氧气呼吸器呼吸循环系统的分析与探讨

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

Analyze and discussion forthe oxygen respiratorrespiratory and circulatory systemAbstract：This article describes the working principle of oxygen breathing apparatus，analvzes their circulatory system and recommendsthe suggestions for improvement。

Key words：Oxygen breathing apparatus；circulatory system；analysis and discussion氧气呼吸器呼吸系统包括储气装置、吸收装置、自动排气装置、散热冷却装置、气流导向装置、呼吸软管、排液系统、颜面部分以及各连接接头。，在此进行分析探讨。

1 C02吸收装置(清净罐)的分析探讨在氧气呼吸器中c0 吸收系统是通过装在清净罐中的C0。

吸收剂来吸收使用者呼出的 C0 (COzCa(0H)zCaCO H。0热量 )，使呼吸系统中的C0 含量保持在-定数值，不致造成使用者中毒。

1.1 清净罐的分类清净罐按气流运动的形式可分为直流式和辐射式两种；按结构分为盘式和独立式两种。

1.2 直流式和辐射式清净罐的分析比较直流式清净罐 (如 AHG-4型、AHG-2型、AHY-6型、BG4型等)呼出的混合气体沿清净罐作直线单向运动，其结构简单，气流的阻力小，但要求轴向长度大些。辐射式 (如BIOPAK240型、HAY240型等)清净罐呼出的混合气体作轴向运动后回转 90。导入吸收剂，这样气流速度变慢，且吸收剂工作表面积大，有利于充分吸收 c0 ，则要求的轴向长度可小些。

1.3 盘式和独立式清净罐的分析比较盘 式清净 罐主要 应用 于呼吸舱 式氧气 呼吸器 (如BIOPAK240型、HAY240型)，独立式清净罐主要用于气囊式氧气呼吸器 (如 AHG4型、AHG2型、AHY6型、BG4型)，也有的呼吸舱式氧气呼吸器用独立式清净罐 (如AYZ4型)。

本人认为清净罐的形式的选用主要撒于氧气呼吸器的总体结构设计。从总体体积来看区别不大。

2 氧气呼吸器排气系统的分析与探讨氧气呼吸器的自动排气系统是通过 自动排气阀调节呼吸循环系统中的压力，排出系统中多余的气体，达到为呼吸系统降压的目的，提高氧气呼吸器的佩用舒适性。

2.1 自动排气阀的工作原理不管是国产呼吸器的排气阀，还是进口呼吸器的排气阀，工作原理基本相同，都是当气囊 (或呼吸舱)内的气体压力达到-定值时，由气体推 (拉)开单向阀，或由气囊 (或呼吸舱)膨胀到-定位置时，再由固定装置顶开单向阀，向大气排出多余气体。

2.2 自动排气阀的分类自动排气阀实际上是-种单向阀，主要是打开单向阀的形式不同，构成了各种形式的自动排气阀。按开启形式不同可分为机械 (位移)式和气动式自动排气阀。按排气阀的安装位置不同可分为超前排气式、中间排气式、滞后排气式三种 自动排气阀。按排气阀开启压力是否可以调整分为可调式和不可调式 自动排气阀。

收稿 日期2013-02-27作者简介冯华瑞，供职于中煤华晋能源矿山应急救援中心。

2.3 机械 (位移)式和气动式自动排气阀的分析比较机械 (位移)式自动排气阀是通过气囊的移动，顶开 (或拉开)单向阀 (如：AGH-4型、AGH-2型、BIOPAK240型、BG4型、HYZ4型氧气呼吸器的自动排气阀)。气动式自动排气阀是通过呼吸系统中的压力增大来推开单向阀 (如 AHY-6型氧气呼吸器的自动排气阀)。

机械 (位移)式 自动排气阀是通过机械运动的方式打开自动排气阀的，那么，它的开启压力的大小受到机械结构性能的影响，机械结构稍有变化都会影响到自动排气阀的开启压力；如 AHG-2型氧气呼吸器 自动排气阀受气囊上移时与杠杆接触的位置稍有变化，排气阀的开启压力就变化。气动式自动排气阀是直接受呼吸环系统中的压力控制，动作直接、准确；但结构较复杂。二种排气阀相比较，我认为气动式自动排气阀整体上来说优于机械 (位移)式 自动排气阀。

2.4 超前排气式、中间排气式、滞后排气式三种自动排气阀的分析比较超前排气式、中间排气式、滞后排气式三种 自动排气阀主要是根据排气阀安装位置及排出气体的成份而定。超前排气式自动排气阀是指排气阀的位置位于 c0 吸收装置前，排出的气体是人体呼出的气体 (如 BG4型)。中间排气式指排气阀的位置位于清净罐中，排出的气体是人体呼出的气体及部分经 C0 吸收剂过滤过的氧气等 (如 AHY-6型)。滞后排气式指排气阀的位置位于清净罐后，排出的气体是经 c0z吸收剂过滤过的供人体呼吸用的氧气等 (BIOPAH240型、AHG-4型、AHG-2型等)。超前排气式自动排气装置能够节约氧气呼吸器氧气瓶中的氧气。从中很易得出结论，即超前排气式自动排气阀优于另外两种 自动排气阀。

2.5 可调式和不可调式自动排气阀的分析比较可调式自动排气阀的开启压力值是使用者可以通过对部件的调整来调节自动排气阎的开启压力的；反之为不可调式自动排气阀∩调式 自动排气阀由于可调部件及紧固效果的不足，导致氧气呼吸器 自动排气阀开启压力值的稳定性差(如AGH-4型、AGH-2型)。我认为自动排气阀应该设计成为不可调式排气阀。

3 散热冷却装置的分析与探讨目前，氧气呼吸器的冷却系统均采用冷却原件进行冷却，根据冷却原件的不同，其构造也不同。冷却原件目前采用的主要是普通冰块与化学蓝冰；普通冰块-般是在呼吸器的吸气端有-个封闭的冷却器，冷却器是双层封闭设置，层间有气流通过，内层装普通冰块，通过冰块的熔化吸热降低呼吸循环系统中的温度。

化学蓝冰冷却的原理与普通冰-样，同样是通过蓝冰熔化吸热降低呼吸循环系统中的气体温度 。蓝冰是将液体蓝冰封装在罐内，预先进行冷冻，使用时取出装入冷却器，使用过后再进行冷冻，可重复利用。

普通冰与蓝冰的不同主要在其冷却器的构造。普通冰块的冷却器是双层封闭设置，二层之间由呼吸气流通过，温度通过冷却器的金属内壁传递热量，内壁再将热量传递给冰块，起到冷却作用。在安装冷却元件时，不需打开呼吸循环系统，不会造成呼吸循环系统的不气密。

蓝冰-般装在金属或塑料罐中，若采用普通冰块的冷却器构造，则外壳与冷却器内壁接触不良，冷却效果就不理想。

若采用软包装外壳，则冷却方法、原理、效果以及冷冻方式- 样，相对与普通冰块就是增加了成本。罐式封装的蓝冰冷却元件在安装时，必须打开呼吸循环系统，使呼吸循环系统内的气体直接与冷却元件接触，起到冷却效果。但是，-台检验完好的呼吸器在使用前再次打开呼吸系统，若处理不当，会影响到呼吸器的气密性，降低了氧气呼吸器的安全可靠性。

在冷却元件的冷冻、管理过程中，普通冰块冷却元件方便简单，即使冷却元件受到-点污染，由于冷却元件与呼吸循环系统完全隔离，因此呼吸循环系统的卫生也不会受到影响。但是，蓝冰冷却元件由于与呼吸循环系统直接接触，其卫生直接影响到使用者的身体降；若某使用者有-疾病，使用过后的清洁消毒不彻底 (有多少单位对蓝冰冷却元件进行消毒)，必然污染其它蓝冰冷却元件；若在冷冻、管理过程上的某-环节的不注意，也会造成蓝冰冷却元件的污染。

因此，对蓝冰冷却元件的管理、使用-定要严格、细致，才能够保证其安全地使用。

综合来看，使用普通冰块冷却元件比蓝冰冷却元件方便、安全。

4 排液系统的分析探讨排液系统主要作用是排除呼吸系统中唾液和呼吸产生的冷凝水。目前，排液系统主要三种，分别应用于三种呼吸器型号氧气呼吸器。

AGH-4型呼吸器是在呼吸器口具盒中放入脱脂棉吸收佩用呼吸器时产生的口水，无法吸收呼吸系统产生的冷凝水；AHY-6型采用设置排液泵的方法排除戴口具产生的口水，同样无法吸收呼吸系统产生的冷凝水呼吸器。

BG4型正压呼吸器用在气囊下侧设置排水阀的方法，排除呼吸系统产生的冷凝水；由于正压呼吸器采用面罩方式，几乎不产生口水，因而，没有设置排除口水的装置。

从十多年佩戴氧气呼吸器的经验来看，口具鼻夹式呼吸器在呼吸系统中产生的水液主要是口水和唾液，冷凝水很少。

呼吸舱式正压呼吸器配用面罩，根本没有必要设置排液系统；气囊式正压呼吸器配用面罩，若将气囊进行适当的固定，也可以不设排液系统；若是口具鼻夹式呼吸器应该设置排除口水和唾液的排液系统。

5 氧气呼吸器气密性及气流导向装置的分析探讨5.1 氧气呼吸器的气密性原理氧气呼吸器的气密性与常用保证气密性的手段-样，也是采用紧固密封件的手段达到密封目的。 (下转第 51页). 104。

(1)在确立不利火灾嘲的基础上，按较大的火灾规模(热释放速率为 5MW)设定计算模型，通过火灾烟气蔓延特性的模拟计算发现，除了起火附近区域的烟气沉降略显较快以外，其他地方的人员均能够在烟气沉降至危险高度之前逃离其区域；至于起火附近区域，由于能够及时发现火灾并即时逃离，所以，在不考虑多处同时着火的情况下，人员的安全疏散是具有保障的，人员安全疏散的消防安全性能目标基本达到。

(2)通过对隔离区的模拟计算验证，在采用宽度为 13米的防火隔离区，再在隔离区两侧参考 《自动喷水灭火系统设计规范》设置 自动喷水灭火系统以降低火灾的辐射危害，确保防火隔离区不堆放任何可燃易燃物品的基础上，可以判定该防火隔离区能够有效的起到物理分割的作用，火灾热辐射不会通过该防火隔离区引燃另-N的可燃物并进-步使火灾蔓延，这 13米宽的防火隔离区相当于物理分隔，将地下超市营业区分为两个建筑面积不超过 20000 m 的区域，在消防安全性能上达到了设置防火墙分隔相当的安全标准。

9 工程建议本在综合前面计算分析的基础上，考虑到消防安全是-个系统的整体，我们还对该建筑超市营业区的消防安全提出(上接第104页)-般采用橡胶密封圈 (AGH-4型原用牛皮垫圈)压缩变形充满各种微小缝隙起到密封的效果。

5.2 氧气呼吸器接头的分类及特点目前的氧气呼吸器循环系统的接头、接口密封形式大致可分为三类，-类是常见的密封，呼吸器大多数采用这种密封形式；-类是卡锁式密封，如 BIOPAK240的呼吸舱盖与呼吸舱、冷却器端盖的密封：另-类是卡箍式密封，如BG4呼吸器的气囊、呼吸软管的密封就采用这种形式。

螺 口式密封：由于结构简单、使用方便被广泛应用，密封圈-般置于两接头的结合部，拧上丝口压紧后起到密封效果；密封圈起到密封和止动作用的双重作用。但是，密封圈深凹的螺 口内，维护保养不方便，使密封圈容易老化变硬，致使密封效果降低；而且，呼吸器使用环境复杂，颠簸、碰撞是正常现象，可能造成螺口接头松动，致使呼吸循环系统不气密 。

卡锁式密封：结构简单，密封圈维护保养方便。但是，装置简单了则效果就不良，如BIOPAK240冷却器端盖的密封，也是密封圈起到密封和止动作用的双重作用，气密性同样会受到颠簸、碰撞的影响；若要闭锁效果好，则闭锁装置的结. 51。

几点建议，即作为施工图设计的依据，也供业主也作为编制消防应急预案的参考材料：(1)防火隔离区的设置宽度为 13米，此范围不作为经营场所，不堆放物品，所有装饰材料选用燃烧性能等级为 A级的材料。

(2)为减少因辐射造成防火隔离区两侧火灾相互蔓延的可能性，建议隔离区两侧附近货架、货柜避免摆放高热值的商品。

(3)地下超市的装饰严格选用符合 《建筑内部装修设计防火规范》的材料。

(4)商业装饰、货架货柜的摆设不应妨碍防火卷帘的正常地工作。

(5)在运营管理方面，加强消防管理，保证疏散楼梯、安全出口的畅通，防止疏散前室门有被锁死的现象。

(7)对超市工作人员进行消防培训，以使他们在紧急情况下能起到疏散导向员的作用。

◆◆◆◆◆◆(责任编辑 唐津平)构就会变复杂，不适应杏头的应用，如 BIOPAK240的呼吸舱盖与呼吸舱的密封。

卡箍式密封：结构最简单，拆装医便，密封效果好，只是对安装的要求较高，如果安装角度稍有偏差，就会影响呼吸器的各项参数。

根据多年的使用经验和分析，我们完全可以设计出集三类优点于-身的接头，从而提高氧气呼吸器的安全可靠性。

5.3 氧气呼吸器气流导向装置的分析氧气呼吸器气流导向装置 (呼吸阀)主要是保证呼吸循环系统中的气流作定向流动循环。呼吸阀是-种简单的单向阀，各种呼吸器的呼吸结构大致相同，只是呼吸阀的安装位置不同。有安装在气囊端的置后式和面罩两侧的置前式二种。

置后式呼吸阀在呼气时，呼出的贫氧气体有部分储存在吸气阀到面罩的吸气软管内；吸气时，这部分贫氧气体又被人体吸入。置前式呼吸阀靠近人体的口鼻，没有前面的现象，提高了氧气呼吸器的佩用舒适性和安全可靠性。