[实用新型]一种水中救生器

说明书

一种水中救护装置。

现有的救生圈、救生衣、救生包……多种多样，大致分两个类型：一个类型是直接用比重小的轻质材料制成，另一个类型是用软质不透气材料做成气囊，使用之前先充气。其优点是增大排水量，产生浮力使游泳者或落水者的头部露出水面，起到安全保护和自救作用，其缺陷是体积大，携带不便。对已学会游泳的人来说，携带上述救生装置游泳很不方便。如果要潜入水中救人，根本不能携带上述装置，因而不能有效地进行救护工作。

本实用新型的目的是提供一种水中救护装置，做到体积小，质量轻，携带方便。

本实用新型的目的是这样实现的：先用软质不透气材料做成气囊，气囊下装有液压缸，液压缸上有排气阀和加液阀，内装有  丁烷，或液氨等易气化物质。气囊根据需要可以做成救生生圈，或救生腰带、救生背带，救生衣，救生球，救生包等各种形状，上述装置统称为救生器。

游泳时将救生器系带在身上，一旦发生溺水险情或需要救助他人时，旋动液压缸上的排气阀，缸内的液状物质立即汽化并充满气囊，产生浮力使人上升到水面。

本实用新型的工作原理来源于下列两个方程。

一、根据克拉珀龙方程，当液体气化时，体积增大。

PV＝ (M)/(μ) RT

二、由一个标准大气压下液体的沸点和气化热计算任意温度时纯组分的饱和蒸气压方程：

Lg760－LgP₂°＝ (－ΔHV)/(2.303R) ( 1/(T_b) - 1/(T₂) )

其中P₂°——某一温度时的饱和蒸汽压（大气压）

ΔHV——纯组分的摩尔气化热（卡／摩）

R——气体常数（1.987卡／k.摩）

T_b——一个大气压下的沸点（k）

T₂——某一温度（k）

现在假设水温为30℃左右，救生器液压缸中灌装正丁烷时，按上述方程进行理论计算：

1、正丁烷在30℃时的饱和气压P₂°

已知  ΔHV＝5320.3（卡／摩）

T_b＝271.5（k） R＝1.987（卡／k.摩）

当T₂＝303（k）时，求P₂°。

解：上述数据代入方程

Lg760－LgP₂°＝ (－ΔHV)/(2.303R) （ 1/(T_b) － 1/(T₂) ）

求得：P＝2117（毫米汞柱）

＝2.787（大气压）

由上可知，当救生器在30℃水中5米深处时，气囊所受外界压强约为1.5大气压，正丁烷的饱和气压P₂°远远大于气囊外界压强，因此能快速气化。

2、如果设计救生器气囊充气后的排水量为3升，当救生器处于30℃水中5米深处，求正丁烷气化产生3升气体所需的液体质量。

已知  P＝1.5（大气压）    V＝3（升）

μ＝58（克／摩）    T＝303（k）

R＝0.082（大气压·升／k·摩）

代入方程 PV＝ (M)/(μ) RT

求得    M＝10.5（克）

以上计算表明：只要在救生器液压缸中灌装10.5克正丁烷，在气化后就能使气囊在5米深处胀大3升，产生约30牛顿的浮力使人上升到水面。这就是本实用新型的工作原理。

如果在救生器液压缸中灌装液氨，按照同样的方法计算。只要3.08克液氨就可以了。另外，液压缸中还可灌装二氧化硫、氯甲烷等易气化物质。

本实用新型还可以改装成水底打捞装置。首先将它系于沉物上，然后打开液压缸的排气阀，即可使沉物上浮。用于打捞装置时，一般在液压缸中灌装液氨、丙烯、固态二氧化碳等易气化物质。

液压缸上的排气阀可采用球阀、旋阀或类似气体打火机上的按钮阀。

与已有技术相比，本实用新型具有体积小，质量小，携带方便等特点，是进行水下救护、自救和打捞工作的理想器具。

图1是根据本实用新型而提出的救生器结构简图。

图2是救生器排气阀（球阀）剖视图

图3是救生器加液阀剖视图。

图4是液压缸并联救生器结构简图。

下面结合附图和实施例详细描述本实用新型的具体结构和使用方法。