CN216185940U - 一种泅渡搜救推行装具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水上应急救援装备技术领域，涉及一种泅渡搜救推行装具，采用比能量＞375Wh/Kg的石墨烯/氯化亚铜—镁泛水电池作动力电源，满足装具在江、河、湖、海任意场景条件下的使用要求，安装一次电池能够保证在0.8—1.6m/s的速度下巡航6h以上，同时，在使用、保管及运输中没有任何安全隐患，储能时长5年，期间无须保养，使装具真正达到应急救生装备“常备不用、用则有效”的要求；其使用便捷、安全环保和适用性广泛，可以配置在船舶、水上作业平台作为自救或互救应急救生设备使用，在军事领域可以支持单兵携行轻兵器武装泅渡、泛水登陆使用，在地铁、大型地下管廊乃至隧道遭受水患进行搜救时，具有无可比拟的优势。

Description

一种泅渡搜救推行装具

技术领域：

本实用新型属于水上应急救援装备技术领域，涉及一种泅渡搜救推行装具，是以泛水电池为动力的应急救援装备，用于水上抢险救灾搜救、自救或小宗物品输送。

背景技术：

水上应急救援、抢险救灾是应急救援建设的重点领域之一，直接关乎人们的生产生活和生命安全，现有水上救援装备救生衣、救生圈、救生筏、救生艇等等，在水上应急救中发挥着巨大的作用，但是，随着水上抢险救灾任务的扩展和灾难场景的多样化，现有装备就显得力不从心，如，城区发生内涝水患的楼群小巷间、树丛内、水淹的大型建筑或地下车库内乃至隧道灌水搜救，其区域狭小，点多线长，现有装备救生艇或救生筏等较大设备可达性严重受限，穿着救生衣游泳搜救的人员体力难以支持大面积长时间的搜救工作强度，多年来，人们渴望拥有一种具有动力推行功能的便携搜救器材。曾经有人试图借用手持式游泳助推器或浮板推行搜救，其效果实在不尽人意，游泳助推器或浮板实际上是一种体验性娱乐器材，不具有救援装备的实用性，一是束缚了搜救人员的双手；二是功率小、速度慢；三是工作时长短，一块2kg左右的锂电池以0.5—1.0m/s的推进速度只能支持20— 40min，无法支持长时间大面积搜救。另一方面，锂电池具有结构性缺陷和安全隐患，长时间存放易发生电化学性能衰变，达不到额定放电功率，甚至无法使用；日常维护保养繁琐，须每3个月充放电保养一次，附加工作量大；时有腐蚀性物质溢出，逸出易燃易爆酸性气体，轻则损毁设备，重则发生爆炸；锂电池反应枝晶引起短路或大电流放电引起爆炸的事故时有发生，一块大功率锂电池压在胸前、腹下，安全隐患可能是致命的。中国专利202120638027.9公开的一种石墨烯/ 氯化亚铜—镁泛水电池,采用电化学功能突出的石墨烯复合材料做阴极，加惰镁合金做阳极，以水H₂O+Cl^-为电解液，制成比能量达到 375Wh/kg的泛水电池；所为“泛水”，指的是广泛的水，包括淡水和海水，淡水和海水均能快速激活电池，供电品质和供电稳定性大幅度提高，阴极电流密度峰值可以达到680mA/cm²，电池透水孔采用水溶胶膜封闭，浸泡水中≤2min水溶胶膜自动脱落，水进入电极腔即激活电池供电，石墨烯/氯化亚铜-镁泛水电池反应机理为：

水充满电极腔后，石墨烯 /CuCl阴极释放氯离子Cl^-溶入水中，生成Cl^-≥3.5％的H₂O+Cl^-电解液；氯离子Cl^-与镁合金阳极发生氧化反应，镁阳极失电子生成Mg²⁺离子电荷，Mg²⁺离子电荷经H₂O+Cl^-电解液转移到阴极；阴极(CuCl) 得到Mg²⁺离子电荷，并与包括Mg²⁺离子电荷在内的反应活性物发生催化还原反应生成电子，电子经阴极集流体导出产生电流；石墨烯rGO 加剧反应活性物催化还原反应并加速载流子迁移率，高效导出电子，促使电池反应性倍增，生成倍增的电能。石墨烯/氯化亚铜—镁泛水电池，适应江、河、湖、海任意水域使用，极大的扩展了电池的使用场景和应用领域，比能量高、重量轻、无腐蚀性和有害气体析出、安全环保，电池浸入水中2min内即激活供电，无需使用人员额外操作，储能时长5年；通过多个单元组串联或并联，能获得更高的输出电压和电流；相应加大电极反应面积(增加体积、重量)，能提供更大功率的电能并延长供电时长，可以制成连续几小时、几天、几十天乃至几个月的供电电源。

可见，比能量＞375Wh/Kg，适用江、河、湖、海任意场景的石墨烯/氯化亚铜—镁泛水电池，是水上应急救援装备的最好电源，为设计新型泅渡搜救推行装具提供了动力电源支持。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种以石墨烯/氯化亚铜—镁泛水电池为动力电源的泅渡搜救推行装具，以增加装具的连续运行时间。

为了实现上述目的，本实用新型涉及的泅渡搜救推行装具由浮力部和动力部配合构成，通过连接轴、对折器和压合扣连接成为整体；浮力部具有6N的固定浮力，充气后的浮力为18N，能够单独作为救生浮体使用，使用前抽出连接轴解脱动力部即可；动力部具有0.5N 的正浮力；打开压合扣后，浮力部和动力部能够对折存放或携带。

本实用新型涉及的浮力部的主体结构包括浮体、电控盘、肩带、固定带和气囊；浮体的上部设置有电控盘，左右两侧均设置有肩带，下部设置有固定带，后部设置有气囊。

本实用新型涉及的动力部的主体结构包括电池舱、透水孔、推进器、推进器电机和动力电池；电池舱的后部和底部均设置有透水孔，左右两侧均设置有推进器和推进器电机，内部设置有动力电池。

本实用新型涉及的浮体的顶部设置有配器架，至少一个肩带上设置有照明灯，肩带上还设置有伸缩式结构的肩带扣，固定带上设置有伸缩式结构的固定带扣，气囊内设置有充气管，充气管从浮体的前部引出，并在端部设置充气咀，进器与推进器电机连接。

本实用新型涉及的浮体的底部通过连接轴、对折器和压合扣与电池舱的顶部连接；电控盘通过水密插头分别与照明灯和推进器电机连接；肩带通过内置气道与气囊连通；浮体通过预制榫卯连接法分别与肩带和气囊连接。

本实用新型涉及的泅渡搜救推行装具存放备用期间，动力电池已装在电池舱内，浮力部和动力部处于对折状态；使用时，将浮力部和动力部由对折存放状态展开，固紧压合扣，水密插头自动接通电控盘；使用者面对电控盘，将肩带挂在肩部，通过肩带扣调整舒适度并扣紧，系好固定带并通过固定带扣适度收紧；通过电控盘打开照明灯，面向水面入水使动力部全部没入水中，2min内动力电池激活供电，照明灯点亮，表示动力电池已激活供电，通过电控盘在低速档位下启动推进器电机，带动推进器推动装具以0.8m/s的速度航行，8—10min(动力电池的电压达到峰值)后，转入高速挡位，装具以1.6m/s的速度航行，之后，全时段高速挡运行；通过使用者的肢体左右倾斜控制装具的航向，大角度急转向时，停止其中一部推进器，装具即向停机一侧急转向；当遇有大风浪或额外负重时，通过充气咀向肩带和气囊吹气以增加浮力并提高稳定性；当浮体部单独作为救生浮体使用时，打开压合扣，抽出连接轴解脱动力部，穿着浮力部，收紧固定带，肩带和气囊全部充满气后能够提供18N的浮力，使使用者的胸部以上浮出水面。

本实用新型与现有技术相比，采用比能量＞375Wh/Kg的石墨烯 /氯化亚铜—镁泛水电池作动力电源，较现有技术中的电池动力性能倍增，满足装具在江、河、湖、海任意场景条件下的使用要求，安装一次电池能够保证在0.8—1.6m/s的速度下巡航6h以上，大幅度提高搜救效率和搜救范围可达性，有效降低搜救人员体力消耗，同时，在使用、保管及运输中没有任何安全隐患，储能时长5年，期间无须保养，使装具真正达到应急救生装备“常备不用、用则有效”的要求；其结构简单、使用便捷、安全环保和适用性广泛，可以配置在船舶、水上作业平台作为自救或互救应急救生设备使用，在军事领域可以支持单兵携行轻兵器武装泅渡、泛水登陆等场景中使用，在地铁、大型地下管廊乃至隧道遭受水患进行搜救时，具有无可比拟的优势。

附图说明：

图1为本实用新型的主体结构原理示意图。

图2为本实用新型的主体结构的剖视图。

具体实施方式：

下面通过实施实例并结合附图对本实用新型做进一步描述。

实施例1：

本实施例涉及的泅渡搜救推行装具的主体结构包括浮体1、配器架2、电控盘3、肩带4、照明灯5、肩带扣6、固定带7、固定带扣 8、气囊9、充气管10、充气咀11、连接轴12、对折器13、压合扣 14、电池舱15、透水孔16、推进器17、推进器电机18、动力电池 19和水密插头20；浮体1的顶部设置有配器架2，浮体1的上部设置有电控盘3，浮体1的左右两侧均设置有肩带4，至少一个肩带4 上设置有照明灯5，肩带4上设置有伸缩式结构的肩带扣6，浮体1 的下部设置有固定带7，固定带7上设置有伸缩式结构的固定带扣8，浮体1的后部设置有气囊9，气囊9内设置有充气管10，充气管10 从浮体1的前部引出，并在端部设置充气咀11，浮体1的底部通过连接轴12、对折器13和压合扣14与电池舱15的顶部连接，电池舱 15的后部和底部均设置有透水孔16，电池舱15的左右两侧均设置有推进器17和推进器电机18，推进器17与推进器电机18连接，电池舱15的内部设置有动力电池19；电控盘3通过水密插头20分别与照明灯5和推进器电机18连接；肩带4通过内置气道与气囊9连通；浮体1通过预制榫卯连接法分别与肩带4和气囊9连接，即在浮体1 上设置若干个榫母，在肩带4和气囊9上榫母对应的位置上设置有榫公，榫母与榫公连接后施胶固定。

本实施例涉及的浮体1为由耐酸、耐油、阻燃、耐候性好的聚四氟乙烯注塑形成的微柔性壳体，内部充填聚氨酯发泡ab膨胀剂制成的微柔性浮体；配器架2使用时立起，用以固定定位仪、摄像机和通信设备；电控盘3用以控制照明灯5的开关、推进器电机18的开关和推进速度以及动力电池19的开关；肩带4为设有气囊的气胀式穿着肩带，充气后向左右对称膨胀延伸，能使装具浮心上移，以提高稳定性，肩带4和气囊9由采用具有高强度、阻燃、耐油、防霉变、耐候性好的高弹性氯丁橡胶(NEOPRENE)复合材料模压成型；照明灯5用以在夜间或黑暗空间内搜救时提供照明，同时兼顾电池激活显示和示位灯的作用；肩带扣6和固定带扣8均具有弹性，以适用不同身形的使用者；固定带7的材质为高强度柔性尼龙纤维，用以使用者穿着时固紧；充气咀11为单向充气咀，用以向肩带4和气囊9吹气，使其膨胀后提供12N的浮力；电池舱15采用耐酸、耐油、阻燃、耐候性好的高强度PE材料注塑成型；透水孔16为进水通道；推进器 17为机浆一体的同轴耐压推进器，单机推力≥6N，总推力≮12N，推进器17和推进器电机18相对水平线翘起12°，以保证使用时装具前部翘起，后推力向量在水平线上；动力电池19采用24V、160W/6h 的石墨烯/氯化亚铜—镁泛水电池，比能量＞375Wh/Kg，浸入水中 2min内激活供电，在江、河、湖、海任意场景中使用，储能时长5 年，期间无须保养，能量为160W/6h的动力电池19支持总推力为12N 的推进器17能够以0.8—1.6m/s的速度推行装具连续运行6h以上。

本实施例涉及的泅渡搜救推行装具的重量≯6.5kg，总固定浮力为6.5N，充满气后的总浮力为18.5N，负重为70kg，最大航速为1.6m/s，在航速为0.8—1.6m/s的条件下的续航时长＞6h，抗风力≮5级。

Claims (9)

1.一种泅渡搜救推行装具，其特征在于，由浮力部和动力部配合构成，通过连接轴、对折器和压合扣连接成为整体；浮力部的主体结构包括浮体、电控盘、肩带、固定带和气囊；浮体的上部设置有电控盘，左右两侧均设置有肩带，下部设置有固定带，后部设置有气囊。

2.根据权利要求1所述的泅渡搜救推行装具，其特征在于，动力部的主体结构包括电池舱、透水孔、推进器、推进器电机和动力电池；电池舱的后部和底部均设置有透水孔，左右两侧均设置有推进器和推进器电机，内部设置有动力电池。

3.根据权利要求2所述的泅渡搜救推行装具，其特征在于，浮体的顶部设置有配器架，至少一个肩带上设置有照明灯，肩带上还设置有伸缩式结构的肩带扣，固定带上设置有伸缩式结构的固定带扣，气囊内设置有充气管，充气管从浮体的前部引出，并在端部设置充气咀，进器与推进器电机连接。

4.根据权利要求2所述的泅渡搜救推行装具，其特征在于，浮体的底部通过连接轴、对折器和压合扣与电池舱的顶部连接。

5.根据权利要求2所述的泅渡搜救推行装具，其特征在于，浮体通过预制榫卯连接法分别与肩带和气囊连接。

6.根据权利要求2所述的泅渡搜救推行装具，其特征在于，电控盘通过水密插头分别与照明灯和推进器电机连接。

7.根据权利要求2所述的泅渡搜救推行装具，其特征在于，肩带为设有气囊的气胀式穿着肩带，通过内置气道与气囊连通。

8.根据权利要求2所述的泅渡搜救推行装具，其特征在于，透水孔为进水通道。

9.根据权利要求2所述的泅渡搜救推行装具，其特征在于，推进器为机浆一体的同轴耐压推进器，单机推力≥6N，总推力≮12N，推进器和推进器电机相对水平线翘起12°。

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