失效自檢式化學(xué)氧自救器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及煤礦井下用隔絕式化學(xué)氧自救器，具體為失效自檢式化學(xué)氧自救器。
【背景技術(shù)】
[0002]隔絕式化學(xué)氧自救器是利用化學(xué)藥品超氧化鉀生氧原理的個(gè)人呼吸保護(hù)裝置，它主要適用于煤礦井下采掘作業(yè)中，當(dāng)?shù)V井內(nèi)發(fā)生瓦斯爆炸、煤層爆炸、火災(zāi)或瓦斯突出等災(zāi)害造成環(huán)境中缺氧或出現(xiàn)有害有毒氣體危及礦工生命安全時(shí)，礦工可及時(shí)佩戴，迅速撤離災(zāi)區(qū)，實(shí)現(xiàn)逃生的目的。
[0003]現(xiàn)有隔絕式化學(xué)氧自救器其工作原理為:佩戴初期人體所需氧氣，由氧氣瓶提供，使用時(shí)不受周圍環(huán)境有害氣體限制，佩戴者呼氣時(shí)，呼氣經(jīng)口具，降溫網(wǎng)、上孔板和上網(wǎng)板組件與藥罐體內(nèi)的生氧劑發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng):2K02+H20 — 2K0H+3/202+熱量，2K0H+C02— K 2C03+H20+熱量，水氣和二氧化碳與生氧劑反應(yīng)，生成含氧量較高的氣體，經(jīng)下網(wǎng)板組件、下孔板進(jìn)入氣囊；吸氣時(shí)，氣囊中儲(chǔ)存的氧氣在經(jīng)下孔板、下網(wǎng)板組件，再次經(jīng)生氧劑、口具進(jìn)入人的呼吸系統(tǒng)，完成整個(gè)呼吸循環(huán)。
[0004]目前在煤礦中使用的隔絕式化學(xué)氧自救器，基本上都是這種結(jié)構(gòu)，因此存在著以下幾個(gè)方面的不足:
I)化學(xué)氧自救器在使用過程，當(dāng)2K02+H20反應(yīng)時(shí)，生成2K0H+3/202+熱量；當(dāng)2K0H+C02反應(yīng)時(shí)，生成K2C03+H20+熱量，從這兩個(gè)反應(yīng)式中可清楚的看出在生成氧氣的同時(shí)也產(chǎn)生了熱量，如果這個(gè)熱量不能很好的散掉，它將影響化學(xué)氧自救器的安全使用；使用中，產(chǎn)生熱量的部位是生氧罐，當(dāng)呼出的氣體經(jīng)口具、呼吸軟管進(jìn)入生氧罐進(jìn)行生氧時(shí)，產(chǎn)生熱量，該熱量一部分留在了生氧罐中，另一部分隨氣體進(jìn)入下部氣囊中；吸氣時(shí)，氣囊中的氣體重返生氧罐，生氧罐中原來儲(chǔ)存的熱量，經(jīng)呼吸軟管進(jìn)入人體呼吸系統(tǒng)，這里在呼吸軟管中放置了一個(gè)降溫器，來解決散熱問題，如果因某種原因加劇了呼吸量時(shí)，降溫器來不及散掉多余的熱量，那么這個(gè)熱量就進(jìn)入人體，對(duì)人體造成傷害。
[0005]2)佩戴初期，氧氣瓶為使用者提供初期供氧，氧氣瓶是金屬瓶，瓶口有手動(dòng)開關(guān)，使用時(shí)打開開關(guān)將氧氣瓶的氧氣充到氣囊中，供使用者的初期使用。但在實(shí)際使用中，氧氣瓶的開關(guān)密封不可靠，出現(xiàn)過在使用時(shí)，無氣或氣量不足等問題。如果在氧氣瓶上加氣壓顯示儀表，一是無空間，二是成本高。所以這也是現(xiàn)有化學(xué)氧自救器的一個(gè)常見問題。
[0006]3)隔絕式化學(xué)氧自救器的外殼必須具有很好的氣密性，每個(gè)自救器在出廠時(shí)都已經(jīng)過測(cè)試，但自救器使用時(shí)必須由使用人攜帶，自救器隨時(shí)受到外界使用條件的影響，使自救器的氣密性降低，如果使用單位不能及時(shí)對(duì)自救器的氣密性進(jìn)行檢測(cè)，使用人員可以說攜帶了一臺(tái)無效的自救器進(jìn)行井下作業(yè)，當(dāng)?shù)V井內(nèi)發(fā)生瓦斯爆炸、煤層爆炸、火災(zāi)或瓦斯突出等災(zāi)害造成環(huán)境中缺氧或出現(xiàn)有害有毒氣體危及礦工生命安全時(shí)，使用者的安全無法保障。如果每臺(tái)自救器都具有自檢功能，當(dāng)自救器受到外力破壞了自救器的氣密性時(shí)，可通過某種形式通告使用者本人，及時(shí)更換合格自救器，通過這種方法來提高化學(xué)氧自救器使用安全性，到目前為止還沒有一臺(tái)具有這樣功能的化學(xué)氧自救器。
[0007]4)目前30分鐘的隔絕式化學(xué)氧自救器，自重2.5kg以上，每個(gè)下井的工作人員都攜帶5斤多重的自救器，進(jìn)行井下作業(yè)，加重了井下人員的負(fù)擔(dān)。
[0008]5)能否在自救器上提供一種顯示，投入使用后可顯示自救器的有效使用時(shí)間，如三年有效期時(shí)間的遞減；當(dāng)啟用自救器可顯示剩余使用時(shí)間，如:30分鐘的遞減，使用者心中有數(shù)，合理安排自己的舉動(dòng)，提高自救器的使用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的隔絕式化學(xué)氧自救器自救效果差的問題，提供了失效自檢式化學(xué)氧自救器。
[0010]本發(fā)明是采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:失效自檢式化學(xué)氧自救器，包括呼吸口具組件、氣囊組件、生氧罐組件、初期供養(yǎng)組件、失效自檢組件和防護(hù)上蓋組件；
生氧罐組件包括外殼，外殼頂板上設(shè)有和外殼內(nèi)部連通的初期供養(yǎng)倉，初期供養(yǎng)倉的頂部開口，外殼頂板上開有氣體出口，外殼內(nèi)支撐有與外殼內(nèi)壁之間形成間隔的、底部開口的隔離箱，隔離箱的頂部設(shè)有和箱體內(nèi)部連通的呼吸隔離管，呼吸隔離管從氣體出口伸出外殼，隔離箱的底部還設(shè)有第三過濾墊，第三隔離墊上放置有生氧劑；
初期供氧組件包括壓蓋、儲(chǔ)水罐和由過濾板構(gòu)成的生氧蓋，生氧蓋設(shè)置于初期供養(yǎng)倉內(nèi)部，儲(chǔ)水罐放置在生氧蓋上，壓蓋扣在初期供養(yǎng)倉的頂部開口處，且壓蓋的底部和儲(chǔ)水罐接觸，生氧蓋的下方設(shè)置有第二過濾墊，生氧蓋上還放置有生氧劑；
失效自檢組件包括設(shè)置在外殼頂板上的檢測(cè)盒，盒體上設(shè)置有壓力傳感器和顯示屏，盒體內(nèi)設(shè)有電池和電路板，電路板上焊接有微處理器、磁感應(yīng)器和紅外處理器，磁感應(yīng)器、紅外處理器和壓力傳感器都和微處理器連接，微處理器和顯示屏連接，電池為各個(gè)器件和顯示屏供電；
防護(hù)上蓋組件包括外殼上蓋，外殼上蓋蓋在外殼頂部(外殼將檢測(cè)盒和初期供養(yǎng)倉蓋住)，外殼和外殼頂部之間墊有密閉圈，外殼上蓋上還設(shè)置有磁鐵。
[0011]在生產(chǎn)過程的最后一個(gè)工序中，將外殼上蓋與外殼裝配好后，將200bar空氣注入到外殼上蓋腔體內(nèi)，使外殼上蓋腔內(nèi)壓力傳感器受壓，用調(diào)試器對(duì)準(zhǔn)紅外處理器，發(fā)送壓力檢測(cè)命令，微處理器將當(dāng)前腔內(nèi)壓力、時(shí)間記錄到內(nèi)部存儲(chǔ)器中；當(dāng)自救器出廠時(shí)，用調(diào)試器對(duì)準(zhǔn)紅外處理器，發(fā)送出廠命令，微處理器即將當(dāng)前時(shí)間記錄，并測(cè)試腔內(nèi)壓力是否在規(guī)定范圍內(nèi)，如果不合格，顯示屏上將顯示失效信息，不能出廠。
[0012]失效自檢式化學(xué)氧自救器使用時(shí)，拉動(dòng)外殼上蓋，將外殼上蓋脫離生氧罐組件外殼，將呼吸口具組件的上部與氣囊組件連接，下部與呼吸隔離管連接，氣囊組件的上部與呼吸口具組件的上部連接，下部與外殼氣體出口連接，因?yàn)橥鈿ど仙w上設(shè)置有磁鐵，當(dāng)它脫離生氧罐組件外殼時(shí)，磁感應(yīng)器感受不到磁場，微處理器將啟動(dòng)倒計(jì)時(shí)程序，同時(shí)在顯示屏上顯示可使用的剩余時(shí)間，之后用力按動(dòng)初期供養(yǎng)組件的壓蓋，壓碎儲(chǔ)水罐，初期供養(yǎng)組件的生氧藥與水反應(yīng)生成氧氣，經(jīng)過第二過濾墊進(jìn)入氣囊，供人使用，這時(shí)使用人員可取下呼吸口具組件中的塞封，將口具含入口中，進(jìn)入使用過程。使用人員可根據(jù)顯示屏上的剩余時(shí)間的多少，安排自己的行動(dòng)。當(dāng)使用人員將口具含入口中，呼出氣體時(shí)，呼氣經(jīng)呼吸閥座上的呼氣閥、軟導(dǎo)管、呼吸隔離管進(jìn)入隔離箱內(nèi)，與生氧劑反應(yīng)生成氧氣，氧氣只能下行，經(jīng)下部第三過濾墊進(jìn)入底層腔體中，由于隔離箱與外殼內(nèi)側(cè)留有間隔，即有氧氣上升通道，氧氣沿外殼內(nèi)的內(nèi)側(cè)面向上流動(dòng)，并經(jīng)外殼向外部散熱，最后經(jīng)氣體出口充入氣囊中，吸氣時(shí)，氣囊中的氣體經(jīng)呼吸閥座的呼吸閥進(jìn)入人體呼吸系統(tǒng)，完成呼吸過程。
[0013]如果自救器外殼上蓋腔內(nèi)壓力已低于給定值，顯示器將一直顯示失效信息。使用時(shí)，要求自救器在下井之前都要對(duì)自救器進(jìn)行一次自檢，以此保證自救器的有效。
[0014]上述的失效自檢式化學(xué)氧自救器，隔離箱內(nèi)上部設(shè)有將內(nèi)部腔體上下分隔的氣流均分墊，氣流均分墊的下方設(shè)置有第一過濾墊。人體呼出的氣體先進(jìn)入呼吸隔離管與氣流均分墊之間的腔體中，呼出的氣體再透過氣流均分墊、第一過濾墊后與生氧劑進(jìn)行反應(yīng)，氣流均分墊使氣體均勻散開，能和生氧劑充分反應(yīng)。
[0015]上述的失效自檢式化學(xué)氧自救器，生氧罐組件外殼、氣流均分墊、隔離箱均采用高強(qiáng)度耐高溫耐腐蝕PEEK塑料，檢測(cè)盒、外殼上蓋、壓蓋采用ABC-PC塑料，自救器總重量大約
1.2kg，是現(xiàn)有產(chǎn)品重量的1/2，減輕了佩戴者的負(fù)擔(dān)。
[0016]本發(fā)明提供的失效自檢式化學(xué)氧自救器是一個(gè)全新的設(shè)計(jì)，它從自救器殼體的材料使用、初期生氧的方法、自救器的整體結(jié)構(gòu)，又將電子技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)采用來實(shí)現(xiàn)失效自檢功能，所以說失效自檢式化學(xué)氧自救器具有很高的科技含量。它的顯著進(jìn)步如下: