专利名称：一种救生舱内的呼吸循环装置的制作方法
技术领域：
一种救生舱内的呼吸循环装置技术领域一种救生舱内的呼吸循环装置属于井工技术领域，特别适用于井工施工过程中，发生透水灾害、火灾、瓦斯煤层爆炸以及煤与瓦斯突出时，各种有毒有害气体出现时，或地面水灾、火灾、地震、海啸以及其它各种自然灾害时，用于防灾、避灾、抗灾的专用密封空间内呼吸循环系统。
背景技术：
通过国内外全面检索，以及军工企业领域转为民用技术的查询，目前密封空间内呼吸循环系统都比较简易，一般煤矿井下使用地面压风，将空气压缩后输送到救生舱内，救生舱的另一端设置有出气孔的减压阀，以防救生舱内气体压力过高；另一种将高压氧气瓶直接放置到救生舱内，需要使用时直接打开释放使用，往往会因使用不当引起舱内氧气超量释放，使限量的氧气有效使用率降低。还有一种是呼出的二氧化碳经过吸收过滤，但由于过滤能力和方法过于简单，无法有效全面大量吸收舱内人员所呼出的二氧化碳， 以及药品吸收二氧化碳和空气中的水份时放出的热量又无法及时散热，使舱内环境恶化， 出现舱内高温、高湿，除二氧化碳超标外，各种有毒有害气体和人体排出的热量大量积聚， 造成无法排出舱外，在这种情况下，特别会造成氧气的过量使用，严重威胁救生舱内避险人员生命安全，为此，我们发明了一种救生舱内的呼吸循环装置。发明内容本发明的目的是针对上述存在的问题，根据目前国内外救生舱的不同特点，我们设计了一种救生舱内的呼吸循环装置，其不仅能满足整个救生舱避险人员的呼吸生存，更主要的是整个救生舱除能吸收有毒有害气体外，还增设了每个个体避险人员单独的呼吸循环系统，和个体应急手动供氧开关系统，不但减少了氧气量的使用，更主要提高了有限氧气定量高效使用，特别是个体应急手动供氧开关系统的使用，更进一步一确保了供氧的可靠性、及时性和安全性，使救生舱内有限空间内的氧气浓度以及各种有毒有害气体的浓度、温度和湿度均保持在正常范围内，使救生舱内的生存环境更加便捷、更加舒适。一种救生舱内的呼吸循环装置的特征是首先根据救生舱最多避灾人数配置高压氧气瓶数量及存放位置，所有高压氧气瓶上均安装好压力表减压阀，压力表减压阀与中压管相连接，中压管与三通相连接，三通的一端与救生舱内部供氧管相连接，救生舱内部供氧管的末端与救生舱内部供氧阀连接，三通的另一端与个体供氧主管相连，个体供氧主管与每个个体自动供氧管路及每个个体应急手动供氧开关系统相连接，救生舱内每个人的呼吸口具与每个人的吸气管相连接，每个人的吸气管另一端与吸气主管相连接，吸气主管的另一端与吸气过滤降温箱上出气端相连接，呼吸口具的另一端与每个个体呼气管相连接，呼气管的另一端与呼气过滤降温箱的入气侧相连接，呼气过滤降温箱的入气侧与压入式气体循环泵相连接，氧气补给平衡袋与呼吸过滤降温箱出气侧的过滤气体吸气主管入口，同一侧的呼气过滤降温箱上相连接，要检查所需冰块是否保质保量放入保温隔热箱，保温隔热箱内的散热管网是否正常。一种救生舱内的呼吸循环装置特征是供氧呼吸系统高压氧气瓶的设置根据救生舱内体积容量，及避灾人员的数量确定，每个高压氧气瓶的出口均安装压力表减压阀，减压阀出口与中压管相连接，根据救生舱内空间布置情况，高压氧气瓶之间用串联、并联、混合联、最终与中压管相连，所有氧气瓶的减压阀均控制在0. 2Mpa以内，当中压管的氧气压力达到0.2Mpa时，所有氧气瓶的减压阀均不再释放氧气，自动关闭，当中压管的氧气压力低于0. 2Mpa时，所有氧气瓶的出口减压阀自动开启，始终保持中压管的压力，保持在0. 2Mpa, 为了保证救生舱内氧气浓度含量达到生命保障的目的，在中压管道中安装了一个三通，三通的一侧与高压氧气瓶出口的中压管相连，另一侧与个体供氧主管相连，还有一侧就和救生舱内供氧管和救生舱内部供氧阀相连，供氧阀的出口在救生舱内的最远端，救生舱内部供氧阀受监测控制，当救生舱内的氧气浓度低于18%时，救生舱内部供氧阀会主动开启并释放氧气，当救生舱内的氧气浓度超过23%时，救生舱内部供氧阀会自行关闭。一种救生舱内的呼吸循环装置的特征是一种救生舱内的呼吸循环装置整体结构紧凑，占用舱内空间体积较小，可增加救援和被救援人员的容纳量，并增加了存放物质材料的空间；增设了独立的个体供氧系统，特别是个体应急手动供氧开关系统的使用更进一步显示个体的重要性，更进一步确保个体供氧的可靠性、及时性、安全性，是对以往敞开供氧造成氧气损耗的重大改进；减少了救生舱整体空间氧含量的无序消耗和浪费，特别是救生舱内发生火灾和其它突发性事件后，独立的个体供氧系统显得尤为重要和紧迫；呼气过滤降温箱将各种有害气体集中循环处理，减少了采用分体处理箱所占舱内体积和空间，特别减少器件管路连接部分，从而减少了故障率、维修率，确保了救生舱呼吸循环系统的可靠性、安全性；呼气过滤降温箱内不同用途的吸附剂合理的排列次序，实现整个吸附过程的科学性、可靠性，若排列次序有误，不但会造成各吸附剂的提前失效和浪费，更易给救生舱内的人员造成伤害；呼气过滤降温箱，通过正压压入循环泵和吸气过滤降温箱前后设置的同相性单向阀，不但提高了氧气瓶中的氧气利用率，而且氧气补给平衡袋中的氧气不易散失， 同时救生舱内的混合气体在压入循环泵停止工作后，救生舱内部和整体的吸气过滤降温箱系统相互独立、互不干扰；经呼气过滤降温箱使用的冰块，储存于保温隔热箱中，保温隔热箱内安装有热交换管路、呼出的需要降温的舱内热气通过热交换管被冰块吸收，同时冰块被溶化成液体，该液体可被舱内人员使用。个体供氧主管与救生舱内所有避灾人员的个体应急手动供氧开关系统相连接，并通过每个个体呼吸口具上单向吸气阀、吸气管相连接，供个人吸氧需要，当每个避灾人员吸入氧气并呼出二氧化碳时，通过呼吸口具上的单向呼气阀将呼出的气体通过呼气管输入个体呼气主管，通过呼气管送入个体呼气主管，通过呼吸主管将呼出的气体送入呼气过滤降温箱，呼出的气体经过过滤降温后，并在氧气补给平衡袋的作用下进入过滤气体吸气主管， 供救生舱避险人员下次呼吸使用，当遇到突发疾病和呼吸困难时，每个避险人员都可以随时按压个体应急手动供氧开关系统，从而立即补充氧气恢复体力。呼气过滤降温箱的一侧安装有救生舱内部压入式气体循环泵，在泵上的出口安装一个吸湿剂，经吸湿剂后安装一氧化碳吸收剂，经一氧化碳吸收剂后，安装一个除味剂，经除味剂后安装二氧化碳吸收剂，经二氧化碳吸收剂后安装一个冷却装置，经冷却装置后安装有呼气过滤箱出气口，呼气过滤箱出气口位于救生舱的最远端，并靠近救生舱内供氧阀出口端，便于高压纯氧出口与过滤降温箱出来的低氧浓度气体相混合，以确保救生舱内的氧气浓度维持在21 %的最佳浓度，靠近循环泵一侧的二氧化碳吸收剂箱体一侧与个体呼吸主管相连，使个体呼出的含二氧化碳气体直接进入二氧化碳吸收剂，便于迅速吸收呼出的二氧化碳，当救生舱内气体成份，温度和湿度超过《煤矿安全规程》所规定的指标时，救生舱的循环泵就会主动开启，当温度、湿度及气体成份达到标准后循环泵会自动关闭，从而调节救生舱内环境指标，使救生舱内的避险人员感到舒适、安逸，在呼气过滤降温箱的两侧均安装有单向阀，使救生舱内的气体与每个避险人员单独呼吸循环系统，在循环泵停运期间保持相对的隔离状态，便于减少相互影响，从而确保氧气量不被损耗，各种吸附剂不被浪费，使救生舱舒适、安逸环境保持更长时间，为了确保救生舱的压力不超过人体允许承受的压力范围，要求密封的救生舱内的气体压力不超过0. 15Mpa,当达到0. 15Mpa时救生舱的安全阀会自行打开排气，当救生舱内气体压力低于0. 00015Mpa时，安全阀会自动关闭，而且要确保救生舱内的气压从0. 15Mpa减少到0. 00015Mpa时所需的时间内不会产生潜涵病和救生舱内的避险人员血液中的气体成份不超过医学规定。吸气过滤降温箱的降温是靠最原始的冰块降温方法，根据计算将舱内总人数在呼吸时，经吸收二氧化碳药剂及吸湿剂时所散发的热量，和其舱内外火灾时产生的热量，在其规定的等待救援期间内产生的总热量所消耗的冰块，应是保温储存的冰块总量的三分之二 (最好是二分之一)，确保所储存的冰块足够降温使用，同时冰块吸热后所产生的水可供救生舱内避险人员饮用。一种救生舱内的呼吸循环装置与现有技术相比具有以下优点1、一种救生舱内的呼吸循环装置整体结构紧凑，占用舱内空间体积较小，可增加救援和被救援人员的容纳量，并增加了存放物质材料的空间。2、增设了独立的个体供氧系统，特别是个体应急手动供氧开关系统的使用更进一步显示个体的重要性，更进一步确保个体供氧的可靠性、及时性、安全性，是对以往敞开供氧造成氧气损耗的重大改进。3、减少了救生舱整体空间氧含量的无序消耗和浪费，特别是救生舱内发生火灾和其它突发性事件后，独立的个体供氧系统显得尤为重要和紧迫。4、呼气过滤降温箱将各种有害气体集中循环处理，减少了采用分体处理箱所占舱内体积和空间，特别减少器件管路连接部分，从而减少了故障率、维修率，确保了救生舱呼吸循环系统的可靠性、安全性。5、呼气过滤降温箱内不同用途的吸附剂合理的排列次序，实现整个吸附过程的科学性、可靠性，若排列次序有误，不但会造成各吸附剂的提前失效和浪费，更易给救生舱内的人员造成伤害。6、呼气过滤降温箱，通过正压压入循环泵和吸气过滤降温箱前后设置的同相性单向阀，不但提高了氧气瓶中的氧气利用率，而且氧气补给平衡袋中的氧气不易散失，同时救生舱内的混合气体在压入循环泵停止工作后，救生舱内部和整体的吸气过滤降温箱系统相互独立、互不干扰。7、经呼气过滤降温箱使用的冰块，储存于保温隔热箱中，保温隔热箱内安装有热交换管路、呼出的需要降温的舱内热气通过热交换管被冰块吸收，同时冰块被溶化成液体， 该液体可被舱内人员使用。
图1 一种救生舱内的呼吸循环装置示意图。1 高压氧气瓶；2、压力表减压阀；3、中压管；4、救生舱内部供氧管；5、救生舱内部供氧阀；6、个体供氧主管；7、个体自动供氧管路；8、个体应急手动供氧开关系统；9、呼吸口具；10、吸气管；11、呼气管；12、呼气过滤降温箱；13、压入式气体循环泵；14、个体呼气主管；15、过滤气体吸气主管；16、氧气补给平衡袋。
具体实施方式
现以附图为例说明首先根据救生舱最多避灾人数配置高压氧气瓶(1)数量及存放位置，所有高压氧气瓶(1)上均安装好压力表减压阀O)，压力表减压阀 (2)与中压管C3)相连接，中压管(3)与三通相连接，三通的一端与救生舱内部供氧管(4) 相连接，救生舱内部供氧管(4)的末端与救生舱内部供氧阀( 连接，三通的另一端与个体供氧主管(6)相连，个体供氧主管(6)与每个个体自动供氧管路(7)及每个个体应急手动供氧开关系统(8)相连接，救生舱内每个人的呼吸口具(9)与每个人的吸气管(10)相连接，每个人的吸气管(10)另一端与吸气主管(15)相连接，吸气主管(15)的另一端与吸气过滤降温箱(12)上出气端相连接，呼吸口具(9)的另一端与每个个体呼气管(11)相连接， 呼气管(11)的另一端与呼气过滤降温箱(12)的入气侧相连接，呼气过滤降温箱(12)的入气侧与压入式气体循环泵相连接，氧气补给平衡袋(16)与呼吸过滤降温箱(1 出气侧的过滤气体吸气主管(1 入口，同一侧的呼气过滤降温箱(1 上相连接，要检查所需冰块是否保质保量放入保温隔热箱，保温隔热箱内的散热管网是否正常。一种救生舱内的呼吸循环装置使用前要对监控系统进行调整，先将救生舱内氧气浓度探头与监控主机联接好，并调整救生舱内氧浓度低于18%时监控主机启动救生舱内供氧阀(5)向救生舱内供给氧气，当救生舱内氧浓度高于23%时，监控主机关闭救生舱内部供氧阀( ，当救生舱内温度超过32°C或湿度超过85%时监控主机自动启动压入式气体循环泵(13)，当救生舱内温度低于32°C或湿度低于85%时监控主机自动关闭压入式气体循环泵(13)，当救生舱内二氧化碳浓度达到1.5%时监控主机自动开启压入式气体循环泵 (13)，当救生舱内二氧化碳浓度低于等于0. 5%时监控主机自动停止压入式气体循环泵 (13)的运行。一种救生舱内的呼吸循环装置使用时打开高压氧气瓶(1)并调整压力表减压阀 (2)到0. 2Mpa，并试验个体应急手动供氧开关系统(8)完好后，就可以佩带呼吸口具(9)正常使用这种救生舱内的呼吸循环装置了。一种救生舱内的呼吸循环装置使用时，个体自动供氧管路(7)利个体应急手动供氧系统(8)公用一趟管道，并与呼吸口具(9)上的单向吸气阀相连接，呼吸口具(9)上有单向吸气阀和单向呼气阀，若避险人员不吸气，吸气阀将处于关闭状态，只有吸气时，吸气阀才能打开供氧，因此实现了定量供氧，若避险人员不呼吸，呼气阀将处于关闭状态，只有避险人员呼气时，呼气阀才能打开，从而实现了呼出的二氧化碳气体直接进入呼气过滤箱 (12)，避免了呼出的二氧化碳气体直接进入救生舱内大气，确保救生舱内大气少受污染，从而减少了氧气消耗量。
权利要求1.一种救生舱内的呼吸循环装置，其特征是高压氧气瓶上安装好压力表减压阀，压力表减压阀与中压管相连接，中压管与三通相连接，三通的一端与救生舱内部供氧管相连接，救生舱内部供氧管的末端与救生舱内部供氧阀连接，三通的另一端与个体供氧主管相连，个体供氧主管与每个个体自动供氧管路及每个个体应急手动供氧开关系统相连接，个人的呼吸口具与个人的吸气管相连接，个人的吸气管另一端与吸气主管相连接，吸气主管的另一端与呼气过滤降温箱出气端相连接，呼吸口具的另一端与呼气管相连接，呼气管的另一端与呼气过滤降温箱的入气侧相连接，呼气过滤降温箱的入气侧与压入式气体循环泵相连接，氧气补给平衡袋与呼气过滤降温箱出气侧的过滤气体吸气主管入口，同一侧的呼气过滤降温箱上相连接。
2.根据权利要求1所述的一种救生舱内的呼吸循环装置，其特征是正压压入循环泵和呼气过滤降温箱后连接安装有同相性单向阀。
专利摘要一种救生舱内的呼吸循环装置由高压氧气瓶、中压管、救生舱内供氧系统和救生舱内个体独立供氧系统组成，这样可最大限度节约用氧量，延长有限氧气的使用时间，同时依靠呼气过滤降温箱的作用，重复使用救生舱内气体中的有效成份，并通过监控系统控制救生舱内环境条件，达到《煤矿安全规程》之规定。
文档编号E21F11/00GK202273705SQ20112014746
公开日2012年6月13日 申请日期2011年5月4日 优先权日2011年5月4日
发明者杜志刚 申请人:杜志刚