CN110141951A - 一种二氧化碳吸收装置及方法 - Google Patents

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申张钊
王洪喜
白亚飞
蒋金
朱斌
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Abstract

本发明属于密闭空间内二氧化碳吸收技术领域，尤其涉及一种二氧化碳吸收装置及方法。本发明通过由壳体、用于空气的输送且连接在壳体内下底面的动力单元、用于对进入壳体内的空气中二氧化碳的吸收且固定连接在壳体内侧壁的上部的吸收单元的有机设置而成的二氧化碳吸收装置，经安装网夹、开启动力单元、反应吸收二氧化碳、气体排放和关闭动力单元六个步骤，实现了密闭空间内空气中二氧化碳的反应吸收。本发明体积小、易操作、风量小、压力大、噪声小，适合密闭空间内使用。本发明绝缘、降振效果好，保证密闭空间内人员安全。本发明不仅能够吸收密闭空间内二氧化碳，同时加速了空气流通；全密闭空间内配合制氧装置能够保护人员生命安全。

Description

一种二氧化碳吸收装置及方法
技术领域
本发明属于密闭空间内二氧化碳吸收技术领域，尤其涉及一种二氧化碳吸收装置及方法。
背景技术
二氧化碳吸收装置的作用是吸收降低密闭空间内的二氧化碳浓度，在密闭空间内，正常人每小时呼出约21L二氧化碳；当空气中的二氧化碳浓度低于2％时，人员的工作能力和基础生理指标无明显变化；当空气中二氧化碳浓度达到2％至5％时，人员会出现头痛、恶心、畏寒、运动功能出现某些障碍；二氧化碳浓度更高时，人会窒息死亡。在密闭环境中，由于人自身的活动，二氧化碳浓度迅速升高，成为威胁人的安全的主要因素。因此，在密闭空间内必须有专用吸收装置来降低二氧化碳浓度，从而保证人体正常需求。
由于密闭空间较小，能源有限，吸收装置需要满足耗能少，体积小，重量轻，易操作，可靠性高等特点；目前市场上所有二氧化碳吸收装置都无法同时兼顾这些特点。
发明内容
本发明提供了一种二氧化碳吸收装置及方法，目的在于该装置能够广泛应用于各种密闭空间内，且具有低耗、高可靠性的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种二氧化碳吸收装置，包括
壳体，
动力单元，动力单元连接在壳体内下底面，用于空气的输送；
吸收单元，吸收单元固定连接在壳体上部内侧壁，吸收单元的下底面与动力单元连接，用于对进入壳体内的空气中二氧化碳的反应吸收。
所述的壳体包括顶盖、外壳和底部进风板；所述的顶盖连接在外壳的上表面且顶盖侧壁开有出气口；所述的底部进风板连接在外壳的侧壁下部，且底部进风板上开有进气口。
所述的壳体的下表面连接有底座撑脚。
所述的底座撑脚材质为丁腈橡胶；所述的壳体材质为不锈钢。
所述的动力单元包括电机、减震座、安装支架、风机蜗壳和软连接管；所述的安装支架连接在壳体内的下底面上，所述的电机底面通过减震座与安装支架连接；所述的风机蜗壳下表面与壳体内的下底面连接，风机蜗壳的侧面与电机连接，风机蜗壳的上表面通过软连接管与吸收单元连接；所述的电机与壳体之间采用丁腈橡胶材质连接件隔绝。
所述的吸收单元包括内胆、网夹、稳压箱和吸收药剂；所述的吸收药剂填充在网夹内，所述的网夹连接在内胆内侧壁，所述的内胆与稳压箱的内侧壁连接；所述的稳压箱与壳体上部的内侧壁连接，稳压箱的下底面开有通孔，稳压箱通过下底面所开通孔与动力单元连接。
所述的网夹4由不锈钢丝网围制而成。
所述的网夹设置有多组，可拆卸的连接在内胆内侧壁。
所述的所述的壳体包括顶盖、外壳和底部进风板；所述的顶盖连接在外壳的上表面且顶盖侧壁开有出气口；所述的底部进风板连接在外壳的侧壁下部，且底部进风板上开有进气口；所述的壳体的下表面连接有材质为丁腈橡胶的底座撑脚，顶盖、外壳和底部进风板均为不锈钢材质；所述的动力单元包括电机、减震座、安装支架、风机蜗壳和软连接管，所述的安装支架连接在壳体内的下底面上，所述的电机底面通过减震座与安装支架连接，所述的风机蜗壳下表面与壳体内的下底面连接，风机蜗壳的侧面与电机连接，风机蜗壳的上表面连接有软连接管；所述的电机与壳体之间采用丁腈橡胶材质连接件隔绝；所述的吸收单元包括内胆、网夹、稳压箱和吸收药剂；所述的吸收药剂填充在网夹内，所述的网夹连接有多组，多组网夹均匀连接在内胆内侧壁上，所述的内胆与稳压箱的内侧壁连接；所述的稳压箱与壳体上部的内侧壁连接，稳压箱的下底面开有通孔，稳压箱通过下底面所开通孔与动力单元的软连接管连接；所述的网夹4由不锈钢丝网围制而成。
一种二氧化碳吸收装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤一：安装网夹
将网夹内部填充吸收药剂并组装成组后，然后将网夹组连接在内胆内侧壁上；
步骤二：开启动力单元
当步骤一完成后，启动电机运转带动风机蜗壳工作，气体经进风板上的进气口进入壳体内，再经风机蜗壳传送至稳压箱内；
步骤三：反应吸收二氧化碳
当步骤二经风机蜗壳传送至稳压箱内，稳压箱内的气体通过网夹，与网夹内部的吸收药剂发生反应，气体中的二氧化碳逐步被反应吸收；
步骤四：气体排放
经步骤三处理过的气体经顶盖侧壁出气口排出，气体不断循环，直至空气中二氧化碳浓度达标；
步骤五：关闭动力单元
当步骤五完成后，关闭动力单元并拆卸网夹，清理网夹内填充吸收药剂，完成二氧化碳吸收全过程。
本发明的有益效果：
本发明通过由壳体、用于空气的输送且连接在壳体内下底面的动力单元、用于对进入壳体内的空气中二氧化碳的吸收且固定连接在壳体内侧壁的上部的吸收单元的有机设置而成的二氧化碳吸收装置，通过安装网夹、开启动力单元、反应吸收二氧化碳、气体排放和关闭动力单元五个步骤，实现了密闭空间内空气中二氧化碳的反应吸收。本发明单个吸收组可连续吸附12小时，吸收二氧化碳约1.6立方米(1600L)；可吸收约7个人一天排放的二氧化碳。本发明壳体采用不锈钢薄板焊接成型，具有体积小，重量轻，移动方便，环境适应性强等优点；壳体与电机之间均用丁腈橡胶材质连接件隔绝，安全性高；吸收组更换方式简单易操作。本发明动力单元是由电机和风机蜗壳组成的离心风机，风量80m3/h，静压580Pa,噪声＜53dB(A)，功率50W；具有风量小压力大噪声小的优点，适合密闭空间内使用，不会影响人员正常活动。本发明中的风机与壳体及稳压箱连接以及壳体底座撑脚均采用丁腈橡胶柱，起到绝缘、降振的效果，保证密闭空间内人员安全。本发明能够满足绝大多数密闭空间内二氧化碳吸收的使用要求，半密闭空间内可在降低二氧化碳浓度的同时起到加速空气流通的作用；全密闭空间内配合制氧装置能够保护人员生命安全。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明整体结构剖视图；
图2是本发明的流程图。
图中，1-顶盖；2-壳体；3-内胆；4-网夹；5-稳压箱；6-电机；7-减震座；8-安装支架；9-底部进风板；10-底座撑脚；11-风机蜗壳；12-软连接；13-吸收药剂；14-出气口；15-进气口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1所示的一种二氧化碳吸收装置，包括
壳体，
动力单元，动力单元连接在壳体内下底面，用于空气的输送；
吸收单元，吸收单元固定连接在壳体上部内侧壁，吸收单元的下底面与动力单元连接，用于对进入壳体内的空气中二氧化碳的反应吸收。
在实际使用时，将本发明置于空气待处理的密闭空间或半密闭空间内；启动动力单元，启动的动力单元将外界具有高浓度二氧化碳的空气吸入壳体内，经吸收单元的反应和吸收后排出壳体，空气经过不断循环，是密闭空间内空气的二氧化碳含量符合标准。
本发明体积小、移动方便、环境适应性强，并以其具有低耗、高可靠性，能够广泛应用于各种密闭或半密闭空间内。本发明在降低密闭或半密闭空间内的二氧化碳浓度的同时，对半密闭空间还起到了加速空气流通的作用。
实施例二：
如图1所示的一种二氧化碳吸收装置，与实施例一不同之处在于：所述的壳体包括顶盖1、外壳2和底部进风板9；所述的顶盖1连接在外壳2的上表面且顶盖1侧壁开有出气口14；所述的底部进风板9连接在外壳2的侧壁下部，且底部进风板9上开有进气口15。
在实际使用时，本发明的技术方案，使得设备的安装和拆卸便利，进出空气通畅。
实施例三：
如图1所示的一种二氧化碳吸收装置，与实施例二不同之处在于：所述的壳体的下表面连接有底座撑脚10。
优选的是所述的底座撑脚10材质为丁腈橡胶；所述的壳体材质为不锈钢。
在实际使用时，本实施例中的壳体采用的是不锈钢薄板焊接成型的长方体结构，本发明体积小、重量轻、移动方便、环境适应性强，并以其具有低耗、高可靠性，能够广泛应用于各种密闭空间内。底座撑脚10材质采用丁腈橡胶，能够起到隔振和防导电的作用。
实施例四：
如图1所示的一种二氧化碳吸收装置，与实施例一不同之处在于：所述的动力单元包括电机6、减震座7、安装支架8、风机蜗壳11和软连接管12；所述的安装支架8连接在壳体内的下底面上，所述的电机6底面通过减震座7与安装支架8连接；所述的风机蜗壳11下表面与壳体内的下底面连接，风机蜗壳11的侧面与电机6连接，风机蜗壳11的上表面通过软连接管12与吸收单元连接；所述的电机6与壳体之间采用丁腈橡胶材质连接件隔绝。
在实际使用时，电机6启动，将壳体外界空气源源不断的依次通过风机蜗壳11、软连接管12输送至吸收单元内进行空气二氧化碳的反应和吸附吸收，保证了整个密闭空间内空气的不断顺畅的循环流通。
实施例五：
如图1所示的一种二氧化碳吸收装置，与实施例一不同之处在于：所述的吸收单元包括内胆3、网夹4、稳压箱5和吸收药剂13；所述的吸收药剂13填充在网夹4内，所述的网夹4连接在内胆3内侧壁，所述的内胆3与稳压箱5的内侧壁连接；所述的稳压箱5与壳体上部的内侧壁连接，稳压箱5的下底面开有通孔，稳压箱5通过下底面所开通孔与动力单元连接。
在实际使用时，网夹4内部填充吸收药剂13，并连接在载体内胆3中，经动力单元送入稳压箱5中的空气随着压力增大，缓慢通过吸收单元，空气中二氧化碳与吸收药剂13发生反应，再通过顶盖1向四周排放。被排放的空气再通过动力单元进入下一循环，直至密闭空间内的空气含二氧化碳的另符合标准。
实施例六：
如图1所示的一种二氧化碳吸收装置，与实施例五不同之处在于：所述的网夹4由不锈钢丝网围制而成。
在实际使用时，网夹4由不锈钢丝网围制而成，本实施例中的不锈钢丝网采用的是10目不锈钢丝网，能够适用于各种工作环境，通透性良好，可过滤99％空气中影响人员呼吸的絮状物。
实施例六：
如图1所示的一种二氧化碳吸收装置，与实施例五不同之处在于：所述的网夹4设置有多组，可拆卸的连接在内胆3内侧壁。
在实际使用时，网夹4设置有多组能够有效提高空气中二氧化碳的反应吸收效果；网夹4可拆卸的连接在内胆3内侧壁，能够方便的将网夹4进行更换和清理。
实施例七：
如图1所示的一种二氧化碳吸收装置，与实施例一不同之处在于：所述的所述的壳体包括顶盖1、外壳2和底部进风板9；所述的顶盖1连接在外壳2的上表面且顶盖1侧壁开有出气口14；所述的底部进风板9连接在外壳2的侧壁下部，且底部进风板9上开有进气口15；所述的壳体的下表面连接有材质为丁腈橡胶的底座撑脚10，顶盖1、外壳2和底部进风板9均为不锈钢材质；所述的动力单元包括电机6、减震座7、安装支架8、风机蜗壳11和软连接管12，所述的安装支架8连接在壳体内的下底面上，所述的电机6底面通过减震座7与安装支架8连接，所述的风机蜗壳11下表面与壳体内的下底面连接，风机蜗壳11的侧面与电机6连接，风机蜗壳11的上表面连接有软连接管12；所述的电机6与壳体之间采用丁腈橡胶材质连接件隔绝；所述的吸收单元包括内胆3、网夹4、稳压箱5和吸收药剂13；所述的吸收药剂13填充在网夹4内，所述的网夹4连接有多组，多组网夹4均匀连接在内胆3内侧壁上，所述的内胆3与稳压箱5的内侧壁连接；所述的稳压箱5与壳体上部的内侧壁连接，稳压箱5的下底面开有通孔，稳压箱5通过下底面所开通孔与动力单元的软连接管12连接；所述的网夹4由不锈钢丝网围制而成。
在实际使用时，本发明的技术方案，由于采用不锈钢薄板焊接成型，具有体积小，重量轻，移动方便，环境适应性强等优点；壳体与电机之间均用丁腈橡胶材质连接件隔绝，安全性高；吸收组更换方式简单易操作。本发明中风机蜗壳11与电机6组成的离心风机，风量80m3/h，静压580Pa,噪声＜53dB(A)，功率50W；具有风量小压力大噪声小的优点，适合密闭空间内使用，不会影响人员正常活动。本实施例中的吸收剂为氢氧化锂颗粒，氢氧化锂又名无水氢氧化锂，为白色单斜细小结晶，是一种具有强碱性的氢氧化物，在空气中能够吸收二氧化碳和水。溶于水，不溶于乙醇，密度为1.43g/cm3。LiOH与CO2发生化学反应生成无机碳酸盐Li2CO3，二者反应方程式如下：
2LiOH+CO2＝Li2CO3+H2O
氢氧化锂吸收剂，对二氧化碳吸附率最高达78％，最少不低于50％；水分含量16-20％；吸收CO2放热680KJ/kg；粉尘率小于2％。本发明单个吸收组可连续吸附12小时，吸收二氧化碳约1.6立方米(1600L)；可吸收约7个人一天排放的二氧化碳。本发明中的风机与壳体及稳压箱连接以及壳体底座撑脚均采用丁腈橡胶柱，起到绝缘、降振的效果，保证密闭空间内人员安全本发明能够满足绝大多数密闭空间内二氧化碳吸收的使用要求，半密闭空间内可在降低二氧化碳浓度的同时起到加速空气流通的作用；全密闭空间内配合制氧装置能够保护人员生命安全。
实施例八：
如图2所示的一种二氧化碳吸收装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤一：安装网夹4
将网夹4内部填充吸收药剂13并组装成组后，然后将网夹4组连接在内胆3内侧壁上；
步骤二：开启动力单元
当步骤一完成后，启动电机6运转带动风机蜗壳11工作，气体经进风板9上的进气口15进入壳体2内，再经风机蜗壳11传送至稳压箱5内；
步骤三：反应吸收二氧化碳
当步骤二经风机蜗壳11传送至稳压箱5内，稳压箱5内的气体通过网夹4，与网夹4内部的吸收药剂13发生反应，气体中的二氧化碳逐步被反应吸收；
步骤四：气体排放
经步骤三处理过的气体经顶盖1侧壁出气口14排出，气体不断循环，直至空气中二氧化碳浓度达标；
步骤五：关闭动力单元
当步骤五完成后，关闭动力单元并拆卸网夹4，清理网夹4内填充吸收药剂13，完成二氧化碳吸收全过程。
在实际使用时，动力单元启动后，经风机蜗壳11传送至稳压箱5内的气体聚集且压力不断增加，稳压箱5内的气体通过网夹4，与网夹4内部的吸收药剂13发生反应，气体中的二氧化碳逐步被反应吸收。
本发明通过安装网夹、开启动力单元、反应吸收二氧化碳、气体排放和关闭动力单元六个步骤，当氧化碳吸收装置设置单个吸收组就可连续吸附12小时，吸收二氧化碳约1.6立方米(1600L)；可吸收约7个人一天排放的二氧化碳。本实施例中的单个吸收组，由网夹4并排组装10个为一组，每个网夹4内部均填充吸收药剂13。
需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种二氧化碳吸收装置，其特征在于：包括
壳体，
动力单元，动力单元连接在壳体内下底面，用于空气的输送；
吸收单元，吸收单元固定连接在壳体上部内侧壁，吸收单元的下底面与动力单元连接，用于对进入壳体内的空气中二氧化碳的反应吸收。
2.如权利要求1所述的一种二氧化碳吸收装置，其特征在于：所述的壳体包括顶盖(1)、外壳(2)和底部进风板(9)；所述的顶盖(1)连接在外壳(2)的上表面且顶盖(1)侧壁开有出气口(14)；所述的底部进风板(9)连接在外壳(2)的侧壁下部，且底部进风板(9)上开有进气口(15)。
3.如权利要求1或2所述的一种二氧化碳吸收装置，其特征在于：所述的壳体的下表面连接有底座撑脚(10)。
4.如权利要求3所述的一种二氧化碳吸收装置，其特征在于：所述的底座撑脚(10)材质为丁腈橡胶；所述的壳体材质为不锈钢。
5.如权利要求1所述的一种二氧化碳吸收装置，其特征在于：所述的动力单元包括电机(6)、减震座(7)、安装支架(8)、风机蜗壳(11)和软连接管(12)；所述的安装支架(8)连接在壳体内的下底面上，所述的电机(6)底面通过减震座(7)与安装支架(8)连接；所述的风机蜗壳(11)下表面与壳体内的下底面连接，风机蜗壳(11)的侧面与电机(6)连接，风机蜗壳(11)的上表面通过软连接管(12)与吸收单元连接；所述的电机(6)与壳体之间采用丁腈橡胶材质连接件隔绝。
6.如权利要求1所述的一种二氧化碳吸收装置，其特征在于：所述的吸收单元包括内胆(3)、网夹(4)、稳压箱(5)和吸收药剂(13)；所述的吸收药剂(13)填充在网夹(4)内，所述的网夹(4)连接在内胆(3)内侧壁，所述的内胆(3)与稳压箱(5)的内侧壁连接；所述的稳压箱(5)与壳体上部的内侧壁连接，稳压箱(5)的下底面开有通孔，稳压箱(5)通过下底面所开通孔与动力单元连接。
7.如权利要求6所述的一种二氧化碳吸收装置，其特征在于：所述的网夹4由不锈钢丝网围制而成。
8.如权利要求6所述的一种二氧化碳吸收装置，其特征在于：所述的网夹(4)设置有多组，可拆卸的连接在内胆(3)内侧壁。
9.如权利要求1所述的一种二氧化碳吸收装置，其特征在于：所述的壳体包括顶盖(1)、外壳(2)和底部进风板(9)；所述的顶盖(1)连接在外壳(2)的上表面且顶盖(1)侧壁开有出气口(14)；所述的底部进风板(9)连接在外壳(2)的侧壁下部，且底部进风板(9)上开有进气口(15)；所述的壳体的下表面连接有材质为丁腈橡胶的底座撑脚(10)，顶盖(1)、外壳(2)和底部进风板(9)均为不锈钢材质；所述的动力单元包括电机(6)、减震座(7)、安装支架(8)、风机蜗壳(11)和软连接管(12)，所述的安装支架(8)连接在壳体内的下底面上，所述的电机(6)底面通过减震座(7)与安装支架(8)连接，所述的风机蜗壳(11)下表面与壳体内的下底面连接，风机蜗壳(11)的侧面与电机(6)连接，风机蜗壳(11)的上表面连接有软连接管(12)；所述的电机(6)与壳体之间采用丁腈橡胶材质连接件隔绝；所述的吸收单元包括内胆(3)、网夹(4)、稳压箱(5)和吸收药剂(13)；所述的吸收药剂(13)填充在网夹(4)内，所述的网夹(4)连接有多组，多组网夹(4)均匀连接在内胆(3)内侧壁上，所述的内胆(3)与稳压箱(5)的内侧壁连接；所述的稳压箱(5)与壳体上部的内侧壁连接，稳压箱(5)的下底面开有通孔，稳压箱(5)通过下底面所开通孔与动力单元的软连接管(12)连接；所述的网夹4由不锈钢丝网围制而成。
10.一种二氧化碳吸收装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：安装网夹(4)
将网夹(4)内部填充吸收药剂(13)并组装成组后，然后将网夹(4)组连接在内胆(3)内侧壁上；
步骤二：开启动力单元
当步骤一完成后，启动电机(6)运转带动风机蜗壳(11)工作，气体经进风板(9)上的进气口(15)进入壳体(2)内，再经风机蜗壳(11)传送至稳压箱(5)内；
步骤三：反应吸收二氧化碳
当步骤二经风机蜗壳(11)传送至稳压箱(5)内，稳压箱(5)内的气体通过网夹(4)，与网夹(4)内部的吸收药剂(13)发生反应，气体中的二氧化碳逐步被反应吸收；
步骤四：气体排放
经步骤三处理过的气体经顶盖(1)侧壁出气口(14)排出，气体不断循环，直至空气中二氧化碳浓度达标；
步骤五：关闭动力单元
当步骤五完成后，关闭动力单元并拆卸网夹(4)，清理网夹(4)内填充吸收药剂(13)，完成二氧化碳吸收全过程。
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