一种基于CO2水合物自动充气的海上救生装置的制作方法

本发明涉及应急救援物品技术领域，尤其涉及一种基于co2水合物自动充气的海上救生装置。

背景技术：

随着人类向海洋不断发展，由于海洋气候或者其他原因，全世界每年因为海难死亡的人数高达数十万人。海上险情具有突发性，而现在的救生设备需要借助辅助工具进行充气，大大影响了自救的效率，同时现在的救生装置不能产生淡水，若在海上漂浮时间过长，严重影响落水者的生存时间。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术之不足，本发明提供一种体积小易携带，可在使用时利用co2水合物自动完成充气，同时可储存产生的水，为落水者提供淡水的一种基于co2水合物自动充气的海上救生装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于co2水合物自动充气的海上救生装置，包括壳体、储气单元、充气单元和淡水储存单元；所述的储气单元包括co2水合物罐、缓冲罐和截止单元，所述的co2水合物罐内填充有co2水合物颗粒，所述的co2水合物罐与缓冲罐之间通过连接管道连通，所述的截止单元设置在连接管道上；所述的充气单元包括充气囊，所述的充气囊与缓冲罐之间通过充气管道管路连通；所述的淡水储存单元包括淡水存储罐和软管吸管，所述的淡水存储罐与缓冲罐之间管路连接、且该管路上设有进水阀门，所述的淡水存储罐与软管吸管一端通过管路连接、且该管路上设有出水阀门。

在上述方案中，巧妙地利用了co2水合物完成对充气单元进行自动充气，同时收集了水合物反应过程中产生的水，并有效利用为落水者提供了淡水，在救援过程中同时起到了充气漂浮、避免溺水和淡水补给的作用。

优选的，所述的截止单元包括截止杆、安全栓、阻挡环和定位销，所述的截止杆一端伸出壳体、另一端穿插在连接管道内将连接管道封堵，所述的安全栓和阻挡环配合截止杆伸出位置设置在壳体表面，所述的安全栓与阻挡环可拆卸配合将截止杆伸出端部固定，所述的连接管道对应截止杆穿插位置处则弹性设有将截止杆上顶使连接管道贯通的弹簧。弹簧弹力远大于截止杆与壳体和连接管道之间的摩擦力，在拔掉安全栓时，截止杆在弹簧弹力作用下向上移动，使得连接管道两侧贯通，便于co2水合物颗粒的反应物从co2水合物罐流向缓冲罐。

进一步的，所述的截止杆插接在连接管道端截面呈l型，所述的连接管道处对应截止杆封堵位置处具有通孔，所述的弹簧顶部与截止杆下端面固定、底部与通孔底部固定；所述的截止杆顶部具有供安全栓贯穿的孔，壳体顶部也具有供安全栓贯穿的孔，所述的安全栓一端具有球头部、另一端贯穿截止杆和壳体顶部的孔并与阻挡环连接，所述的球头部大于截止杆顶部和壳体顶部的孔的孔径。安全栓与阻挡环的配合，在安全栓插入阻挡环时，截止杆顶部被锁定，底部压缩弹簧。当安全栓拔出后，截止杆解锁，弹簧恢复，带动截止杆上移动作。

优选的，所述的壳体内对应储气单元位置处还设有自生热单元，所述的自生热单元包括空腔、通水管道，所述的空腔内由水半透膜分隔成两个腔室，其中一个腔室为cao储存室，另一个腔室则为进水室，所述的通水管道一端与进水室管路连通、另一端通向壳体外且端部设有密封塞。打开密封塞后，水通过通水管道进入进水室，透过水半透膜与cao反应，反应产热的方程式为：cao+h2o→ca(oh)2，产生的热量将促进co2水合物颗粒的分解以及防止温度过低出现冰堵现象。

优选的，所述的壳体上还设有求救信号单元，所述的求救信号单元包括通过电线线路连接的求救信号灯、感应开关和电源，在落水时，感应开关可设计为雨水开启，即在落水后感应连通电源，打开求救信号灯。

进一步的，为了更好地漂浮并承托落水者，所述的充气囊数量为两个，所述的充气管道对应充气囊数量也为两个，所述的充气囊分别连接在壳体的两侧，每个充气囊在充气延伸的终端设有系带，两个充气囊之间的系带连接使壳体、两个充气囊围绕形成环形的救生圈结构；每个充气囊上海设有单向排气阀。单向排气阀的设计，可根据需要通过按压从而放空充气囊内气体。充气囊可选用结皮型聚乙烯材料制作，外观颜色优选为橙红色。

进一步的，为了便于的co2水合物罐内co2水合物颗粒的装填和装填后密封，所述的co2水合物罐上具有填装开口，所述的填装开口内设有上端盖，所述的上端盖外周面与填装开口之间密封设有密封圈，所述的上端盖周向上表面上设有密封盖，所述的密封盖通过螺母将上端盖与co2水合物罐锁紧固定；所述的上端盖顶部具有充气输入接头、底部具有内充气阀，所述的充气输入接头与内充气阀管路连通；所述的密封盖下端面上固定有压力表接头，所述的上端盖下端面上固定有压力传感器，所述的压力表接头与压力传感器线路连接。一方面，密封盖可将上端盖与壳体锁紧，另一方面，通过内充气阀，在罐内填充co2水合物颗粒后罐内增压同时，可将上端盖反向与密封盖紧密压接，具有反向锁止的功能。

更进一步的，所述的密封盖外径大于上端盖最大外径，所述的螺母设置在上端盖周向外侧的上端盖上。

优选的，所述的co2水合物罐内填充的co2水合物颗粒粒径为0.5～0.8cm，储存温度为-3～20℃。

优选的，所述的壳体外设有防水耐火涂层。

本发明的有益效果是，本发明的一种基于co2水合物自动充气的海上救生装置，体积小、方便携带、操作简单，经济性强，通过填装co2水合物颗粒进行重复使用；在使用时可利用co2水合物分解成co2完成自动充气，并可以储存co2水合物产生的水，为落水者提供淡水。

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是本发明最优实施例的结构示意图。

图2是本发明最优实施例中c02水合物罐上端盖的主视放大结构图。

图3是本发明最优实施例中截止单元的主视放大结构图。

图4是本发明最优实施例中淡水储存单元的主视放大结构图。

图中1、充气囊2、系带3、自生热单元4、储气单元41、充气输入接头42、内充气阀43、密封圈44、压力传感器45、压力表接头5、求救信号单元51、求救信号灯52、感应开关53、电线54、电源6、淡水储存单元62、淡水储存罐63、进水阀门64、出水阀门65、吸水软管66、固定架7、缓冲罐8、密封塞9、半透膜10、cao储存室11、安全栓12、阻挡环13、截止单元14、上端盖15、密封盖16、螺母17、c02水合物罐18、co2水合物颗粒19、充气管道20、防水耐火涂层21、弹簧22、通孔23、密封垫24、排气阀25、壳体26、通水管道27、截止杆28、定位销29、充气单元。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1至图4所示的一种基于co2水合物自动充气的海上救生装置，是本发明最优实施例，包括壳体25、储气单元4、充气单元29和淡水储存单元6。所述的壳体25外设有防水耐火涂层20。

所述的储气单元4包括co2水合物罐17、缓冲罐7和截止单元13，所述的co2水合物罐17内填充有co2水合物颗粒18，所述的co2水合物罐17与缓冲罐7之间通过连接管道连通，所述的截止单元13设置在连接管道上。所述的co2水合物罐17内填充的co2水合物颗粒18粒径为0.5～0.8cm，储存温度为-3～20℃。储气单元4是整个基于co2水合物自动充气的海上救生装置的核心。

所述的截止单元13包括截止杆27、安全栓11、阻挡环12和定位销28，所述的截止杆27一端伸出壳体25、另一端穿插在连接管道内将连接管道封堵。所述的截止杆27插接在连接管道端截面呈l型。优选的，可在截止杆27下底面连接定位销28，截止杆27与定位销28形成l型。所述的连接管道处对应截止杆27封堵位置处具有通孔22。该通孔22在截止杆27和定位销28的行程范围内，呈与定位销28水平方向的长度，对应行程范围外，则与截止杆27直径相适配。如此，截止杆27和定位销28在通孔22的上下限位下进行有限的上下运动，不会从通孔22处脱离。为了便于密封，通孔22对应定位销28的行程范围处的内壁上还设有密封垫23，便于为截止杆27堵住连接管道时提供有效密封。所述的弹簧21顶部与截止杆27下端面固定、底部与通孔22底部固定。所述的安全栓11和阻挡环12配合截止杆27伸出位置设置在壳体25表面，所述的安全栓11与阻挡环12可拆卸配合将截止杆27伸出端部固定。在实际设计中，所述的截止杆27顶部具有供安全栓11贯穿的孔，壳体25顶部也具有供安全栓11贯穿的孔，所述的安全栓11一端具有球头部、另一端贯穿截止杆27和壳体25顶部的孔并与阻挡环12连接，所述的球头部大于截止杆27顶部和壳体25顶部的孔的孔径。

所述的连接管道对应截止杆27穿插位置处则弹性设有将截止杆27上顶使连接管道贯通的弹簧21。弹簧21弹力远大于截止杆27与壳体25和连接管道之间的摩擦力，便于在拔掉安全栓11时，截止杆27在弹簧21弹力作用下向上移动。在截止单元13安全栓11与阻挡环12的配合，在安全栓11插入阻挡环12时，截止杆27顶部被锁定，底部压缩弹簧21。当安全栓11拔出后，截止杆27解锁，弹簧21恢复，带动截止杆27上移动作。

为了便于的co2水合物罐17内co2水合物颗粒18的装填和装填后密封，所述的co2水合物罐17上具有填装开口，所述的填装开口内设有上端盖14，所述的上端盖14外周面与填装开口之间密封设有密封圈43。所述的上端盖14周向上表面上设有密封盖15，所述的密封盖15通过螺母16将上端盖14与co2水合物罐17锁紧固定；所述的密封盖15外径大于上端盖14最大外径，所述的螺母16设置在上端盖14周向外侧的上端盖14上。所述的上端盖14顶部具有充气输入接头41、底部具有内充气阀42，所述的充气输入接头41与内充气阀42管路连通；所述的密封盖15下端面上固定有压力表接头45，所述的上端盖14下端面上固定有压力传感器44，所述的压力表接头45与压力传感器44线路连接。一方面，密封盖15可将上端盖14与壳体25锁紧，另一方面，通过内充气阀42，在罐内填充co2水合物颗粒18后罐内增压同时，可将上端盖14反向与密封盖15紧密压接，具有反向锁止的功能。

所述的充气单元29包括充气囊1，所述的充气囊1与缓冲罐7之间通过充气管道19管路连通。为了更好地漂浮并承托落水者，所述的充气囊1数量为两个，所述的充气管道19对应充气囊1数量也为两个，所述的充气囊1分别连接在壳体25的两侧，每个充气囊1在充气延伸的终端设有系带2，两个充气囊1之间的系带2连接使壳体25、两个充气囊1围绕形成环形的救生圈结构；每个充气囊1上海设有单向排气阀24。单向排气阀24的设计，可根据需要通过按压从而放空充气囊1内气体。充气囊1可选用结皮型聚乙烯材料制作，外观颜色优选为橙红色。

所述的淡水储存单元6包括淡水存储罐和软管吸管，所述的淡水存储罐与缓冲罐7之间管路连接、且该管路上设有进水阀门63，所述的淡水存储罐与软管吸管一端通过管路连接、且该管路上设有出水阀门64。在实际设计中，淡水储存罐62通过管道与缓冲罐7上端连接，淡水储存罐62和缓冲罐7下端设有连通管道，充气完成后打开进水阀门63，co2水合物颗粒18分解产生的水流入淡水储存罐62；打开出水阀门64，落水者可通过软管吸管补充淡水，巧妙地利用了co2水合物完成对充气单元29进行自动充气，同时收集了水合物反应过程中产生的水，并有效利用为落水者提供了淡水，在救援过程中同时起到了充气漂浮、避免溺水和淡水补给的作用。同时，为了便于支撑和固定吸水软管65，可对应淡水储存罐62位置，在淡水储存罐62外壁上设计固定架66，吸水软管65则可按需卡接在固定架66上，便于取用。

所述的壳体25内对应储气单元4位置处还设有自生热单元3，所述的自生热单元3包括空腔、通水管道26，所述的空腔内由水半透膜9分隔成两个腔室，其中一个腔室为cao储存室10，另一个腔室则为进水室，所述的通水管道26一端与进水室管路连通、另一端通向壳体25外且端部设有密封塞8。打开密封塞8后，水通过通水管道26进入进水室，透过水半透膜9与cao反应，反应产热的方程式为：cao+h2o→ca(oh)2，产生的热量将促进co2水合物颗粒18的分解以及防止温度过低出现冰堵现象。

为了进一步提高救生性能，便于为搜救提供信号，所述的壳体25上还设有求救信号单元5，所述的求救信号单元5包括通过电线53线路连接的求救信号灯51、感应开关52和电源54，在落水时，感应开关52可设计为雨水开启，即在落水后感应连通电源54，打开求救信号灯51。

自生热单元3和求救信号单元5相对于其他单元来说，为单独单元，不影响其他单元的实施操作。

如图1所示，当人落入水中，将安全栓11和密封塞8拔掉后将该装置扔入水中，截止杆27将受到弹簧21的压力向上移动，通孔22将左右管道连通，co2水合物罐17中co2水合物颗粒18将在高压作用下沿管道喷出，进入到缓冲罐7内；在缓冲罐7内，co2水合物颗粒18有足够的空间分解为co2和水；同时，水流入通水管道26，透过水半透膜9与水反应放热，促进co2水合物颗粒18的分解以及防止温度过低产生堵塞；分解后的co2和水将在淡水储存罐62储存，co2气体将被充入充气囊1，该装置膨胀漂浮在水中，将两侧系带2系在一起即可形成环形救生装置使用。所述充气过程完全依靠水合物分解和罐内高压提供的动力，无需任何外界动力即可完成充气。

本发明填充co2水合物颗粒18的过程：

1、打开密封盖15和co2水合物罐17的上端盖14，将本装置置于低于-20℃的环境内；

2、取出co2水合物，将co2水合物碾碎成颗粒直径为0.5～0.8cm的co2水合物颗粒18，将co2水合物颗粒18装入co2水合物罐17内；

3、将co2水合物罐17的上端盖14密封，并用密封盖15固定；

4、将压力表连接在压力表接头45，若压力过低，将高压co2气罐连接在充气输入接头41，向co2水合物罐17内通入co2，保证水合物颗粒18不分解，最后将密封盖15关闭即可。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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