所述空气的压力；以及温度调节设备(6)，其布置在所述预处理设备(3a、3b)下游的所述主管路(1)上，包括用于冷却所述空气的冷却装置(61)和用于加热所述空气的加热装置(62)。2.根据权利要求1所述的呼吸供气系统(100)，其特征在于，还包括备用气体切换设备(7)，所述备用气体切换设备(7)包括储存有备用气体的备用储气装置(71)以及设置在所述备用储气装置(71)和所述主管路(1)之间并能选择性地将所述备用储气装置(71)接通至所述主管路(1)的切换装置(72)。3.根据权利要求1所述的呼吸供气系统(100)，其特征在于，所述进气装置(2a、2b)与所述二级储气罐(5)关联成，当所述二级储气罐(5)内的压力低于第一压力值时，所述进气装置(2a、2b)之一启动，当所述二级储气罐(5)内的压力高于第二压力值时，所述进气装置(2a、2b)停机。4.根据权利要求1所述的呼吸供气系统(100)，其特征在于，所述进气装置(2a、2b)包括第一进气装置(2a)和第二进气装置(2b)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：綦光，任鹏波，
申请(专利权)人：北京易安华美科学技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11