[发明专利]一种无电力驱动生命保障装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种生命保障设备，属于避难救生领域。

背景技术

目前矿物开采主要集中在地下，由于矿井条件的复杂性，造成矿难事故无法完全避免。矿难事故的发生一般具有突然性和短暂性，很难及时将井下人员全部安全的送回地面，因此研制井下避难救生设备是解决矿难事故，减少人员伤亡的一个有效途径。

一般在矿难发生时，需提供井下人员暂时避难的场所。因此除了要求避难舱的坚固外，还需提供人在短期生存的基本条件。这些条件包括水供给、食物供给、氧气供给、舱内环境温度调节、湿度调节、一氧化碳、二氧化碳去除等。矿难发生时，尤其时煤矿井矿难，井下环境及其恶劣，避难舱与外界的物质交换基本隔绝，即避难舱无电、无物质交换以及无热传递。因此造成避难舱的生命保障系统工作成为难点。

目前，国外井下避难设备均具有一定的生命保障功能，不同的产品采用的方式有相同点也有不同点，但是其内部结构和实现方法均没有对外公开的技术资料。供氧方面，如美国Minearc公司采用高压氧进行供氧；而美国Strata公司采用高压空气供氧；一氧化碳、二氧化碳去除均采用专用洗涤剂吸收吸附；降温除湿方面，美国Minearc公司采用二氧化碳制冷剂的本质空调，但未有公开的技术资料。现有技术中的降温除湿系统一般采用闭式循环，通过压缩机、冷凝器等进行制冷，无法实现无电力驱动。国内相关产品正在研制中，详细情况未见报道。

发明内容

本发明的目的是解决井下避难舱内人的基本生命需求，即氧气供给、温度控制、湿度控制以及一氧化碳、二氧化碳去除的问题；在无电的条件下，为矿井避难舱提供短期的生命保障条件。

本发明提供了一种无电力驱动生命保障装置，包括三个子系统：用于提供氧气的供氧子系统；用于对空气进行净化的二氧化碳/一氧化碳吸附子系统；用于控制温度和湿度的降温除湿子系统；其中供氧子系统通过氧气管道连接到降温除湿子系统，二氧化碳/一氧化碳吸附子系统通过通风管道连接到降温除湿子系统，降温除湿子系统利用氧气的动能和净化后空气的动能进行加强换热；

所述降温除湿子系统包括制冷剂贮瓶、制冷剂入口管、截止阀、毛细管、蒸发器、手摇风机、通风管、制冷剂排除管，其中制冷剂入口管两端分别连接制冷剂贮瓶和截止阀，毛细管两端分别连接截止阀和蒸发器，制冷剂排除管与蒸发器连接，手摇风机通过通风管连接到蒸发器。制冷剂从制冷剂贮瓶进入制冷剂管路，通过截止阀进入毛细管，然后经节流进入蒸发器，由于制冷剂由液态转变为气态，同时迅速膨胀，产生大量的冷量，蒸发器逐渐冷却，吸收周围的热量，换热后的制冷剂经制冷剂排除管排除舱外；蒸发器的换热是用手摇风机进行鼓风，通过通风管进行强制通风换热。

所述供氧子系统包括：高压氧气瓶、减压器、低压氧压表、截止阀、流量计和气体管路，其中高压氧气瓶、减压器、低压氧压表、截止阀和流量计通过气体管路依次连接。

所述二氧化碳/一氧化碳吸附子系统包括：二氧化碳/一氧化碳吸附箱、手摇风机，其连接方式是通过通风管连接。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本系统将供氧子系统、降温除湿子系统和二氧化碳/一氧化碳吸附子系统三部分有机的结合起来，充分利用供氧子系统和二氧化碳/一氧化碳吸附子系统的无用功进行降温除湿系统的强制换热，从而使得系统可以在无电力供应条件下正常工作；降温除湿子系统采用制冷剂贮瓶代替压缩机、冷凝器，保证了系统在无电力供应条件下的正常工作。

附图说明

图1为本发明所述装置的一个实施例的供氧子系统结构图；

图2为本发明所述装置的一个实施例的降温除湿子系统结构图；

图3为本发明所述装置的一个实施例的二氧化碳/一氧化碳吸附子系统结构图；

图4为本发明所述装置的一个实施例的主视图；

图5为本发明所述装置的一个实施例的侧视图。

图中：高压氧气瓶1，冷凝水管2，氧气减压器3，冷凝水槽4，蒸发器5，蒸发器壳体6，温度计7，氧气流量计8，低压氧压表9，手动截止阀10，控制面板11，毛细管12，手动截止阀13，制冷剂入口管14，制冷剂排除管15，手摇风机固定座16，同定架17，制冷剂贮瓶18，截止阀19，二氧化碳/一氧化碳吸附箱20，手摇风机21，通风管22。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明所述装置的优选实施方式。

附图1至附图5为实现本发明的一个具体的无电力驱动生命保障装置，整个装置包括三个子系统：供氧子系统、降温除湿控制子系统和二氧化碳/一氧化碳吸附子系统。