CN115636065A - 一种有自助呼吸功能与自扶正功能的封闭保暖救生服 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有自助呼吸功能与自扶正功能的封闭保暖救生服，包括穿戴在身上的封闭保暖服，佩戴在头上的双层壳体头盔，在双层壳体头盔内的两侧贯穿中间箱体分别安装有一套水气分离装置，将进入水气分离装置内的水和气体分离开来，其中水从头盔外壳体下端的排水口排出，气体进入中间箱体内供佩戴者呼吸用。穿戴在封闭保暖救生服内胸背部置有有泡沫浮块，穿戴脚部的靴鞋内置有配重铁鞋垫，增加脚下重量，使得封闭保暖救生服中泡沫浮块上浮的浮力远大于配重鞋垫带来的下坠力，将人体在水面的躺平或倾斜等状态改变调正为人体垂直于水面的状态，且头部在水面之上，具有“水面不倒翁”的功效，实现了单人封闭保暖救生服具备人体自扶正的功能。
Description
技术领域
本发明属于单人水面救生服技术领域，具体涉及一种有自助呼吸功能与自扶正功能的封闭保暖救生服。
背景技术
当前，随着科学技术的发展，人类逐步走向海洋，航运、渔民、近海养殖、海洋工程、离岸飞行等逐年赠多。可是大江、大海环境中不确定的极端天气以及地震海啸等灾害，给人类造成的海难事故时有发生。经常有落水者遇难的报道。
当今装备和使用的单人水面救生服，其性能和结构远不能达到适应落水者抵抗风浪的需求，有好多落水者抵抗不了低温冷水和狂风巨浪而遇险。大风浪里使落水者翻滚倒扣、呛灌上几口水就朦蹬昏迷了，落水后要得到生存极其艰难。现在多数湿式水面救生服面部及口鼻是裸露开放的。落水者在水面的浮力构造大都是没有重心的躺平状态。一旦落水者遭遇风浪翻滚倒扣和呛灌，面罩可能也难以较长时间抵抗狂风巨浪，自带氧气瓶的也用不了几时。而且外接供气箱在波涛翻滚和摇摆情况下会发生倾翻。这些设备的功能单一、简易，难以保障落水者遇到低温冷水和大风大浪时能够安全脱险。
发明内容
基于上述问题，本发明的目的是提供一种有自助呼吸功能与自扶正功能的封闭保暖救生服，包括实现自助呼吸功能的双层壳体头盔，双层壳体头盔中安装有水气分离装置，当落水者在水面极端风浪工况下，无论是遇到水面、波浪中部、波浪上顶部各层面迎面而来的浪涌浪花，扑到人脸上进入到头部佩戴的双层壳体头盔时，通过设计的水气分离装置能自动将水中的空气分离出来，并将水排出，分离出的空气可供使用者呼吸用。
再者本发明还提供一种用于增加脚下重量的配重铁鞋垫，将配重铁鞋垫内置在靴鞋中，在封闭保暖救生服的胸部、背部及衣袖内置有泡沫浮块，使得泡沫浮块上浮的浮力远大于配重鞋垫带来的下沉坠力，配重鞋垫下沉坠力与泡沫浮块上升的浮力相互力矩作用使人体重心稳定垂直于水面的漂浮状态，且头部肩部漂浮在水面之上，即使人体发生大幅倾斜与翻滚倒扣时，其力矩作用也会使人体尽快自动调整扶正。自扶正功能就是将人体在水面的躺平或倾斜等状态改变调正为人体垂直于水面的状态，俗称：水面不倒翁。
为实现上述目的，本发明提供的一种有自助呼吸功能与自扶正功能的封闭保暖救生服，包括：穿戴在身上的连体式封闭保暖救生服，在封闭保暖救生服的胸部、背部及衣袖内置有泡沫浮块，穿戴在脚上的靴鞋中内置有配重铁鞋垫，穿戴在头上的双层壳体头盔，双层壳体头盔通过头盔外壳体和头盔内壳体形成密封的中间箱体结构，在双层壳体头盔的两侧贯穿中间箱体分别安装有一套水气分离装置，将进入水气分离装置内的水和气体分离开来，其中水从头盔外壳体下端的排水口排出，气体进入中间箱体内供佩戴者呼吸用。
优选地，所述水气分离装置为立式管状体构造，包括水气分离管、进气管、进气伸缩管、进气孔网罩、输气管、止水阀空芯活塞体、活塞体升降限位、止水阀气孔、楔型单向排水阀；水气分离管内置在双层壳体头盔的中间箱体内，水气分离管的下端口从头盔外壳体的下端排水口穿出后连接楔型单向排水阀，楔型单向排水阀密封安装在头盔外壳体下端的排水口处，头盔外壳体下部设置有箱体单向排水阀用于排出箱体内的积水；进气管、进气伸缩管分别贯通连接在水气分离管的上端口，进气管的上端伸出头盔外壳体，进气伸缩管的底端套接在进气管的上端口内，进气伸缩管的顶端折弯后开口向下，进气孔网罩安装在顶端开口上，输气管位于双层壳体头盔的中间箱体内的上部，输气管的顶端折弯形成水平开口，输气管的竖直管路内安装有止水阀空芯活塞体，止水阀气孔设置在输气管竖直管路的内壁上端，位于止水阀空芯活塞体底部的活塞体升降限位固定在靠近输气管的内壁下端。
优选地，所述头盔内壳体的上端设置有面罩上部进气管，面罩上部进气管位于箱体内部不穿出头盔外壳体，头盔内壳体的前端安装有透明面罩，透明面罩上设置有硅胶贴脸，硅胶贴脸上设置有两个硅胶进气阀，依附头盔外壳体后部置有调解箱体内空气压差的可伸缩的调气硅胶气囊，可伸缩的调气硅胶气囊连接贯穿头盔外壳体上下各置有一个气囊进出气孔，头盔内壳体与透明面罩为一整体结构。
优选地，所述透明面罩的前下端设置有面罩前下端排气阀，透明面罩的前部开设有面罩前端气孔，排气阀旋钮通过螺纹连接在面罩前端气孔内，排气阀旋钮内置有排气阀，排气阀旋钮周边置有篓空排气孔，通过排气阀旋钮向外排气，外部风浪条件缓和时，也可拧下排气阀旋钮，用吸管吸食生命营养液，以增强体能，维持生命，拧下排气阀旋钮，敞开面罩前端气孔直接对外呼吸或可外接输气管。
优选地，头盔外壳体置有颈部外卡槽，头盔内壳体置有颈部内卡槽，颈部外卡槽与颈部内卡槽在封闭保暖救生服的颈脖部通过连接紧固卡箍紧固连接，头盔外壳体置有面罩外卡槽，头盔内壳体置有面罩内卡槽，面罩外卡槽与面罩内卡槽在面罩外部用连接紧固卡箍连接，封闭保暖救生服前胸部置有水密拉链便于穿脱，在水密拉链内置有防水衬布。
优选地，所述泡沫浮块的形状为人体的马甲式流线型，泡沫浮块为采用聚乙稀泡沫材料；所述头盔外壳体为圆球型或圆筒型；所述头盔外壳体为全盔式或半盔式。
所述配重铁鞋垫所用材料为铁或铅；所述头盔外壳体、头盔内壳体及水气分离装置所用材料为工程塑料或碳纤维或硅胶或铝合金。
本发明的有益效果是：
本发明提出了一种有自助呼吸功能与自扶正功能的封闭保暖救生服，其中双层壳体头盔上设置有水气分离装置，进入到头盔中的水气混合物在水气分离装置中形成直落式的分离，水从下端的单向排水阀排出，分离后的空气再进入头盔内外层壳中间的箱体上部，形成第二次直落式水气分离，分离后的空气进入透明面罩内供呼吸，第二次分离出的水经箱体下部的硅胶单向排水阀排出，头盔内外层壳中间组成的箱体具有储气的功能，头盔外层壳体后部置有调解箱体内气压差的可伸缩调气硅胶气囊一个，可伸缩调气硅胶气囊连接贯穿头盔外层壳体置有上下各一个进出气孔，实现了自动从波涛翻滚的浪花中的水气混合物提取和分离出空气供呼吸之用的效果。再者，通过在封闭保暖救生服的靴鞋内置有配重铁鞋垫，在封闭保暖救生服的胸部、背部及衣袖内置泡沫浮块，实现了上升浮力远大于下沉的坠力的效果，配重铁鞋垫下沉坠力与泡沫浮块上升的浮力相互力矩作用使人体重心稳定垂直于水面的漂浮状态，且头部肩部漂浮在水面之上，即使人体发生大幅倾斜与翻滚倒扣时，其力矩作用也会使人体尽快自动调整扶正，俗称“水面不倒翁”；这种使人体自扶正功能也支撑了头部佩戴的双层壳体头盔的自助呼吸功能。本发明填补了单人封闭保暖救生服人体自扶正功能，满足了人体抗拒大风大浪时对自助呼吸功能的需求，彻底的扭转了落水者挣扎在大风浪里翻滚倒扣的被动局面，即使遭遇了波涛汹涌的开花浪，落水者也有生存的机会，这使得单人水面封闭保暖救生服在抗风浪和自助呼吸功能方面产生了巨大突破。
附图说明
图1为本发明中一种有自助呼吸功能与自扶正功能的封闭保暖救生服结构示意图。
图2为本发明中的头盔外壳体示意图。
图3为本发明中的头盔内壳体与透明面罩及附属零件示意图。
图4为本发明中的活塞式水气分离装置闭合状态结构图。
图5为本发明中的活塞式水气分离装置开启状态结构图。
图6为本发明中的泡沫浮块、配重铁鞋垫的零件示意图。
图中，1、头盔外壳体，2、水气分离装置，3、头盔内壳体，4、透明面罩，5、颈部外卡槽，6、泡沫浮块，7、水密拉链，8、封闭保暖救生服，9、手套，10、靴鞋，11、配重铁鞋垫，12、进气孔网罩，13、进气伸缩管，14、进气管，15、面罩外卡槽，16、楔型单向排水阀，17、箱体单向排水阀，18、连接紧固卡箍，19、调气硅胶气囊，20、面罩内卡槽，21、面罩上部进气管，23、硅胶贴脸，24、面罩前端气孔，26、排气阀旋钮，27、面罩前下端排气阀，28、硅胶进气阀，30、颈部内卡槽，31、气囊进出气孔，32、输气管，33、止水阀空芯活塞体，35、活塞体升降限位，36、水气分离管，37、止水阀气孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施实例对发明做进一步说明。
如图1～6所示，本发明提供一种有自助呼吸功能与自扶正功能的封闭保暖救生服，包括穿戴在身上的连体封闭保暖救生服8，在封闭保暖救生服8的胸部、背部及衣袖内置有泡沫浮块6，穿戴在脚上的靴鞋10中内置有配重铁鞋垫11，套在手上的手套9，穿戴在头上的双层壳体头盔，双层壳体头盔通过头盔外壳体1和头盔内层壳体3形成密封的中间箱体结构，在双层壳体头盔的两侧贯穿中间箱体分别安装有一套水气分离装置2，将进入水气分离装置2内的水和气体分离开来，其中水从头盔外壳体1下端的排水口排出，气体进入中间箱体内供佩戴者呼吸用。
如图2、4、5所示，所述水气分离装置2为立式管状体构造，包括水气分离管36、进气管14、进气伸缩管13、进气孔网罩12、输气管32、止水阀空芯活塞体33、活塞体升降限位35、止水阀气孔37、楔型单向排水阀16；腔体结构的水气分离管36内置在双层壳体头盔的中间箱体内，水气分离管36的下端口从头盔外壳体1的下端穿出后连接楔型单向排水阀16，楔型单向排水阀16密封安装在头盔外壳体1下端的排水口处，头盔外壳体1下部设置有箱体单向排水阀17用于排出箱体内的积水；进气管14、进气伸缩管13分别贯通连接在水气分离管36的上端口，进气管14的上端伸出头盔外壳体1，进气伸缩管13的底端套接在进气管14的上端口内，进气伸缩管13的顶端折弯后开口向下，进气孔网罩12安装在顶端开口上，输气管32位于双层壳体头盔的中间箱体内的上部，输气管32的顶端折弯形成水平开口，输气管32的竖直管路内安装有止水阀空芯活塞体33，止水阀气孔37设置在输气管竖直管路的内壁上端，位于止水阀空芯活塞体33底部的活塞体升降限位35固定在靠近输气管32的内壁下端。本实施例中止水阀空芯活塞体33为圆管状。楔型单向排水阀16的材料为硅胶。
为了维持较长时间的呼吸功能，本实施例在双层壳体头盔的左右两侧对称各设置水气一套水气分离装置2，实际应用时如果所处环境风浪不是很大情况下，可以在某一侧设置一套水气分离装置2即可够用。
本发明提供的水气分离装置2的进气孔是敞开开放式的，即灌水式进气孔。本发明将止水阀空芯活塞体33设置在了输气管32中，而现有技术中通常将止水阀安装在进气孔处用于限制水进入管道。受到风浪的冲击，空气夹着水可以同时灌入进气伸缩管13，进入到水气分离管36后进行直落式水气分离，由于楔型单向排水阀16、箱体单向排水阀17的排水孔径大于进气伸缩管13的进水孔径，分离后的水能快速向外排出。即使大风浪里的浪涌，浪花同时灌入进气伸缩管13大部分的都是水，只是含有少量的空气的情况下，在两套水气分离装置2的直落式分离的作用下，也有一些空气被分离出来供呼吸之用。况且相临两个波浪之间的时间段也有空气可被吸入，本发明提供的水气分离装置2的上部置有的进气伸缩管13，调高进气孔的高度时，能够呼吸到浪头浪尖顶层面的空气，可以摆脱一部份涌浪，浪花对进气孔的呛灌，提高进入的水气混合物中的空气的比例。经在两套水气分离装置12的交替分离作用，分离后的空气进入箱体上部在进行第二次的直落式的水气分离，后将空气输入透明面罩4内供呼吸使用。所述水气分离装置2其结构设计简单，两次的水气直落式分离，排水迅速快捷，将呛灌进入的水气混合物分离提取出可供呼吸的空气，免受呛水的危害。解决了落水者的呼吸需求，增强了抵抗和规避较大风浪的生存能力，延长了落水者等待救援的时间。
使用者佩戴本发明提供的双层壳体头盔可正常呼吸水面上的空气，也可呼吸到经提取分离出狂风巨浪里浪涌及浪花里混夹的空气。由于进气孔是敞开开放的，又能及时的呼进前后两次波浪之间的空气。加高进气伸缩管13又能呼吸到浪头浪尖层面的空气。这些不同层面的空气可交替不间断的提供给落水者呼吸使用。因此，落水者能在狂风巨浪的多个层面浪涌浪花里得到正常呼吸。
如图2所示，所述头盔内层壳体3的上端设置有面罩上部进气管21，面罩上部进气管21位于箱体内部不穿出头盔外壳体1，头盔内层壳体3的前端安装有透明面罩4，透明面罩4上设置有硅胶贴脸23，硅胶贴脸23上设置有两个硅胶进气阀28，依附头盔外壳体1后部置有调解箱体内空气压差的可伸缩的调气硅胶气囊19，可伸缩的调气硅胶气囊19连接贯穿头盔外壳体1上下各置有一个气囊进出气孔31，头盔内壳体3与透明面罩4为一整体结构；所述透明面罩4的前下端设置有面罩前下端排气阀27，透明面罩4的前部开设有面罩前端排气孔24，排气阀旋钮26通过螺纹连接在面罩前端气孔24内，排气阀旋钮26内置有排气阀，排气阀旋钮26周边置有篓空排气孔，通过排气阀旋钮26向外排气。
漂浮在水面的落水者超过3至4小时候以后，体力消耗极大。当外部风浪条件缓和时，在面罩前部设置有可拆卸的面罩前端气孔24，可拧下相连接的排气阀旋钮26，吸管通过面罩前端气孔24，可吸食生命营养液、葡萄糖等液态食物，以增强体能，维持生命。
如图3所示，头盔外壳体1置有颈部外卡槽5，与头盔内壳体3置有颈部内卡槽30，颈部外卡槽5与颈部内卡槽30在封闭保暖救生服8的颈脖部通过连接紧固卡箍18紧固连接，头盔外壳体1置有面罩外卡槽15，头盔内壳体3置有面罩内卡槽20，面罩外卡槽15与面罩内卡槽20在面罩外部用连接紧固卡箍18连接，封闭保暖救生服8前胸部置有水密拉链7便于穿脱，在水密拉链7内置有防水衬布。本发明中的救生服为连体式封闭保暖救生服。
优选地，所述泡沫浮块6的形状为人体的马甲式流线型，泡沫浮块6为采用聚乙稀泡沫、EPE珍珠棉等轻质浮块材料；所述头盔外壳体1为圆球型、圆筒型、太空头盔型、倒水桶型等；所述头盔外壳体1为全盔式或半盔式。半盔式由于结构简易、重量更轻，比较适用于近海离岸飞行员的应急避险之用。
所述配重铁鞋垫11所用材料为铁或铅等比重大的材料；所述头盔外壳体1、头盔内壳体3及水气分离装置2所用材料为工程塑料、碳纤维、硅胶、铝合金等，但不限于这些材料。
封闭保暖救生服8采用防水防护的面料，内置有保温、保暖材料。在封闭保暖救生服8的胸部背部及衣袖内置有马甲(带袖)型泡沫浮块6，泡沫浮块6的上升浮力大于：配重铁鞋垫11重量需求的浮力、双层壳体头盔重量需求的浮力以及救生服标准要求的浮力三者之和，即上升浮力远大于下沉的坠力，配重铁鞋垫11下沉坠力与泡沫浮块6上升的浮力相互力矩作用使人体垂直于水面的漂浮状态，且颈肩部与头部漂浮在水面之上。产生的自扶正功能保障头部佩戴的双层壳体头盔的自助呼吸功能正常发辉。即便是遭遇到了风浪，落水者摇摆于水面歪歪斜斜，所受重心力矩也能较快扶正，重心稳定，达到人体垂直漂浮于水面的状态。受自扶正功能的支撑，双层壳体头盔的自助呼吸功能得以实现，落水者在水面上可随波浪的高低而自由起浮。俗称：水面不倒翁。
多起海难落水获救者指出，低温与风浪是最大的遇险因素。当浪高2.50米以上，风力超过7级时，浪头顶部就涌有浪花出现，可能会遭遇波涛汹涌的开花浪，这时落水者的生存极其艰难，因为人体与水的比重相仿，显均衡状态没有重心。所以在大风浪里，落水者翻滚倒扣呛灌的状态在所难免。本发明专利在封闭保暖救生服的胸背部衣袖部置有泡沫浮块6，靴鞋内置有配重铁鞋垫11，打破了和扭转了人体在水面的这种比重均衡状态，形成了身轻脚重状态下的力矩效应，重心稳定。形成了人体能够垂直漂浮于水面的状态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种有自助呼吸功能与自扶正功能的封闭保暖救生服，其特征在于，包括：穿戴在身上的连体封闭保暖救生服，在封闭保暖救生服的胸部、背部及衣袖内置有泡沫浮块，穿戴在脚上的靴鞋中内置有配重铁鞋垫，穿戴在头上的双层壳体头盔，双层壳体头盔通过头盔外壳体和头盔内壳体形成密封的中间箱体结构，在双层壳体头盔的两侧贯穿中间箱体分别安装有一套水气分离装置，将进入水气分离装置内的水和气体分离开来，其中水从头盔外壳体下端的排水口排出，气体进入中间箱体内供佩戴者呼吸用。
2.根据权利要求1所述的一种有自助呼吸功能与自扶正功能的封闭保暖救生服，其特征在于，所述水气分离装置为立式管状体构造，包括水气分离管、进气管、进气伸缩管、进气孔网罩、输气管、止水阀空芯活塞体、活塞体升降限位、止水阀气孔、楔型单向排水阀；水气分离管内置在双层壳体头盔的中间箱体内，水气分离管的下端口从头盔外壳体的下端排水口穿出后连接楔型单向排水阀，楔型单向排水阀密封安装在头盔外壳体下端的排水口处，头盔外壳体下部设置有箱体单向排水阀用于排出箱体内的积水；进气管、进气伸缩管分别贯通连接在水气分离管的上端口，进气管的上端伸出头盔外壳体，进气伸缩管的底端套接在进气管的上端口内，进气伸缩管的顶端折弯后开口向下，进气孔网罩安装在顶端开口上，输气管位于双层壳体头盔的中间箱体内的上部，输气管的顶端折弯形成水平开口，输气管的竖直管路内安装有止水阀空芯活塞体，止水阀气孔设置在输气管竖直管路的内壁上端，位于止水阀空芯活塞体底部的活塞体升降限位固定在靠近输气管的内壁下端。
3.根据权利要求1所述的一种有自助呼吸功能与自扶正功能的封闭保暖救生服，其特征在于，所述头盔内壳体的上端设置有面罩上部进气管，面罩上部进气管位于箱体内部不穿出头盔外壳体，头盔内壳体的前端安装有透明面罩，透明面罩上设置有硅胶贴脸，硅胶贴脸上设置有两个硅胶进气阀，依附头盔外壳体后部置有调解箱体内空气压差的可伸缩的调气硅胶气囊，可伸缩的调气硅胶气囊连接贯穿头盔外壳体上下各置有一个气囊进出气孔，头盔内壳体与透明面罩为一整体结构。
4.根据权利要求3所述的一种有自助呼吸功能与自扶正功能的封闭保暖救生服，其特征在于，所述透明面罩的前下端设置有面罩前下端排气阀，透明面罩的前部开设有面罩前端气孔，排气阀旋钮通过螺纹连接在面罩前端气孔内，排气阀旋钮内置有排气阀，排气阀旋钮周边置有篓空排气孔，通过排气阀旋钮向外排气，外部风浪条件缓和时，也可拧下排气阀旋钮，用吸管吸食生命营养液，以增强体能，维持生命，拧下排气阀旋钮，敞开面罩前端气孔直接对外呼吸或可外接输气管。
5.根据权利要求1所述的一种有自助呼吸功能与自扶正功能的封闭保暖救生服，其特征在于，头盔外壳体置有颈部外卡槽，头盔内壳体置有颈部内卡槽，颈部外卡槽与颈部内卡槽在封闭保暖救生服的颈脖部通过连接紧固卡箍紧固连接，头盔外壳体置有面罩外卡槽，头盔内壳体置有面罩内卡槽，面罩外卡槽与面罩内卡槽在面罩外部用连接紧固卡箍连接，封闭保暖救生服前胸部置有水密拉链便于穿脱，在水密拉链内置有防水衬布。
6.根据权利要求1所述的一种有自助呼吸功能与自扶正功能的封闭保暖救生服，其特征在于，所述泡沫浮块的形状为人体的马甲式流线型，泡沫浮块为采用聚乙稀泡沫或珍珠棉材料；所述头盔外壳体为圆球型或圆筒型；所述头盔外壳体为全盔式或半盔式。
7.根据权利要求1所述的一种有自助呼吸功能与自扶正功能的封闭保暖救生服，其特征在于，所述配重铁鞋垫所用材料为铁或铅；所述头盔外壳体、头盔内壳体及水气分离装置所用材料为碳纤维、工程塑料、硅胶、铝合金。
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