一種隧道施工救生艙的吸熱吸聲單元的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于隧道施工救援設(shè)備相關(guān)領(lǐng)域，并公開了一種隧道施工救生艙的吸熱吸聲單元，其由吸熱組件和吸聲組件共同組成，其中吸熱組件包括彼此間隔地設(shè)置在救生艙四周艙壁內(nèi)側(cè)上且由相變材料制成的吸熱內(nèi)嵌片，以及配套安裝在吸熱內(nèi)嵌片附近的抽排風(fēng)系統(tǒng)；吸聲組件包括設(shè)置在救生艙內(nèi)部的設(shè)備集中區(qū)域與人員集中區(qū)域之間的隔離簾，以及安裝在救生艙內(nèi)部鄰近設(shè)備集中區(qū)域的艙壁內(nèi)側(cè)上的吸聲板。通過本實用新型，可有效控制艙內(nèi)密閉空間環(huán)境溫度，顯著降低艙內(nèi)設(shè)備等所發(fā)出噪聲分貝值的作用，同時還可起到美觀裝飾的作用，因而尤其適用于隧道施工救生的應(yīng)用場合。
【專利說明】
一種隧道施工救生艙的吸熱吸聲單元
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于隧道施工救援設(shè)備相關(guān)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種隧道施工救生艙的吸熱吸聲單元，其能夠以結(jié)構(gòu)緊湊、便于安裝和效果明顯的方式有效解決艙內(nèi)溫度和噪音對避險人員的不利影響，確保避險人員在額定保障時間內(nèi)的人身安全，同時還可起到美化裝飾的作用。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)隧道工程災(zāi)后事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)，近年來軟弱圍巖隧道施工事故頻發(fā)，造成設(shè)備、人員損失慘重，社會影響極大，而70%以上的軟弱圍巖坍塌發(fā)生在掌子面后方，塌方發(fā)生后，極易導(dǎo)致被困人員受傷或遇難，因此隧道施工救生艙設(shè)備存在廣泛的應(yīng)用空間和價值。
[0003]研究表明，隧道施工現(xiàn)場塌方發(fā)生后，救生艙可能形成與外界隔離的密閉空間狀況;結(jié)合隧道施工救生艙結(jié)構(gòu)特點和設(shè)備使用情況，當(dāng)塌方發(fā)生未來得及逃離的避險人員進入艙內(nèi)后，不可避免需要解決的問題之一在于克服艙內(nèi)溫度和噪音對避險人員造成的生理和身體健康帶來的不利影響，確保避險人員在額定保障時間內(nèi)的人生安全，為下一步救援爭取寶貴的時間。而目前適用于隧道施工救生艙的控溫、降噪等方面的相關(guān)解決方案尚屬空白。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或不足，本實用新型提供了一種隧道施工救生艙的吸熱吸聲單元，其中通過對其整體構(gòu)造的組成以及布局方面的針對性設(shè)計，可有效控制艙內(nèi)密閉空間環(huán)境溫度，顯著降低艙內(nèi)設(shè)備等所發(fā)出噪聲分貝值的作用，同時還可起到美觀裝飾的作用，因而尤其適用于隧道施工救生的特定應(yīng)用場合。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，按照本實用新型，提供了一種隧道施工救生艙的吸熱吸聲單元，該吸熱吸聲單元由吸熱組件和吸聲組件共同組成，其特征在于:
[0006]所述吸熱組件包括吸熱內(nèi)嵌片和抽排風(fēng)系統(tǒng)，其中該吸熱內(nèi)嵌片彼此間隔地設(shè)置在隧道施工救生艙的四周艙壁內(nèi)側(cè)上，且其內(nèi)部灌裝有潛熱型功能流體;該抽排風(fēng)系統(tǒng)配套安裝在所述吸熱內(nèi)嵌片的附近，并用于執(zhí)行救生艙內(nèi)、外熱量的交換；
[0007]所述吸聲組件包括隔離簾和吸聲板，其中該隔離簾呈簾狀結(jié)構(gòu)，并單層或多層地設(shè)置在救生艙內(nèi)部的設(shè)備集中區(qū)域與人員集中區(qū)域之間，用于隔阻救生艙內(nèi)部的設(shè)備工作噪音;該吸聲板則安裝在救生艙內(nèi)部鄰近所述設(shè)備集中區(qū)域的艙壁內(nèi)側(cè)上，并用于進一步吸收救生艙內(nèi)部的噪音。
[0008]作為進一步優(yōu)選地，所述抽排風(fēng)系統(tǒng)配套安裝在所述救生艙的正面艙門入口處。
[0009]作為進一步優(yōu)選地，所述吸熱內(nèi)嵌片彼此平行地豎向設(shè)置在所述救生艙的四周艙壁內(nèi)側(cè)上，并包括用于注入所述潛熱型功能流體的注液管，用于容納所述潛熱型功能流體的腔體，以及聯(lián)接在此吸熱內(nèi)嵌片外側(cè)的散熱翅片。
[0010]作為進一步優(yōu)選地，上述吸熱吸聲單元還配備有溫度檢測器，該溫度檢測器與所述抽排風(fēng)系統(tǒng)相聯(lián)動，并基于救生艙內(nèi)部的溫度實時檢測值來啟動或關(guān)閉所述抽排風(fēng)系統(tǒng)。
[0011 ]作為進一步優(yōu)選地，所述吸聲板由絕熱材質(zhì)制成。
[0012]作為進一步優(yōu)選地，所述潛熱型功能流體呈相變?nèi)闋钜夯蛘呦嘧兾⒛z囊懸浮液的形式，并由正十四烷、正十六烷、正十八烷、正二十二烷、石蠟或其混合物構(gòu)成。
[0013]總體而言，通過本實用新型的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下技術(shù)優(yōu)點:
[0014]1、通過結(jié)合救生艙艙體自身結(jié)構(gòu)和設(shè)備工作特點設(shè)計布局，并采用具備相變功能的吸熱內(nèi)嵌片來執(zhí)行艙內(nèi)吸熱功能，這樣當(dāng)艙內(nèi)溫度過高時，潛熱型功能流體可及時將未能及時散出的熱量予以存儲，同時在溫度下降至一定程度后將儲存的熱量再次予以散出；以此方式，由此能夠在無需占用較大空間、便于安裝和維護的情況下，使得艙內(nèi)溫度有效保持在指定的范圍之內(nèi)，并且其穩(wěn)定性好、吸熱效果顯著，使用周期可長達二十年以上；
[0015]2、此外，與單獨使用抽排風(fēng)系統(tǒng)來控制溫度的方式相比，相變吸熱組件和抽排風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)合使用，能夠大大降低了抽排風(fēng)系統(tǒng)的耗電量，節(jié)約了成本，合理控制了艙內(nèi)蓄電池的容量，同時也提高了相變材料的使用效率，并有助于進一步提高溫控效果；
[0016]3、本實用新型通過采用以簾幕作為吸聲隔離簾，并距離艙面和噪聲源一定距離安裝，對中高頻能夠起到良好的吸聲效果;此外，通過配合安裝的吸聲板，能夠進一步發(fā)揮良好的降噪性、吸音性，減小聲波反射、消除回音、隔絕樓板傳遞的噪音，該吸聲板還可具有防火性，有效地防止火勢的蔓延，同時能艙內(nèi)環(huán)境及設(shè)備布局具備較強的裝飾效果。
【附圖說明】
[0017]圖1是按照本實用新型所構(gòu)建的吸熱吸聲單元在隧道施工救生艙內(nèi)部的構(gòu)造示意圖；
[0018]圖2是用于示范性說明按照本實用新型的吸熱單元的工作原理示意圖；
[0019]在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:
[0020]1-艙體2-隔離簾3-吸聲板4-吸熱內(nèi)嵌片5-抽排風(fēng)系統(tǒng)6_艙內(nèi)空間7_艙外空間
【具體實施方式】
[0021]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0022]圖1是按照本實用新型所構(gòu)建的吸熱吸聲單元在隧道施工救生艙內(nèi)部的構(gòu)造示意圖。如圖1所述，該吸熱吸聲單元由吸熱組件和吸聲組件這兩個功能模塊共同組成，下面對其具體組成結(jié)構(gòu)及其設(shè)置方式進行說明。
[0023]所述吸熱組件包括吸熱內(nèi)嵌片4和抽排風(fēng)系統(tǒng)5，其中吸熱內(nèi)嵌片4譬如呈相互平行豎向設(shè)置的條狀片結(jié)構(gòu)，它們彼此間隔地設(shè)置在隧道施工救生艙的四周艙壁內(nèi)側(cè)上，且其內(nèi)部灌裝有潛熱型功能流體。此外，在上述吸熱內(nèi)嵌片4的附近、優(yōu)選在救生艙的正面艙門入口處，還配套安裝有抽排風(fēng)系統(tǒng)5，其作為吸熱內(nèi)嵌片4的輔助單元，用于執(zhí)行救生艙內(nèi)、外熱量的交換。
[0024]更具體地，潛熱型功能熱流體作為一種現(xiàn)有的相變材料，其基本工作原理為:當(dāng)相變材料受到外界溫度的影響使得自身溫度改變至其相變區(qū)間溫度時，相變材料會吸收或放出大量熱量，相應(yīng)地改變物理狀態(tài)(固態(tài)、液態(tài))，而自身溫度基本不變。相應(yīng)地，本實用新型的上述吸熱組件能夠在不必占用過大空間且安裝維護均極為方便的情況下，有效地將艙內(nèi)溫度控制在一定的適當(dāng)范圍之內(nèi)。特別是，本實用新型中還采用了相變材料為主、抽排風(fēng)為輔的配置方式，這種結(jié)合不僅能夠大大降低了抽排風(fēng)系統(tǒng)的耗電量，節(jié)約了成本，合理控制了艙內(nèi)蓄電池的容量，而且也提高了相變材料的使用效率，并有助于進一步提高溫控效果。
[0025]按照本實用新型的一個優(yōu)選實施例，所述潛熱型功能流體可呈相變?nèi)闋钜夯蛘呦嘧兾⒛z囊懸浮液的形式，并優(yōu)選由正十四烷、正十六烷、正十八烷、正二十二烷、石蠟或其混合物構(gòu)成。其中相變?nèi)闋钜菏峭ㄟ^機械攪拌將相變材料直接分散在含乳化劑的水中所形成的微乳液體系，而相變微膠囊是將微膠囊技術(shù)應(yīng)用于相變材料，用成膜材料將相變材料包覆成具有核殼結(jié)構(gòu)的微粒，保護相變材料不被外界影響，同時改善相變材料自身的某些缺陷，其中球形微粒的核心相變材料在高溫態(tài)時轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，但表面包封的高分子薄層仍保持固態(tài)，因此材料在外形上仍為固態(tài)顆粒。
[0026]參見圖1，對于吸聲組件而言，其包括隔離簾2和吸聲板3，其中該隔離簾2呈簾狀結(jié)構(gòu)，并單層或多層地設(shè)置在救生艙內(nèi)部的設(shè)備集中區(qū)域與人員集中區(qū)域之間，用于隔阻救生艙內(nèi)部的設(shè)備工作噪音，其可采用隔音性能良好的材質(zhì)來制成;該吸聲板3可安裝在艙內(nèi)四周壁上，優(yōu)選安裝在救生艙內(nèi)部鄰近所述設(shè)備集中區(qū)域的艙壁內(nèi)側(cè)上，由此用于進一步吸收救生艙內(nèi)部的噪音，包括設(shè)備的工作噪音以及避險人員所產(chǎn)生的噪音等，相應(yīng)地，上述設(shè)計布局能有效結(jié)合救生艙的艙體結(jié)構(gòu)特征、艙內(nèi)設(shè)備布局使用特點和人體工程學(xué)，測試表明發(fā)揮有利的吸熱吸聲功效。
[0027]下面將參照圖2來具體解釋按照本實用新型的吸熱單元的工作過程。
[0028]如圖2所示，在救生艙艙內(nèi)安裝一定數(shù)量的吸熱內(nèi)嵌片，并結(jié)合使用抽排風(fēng)系統(tǒng)從而達到溫度控制的效果；當(dāng)監(jiān)測到艙外空間7溫度低于相變溫度及艙內(nèi)的溫度高于要求溫度時，抽排風(fēng)系統(tǒng)將啟動，將空氣輸入艙內(nèi)空間6，一方面為艙內(nèi)降溫，另一方面將能量儲存在相變材料中；當(dāng)監(jiān)測到艙外空間7溫度高于相變溫度或艙內(nèi)的溫度低于要求溫度時，抽排風(fēng)系統(tǒng)會停止工作，利用相變材料已存儲的能量進行交換，進而達到溫度控制的效果。
[0029]綜上，按照本實用新型的吸熱吸聲單元能有效解決艙內(nèi)溫度和噪音對避險人員造成的生理和身體健康帶來的不利影響，同時美化救生艙內(nèi)部環(huán)境，保障避險人員在額定保障時間內(nèi)的人生安全，為下一步救援爭取寶貴的時間，因而可廣泛應(yīng)用于鐵路建設(shè)、城市地下交通建設(shè)等可能涉及到類似地下隧道施工挖掘的工程領(lǐng)域。
[0030]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種隧道施工救生艙的吸熱吸聲單元，該吸熱吸聲單元由吸熱組件和吸聲組件共同組成，其特征在于: 所述吸熱組件包括吸熱內(nèi)嵌片(4)和抽排風(fēng)系統(tǒng)(5)，其中該吸熱內(nèi)嵌片(4)彼此間隔地設(shè)置在隧道施工救生艙的四周艙壁內(nèi)側(cè)上，且其內(nèi)部灌裝有潛熱型功能流體;該抽排風(fēng)系統(tǒng)(5)配套安裝在所述吸熱內(nèi)嵌片(4)的附近，并用于執(zhí)行救生艙內(nèi)、外熱量的交換； 所述吸聲組件包括隔離簾(2)和吸聲板(3)，其中該隔離簾(2)呈簾狀結(jié)構(gòu)，并單層或多層地設(shè)置在救生艙內(nèi)部的設(shè)備集中區(qū)域與人員集中區(qū)域之間，用于隔阻救生艙內(nèi)部的設(shè)備工作噪音;該吸聲板(3)則安裝在救生艙內(nèi)部鄰近所述設(shè)備集中區(qū)域的艙壁內(nèi)側(cè)上，并用于進一步吸收救生艙內(nèi)部的噪音。2.如權(quán)利要求1所述的隧道施工救生艙的吸熱吸聲單元，其特征在于，所述抽排風(fēng)系統(tǒng)(5)配套安裝在所述救生艙的正面艙門入口處。3.如權(quán)利要求1或2所述的隧道施工救生艙的吸熱吸聲單元，其特征在于，所述吸熱內(nèi)嵌片(4)彼此平行地豎向設(shè)置在所述救生艙的四周艙壁內(nèi)側(cè)上，并包括用于注入所述潛熱型功能流體的注液管，用于容納所述潛熱型功能流體的腔體，以及聯(lián)接在此吸熱內(nèi)嵌片外側(cè)的散熱翅片。4.如權(quán)利要求3所述的隧道施工救生艙的吸熱吸聲單元，其特征在于，上述吸熱吸聲單元還配備有溫度檢測器，該溫度檢測器與所述抽排風(fēng)系統(tǒng)(5)相聯(lián)動，并基于救生艙內(nèi)部的溫度實時檢測值來啟動或關(guān)閉所述抽排風(fēng)系統(tǒng)。
【文檔編號】E21F11/00GK205654374SQ201620504216
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年5月27日 公開號201620504216.6, CN 201620504216, CN 205654374 U, CN 205654374U, CN-U-205654374, CN201620504216, CN201620504216.6, CN205654374 U, CN205654374U
【發(fā)明人】苗德海, 楊光, 王偉, 王春梅, 邵鵬程, 韓向陽, 謝翠斌, 李鳴沖
【申請人】中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司, 武漢船舶設(shè)計研究院有限公司