CN204163760U - 一种与矿灯一体化氧烛自救器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种与矿灯一体化氧烛自救器，由矿灯和自救器两部分组成，其中矿灯部分包括矿灯电源、灯头和通电线路，自救器部分包括生氧舱、二氧化碳分离膜、呼吸气囊、呼吸导管、鼻夹、口具、气囊排气孔、二氧化碳排气阀、自救器生氧按钮，所述矿灯电源位于自救器的底部，所述灯头通过通电线路与矿灯电源连接，所述生氧舱布置在矿灯电源的上部，所述呼吸气囊位于生氧舱的上部，所述呼吸气囊通过呼吸导管与口罩连接，所述二氧化碳分离膜布置在呼吸气囊的内部。本实用新型使得矿灯和自救器一体化，采用氧烛生氧，具有生氧量多、体积较小、质量较轻，且携带方便等优点。

Description

一种与矿灯一体化氧烛自救器

技术领域：

本实用新型涉及一种自救器，尤其涉及一种用于煤矿与矿灯一体化氧烛自救器。

背景技术：

随着大型煤矿的开采，作业面不断深入，矿井不断延伸，工作面离救生舱、避难硐室、出口的位置越来越远，井下一旦遇到瓦斯爆炸、透水等危险事故，工作面人员需要较长时间才能逃生到避难硐室或救生舱。现有自救器最大仅能维持人体运动45min的供氧量，并且作为常备救生装置，重量体积偏大，必然会加重人员的劳动负荷，远不能满足大型煤矿开采的需要。

传统的自救器和矿灯是分离的，需要分别穿入腰带携带，在实际工作中常常出现工人将自救器取下放置一旁，仅仅携带矿灯，一旦事故发生，工人往往需要花时间寻找自救器而错过最佳自救时间。同时传统的自救器自救时间较短，一般不超过1h，而在井下发生事故后，自救器的长时间供氧可以延长工人的求生自救时间，为工人获救提供更多的宝贵时间。

目前自救器主要分为化学生氧式、压缩空气(O₂)式和过滤式三类。其中化学生氧式具有携带重量轻、使用方便等特点，是现有井下使用的主要自救器，这种自救器的缺点是供氧时间短、吸气温度高、稳定性差，易受到温度、湿度和压力的影响，长期存放易吸收空气中的CO₂蒸气而失效，而且供氧温度高，难以长时间佩戴，目前国内许多民营企业已经掌握了该生产技术，发展趋势是减轻重量，提高过氧化钠的利用率、减低吸气阻力、提高使用安全性。从原理上分析，在不增加重量的前提下，不可能达到较长的逃生时间。压缩式自救器是采用压缩空气(O₂)供气，通过减压装置将压缩空气(O₂)减压到人员呼吸所需的压力。国外主要产品有德国德尔格PA90Plus系列产品。国内抚顺煤矿机械厂也有类似的产品。压缩式自救器具有供氧稳定可靠的优点，目前广泛装备于消防、救灾等有毒有害缺氧条件下的各种救援队。压缩式自救器的重量大，长期携带需消耗大量体力，不适合地下煤矿人员长期随身携带。CO过滤式自救器主要原理是利用催化剂在常温下将空气中含有的CO氧化为无毒的CO₂，要求在煤矿井下发生火灾或瓦斯、煤尘爆炸时，空气中O₂浓度不低于18％，CO浓度不高于1.5％的环境中应用。如果煤矿井下发生爆炸，一般O₂浓度比较低，甚至缺氧，环境中CO₂的浓度过高，即使佩戴该过滤式自救器，也很难获得可供人员呼吸的O₂浓度和较低浓度的CO₂，根据国家安监局相关规定，于2012年1月禁止对其的使用。本产品基于军用化学生氧技术基础上，通过进一步的技术开发，设计一种新型的高效安全自救器。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的问题是提供一种与矿灯一体化氧烛自救器。

本实用新型所采用的技术方案是：一种与矿灯一体化氧烛自救器由矿灯和自救器两部分组成，其中矿灯部分包括矿灯电源、灯头和通电线路，自救器部分包括生氧舱(电启动器、氧烛、过滤层、氧气释放孔)、二氧化碳分离膜、呼吸气囊、呼吸导管、鼻夹、口具、气囊排气孔、二氧化碳排气阀、自救器生氧按钮，所述矿灯电源位于自救器的底部，所述灯头通过通电线路与矿灯电源连接，所述生氧舱布置在矿灯电源的上部，所述呼吸气囊位于生氧舱的上部，所述呼吸气囊通过呼吸导管与口罩连接，所述二氧化碳分离膜布置在呼吸气囊的内部，所述气囊排气孔布置在呼吸气囊表面，所述二氧化碳排气阀布置在呼吸导管上，所述鼻夹通过连接线与呼吸导管连接，所述自救器生氧按钮布置在自救器外壳上。

本自救器的生氧舱内部由电启动器、氧烛、过滤层、氧气释放孔构成，所述电启动器布置在生氧舱的内壁上，所述氧烛布置在生氧舱的内部，所述过滤层位于生氧舱的顶部，所述氧气释放孔布置在过滤层上。

所述的氧烛由生氧剂和添加物构成，其中采用氯酸钠作为生氧剂，占总量的90％，其他均为添加物，如下：

为了维持生氧反应发生的热量，氧烛内含有占总量5％的助燃剂，助燃剂经过试验优选热值高，质量轻，价格低廉的铝粉；

为了降低生氧反应所需要的分解温度，需添加占总量1％浓度为5％的CoCl₂·6H₂O；

为了提高生氧反应的速率，需添加占总量2％的催化剂，所选的催化剂为二氧化锰；

为了消除高温源点出氯气的产生需要添加1％的除氯剂，即过氧化钡。

为了将这些物质合理的凝结并提高整体的强度，需要添加占总量1％凝结剂，凝结剂选取石棉纤维。

氧烛的工作原理是在有催化剂存在的条件下，氯酸钠热分解放出氧气。氯酸钠分解所需热量是采用电启动方法供热。电启动器由电源和电点火器组成，电点火器一般为电阻丝，当接通电源时,电阻丝发热而引燃点火药，进而启动氧烛。其反应方程式为:

矿灯与自救器结合的工作原理是基于矿灯与电启动自救器共用一个电源，因而可以把二者结合在一起，从而达到大大增加矿灯与自救器比以往二者分开类型的安全性，并且携带更加方便。一种与矿灯一体化氧烛自救器的电能分普通照明和紧急制氧应急两用。矿灯和自救器并联在一个电源上，二者各有自己的开关。普通照明时只需使用矿灯开关即可使矿灯通电正常工作而不触发自救器，紧急时按下自救器开关即可应急之用。

双层二氧化碳气体分离膜通过双层膜气体分离结构，便可成功的将气体截留在双层膜之间的空间，并定期释放，不影响人体正常呼吸，在管尾部不断供氧，便可实现氧气的不断供给，但吸入时，二氧化碳不会进入人体，且二氧化碳气体分离膜为物理分离材料，使用寿命长，远远长于氧烛消耗殆尽的时间。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型使得矿灯和自救器一体化，采用氧烛生氧的方法，具有生氧量多、体积较小、质量较轻，且携带方便等优点。

附图说明：

图1是一种与矿灯一体化氧烛自救器结构简图。

其中：1-矿灯电源、2-自救器生氧按钮、3-电启动器、4-氧烛、5-过滤层、6-氧气释放孔、7-呼吸气囊、8-二氧化碳排气阀、9-二氧化碳分离膜、10-鼻夹、11-口具、12-矿灯、13-气囊排气孔、14-通电线路、15-二氧化碳分离膜、16-呼吸导管

具体实施方式：

下面结合附图与具体实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型所述的一种与矿灯一体化氧烛自救器由矿灯和自救器两部分组成，其中矿灯部分包括矿灯电源1、灯头12和通电线路14，自救器部分包括生氧舱(电启动器3、氧烛4、过滤层5、氧气释放孔6)、二氧化碳分离膜15、呼吸气囊7、气囊排气孔13、呼吸导管16、鼻夹10、口具11、二氧化碳排气阀8、自救器生氧按钮2。人所呼吸出的气体通过口具11，流经双层二氧化碳分离膜(9、15)，双层二氧化碳分离膜(9、15)安装方向相反，即两层二氧化碳分离膜(9、15)对二氧化碳气体阻碍方向相反，对于二氧化碳分离膜9，其渗透物质方向在右侧，当呼出气体时，对二氧化碳没有阻挡作用，当吸入时，对二氧化气体有阻碍作用；对于二氧化碳分离膜15，其渗透物质方向在左侧，当呼出气体从左到右运行时，对二氧化碳有阻挡作用，当吸入时，对二氧化气体有阻碍作用。因此无论呼气还是吸气，二氧化碳均会阻留在两层二氧化碳分离膜(9、15)之间的空间。呼气时，气体流经口具11，进入呼吸导管16，经过二氧化碳分离膜(9、15)，二氧化碳气体阻留在两层分离膜之间，其余气体进入呼吸气囊7，与所产生的氧气混合，混合后的气体在吸气作用下，由呼吸气囊7流经人口，其中二氧化碳气体被阻留在两层二氧化碳分离膜(9、15)之间，这样就完成了呼吸循环，并完全和外界有毒有害气体环境分开。

本实用新型采用二氧化碳分离膜(9、15)可以将二氧化碳隔离在两层膜之间，二氧化碳在两层分离膜之间不断积累，当二氧化碳量达到一定时，气体压力达到临界压力时，自动打开二氧化碳排气阀8，排除二氧化碳气体和少量的其他气体，压力小于临界压力时，二氧化碳排气阀8关闭。气囊排气孔13具有和排气阀8一样的功能，当呼吸气囊7内气体压力达到临界压力时，自动打开气囊排气孔13，排除少量气体，压力小于临界压力时，气囊排气孔13关闭。向外排气时，由于是正压气体，外界有毒有害气体不会进入其内。

本实用新型有效地将人体呼出的二氧化碳排出去，并利用产生的氧气结合人体呼出来的氮气，部分氧气，水蒸气等循环作为新鲜空气供人体呼吸，大大提高了供氧持续时间。

Claims (2)

1.一种与矿灯一体化氧烛自救器，由矿灯和自救器两部分组成，其中矿灯部分包括矿灯电源、灯头和通电线路，自救器部分包括生氧舱、二氧化碳分离膜、呼吸气囊、呼吸导管、鼻夹、口具、气囊排气孔、二氧化碳排气阀、自救器生氧按钮，其特征在于：所述矿灯电源位于自救器的底部，所述灯头通过通电线路与矿灯电源连接，所述生氧舱布置在矿灯电源的上部，所述呼吸气囊位于生氧舱的上部，所述呼吸气囊通过呼吸导管与口罩连接，所述二氧化碳分离膜布置在呼吸气囊的内部，所述气囊排气孔布置在呼吸气囊表面，所述二氧化碳排气阀布置在呼吸导管上，所述鼻夹通过连接线与呼吸导管连接，所述自救器生氧按钮布置在自救器外壳上。 

2.如权利要求1所述一种与矿灯一体化氧烛自救器，其特征在于：所述的生氧舱内部由电启动器、氧烛、过滤层、氧气释放孔构成，所述电启动器布置在生氧舱的内壁上，所述氧烛布置在生氧舱的内部，所述过滤层位于生氧舱的顶部，所述氧气释放孔布置在过滤层上。