[發明專利]核生化條件下密閉空間新型智能生氧技術及其應用的設備、制造方法

在審

• 申請號: 202010717983.6
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN113970936A
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 徐華龍;畢鵬禹;孟魯斌;張敏;劉書光;郭少偉;祁銀濤;唐顯博;馬小龍;吳國超;楊曉亮;王狀熙;陳映忠;潘家明;安寒剛
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍69007部隊
• 主分類號: G05D11/13
• 分類號: G05D11/13
• 代理公司: 徐州拉沃智佳知識產權代理有限公司 32455
• 代理人: 陳永寧

本發明提供核生化條件下密閉空間新型智能生氧技術及其應用的設備、制造方法，包括殼體以及置于殼體內的不銹鋼網板、填充在不銹鋼網板內的生氧藥劑和自動控制系統；1)可實時監控工事中二氧化碳濃度，并自動控制CO₂與KO₂的反應，保證密閉工事內O₂和CO₂含量達到軍標要求。2)實時顯示裝置還能用多長時間，并能在裝置結束使用前，提前報警，提醒使用者及時更換，提高了生氧裝置的可靠性安全性。3)可根據工事內人員數量選擇使用人數并由LED屏直觀顯示生氧裝置工作時間。結構采用藥板和殼體分體設計的結構，方便更換藥板，便于貯存運輸，智能監控系統可重復使用，大大降低生產成本，具有良好的經濟和社會效益。

技術領域

本發明涉及核生化集體防護技術領域，具體涉及核生化條件下密閉空間新型智能生氧技術及其應用的設備、制造方法。

背景技術

1.1在核生化戰爭條件下，國防指揮工事、潛艇、航天器等密閉空間實施隔絕防護時，由于長期待蔽和通風情況不良，工事內環境空氣中二氧化碳濃度升高，氧氣濃度下降。生氧裝置可利用化學反應吸收二氧化碳，并產生氧氣，實現循環供氧能力，使工事等密閉空間內二氧化碳和氧氣濃度達到國軍標要求，保證待蔽人員正常工作、生活和休息。目前國內現有的生氧裝置只具備單純的生氧功能，存在生氧效率不高、難于控制生氧速度、無法顯示剩余時間和使用生氧藥劑含有對人體有害的物質等問題。

在此背景下，項目組通過對生氧原理的深入研究和試驗，進行了生氧藥劑配比、密度、粒度選型的研究和試驗，藥劑裝填方式的設計，建模計算并針對廣泛應用設置固定床反應器物理參數，以提高生氧效率；進一步優化智能控制技術設計，按照國軍標完善電磁兼容性設計；研究提出質量、可靠性、維修性、安全性、保障性及標準化控制措施。項目主要采用智能控制技術、3D打印技術、新型生氧材料等新技術、新材料，由智能控制系統、固定床反應器和顯示操作區等組成，設計科學，操作簡單，研制一種國內外首創的新型智能生氧裝置。主要解決現役生氧裝置存在的系列難題，完全實現密閉空間氧氣循環再生智能控制、數碼顯示、高效無毒、操作簡單、故障率小等功能。預期成果可用于指揮工事、潛艇、航天器等密閉空間的氧氣再生，延長隔絕居住時間，保障核生化條件下待蔽作戰人員的生存能力和作戰工作能力。

1.2國內外發展現狀

目前國內現有生氧裝置存在以下問題：

(1)生氧藥板插入殼體后，由于溫度、濕度等原因，使生氧速率下降，影響了使用效果。

(2)生氧裝置一旦啟動后，無法進行生氧速度調節，只能任其自行反應，環境中的二氧化碳和氧氣含量無法控制。

(3)生氧裝置不具備自動檢測和顯示環境中二氧化碳濃度的功能，無法確定已經使用多長時間、還剩多長時間，不利于及時更換及戰時聯勤保障。

(4)目前生氧裝置使用的藥板骨架為石棉，石棉材料有一定的毒性，長期使用有一定的危害，對人體健康有害。

(5)工事內人員數量變動后會導致生氧裝置反應速度發生變化，生氧時間發生變化，但由于不具備相關電子顯示和提醒警示，使用者無法準確知道相關數據，可能提前啟動另一臺新的生氧裝置，或未及時啟動新的生氧裝置，導致工事內人員缺氧，造成生理不適。國外未見相關報道及資料。

發明內容

本項目從戰時工事實際需求出發，針對現有裝備的不足，研制一種新型智能型生氧裝置：

(1)對生氧裝置結構進行優化設計，使生氧反應速度平穩，反應完全，提高生氧裝置的可靠性，確保藥劑的使用效率。對藥板設計進行優化，當藥板生氧完成后，達到快速、簡便更換新的藥板。并增加設計水收集裝置，及時處置化學反應和物理吸附產生的水。

(2)改進目前使用的含有石棉的藥劑，設計研究對人體無害的新型綠色環保生氧劑。并增加空氣凈化功能研究設計，使藥板吸收灰塵、人體異味，在提供生氧的同時，還能進一步的凈化空氣。