CN101503964A - 隔绝式避难仓 - Google Patents

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Abstract

本发明属地下采矿业避难救生设备领域，尤其涉及一种矿井用隔绝式避难仓，包括支撑气囊(1)、配于所述支撑气囊(1)外的壁体(2)、呼吸供给体(4)及充气装置(3)；充气装置(3)的充气出口(5)经送气管路(6)与支撑气囊(1)的充气入口(7)相接；呼吸供给体(4)的吸气口(8)经吸气管路(9)与壁体(2)的内腔相通；呼吸供给体(4)的出气口(10)经出气管路(11)与壁体(2)的内腔下部相通；呼吸供给体(4)包括壳体(12)、配于壳体(12)内的制氧剂(13)；在壁体(2)上配有逃生门(14)。本发明操作安全、方便，在发生矿难时能有效隔绝矿难发生区域的外部环境，避难室内满足相应人体生存条件。

Description

隔绝式避难仓
技术领域
本发明属地下采矿业避难救生设备领域，尤其涉及一种矿井用隔绝式避难仓。
背景技术
目前，国内尚无可容纳多人，连续供氧72小时以上的专用矿井避难救生设备，如果矿井内一旦发生矿难，往往会产生大量的有毒气体。对人体生理有具体毒性效应的气体生成物基本上可分为三类：
1、窒息性或昏迷性成分；
2、对感官或呼吸器官有刺激性的成分；
3、其它异常毒性成分；
从大多数矿难死亡统计资料看，大部分罹难者是因吸入一氧化碳等有害燃烧气体致死。由于采矿坑道被堵或被淹没，矿工无法通过采矿通道逃生，其生存希望十分渺茫，这也是我国矿难死伤人员多的一个主要原因。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供结构简单，操作安全、方便，在发生矿难时能有效隔绝矿难发生区域的外部环境，避难室内满足相应人体生存条件的隔绝式避难仓。
为达到上述目的，本发明是这样实现的：
隔绝式避难仓，它包括支撑气囊、配于所述支撑气囊外的壁体、呼吸供给体及充气装置；所述充气装置的充气出口经送气管路与支撑气囊的充气入口相接；所述呼吸供给体的吸气口经吸气管路与壁体的内腔相通；所述呼吸供给体的出气口经出气管路与壁体的内腔下部相通；所述呼吸供给体包括壳体、配于壳体内且与吸气口及出气口相通的制氧剂；在所述壁体上配有逃生门。
作为一种优选方案，本发明所述制氧剂为片状结构；所述壳体内设有装配架；所述装配架上固定配有制氧剂装配格珊；所述制氧剂固定配于制氧剂装配格珊之间。
本发明在所述呼吸供给体外固定吸可配有散热片组件。
另外，本发明在所述支撑气囊上可固定设有安全阀；在所述充气入口处设有单向进气阀。
为调节壁体内外的压力平衡，本发明在所述壁体上配有调节器；所述调节器内装有有毒气体过滤剂；在所述调节器上设有分别与有毒气体过滤剂相通的外部端口及壁体端口；所述壁体端口与壁体的内腔相通。
为改善气体循环的环境，本发明在所述出气管路与壁体内腔下部的结合部可固定配有送风机构。
本发明所述送风机构包括风机壳体、固定配于风机壳体内的发条驱动机构及配有输出动力齿轮的动力输出轴；在所述发条驱动机构的中轴上固定配有传输齿轮及驱动发条；所述驱动发条设于驱动发条装配箱内；所述传输齿轮与输出动力齿轮啮合；所述动力输出轴配于风机壳体内，其端部固定配有风机叶片。
本发明在所述风机壳体内还可配有过渡传输轴；在所述过渡传输轴上固定设有驱动传输齿轮及动力传输齿轮；所述传输齿轮与驱动传输齿轮啮合；所述动力传输齿轮与输出动力齿轮啮合。
为控制送风机构的送风量，本发明在所述风机壳体内还配有调速轴；在所述调速轴上固定设有调速传动齿轮；在所述输出动力齿轮上固定设有调速传输齿轮；所述调速传输齿轮与调速传动齿轮啮合；在所述调速轴上固定设有调速机构；所述调速机构包括与风机壳体固定配接的调速外套及与调速轴固定配接的调速卡盘；所述调速卡盘上配有凹槽；在所述凹槽内设有调速端子；所述调速卡盘及调速端子置于调速外套内。
本发明所述壁体包括铝泊层、阻燃织物层、橡胶层及织物层；所述阻燃织物层位于铝泊层及橡胶层之间；所述橡胶层位于阻燃织物层与织物层之间。
本发明结构简单，操作安全、方便，在发生矿难时能有效隔绝矿难发生区域的外部环境，避难室内能提供人体相应的生存条件。本发明在正常情况下可集成在一个包装内，一旦发生紧急情况，可迅速开启充气装置，支撑气囊随即将壁体撑起，整个系统瞬间进入工作状态。本发明通过呼吸供给体可实现二氧化碳与氧气的交替置换，从而保证了壁体内井下作业人员生命基本体症的正常，最终为矿难救助赢得宝贵的时间。本发明通过在送风机构中设置调速机构，依据动力输出轴转速的大小，利用调速端子对调速外套的摩擦作用，对动力输出轴施以扭矩，从而有效地控制了送风机构的送风量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围将不仅局限于下列内容的表述。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明呼吸供给体整体结构示意图；
图3为本发明呼吸供给体的侧视图；
图4为本发明送风机构整体结构示意图；
图5为本发明制动阀部分整体结构示意图；
图6为本发明调速机构部分整体结构示意图；
图7为本发明图6部分A-A向剖视图；
图8本发明壁体部分的剖视图。
具体实施方式
如图1、2、3所示，一种隔绝式避难仓，它包括支撑气囊1、配于所述支撑气囊1外的壁体2、呼吸供给体4及充气装置3；所述充气装置3的充气出口5经送气管路6与支撑气囊1的充气入口7相接；所述呼吸供给体4的吸气口8经吸气管路9与壁体2的内腔相通；所述呼吸供给体4的出气口10经出气管路11与壁体2的内腔下部相通；所述呼吸供给体4包括壳体12、配于壳体12内且与吸气口8及出气口10相通的制氧剂13；在所述壁体2上配有逃生门14。本发明所述制氧剂13为片状结构；所述壳体12内设有装配架15；所述装配架15上固定配有制氧剂装配格珊16；所述制氧剂13固定配于制氧剂装配格珊16之间。本发明在所述呼吸供给体4外固定配有散热片组件17；所述支撑气囊1上固定设有安全阀18；在所述充气入口7处设有单向进气阀19。本发明在所述壁体2上配有调节器20；所述调节器20内装有毒气体过滤剂24；在所述调节器20上设有分别与有毒气体过滤剂24相通的外部端口21及壁体端口23；所述有毒气体过滤剂24可采用由二氧化锰和氧化铜构成的霍加拉特催化剂，在常温下其能将空气中的有毒一氧化碳气体催化成无毒的二氧化碳。所述壁体端口23与壁体2的内腔相通；在所述出气管路11与壁体2内腔下部的结合部固定配有送风机构25；如图4所示，本发明所述送风机构25包括风机壳体26、固定配于风机壳体26内的发条驱动机构27及配有输出动力齿轮29的动力输出轴28；在所述发条驱动机构27的中轴32上固定配有传输齿轮33及驱动发条35；所述驱动发条35设于驱动发条装配箱36内；所述传输齿轮33与输出动力齿轮29啮合；所述动力输出轴28配于风机壳体26内，其端部固定配有风机叶片34；在所述风机壳体26内还配有过渡传输轴30；在所述过渡传输轴30上固定设有驱动传输齿轮37及动力传输齿轮38；所述传输齿轮33与驱动传输齿轮37啮合；所述动力传输齿轮38与输出动力齿轮29啮合；如图4、6、7所示，为控制送风机构的送风量，本发明在所述风机壳体26内还配有调速轴39；在所述调速轴39上固定设有调速传动齿轮40；在所述输出动力齿轮29上固定设有调速传输齿轮41；所述调速传输齿轮41与调速传动齿轮40啮合；在所述调速轴39上固定设有调速机构42；所述调速机构42包括与风机壳体26固定配接的调速外套43及与调速轴39固定配接的调速卡盘63；所述调速卡盘63上配有凹槽64；在所述凹槽64内设有调速端子44；所述调速卡盘63及调速端子44置于调速外套43内。本发明在过渡传输轴30及动力输出轴28之间还可配有过渡轴57；过渡轴57与风机壳体26配接；在过渡轴57上固定设有过渡齿轮58及动力过渡传输齿轮56；所述动力传输齿轮38与过渡齿轮58啮合；动力过渡传输齿轮56与输出动力齿轮29啮合。如图4所示，54、61及60为与风机壳体26一体化固定的装配架；所述中轴32、过渡传输轴30、过渡轴57、动力输出轴28及调速轴39分别通过轴套固定在装配架54、61及60上；62为固定装配架54及装配架60的螺杆；68为固定装配架54及装配架61的螺杆；45为发条驱动机构27的驱动柄；在需要为发条驱动机构27补充动力时，转动驱动柄45，传输动力通过固定在驱动轴71上的齿轮70传递给配于中轴32上的驱动齿轮69。如图4、5所示，本发明还可在风机壳体26上配置制动阀；制动阀包括配于操作杆48上的操作杆帽46及固定配于装配架60上的回复弹簧装配箱47；操作杆48置于回复弹簧装配箱47内；在弹簧装配箱47内操作杆48上固定设有回复弹簧49。当需要制动时，按压操作杆帽46，操作杆48的顶部工作端触及驱动传输齿轮37下的制动齿轮72，这样驱动机构被制动。当需要运转时，停止按压操作杆帽46，这时，操作杆48在回复弹簧49的作用下回弹，驱动机构随即继续工作。
本发明所述壁体2包括铝泊层64、阻燃织物层65、橡胶层66及织物层67；所述阻燃织物层65位于铝泊层64及橡胶层66之间；所述橡胶层66位于阻燃织物层65与织物层67之间。
本发明在正常情况下所有部件均可集成在一个包装内，一旦发生紧急情况，可迅速开启充气装置3，支撑气囊1随即将壁体撑起，整个系统瞬间进入工作状态。如图1，壁体2内随后形成一个小环境，井下作业人员通过逃生门14进入壁体2内。如图1、2、3所示，井下作业人员进入壁体2内后，关闭逃生门14，其即可通过呼吸供给体4吸进O2及呼出CO2，从而完成自主呼吸。本发明所述呼吸供给体4采用模块化设计，在使用时将制氧剂13插入制氧剂装配格珊16之间，这样制氧剂即可通过装配格珊16固定在装配架15上。根据实际需要装配架15可设置成多个。本发明在所述壁体2上配有供井下作业人员使用的逃生门14。作为一种优选方案，本发明所述制氧剂13可采用Na2O2；如图2所示，为降低呼吸供给体4的工作温度，本发明在所述呼吸供给体4外固定配有散热片组件17。为调整支撑气囊1的内部压力，如图1，本发明在所述支撑气囊1上固定设有安全阀18；当支撑气囊1内部的工作压力超过一定值时，安全阀18启动，这样支撑气囊1内部的工作压力随即调整为需要值。为提高充气装置3的工作效率，本发明在所述充气入口7处设有单向进气阀19；为达到壁体2内与外界环境的压力平衡，本发明在所述壁体2上可配有调节器20；所述调节器20内装有有毒气体过滤剂24；在所述调节器20上设有分别与有毒气体过滤剂24相通的外部端口21及壁体端口23；所述壁体端口23与壁体2的内腔相通，这样就可通过调节器20来安全地调节壁体2内腔与外界的压力。当然，本发明也可在壁体2内设置充气瓶49，所述充气瓶49的速放阀50上配有引线51，引线51的端部固定在支撑气囊1上。当壁体2撑开的瞬间，引线51被拉开，充气瓶49处于开启状态。这样，壁体2内外的压力即可维持平衡状态。
本发明在使用时，可迅速开启充气装置3，充气装置3中的压缩空气经送气管路6及支撑气囊1的充气入口7充入支撑气囊1。支撑气囊1随即将壁体2撑起而形成一个安全堡，整个系统瞬间进入工作状态。井下作业人员通过逃生门14进入壁体2内，并将逃生门14闭合。呼吸供给体4产生的氧气通过吸气口8及吸气管路9送至壁体2内。呼吸供给体4内作业人员呼出的CO2经送风机构25、出气管路11及出气口10进入呼吸供给体4内与制氧剂装配格珊16上的制氧剂进行反应后生成氧气，再由与制氧剂13的工作仓相通的吸气口8送入壁体内完成一个循环。

Claims (10)

1、隔绝式避难仓，其特征在于，包括支撑气囊(1)、配于所述支撑气囊(1)外的壁体(2)、呼吸供给体(4)及充气装置(3)；所述充气装置(3)的充气出口(5)经送气管路(6)与支撑气囊(1)的充气入口(7)相接；所述呼吸供给体(4)的吸气口(8)经吸气管路(9)与壁体(2)的内腔相通；所述呼吸供给体(4)的出气口(10)经出气管路(11)与壁体(2)的内腔下部相通；所述呼吸供给体(4)包括壳体(12)、配于壳体(12)内且与吸气口(8)及出气口(10)相通的制氧剂(13)；在所述壁体(2)上配有逃生门(14)。
2、根据权利要求1所述的隔绝式避难仓，其特征在于：所述制氧剂(13)为片状结构；所述壳体(12)内设有装配架(15)；所述装配架(15)上固定配有制氧剂装配格珊(16)；所述制氧剂(13)固定配于制氧剂装配格珊(16)之间。
3、根据权利要求1或2所述的隔绝式避难仓，其特征在于：在所述呼吸供给体(4)外固定配有散热片组件(17)。
4、根据权利要求3所述的隔绝式避难仓，其特征在于：在所述支撑气囊(1)上固定设有安全阀(18)；在所述充气入口(7)处设有单向进气阀(19)。
5、根据权利要求4所述的隔绝式避难仓，其特征在于：在所述壁体(2)上配有调节器(20)；所述调节器(20)内装有有毒气体过滤剂(24)；在所述调节器(20)上设有分别与有毒气体过滤剂(24)相通的外部端口(21)及壁体端口(23)；所述壁体端口(23)与壁体(2)的内腔相通。
6、根据权利要求5所述的隔绝式避难仓，其特征在于：在所述出气管路(11)与壁体(2)内腔下部的结合部固定配有送风机构(25)。
7、根据权利要求6所述的隔绝式避难仓，其特征在于：所述送风机构(25)包括风机壳体(26)、固定配于风机壳体(26)内的发条驱动机构(27)及配有输出动力齿轮(29)的动力输出轴(28)；在所述发条驱动机构(27)的中轴(32)上固定配有传输齿轮(33)及驱动发条(35)；所述驱动发条(35)设于驱动发条装配箱(36)内；所述传输齿轮(33)与输出动力齿轮(29)啮合；所述动力输出轴(28)配于风机壳体(26)内，其端部固定配有风机叶片(34)。
8、根据权利要求7所述的隔绝式避难仓，其特征在于：在所述风机壳体(26)内还配有过渡传输轴(30)；在所述过渡传输轴(30)上固定设有驱动传输齿轮(37)及动力传输齿轮(38)；所述传输齿轮(33)与驱动传输齿轮(37)啮合；所述动力传输齿轮(38)与输出动力齿轮(29)啮合。
9、根据权利要求8所述的隔绝式避难仓，其特征在于：在所述风机壳体(26)内还配有调速轴(39)；在所述调速轴(39)上固定设有调速传动齿轮(40)；在所述输出动力齿轮(29)上固定设有调速传输齿轮(41)；所述调速传输齿轮(41)与调速传动齿轮(40)啮合；在所述调速轴(39)上固定设有调速机构(42)；所述调速机构(42)包括与风机壳体(26)固定配接的调速外套(43)及与调速轴(39)固定配接的调速卡盘(63)；所述调速卡盘(63)上配有凹槽(64)；在所述凹槽(64)内设有调速端子(44)；所述调速卡盘(63)及调速端子(44)置于调速外套(43)内。
10、根据权利要求9所述的隔绝式避难仓，其特征在于：所述壁体(2)包括铝泊层(64)、阻燃织物层(65)、橡胶层(66)及织物层(67)；所述阻燃织物层(65)位于铝泊层(64)及橡胶层(66)之间；所述橡胶层(66)位于阻燃织物层(65)与织物层(67)之间。
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