CN101953741A

CN101953741A - 一种气压舱的操舱装置

Info

Publication number: CN101953741A
Application number: CN2009101604370A
Authority: CN
Inventors: 郭建
Original assignee: YANTAI LONGER HIGH-VOLTAGE OXYGEN CABIN Co Ltd
Current assignee: YANTAI LONGER HIGH-VOLTAGE OXYGEN CABIN Co Ltd
Priority date: 2009-07-12
Filing date: 2009-07-12
Publication date: 2011-01-26

Abstract

本发明公开了一种气压舱的操舱装置，包括舱体向外延伸部(1)，载人气压舱的各种非电量的控制和显示附件及它们的连接管路都集中在该区域，舱体向外延伸部(1)包括：主控区(2)、仪表显示区(3)、管系接口区(4)，舱体向外延伸部(1)的内部为主控区(2)；舱体向外延伸部(1)的正面为仪表显示区(3)；舱体向外延伸部(1)的反面为管系接口区(4)。本发明使载人气压舱的供、排气和供、排氧等的管路和各种阀件不进控制台，管系路迳紧缩，不再绕地下室走来走去，比现有载人气压舱可节省5-10倍的管材。不仅可使目前载人气压舱的控制台免掉了全部管系和阀件，更重要的是免掉了地下工程的建造。

Description

一种气压舱的操舱装置

技术领域

本发明涉及一种用于医用空气加压氧舱，潜水领域加压氧舱，科学实验氧舱等载人气压舱(包括正负压)的操舱装置。

背景技术

氧舱为载人承压容器，按舱内容纳人数分类，氧舱可分为单人氧舱和多人氧舱。多人氧舱的加压介质，国家标准规定应为压缩空气，而单人氧舱的加压介质则可为压缩空气，亦可为医用氧气。本发明所涉及的范围则为压缩空气加压的多人和单人氧舱。这些氧舱又因用途不同，而舱内工作压力也不同。但它们的相同点则是每一种氧舱要建立舱内工作压力，都要有加压、稳压和降压的操舱装置和提供舱内人员呼吸氧气或混合氧的供、排氧的操舱装置。

所述的操舱装置，即氧舱为加压或供氧的来气(压缩空气或氧气)控制，须经位于氧舱前方的控制台进入舱内，舱内为减压或人员呼出气体的排气(压缩空气或废氧)控制也须经该控制台排出室外。因此，控制台上集中了操纵、控制和显示部件，而且氧舱上全部进进出出的管系都要在控制台上汇集，使得本来因包含大量电气设施而使控制台已经十分拥挤的情况下，现在又不得不增加粗粗细细、密密麻麻的管系和大量阀件，这就使氧舱控制台不仅变成了一个庞然大物，更使控制台的内部结构繁杂交错。现场安装耗时费力，既大量用料，还难以下手，更给用户日后的维修带来难度。面对这个现状，长期以来，用户为建造氧舱，不得不先造地下建筑，以方便来自四面八方的管路与控制台的对接。基建工程的额外负担，不仅使氧舱建造成本剧增、建造周期延长，更使一些用户因条件不具备不得不欲建而止。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种载人气压舱的供、排气及供、排氧等系统的管路和阀件不进控制台(免建控制非电量的控制台)的操舱装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该载人气压舱的操舱装置包括有舱体向外延伸部，即在载人气压舱受压壳体上沿轴向焊接一段非受压的圆柱体外壳，其特征在于载人气压舱的各种非电量的控制和显示附件及它们的连接管路都集中在该区域。

所述的舱体向外延伸部包括有：

——主控区，在载人气压舱受压壳体上沿轴向焊接一段非受压的圆柱体外壳的内部为主控区，人员出入的舱门就在其中，舱门与非受压的圆柱体外壳之间设置了各种阀件和管路，非电量的测量接口和传感器也嵌设在其中。

——仪表显示区，舱体向外延伸部的正面(即朝向电气控制台的一面)设置了各种非电量显示仪器、仪表，并在该区域下方设置了备用手操阀。

——管系接口区，舱体向外延伸部的反面，设置了各种管系的接口，和各管系接口通断的控制阀。

所述的操舱装置，一般可分为手动操舱、遥控(半自动)操舱和自动操舱三种方式。其中，手动操舱是利用仪表显示区的备用手操阀根据仪表显示区的仪表示数，对载人气压舱行施加、减压和供、排氧等的操作控制。遥控(半自动)操舱是利用电气控制台上的专用部件人工输出电信号，根据计算机显示屏的工况显示，对载人气压舱行施加、减压和供、排氧等的操作控制。自动操舱则是根据预设程序由计算机自动控制主控区的自动调节阀和自动开关等阀件来行施加、减压和供、排氧等的操作控制。

所述的对载人气压舱行施加、减压的操作控制，是指载人气压舱根据不同的用途而建立不同的工作舱压的进气(压缩空气)的操作控制；和载人气压舱工作结束了为卸掉舱压的排气操作控制。以及载人气压舱为通风换气而采取的保持舱压不变的前提下进行的既进气又同等数量的排气的操作控制。

所述的对载人气压舱行施供、排氧的操作控制，是指载人气压舱根据不同的工作舱压而提供不同供氧压力的操作控制，和对不同吸氧人员提供不同吸氧流量的操作控制，以及吸氧人员呼出气体排出舱外的操作控制。

所述的主控区的自动调节阀可以采用各种现有技术，但以采用以下结构为佳：

1、气动薄膜调节阀，是以压缩空气为动力，并使阀门开度与控制气压成线性或对数关系，其特征在于气动薄膜调节阀应是常闭式，以使平时无控制信号或气动薄膜调节阀出现故障时，阀体呈关闭状态，从而避免事故并可实现多于一个舱室的载人气压舱的多路供、排气的最佳控制。气动薄膜调节阀的另一特征在于与该阀为一体的阀门定位器应为“电-气”阀门定位器，以实现遥控操舱和自动操舱的电气控制。

2、电动调节阀，是以电信号控制的阀门机构，阀门开度与控制的电信号(DC：4～20mA或DC：0～10V等)成对应关系。其特征在于电动调节阀应是常闭式，理由与前述的气动薄膜调节阀一致。

所述的主控区的自动开关阀采用各种现有技术，可以是电磁阀；如装于氧气系统，则选用防爆电磁阀；也可以是气动开关阀。各种自动开关阀的技术特征为常闭式。

与现有技术相比，本发明的优点在于：在载人气压舱受压壳体上沿轴向焊接一段非受压的圆柱体外壳，即舱体向外延伸部。该延伸部的内部为主控区；该延伸部的正面为仪表显示区；该延伸部的反面为管系接口区。从而使载人气压舱的供、排气和供、排氧等的管路和各种阀件不进控制台，管系路迳紧缩，不再绕地下室走来走去，比现有载人气压舱可节省5-10倍的管材。不仅可使目前载人气压舱的控制台免掉了全部管系和阀件，更重要的是免掉了地下工程的建造。

附图说明：

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的B-B剖视图。

图4为本发明的供、排气原理图。

图5为本发明的供、排氧原理图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～图5所示，为本发明的实施例，该用于气压舱的操舱装置包括有舱体向外延伸部1，参见图1，所述的舱体向外延伸部包括有：

——主控区2，在载人气压舱受压壳体上沿轴向焊接一段非受压的圆柱体外壳8，其内部为主控区2，人员出入的舱门5就在其中，舱内通道6与非受压的圆柱体外壳8之间设置了各种阀件21～24、31、32、34、35、37～40、53、54、82～85和管路，非电量的测量接口90～93和传感器15、94也嵌设在其中，参见图2、图3、图4、图5；

——仪表显示区3，舱体向外延伸部1的正面(即朝向电气控制台7的一面)设置了各种非电量显示仪器、仪表16～20、55～57、59～62，并在该区域下方设置了备用手操阀41～44、86～89，参见图1、图3、图4、图5；

——管系接口区4，舱体向外延伸部1的反面设置了各种管系的接口11、12、49、50，和各管系接口通断的控制阀13、14、51、52、参见图1、图4、图5；

加、减压系统的工作流程：

1、加压工作流程

用于载人气压舱各舱室加压的压缩空气气源接入进气接口11，经接口控制球阀13进入管路分叉的起始点A，由A点向前进入治疗室的管路分成两路，一路是经电动调节阀21，气动开关阀23对舱室进行自动加压；

由A点向前的另一路则是经备用角阀41对舱室进行手动加压。自动和手动加压的两路来气共同汇集于α点，并由α点通过消音器26进入载人气压舱的治疗室，以实现加压的程序控制。

为使加压程序能够正常进行，气源应设有供气压力的监视环节，由嵌入进气接口11内的压力变送器15予以瞬态传感，再由二次仪表16进行显示。

供气控制采用电动调节阀21与气动开关阀23相串联的配套方式，是为了电动调节阀21一旦出现故障时，通过自动关闭气动开关阀23，以实现加压程序由自动控制平稳地切换到手动控制。

载人气压舱过渡室的加压工作流程与上述的治疗室加压工作流程一致。不予重述。

2、减压工作流程

载人气压舱的减压控制包括载人气压舱工作结束了，卸掉舱压的排气控制和为了通风换气而采取的既进气又同等数量的排气控制，同时也包括在应急状态下载人气压舱采取的大流量快速卸掉舱压的排气控制。为了区分正常排气与应急排气的两种不同管系，图4中的细实线表示正常减压的排气(细)管系；粗实线表示应急卸压的排气(粗)管系。

治疗室的舱内出气口M，引到舱外B点后管路开始分叉，由B点向前管系分成三路，其中，正常排气(图4中细实线)的一路经C点又分成二路，其中的一路是由电动调节阀39，气动开关阀40进行自动减压；由C点向前的另一路则是经备用角阀44进行手动减压。自动和手动减压的两条出气管路共同汇集于β点，并经排气接口控制阀14及排气接口12，将舱内气体释放于大气之中。

载人气压舱的应急排气控制分为舱内操作的应急排气控制和舱外操作的应急排气控制。

由B点分叉，其中一路由球阀34直接与载人气压舱的周围大气相连通，以实现最短路迳的舱外应急排气控制。

由B点分叉的第3路是由气动开关阀35实现舱内控制的应急排气，工作时，舱内人员只需撳压输出电信号的控制开关30，电磁阀36就输出气压信号以开启气动开关阀35，来实现舱内操作的应急排气。

舱内操作的应急排气还有另外一条通道，这就是在治疗室内尚有另一个舱内出气口P，由球阀29来控制，并经排气接口控制阀14及排气接口12将舱内气体释放于大气之中。

一般载人气压舱的舱内应急排气，仅设置舱内球阀29的一路控制，而本发明又增加了一条由气动开关阀35来控制的应急排气通道。两条通道来实现舱内应急排气，这不仅增加了应急卸压的工作可靠性，更可使卸压时间大大缩短，卸压时间缩短，舱压迅速下降，可使高气压状态下的燃烧激烈程度明显下降，更可为抢救生命赢得宝贵的时间。

治疗室的内部工作压力由测量接口92、93舱内采样，由精密型压力表和同量程的普通压力表19、20来显示，以实现可靠测量和随时比对的监视机制。

载人气压舱过渡室的减压工作流程与上述的治疗室减压工作流程一致，不予重述。

供、排氧系统的工作流程：

1、供氧工作流程

医用氧气气源或混合氧的气源(统称：呼吸气)接入供氧接口49，并经供氧控制阀51进入载人气压舱的主控区2。为对供氧压力进行调节和监视，由嵌入供氧接口49内的氧气专用压力变送器94予以瞬态传感，再由二次仪表55进行显示。

呼吸气进入E点后，管路开始分叉，其中进入治疗室的管路，分别由防爆电磁阀54自动控制的一路，和角阀86手动控制的另一路于β点汇合后进入治疗室贮氧罐63，再经氧气流量计59～62对呼吸器的流量进行调节后，送入治疗室的供氧集管70、75、76、81内，以备吸氧人员呼吸。

2、排氧工作流程

吸氧人员佩戴备有控制附件的吸氧装具71、74、77、80呼吸后，将氧浓度很高的废氧呼出并汇集在排氧集管78、79后，又于F点将两根管路合并为一根，一直到W点又开始分叉，其中一路由防爆电磁阀85和电磁流量仪84进行排氧自动控制，另一路由角阀88进行排氧手动控制，排氧的自动和手动两路控制于γ点汇合并经排氧接口控制阀52和排氧接口50，将废氧释放于大气的安全地带。

过渡室的供、排氧工作流程与治疗室一致，不予重述。

Claims

1.一种气压舱的操舱装置，包括有舱体向外延伸部(1)，其特征在于载人气压舱的各种非电量的控制和显示附件及它们的连接管路都集中在该区域。

2.根据权利要求1所述的舱体向外延伸部(1)，其特征在于包括有：

——主控区(2)，在载人气压舱受压壳体上沿轴向焊接一段非受压的圆柱体外壳(8)，其内部为主控区(2)，人员出入的舱门(5)就在其中，舱内通道(6)与非受压的圆柱体外壳(8)之间设置了各种阀件(21)～(24)、(31)、(32)、(34)、(35)、(37)～(40)、(53)、(54)、(82)～(85)和管路，非电量的测量接口(90)～(93)和传感器(15)、(94)也嵌设在其中；

——仪表显示区(3)，舱体向外延伸部(1)的正面(即朝向电气控制台(7)的一面)设置了各种非电量显示仪器、仪表(16)～(20)、(55)～(57)、(59)～(62)，并在该区域下方设置了备用手操阀(41)～(44)、(86)～(89)；

——管系接口区(4)，舱体向外延伸部(1)的反面设置了各种管系的接口(11)、(12)、(49)、(50)，和各管系接口通断的控制阀(13)、(14)、(51)、(52)。