[发明专利]水中安全气囊（基于干冰固气快速转变）

说明书

一、技术领域

1、干冰是二氧化碳固体，无毒无味无腐蚀性，在常温下将其暴露在空气中会缓缓变成气体，但其与生理盐水(0.9％NaCl溶液)相遇，则迅速变成气体(常温常压下该过程速度急剧且不可逆转)；而同质量的干冰固体与其气体相比，体积差距极大(常温常压下相差近千倍)，如常温常压下10立方厘米干冰固体(重不到三十克)，变成气态，体积可达数千立方厘米(数升)。

2、干冰固体易储存。干冰固体是演艺生活中常见的物质，常温下储存所需的设备及材料易获得，尤其是小剂量干冰固体可储存在轻质铝合金材料或高强度塑料制成的容器中。

基于干冰上述特点，通过构建可携带干冰和生理盐水，并能够控制干冰和生理盐水接触的干冰固气快速转变、充气封闭系统，可制作成便于携带的水中安全气囊(即体积小巧且能够在与空气隔绝的水环境中完成快速自充)。

二、背景技术

1、现行个人水中救生设备存在体积大携带不便问题

(1)现行个人水中救生设备存在体积大或笨重携带不便问题

现行市场上，个人水中救生设备主要有两类：一类是采用可充气物品制成，如救生圈、救生气球等，需要下水前充好或提前充好备用，体积比较大；另一类是采用比重相对水小的固体填充物(如泡沫)制成，如救生衣，由于填充物比重相对空气大，若产生同样浮力，采用固体填充物制成的救生设备比充气类体积更大，穿起来更笨重。

(2)现行充气类个人水中救生设备不具有水下快速自充气功能难以解决体积大不便携带问题

现行充气类个人水中救生设备尽管重量不大，但由于不具有水下(与空气隔绝的环境) 快速自充气功能，只能下水前充好或提前充好备用(不能在水中遇到紧急情况或有需要辅助浮力时即充)，因此，解决不了体积大携带不便问题。更何况，一旦事故出现，给自救或施救者的时间和机会极短，显然，以现行充气类个人水中救生设备若要临时充气可能救人也来不及。

由于携带不便，生活中普遍存在不带救生设备或器具下水游泳或到水边作业、活动等现象，而意外溺亡事故的产生带有不可预知性(具有偶然性或突发性)，甚至对于水性极佳者有时也难逃厄运(如在江河湖海畅游中突发腿脚抽筋或体力不支等状况)，这也是意外溺亡事件居高不降的重要原因，甚至经常上演一人落水，施救者陪葬的悲剧。

2、干冰作为气体发生剂比一般气体发生剂优点突出

干冰是二氧化碳固体，无毒无腐蚀性(无害)，其与生理盐水接触变成气态速度快，作为气体发生剂比一般气体发生剂优点突出。一般气体发生过程有化学反应过程或物理状态变化过程(没有产生新物质)，化学反应过程主要有置换反应(如铁条与盐酸反应生成氢气、钠与水接触生成氢气)、双水解反应(如三氯化铝与碳酸钠双水解反应生成二氧化碳气体)、盐与酸反应(如小苏打(碳酸氢钠)与盐酸反应生成二氧化碳气体、鸡蛋泡在醋中生成二氧化碳气体)，还有一些更为剧烈(类似爆炸)的化学反应过程，如汽车安全气囊气体发生过程，而物理状态变化过程主要有卡斯炉气瓶充气法(高压气体部分溶于有机溶剂中)。而干冰与生理盐水接触法固气转变过程也属于物理状态变化过程，与一般气体发生剂相比，其更适合作为水中安全气囊气体发生剂，除因该法所用物质均无毒无腐蚀性(无害)之外，其还有如下优势：