專利名稱：可調壓力艙的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種壓力艙，特別是涉及一種內部氣壓可調至高 于或低于環(huán)境氣壓的可調壓力艙。
技術背景環(huán)境氣壓的高低對人的影響很大，高海拔地區(qū)空氣稀薄，大氣氣壓低，空氣中氧氣的絕對含量較低，非此區(qū)域生長的人群常常不能適應高海拔地區(qū)的這種惡劣環(huán)境。然而，這種低氣壓環(huán)境條件，卻是運 動員和一些特殊工種工作人員的特殊需要運動員或特殊工種工作人員常常旅居高原進行訓練，以期提高身體素質、運動成績或特殊環(huán)境 適應性，但長途跋涉、異地生活不但費用高昂、而且很不方便。如果 在常駐地有一個低氣壓環(huán)境作為訓練場地，則可隨時"上高原"訓練， 而這種頻繁更替氣壓環(huán)境的訓練手段，將會對受訓人員的身體素質產 生非常積極的效果。非高原生長的人群在高海拔地區(qū)生活時，容易產生一系列高原反 應或高原病癥狀，特別是心肺功能較差的人，更易患高原病，嚴重時， 常危及生命。為了保護健康或挽救生命，吸氧等應對措施相繼被采用，中國專利CN87103979公開了一種高原增氧裝置，它采用富氧膜、分子 篩增加空氣中的含氧量；也有用氧氣瓶輸送氧氣的便攜式保壓袋，供 一個人使用，但這種增氧方式主要是針對個別人所采取的應急措施， 使用成本較高，不宜作為較多人群日常工作和生活上使用。中國專利CN03250017. 3公開了一種高原"小環(huán)境生理保健箱"， 他的結構原理與高壓氧艙基本相同，系統(tǒng)中都包含了儲氣罐，集中式 進排氣，所以系統(tǒng)相對較復雜，這種系統(tǒng)不能隨時更新艙內空氣，不 宜作為隨時進出的居所。此系統(tǒng)的壓氣機選配也不盡合理，硬排氣特性的容積式壓氣機的 潤滑、摩擦面不但容易污染輸送氣體，也容易造成系統(tǒng)壓力超標，所 以必需配備相應的安全閥。另外，這種系統(tǒng)配置的壓氣機在不工作時， 其艙室與外界的空氣交流是阻斷的，此時的艙室甚至不能作為普通的居室使用。此系統(tǒng)不但需要氧氣供應，且系統(tǒng)復雜、需專業(yè)人員維護操作， 運行費用高昂。這種相對復雜的系統(tǒng)，肯定不如相對簡單的系統(tǒng)故障 低，更不適宜作為較多人群的常用設施。 發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種既可在高海拔處模擬低海拔高氣 壓環(huán)境、減小高原反應、挽救生命，又能在低海拔處模擬高海拔低氣 壓環(huán)境，進行訓練或提高身體素質的可調壓力艙。實現本實用新型目的的技術方案是在需要高、低氣壓環(huán)境的地 點設立一個可調壓力艙，其特征是該裝置由壓力艙和壓氣機及節(jié)流調 壓閥等組成，壓力艙和壓氣機直通，之間不設儲氣罐；該艙室的內部 氣壓可調至高于或低于環(huán)境氣壓，配置的壓氣機和節(jié)流調壓閥將環(huán)境 空氣以一定的換氣速率直接壓入或抽出壓力艙并維持艙內設定壓力， 壓氣機的進出風口可分別與環(huán)境或壓力艙切換連接，節(jié)流調壓閥(14) 也同時切換于壓力艙的出風口或進風口。當壓氣機出風口與壓力艙連 接時，艙內壓力大于環(huán)境氣壓；當壓氣機進風口與壓力艙連接時，艙 內壓力小于環(huán)境氣壓。上述的節(jié)流調壓閥可以是一個常通的節(jié)流孔。這一措施不但在壓 氣機運行時保證室內、外空氣的有壓流通，在壓氣機不運行時也能保 證室內、外空氣的自然流通。節(jié)流孔較節(jié)流閥結構簡單，無運動接觸 零件，不磨損、無故障，可靠性高，安全性好。上述的壓氣機為非硬排氣特性的非容積式壓氣機。這種非硬排氣 特性使得艙室內氣壓不會高過壓氣機輸送壓力，從而不會導致人身傷害；輸送氣體不與機器摩擦、潤滑面接觸，可避免輸送空氣被潤滑油 或磨損物污染，保證室內空氣的清新。上述的壓力艙上還裝有最少一個過渡艙，過渡艙至少具有一個艙 室和兩道密封門 一道門連通或隔斷過渡艙與壓力艙，另一道門連通或隔斷過渡艙與外界環(huán)境。當人員進出艙室時，過渡艙艙門先后打開 和關閉，艙室和外界大氣不會直接貫通，以保持艙內壓力。 艙門把手上設有可控通氣孔(閥)。把手轉動后則門內外通氣，門內外壓力迅速平衡，進出人員可輕松開關門；把手不動則門內外不通氣，門內外壓力差使門緊壓在門框上形成密封。上述的壓氣機的動力機是電動機或內燃機。當選用內燃機拖動壓氣機向艙內壓氣時，在壓力艙與壓氣機之間的進風管的外周設有一個加熱套管，該加熱套管的進口與內燃機的排氣口相接，出口與外界大氣相通。這樣，就可以利用內燃機排氣加熱輸送氣體。為了更好的加熱氣體，在上述的加熱套管的內、外壁間設有螺旋狀格柵，形成一個螺旋煙道。這樣可以增加煙氣在加熱套管內的通過長度和時間，使換熱充分。為了使換熱效果更好，還在與加熱套管相對應的進風管的內壁上設有沿縱向延伸的幅板狀散熱片。上述的壓力艙內還裝備有生活器具、健身運動設備等設施。 該裝置不僅限于固定于某處，它還可以裝配于運輸底盤上使用。 該裝置的艙室不僅限于用剛性材料制造，它還可以用柔性材料制成或用柔性材料包覆居室。本實用新型的優(yōu)點是可使較多數量的人群即使在高原環(huán)境也能保證健康、安全的生活和工作；特殊需要的人群也可在低海拔地區(qū)做 高原訓練，原生活習慣基本不受影響。另外，本實用新型的結構簡單， 制造成本較低。本發(fā)明采用非容積式壓氣機，不但可以保證長期穩(wěn)定 運行，而且安全、節(jié)能，運行成本低。
圖1是本實用新型一個實施例的壓力艙橫剖面圖。圖2是圖1中壓力艙的縱剖面圖。圖3是本實用新型壓氣機系統(tǒng)的示意圖。圖4是加熱套管的示意圖。圖5是圖4的右視圖。圖6是壓力艙裝配于運輸底盤上的后視圖。圖7是壓力艙裝配于運輸底盤上的側視圖。圖8是用柔性材料制成的壓力艙的縱剖面圖。圖9是用柔性材料制成的壓力艙的運輸態(tài)示意圖。圖io是用柔性材料制成的壓力艙的另一種方案的示意圖。圖11是圖10的右視圖。 圖12是用柔性材料包覆居室示意圖。' 圖13是圖12的右視圖。
具體實施方式
在需要高、低氣壓環(huán)境的地點設立一個可調壓力艙，該裝置由壓 力艙(1)和壓氣機(2)及節(jié)流調壓閥(14)等組成，壓力艙和壓氣 機直通，之間不設儲氣罐；該艙室的內部氣壓可調至高于或低于環(huán)境 氣壓，配置的壓氣機(2)和節(jié)流調壓閥(14)將環(huán)境空氣以一定的 換氣速率直接壓入或抽出壓力艙(1)并維持艙內設定壓力，壓氣機(2)的進出風口可分別與環(huán)境或壓力艙切換連接，節(jié)流調壓閥(14) 也同時切換于壓力艙的出風口或進風口。當壓氣機出風口與壓力艙連 接時，艙內壓力大于環(huán)境氣壓；當壓氣機進風口與壓力艙連接時，艙 內壓力小于環(huán)境氣壓。(參見圖1、 2)。艙內壓力與流量的控制，取決于壓氣機特性與節(jié)流裝置的特性， 節(jié)流裝置既可以選用限壓節(jié)流閥，也可以根據壓氣機流量選用常通節(jié) 流孔。節(jié)流閥的開度大小或節(jié)流孔的大小，基本決定了在設定壓力時 輸入或輸出壓力艙的空氣流量，當然，這也與壓氣機的輸出流量與全 壓緊密相關。常通的節(jié)流孔措施不但在壓氣機運行時保證室內、外空氣的有壓 流通，在壓氣機不運行時也能保證室內、外空氣的自然流通。這一措 施更有其獨特的安全性——當壓氣機或動力機產生故障時，室內空氣 壓力與室外壓力持平，僅僅換氣速率因為自然流通而較慢。上述的壓氣機為非硬排氣特性的非容積式壓氣機。這種非硬排氣 特性使得艙室內氣壓不會高過壓氣機輸送壓力，從而不會導致人身傷 害；輸送氣體不與機器摩擦、潤滑面接觸，可避免輸送空氣被潤滑油 或磨損物污染，保證室內空氣的清新。上述的壓力艙上還裝有最少一個過渡艙(3)，過渡艙至少具有一 個艙室和兩道密封門(31): —道門連通或隔斷過渡艙與壓力艙，另 一道門連通或隔斷過渡艙與外界環(huán)境。當人員進出艙室時，過渡艙艙 門先后打開和關閉，艙室和外界大氣不會直接貫通，以保持艙內壓力。艙門把手(32)上設有可控通氣孔(閥)。把手轉動后則門內外 通氣，門內外壓力迅速平衡，進出人員可輕松開關門；把手不動則門 內外不通氣，門內外壓力差使門緊壓在門框上形成密封。上述的壓氣機(2)的動力機是電動機或內燃機(4)。當選用內 燃機拖動壓氣機向艙內壓氣時，在壓力艙(1)與壓氣機(2)之間的 進風管(5)的外周設有一個加熱套管(6)，該加熱套管的進口 (61) 與內燃機的排氣口 (41)相接，出口 (62)與外界大氣相通。這樣， 就可以利用內燃機排氣加熱輸送氣體。(參見圖3)為了更好的加熱氣體，在上述的加熱套管(6)的內、外壁間設 有螺旋狀格柵(63)，形成一個螺旋煙道。這樣可以增加煙氣在加熱 套管內的通過長度和時間，使換熱充分。(參見圖4)為了使換熱效果更好，還可以在與加熱套管相對應的進風管(5) 的內壁上增設沿縱向延伸的幅板狀散熱片(51)。(參見圖5)艙內配套有相應的生活設施床(11)、桌(12)、窗(13)。該裝置可用于健身或仿高海拔環(huán)境訓練.當作為仿高海拔氣壓環(huán) 境使用時，艙內可根據需求配置各種運動訓練設備。當作為特殊健身 需求用時可在室內配備如負離子發(fā)生器等保健設備。該裝置可配備一系列安全保障設施包括備用緊急通風口，防火 裝置，緊急逃生通道。為了保證壓力艙的生活舒適性，該裝置可配備太陽能熱水供給系 統(tǒng)、各種信號接入(電視，移動電話，互聯(lián)網)、衛(wèi)浴設施等、動力 及供氣部分的隔音降噪裝置。若用于難以供給燃油或無電力設施的地區(qū)，可考慮配置風力發(fā)電 或太陽能發(fā)電來作為壓氣機動力能源供給。該裝置不僅限于固定于某處，它還可以裝配于運輸底盤上使用。裝配于運輸底盤上方式與普通罐車基本相同(參見圖6、 7)，壓 力艙(1)裝配與底盤(7)上。該裝置的艙室不僅限于用剛性材料制造，它還可以用柔性材料制 成或用柔性材料包覆居室。用柔性材料制造的方式可以是這樣的(參見圖8、 9)，壓力艙(1 ) 的艙壁用柔性材料(如波紋管)替代。圖中所示僅主艙室(10)的一 段段艙壁用柔性材料替代，地板(15)的斷面形狀為圓缺狀(15a) 且沿長度方向分成數段，運輸時將地板豎起并壓縮主艙室長度(參見 圖9)，這將大大減小整個設備的體積。這種結構形式的壓力艙特別 適用于救援搶險等特殊時機。用柔性材料制造的方式還可以是這樣的(參見圖IO、 11)，壓力 艙(1)的艙壁用柔性材料制成球囊狀，安置時用壓艙沙袋(15)在 艙內堆壓一周，其側面還延伸出一個過渡艙(85)，過渡艙(85)有 一個艙室，共設有二個過渡艙門。用柔性材料包覆居室的方式是這樣的(參見圖12、 13)，在一個 房屋(8)上覆蓋屏蔽膜罩(82)，屏蔽膜罩(82)采用透明材質制成， 以利于采光。屏蔽膜罩(82)由若干個弧形橫桿(83)支撐，弧形橫 桿(83)下端的彎頭(83a)固定在房屋(8)的外墻上。屏蔽膜罩(82) 的下沿邊通過密封壓緊裝置(84)固定在房屋(8)外墻的底部，該 密封壓緊裝置(84)由位于屏蔽膜罩下沿邊內、外側的柔性密封條和 密封條壓板組成，用膨脹螺栓將它們固定在房屋外墻上，從而形成一 個包容整個房屋(8)的屏蔽艙室。在屏蔽膜罩(82)的前側面還延 伸出一個過渡艙(85)，其位置與房屋(8)的門相對。過渡艙(85) 有一個艙室，共設有二個過渡艙門。屏蔽膜罩即相當于一個壓力艙，屏蔽膜罩內部氣壓設定為正壓，維持艙內氣壓的裝置是壓氣機(2)。
權利要求1. 一種可調壓力艙，其特征是該裝置由壓力艙和壓氣機及節(jié)流調壓閥等組成，壓力艙和壓氣機直通，之間不設儲氣罐；該艙室的內部氣壓可調至高于或低于環(huán)境氣壓，配置的壓氣機和節(jié)流調壓閥將環(huán)境空氣以一定的換氣速率直接壓入或抽出壓力艙并維持艙內設定壓力，壓氣機的進出風口可分別與環(huán)境或壓力艙切換連接，節(jié)流調壓閥(14)也同時切換于壓力艙的出風口或進風口。當壓氣機出風口與壓力艙連接時，艙內壓力大于環(huán)境氣壓；當壓氣機進風口與壓力艙連接時，艙內壓力小于環(huán)境氣壓。
2、 如權利要求1所述的可調壓力艙，所述的節(jié)流調壓閥是一個常通的節(jié)流孔。
3、 如權利要求1所述的可調壓力艙，其特征是所說的壓氣機為非硬 排氣特性的非容積式壓氣機。
4、 如權利要求2所述的可調壓力艙，其特征是所說的壓氣機為非硬排氣特性的非容積式壓氣機。
5、 如權利要求1至4中任意一項所述的可調壓力艙，其特征是壓氣 機的動力機是電動機或內燃機，當選用內燃機時，在壓力艙與壓 氣機之間的進風管的外周設有一個加熱套管，該加熱套管的進口 與內燃機的排氣口相接，出口與外界大氣相通。
6、 如權利要求1至4中任意一項所述的可調壓力艙，其特征是該裝置不僅限于固定于某處，它還可以裝配于運輸底盤上使用。
7、 如權利要求1至4中任意一項所述的可調壓力艙，其特征是該裝置的艙室不僅限于用剛性材料制造，它還可以用柔性材料制成或 用柔性材料包覆居室。
專利摘要本實用新型提供一種可調壓力艙，其特征是在需要高、低氣壓環(huán)境的地點設立一個可調壓力艙，該裝置由壓力艙和壓氣機及節(jié)流調壓閥等組成，壓力艙和壓氣機直通，之間不設儲氣罐；該艙室的內部氣壓可調至高于或低于環(huán)境氣壓，配置的壓氣機和節(jié)流調壓閥將環(huán)境空氣以一定的換氣速率直接壓入或抽出壓力艙并維持艙內設定壓力，壓氣機的進出風口可分別與環(huán)境或壓力艙切換連接時，艙內壓力大于環(huán)境氣壓；當壓氣機進風口與壓力艙連接時，艙內壓力小于環(huán)境氣壓。該裝置適于較多人群在高原享用低海拔環(huán)境，特殊需要的人群也可在低海拔地區(qū)做高原訓練，原生活習慣基本不受影響。系統(tǒng)結構簡單、運行費用低廉。
文檔編號A62B31/00GK201115758SQ200720148569
公開日2008年9月17日 申請日期2007年5月8日 優(yōu)先權日2007年5月8日
發(fā)明者張健鵬, 飛 柏, 柏昊倉 申請人:柏昊倉;張健鵬;柏 飛