CN1318109C - 化学堆层设计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反应器(10)，其包括一用于容纳颗粒药剂(24)堆层(14)的滤毒罐(12)。滤毒罐(12)具有一外周壁和底板，一堆层支撑件(16)衬在底板上。滤毒罐(12)具有一高于支撑件(16)的开口顶部、和至少一个低于支撑件(16)的下通气孔(11)。在堆层支撑件(16)上支撑着一个透气性的堆层分隔器(18)，堆层分隔器从其位于堆层支撑件(16)的下端向上伸出。

Description

化学堆层设计

技术领域

[01]  本发明涉及对化学堆料层反应器的设计，并涉及对化学堆料层反应器进行操作的方法。更具体来讲，本发明涉及这样一种化学反应器及其操作方法：其适于应用在自含式救生装置领域，但其应用并不仅限于此。

发明内容

[02]  根据本发明，本文提供了一种化学反应器，其被用作呼吸设备、或作为呼吸设备的部件，该反应器包括：一制有通气孔的滤毒罐，用于容纳一化学药剂颗粒的堆料层，滤毒罐具有一包封着滤毒罐内部的外周壁，并具有用于围成滤毒罐内部的底板；

[03]  一透气性的堆层支撑件，其衬在底板的上表面上，用于将颗粒药剂的堆层支撑在滤毒罐的内部，滤毒罐具有至少一个上通气孔，其所在位置高于堆层支撑件，并具有至少一个下通气孔，其低于堆层支撑件，并穿过底板；以及

[04]  至少一透气性的气流导流件，其设置在滤毒罐的内部，用于在堆层支撑件与滤毒罐的上通气孔之间对气流进行导流，并用于引导空气流过滤毒罐内部支撑在滤毒罐堆层支撑件上的化学药剂颗粒，每一气流导流件都从其下端部、或靠近滤毒罐堆层支撑件的位置处向上伸出。

[05]  滤毒罐的形式可以是一个去顶的矩形开口箱体，其具有一矩形平面底板，堆层支撑件衬在该底板上，箱体的内部具有一由化学药剂颗粒组成的透气性堆层，堆层支撑在堆层支撑件上，每一气流导流件的透气性都大于堆层的透气性，箱体的开口顶部构成了箱体的上通气孔，且底板上具有多个贯通的、均匀间隔分布的下通气孔。每一气流导流件都可与堆层支撑件相接触，从而压置在堆层支撑件上，或由堆层支撑件支撑着，每一气流导流件都从堆层支撑件向上伸到气流导流件的上端，该上端达到堆层上表面的高度或接近于此高度，在气流导流件压置在堆层支撑件上、且堆层的颗粒材料为粒状材料的情况下，每一气流导流件与堆层支撑件之间的接触允许空气在各个气流导流件的透气内部与堆层支撑件的透气内部之间流动。对于此处所谓的“粒状”一词，是指颗粒材料中颗粒的形状或多或少为不规则的球形，且没有任何颗粒的最大尺寸大于其自身最小尺寸的两倍。每一气流导流件都具有一截面扩宽的下端部，下端部的横截面从其扩宽的底端锥缩向位于扩宽底端上方的、狭窄的顶端，下端部狭窄的顶端与气流导流件的上部融接到一起，气流导流件上部的横截面在其全长上都是恒定的。

[06]  每一气流导流件可包括一位于滤毒罐内部的隔板，该隔板构成了用于将滤毒罐内部的化学药剂颗粒堆层的各个部分相互或彼此分隔开的壁板。可只设置一个所述气流导流件，其包括一由多片隔板构成的堆层分隔器，隔板位于滤毒罐的内部，它们构成了壁板，这些壁板将滤毒罐的内部分隔成多个单个的隔室，用于容纳容器内部中化学药剂颗粒堆层的各个单独部分。

[07]  可用透气的、且具有弹性和柔性的丝网材料来制造堆层支撑件和各个气流导流件。堆层支撑件和各个气流导流件是由多个柔弹性的丝网编织材料层制成的。可通过设置一气隙，来使每一气流导流件中相邻的两层丝网编织材料之间相互分离开。

[08]  反应器可用作二次呼吸型自含式救生设备、或用作自含式救生设备的部件，并与具有空气净化特性的特定化学药剂颗粒配套使用。

[09]  更进一步地按照本发明，在用作呼吸设备或呼吸设备部件的化学反应器中，反应器包括一制有通气孔的滤毒罐，用于容纳一由化学颗粒药剂组成的堆层，堆层位于滤毒罐内部一透气性的堆层支撑件上，堆层支撑件衬在滤毒罐底板的上表面上，堆层是透气性的，但其颗粒会退化到使堆层透气性降低的情况，本文提出了一种操作方法，该方法包括步骤：将空气沿一个或多个透气性的气流导流件的透气内部进行导流，使空气流过堆层的内部，每一气流导流件都位于堆层中，且每一气流导流件都延伸在堆层中的两个位置之间，这两个位置分别是堆层支撑件或靠近堆层支撑件的位置、以及堆层上表面或靠近该上表面的位置。

[10]  对空气的导流过程可包括步骤：沿气流导流件内部的气流通道引导空气。所述方法可包括步骤：将堆层容纳在滤毒罐内部的一个或多个隔室内，一个或多个隔室具有至少一面柔性壁板，用于吸收冲击和/或吸收振动，从而能减小所述冲击和/或振动对堆层中颗粒的损害，并能防止颗粒的尺寸减小和性能退化。

[11]  所述方法还包括步骤：通过将堆层的多个部分分别装在多个隔室中，来提高吸收冲击/振动的性能，其中的每一隔室都具有至少一柔弹性的壁板，壁板支撑着堆层的颗粒，并将堆层分成所述的多个部分。每一柔性壁板都是透气性的，对空气的导流是沿柔性壁板的透气内部进行的。

附图说明

[12]  下面将参照附图、通过举例的方式来对本发明进行描述，在附图中：

[13]  图1中的示意性侧剖视图表示了根据本发明化学反应器；

[14]  图2是图1中反应器的示意性俯视图；

[15]  图3为图1、2所示反应器的三维轴测图，图中该反应器不带有药剂；以及

[16]  图4中的示意性侧剖视图表示了图1-3的反应器在工作时的状态。

具体实施方式

[17]  首先参见图1-3，图中用数字标号10来总体上指代根据本发明的一个化学反应器。反应器10具有一壳体，该壳体的形式为一个截去顶板的矩形开口箱体，该箱体具有由一对较长的侧壁和一对较短的端壁组成的外周壁。箱体具有一纵长的矩形底板，该底板上设置了多个均匀分布的通气孔，这些通气孔为贯通的圆孔11。

[18]  该反应器10被用在带有营救包的二次呼吸型自含式救生装置中。壳体或箱体用标号12指代，其中容纳有一化学药剂堆层14。药剂堆层14支撑在一透气的堆层支撑件16上，堆层支撑件16衬在箱体10的底板上，且该堆层支撑件基本为平板。一堆层分隔器18形成了一气流导流件，该气流导流件具有多个透气的壁板20，这些壁板基本上垂直地支撑在堆层支撑件16上。壁板20提供了多块隔板，这些隔板将箱体分隔成十个隔室22。组成堆层14的粒状化学药剂24被容纳在各个隔室22中，堆层14是透气性的，从而空气可从药剂24组成的堆层中流过，并经过分隔器18壁板20的内部，且在分隔器18的壁板20与支撑件16之间的接触区26处流经过支撑件16。支撑件16和分隔器都是由多层(图中未示出)编织丝网制成的，且在靠近支撑件16的位置处，分隔器壁板20具有扩宽的下端部，从接触区26向上延伸，壁板20的端部横截面逐渐锥缩到其狭窄的上端部，壁板上端部的横截面是恒定的。

[19]  再参见图4，用在自含式救生包中的一反应器总体上用数字标号10指代，且除非特别指明，将要用与图1-3相同的标号来指代相同的部件。

[20]  在工作中，空气在箱体12底板上的通气孔11与箱体12开口顶部之间的堆层14中上下流动，并流经药剂24的透气性堆层14、透气性支撑件16、以及分隔器18的透气性壁板20。在工作中，反应器10的粒状药剂24会退化，并至少部分地变质为糊状的流体态，且向下流到各个隔室22的底部，图中的28指代了这样的糊状物，因而，这就会限制空气流过各个隔室22和支撑件16的能力。通过在药剂24组成的堆层14中形成气流通道32，可保证流经粒状化学药剂24堆层14的气流足够，图中，气流用箭头30表示。气流通道32是由分隔堆层14的丝网壁板20各个编织层之间的空隙34、以及支撑着堆层14的丝网堆层支撑件16各个编织层之间的空隙34形成的。

[21]  构成分隔器18的丝网具有弹性和柔性。因而，由于柔弹性的分隔器18能吸收冲击和振动，通过将粒状化学药剂24容纳在由分隔器18围成的隔室22中，就可避免粒状化学药剂24由于受到冲击和振动而变碎和产生粉末。

[22]  通过这样来对分隔器18的隔板所围成的隔室22进行装填可进一步防止化学药剂24的颗粒变小、以及相应的性能退化：使得隔板和堆层支撑件16处于弹性的预压状态。丝网隔板和堆层支撑件16是柔弹性的，并能弹性地保持受压状态，这样，不论药剂24的体积由于退化而如何减小，都能促使隔板始终与堆层14的药剂24相接触。

[23]  本发明的主要优点在于：能保证有充足的空气从粒状化学药剂24的堆层14中流过，且由于空气能从支撑件16和分隔器18的编织丝网层之间流过、而支撑件16和分隔器18又与药剂24相接触，所以尽管药剂24会退化变质，但也能至少部分地保证空气与药剂24的接触。本发明的另一个优点在于：当反应器10受到冲击和/或振动时，能防止对粒状药剂24的机械损坏。是通过支撑件16和分隔器18的吸振设计来实行该避损效果的。支撑件16和分隔器18的编织丝网能允许堆层14的粉末和灰尘从孔洞11掉落到反应器10外面，同时还能将较大的颗粒药剂容留在反应器10的箱体12内。

Claims (15)

1.化学反应器(10)，其被用作呼吸设备、或作为呼吸设备的部件，所述反应器包括：一制有通气孔的滤毒罐(12)，用于容纳一化学药剂颗粒(24)的堆料层(14)，所述滤毒罐(12)具有一包封着滤毒罐(12)内部的外周壁，并具有用于围成所述滤毒罐(12)内部的底板，所述反应器(10)的特征在于其包括：

一透气性的堆层支撑件(16)，其衬在所述底板的上表面上，用于将所述颗粒药剂(24)的堆层(14)支撑在所述滤毒罐(12)内部，所述滤毒罐(12)具有至少一个上通气孔，其所在位置高于所述堆层支撑件(16)，并具有至少一个下通气孔(11)，其低于所述堆层支撑件(16)，并穿过所述底板；以及

至少一透气性的气流导流件(18)，其设置在所述滤毒罐(12)的内部，用于在所述堆层支撑件(16)与所述滤毒罐(12)的上通气孔之间对气流进行导流，并用于引导空气流过所述滤毒罐(12)内部支撑在所述滤毒罐堆层支撑件(16)上的化学药剂颗粒(24)堆层(14)，每一气流导流件(18)都从其下端部即在或靠近所述滤毒罐(12)堆层支撑件(16)的位置处向上伸出。

2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于：所述滤毒罐(12)的形式为一个顶部敞开的矩形箱体(12)，其具有一矩形平面底板，所述堆层支撑件(16)衬在所述底板上，所述箱体(12)的内部具有一由化学药剂颗粒(24)组成的透气性堆层(14)，所述堆层支撑在所述堆层支撑件(16)上，每一气流导流件(18)的透气性都大于所述堆层(14)的透气性，所述箱体(12)的敞开顶部构成了所述箱体的上通气孔，且所述底板上具有多个贯通的、均匀间隔分布的下通气孔(11)。

3.根据权利要求2所述的反应器，其特征在于：每一气流导流件(18)都与所述堆层支撑件(16)相接触，从而压置在所述堆层支撑件(16)上，或由所述堆层支撑件(16)支撑着，每一气流导流件(18)都从所述堆层支撑件(16)向上伸到所述气流导流件(18)的上端，所述上端达到所述堆层(14)上表面的高度或接近于此高度，在所述气流导流件(18)压置在所述堆层支撑件(16)上、且所述堆层(14)的颗粒材料(24)为粒状材料的情况下，每一气流导流件(18)与所述堆层支撑件(16)之间的接触允许空气在各个气流导流件(18)的透气内部与所述堆层支撑件(16)的透气内部之间流动。

4.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于：每一气流导流件(18)都具有一截面扩宽的下端部，所述下端部的横截面从其扩宽的底端锥缩向位于扩宽底端上方的、狭窄的顶端，所述下端部狭窄的顶端与所述气流导流件(18)的上部融接到一起，所述气流导流件(18)上部的横截面在其全长上都是恒定的。

5.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于：每一气流导流件(18)都包括一位于所述滤毒罐(12)内部的隔板，所述隔板构成了用于将所述滤毒罐(12)内部的化学药剂颗粒(24)堆层(14)的各个部分相互或彼此分隔开的壁板(20)。

6.根据权利要求5所述的反应器，其特征在于：只设置一个所述的气流导流件(18)，其包括一由多片隔板构成的堆层分隔器，所述隔板位于滤毒罐的内部，它们构成了将所述滤毒罐(12)的内部分隔成多个单个隔室(22)的壁板(20)，所述隔室(22)用于容纳容器内部中化学药剂颗粒(24)堆层(14)的各个单独部分。

7.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于：所述堆层支撑件(16)和各个气流导流件(18)是用透气的丝网材料制成的，并具有弹力柔韧性。

8.根据权利要求7所述的反应器，其特征在于：所述堆层支撑件(16)和各个气流导流件(18)是由多个柔弹性的丝网编织材料层构成的。

9.根据权利要求8所述的反应器，其特征在于：每一气流导流件(18)中相邻的两层丝网编织材料之间通过一气隙相互分离开。

10.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于：所述反应器用作二次呼吸型自含式救生装置、或用作自含式救生装置的部件，并与具有空气净化特性的特定化学药剂颗粒(24)配套使用。

11.操作方法，该方法用在用作呼吸设备或呼吸设备部件的化学反应器(10)中，所述反应器包括一制有通气孔的滤毒罐(12)，用于容纳一由化学颗粒药剂(24)组成的堆层(14)，所述堆层位于所述滤毒罐(12)内部一透气性的堆层支撑件(16)上，所述堆层支撑件(16)衬在所述滤毒罐(12)底板的上表面上，所述堆层(14)是透气性的，但其颗粒(24)会退化到使所述堆层(14)透气性降低的情况，所述操作方法的特征在于其包括步骤：将空气沿一个或多个透气性的气流导流件(18)的透气内部进行导流，使空气流过堆层(14)的内部，每一气流导流件(18)都位于堆层(14)中，且每一气流导流件(18)都延伸在堆层(14)中的两个位置之间，这两个位置分别是所述堆层支撑件(16)或靠近堆层支撑件(16)的位置、以及堆层上表面或靠近该上表面的位置。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：对空气的导流步骤包括沿气流导流件(18)内部的气流通道引导空气的过程。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于包括步骤：将所述堆层(14)容纳在所述滤毒罐(12)内部的一个或多个隔室(22)内，一个或多个隔室(22)具有至少一面柔性壁板(20)，用于吸收冲击和/或吸收振动，从而能减小所述冲击和/或振动对堆层(14)中颗粒(24)的损害，并能防止颗粒的尺寸减小和性能退化。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于还包括步骤：通过将所述堆层(14)的多个部分分别装在多个隔室(22)中，来提高吸收冲击/振动的性能，其中的每一隔室(22)都具有至少一柔弹性的壁板(20)，所述壁板支撑着所述堆层(14)的颗粒(24)，并将所述堆层(14)分成所述的多个部分。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于：每一柔性壁板(20)都是透气性的，对空气的导流是沿柔性壁板(20)的透气内部进行的。

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