一种带监测装置的动力送风呼吸器的制作方法

本实用新型涉及防护用具技术领域，特别是一种带监测装置的动力送风呼吸器。

背景技术：

正压送风头罩，又称动力送风过滤式呼吸器（papr），它能够通过过滤器将净化气体送到头部面罩空间内，形成一定罩内正压力，能够防止外部有害气体进入，形成一个呼吸安全的面部环境。

在该面罩的使用过程中，头部处于外部送风的环境中，受到外部环境的影响，外部压力、温度的变化，会造成佩戴者体感温度的变化，给佩戴者带来不适感。现有的送风头罩，是通过气流阀门，由佩戴者手动调节阀门实现空气流量的变化，虽然能够起到降温的作用，但会增大面罩内的压力，对面罩形成冲击，易导致内部气体泄漏，在减小气流后，易发生面罩内部正压不足等情况，存在外部气体侵入的风险。将气流一直保持在高流量的状态，虽然能避免外部气体侵入，但气流的冲击和压力同样给佩戴者带来不适感。

综上，现有的送风头罩，通过阀门调整面罩内温度时，存在外部气体侵入的风险，给佩戴者带来诸多不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有技术的送风头罩存在佩戴舒适性差，存在外部气体侵入风险的问题，提供一种带监测装置的动力送风呼吸器。该送风呼吸器通过设置温度和压力的监测装置，使得头罩内部温度和压力稳定，降低了外部气体侵入风险，提升了佩戴者的舒适性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种带监测装置的动力送风呼吸器，包括动力送风主机、头罩、送风管和电路板；

所述动力送风主机的出风口与所述头罩的进风口通过所述送风管连接；

所述电路板包括控制模块和通信模块，所述控制模块和所述通信模块相连接；

所述控制模块与所述动力送风主机连接；

所述头罩内设有第一温度传感器，用于监测头罩内的温度；

所述头罩内设有第一压力传感器，用于监测头罩内的气压；

所述头罩外或所述动力送风主机设有第二压力传感器，用于监测外部环境的气压；

所述第一温度传感器、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器均与所述通信模块连接。

通过第一温度传感器实时监测头罩内的头部体表温度，并将温度信息传递至电路板的通信模块；电路板的控制模块将头部体表温度与常态下的头部体表常态温度值进行比较；当头部体表温度高于常态温度值时，控制模块控制动力送风主机增加送风量，当头部体表温度低于常态温度值时，控制模块控制动力送风主机减少送风量。常态温度值为佩戴者初始穿戴头罩时的温度，或者是预设的温度值。在调整送风量时，需要监测头罩内外的压力以保持头罩内的正压，避免有毒气体进入头罩内。第一压力传感器实时监测头罩内的气压，并将内部气压值传递至电路板的通信模块；第二压力传感器实时监测头罩外侧的大气压力，并将外部气压值传递至电路板的通信模块。当内部压力值小于外部压力值时，控制模块控制动力送风主机增加送风量。内部压力值大于外部压力值的优先级，高于温度控制。即首先满足内部压力值大于外部压力值，但不能超过压力最大阈值的情况下，再根据头部体表温度调整送风量。压力最大阈值是指，头罩内压力超过压力最大阈值时，内外压力过大，内部的气体向外排出，影响头罩的密封性。

作为本实用新型的优选方案，所述动力送风主机和所述头罩之间设有气体制冷模块；所述气体制冷模块和所述控制模块连接。

当需要降低头部体表温度，内部压力值达到压力阈值，即送风量达到最大值时，仍然无法达到降低人体体表温度的作用，控制模块控制气体制冷模块开启，通过气体制冷模块将气流冷却，降低送风气体的温度，当第一温度传感器监测到的头部体表温度达到常态温度值时，控制模块控制气体制冷模块关闭。

作为本实用新型的优选方案，所述动力送风主机和所述头罩之间设有气体加热模块；所述气体加热模块和所述控制模块连接。

当需要升高头部体表温度，内部压力值稍大于外部压力值时，即送风量处于最小值时，仍然无法达到增加人体体表温度的作用，控制模块控制气体加热模块开启，通过气体加热模块将气流加热，升高送风气体的温度，当第一温度传感器监测到头部体表温度达到常态温度值时，控制模块控制气体加热模块关闭。

作为本实用新型的优选方案，所述头罩进风口设有第二温度传感器，用于监测头罩的进风的温度，所述第二温度传感器与所述通信模块连接。

通过在头罩进风口设置第二温度传感器，第二温度传感器实时监测进风温度，并把进风温度值传递至通信模块。当进风温度值高于常态温度值时，控制模块控制动力送风主机减少送风量，或者降低气体加热模块的功率；当进风温度值低于常态温度值时，控制模块控制动力送风主机增加送风量或者增加气体冷却模块的功率。常态温度值为佩戴者初始穿戴头罩时的温度，或者是预设的温度值。通过设置第二温度传感器，实时监测进风温度值，避免进风温度值与常态温度值偏差过大，避免因对头罩内体表升温或降温过快给佩戴者带来的不适感。

作为本实用新型的优选方案，所述第一温度传感器设有第一无线通信模块；所述第二温度传感器设有第二无线通信模块；所述第一压力传感器设有第三无线通信模块；所述第二压力传感器设有第四无线通信模块；所述通信模块包括第五无线通信模块；

所述第一无线通信模块、所述第二无线通信模块、所述第三无线通信模块和所述第四无线通信模块均与所述第五无线通信模块通信连接。

通过无线连接，监测模块与电路板或动力送风主机分离，避免了连接线不便，穿戴不舒适的问题。

作为本实用新型的优选方案，所述头罩设有蓄电池模块，头罩内和头罩外的传感器均与所述蓄电池模块连接。上述的传感器是指位于头罩内侧后头罩外侧的传感器，包括温度传感器和压力传感器。即包括第一温度传感器、第二温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器。

通过蓄电池供电，避免供电连线，佩戴更为舒适。

作为本实用新型的优选方案，所述头罩设有报警灯，所述报警灯与所述控制模块连接。

通过设置报警灯，在参数超出预定值时，报警灯亮起，起到警报作用。在发生意外情况时，佩戴者也能够自行打开报警灯，起到警报作用。

作为本实用新型的优选方案，所述头罩设有显示屏。

显示屏显示压力、温度等信息，佩戴者能够实时得知呼吸器的工作状态，方便对呼吸器的控制。

作为本实用新型的优选方案，该呼吸器还包括手动控制器，所述控制器与所述控制模块连接。

将控制器设置在头罩位置，方便佩戴者手动控制控制模块。

作为本实用新型的优选方案，所述电路板位于所述动力送风主机内。

将电路板设置在动力送风主机内，提升了设备的集成度，方便维修保养。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的带监测装置的动力送风呼吸器，通过在头罩内侧设置第一温度传感器和第一压力传感器并在头罩外侧设置第二压力传感器，能够实时对温度和压力进行监测，从而根据温度和压力的变化，调整动力送风主机的送风量，方便的调节头罩内的温度，且能够避免送风量引起的头罩内外压差过大，保持头罩的密封性，降低外部有害气体侵入头罩的风险。

2、本实用新型的带监测装置的动力送风呼吸器，通过设置气体制冷模块和/或气体加热模块，使得当调节气流不能满足升降温要求时，能够使用气体制冷模块对气流进行降温，或采用气体加热模块进行加热。

3、本实用新型的带监测装置的动力送风呼吸器，通过在头罩进风口设置第二温度传感器，能够实时监测进风温度值，避免进风温度值与常态温度值偏差过大，避免因对头罩内体表升温或降温过快给佩戴者带来的不适感。

4、本实用新型的带监测装置的动力送风呼吸器，通过传感器和通信模块使用无线通信的方式，避免连线不便带来的穿戴不舒适问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的动力送风呼吸器的结构示意图。

图2是本实用新型实施例2中各部件连接关系示意图。

图标：1-头罩；2-送风管；3-动力送风主机；31-电路板；311-控制模块；312-通信模块；4-第一温度传感器；5-第一压力传感器；6-第二压力传感器；7-第二温度传感器；8-气体制冷模块；9-气体加热模块。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

一种带监测装置的动力送风呼吸器，如图1所示，包括头罩1、送风管2、动力送风主机3和电路板；其中电路板31位于所述动力送风主机3内；所述动力送风主机3的出风口与所述头罩1的进风口通过所述送风管2连接；所述电路板包括控制模块311和通信模块312；所述控制模块311与所述动力送风主机3连接；所述头罩1内设有第一温度传感器4，用于监测头罩内的温度；所述头罩内设有第一压力传感器5，用于监测头罩1内的气压；所述头罩1外设有第二压力传感器6，用于监测外部环境的气压；所述头罩1的进风口设有第二温度传感器7；所述第一温度传感器4、所述第二温度传感器7、所述第一压力传感器5、所述第二压力传感器6均与所述通信模块312连接。

所述动力送风主机3和所述头罩1之间设有气体制冷模块8；所述气体制冷模块8和所述控制模块311连接。当需要降低头部体表温度，内部压力值达到压力阈值，即送风量达到最大值时，仍然无法达到降低人体体表温度的作用，控制模块311控制气体制冷模块8开启，通过气体制冷模块8将气流冷却，降低送风气体的温度，当第一温度传感器4监测到的头部体表温度达到常态温度值时，控制模块311控制气体制冷模块8关闭。在制冷过程中，通过第二温度传感器7监测进风的温度，保持进风温度接近或稍低于常态温度值，避免进风过冷给佩戴者带来不适感。

所述动力送风主机3和所述头罩1之间设有气体加热模块9；所述气体加热模块9和所述控制模块311连接。当需要升高头部体表温度，内部压力值稍大于外部压力值时，即送风量处于最小值时，仍然无法达到增加人体体表温度的作用，控制模块311控制气体加热模块9开启，通过气体加热模块9将气流加热，升高送风气体的温度，当第一温度传感器4监测到头部体表温度达到常态温度值时，控制模块311控制气体加热模块9关闭。在加热过程中，通过第二温度传感器7监测进风的温度，保持进风温度接近或稍高于常态温度值，避免进风过冷给佩戴者带来不适感。

所述第一温度传感器4设有第一无线通信模块；所述第二温度传感器7设有第二无线通信模块；所述第一压力传感器5设有第三无线通信模块；所述第二压力传感器6设有第四无线通信模块；所述通信模块312包括第五无线通信模块；所述第一无线通信模块、所述第二无线通信模块、所述第三无线通信模块和所述第四无线通信模块均与所述第五无线通信模块匹配通信连接。

所述头罩1设有蓄电池，所述第一温度传感器4、所述第二温度传感器7、所述第一压力传感器5、所述第二压力传感器6均与所述蓄电池模块连接。

通过无线通讯以及蓄电池供电，避免供电连线和通信连线，佩戴更为舒适。

第一温度传感器4和第二温度传感器7采用红外温度传感器，型号为amg8833，制造商（panasonicelectroniccomponents日本松下）；

第一压力传感器5和第二压力传感器6采用气压传感器，型号为ms5611-01ba03，制造商（texasinstrumentsincorporated美国德州仪器）。

控制模块采用低功耗控制器，型号为stm32l073vzt6，

制造商（stmicroelectronics意法半导体）；

无线通信模块：型号为cc2640r2f，

制造商（texasinstrumentsincorporated美国德州仪器）。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上有所改良，各部件的连接关系如图2所示。

将第二压力传感器6设置在动力送风主机3上，监测环境气压。另外，在所述头罩1设有报警灯，所述报警灯与所述控制模块311连接。通过设置报警灯，在参数超出预定值时，报警灯亮起，起到警报作用。

所述头罩1设有显示屏。显示屏显示压力、温度等信息，佩戴者能够实时得知呼吸器的工作状态，方便对呼吸器的控制。

该呼吸器还包括手动控制器，所述手动控制器与所述控制模块311连接。手动控制器设置在头罩位置，方便佩戴者手动控制控制模块311。在发生意外情况时，佩戴者也能够自行打开报警灯，起到警报作用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。