[实用新型]一种移动式的压缩空气快速充气装置

说明书

技术领域

本实用新型属于移动式压缩空气快速充气技术领域，具体涉及一种移动式的压缩空气快速充气装置，它是一种给正压式空气呼吸器气瓶等超过常压设备进行压缩空气快速充气的装置。

背景技术

正压式空气呼吸器依靠空气气瓶提供清洁空气供人员呼吸，用于保护人员呼吸器官、眼睛、面部避免受到化学、生物等危险物质的伤害，避免吸入放射性沾染空气对人员的伤害，适用于核化生污染程度严重、污染源种类不明或环境缺氧等现场中使用。正压式空气呼吸器是当前国际上进行个人隔绝式呼吸防护主要装备，由于正压式空气呼吸器具有正压供气、呼吸舒适、安全可靠、着装快捷、操作简单等优点，在某些场合将逐渐取代防毒面具、生氧式呼吸防护装具等传统防护装备，使用具有广泛的场合。

制约空气呼吸器使用的一个重要瓶颈问题，就是供人员呼吸使用的压缩空气气源的供给问题。以往人员使用的充气方法，是依靠设在固定场所的空气压缩机充气，使压缩空气充填装置给呼吸器的气瓶充气。但随着现场使用空气呼吸器的数量和频率不断增加，为了保证整体工作的顺利进行，后方保障部队运用传统的方法对用尽呼吸气体的空气呼吸器气瓶充气，显然已不适应一些应急救援工作的需要，限制了空气呼吸器这种个人防护装备的使用。为此，有些单位将空气压缩机，搬至野外进行充气。当前国内外有对各类充气泵的研究，有对天然气供气系统的改进，致力于提高系统的安全可靠性研究等等。在国外和国内城市消防救援中使用的大型移动式车载消防充气装备，较好地解决了现场供气问题。但是其造价昂贵、使用成本高等缺点，并不适用于小型机动救援和野外执行任务对空气呼吸器充气实际需求。

发明人在实现本实用新型的过程中发现现有技术的缺陷在于：

在执行应急救援任务时，野外现场给空气呼吸器充气对充气效率提出了很高的要求，需要空气呼吸器每个气瓶在较短时间内充好、在一段时间内可以充多个气瓶并且气瓶内空气质量较好。而当前情况，压缩空气充气设备为每只气瓶(6.8L)的充气时间一般在8分钟左右。 在充气过程中会产生热量，对充气气瓶有影响，并且长时间工作设备过热，一般采取连续工作1小时后正常停机冷却10-20分钟。这些影响了充气的效率。

为满足在野外现场一段时间内给空气呼吸器气瓶充气效率高，需进一步解决两个主要问题：一是在保证安全和气瓶使用寿命前提下给每个气瓶充气时间尽可能短。二是在一定时间内使充气设备持续工作时间延长，可以充多个气瓶。同时要考虑其造价费用和使用成本不高、适于小型机动救援和野外行动等特点。目前未见较好地解决方案。

为了提高野外应急救援现场对空气呼吸器充气的效率，进一步高效保障空气呼吸器使用，野外移动式的压缩空气充气必须遵循快速、低耗、安全、高效的原则，这也是本实用新型的背景技术要求。

本实用新型适用于野外应急救援现场对空气呼吸器快速、安全、高效的充气。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题：克服现有野外充气对应急现场快速充气的不足，提高充气效率，解决空气呼吸器每个气瓶在较短时间内充好、在一段时间内可以充多个气瓶的问题。发明一种安全高效的野外快速充气装置。

本实用新型的技术方案：

(一)具体解决思路

针对问题一，如何解决单个气瓶充满高压气体时间尽可能短。分析当前实际情况是利用空气压缩机充气，对常压空气进行逐级压缩，使空气呼吸器气瓶内空气达到30MPa压力，并充满气瓶容量。设其单个气瓶充满气的时间为T，将常压气体压缩到30MPa气体的压缩时间为T1，填充满气瓶容量的30MPa气体的填充时间为T2，即T＝T1+T2。经实验研究，在针对给单个气瓶充气时间尽可能短的约束条件下，采用等压对流补气的方法，将装有30MPa压力的压缩空气直接充给气瓶，省略T1时间，达到单个气瓶充满气时间只需填充时间为T2，做到时间尽可能短。即采用容量大的高压储气瓶组可直接给碳纤维气瓶“灌充”，相当于充气机提前工作。

针对问题二，如何在一段时间内充多个气瓶。由于在快速充气过程中压力变化会使气瓶产生热量，为保证安全和气瓶使用寿命，我们要控制气瓶充气时的温度变化。当前长时间工作设备过热，一般采取连续工作1小时后正常停机冷却10-20分钟。采取减少停机冷却时间，延长设备工作时间，同时给多个气瓶同时充气，真正实现快速充气。

由以上可知，充气效率高的充气系统应为：大排量充气机+大容量的储气瓶组+充气机不 间断的工作。