一种应急式二氧化碳去除装置及方法与流程

本发明属于密闭避难场所空气中二氧化碳去除技术领域，尤其涉及一种应急式二氧化碳去除装置及方法。

背景技术：

二氧化碳去除装置的作用是降低密闭空间内的二氧化碳浓度，在密闭空间内，正常人每小时呼出约21l二氧化碳；当空气中的二氧化碳浓度低于2％时，人员的工作能力和基础生理指标无明显变化；当空气中二氧化碳浓度达到2％至5％时，人员会出现头痛、恶心、畏寒、运动功能出现某些障碍；二氧化碳浓度更高时，人会窒息死亡。在密闭避难场所中，由于人数较多，二氧化碳浓度迅速升高，成为威胁人员安全的主要因素。所以，在人员密集的密闭空间内，必须有专用装置来降低二氧化碳浓度来保证人体正常需求。

由于密闭空间较小，能源有限，二氧化碳处理装置需要满足耗能少，体积小，效率高，易操作，可靠性高、移动方便等特点；目前市场上所有二氧化碳去除装置都无法同时兼顾这些特点。

技术实现要素：

本发明提供了一种应急式二氧化碳去除装置及方法，目的之一在于提供一种应急高效率、可靠性高且能自启动式的二氧化碳去除装置及方法；目的之二在于提供一种耗能少、体积小、易操作且移动方便的装置二氧化碳去除装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种应急式二氧化碳去除装置，包括

壳体，壳体下部侧壁开有进风口，壳体上表面开有出风口；

控制单元，控制单元与壳体内侧壁连接，控制单元与壳体的出风口连通；

吸收过滤单元，吸收过滤单元连接在壳体下部内侧壁，吸收过滤单元与控制单元连通，壳体的进风口与吸收过滤单元连通。

所述的控制单元包括控制箱、检测单元、风机、电源、操作面板和继电器；所述的控制箱连接在壳体上部的内侧壁，风机和检测单元均连接在控制箱内，操作面板连接在控制箱侧壁上，操作面板与电源电线连接，操作面板分别与继电器和检测单元电信号连接；所述风机和控制箱上表面均开有出风通孔且均与壳体上的出风口匹配；所述的电源与风机之间通过继电器连接；所述的风机连接在继电器的一组常开点上。

所述的风机采用的是直流外转子风机；所述的继电器采用的是插拔式中间小型继电器rxm2ab2bddc24v；所述的检测单元是二氧化碳传感器。

所述的吸收过滤单元有两个吸收组组成，两个吸收组将壳体下部空间分成三部分，两个吸收组分别与壳体上所开的进风口连通，两个吸收组之间形成风箱，所述风箱的上部开有通孔与控制单元连通，进风口通过吸收组与风箱上部所开通孔连通。

所述的吸收组由多个竖直连接的吸收件组成。

所述的吸收组由3个竖直紧密连接的吸收件组成；吸收件是具有进风道和出风道的一体结构，在进风道和出风道之间通过药箱连通。

所述的药箱上连接有把手；药箱内部吸收剂为氢氧化锂颗粒。

所述的壳体底部连接有万向轮。

所述的控制单元包括控制箱、检测单元、风机、电源、操作面板和继电器；所述的控制箱连接在壳体上部的内侧壁，风机和检测单元均连接在控制箱内，操作面板连接在控制箱侧壁上，操作面板与电源电线连接，操作面板分别与继电器和检测单元电信号连接；所述风机和控制箱上表面均开有出风通孔且均与壳体上的出风口匹配；所述的电源与风机之间通过继电器连接；所述的风机连接在继电器的一组常开点上；所述的风机采用的是直流外转子风机；所述的继电器采用的是插拔式中间小型继电器rxm2ab2bddc24v；所述的检测单元是二氧化碳传感器；所述的吸收过滤单元有两个吸收组组成，两个吸收组将壳体下部空间分成三部分，两个吸收组分别与壳体上所开的进风口连通，两个吸收组之间形成风箱，所述风箱的上部开有通孔与控制单元的风机连通，进风口通过吸收组与风箱上部所开通孔连通；所述的吸收组由三个竖直紧密连接的吸收件组成；所述的吸收件是具有进风道和出风道的一体结构，在进风道和出风道之间通过药箱连通，所述的进风道与进风口连通，所述的出风道与风箱连通；所述的药箱上连接有把手，药箱内部吸收剂为氢氧化锂颗粒；所述的壳体底部连接有万向轮。

一种应急式二氧化碳去除方法，包括如下步骤

步骤一：操作面板设置二氧化碳浓度

通过操作面板设置空气中二氧化碳报警浓度值；

步骤二：接通电源

当控制单元中的检测单元检测到空气中的二氧化碳超过步骤一设定的报警值后，控制单元发出指令接通电源，风机开始工作；

步骤三：空气吸收过滤

当步骤二接通电源，风机开始工作后，外界空气进入吸收过滤单元进行吸收过滤；

步骤四：空气排出

经步骤三吸收过滤后的气体通过，风机排出

有益效果：

1、本发明通过壳体、控制单元和吸收过滤单元的有机设置，具有体积小，效率高，环境适应性强，易操作等优点；只需开启电源，控制单元会根据外部二氧化碳浓度自动启停风机。

2、本发明中的风机为直流外转子风机，电压为dc24v，风量160m³/h，静压400pa噪声＜53db(a)，功率＜50w；具有低功低噪大风量的优点，启动迅速，耗电量小。

3、本发明中的药箱内部吸收剂为氢氧化锂颗粒，氢氧化锂又名无水氢氧化锂，为白色单斜细小结晶，是一种具有强碱性的氢氧化物，在空气中能够吸收二氧化碳和水。溶于水，不溶于乙醇，密度为1.43g/cm3。lioh与co2发生化学反应生成无机碳酸盐li2co3，二者反应方程式如下：

2lioh+co2＝li2co3+h2o

氢氧化锂吸收剂，对二氧化碳吸附率最高达78％，最少不低于50％；水分含量16-20％；吸收co2放热680kj/kg；粉尘率小于2％。

4、本发明的单个药箱可连续吸附12小时，吸收二氧化碳约1.5立方米(1500l)；可吸收约6人一天排放的二氧化碳，安装6个药箱，可吸收36人一天内排放的二氧化碳，适合各种人员密集的避难场所。

5、本发明的二氧化碳浓度检测单元可实时监控空间二氧化碳浓度，操作面板可设置浓度上限及下限，当空间二氧化碳浓度达到上限2％时触发报警。

6、本发明的壳体底部连接有万向轮，方便的将本发明移动到需要的地方。

7、办发明使用范围广泛，可以满足绝大多数密闭空间内二氧化碳吸收的使用要求，半密闭空间内可在降低二氧化碳浓度的同时起到加速空气流通的作用，如防空洞等；全密闭空间内配合制氧装置可保护人员生命安全，如潜艇等。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明装置整体结构主视图；

图2是本发明控制单元中控制箱内部件连接示意图。

图中：1-控制箱；2-检测单元；3-风机；4-壳体；5-药箱；6-把手；7-进风道；8-出风道；9-万向轮；10-进风口；11-风箱；12-电源；13-操作面板；14-出风口；15-进风口；16-继电器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

根据图1所示的一种应急式二氧化碳去除装置，一种应急式二氧化碳去除装置，包括

壳体4，壳体4下部侧壁开有进风口10，壳体4上表面开有出风口14；

控制单元，控制单元与壳体4内侧壁连接，控制单元与壳体4的出风口14连通；

吸收过滤单元，吸收过滤单元连接在壳体4下部内侧壁，吸收过滤单元与控制单元连通，壳体4的进风口10与吸收过滤单元连通。

在实际使用时，当控制单元检测到外界空气中二氧化碳浓度超标时，发出指令启动装置，将外界空气通过壳体4上的进风口10吸入吸收过滤单元内，经过吸收过滤单元的处理后经控制单元返回外界，经过不断的循环处理，当控制单元检测到外界空气中二氧化碳符合标准后，发出停止指令，设备停止工作，完成二氧化碳去除操作。

本实施例中的壳体4采用长方体结构，用不锈钢薄板焊接成型，具有体积小，效率高，环境适应性强，易操作等优点；只需开启电源，控制单元会根据外部二氧化碳浓度自动启停风机。

实施例二：

根据图1和图2所示的一种应急式二氧化碳去除装置，与实施例一不同之处在于：所述的控制单元包括控制箱1、检测单元2、风机3、电源12、操作面板13和继电器16；所述的控制箱1连接在壳体4上部的内侧壁，风机3和检测单元2均连接在控制箱1内，操作面板13连接在控制箱1侧壁上，操作面板13与电源12电线连接，操作面板13分别与继电器16和检测单元2电信号连接；所述风机3和控制箱1上表面均开有出风通孔且均与壳体4上的出风口14匹配；所述的电源12与风机3之间通过继电器连接；所述的风机3连接在继电器14的一组常开点上。

在实际使用时，控制箱1内部连接有检测单元2、风机3、电源12、操作面板13和继电器16,在操作面板13上设定好二氧化碳浓度上限2％，检测单元2检测到空气中二氧化碳浓度超过上限时触发报警信号，风机3通电运转；含有二氧化碳的气体在风机3作用下经进风口10进入吸收过滤单元，经吸收过滤后，再通过风机3(200m³/h)从出风口排出到空气中，不断循环反应，去除空气中二氧化碳值低于下限设定值1.5％，检测单元2解除报警信号，电源断开，风机停止运转。

本技术方案的使用，使得本发明能够根据外部二氧化碳浓度自动启停风机，不用人工值守，可靠且稳定性好。

实施例三：

根据图1所示的一种应急式二氧化碳去除装置，与实施例二不同之处在于：所述的风机3采用的是直流外转子风机；所述的继电器采用的是插拔式中间小型继电器rxm2ab2bddc24v；所述的检测单元2是二氧化碳传感器。

在实际使用时，当检测单元2检测到空气中二氧化碳浓度超过上限时触发报警信号，继电器闭合风机3通电运转；当去除空气中二氧化碳值低于下限设定值1.5％，检测单元2解除报警信号，继电器16断开，风机3停止运转。继电器16的设置，使得本发明的具有较好的自动控制特性。

在实际使用时，本发明的风机3采用直流外转子风机，电压为dc24v，风量160m³/h，静压400pa噪声＜53db(a)，功率＜50w；具有低功低噪大风量的优点，启动迅速，耗电量小。

在实际使用时，风机不连续运转，只有检测单元检测到外部二氧化碳浓度大于设定值时，触发继电器16闭合，风机3通电运行，起到低耗高效的效果，同时可有效降低空间内噪声。继电器16采用的是插拔式中间小型继电器rxm2ab2bddc24v，较好的实现了其功能。

在实际使用时，本发明的检测单元2采用的是二氧化碳传感器。二氧化碳传感器对二氧化碳浓度具有很高的灵敏度和良好的选择性，使用寿命长，稳定性好，测试浓度范围为0-10000ppm,双路信号输出。当输出信号为低电平时，通过操作面板13断开继电器电源；浓度增高时输出高电平，通过操作面板13接通继电器电源，风机3开始工作。

实施例四：

根据图1所示的一种应急式二氧化碳去除装置，与实施例四不同之处在于：所述的吸收过滤单元有两个吸收组组成，两个吸收组将壳体4下部空间分成三部分，两个吸收组分别与壳体4上所开的进风口10连通，两个吸收组之间形成风箱11，所述风箱11的上部开有通孔与控制单元连通，进风口10通过吸收组与风箱11上部所开通孔连通。

在实际使用时，含有二氧化碳的气体在风机作用下经进风口10进入吸收组，再分别缓慢通过吸收组后，在负压作用下进入风箱11内，再通过风机3(200m³/h)从出风口排出到空气中，不断循环反应，去除空气中二氧化碳值低于下限设定值1.5％，检测单元2解除报警信号，继电器断开，风机停止运转。本技术方案使得空气的吸入和排出顺畅。

实施例五：

根据图1所示的一种应急式二氧化碳去除装置，与实施例五不同之处在于：所述的吸收组由3个竖直紧密连接的吸收件组成；吸收件是具有进风道7和出风道8的一体结构，在进风道7和出风道8之间通过药箱5连通。

优选的是所述的药箱5上连接有把手6；药箱5内部吸收剂为氢氧化锂颗粒。

在实际使用时，含有二氧化碳的气体在风机作用下经进风口10进入进风道7，再分别缓慢通过药箱5与药箱内氢氧化锂药剂发生反应(2lioh+co2＝li2co3+h2o)后进入出风道8，负压作用下进入风箱11内，再通过风机3(200m³/h)从出风口排出到空气中，不断循环反应，去除空气中二氧化碳值低于下限设定值1.5％，检测单元2解除报警信号，继电器断开，风机停止运转。

二氧化碳去除装置单个药箱可连续吸附12小时，吸收二氧化碳约1.5立方米(1500l)；可吸收约6人一天排放的二氧化碳，每个装置安装6个药箱，可吸收36人一天内排放的二氧化碳，适合各种人员密集的避难场所。药箱5上连接有把手6，方便药箱5的更换。

药箱内部吸收剂为氢氧化锂颗粒，氢氧化锂又名无水氢氧化锂，为白色单斜细小结晶，是一种具有强碱性的氢氧化物，在空气中能够吸收二氧化碳和水。溶于水，不溶于乙醇，密度为1.43g/cm3。lioh与co2发生化学反应生成无机碳酸盐li2co3，二者反应方程式如下：

2lioh+co2＝li2co3+h2o

氢氧化锂吸收剂，对二氧化碳吸附率最高达78％，最少不低于50％；水分含量16-20％；吸收co2放热680kj/kg；粉尘率小于2％。

实施例六：

根据图1所示的一种应急式二氧化碳去除装置，与实施例一不同之处在于：所述的壳体4底部连接有万向轮9。

壳体4底部连接有万向轮9的技术方案的采用，方便的将本发明移动到需要的场所进行工作。

实施例七：

根据图1和图2所示的一种应急式二氧化碳去除装置，与实施例一不同之处在于：所述的控制单元包括控制箱1、检测单元2、风机3、电源12、操作面板13和继电器16；所述的控制箱1连接在壳体4上部的内侧壁，风机3和检测单元2均连接在控制箱1内，操作面板13连接在控制箱1侧壁上，操作面板13与电源12电线连接，操作面板13分别与继电器16和检测单元2电信号连接；所述风机3和控制箱1上表面均开有出风通孔且均与壳体4上的出风口14匹配；所述的电源12与风机3之间通过继电器连接；所述的风机3连接在继电器14的一组常开点上；所述的风机3采用的是直流外转子风机；所述的继电器采用的是插拔式中间小型继电器rxm2ab2bddc24v；所述的检测单元2是二氧化碳传感器；所述的吸收过滤单元有两个吸收组组成，两个吸收组将壳体4下部空间分成三部分，两个吸收组分别与壳体4上所开的进风口10连通，两个吸收组之间形成风箱11，所述风箱11的上部开有通孔与控制单元的风机3连通，进风口10通过吸收组与风箱11上部所开通孔连通；所述的吸收组由三个竖直紧密连接的吸收件组成；所述的吸收件是具有进风道7和出风道8的一体结构，在进风道7和出风道8之间通过药箱5连通，所述的进风道7与进风口10连通，所述的出风道8与风箱11连通；所述的药箱5上连接有把手6，药箱5内部吸收剂为氢氧化锂颗粒；所述的壳体4底部连接有万向轮9。

在实际使用时，当控制单元中的检测单元2检测到外界空气中二氧化碳浓度达到时二氧化碳浓度上限时，触发报警信号，继电器闭合风机3通电运转；将外界空气通过壳体4上的进风口10，进入进风道7，再分别缓慢通过药箱5，并与药箱5内氢氧化锂药剂发生反应(2lioh+co2＝li2co3+h2o)后进入出风道8，负压作用下进入风箱11内，再通过风机3(200m³/h)及出风口14返回外界，经过不断的循环处理，当检测单元2检测到外界空气中二氧化碳符合标准后，检测单元2解除报警信号，继电器断开，风机停止运转。完成二氧化碳去除操作。

本发明的技术方案，结构简单，移动方便，自动启动停止且安全稳定高效，能耗小。本发明可以满足绝大多数密闭空间内二氧化碳吸收的使用要求，半密闭空间内可在降低二氧化碳浓度的同时起到加速空气流通的作用。

实施例八：

一种应急式二氧化碳去除方法，包括如下步骤

步骤一：操作面板设置二氧化碳浓度

通过操作面板设置空气中二氧化碳报警浓度值；

步骤二：接通电源

当控制单元中的检测单元2检测到空气中的二氧化碳超过步骤一设定的报警值后，控制单元发出指令接通电源12，风机3开始工作；

步骤三：空气吸收过滤

当步骤二接通电源12，风机3开始工作后，外界空气进入吸收过滤单元进行吸收过滤；

步骤四：空气排出

经步骤三吸收过滤后的气体通过，风机3排出。

在实际使用时，本发明通过操作面板设置、接通电源、空气吸收过滤和空气排出四个步骤，简单、高效且自动化的将二氧化碳超标的空气进行过滤。

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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。