专利名称：一种用于缺氧环境中自动补氧装置的制作方法
技术领域：
本发明及一种用于缺氧环境中自动补氧装置，具体说涉及一种可供矿山井下坑道发生阻断性塌方时受困人员使用的自动补氧装置。
背景技术：
仅煤矿而言，中国拥有世界上最大的煤矿工业，每年出口的煤炭约占世界生产量的20-30％。但是，中国每年的矿难死亡人数却占到世界总数的80％以上。据统计，中国每生产一百吨煤，就会有3个矿工因矿难死亡，这样的几率，几乎是美国的100倍。
矿难何以频发，除了粗放式高能耗经济发展模式等因素外，矿工缺乏足够的自救能力和自救手段是主要原因之一。塌方性矿难发生后，位于地表深处的坑道将被塌方物封闭，与外界完全隔断，随着时间的推移，坑道中氧气将不断减少直至完全缺氧，在有效的救援工作没有发挥作用时，能够有效维系矿工生命的关键是水和氧气。而坑道中自然渗出水可解决受困者适量补水问题，但氧气无法自然产生。此时，坑道中若备有自救的氧气源，氧气就可以及时得到补充，这样就可以避免中毒或缺氧导致的死亡。因此，矿井的救生补氧就显得十分必要了。
要在坑道中配置自救的氧气源，一种为外带式，一种为现场制备式。由于氧气具有助燃性，一旦矿井中的发生火灾或意外爆炸，外带式的氧气将加剧火势的蔓延，因此是不可取的。配置自救的氧气源，只能采取现场制备的方式。
发明内容
本发明的目的就是提供一种矿难发生时受困缺氧矿工能够以快速、简单的方式，现场制备氧气的救生供氧装置——自动补氧装置。通过自动补氧装置的使用，被围困的矿工能够及时得到适量的氧气补充，延续生命，等待救援，避免窒息缺氧死亡。
为实现本发明的目的采用的技术方案如下本发明所述的自动补氧装置，其特征在于自动补氧装置主要包括电解用电源、电解槽、蓄水槽、气体输出管四部分，其中蓄水槽和电解槽位于同一槽体内，中间由一隔板将槽体分割为蓄水槽和电解槽，蓄水槽在上，电解槽在下。
所述的电解用电源为蓄电池直流电源，电压为3-12V，电流20毫安，其正极通过导线与电解槽的阳极相连、负极电解槽的阴极相连。
所述的电解槽为槽形结构，用高分子材料制成，前述的隔板即为其顶盖，是可活动的带有密封条的隔板，隔板上分别有相应的孔洞，使其的下底面能够方便安装上碳阳极电极、碳阴极电极、多孔性隔膜、氧气输出管、氢气输出管。氢气输出管、氧气输出管穿过蓄水槽伸出装置外，并分别外接橡胶输气软管，生成的氧气供使用人吸用。
所述的蓄水槽位于电解槽的正上方，用来贮存供电解用的水，水中可加入少量的低浓度的电解质，如NaOH或KOH，其浓度在1.0～2.5M之间，以增加其导电性。蓄水槽槽底即是前述的槽体隔板，中央设有圆形导流孔，与电解槽相通，未启动电解时有一带有拉杆的塞子将其密封，使蓄水槽中的水无法流入电解槽中，需要电解时仅需拉起拉杆，蓄水槽中的水就自动流入电解槽中，此时，电解液(水)、电极、导线和蓄电池形成电解电路的回路，电解槽开始工作，带有拉杆的塞子实际上充当启动电解开关的作用。
所述的氧气输出管包括硬质管和软质管部分，硬质管位于蓄水槽内，软质管为外接橡胶输气软管，一端与硬质管相连，另一端设有海绵头，能塞进吸氧者鼻孔。
本发明直接使用蓄电池为电解水电源，避免用220V电源的不方便性及不安全性以及用碱性电解质的加入来控制电解的发生，富有创新性。本发明的结构简单、装置大小可控、适合于工业化生产。该装置可应用于地下矿井的矿工自救时供氧，同时也适用于医院、家居、高原缺氧地区，以改善居室的空气质量。
附图及
图1是本发明所述的自动补氧装置纵向剖面图。
图2是本发明中槽体隔板图1-A的底面仰视图。
图3是本发明中槽体隔板图1-A的侧视图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1中，1是输氧软管，可方便使用者吸氧时使用；2是救生供氧装置上盖板，以密封的方式与箱体紧密结合，可有效防止水分的蒸发；3是导线管，其间有供电导线，导线管的设置，可有效保护电源线；4是装置内硬质氧气管，5是蓄水槽，其底板是活动的，一旦装入槽中，就可将蓄水槽槽体分为电解槽和蓄水槽；蓄水槽是用来贮存供电解的水，期间可加入少量低浓度的的电解质，如NaOH或KOH，以增加其导电性；6是电解槽的盖板中央圆形导流孔，左右对称各一，在不封闭的状态下，蓄水槽内的水体能自动流入电解槽；7是自动补氧装置的壳体；8是碳阳极棒，9是进入电解槽的电解液，10是隔膜，能保证生成的氢气和氧气隔离，防止两种气体的混合，避免发生混合气体爆炸，保证安全性；11是槽内氢气室；12是廉价耐用又耐腐蚀的碳阴极棒，13是直流蓄电池，其电压按3-12V、电流20毫安设置，保证电解槽正常工作；14是蓄电池的阳极接线柱，15是输氢软质管，16是与塞子相连的塞子拉杆，通过拉杆可拉起塞子，蓄水槽中的水就能自动流入电解槽。
权利要求
1.一种用于缺氧环境中自动补氧装置，其特征在于该装置包括电解用电源、电解槽、蓄水槽、气体输出管部分，其中蓄水槽和电解槽位于同一槽体内，中间由一隔板分割为上下两个槽体，蓄水槽在上，电解槽在下。
2.根据权利要求1所述的自动补氧装置，其特征是电解用电源为蓄电池直流电源。
3.根据权利要求1所述的自动补氧装置，其特征是所述的电解槽为密闭的体系，电解槽系统内含碳阳极电极、碳阴极电极、多孔性隔膜、氧气输出管、氢气输出管。
4.根据权利要求1所述的自动补氧装置，其特征是所述的电解蓄水槽的槽底隔板，中央设有圆形导流孔，与电解槽相通，并有一带有拉杆的塞子将其密封。
5.根据权利要求1所述的自动补氧装置，其特征是所述的氧气输出管包括硬质管和软质管部分。
全文摘要
本发明涉及一种可供矿山井下坑道发生阻断性塌方时受困人员使用的救生补氧箱。主要包括电解用电源、电解槽、蓄水槽、气体输出管。电源为蓄电池直流电源，其正负极通过导线分别与电解槽的阳阴电极相连。电解槽为槽形结构，其顶盖为一活动的带有密封条的盖板，盖板的下底面安装有阳极、阴极、带有拉杆的塞子、氧气出气管、氢气出气管以及多孔性隔膜。蓄水槽位于电解槽的正上方，蓄水槽槽底即是电解槽的盖板，用来贮存供电解用的水，本发明结构简单、供氧箱大小可控、适合于工业化生产。该装置可应用于地下矿井的矿工自救时供氧，同时也适用于医院、家居、高原缺氧地区，以改善居室的空气质量。
文档编号A62B11/00GK101088576SQ20061016685
公开日2007年12月19日 申请日期2006年12月5日 优先权日2006年12月5日
发明者陈登龙, 吳钦缘, 李孝先, 张锦锋, 王志强, 丁作栋, 陈志敏 申请人:福建师范大学