CN209422322U - 一种高原生活舱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高原生活舱，包括：舱体及设置在舱体内的泄压排气系统、压缩氧供氧系统、生活设施和环境监控系统，还包括：新风蓄制及馈送系统，所述舱体包括生活舱和过渡舱，生活舱和过渡舱之间设置有过渡舱密封门，在生活舱和过渡舱两侧分别设置有密封窗户；过渡舱的端部设置有主舱门；所述新风蓄制及馈送系统一部分设置在过渡舱内，一部分设置在过渡舱外；所述的泄压排气系统、压缩氧供氧系统、生活设施和环境监控系统分别设置在生活舱内。本实用新型能够提供高于环境大气压力的舱室大气环境，进入舱室休息睡眠，能够有效消除高原低气压带来的不适，是解决高原不良反应。

Description

一种高原生活舱

技术领域

本实用新型涉及一种空气加压舱，特别涉及一种高原生活舱。

背景技术

高原地区对人体影响最为严重的是高原缺氧。高原缺氧是由高原低气压环境和高原大气压的急剧变化两方面引起。高原低气压环境是指大气压随着海拔高度增大而下降，氧分压也随之降低，从而导致空气与氧气密度减小；高原大气压急剧变化是指由平原进入高原或由高原进入更高海拔地区后，大气压快速变化也会让人体在短时期内缺氧。缺氧时，人体表现出的征状是胸闷气短，头疼腿软，睡眠质量不佳。缺氧严重时，会造成呼吸显著加快、头痛、眩晕、紫绀、意识和判断力低下，直至意识丧失，或发展为肺水肿、脑水肿而至死亡。为帮助因高原缺氧引起不适的人群，我们研制了一种适用于高原生活的空气加压舱，在舱内营造了一个安全舒适的正常大气压环境，可让人体缓解和去除因缺氧引起的不适感，尤其适用有高原睡眠障碍和短期进入高原旅游、工作的人群。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高原生活舱，通过控制舱室内空气压力、温度、湿度、二氧化碳含量等参数，保证参数处于生活舒适状态，可让人体缓解和去除因缺氧引起的不适感，尤其适用有高原睡眠障碍的人群，可在不同海拔高度地区使用。

本实用新型的技术方案是：一种高原生活舱，包括：舱体及设置在舱体内的泄压排气系统、压缩氧供氧系统、生活设施和环境监控系统，还包括：新风蓄制及馈送系统，所述舱体包括生活舱和过渡舱，生活舱和过渡舱之间设置有过渡舱密封门，在生活舱和过渡舱两侧分别设置有密封窗户；过渡舱的端部设置有主舱门；所述新风蓄制及馈送系统一部分设置在过渡舱内，一部分设置在过渡舱外；所述的泄压排气系统、压缩氧供氧系统、生活设施和环境监控系统分别设置在生活舱内。

所述新风蓄制及馈送系统包括通过供气管路依次连接的医用无油空压机、储气罐、冷干机、减压器和电动球阀；减压器和电动球阀设在过渡舱内，医用无油空压机、储气罐、冷干机设置在过渡舱外，进入过渡舱后供气管路分为两路：一路为过渡舱空气弥散管路和一路为生活舱空气弥散管路，并在两路空气弥散管路上分别装有电磁阀和消音器。

所述冷干机与储气罐之间设置有第一过滤装置，在冷干机与减压器之间依次设置有第二过滤装置和第三过滤装置；所述第一过滤装置、第二过滤装置和第三过滤装置均设置在过渡舱外；所述第一过滤装置为可滤除水雾、油雾和大于3μm含尘颗粒的过滤器，第二过滤装置和第三过滤装置为可过滤气体微粒杂质大于0.01μm并且过滤后油雾和颗粒物不大于5mg/m³的过滤器。

所述的供气管路上装有涡街流量计，过渡舱内设有过渡舱压力传感器；所述的生活舱内的舱室中部设有氧气传感器、二氧化碳传感、温湿度传感器和生活舱压力传感器；所述的氧气传感器、二氧化碳传感、温湿度传感器、生活舱压力传感器、过渡舱压力传感器、电动球阀和涡街流量计分别与环境监控系统与信号连接；所述的环境监控系统上还设有报警器。

所述泄压排气系统上设置有用于生活舱加压或减压的电磁阀，所述过渡舱内设置有加压和减压管路，加压和减压管路与泄压排气系统连通，在加压和减压管路上分别设置有用于过渡舱加压或减压的电磁阀，用于生活舱加压或减压的电磁阀和用于过渡舱加压或减压的电磁阀分别与环境监控系统信号连接。

所述过渡舱密封门包括门框和门板，其中门框与过渡舱的舱体一体结构，门板一侧通过铰链与门框连接，门板与门框接触处设置有第一密封条。

所述门板外沿设置有门板凸板，门框内沿设置有门框凸板，门板凸板与门框凸板相对应，门板闭合时，门板凸板与门框凸板相接触，门板凸板或门框凸板的接触面具有密封条。

所述的门框位于生活舱一侧还连接有压力锁，压力锁的锁头伸至门板上，其中压力锁位于门框上与铰链相对的一边；所述的压力锁上下共有两个。

本实用新型的优点：

（1）增压生活环境：通过密封舱体、环境监控系统、泄压排气系统、压缩氧供氧系统、新风蓄制及馈送系统及生活设施等，营造了较为舒适的增压生活环境。

（2）恒压控制及环境参数调节：环境监控系统监测舱内空气的压力、温度、湿度、二氧化碳含量，监测到参数超标后，进行自动排气、换气，调节舱内空气的环境参数，保证参数处于生活舒适状态。

（3）过渡舱设计：密封舱室设计了过渡舱，过渡舱为生活舱和外界环境建立了过渡连接，进出舱时只需将过渡舱内压力与生活舱或外界压力平衡就能实现。

（4）自动环境监测控制系统：通过监测舱室的空气绝对压力，高精度环境传感器中的氧气传感器、二氧化碳传感、温湿度传感器分别监测生活舱内环境参数，根据参数的变化实现自动控制。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的内部结构示意图；

图3是本实用新型的新风蓄制及馈送系统的结构示意图；

图4是本实用新型的过渡舱密封门的结构示意图；

图5是图4的俯视图；

图6为图4中A处结构放大示意图；

图7为图4中B处结构放大示意图；

图8为图5中C处结构放大示意图；

图9为本实用新型的密封窗户的结构示意图；

图10为图9中I处结构放大示意图；

图中，1、生活舱；2、过渡舱密封门；3、过渡舱；4、主舱门；5、密封窗户；6、泄压排气系统；7、压缩氧供氧系统；8、生活设施；9、环境监控系统；10、新风蓄制及馈送系统。

具体实施方式

实施例1

如图1和图2所示，一种高原生活舱，包括：舱体及设置在舱体内的泄压排气系统6、压缩氧供氧系统7、生活设施8、环境监控系统9和新风蓄制及馈送系统10，所述舱体包括生活舱1和过渡舱3，生活舱1和过渡舱3之间设置有过渡舱密封门2，在生活舱1和过渡舱3两侧分别设置有密封窗户5；过渡舱3的端部设置有主舱门4；所述新风蓄制及馈送系统10一部分设置在过渡舱3内，一部分设置在过渡舱3外；所述的泄压排气系统6、压缩氧供氧系统7、生活设施8和环境监控系统9分别设置在生活舱1内。

本实用新型将舱体分隔成过渡舱和生活舱两个独立密封舱室，之间安装有开向向内的过渡舱密封门。人员的进出通过对过渡舱加压、减压，使过渡舱与生活舱或外界的压力平衡，然后打开过渡舱密封门或主舱门实现人员的进舱和出舱。压缩氧供氧系统3通过压缩氧气瓶及吸氧装置满足了人员临时吸氧需求。生活设施可满足人员的休息和简单生活。泄压排气系统和压缩氧供氧系统均为现有技术，这里就不做详细描述。

实施例2

在实施例1的基础上，如图3所示，所述新风蓄制及馈送系统10包括通过供气管路105依次连接的医用无油空压机101、储气罐102、冷干机104、减压器106和电动球阀107；减压器106和电动球阀107设在过渡舱3内，医用无油空压机101、储气罐102、冷干机104设置在过渡舱3外，进入过渡舱3后供气管路105分为两路：一路为过渡舱空气弥散管路109和一路为生活舱空气弥散管路1011，并在两路空气弥散管路上分别装有电磁阀10和消音器108。

所述冷干机104与储气罐102之间设置有第一过滤装置103-1，在冷干机104与减压器106之间依次设置有第二过滤装置103-2和第三过滤装置103-3；所述第一过滤装置103-1、第二过滤装置103-2和第三过滤装置103-3均设置在过渡舱3外；所述第一过滤装置103-1为可滤除水雾、油雾和大于3μm含尘颗粒的过滤器，第二过滤装置103-2和第三过滤装置103-3为可过滤气体微粒杂质大于0.01μm并且过滤后油雾和颗粒物不大于5mg/m³的过滤器。

由医用无油空压机对外界空气进行了压缩，压缩增压空气存入储气罐，储气罐可对空气压力变化进行缓冲，使压缩机产生的压力脉动变化不会影响到后端用气装置，储气罐后边设置了净化、冷干机及过滤装置使空气能够达到洁净和适合的湿度要求。储气罐的储气量还能够保证在意外停电的情况下，系统维持运行一段时间。将压缩处理后的洁净空气通过空气弥散管路分别输送至过渡舱内和生活舱内，弥散分布后送入生活舱内，营造一种增压的生活环境。通过消音器使噪声控制在一定水平。

实施例3

在实施例2的基础上，如图3所示，所述的供气管路105上装有涡街流量计，过渡舱3内设有过渡舱压力传感器3-1；所述的生活舱1内的舱室中部设有氧气传感器1-1、二氧化碳传感1-2、温湿度传感器1-3和生活舱压力传感器1-4；所述的氧气传感器1-1、二氧化碳传感1-2、温湿度传感器1-3、生活舱压力传感器1-4、过渡舱压力传感器3-1、电动球阀107和涡街流量计分别与环境监控系统9与信号连接；所述的环境监控系统9上还设有报警器。

所述泄压排气系统6上设置有用于生活舱加压或减压的电磁阀，所述过渡舱3内设置有加压和减压管路，加压和减压管路与泄压排气系统6连通，在加压和减压管路上分别设置有用于过渡舱加压或减压的电磁阀，用于生活舱加压或减压的电磁阀和用于过渡舱加压或减压的电磁阀分别与环境监控系统9信号连接。

将压缩处理后的洁净空气经过调压、流量控制、弥散分布后送入生活舱内，营造一种增压的生活环境。通过环境监控系统的调节，保证舱内压力稳定同时满足换气和排气要求。环境监控系统对舱内空气的压力、温度、湿度、二氧化碳含量进行监控，监测到参数超标后，泄压排气系统6自动排气、换气，调节舱内空气的环境参数，保证参数处于生活舒适状态。在供气管路上装有电动球阀，通过控制电动球阀开度大小可调整供气流量。过渡舱和生活舱内的压力传感器，用以监测两个舱室的空气绝对压力，氧气传感器、二氧化碳传感、温湿度传感器，分别监测生活舱内环境参数，环境监控系统采用西门子S7-200 SMART PLC控制。过渡舱和生活舱由过渡舱密封门密封隔开，在过渡舱内可以设置按钮盒，用以出入舱操作，按钮盒上装有进舱按钮和进舱指示灯、出舱按钮和出舱指示灯。

实施例4

在实施例3的基础上，如图4-6和8所示，所述过渡舱密封门2包括门框2-1和门板2-3，其中门框2-1与过渡舱的舱体一体结构，门板2-3一侧通过铰链2-4与门框2-1连接，门板2-3与门框2-1接触处设置有第一密封条2-5。

所述门板2-3外沿设置有门板凸板2-9，门框2-1内沿设置有门框凸板2-10，门板凸板2-9与门框凸板2-10相对应，门板2-3闭合时，门板凸板2-9与门框凸板2-10相接触，门板凸板2-9或门框凸板2-10的接触面具有密封条2-5。

所述的门框2-1位于生活舱1一侧还连接有压力锁2-2，压力锁2-2的锁头2-6伸至门板2-3上，其中压力锁2-2位于门框2-1上与铰链4相对的一边；所述的压力锁2上下共有两个。

过渡舱密封门位于过渡舱和生活舱之间，内开门设计（即朝生活舱方向开门）。在实际使用过程中，过渡舱门打开，生活舱和过渡舱贯通，两个舱体同时增压，压力一致；当生活舱内人员需要出舱时，此时，需要首先关闭过渡舱密封门，出舱人员暂时停留在过渡舱内，等待过渡舱泄压，然后出舱；当有舱外人员需要进入到生活舱时，此时，过渡舱密封门关闭，密闭隔离过渡舱和生活舱两个舱室，然后入舱人员先进入过渡舱内，待过渡舱增压至生活舱同等压力时，过渡舱密封门打开，入舱人员方可进入生活舱。

在这样两个出舱和入舱的过程中，主要就是利用过渡舱和生活舱的压差变换，通过过渡舱密封门实现密闭隔离过渡舱和生活舱环境。出舱时，当生活舱压力大于过渡舱压力时，过渡舱密封门门板收到内部压力，被紧紧压在门框上，密闭隔绝内外两个舱室；当进舱时，过渡舱内逐渐升压与生活舱一致，因为内外两个舱室压力相等，过渡舱密封门处于自由闭合状态，轻拉即可打开。压力锁2是一对锁扣形式，主要用于门体在自由闭合时锁紧门体。

实施例5

在实施例4的基础上，如图7所示，所述的铰链2-4为上下两个，铰链2-4的连接孔2-7为腰型孔。使得门体在装配后当在门板和门框处于自然闭合的情况下，两者之间可以均匀留出2mm间隙，2mm间隙由门体密封条填充。如此，当生活舱压力大于过渡舱压力时，将会使门板在压力的作用下压紧在门框上，通过挤压密封条达到完全密封隔离内外两个舱室的目的。

实施例6

在实施例5的基础上，如图9和10所示，所述密封窗户5包括内窗框5-1和与内窗框5-1相匹配的外窗框5-3，内窗框5-1与外窗框5-3的中部均为观察窗口5-4，外窗框5-3一侧设有凸起的支撑环5-2，支撑环5-2另一端与内窗框5-1相接触，内窗框5-1通过支撑环5-2与外窗框5-3可拆卸连接，支撑环5-2将内窗框5-1与外窗框5-3之间分割为用于放置防爆玻璃5-7的内环空间和用于夹持舱体背板5-5的外环空间，外环空间的外窗框5-3上还开有环绕支撑环5-2一圈的密封条固定槽5-11，密封条固定槽5-11内设置有横截面为圆形的第二密封条5-8，内环空间内还设有环绕支撑环5-2一圈的第三密封条5-6和压紧条5-9，其中第三密封条5-6横截面为的U字型，第三密封条5-6开口方向为远离支撑环5-2的一端，压紧条5-9横截面为长方形；所述支撑环5-2与内窗框5-1接触处开有若干螺栓孔，螺栓孔深入支撑环5-2内部，支撑环5-2和内窗框5-1通过伸入螺栓孔的螺栓5-10可拆卸连接。

通过外窗框和内窗框夹紧舱体背板，降低了对舱体的加工要求和成本。利用螺栓使得外窗框和内窗框可拆卸连接，维护更换方便。通过U形的第三密封条起到密封作用，同时也保护了防爆玻璃在夹紧时局部承受尖锐应力而造成损坏，延长了使用寿命。通过在外环空间设置第二密封条，使得压紧后外窗框与舱体背板之间实现密封，密封性能更好。在第三密封条旁设置压紧条，既保证窗框可以夹紧舱体背板，也可以避免第三密封条受到过大压力而压坏其中的防爆玻璃，延长了使用寿命。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (8)

1.一种高原生活舱，包括：舱体及设置在舱体内的泄压排气系统（6）、压缩氧供氧系统（7）、生活设施（8）和环境监控系统（9），其特征是：还包括：新风蓄制及馈送系统（10），所述舱体包括生活舱（1）和过渡舱（3），生活舱（1）和过渡舱（3）之间设置有过渡舱密封门（2），在生活舱（1）和过渡舱（3）两侧分别设置有密封窗户（5）；过渡舱（3）的端部设置有主舱门（4）；所述新风蓄制及馈送系统（10）一部分设置在过渡舱（3）内，一部分设置在过渡舱（3）外；所述的泄压排气系统（6）、压缩氧供氧系统（7）、生活设施（8）和环境监控系统（9）分别设置在生活舱（1）内。

2.根据权利要求1所述的一种高原生活舱，其特征是：所述新风蓄制及馈送系统（10）包括通过供气管路（105）依次连接的医用无油空压机（101）、储气罐（102）、冷干机（104）、减压器（106）和电动球阀（107）；减压器（106）和电动球阀（107）设在过渡舱（3）内，医用无油空压机（101）、储气罐（102）、冷干机（104）设置在过渡舱（3）外，进入过渡舱（3）后供气管路（105）分为两路：一路为过渡舱空气弥散管路（109）和一路为生活舱空气弥散管路（1011），并在两路空气弥散管路上分别装有电磁阀和消音器（108）。

3.根据权利要求2所述的一种高原生活舱，其特征是：所述冷干机（104）与储气罐（102）之间设置有第一过滤装置（103-1），在冷干机（104）与减压器（106）之间依次设置有第二过滤装置（103-2）和第三过滤装置（103-3）；所述第一过滤装置（103-1）、第二过滤装置（103-2）和第三过滤装置（103-3）均设置在过渡舱（3）外；所述第一过滤装置（103-1）为可滤除水雾、油雾和大于3μm含尘颗粒的过滤器，第二过滤装置（103-2）和第三过滤装置（103-3）为可过滤气体微粒杂质大于0.01μm并且过滤后油雾和颗粒物不大于5mg/m³的过滤器。

4.根据权利要求2所述的一种高原生活舱，其特征是：所述的供气管路（105）上装有涡街流量计，过渡舱（3）内设有过渡舱压力传感器（3-1）；所述的生活舱（1）内的舱室中部设有氧气传感器（1-1）、二氧化碳传感（1-2）、温湿度传感器（1-3）和生活舱压力传感器（1-4）；所述的氧气传感器（1-1）、二氧化碳传感（1-2）、温湿度传感器（1-3）、生活舱压力传感器（1-4）、过渡舱压力传感器（3-1）、电动球阀（107）和涡街流量计分别与环境监控系统（9）与信号连接；所述的环境监控系统（9）上还设有报警器。

5.根据权利要求1或2所述的一种高原生活舱，其特征是：所述泄压排气系统（6）上设置有用于生活舱加压或减压的电磁阀，所述过渡舱（3）内设置有加压和减压管路，加压和减压管路与泄压排气系统（6）连通，在加压和减压管路上分别设置有用于过渡舱加压或减压的电磁阀，用于生活舱加压或减压的电磁阀和用于过渡舱加压或减压的电磁阀分别与环境监控系统（9）信号连接。

6.根据权利要求1所述的一种高原生活舱，其特征是：所述过渡舱密封门（2）包括门框（2-1）和门板（2-3），其中门框（2-1）与过渡舱的舱体一体结构，门板（2-3）一侧通过铰链（2-4）与门框（2-1）连接，门板（2-3）与门框（2-1）接触处设置有第一密封条（2-5）。

7.根据权利要求6所述的一种高原生活舱，其特征是：所述门板（2-3）外沿设置有门板凸板（2-9），门框（2-1）内沿设置有门框凸板（2-10），门板凸板（2-9）与门框凸板（2-10）相对应，门板（2-3）闭合时，门板凸板（2-9）与门框凸板（2-10）相接触，门板凸板（2-9）或门框凸板（2-10）的接触面具有密封条（2-5）。

8.根据权利要求6所述的一种高原生活舱，其特征是：所述的门框（2-1）位于生活舱（1）一侧还连接有压力锁（2-2），压力锁（2-2）的锁头（2-6）伸至门板（2-3）上，其中压力锁（2-2）位于门框（2-1）上与铰链（2-4）相对的一边；所述的压力锁（2-2）上下共有两个。