CN101936692B - 一种复合材料防爆箱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种复合材料防爆箱,包括内箱、外箱和包裹袋,所述内箱为抽屉状结构,所述外箱为抽屉柜状结构,所述包裹袋为柔性筒状结构。所述一种复合材料防爆箱在携行状态时,包裹袋经折叠后收纳入内箱,内箱收纳入外箱,以获得良好的便携移动性;所述一种复合材料防爆箱处于贮运状态时,疑似爆炸物收纳入内箱,内箱收纳入外箱,外箱收纳入包裹袋,以获得全方位的防护。与现有技术相比,本发明提出了一种体积小、重量轻、多方位防护、无二次杀伤的复合材料防爆箱,可适用于飞机客舱、动车车厢、办公室等空间有限的场合。
Description
技术领域
本发明属于爆炸防护领域,涉及一种防爆容器,尤其涉及一种适用于飞机客舱、动车车厢、办公室等有限空间的轻型的、无二次杀伤的、高强复合材料防爆箱。
背景技术
防爆容器是一种能够抑制爆炸物所产生的冲击波和破片对周围环境造成的杀伤效应,用于临时存放或运输爆炸物的专业装具。目前,常用的防爆容器主要为防爆罐、防爆球、防爆箱、防爆围栏和防爆毯等产品。防爆罐多为开口型,采用上方泄爆,易对罐体上方(下方)造成较大的损毁,具有较高的噪声与较大的冲击。防爆球通常由厚重金属焊接或锻压而成,存在结构复杂、成本高、体积大、质量大等缺点。防爆围栏和防爆毯的防护模式仅对围栏四周有一定的防护作用,无法保证围栏上下两个方向的安全。这三种防爆容器均有其缺点,并不适用于飞机客舱、动车车厢、办公室等空间有限的场合。防爆箱综合了上述三种防爆容器的特点,适用于上述空间有限的场合,但现有的防爆箱仍有一定的不足。
涉及防爆箱的专利有4个,这些发明均有一定的缺陷,不能适应各种场合的需求。中国专利申请号为97199810.8中涉及一种抗爆和爆炸定向的集装箱组件,该组件可用于装爆炸物品、防止或降低爆炸损害。这种集装箱组件虽在飞机上有一定的应用,但存在着使用不便、防护失效的缺点。
申请号为03156805.X中涉及用于民航客舱内的防爆箱。该防爆箱包括一个箱体和箱体内壁的一层爆炸缓冲材料;其内部还有形状与箱体相同、开口一致的抗冲击的内筒,壳胆及真空管道。该防爆箱有一定的防爆效果,但采用了大量金属材料,具有较大的二次杀伤隐患。
申请号为200810073946.5与申请号为ZL 200820113619.3中涉及一种用于民航客舱的防爆箱。该防爆箱的箱体为上端开口下端封闭的矩形柱状,其外壁由交叉设置的两层或两层以上的覆胶芳纶帘线组成。该防爆箱的缺陷为:采用开口形式,且端口内设有钢丝圈定型,有相当的泄爆危害与二次杀伤隐患。
发明内容
为了克服现有的防爆容器存在的体积重量过大、上下方向泄爆危害严重、具有二次杀伤等方面的缺陷,本发明提出了一种体积小、重量轻、多方位防护、无二次杀伤的复合材料防爆箱,可适用于飞机客舱、动车车厢、办公室等空间有限的场合。
本发明是通过如下技术方案实现的:一种复合材料防爆箱,包括内箱、外箱和包裹袋,所述内箱为抽屉状结构,所述外箱为抽屉柜状结构,所述包裹袋为柔性筒状结构。所述一种复合材料防爆箱在携行状态时,包裹袋经折叠后收纳入内箱,内箱收纳入外箱,以获得良好的便携移动性;所述一种复合材料防爆箱处于贮运状态时,疑似爆炸物收纳入内箱,内箱收纳入外箱,外箱收纳入包裹袋,以获得全方位的防护。
进一步地,所述复合材料防爆箱的内箱呈抽屉状,采用上端开口的箱形结构。内箱各壁面由三层结构组成,从内到外分别为内箱阻燃层、内箱主防护层、内箱防水层。内箱对底面及四周具有良好的防护性。内箱侧壁与底面结合处可以预制一定数量的泄爆孔,具备一定的泄爆功能。
进一步地,所述复合材料防爆箱的外箱呈抽屉柜状,采用一个侧面开口的六面体盒形结构,外箱各壁面由三层结构组成,从内到外分别为外箱阻燃层、外箱主防护层、外箱防水层。外箱对顶面、底面及三个侧壁方向具有良好的防护性。外箱开口面对应的侧壁面与其他四面结合处可以预制一定数量的泄爆孔,具备一定的泄爆功能。
进一步地,所述复合材料防爆箱的包裹袋为一两端开口的柔性筒状结构。包裹袋由三层结构组成,从内到外分别为包裹袋阻燃层、包裹袋主防护层、包裹袋防水层。包裹袋采用不同层数的高强纤维纺织物制成;包裹袋轴向截面的防护层的层分布可采用正态分布或阶梯分布。
进一步地,所述复合材料防爆箱的内箱主防护层、外箱主防护层和包裹袋主防护层均采用高性能纤维及粘结材料复合而成;内箱阻燃层、外箱阻燃层和包裹袋阻燃层均采用阻燃面料;内箱防水层、外箱防水层和包裹袋防水层均采用防水面料复合而成。
所述高性能纤维可以为对位芳香族聚酰胺纤维、超高分子量聚乙烯纤维、碳纤维或聚对苯撑苯并双口恶唑纤维等材料;所述粘结材料可以为环氧树脂、氯丁胶、丙烯酸酯共聚物等材料。
所述阻燃面料可以为后处理阻燃面料或本质阻燃面料等材料。
所述防水面料可以为PTFE膜复合布料、聚丙烯复合面料等材料。
上述复合材料防爆箱,所述包裹袋在完全展开时,刚好可以容纳下装载物品的内箱和外箱,构成防爆箱的贮运状态。包裹袋经1/4折叠后,可以收纳入内箱,内箱可以收纳入外箱,构成防爆箱的携行状态。
进一步地,可在所述复合材料防爆箱的内箱、外箱的爆炸冲击面增设高强纤维插板。所述高强纤维插板可以采用对位芳香族聚酰胺纤维、超高分子量聚乙烯纤维、碳纤维或聚对苯撑苯并双口恶唑纤维等材料。
进一步地,还可以在所述复合材料防爆箱的外箱、包裹袋的外露面增设电磁屏蔽层。所述电磁屏蔽层可采用表面敷层薄膜屏蔽材料、填充复合型屏蔽材料、导电涂料类屏蔽材料或纳米屏蔽材料等材料。
上述复合材料防爆箱,其泄爆方式及使用方式有多种。泄爆方式可采用泄爆孔式、边角缝隙式、管道引导式等方式之一。使用方式可采用悬挂式、软物垫置式、悬空式等方式之一。
本发明所述的复合材料防爆箱具有以下有益的技术效果:
(1)体积小,其体积可控制在IATA及航空公司的限定范围内。
(2)重量轻,可轻松拖动、手提,远胜于其他笨重防爆产品。
(3)防护当量适中,标准防护当量为200gTNT炸药;另可依要求定制。
(4)爆炸冲击波大部分衰减,爆炸破片有效拦截。
(5)采用非金属材料,无二次杀伤,优于金属材质防爆容器。
(6)阻燃防水、无毒环保。
(7)巧妙设计,防爆箱的携行与贮运状态快捷转换;操作简单、使用方便,采用抽屉开合使用模式。
(8)尤其适用于飞机客舱、动车车厢、办公室等空间有限的场合。
附图说明
图1为本发明所述复合材料防爆箱组成示意图;
图2为本发明所述复合材料防爆箱内箱示意图;
图3为本发明所述复合材料防爆箱外箱示意图;
图4为本发明所述复合材料防爆箱包裹袋展开示意图;
图5为本发明所述复合材料防爆箱携行状态示意图;
图6为本发明所述复合材料防爆箱贮运状态示意图。
其中,图中的序号如下:1-内箱、2-外箱、3-包裹袋、11-内箱阻燃层、21-外箱阻燃层、31-包裹袋阻燃层、12-内箱主防护层、22-外箱主防护层、13-内箱防水层、23-外箱防水层、33-包裹袋防水层。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和优选的实施例作为具体的说明,但不作为对发明的限制。
实施例1:一种复合材料防爆箱,由内箱1、外箱2和包裹袋3三部分组成,参见图1所示。
其中,所述内箱1为抽屉状结构,采用上端开口的箱形结构,内箱1各壁面由三层结构组成,从内到外分别为内箱阻燃层11、内箱主防护层12和内箱防水层13,参见图2所示。
其中,所述外箱2为抽屉柜状结构,采用一个侧面开口的六面体盒形结构,从内到外分别为外箱阻燃层21、外箱主防护层22、外箱防水层23,参见图3所示。
其中,所述包裹袋3为柔性筒状结构,从内到外分别为包裹袋阻燃层31、包裹袋主防护层(图中未示)、包裹袋防水层33,参见图5所示,所述包裹袋3柔性可折叠,快捷完成复合材料防爆箱在携行与贮运状态间的转换。参见图6所示,所述复合材料防爆箱处于携行状态时,包裹袋3经1/4折叠后可以收纳入内箱1,内箱1收纳入外箱2,以获得良好的便携移动性。参见图7所示,所述复合材料防爆箱处于贮运疑似爆炸物(图中未示)时,疑似爆炸物收纳入内箱1,内箱1收纳入外箱2,外箱2收纳入包裹袋3,以获得全方位的防护。
其中,所述内箱1的内箱主防护层12均采用高强度纤维与粘结材料复合而成,其面密度在4~6kg/m2之间;所述内箱1底面采用高强度纤维与粘结材料复合而成,其面密度在2.4~3.6kg/m2之间。然后,在内箱1的内壁面(图中未示)和外壁面(图中未示)分别复合制作内箱阻燃层11和内箱防水层13。
其中,所述外箱2的顶面(图中未示)、底面(图中未示)、连接顶面与底面的非开口端对应的两个侧壁面(图中未示)采用高强度纤维与粘结材料复合而成,其面密度在4~6kg/m2之间;所述外箱2开口端对应的侧壁面的外箱主防护层22采用高强度纤维与粘结材料复合而成,其面密度在2.4~3.6kg/m2之间。然后,在外箱2的内壁面(图中未示)和外壁面(图中未示)分别设有复合制作的外箱阻燃层21、外箱防水层23。
其中,所述包裹袋主防护层(图中未示)分别采用3种不同幅宽的高强纤维纺织物及少量粘结材料制作而成,使包裹袋3的面密度呈阶段状变化,面密度区间分别为1.5~2.5kg/m2、3.0~5.0kg/m2、5.0~7.5kg/m2。然后,在包裹袋3的内壁面(图中未示)和外壁面(图中未示)分别复合制作包裹袋阻燃层31和包裹袋防水层33。
进一步地,内箱1的侧壁与底面结合处可以预制一定数量的泄爆孔(图中未示),具备一定的泄爆功能;外箱2开口面对应的侧壁面与其他四面结合处可以预制一定数量的泄爆孔(图中未示),具备一定的泄爆功能。
本实施实例中,将100g标准TNT炸药置于内箱1的几何中心,然后将内箱1收纳入外箱2,将外箱2收纳入包裹袋3,使所述复合材料防爆箱处于爆炸物贮运状态,最后将炸药引爆。试验完成后,经检查发现所述内箱1、所述外箱2、所述包裹袋3均结构完整。
实施例2:对实施实例1中的包裹袋3不予改变,对该实施实例中的内箱1、外箱2的爆炸冲击承载面予以加强。具体采用如下措施:在所述内箱1的箱底(图中未示)加垫与内箱1的箱底形状、尺寸相同的高强纤维插板,所述高强纤维插板的面密度为8~10kg/m2;在内箱1开口面所对应的外箱2的内壁(图中未示)上,复合制作形状尺寸与外箱2的内壁相同的高强纤维复合板,所述高强纤维复合板的面密度为8~10kg/m2。
本实施实例中,将200g标准TNT炸药置于内箱1的几何中心,然后将内箱1收纳入外箱2,将外箱2收纳入包裹袋3,使所述复合材料防爆箱处于爆炸物贮运状态,最后将炸药引爆。试验完成后,经检查发现所述内箱1、所述外箱2有一定的程度的形状改变与少量防护层损毁。所述包裹袋3外观整体完整。
实施例3:对实施实例1中的内箱1不予改变,对该实施实例中的包裹袋3、外箱2的外露面增设电磁屏蔽层(图中未示)。所述电磁屏蔽层可采用表面敷层薄膜屏蔽材料、填充复合型屏蔽材料、导电涂料类屏蔽材料或纳米屏蔽材料等材料。
实施例4:首先,对实施实例1中的包裹袋3不予改变,对该实施实例中的内箱1、外箱2的爆炸冲击承载面予以加强。具体采用如下措施:在所述内箱1的箱底(图中未示)加垫与内箱1的箱底形状、尺寸相同的高强纤维插板,所述高强纤维插板的面密度为8~10kg/m2;在内箱1开口面所对应的外箱2的内壁(图中未示)上,复合制作形状尺寸与外箱2的内壁相同的高强纤维复合板,所述高强纤维复合板的面密度为8~10kg/m2。
其次,对实施实例1中的内箱1不予改变,对该实施实例中的包裹袋3、外箱2的外露面增设电磁屏蔽层(图中未示)。所述电磁屏蔽层可采用表面敷层薄膜屏蔽材料、填充复合型屏蔽材料、导电涂料类屏蔽材料或纳米屏蔽材料等材料。
以上所述,仅为本发明中的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内,可理解想到的变换或替换,都应涵盖在本发明的包含范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种复合材料防爆箱,包括内箱(1)、外箱(2)和包裹袋(3),所述一种复合材料防爆箱在携行状态时,所述包裹袋(3)经折叠后收纳入内箱(1),内箱(1)收纳入外箱(2);所述一种复合材料防爆箱处于贮运状态时,疑似爆炸物收纳入内箱(1),内箱(1)收纳入外箱(2),外箱(2)收纳入包裹袋(3),其特征在于:所示内箱(1)的各壁面由三层结构组成,从内到外分别为内箱阻燃层(11)、内箱主防护层(12)和内箱防水层(13);所述外箱(2)从内到外分别为外箱阻燃层(21)、外箱主防护层(22)、外箱防水层(23);所述包裹袋(3)从内到外分别为包裹袋阻燃层(31)、包裹袋主防护层和包裹袋防水层(33),所述内箱主防护层(12)、外箱主防护层(22)和包裹袋主防护层采用高强度纤维与粘结材料复合而成,所述内箱(1)为上端开口的抽屉状结构,所述外箱(2)为一个侧面开口的六面体盒形抽屉柜状结构,所述包裹袋(3)为柔性筒状结构,所述复合材料防爆箱的外箱(2)、包裹袋(3)的外露面设有电磁屏蔽层。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料防爆箱,其特征在于:所述内箱阻燃层(11)、外箱阻燃层(21)和包裹袋阻燃层(31)均采用阻燃面料制成。
3.根据权利要求1所述的一种复合材料防爆箱,其特征在于:所述内箱防水层(13)、外箱防水层(23)和包裹袋防水层(33)均采用防水面料复合而成。
4.根据权利要求1所述的一种复合材料防爆箱,其特征在于:所述高强度纤维为对位芳香族聚酰胺纤维、超高分子量聚乙烯纤维、碳纤维和聚对苯撑苯并双口恶唑纤维材料之一。
5.根据权利要求1所述的一种复合材料防爆箱,其特征在于:所述粘结材料为环氧树脂、氯丁胶和丙烯酸酯共聚物材料之一。
6.根据权利要求2所述的一种复合材料防爆箱,其特征在于:所述阻燃面料为后处理阻燃面料或本质阻燃面料。
7.根据权利要求3所述的一种复合材料防爆箱,其特征在于:所述防水面料为PTFE膜复合布料或聚丙烯复合面料。
8.根据权利要求1所述的一种复合材料防爆箱,其特征在于:所述复合材料防爆箱的内箱(1)、外箱(2)的爆炸冲击面设有高强纤维插板。
9.根据权利要求8所述的一种复合材料防爆箱,其特征在于:所述高强纤维插板采用对位芳香族聚酰胺纤维、超高分子量聚乙烯纤维、碳纤维或聚对苯撑苯并双口恶唑纤维材料之一。
10.根据权利要求1所述的一种复合材料防爆箱,其特征在于:所述电磁屏蔽层采用表面敷层薄膜屏蔽材料、填充复合型屏蔽材料、导电涂料类屏蔽材料或纳米屏蔽材料之一。
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