一种用于CO常压过滤消除的便携式防护半面罩

一种用于常压消除的便防护面罩一种用于co常过滤消除的便携防护半面罩技术领域1.本发明属于防防护设备技术域，具体涉及一种于co常压过滤消除的便携式防护半面罩背技：2.火灾或爆炸故后产生的大量毒气体是造成人员亡的主要原因。发生该类事故的场所受限空间(如矿井、隧道、地、机舱等)，因氧气供不充足产生的大量co与血蛋白的亲合力比o2高200～300倍极易与人体血中的血红蛋白相结形成碳氧血红蛋使血红蛋白丧失氧能力，从而造成织窒息致人死亡。环境中一氧化碳度超过100ppm时，人体就会产头晕、乏力等不适感；当氧化碳浓度超过600ppm时，期内会引起窒息亡。在很多事故中，被困人没有遭受火灾爆的直接伤害，却为吸入大量co引起中毒身亡。3.目前，传统人防护设备主要正压式和过滤式，压式半面罩重量大，随身佩戴体验差难以在应急逃生域应用，而过滤个人防护设备暂未消除剂与个体防设备相结合，采吸附的方式处理入的co，效率较低同时极为容易失效，法有效处理恶劣境下吸入的co，因此，亟需一种高消除co同时能持久用的便携式个体护设备。技实要素：4.本发明的目是提供一种用于co常压过消除的防护半面罩该半面罩能够实现对人体吸入co的效消除，防止一化碳产物对作业员造成生命危，延长被困人员逃时间以及应急救时间，提高遇害员的逃生几率，为限空间应急救援提轻便可靠的保障完善受限空间应救援逃生体系。5.为实现上述的，本发明采用技术方案是：一种于co常压过滤消除的便携式防护半面罩包括面罩主壳体滤毒盒，面罩主体的两侧端连接有叉紧固弹力绳，面主壳体的左右两分别安装吸气单阀，滤毒盒为两个分别活动连接在吸单向阀上并与吸单向阀相连通；罩主壳体的中间位安装有呼气单向阀6.所述滤毒盒括外壳框架、设在外壳框架上的背和网状前盖，所外壳框架、背板、网前盖所形成的容腔中依次层状设有滤棉、干燥剂、消除剂、滤棉，干剂靠近网状前盖置；所述co消除剂为由铜、锰铝、铁、钴中的一种金属化物或两种及以的复合金属氧化进行研磨、活化得的金属氧化物催化。7.进一步的，述金属氧化物研至金属氧化物催化的粒径为0.425～1.7mm，并于200℃的干燥环境下活化0.5h以上co消除剂(205)的层厚度为3～6cm。8.优选的，所金属氧化物催化选用钴系催化剂，系催化剂的主要性成分为co3o4；所钴系催化剂的制备法为：将醋酸钴解在乙二醇中得到合溶液，混合溶中醋酸钴的浓度83g/l，将混合物加热到160～180℃，然后加入1mol/l碳酸钠溶液得到合溶液，醋酸钴与碳酸钠质量比为1：(4-5)，老化1-2h，沉过滤后用乙醇和馏水洗涤，将得到的固体在45-55真空下干燥1216h得到碳酸氢钴前驱体，后在400-500℃下煅3-5h制备出纳米棒状钴系化剂。9.优选的，所呼气单向阀包括质壳体ⅰ，硬质壳体ⅰ的一端设固定支架ⅰ；硬质壳体的中心设置有固轴，固定轴两端设有螺纹中心孔，定轴的一端通过固定栓ⅰ垂直固定在固定支架ⅰ上；质壳体ⅰ的另一设有多片扇形薄片ⅰ多片扇形薄片ⅰ的弧形边均固定连接于硬壳体ⅰ的侧壁，角端贴近固定轴一端设置的中部定螺栓ⅰ并位于两个固定螺栓ⅰ之间；所述呼气单向阀设扇形薄片ⅰ的一端靠近佩者面部。10.优选的，所述气单向阀包括硬壳体ⅱ，硬质壳体ⅱ的一端设置定支架ⅱ；硬质壳体的中心设置有固轴，固定轴两端设有螺纹中心孔，定轴的一端通过固定栓ⅱ垂直固定在固定支架ⅱ上；质壳体ⅱ的另一设有多片扇形薄片ⅱ多片扇形薄片ⅱ的弧形边均固定连接于硬壳体ⅱ的侧壁，角端贴近固定轴一端设置的中部定螺栓ⅱ并位于两个固定螺栓ⅱ之间；所述吸气单向阀设固定支架ⅱ的一端靠近佩者面部。11.进一步的，滤盒的背板上设置含内螺纹的直径为2～4cm的通孔，吸气单向阀靠近扇形片ⅱ的一端设有螺纹连接，滤毒盒通过通和螺纹连接口与吸气单向阀活连接。12.进一步的，所滤棉与干燥剂之、干燥剂与co消除剂之间、co消除剂与滤棉之间均设置网格状隔层；所干燥剂为分子筛燥剂，干燥剂的层度为1cm；滤棉的厚度为5mm。13.优选的，所述毒盒的形状呈类形，滤毒盒的横截面积为36～45cm2；进一步的，滤毒还包括有与网状盖配套的外壳套。14.进一步的，所面罩主壳体上还置有护鼻垫；面罩壳体的材质由四结构组成，由外至依次为透明壳体隔热层、龙骨骨、弹性体；弹性体佩戴者面部轮廓相配。15.优选的，所述热层为气凝胶纳隔热材料，厚度为2-3mm；所述龙骨骨架采用聚丙烯材料材料比重为0.9-0.91g/cm3，成收缩率为1.0-2.5％所述弹性体为硅胶弹体。16.与现有技术方相比，本发明具以下优点：17.本发明基于co催氧化机理，优化化剂制备工艺，创性地将消除剂运用到个体防护域，改变原有防设备物理吸附co的方式，充分合矿井、船舱、地铁隧道受限空间灾后应场景，制作由co消除剂、滤棉干燥剂组成的滤毒盒，并滤毒盒为技术核制作泄露率小、滤性强的常压便携防护半面罩。本发结构紧凑、设计理、佩戴方便，高效消除呼吸时吸的co有毒气体，决普通防护设备法有效消除火灾人体吸入的co导致窒息甚至死亡的技术题，延长被困人逃生时间以及应救援时间，提高遇人员的逃生几率，障受限空间作业员生命健康安全同时该设备采用呼与吸气通道分离式计，保持呼吸顺的同时也避免了出水汽对滤毒盒的响，大大延长了毒盒的使用寿命进一步保障设备用性能。附图说明18.图1为本发明体结构正视图；19.图2为本发明体结构后视图；20.图3为本发明气单向阀的结构意图；21.图4为本发明形薄片ⅰ的结构及运动示图；22.图5为本发明气单向阀的结构意图；23.图6为本发明毒盒的外壳结构意图；24.图7为本发明毒盒中过滤催化的结构示意图；25.图8为本发明毒盒的阻力测试；26.图9为本发明应用效果图；27.图中：1、罩主壳体，2、滤毒盒，201、状前盖，202、壳框架，203、滤棉，204、干剂，205、co消除剂，3、护鼻垫4、交叉紧固弹力绳，5、呼气单向，501、硬质壳体ⅰ，502、固定螺栓，503、固定支ⅰ，504、扇形薄ⅰ；6、吸气单向阀；601、硬质壳体，602、固定螺ⅱ，603、固定支ⅱ，604、扇形薄片ⅱ，605、螺纹连口。具体实施方式28.以下结合附图具体实施例对本明作进一步详细说。29.如图1-2和图6-7所示，一种用于co常压滤消除的便携式防半面罩，包括面罩主壳体和滤毒盒2，面罩主壳体1的两端连接有交叉紧弹力绳4，交叉紧固弹力4采用交叉设计，使得该半罩能够更牢靠稳贴合佩戴者面部；面罩主壳1的左右两侧分别安装吸单向阀6，滤毒盒2为个并分别活动连接在吸单向阀6上并与吸气单向6相连通；面罩主壳体1的中间位置安装有呼气向阀5；当吸气时，吸气向阀6打开，呼气单向5关闭；当呼气时，气单向阀5打开，吸气单阀6关闭；呼气单向阀5和吸气单向阀6实现呼吸道分离，互不干；30.所述滤毒盒包括外壳框架202、设置外壳框架202上的背板网状前盖201，所述外壳框202、背板、网状前盖201所形成容纳腔中依次层状置有滤棉203、干剂204、co消除剂205、滤棉203，干燥剂204靠近网前盖201设置；所述co除剂205为由铜、锰、铝铁、钴中的一种属氧化物或两种及以上的复金属氧化物进行磨、活化得到的属氧化物催化剂。31.为了获得更好消除性能，将铜锰、铝、铁、钴中一种金属氧化物两种及以上的复合属氧化物进行研至金属氧化物催剂的粒径为0.425～1.7mm，并于200～300℃的干燥环境下活化0.5h以上；co消除205的层厚度为3～6cm。本施例中的金属氧物催化剂选用钴催化剂，钴系催化的主要活性成分为co3o4；述钴系催化剂的备方法为：将酸钴溶解在乙二中得到混合溶液60ml，混合溶液中醋酸的浓度为83g/l，将混物加热到160℃，然后加入1mol/l的碳酸钠溶液200ml得到混溶液，醋酸钴与酸钠的质量比为1：4.26，化1h，沉淀过后用乙醇和蒸馏洗涤，将得到的体在50℃真空干燥14h得到碳酸氢钴前驱，最后在450℃下煅烧4h制备出纳米棒状钴系催剂。32.如图3所示，述呼气单向阀5包括硬质体ⅰ501，硬质壳体ⅰ501内部含有小型气腔通，通道直径是2cm，硬质体ⅰ501的一端设置固支架ⅰ503；硬质壳体501的中心设置有固定轴，固轴两端设置有螺中心孔，固定轴一端通过固定螺栓ⅰ502垂直固定在固定架ⅰ503上；硬质壳体ⅰ501的另一设有多片扇形薄ⅰ504，当多片扇薄片ⅰ504在不受力的情况下好形成一块封闭片，该封闭挡片能够封闭质壳体ⅰ501的另一端；片扇形薄片ⅰ504的弧边缘均固定连接于硬质壳体ⅰ501的壁，角端贴近固轴另一端设置的部固定螺栓ⅰ502并位于两固定螺栓ⅰ502之间；固定轴一端设置的中部定螺栓ⅰ502用于阻止形薄片ⅰ504的角端朝小型气外部运动；所述气单向阀5设置扇形薄片504的一端靠近佩戴者面部。图4所示，扇形膜片ⅰ504用于控制气体的流通为了达到更好的制效果，扇形膜ⅰ504采用硅胶材料。当佩戴者处于呼状态时，气体会呼气单向阀5中的扇形薄片ⅰ504的角朝小型气腔内部动，从而使呼气向阀5打开，呼气从呼气单向阀5流出，呼气停止后，扇薄片ⅰ504由于弹性恢复初始状态，呼气向阀5关闭；扇形薄片ⅰ504角的最大移动位置与定支架ⅰ503之间的距离至少为5mm，扇形薄片ⅰ504的计避免了呼出水汽co消除剂产生影响。33.如图5所示，述吸气单向阀6包括硬质体ⅱ601，硬质壳体ⅱ601内部含有小型气腔通，通道直径是2cm，硬质体ⅱ601的一端设置固支架ⅱ603；硬质壳体601的中心设置有固定轴，固轴两端设置有螺中心孔，固定轴的一端通固定螺栓ⅱ602垂直固定固定支架ⅱ603上；硬壳体ⅱ601的另一端有多片扇形薄片ⅱ604，当片扇形薄片ⅱ604在不力的情况下正好形成一封闭挡片，该封挡片能够封闭硬壳体ⅱ601的另一端；多片扇形薄片ⅱ604的弧形边缘均固定连接于质壳体ⅱ601的侧壁，端贴近固定轴另一端设的中部固定螺栓ⅱ602并于两个固定螺栓ⅱ602之间；固定轴另一端设置的部固定螺栓ⅱ602用于阻扇形薄片ⅱ604的角端小型气腔外部运动；所述气单向阀6设置固定支架ⅱ603一端靠近佩戴者部。如图4所示，扇形膜ⅱ604用于控制气体的流通为了达到更好的控效果，扇形膜片ⅱ604采硅胶材料。当佩戴处于吸气状态时从外部吸入的气体先经过滤毒盒2的滤催化氧化消除用后，再穿过滤毒2背板上设置的通孔进入吸气单向6，气体会将呼气单向阀6中的形薄片ⅱ604角朝小型气腔内部运动，从使吸气单向阀6打开，从部吸入的气体经滤毒盒2后从吸气单向阀6流入入到佩戴者体内扇形薄片ⅱ604角端最大运动位置与定支架ⅱ603间的距离至少为5mm，吸气态停止后，扇形薄ⅱ604恢复到初始位置，使吸单向阀6内的小型气腔处封闭状态，从而使得外吸入的气体能通过滤毒2经过高效co消除剂消除，证人员健康安全34.为了方便安装更换滤毒盒2，如图5所示，毒盒2的背板上设置有内螺纹的直径为2-4cm的通，吸气单向阀6靠近扇薄片ⅱ604的一设有螺纹连接口605，毒盒2通过通孔和螺纹连口605与吸气单向阀6活动连接。35.为了防止干燥204与co消除剂205分别滤棉203的混合，同时了放止干燥剂204与co消剂205之间的互，所述滤棉203与干燥204之间、干燥剂204与co消除205之间、co消除剂205与滤棉203间均设置有网格状隔层；为了到更好的干燥效，所述干燥剂204为分子筛干燥，干燥剂204的层厚度为1cm；为了达到更好的过滤效，滤棉203的层厚度为5mm。36.如图6所示，述滤毒盒2的形状呈类梯，滤毒盒2的横截面面为36-45cm2；滤毒盒还包括有与网前盖201配套的外壳套盖；当使用该半面罩时，将外壳套盖到网状前盖201上，从防止外面环境对毒盒2的使用性能产生影响。37.如图1所示，述面罩主壳体1的正面采低鼻梁低轮廓设，所述面罩主壳体1上即鼻梁处设置有护鼻垫3，在不影响线的基础上保证呼吸顺畅提高整个防护设的舒适性；面罩壳体1的材质由四层结构组成，外至内依次为紧密相连的透明壳体、隔层、龙骨骨架、性体；弹性体与佩者面部轮廓相匹配从而避免侧漏情出现，有良好的密性。如图2所示，所示面罩主壳体1的缘处包覆有外翼缘，该外翼边缘与戴者面部相接触所述外翼边缘为胶材质，以更舒的轮廓接触面部佩戴更为舒适。38.为了达到更好隔热效果，所述热层为气凝胶纳米热材料，厚度为2-3mm；所述龙骨骨采用聚丙烯材料材料比重为0.9-0.91g/cm3，成型收率为1.0-2.5％；龙骨骨架质轻、韧好、耐化学性好所述弹性体为硅胶性体，该弹性体用硅胶材质，无无味、化学性质定、耐高温、密封果好、舒适柔软、止佩戴者过敏。39.在具体使用时首先将滤毒盒2的外壳框202固定住，然后按顺依次填充好滤棉203、co除剂205、干燥剂204、滤203，并固定好滤毒盒状前盖201，同时通螺纹与吸气单向阀6相连接，然后将本发明防护半罩覆盖在口鼻部，然后交叉紧固弹力绳4置于头，两手拉住交叉固弹力绳4交叉处将它们拉至顶部，调整面罩壳体1置于鼻梁下部，以获得最的视野与气密性，再继调整交叉紧固弹绳4，然后进行气密性检；然后查看主壳体呼气单向阀和吸气单向阀6内部的扇薄片闭合是否灵，并查看交叉紧固弹力绳4的弹是否良好、内部件是否损坏；所有目检查完毕后，防护半面罩即可常进行使用。40.利用自行设计装的co过滤消除测试系统试本发明的常压co过滤消除性能。该系统主要于提供一定浓度一定流量、一定体湿度的一氧化碳体。选取的一氧碳催化剂主要活成分为co3o4，研究在不同温度件下研究催化剂量、co始浓度、气体湿、催化剂温度等素对co3o4催化剂co氧化性能的影响41.首先对不同厚、不同粒径的co3o4催化进行初期阻力测，测试流量为85l/min，选取满符合人体呼吸要的催化剂组合，使能够适应本发明述的个体防护半面的使用。不同粒、不同厚度的催剂的阻力测试结果如图8所示，为后期验测试提供挑选准，选取合适的催剂厚度粒径组合行一氧化碳消除试。从图8中可以看出，着粒径减少和催剂厚度增加，阻力急剧上升，粒径为10～20目时，测试催剂厚度均符合阻要求，粒径更细达到35目，催化剂厚度超3cm后阻力超过阻力要求无法满足所需。故考虑消除效果及阻力要求的条下，采用35目3cm厚的消除剂进行消除性能测试。42.如图9所示，目3cm厚度的co3o4催化(60g)在co浓度200ppm、测试流量30l/min情况，在40％相对湿度下最大除效率为100％，同时够维持100％消除效超过45min，90％消除效率超60min，随着湿度增大90％消除效率时间以100％消除效率保持时间剧下降，在60％和80％相湿度下，能够保持100消除效率超过40min和25min，保90％消除效率时间50min及28min也均表现出较为异的消除效果，同为后续co消除半面罩研究提供一定基。技特：1.一种用于co常过滤消除的便携防护半面罩，包括罩主壳体(1)和滤毒盒(2)，面罩主壳(1)的两侧端连接有交叉紧弹力绳(4)，其特征在，面罩主壳体(1)的左右侧分别安装吸气向阀(6)，滤毒盒(2)为两个并分活动连接在吸气单向(6)上并与吸气单向阀(6)连通；面罩主壳(1)的中间位置安装有呼气单向(5)；所述滤毒盒(2)包括壳框架(202)、设置在外框架(202)上的背板和状前盖(201)，所述外壳框(202)、背板、网状前(201)所形成的容纳腔依次层状设置有棉(203)、干燥剂(204)、co消除剂(205)、滤棉(203)，燥剂(204)靠近网状前盖(201)设置；述co消除剂(205)为由铜、锰铝、铁、钴中的种金属氧化物或两及以上的复合金氧化物进行研磨、化得到的金属氧物催化剂。2.根据权利要求1所的一种用于co常压过消除的便携式防半面罩，其特征在，所述金属氧化研磨至金属氧化物催剂的粒径为0.425～1.7mm，并于200℃的干燥环下活化0.5h以上；co除剂(205)的层厚度为3～6cm。3.据权利要求1或2所述的一种用于co压过滤消除的便式防护半面罩，其征在于，所述金氧化物催化剂选用钴催化剂，钴系催剂的主要活性成为co3o4；所述钴系催化剂的制备方法：将醋酸钴溶解乙二醇中得到混溶液，混合溶液中酸钴的浓度为83g/l，将混合物加热到160～180℃，然后加1mol/l的碳酸钠溶液得到混合溶液醋酸钴与碳酸钠质量比为1：(4-5)，老化1-2h，沉淀过滤后用乙醇和蒸馏洗涤，将得到的体在45-55℃真空下干燥12～16h得到酸氢钴前驱体，后在400-500℃下煅烧3-5h制备纳米棒状钴系催化。4.根据权利要求1或2所述的一种用于co常压过消除的便携式防半面罩，其特征在于，所述气单向阀(5)包括硬质壳体ⅰ(501)，硬壳体ⅰ(501)的一端设置固定支架(503)；硬质壳体ⅰ(501)中心设置有固定，固定轴两端设置有螺纹中心孔固定轴的一端通固定螺栓ⅰ(502)垂直固定在固支架ⅰ(503)上；硬质体ⅰ(501)的另一端设有多扇形薄片ⅰ(504)，多扇形薄片ⅰ(504)的弧形缘均固定连接于质壳体ⅰ(501)的侧壁，角端贴近定轴另一端设置的中固定螺栓ⅰ(502)并位于两个定螺栓ⅰ(502)之间；述呼气单向阀(5)设置形薄片ⅰ(504)的一端靠近戴者面部。5.根据权利求1或2所述的一种用co常压过滤消除的便携式护半面罩，其特在于，所述吸气单向阀(6)包硬质壳体ⅱ(601)，硬质壳ⅱ(601)的一端设置固支架ⅱ(603)；硬质壳ⅱ(601)的中心设置有固定，固定轴两端设置螺纹中心孔，固定轴的一通过固定螺栓ⅱ(602)垂直固在固定支架ⅱ(603)上；硬质壳体ⅱ(601)的另端设有多片扇形片ⅱ(604)，多片扇形薄片ⅱ(604)的形边缘均固定连接硬质壳体ⅱ(601)的侧壁，角贴近固定轴另一设置的中部固定螺栓ⅱ(602)并位于两个固定螺ⅱ(602)之间；所述吸气单向阀(6)设置固定支架ⅱ(603)的端靠近佩戴者面。6.根据权利要求5所述的一种于co常压过滤消除的携式防护半面罩其特征在于，滤盒(2)的背板上设置有含内螺纹的直径为～4cm的通孔，吸气单向阀(6)靠扇形薄片ⅱ(604)的端设有螺纹连接口(605)，滤盒(2)通过通孔螺纹连接口