專利名稱：自動式轉化一氧化碳家用型保安器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種家用型的保安器，特別是一種自動式轉化一氧化碳家用型保安器。
目前家庭使用液化石油氣、天然氣、 煤氣的燃燒器具來作飯、取暖和熱水洗浴時，往往產生大量的CO2和CO氣體。尤其是在(寒冷季節(jié))封閉的室內使用燃氣式器具，由于空氣量的不足、燃燒時間過短都必導致燃燒不完全，致使CO含量急驟增高，加上CO是無色無味的有毒氣體，極其使人急視而發(fā)生一氧化碳中毒的生命不幸?？茖W實驗表明一氧化碳與人的血液中的血紅素的親合力是氧與血紅素親合力的200多倍，人在CO濃度高于50PPM的空間里就會導致死亡，CO氣體在居室中不得超過最高允許濃度30豪克/米3，否則輕者會出現頭暈、惡心、無力、意識不清，而重者就使人立即陷入昏迷、 呼吸停止而發(fā)生死亡。所以，排除或降低室內的CO濃度就成為使用燃氣式器具的一項必不可少的重要防治措施。減少CO的濃度，其基本途徑有兩個，一是改變燃燒條件，使得碳氧氣體完全燃燒成CO2，二是設法吸收CO或轉化CO成無毒的CO2氣體。但高濃度的CO2環(huán)境，也同樣危及人的生命之安全，可引起人的呼吸困難、發(fā)生窒息。
由于受種種條件所限，目前國內外市場上最新型的家用式防止燃氣式器具所產生的CO中毒的保安設備，也只是在CO達到非安全的濃度時進行報警，而沒有解決涉及CO和CO2氣體濃度的問題。
本發(fā)明的目的在于填補上述現有技術在家用型防CO中毒應用上的空白，而提供一種可使CO氣體發(fā)生反應轉化來降低其濃度、較完全地吸收轉化后的CO2、保證使用燃氣式器具的人們的生命安全的自動式轉化一氧化碳家用型保安器。
本發(fā)明的目的是通過以下原理來構想實現的。把整個過程分為三個階段CO的轉化階段、CO2的吸收階段、吸收液的再生階段。具體闡述如下第一階段CO的轉化，就需考慮涉及CO轉化的各種反應。科學實驗表明，CO可與CO2反應生成CO2、也可與水蒸汽反應、也可與氫氣反應，還可與氧化物發(fā)生反應。其反應式通常有以下五個.....................①................②..............③...④...............⑤以上的CO的轉化反應的發(fā)生條件、催化劑的成份、安全程度及其成本高低不相同，見表I表I.CO發(fā)生反應的條件、安全、成本比較
對表I所列的各種因素進行比較后，擇定家用型采取安全程度較高而成本較低的⑤反應式作為CO的轉化反應，只要通過加熱裝置將CO預熱到所需的溫度即可。
為保證I2O5與CO能較完全反應，在盛放I2O5的反應板槽內加入少許的KMNO4，使之受熱產生一定適量的O2(限定在所生成的O2濃度不得與CO混合后發(fā)生意外的安全范圍之內)，O2與CO、I2O5的反應生成物I2反應再生成I2O5。其反應式為第二階段就是CO2的吸收，使得CO2在室內的濃度也極大地降低。吸收CO2的方法，分為物理吸收法和化學吸收法兩類。物理吸收，主要有活性炭吸附法和水洗法。活性炭吸附法隨CO2量而需增大活性炭的數質量，不適合家庭設備使用；水洗法因CO2在水中溶解需要一定溫度等條件，吸收也不夠理想?；瘜W吸收主要有碳酸納水溶液吸收法、吸收也不夠理想?；瘜W吸收主要有碳酸納水溶液吸收法、氨水吸收法、乙醇胺吸收法、砜---胺法等幾種。其吸收CO2的反應式如下........⑦......⑧......⑨以上吸收反應的發(fā)生條件、腐蝕力、成本比較見表II。
表II.CO2化學吸收方法比較
根據表II的各種因素來進行相互比較后，擇定使用環(huán)丁砜--二乙醇胺水溶液法對CO2進行綜合吸收，即反應式⑨。
第三階段，主要是通過一定的裝置對吸收CO2后的溶液(富液)進行解吸再生。環(huán)丁砜--二乙醇胺溶液吸收CO2后，只需加熱就可使C2廢氣放出，而達到吸收液的再生目的。其吸收與解吸的化學反應方程式為解吸的過程中注意防止CO2氣體逆流，保證把廢氣排放到室外。
本發(fā)明的目的通過以下原理來實現本發(fā)明包括氣體轉化反應裝置、吸收再生裝置、電源聯動調控裝置、抽氣裝置、輸氣裝置、排氣管、殼體等，其工作原理是，燃氣式器具排放的CO、CO2氣體，經抽氣裝置抽入氣體轉化反應裝置內后，混合氣體在電阻加熱裝置的預熱條件下，其中的CO氣體在105-110℃下與I2O5發(fā)生化學反應而轉化成CO2氣體，爾后所有的CO2氣體在輸氣裝置的作用下，經導氣通道、輸氣通道、輸氣管進入吸收再生裝置里，被吸收液充分地溶解吸收，從而完成CO的轉化和CO2的吸收的工作進程；關閉輸氣通道后，對吸收CO2的吸收液進行加熱解吸，而最后從排氣口向室外排出廢氣，使得吸收液再生，從而完成解吸排氣的工作進程。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來完成氣體轉化反應裝置和吸收再生裝置之間進行輸氣裝置相連，氣體轉化反應裝置、抽氣裝置、輸氣裝置的電路與電源聯動調控設置相聯而同步協調進行。氣體轉化反應裝置由位于反應室中部位的反應板槽(其內盛I2O5、KMNO4)、上下兩個電阻加熱板所構成。導氣通道位于反應裝置的下方，兩個電阻加熱板所構成。導氣通道位于反應裝置的下方與輸氣通道(內有輸氣裝置)、輸氣管相通。吸收再生裝置由吸收解吸室(內貯環(huán)丁砜--二乙醇胺溶液)、加熱解吸裝置和防漏液控制片、排氣口組成。排氣管以螺紋方式旋按入排氣口，旋內時可推開防漏液控制片，與吸收再生室相通。
本發(fā)明還可以通過以下措施來達到電源聯動調控裝置包括功能開關、活動式控氣片、聯動桿、工作狀態(tài)指示燈。功能開關上下進行移動而改變與轉化反應裝置內的加熱板、吸收再生裝置內的加熱解吸裝置的電路聯接來變換不同的工作狀態(tài)。功能開關通過聯動桿與活動式控氣片相聯，活動式控片隨功能開關移動而在輸氣通道里上下移動，從而打開或關閉輸氣通道。


圖1為本發(fā)明的內部結構示意2為本發(fā)明的氣體轉化反應裝置的側視示意3為本發(fā)明的轉化再生裝置的側視示意4為本發(fā)明轉化吸收工作時電源聯動調控裝置與各裝置的關系示意5為本發(fā)明解吸排氣工作時電源聯動調控裝置與各裝置的關系示意圖下面結合附圖(實施例)對本發(fā)明作進一步闡述參照圖1-圖6，本發(fā)明由氣體轉化反應裝置1、吸收再生裝置2、電源聯動調控裝置3、抽氣裝置4、輸氣裝置5、排氣管6、殼體7、進氣窗8、電陰加熱板9、反應板槽10、導氣通道11、輸氣通道12、輸氣管13、吸收解吸室14、防漏液控制片15、排氣口16、加熱解吸裝置17、添劑螺口18、固定螺19、后蓋板20、功能開關21、活動式控氣片22、聯動桿23、轉化吸收工作指示燈24、解吸排氣工作指示燈25、吸收液26等組成。
參照附圖，本發(fā)明的殼休7被分為三大部分，其左部分為氣體轉化反應裝置1和左上部進氣窗8、抽氣裝置4，右部分為吸收再生裝置2和右上部的防漏液控制片15、排氣16，其中部分為輸氣裝置5、電源聯動調控裝置3、電阻加熱板9為半輻射式，上下分別固定在后蓋板的殼體上。進氣窗8、電阻加熱板9、反應板槽1O所構成的空間與導氣通道11相聯通。導氣通道11、輸氣通道12、輸氣管13相通，輸氣管13向下通入吸收解吸室14所貯的吸收再生液26之中。排氣口16在排氣管6旋內時推開防漏液控制片15，而與吸收解吸室14相通。防漏液控制片15位于排氣口16腔道內，下端固定、上端可旋轉。加熱解吸裝置17在吸收解吸室14之下方，二者由易傳導熱的耐堿材料而隔離。殼體7左側頂端中央位置有添劑螺口18，殼體7后外部是埋沒電源電路線的后蓋板20，其上分布有固定螺19。電源聯動調控裝置3中有功能開關21，通過聯動桿23來調控活動式控氣片22的開閉。轉化吸收工作指示燈24、解吸排氣工作指示燈25，通過在殼體7里面的電路和功能開關21相聯接。
圖4為本發(fā)明處于轉化吸收工作狀態(tài)下電源聯動調控裝置3與抽氣裝置4、電阻加熱板9、輸氣裝置5的關系示意、功能開關21在下部的位置，活動式控氣片22打開輸氣通道12。此時，電源功能開關21接通了抽氣裝置4、電阻加熱板9、輸氣裝置5的電路、室內上部空間的CO、CO2氣體在抽氣裝置4的吸力作用下從進氣窗8進入機體，CO氣體經電阻加熱板9的預熱而與反應板槽10中的I2O5發(fā)生反應而生成CO2和I2，隨后KMNO4受熱分解發(fā)生O2氣體(由于量少不能使CO發(fā)生較大的燃燒)又與I2反應重新生成I2O5。吸入的CO2和轉化的CO2氣體在輸氣裝置5的作用，從轉化反應裝置1的下部進入導氣通道11、輸氣通道12、輸氣管13而輸入吸收解吸室14中，被吸收再生液26所溶解和吸收。此工作狀態(tài)，電源功能開關21切斷與加熱解吸裝置17及解吸排氣指示燈25的電路聯接。
圖5為本發(fā)明處于解吸排氣工作狀態(tài)時電源聯動調控裝置3與加熱解吸裝置17的關系示意。電源功能開關21上移使得活動式控氣片22封閉輸氣通道12。吸收CO2后的吸收再生液26在加熱解吸裝置17的加熱下，進行釋放CO2廢氣的工作。CO2廢氣經防漏液控制片15、排氣口16而進入排氣管6，最后完全排放到室外去。這一工作狀態(tài)，電源功能開關21切斷了與抽氣裝置4、輸氣裝置5、氣體轉化反應裝置1的電路聯接。
本發(fā)明的操作分為兩大步驟。第一步就是插上電源插座接通電源，把電源功能開關21下撥至轉化吸收工作位置，其標志是轉吸工作指示燈24發(fā)光；第二步就是在使用本發(fā)明的轉化吸收之后什么時間都可進行，把功能開關21撥至解吸排氣工作工作位置，其標志是解排工作指示燈25發(fā)光。最后，關閉電源開關即可。
本發(fā)明的氣體轉化裝置的內壁由耐熱、隔熱材料所制成，吸收再生裝置內壁由耐堿腐材料制成，電阻加熱板上下兩塊的電阻分別在200Ω左右成并聯電路可保證加熱氣體的溫度達到105-110℃，加熱解吸裝置由電阻發(fā)熱絲構成(功率不必過大)，吸收再生溶液為環(huán)丁砜--二乙醇胺水溶液。
參照圖1，本發(fā)明寬60厘米、高30厘米、厚15厘米(圖實比為1∶5)。
本發(fā)明所具的突出特點1、從根本上解除了CO中毒的危險，保證了使用燃氣式器具時的生命之安全，解除了使用燃氣式器具的負面憂慮。
2、使用燃氣式器具時，不再因CO濃度過高出現報警而被迫停止原來的使用作業(yè)，同時減小室內CO2濃度，凈化了居室生活的環(huán)境。
3、既可與燃氣式熱水器等配套使用，又可獨立使用，為人們的生活提供了較大的便利條件。
4、本發(fā)明的結構科學合理、操作簡便、安全可靠、成本較低、便于走進千家萬戶。
5、本發(fā)明可分步進行，排除廢氣工作可隨意獨立進行實施，方便了人們在時間上的安排。
權利要求
1.一種自動式轉化一氧化碳家用型保安器，包括氣體轉化反應裝置1、吸收再生裝置2、電源聯動調控裝置3、抽氣裝置4、輸氣裝置5、排氣管6、殼體7。其特征在于室內上空的CO、CO2氣體，經抽氣裝置4的作用通過殼體7的左上部進氣窗8而進入氣體轉化反應裝置1之內，混合氣體在電阻加熱板9的預熱達到105℃之后，CO氣體與反應板槽10中的I2O5發(fā)生反應而轉化成CO2氣體，爾后所有在機內的CO2氣體經導氣通道11在輸氣裝置4的吸力作用下進行輸氣通道12，再經輸氣管13向下進入吸收再生裝置2的吸收解吸室14所貯的吸收液26之中而被溶解和吸收，而當接通加熱解吸裝置17的電路時，吸收液26在加熱的情況下進行解吸工作放出所吸收的CO2氣體，廢氣經右上部位的防漏液控制片15、排氣口16、排氣管6排放到室外去，同時使得吸收液26得到再生。
2.根據權利要求1所述的家用型保安器，其特征在于電源聯動調控裝置3包括功能開關21、活動式控氣片22、聯動桿23、轉吸工作指示燈24、解排工作指示燈25，聯動桿23一端固定在功能開關21上、另一端固定在活動式控氣片22上，使得功能開關21上下移動時，活動式控氣片22關閉或打開輸氣通道12，功能并關21通過殼體7面板內的電路與抽氣裝置4、輸氣裝置5、電阻加熱板9、轉吸工作指示燈24相連接，功能開關21又通過電路與加熱解吸裝置17、解排工作指標燈25相連接。
3.根據權利要求1所述的家用型保安器，其特征在于氣體轉化反應裝置1包括上、下兩片電阻加熱板9、位于電阻加熱板槽9中部空間的反應板槽10，電阻加熱板9的電極端固定在殼體7的后蓋板20上，反應板槽10兩端分別固定在殼體7的左右兩側，電阻加熱板9為上下相對的半輻射式以使在一定時間內使得反應板槽10的周圍空間達到105-110℃的反應溫度。
4.根據權利要求1所述的家用型保安器，其特征在于導氣通道11、輸氣通道12、輸氣管13相通，輸氣裝置5位于輸氣通道口中央部位，輸氣通道12可隨活動式控氣片22而關閉，導氣通道11前與氣體轉化反應裝置1相通，輸氣管13下部與吸收再生裝置2相通。
5.根據權利要求1所述的家用型保安器，其特征在于吸收再生裝置2包括輸氣管13、吸收解吸室14、防漏液控制片15、加熱解吸裝置17、吸收再生液26，輸氣管13垂直向下插入吸收再生液26之中，吸收再生液26貯在吸收解吸室14內，吸收再生液26的液面距輸氣通道12有一定的空間距離，吸收解吸室14右上部有防漏液控制片15而封閉，加熱解吸裝置17與吸收解吸室14上下隔離。
6.根據權利要求1所述的家用型保安器，其特征在于排氣管6與排氣口16以螺紋而結合，旋內時推開排氣口16里側里防漏液控制片15使其向左下方旋轉，從而與吸收再生裝置2相通。
全文摘要
一種自動式轉化一氧化碳家用型保安器。由氣體轉化反應裝置、吸收再生裝置、電源聯動調控裝置、抽氣裝置和輸氣裝置、排氣管等構成。本發(fā)明通過抽氣裝置把室內上空的一氧化碳有毒氣體吸入機內，經過一定條件下的化學反應而轉化成無毒的二氧化碳，再通過對CO
文檔編號B01D53/62GK1151904SQ9611902
公開日1997年6月18日 申請日期1996年1月29日 優(yōu)先權日1996年1月29日
發(fā)明者張國棟, 吳 琳 申請人:張國棟