[发明专利]机动车压风呼吸防护装置

说明书

本发明与机动车驾驶员使用的呼吸防护装置有关，属于救生设备或救生方法领域。

在高原缺氧地区、沙漠、黄土地带及矿山行驶的运输车辆，以及推土机、翻斗车、挖掘机、转载机、铲运机、钻车、混凝土喷射三联机、矿用电机车和消防救火车等，有严重尘、毒污染的环境中作业的机动车辆驾驶员的呼吸防护，国外现在还只有戴用普通自吸式过滤式防尘口罩的方式，而在高原缺氧地区和在有害气体、粉尘污染严重的隧道施工中的机动车驾驶人员，迄今尚无任何有效的呼吸防护手段。

本发明的目的主要是提供一个可向机动车驾驶员供给符合人体呼吸生理卫生要求的空气，满足其呼吸需要，用以御防吸入污染空气中有害气体、粉状物质和克服缺氧危害等的装置。

本装置主要是利用机动车自身的动力，吸入车顶上方的污染较少的空气，进行压缩，驱使其依次流经多级过滤装置，加以净化，使其在成分上，达到国家的卫生标准;又经过减压、限压、稳压和微调，使其在压力上符合人体呼吸生理的要求（小于80mm水柱，即小于0.008kg/cm²），通过弹性正压口罩，供给驾驶作业人员呼吸用，并靠口罩内腔所保持的“正压”来隔绝现场有严重污染的空气，或克服缺氧危害，实现充分的呼吸防护。

此外，本装置还可为行驶中的汽车引擎，提供经“初级压缩”的气体，给汽缸的进气增压，借以提高引擎的功率，减少油耗。

本装置基本结构（见附图1）是由引风除尘器①、打气泵②、贮气瓶③、过滤调压器④、稳压器⑤、空气净化器⑥、弹性正压口罩⑦、油池或空气滤清器⑧等部份组成，此外，还可根据现场条件选用“附贮气瓶”。现依次将几个主要部件的技术特征和性能叙述如下：

1、引风除尘器，作为本装置的气源，又起到初级过滤的作用，也部分产生初级压缩的功能，它的安装位置是在机动车驾驶室的顶部。其结构见附图2，是由导流罩⑨、喇叭口⑩和旋流罐（11）等基本部分组成。导流罩位于喇叭口正前方，可开启，如本图中虚线所示，也可关闭。开启时驱使车行中迎面而来的气流直灌喇叭口。关闭时能挡住喇叭口的正面来风，但不妨碍喇叭口从两侧方缝隙中进气。现将本装置的功能阐述如下：

（1）初级过滤：当导流罩关闭时，喇叭口从罩侧缝隙中借打气泵进气口传来的负压，吸入车顶上方较少污染的空气（比车后部或底部少尘土，也比在引擎罩里少油蒸气）。因喇叭口断面甚大，初吸入的空气流速较小又沿着喇叭内管朝斜上方流动，所挟带的尘粒也较少，气流至喇叭尾端，因流通截面大大缩小，流速大增并从切线方向进入园桶状的旋流罐，气流中所含质量较大的尘粒因受离心力和重力的作用，沿罐壁落入漏斗（其底部有螺盖，用来清除积尘）。而质量较轻的空气流则折入中央竖管上升后再流往打气泵。

当导流罩开启时，正面灌入喇叭口的气流，也经过旋流罐折出所挟带的大部分尘粒。

（2）初级压缩：当导流罩开启时，车行中迎面而来的气流，在导流罩作用下集束直灌喇叭口，借动能转化为势能的原理，驱使进入的高速气流，受到喇叭体不断缩小截面的管壁阻尼，增大其密度和压力。即完成了“初级压缩”，并经旋流罐的过滤后才进入打气泵。这样就使打气泵的工作，变成了“二级压缩”，自然也就增大了压缩的功率，提供较多的压缩空气。这在机动车作长距离下坡行驶频繁刹车需耗用大量压缩空气时或在污染严重的长隧道作业的出渣翻斗车出洞后需迅速为贮气瓶补充新鲜的压缩空气供驾驶员呼吸用时，或行驶在高原缺氧地区，其功效更加显著。

这经初级压缩的空气，也可直接经空气净化器图1⑥，供给驾驶员呼吸用。

（3）为汽车引擎的进气增压：增大汽车发动机汽缸进气的空气密度和压力，是提高引擎功率的重要途径。在平地或上坡行驶的汽车，也可利用本器经过上述的初级压缩后的气流，为引擎的进气增压，具体方法是从旋流罐顶部的出口处，另接出一根导管，引入引擎的油池或空气滤清器的上罩内，并在旋流罐引向打气泵的导管上安设一个闸阀，就可控制气流的流量和主要流向。

利用本器为汽车引擎增压的另一个因素是，自车顶上方引入的空气，本来就比从引擎罩内吸入的空气温度低密度大相对进氧量也多些。

2、打气泵和贮气瓶，在本呼吸装置中的作用，是当机动车慢速行驶或定点作业时，供给压缩空气。

在多数机动车上没有打气泵和贮气瓶，主要用作车体制动用，慢速行驶或定点作业时，刹车耗气供给不成问题，可兼满足驾驶员呼吸用气。因此只需对原车上的打气泵和贮气瓶稍加修改，即可利用。需将原打气泵进气口的过滤件去掉，引出一根导管与引风除尘器相通连，另外，在贮气瓶上加一个出气咀，用导管另与过滤调压器相通连即可。