一种可支持人体呼吸的防火供氮系统的制作方法
专利名称：一种可支持人体呼吸的防火供氮系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及防火系统的技术领域，具体的说是一种使封闭空间内空气成份不支持燃烧，同时又可支持人体呼吸的防火供氮系统。
背景技术：
市场上销售的消防系统一般都由火灾探测及报警系统和灭火系统组成，火灾报警系统在火灾发生时起到感应及报警的作用，然后灭火系统进行扑灭火灾，这类灭火系统可以分成几大类，如气体、泡沫、干粉及水灭火系统，火灾探测及报警系统的探测头可分为感温、感烟及火焰探头，其中以感烟探头为最普遍被采用，此类消防系统有以下方面的缺点第一，都是以先探测已经燃起的火，然后再实施灭火，因而只能达到消，而不是防为目的的，在灭火时，被保护的财产，甚至生命，已经被破坏，第二，在以水为灭火介子的灭火系统，如水喷淋系统在释放时，对所被保护的财产所造成的破坏，往往比火灾所造成的破坏还要大，第三，火灾探测及报警系统的探头，特别是感烟探头都存在着误报的可能性，而导致灭火系统误释放，第四，很多气体灭火系统在释放时很难做到有效灭火，而又对人体无害，第五，干粉和泡沫灭火系统在释放时会对设备和环境造成破坏，第六，很多有化学成分的哈龙的替代品灭火剂，如常用的七氟丙烷，虽然本身无毒，但在高温下所产生的副产品是对人体有害的，第七，二氧化碳系统虽灭火有效，但也会使人窒息而死，而且气体本身因是高压气体，也是危险品，第八，因为水喷淋系统的水量有限，在超出它的设计水量后，就不能灭火。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可支持人体呼吸的防火供氮系统，它可以提供一个不支持火燃烧的封闭式环境，此环境又可以最低限度支持人体呼吸。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是一种可支持人体呼吸的防火供氮系统，其特征在于至少在一封闭空间内设置有氮气供应管路和氧气探测器，氧气探测器与氧气控制单元电路连接，氧气控制单元与氮气发生装置电路连接，氮气发生装置通过管路与减压装置相连通，减压装置通过管路送至封闭空间内。
一种可支持人体呼吸的防火供氮系统，其特征在于至少在一封闭空间内设置有氮气供应管路和氧气探测器，氧气探测器与氧气控制单元连接，氧气控制单元与自动开关装置电路连接，氮气发生装置通过管路与自动开关装置相连通，自动开关装置通过管路与减压装置相连通，减压装置通过管路送至封闭空间内。
本发明由于提供了一个封闭式的环境，并通过氮气发生装置和氧气探测装置对封闭环境供氮气，并保持空气中氧气含量在14％至16％之间，因为封闭空间内氧气的含量较低，不支持火焰的燃烧，而空气中14％至16％的氧气含量能最低限度维持人体呼吸。
图1为本发明一实施例的结构示意2为本发明另一实施例的结构示意图
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
本发明为一种防火供氮系统，其特征在于一种可支持人体呼吸的防火供氮系统，其特征在于至少在一封闭空间4内设置有氮气供应管路3和氧气探测器7，氧气探测器7与氧气控制单元8电路连接，氧气控制单元8既可装在封闭空间内，也可装在封闭空间外进行集中监控，氧气控制单元8与氮气发生装置1电路连接，氮气发生装置1通过管路3与减压装置6相连通，减压装置6通过管路3送至封闭空间4内，实施中在封闭空间4内的管路3端部设有至少一个开口2，本实施例在封闭空间内的管路端部设有三个开口。氧气探测器(探测头)可探测封闭空间内氧气成份的含量，通过电路连接至氧气控制单元，根据氧气探测器中检测氧气成份的含量并由氧气控制单元来控制氮气供应管路中的自动控制开关5，达到控制氮气供给的目的，氧气探测器为一种电化测量传感器，被测空气通过一块膜片散开至探测器内的电解液，电解液内带有一个测量电极，一个反电极和一个参考电极，测量电极及参考电极之间的电压通过一个静压电子电路保持恒定，电压、电解液和电极通过电化至测量电极，并使探测器电流流通，此电流与氧气的浓度成比例，在这同时，空气中的氧气和反电极进行电化，通过探测器的电流经电子放大，并数字化，最终测定的数据为一个4mA至20mA的模拟讯号，氧气探测器带有可显示氧气浓度的显示屏，此氧气探测器为现有产品，其型号为(DRAGER-POLYTRON)，实施中氧气控制单元将空气中氧气含量控制在14％至16％之间，氮气的成分为84％至86％之间，氮气发生装置可为装有氮气的压力容器，此容器还可以外接备用氮气压力容器，这样可以保证氮气的正常供给，氧气控制单元永远用于对氧气不间断的监测及控制氧气发生器，自动开关装置或报警器，控制器主要的部件为电源卡及电路输入卡，并带有3个可配置的报警继电器，模拟输出的讯号为4mA至20mA，通过配置的改编，可把报警上线调至16％的氧气浓度，报警下线调至14％的氧气浓度，当接到氧气探测器的输入讯号(按氧气浓度模拟讯号会在4mA至20mA之间变动)，控制单元便会按所设定的14％氧气浓度停止氮气发生器或关闭自动开关装置，而在16％氧气浓度启动氮气发生器或打开自动开关装置，使之保持封闭空间内的氧气含量在14％至16％之间，此氧气控制单元为现有德国产品，其型号为(DRAGER-REGARD-1)。
在本发明一实施例中氮气气源是通过氮气发生器或氮气发生单元产生的。所产生的氮气通过管路供至封闭空间，在所述管路装有一个自动开关装置和一个减压装置。减压装置用于调节按封闭空间所需要的氮气流量和压力，装在所述管路的自动开关装置是常闭式的(在正常情况是关闭的)，自动开关装置为具有电动执行器的电动闸阀或具有气动执行器的气动闸阀，自动开关装置连接至氧气探测控制单元，并用于打开或关闭供至封闭空间的氮气，通过这种设置，供至封闭空间的氮气量由氧气探测器及控制单元控制。当封闭空间内的氧气成份达16％，氧气探测器及控制单元输出讯号至自动开关装置，使它打开以供应氮气至封闭空间，在所述空间内的氧气成份达12％，氧气探测器及控制单元输出讯号至自动开关装置，使它关闭，停止供应氮气至所述空间，氧气探测器带有氧气成份显示，除了通过打开或关闭自动开关装置以达到所述空间内的氧气含量在14％至16％，氧气控制单元也可以通过电路连接氮气发生器去启动或关闭氮气发生器，达到所述的14％至16％氧气含量，如需进行温度控制可在封闭空间装上分体式空调。
在本发明另一实施例中氮气气源是至少一个盛有氮气的压力容器，压力容器中的氮气可以是液态或气态，氮气是通过管路供至封闭空间，所述管路装有一个自动开关装置和一个减压装置。
减压装置用于调节按封闭空间所需的氮气流量和压力，装在所述管路的自动开关装置是常闭式的(在正常情况是关闭的)。
所述的自动开关装置带电路连接至氧气探测控制单元，并用于打开或关闭供至封闭空间的氮气。
通过这种设置，供至封闭空间的氮气量由氧气探测器及控制单元控制，当封闭空间内的氧气成份达16％，氧气探测器及控制单元会输出讯号至自动开关装置，使它打开，供应氮气至所述空间，在所述空间内的氧气成分达14％，氧气探测器及控制单元输出讯号至自动开关装置，使它关闭，停止供应氮气至所述空间，氧气探测器带有氧气成份显示。
当压力容器的氮气因消耗而不足时，可以通过外界的氮气槽车在现场充装，氮气量可从压力容器的液位显示仪确定，如需把压力容器运力现场至充气站充氮气，可在系统附加另一个备用压力容器，作为备用氮气气源。
北京体育学院研究所曾对间歇低氧训练对健康成年人心血管机能的影响这一课题做实验，健康成年受试者7人采用ZA-II低氧呼吸仪，连续四周，结果证明，间歇低氧训练可显著提高健康成年人的心脏功能，，另有文献报道，间歇低氧训练(IHT)对心脏具有保护作用，在用大白鼠的实验中，发现IHT可明显提高大白鼠心肌ATP酶的活性。
中国科学院上海生物研究所曾对间歇性低氧对大鼠运动能力的影响这一课题做实验，实验时将SD雄性大鼠间歇放入模拟高度5000m低压舱内，实验结果证明，间歇性低氧有增动物大鼠抗疲劳、提高运动能力的效应。
中国科学院上海生物研究所曾对间歇性低氧对大鼠心肌超氧化物化酶和脂质过氧化物的影响这一课题以雄性SD大鼠做了实验，实验结果为抗氧化酶活性有明显的增加，可增加心肌组织清除因缺血/再灌注引起的脂质过氧化物的堆积。
中国科学院上海生物研究所曾对间歇性低氧大白鼠心肌的抗缺血作用这一课题做了实验，实验显示间歇性低氧42及28天的大鼠离体心肌具有较强的抗缺血能力。
中国协和医科大学曾对低氧游泳大鼠心肌肌原纤维Ca2+-Mg2+-ATPase活性的变化，实验证明大鼠经过低氧游泳后，其心肌在蛋白含量及ATPase活性水平均有不同程度的升高，心肌肌原纤维Ca2+-Mg2+-ATPase活性更加明显的代尝性提高。
中国科学院上海生理研究所低氧生理开放研究实验室曾对低氧处理不影响大鼠长期记忆这一课题做了实验，实验中将大鼠放置在含氧量13.2％的低压舱内24小时，实验结果证明低氧处理对大鼠长期记忆无明显影响。
中国科学院上海生理研究所低氧实验室在2003年5月16日提出的一份关于24小时人体低氧舱的实验报告中，观察人体经受24小时连续低氧(高度3200米；气压512mmHg；氧含量14％)的反应，实验对象为两名青年，实验结果综上所述，可见歇性低氧对人体机能并不造成任何损害，本供氮防火系统在实施中将空气中氧气含量控制在14％至16％之间，并不会对人体技能造成任何损害，同时也有效防止了火灾。
供氮防火系统适用于机房、无人值守间、设备房、电缆夹层间、电缆槽、电缆隧道、仓库、储油罐、易燃易爆场所、工业及非工业大楼、档案馆、珍藏馆、银行、通信及电信设备间，发电厂、电器设备、军用场所、军用设施、船舶等。
图中点划线表示电路连接，粗直线表示管路连接。
权利要求
1.一种可支持人体呼吸的防火供氮系统，其特征在于至少在一封闭空间内设置有氮气供应管路和氧气探测器，氧气探测器与氧气控制单元电路连接，氧气控制单元与氮气发生装置电路连接，氮气发生装置通过管路与减压装置相连通，减压装置通过管路送至封闭空间内。
2.一种可支持人体呼吸的防火供氮系统，其特征在于至少在一封闭空间内设置有氮气供应管路和氧气探测器，氧气探测器与氧气控制单元电路连接，氧气控制单元与自动开关装置电路连接，氮气发生装置通过管路与自动开关装置相连通，自动开关装置通过管路与减压装置相连通，减压装置通过管路送至封闭空间内。
3.按权利要求1或2所述的一种可支持人体呼吸的防火供氮系统，其特征在于氧气控制单元将闭空间内空气中氧气含量控制在14％至16％之间，氮气的成分为84％至86％之间。
4.按权利要求2所述的一种可支持人体呼吸的防火供氮系统，其特征在于氮气发生装置可为装有氮气的压力容器，此容器还可以外接备用氮气压力容器。
全文摘要
本发明公开了一种可支持人体呼吸的防火供氮系统，至少在一封闭空间内设置有氮气供应管路和氧气探测器，氧气探测器与氧气控制单元电路连接，氧气控制单元与氮气发生装置电路连接，氮气发生装置通过管路与减压装置相连通，减压装置通过管路送至封闭空间内，本发明由于提供了一个封闭式的环境，并通过氮气发生装置和氧气探测装置对封闭环境供氮气，并保持空气中氧气含量在14％至16％之间，因为封闭空间内氧气的含量较低，不支持火焰的燃烧，而空气中14％至16％的氧气含量能最低限度维持人体呼吸。
文档编号A62C35/58GK1552488SQ0312887
公开日2004年12月8日 申请日期2003年5月26日 优先权日2003年5月26日
发明者萧志福 申请人:萧志福
技术领域：
本发明涉及防火系统的技术领域，具体的说是一种使封闭空间内空气成份不支持燃烧，同时又可支持人体呼吸的防火供氮系统。
背景技术：
市场上销售的消防系统一般都由火灾探测及报警系统和灭火系统组成，火灾报警系统在火灾发生时起到感应及报警的作用，然后灭火系统进行扑灭火灾，这类灭火系统可以分成几大类，如气体、泡沫、干粉及水灭火系统，火灾探测及报警系统的探测头可分为感温、感烟及火焰探头，其中以感烟探头为最普遍被采用，此类消防系统有以下方面的缺点第一，都是以先探测已经燃起的火，然后再实施灭火，因而只能达到消，而不是防为目的的，在灭火时，被保护的财产，甚至生命，已经被破坏，第二，在以水为灭火介子的灭火系统，如水喷淋系统在释放时，对所被保护的财产所造成的破坏，往往比火灾所造成的破坏还要大，第三，火灾探测及报警系统的探头，特别是感烟探头都存在着误报的可能性，而导致灭火系统误释放，第四，很多气体灭火系统在释放时很难做到有效灭火，而又对人体无害，第五，干粉和泡沫灭火系统在释放时会对设备和环境造成破坏，第六，很多有化学成分的哈龙的替代品灭火剂，如常用的七氟丙烷，虽然本身无毒，但在高温下所产生的副产品是对人体有害的，第七，二氧化碳系统虽灭火有效，但也会使人窒息而死，而且气体本身因是高压气体，也是危险品，第八，因为水喷淋系统的水量有限，在超出它的设计水量后，就不能灭火。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可支持人体呼吸的防火供氮系统，它可以提供一个不支持火燃烧的封闭式环境，此环境又可以最低限度支持人体呼吸。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是一种可支持人体呼吸的防火供氮系统，其特征在于至少在一封闭空间内设置有氮气供应管路和氧气探测器，氧气探测器与氧气控制单元电路连接，氧气控制单元与氮气发生装置电路连接，氮气发生装置通过管路与减压装置相连通，减压装置通过管路送至封闭空间内。
一种可支持人体呼吸的防火供氮系统，其特征在于至少在一封闭空间内设置有氮气供应管路和氧气探测器，氧气探测器与氧气控制单元连接，氧气控制单元与自动开关装置电路连接，氮气发生装置通过管路与自动开关装置相连通，自动开关装置通过管路与减压装置相连通，减压装置通过管路送至封闭空间内。
本发明由于提供了一个封闭式的环境，并通过氮气发生装置和氧气探测装置对封闭环境供氮气，并保持空气中氧气含量在14％至16％之间，因为封闭空间内氧气的含量较低，不支持火焰的燃烧，而空气中14％至16％的氧气含量能最低限度维持人体呼吸。
图1为本发明一实施例的结构示意2为本发明另一实施例的结构示意图
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
本发明为一种防火供氮系统，其特征在于一种可支持人体呼吸的防火供氮系统，其特征在于至少在一封闭空间4内设置有氮气供应管路3和氧气探测器7，氧气探测器7与氧气控制单元8电路连接，氧气控制单元8既可装在封闭空间内，也可装在封闭空间外进行集中监控，氧气控制单元8与氮气发生装置1电路连接，氮气发生装置1通过管路3与减压装置6相连通，减压装置6通过管路3送至封闭空间4内，实施中在封闭空间4内的管路3端部设有至少一个开口2，本实施例在封闭空间内的管路端部设有三个开口。氧气探测器(探测头)可探测封闭空间内氧气成份的含量，通过电路连接至氧气控制单元，根据氧气探测器中检测氧气成份的含量并由氧气控制单元来控制氮气供应管路中的自动控制开关5，达到控制氮气供给的目的，氧气探测器为一种电化测量传感器，被测空气通过一块膜片散开至探测器内的电解液，电解液内带有一个测量电极，一个反电极和一个参考电极，测量电极及参考电极之间的电压通过一个静压电子电路保持恒定，电压、电解液和电极通过电化至测量电极，并使探测器电流流通，此电流与氧气的浓度成比例，在这同时，空气中的氧气和反电极进行电化，通过探测器的电流经电子放大，并数字化，最终测定的数据为一个4mA至20mA的模拟讯号，氧气探测器带有可显示氧气浓度的显示屏，此氧气探测器为现有产品，其型号为(DRAGER-POLYTRON)，实施中氧气控制单元将空气中氧气含量控制在14％至16％之间，氮气的成分为84％至86％之间，氮气发生装置可为装有氮气的压力容器，此容器还可以外接备用氮气压力容器，这样可以保证氮气的正常供给，氧气控制单元永远用于对氧气不间断的监测及控制氧气发生器，自动开关装置或报警器，控制器主要的部件为电源卡及电路输入卡，并带有3个可配置的报警继电器，模拟输出的讯号为4mA至20mA，通过配置的改编，可把报警上线调至16％的氧气浓度，报警下线调至14％的氧气浓度，当接到氧气探测器的输入讯号(按氧气浓度模拟讯号会在4mA至20mA之间变动)，控制单元便会按所设定的14％氧气浓度停止氮气发生器或关闭自动开关装置，而在16％氧气浓度启动氮气发生器或打开自动开关装置，使之保持封闭空间内的氧气含量在14％至16％之间，此氧气控制单元为现有德国产品，其型号为(DRAGER-REGARD-1)。
在本发明一实施例中氮气气源是通过氮气发生器或氮气发生单元产生的。所产生的氮气通过管路供至封闭空间，在所述管路装有一个自动开关装置和一个减压装置。减压装置用于调节按封闭空间所需要的氮气流量和压力，装在所述管路的自动开关装置是常闭式的(在正常情况是关闭的)，自动开关装置为具有电动执行器的电动闸阀或具有气动执行器的气动闸阀，自动开关装置连接至氧气探测控制单元，并用于打开或关闭供至封闭空间的氮气，通过这种设置，供至封闭空间的氮气量由氧气探测器及控制单元控制。当封闭空间内的氧气成份达16％，氧气探测器及控制单元输出讯号至自动开关装置，使它打开以供应氮气至封闭空间，在所述空间内的氧气成份达12％，氧气探测器及控制单元输出讯号至自动开关装置，使它关闭，停止供应氮气至所述空间，氧气探测器带有氧气成份显示，除了通过打开或关闭自动开关装置以达到所述空间内的氧气含量在14％至16％，氧气控制单元也可以通过电路连接氮气发生器去启动或关闭氮气发生器，达到所述的14％至16％氧气含量，如需进行温度控制可在封闭空间装上分体式空调。
在本发明另一实施例中氮气气源是至少一个盛有氮气的压力容器，压力容器中的氮气可以是液态或气态，氮气是通过管路供至封闭空间，所述管路装有一个自动开关装置和一个减压装置。
减压装置用于调节按封闭空间所需的氮气流量和压力，装在所述管路的自动开关装置是常闭式的(在正常情况是关闭的)。
所述的自动开关装置带电路连接至氧气探测控制单元，并用于打开或关闭供至封闭空间的氮气。
通过这种设置，供至封闭空间的氮气量由氧气探测器及控制单元控制，当封闭空间内的氧气成份达16％，氧气探测器及控制单元会输出讯号至自动开关装置，使它打开，供应氮气至所述空间，在所述空间内的氧气成分达14％，氧气探测器及控制单元输出讯号至自动开关装置，使它关闭，停止供应氮气至所述空间，氧气探测器带有氧气成份显示。
当压力容器的氮气因消耗而不足时，可以通过外界的氮气槽车在现场充装，氮气量可从压力容器的液位显示仪确定，如需把压力容器运力现场至充气站充氮气，可在系统附加另一个备用压力容器，作为备用氮气气源。
北京体育学院研究所曾对间歇低氧训练对健康成年人心血管机能的影响这一课题做实验，健康成年受试者7人采用ZA-II低氧呼吸仪，连续四周，结果证明，间歇低氧训练可显著提高健康成年人的心脏功能，，另有文献报道，间歇低氧训练(IHT)对心脏具有保护作用，在用大白鼠的实验中，发现IHT可明显提高大白鼠心肌ATP酶的活性。
中国科学院上海生物研究所曾对间歇性低氧对大鼠运动能力的影响这一课题做实验，实验时将SD雄性大鼠间歇放入模拟高度5000m低压舱内，实验结果证明，间歇性低氧有增动物大鼠抗疲劳、提高运动能力的效应。
中国科学院上海生物研究所曾对间歇性低氧对大鼠心肌超氧化物化酶和脂质过氧化物的影响这一课题以雄性SD大鼠做了实验，实验结果为抗氧化酶活性有明显的增加，可增加心肌组织清除因缺血/再灌注引起的脂质过氧化物的堆积。
中国科学院上海生物研究所曾对间歇性低氧大白鼠心肌的抗缺血作用这一课题做了实验，实验显示间歇性低氧42及28天的大鼠离体心肌具有较强的抗缺血能力。
中国协和医科大学曾对低氧游泳大鼠心肌肌原纤维Ca2+-Mg2+-ATPase活性的变化，实验证明大鼠经过低氧游泳后，其心肌在蛋白含量及ATPase活性水平均有不同程度的升高，心肌肌原纤维Ca2+-Mg2+-ATPase活性更加明显的代尝性提高。
中国科学院上海生理研究所低氧生理开放研究实验室曾对低氧处理不影响大鼠长期记忆这一课题做了实验，实验中将大鼠放置在含氧量13.2％的低压舱内24小时，实验结果证明低氧处理对大鼠长期记忆无明显影响。
中国科学院上海生理研究所低氧实验室在2003年5月16日提出的一份关于24小时人体低氧舱的实验报告中，观察人体经受24小时连续低氧(高度3200米；气压512mmHg；氧含量14％)的反应，实验对象为两名青年，实验结果综上所述，可见歇性低氧对人体机能并不造成任何损害，本供氮防火系统在实施中将空气中氧气含量控制在14％至16％之间，并不会对人体技能造成任何损害，同时也有效防止了火灾。
供氮防火系统适用于机房、无人值守间、设备房、电缆夹层间、电缆槽、电缆隧道、仓库、储油罐、易燃易爆场所、工业及非工业大楼、档案馆、珍藏馆、银行、通信及电信设备间，发电厂、电器设备、军用场所、军用设施、船舶等。
图中点划线表示电路连接，粗直线表示管路连接。
权利要求
1.一种可支持人体呼吸的防火供氮系统，其特征在于至少在一封闭空间内设置有氮气供应管路和氧气探测器，氧气探测器与氧气控制单元电路连接，氧气控制单元与氮气发生装置电路连接，氮气发生装置通过管路与减压装置相连通，减压装置通过管路送至封闭空间内。
2.一种可支持人体呼吸的防火供氮系统，其特征在于至少在一封闭空间内设置有氮气供应管路和氧气探测器，氧气探测器与氧气控制单元电路连接，氧气控制单元与自动开关装置电路连接，氮气发生装置通过管路与自动开关装置相连通，自动开关装置通过管路与减压装置相连通，减压装置通过管路送至封闭空间内。
3.按权利要求1或2所述的一种可支持人体呼吸的防火供氮系统，其特征在于氧气控制单元将闭空间内空气中氧气含量控制在14％至16％之间，氮气的成分为84％至86％之间。
4.按权利要求2所述的一种可支持人体呼吸的防火供氮系统，其特征在于氮气发生装置可为装有氮气的压力容器，此容器还可以外接备用氮气压力容器。
全文摘要
本发明公开了一种可支持人体呼吸的防火供氮系统，至少在一封闭空间内设置有氮气供应管路和氧气探测器，氧气探测器与氧气控制单元电路连接，氧气控制单元与氮气发生装置电路连接，氮气发生装置通过管路与减压装置相连通，减压装置通过管路送至封闭空间内，本发明由于提供了一个封闭式的环境，并通过氮气发生装置和氧气探测装置对封闭环境供氮气，并保持空气中氧气含量在14％至16％之间，因为封闭空间内氧气的含量较低，不支持火焰的燃烧，而空气中14％至16％的氧气含量能最低限度维持人体呼吸。
文档编号A62C35/58GK1552488SQ0312887
公开日2004年12月8日 申请日期2003年5月26日 优先权日2003年5月26日
发明者萧志福 申请人:萧志福
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