專利名稱：一種救生艙內(nèi)的呼吸循環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種救生艙內(nèi)的呼吸循環(huán)裝置技術(shù)領(lǐng)域一種救生艙內(nèi)的呼吸循環(huán)裝置屬于井工技術(shù)領(lǐng)域，特別適用于井工施工過程中，發(fā)生透水災(zāi)害、火災(zāi)、瓦斯煤層爆炸以及煤與瓦斯突出時(shí)，各種有毒有害氣體出現(xiàn)時(shí)，或地面水災(zāi)、火災(zāi)、地震、海嘯以及其它各種自然災(zāi)害時(shí)，用于防災(zāi)、避災(zāi)、抗災(zāi)的專用密封空間內(nèi)呼吸循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通過國內(nèi)外全面檢索，以及軍工企業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)為民用技術(shù)的查詢，目前密封空間內(nèi)呼吸循環(huán)系統(tǒng)都比較簡(jiǎn)易，一般煤礦井下使用地面壓風(fēng)，將空氣壓縮后輸送到救生艙內(nèi)，救生艙的另一端設(shè)置有出氣孔的減壓閥，以防救生艙內(nèi)氣體壓力過高；另一種將高壓氧氣瓶直接放置到救生艙內(nèi)，需要使用時(shí)直接打開釋放使用，往往會(huì)因使用不當(dāng)引起艙內(nèi)氧氣超量釋放，使限量的氧氣有效使用率降低。還有一種是呼出的二氧化碳經(jīng)過吸收過濾，但由于過濾能力和方法過于簡(jiǎn)單，無法有效全面大量吸收艙內(nèi)人員所呼出的二氧化碳， 以及藥品吸收二氧化碳和空氣中的水份時(shí)放出的熱量又無法及時(shí)散熱，使艙內(nèi)環(huán)境惡化， 出現(xiàn)艙內(nèi)高溫、高濕，除二氧化碳超標(biāo)外，各種有毒有害氣體和人體排出的熱量大量積聚， 造成無法排出艙外，在這種情況下，特別會(huì)造成氧氣的過量使用，嚴(yán)重威脅救生艙內(nèi)避險(xiǎn)人員生命安全，為此，我們發(fā)明了一種救生艙內(nèi)的呼吸循環(huán)裝置。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)上述存在的問題，根據(jù)目前國內(nèi)外救生艙的不同特點(diǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種救生艙內(nèi)的呼吸循環(huán)裝置，其不僅能滿足整個(gè)救生艙避險(xiǎn)人員的呼吸生存，更主要的是整個(gè)救生艙除能吸收有毒有害氣體外，還增設(shè)了每個(gè)個(gè)體避險(xiǎn)人員單獨(dú)的呼吸循環(huán)系統(tǒng)，和個(gè)體應(yīng)急手動(dòng)供氧開關(guān)系統(tǒng)，不但減少了氧氣量的使用，更主要提高了有限氧氣定量高效使用，特別是個(gè)體應(yīng)急手動(dòng)供氧開關(guān)系統(tǒng)的使用，更進(jìn)一步一確保了供氧的可靠性、及時(shí)性和安全性，使救生艙內(nèi)有限空間內(nèi)的氧氣濃度以及各種有毒有害氣體的濃度、溫度和濕度均保持在正常范圍內(nèi)，使救生艙內(nèi)的生存環(huán)境更加便捷、更加舒適。一種救生艙內(nèi)的呼吸循環(huán)裝置特征是供氧呼吸系統(tǒng)高壓氧氣瓶的設(shè)置根據(jù)救生艙內(nèi)體積容量，及避災(zāi)人員的數(shù)量確定，每個(gè)高壓氧氣瓶的出口均安裝壓力表減壓閥，減壓閥出口與中壓管相連接，根據(jù)救生艙內(nèi)空間布置情況，高壓氧氣瓶之間用串聯(lián)、并聯(lián)、混合聯(lián)、最終與中壓管相連，所有氧氣瓶的減壓閥均控制在0. 2Mpa以內(nèi)，當(dāng)中壓管的氧氣壓力達(dá)到0. 2Mpa時(shí)，所有氧氣瓶的減壓閥均不再釋放氧氣，自動(dòng)關(guān)閉，當(dāng)中壓管的氧氣壓力低于0. 2Mpa時(shí)，所有氧氣瓶的出口減壓閥自動(dòng)開啟，始終保持中壓管的壓力，保持在0. 2Mpa, 為了保證救生艙內(nèi)氧氣濃度含量達(dá)到生命保障的目的，在中壓管道中安裝了一個(gè)三通，三通的一側(cè)與高壓氧氣瓶出口的中壓管相連，另一側(cè)與個(gè)體供氧主管相連，還有一側(cè)就和救生艙內(nèi)供氧管和救生艙內(nèi)部供氧閥相連，供氧閥的出口在救生艙內(nèi)的最遠(yuǎn)端，救生艙內(nèi)部供氧閥受監(jiān)測(cè)控制，當(dāng)救生艙內(nèi)的氧氣濃度低于18%時(shí)，救生艙內(nèi)部供氧閥會(huì)主動(dòng)開啟并釋放氧氣，當(dāng)救生艙內(nèi)的氧氣濃度超過23%時(shí)，救生艙內(nèi)部供氧閥會(huì)自行關(guān)閉。個(gè)體供氧主管與救生艙內(nèi)所有避災(zāi)人員的個(gè)體應(yīng)急手動(dòng)供氧開關(guān)系統(tǒng)相連接，并通過每個(gè)個(gè)體呼吸口具上單向吸氣閥、吸氣管相連接，供個(gè)人吸氧需要，當(dāng)每個(gè)避災(zāi)人員吸入氧氣并呼出二氧化碳時(shí)，通過呼吸口具上的單向呼氣閥將呼出的氣體通過呼氣管輸入個(gè)體呼氣主管，通過呼氣管送入個(gè)體呼氣主管，通過呼吸主管將呼出的氣體送入呼氣過濾降溫箱，呼出的氣體經(jīng)過過濾降溫后，并在氧氣補(bǔ)給平衡袋的作用下進(jìn)入過濾氣體吸氣主管， 供救生艙避險(xiǎn)人員下次呼吸使用，當(dāng)遇到突發(fā)疾病和呼吸困難時(shí)，每個(gè)避險(xiǎn)人員都可以隨時(shí)按壓個(gè)體應(yīng)急手動(dòng)供氧開關(guān)系統(tǒng)，從而立即補(bǔ)充氧氣恢復(fù)體力。呼氣過濾降溫箱的一側(cè)安裝有救生艙內(nèi)部壓入式氣體循環(huán)泵，在泵上的出口安裝一個(gè)吸濕劑，經(jīng)吸濕劑后安裝一氧化碳吸收劑，經(jīng)一氧化碳吸收劑后，安裝一個(gè)除味劑，經(jīng)除味劑后安裝二氧化碳吸收劑，經(jīng)二氧化碳吸收劑后安裝一個(gè)冷卻裝置，經(jīng)冷卻裝置后安裝有呼氣過濾箱出氣口，呼氣過濾箱出氣口位于救生艙的最遠(yuǎn)端，并靠近救生艙內(nèi)供氧閥出口端，便于高壓純氧出口與過濾降溫箱出來的低氧濃度氣體相混合，以確保救生艙內(nèi)的氧氣濃度維持在21 %的最佳濃度，靠近循環(huán)泵一側(cè)的二氧化碳吸收劑箱體一側(cè)與個(gè)體呼吸主管相連，使個(gè)體呼出的含二氧化碳?xì)怏w直接進(jìn)入二氧化碳吸收劑，便于迅速吸收呼出的二氧化碳，當(dāng)救生艙內(nèi)氣體成份，溫度和濕度超過《煤礦安全規(guī)程》所規(guī)定的指標(biāo)時(shí)，救生艙的循環(huán)泵就會(huì)主動(dòng)開啟，當(dāng)溫度、濕度及氣體成份達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后循環(huán)泵會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，從而調(diào)節(jié)救生艙內(nèi)環(huán)境指標(biāo)，使救生艙內(nèi)的避險(xiǎn)人員感到舒適、安逸，在呼氣過濾降溫箱的兩側(cè)均安裝有單向閥，使救生艙內(nèi)的氣體與每個(gè)避險(xiǎn)人員單獨(dú)呼吸循環(huán)系統(tǒng)，在循環(huán)泵停運(yùn)期間保持相對(duì)的隔離狀態(tài)，便于減少相互影響，從而確保氧氣量不被損耗，各種吸附劑不被浪費(fèi)， 使救生艙舒適、安逸環(huán)境保持更長時(shí)間，為了確保救生艙的壓力不超過人體允許承受的壓力范圍，要求密封的救生艙內(nèi)的氣體壓力不超過0. 15Mpa,當(dāng)達(dá)到0. 15Mpa時(shí)救生艙的安全閥會(huì)自行打開排氣，當(dāng)救生艙內(nèi)氣體壓力低于0. 00015Mpa時(shí)，安全閥會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，而且要確保救生艙內(nèi)的氣壓從0. 15Mpa減少到0. 00015Mpa時(shí)所需的時(shí)間內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生潛涵病和救生艙內(nèi)的避險(xiǎn)人員血液中的氣體成份不超過醫(yī)學(xué)規(guī)定。吸氣過濾降溫箱的降溫是靠最原始的冰塊降溫方法，根據(jù)計(jì)算將艙內(nèi)總?cè)藬?shù)在呼吸時(shí)，經(jīng)吸收二氧化碳藥劑及吸濕劑時(shí)所散發(fā)的熱量，和其艙內(nèi)外火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生的熱量，在其規(guī)定的等待救援期間內(nèi)產(chǎn)生的總熱量所消耗的冰塊，應(yīng)是保溫儲(chǔ)存的冰塊總量的三分之二 (最好是二分之一)，確保所儲(chǔ)存的冰塊足夠降溫使用，同時(shí)冰塊吸熱后所產(chǎn)生的水可供救生艙內(nèi)避險(xiǎn)人員飲用。一種救生艙內(nèi)的呼吸循環(huán)裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、一種救生艙內(nèi)的呼吸循環(huán)裝置整體結(jié)構(gòu)緊湊，占用艙內(nèi)空間體積較小，可增加救援和被救援人員的容納量，并增加了存放物質(zhì)材料的空間。2、增設(shè)了獨(dú)立的個(gè)體供氧系統(tǒng)，特別是個(gè)體應(yīng)急手動(dòng)供氧開關(guān)系統(tǒng)的使用更進(jìn)一步顯示個(gè)體的重要性，更進(jìn)一步確保個(gè)體供氧的可靠性、及時(shí)性、安全性，是對(duì)以往敞開供氧造成氧氣損耗的重大改進(jìn)。3、減少了救生艙整體空間氧含量的無序消耗和浪費(fèi)，特別是救生艙內(nèi)發(fā)生火災(zāi)和其它突發(fā)性事件后，獨(dú)立的個(gè)體供氧系統(tǒng)顯得尤為重要和緊迫。4、呼氣過濾降溫箱將各種有害氣體集中循環(huán)處理，減少了采用分體處理箱所占艙內(nèi)體積和空間，特別減少器件管路連接部分，從而減少了故障率、維修率，確保了救生艙呼吸循環(huán)系統(tǒng)的可靠性、安全性。5、呼氣過濾降溫箱內(nèi)不同用途的吸附劑合理的排列次序，實(shí)現(xiàn)整個(gè)吸附過程的科學(xué)性、可靠性，若排列次序有誤，不但會(huì)造成各吸附劑的提前失效和浪費(fèi)，更易給救生艙內(nèi)的人員造成傷害。[0014]6、呼氣過濾降溫箱，通過正壓壓入循環(huán)泵和吸氣過濾降溫箱前后設(shè)置的同相性單向閥，不但提高了氧氣瓶中的氧氣利用率，而且氧氣補(bǔ)給平衡袋中的氧氣不易散失，同時(shí)救生艙內(nèi)的混合氣體在壓入循環(huán)泵停止工作后，救生艙內(nèi)部和整體的吸氣過濾降溫箱系統(tǒng)相互獨(dú)立、互不干擾。7、經(jīng)呼氣過濾降溫箱使用的冰塊，儲(chǔ)存于保溫隔熱箱中，保溫隔熱箱內(nèi)安裝有熱交換管路、呼出的需要降溫的艙內(nèi)熱氣通過熱交換管被冰塊吸收，同時(shí)冰塊被溶化成液體， 該液體可被艙內(nèi)人員使用。

圖1 一種救生艙內(nèi)的呼吸循環(huán)裝置示意圖。1 高壓氧氣瓶；2、壓力表減壓閥；3、中壓管；4、救生艙內(nèi)部供氧管；5、救生艙內(nèi)部供氧閥；6、個(gè)體供氧主管；7、個(gè)體自動(dòng)供氧管路；8、個(gè)體應(yīng)急手動(dòng)供氧開關(guān)系統(tǒng)；9、呼吸口具；10、吸氣管；11、呼氣管；12、呼氣過濾降溫箱；13、壓入式氣體循環(huán)泵；14、個(gè)體呼氣主管；15、過濾氣體吸氣主管；16、氧氣補(bǔ)給平衡袋。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)以附圖為例說明首先根據(jù)救生艙最多避災(zāi)人數(shù)配置高壓氧氣瓶(1)數(shù)量及存放位置，所有高壓氧氣瓶(1)上均安裝好壓力表減壓閥O)，壓力表減壓閥 (2)與中壓管C3)相連接，中壓管(3)與三通相連接，三通的一端與救生艙內(nèi)部供氧管(4) 相連接，救生艙內(nèi)部供氧管(4)的末端與救生艙內(nèi)部供氧閥( 連接，三通的另一端與個(gè)體供氧主管(6)相連，個(gè)體供氧主管(6)與每個(gè)個(gè)體自動(dòng)供氧管路(7)及每個(gè)個(gè)體應(yīng)急手動(dòng)供氧開關(guān)系統(tǒng)(8)相連接，救生艙內(nèi)每個(gè)人的呼吸口具(9)與每個(gè)人的吸氣管(10)相連接，每個(gè)人的吸氣管(10)另一端與吸氣主管(15)相連接，吸氣主管(15)的另一端與吸氣過濾降溫箱(12)上出氣端相連接，呼吸口具(9)的另一端與每個(gè)個(gè)體呼氣管(11)相連接， 呼氣管(11)的另一端與呼氣過濾降溫箱(12)的入氣側(cè)相連接，呼氣過濾降溫箱(12)的入氣側(cè)與壓入式氣體循環(huán)泵相連接，氧氣補(bǔ)給平衡袋(16)與呼吸過濾降溫箱(1 出氣側(cè)的過濾氣體吸氣主管(1 入口，同一側(cè)的呼氣過濾降溫箱(1 上相連接，要檢查所需冰塊是否保質(zhì)保量放入保溫隔熱箱，保溫隔熱箱內(nèi)的散熱管網(wǎng)是否正常。一種救生艙內(nèi)的呼吸循環(huán)裝置使用前要對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，先將救生艙內(nèi)氧氣濃度探頭與監(jiān)控主機(jī)聯(lián)接好，并調(diào)整救生艙內(nèi)氧濃度低于18%時(shí)監(jiān)控主機(jī)啟動(dòng)救生艙內(nèi)供氧閥(5)向救生艙內(nèi)供給氧氣，當(dāng)救生艙內(nèi)氧濃度高于23%時(shí)，監(jiān)控主機(jī)關(guān)閉救生艙內(nèi)部供氧閥(5)，當(dāng)救生艙內(nèi)溫度超過32°C或濕度超過85%時(shí)監(jiān)控主機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)壓入式氣體循環(huán)泵(1 ，當(dāng)救生艙內(nèi)溫度低于32°C或濕度低于85%時(shí)監(jiān)控主機(jī)自動(dòng)關(guān)閉壓入式氣體循環(huán)泵(13)，當(dāng)救生艙內(nèi)二氧化碳濃度達(dá)到1.5%時(shí)監(jiān)控主機(jī)自動(dòng)開啟壓入式氣體循環(huán)泵(1 ，當(dāng)救生艙內(nèi)二氧化碳濃度低于等于0. 5%時(shí)監(jiān)控主機(jī)自動(dòng)停止壓入式氣體循環(huán)泵 (13)的運(yùn)行。一種救生艙內(nèi)的呼吸循環(huán)裝置使用時(shí)打開高壓氧氣瓶(1)并調(diào)整壓力表減壓閥 (2)到0. 2Mpa，并試驗(yàn)個(gè)體應(yīng)急手動(dòng)供氧開關(guān)系統(tǒng)(8)完好后，就可以佩帶呼吸口具(9)正常使用這種救生艙內(nèi)的呼吸循環(huán)裝置了。一種救生艙內(nèi)的呼吸循環(huán)裝置使用時(shí)，個(gè)體自動(dòng)供氧管路(7)和個(gè)體應(yīng)急手動(dòng)供氧系統(tǒng)(8)公用一趟管道，并與呼吸口具(9)上的單向吸氣閥相連接，呼吸口具(9)上有
5單向吸氣閥和單向呼氣閥，若避險(xiǎn)人員不吸氣，吸氣閥將處于關(guān)閉狀態(tài)，只有吸氣時(shí)，吸氣閥才能打開供氧，因此實(shí)現(xiàn)了定量供氧，若避險(xiǎn)人員不呼吸，呼氣閥將處于關(guān)閉狀態(tài)，只有避險(xiǎn)人員呼氣時(shí)，呼氣閥才能打開，從而實(shí)現(xiàn)了呼出的二氧化碳?xì)怏w直接進(jìn)入呼氣過濾箱 (12)，避免了呼出的二氧化碳?xì)怏w直接進(jìn)入救生艙內(nèi)大氣，確保救生艙內(nèi)大氣少受污染，從而減少了氧氣消耗量。
權(quán)利要求1. 一種救生艙內(nèi)的呼吸循環(huán)裝置，其特征是在救生艙的一側(cè)固定安裝高壓氧氣瓶， 高壓氧氣瓶上安裝有壓力表減壓閥，壓力表減壓閥與中壓管相連接，中壓管與三通相連接， 三通的一端與救生艙內(nèi)部供氧管相連接，救生艙內(nèi)部供氧管的末端與救生艙內(nèi)部供氧閥連接，三通的另一端與個(gè)體供氧主管相連，個(gè)體供氧主管與個(gè)體自動(dòng)供氧管路及個(gè)體應(yīng)急手動(dòng)供氧開關(guān)系統(tǒng)相連接，救生艙內(nèi)個(gè)人的呼吸口具與吸氣管相連接，吸氣管一端與吸氣主管相連接，吸氣主管的另一端與吸氣過濾降溫箱上出氣端相連接，呼吸口具的另一端與個(gè)體呼氣管相連接，呼氣管的另一端與呼氣過濾降溫箱的入氣側(cè)相連接，呼氣過濾降溫箱的入氣側(cè)與壓入式氣體循環(huán)泵相連接，氧氣補(bǔ)給平衡袋與呼吸過濾降溫箱出氣側(cè)的過濾氣體吸氣主管入口相連接，個(gè)體自動(dòng)供氧管路和個(gè)體應(yīng)急手動(dòng)供氧開關(guān)系統(tǒng)公用一趟管道，并與呼吸口具上的單向吸氣閥相連接，呼吸口具上有單向吸氣閥和單向呼氣閥。
專利摘要一種救生艙內(nèi)的呼吸循環(huán)裝置由高壓氧氣瓶、中壓管、救生艙內(nèi)供氧系統(tǒng)和救生艙內(nèi)個(gè)體獨(dú)立供氧系統(tǒng)組成，這樣可最大限度節(jié)約用氧量，延長有限氧氣的使用時(shí)間，同時(shí)依靠呼吸過濾降溫箱的作用，重復(fù)使用救生艙內(nèi)氣體中的有效成份，并通過監(jiān)控系統(tǒng)控制救生艙內(nèi)環(huán)境條件，達(dá)到《煤礦安全規(guī)程》之規(guī)定。
文檔編號(hào)A62B11/00GK202191613SQ201120148299
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
發(fā)明者杜志剛 申請(qǐng)人:杜志剛