一种隧道施工救生舱的吸热吸声单元的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于隧道施工救援设备相关领域，并公开了一种隧道施工救生舱的吸热吸声单元，其由吸热组件和吸声组件共同组成，其中吸热组件包括彼此间隔地设置在救生舱四周舱壁内侧上且由相变材料制成的吸热内嵌片，以及配套安装在吸热内嵌片附近的抽排风系统；吸声组件包括设置在救生舱内部的设备集中区域与人员集中区域之间的隔离帘，以及安装在救生舱内部邻近设备集中区域的舱壁内侧上的吸声板。通过本实用新型，可有效控制舱内密闭空间环境温度，显著降低舱内设备等所发出噪声分贝值的作用，同时还可起到美观装饰的作用，因而尤其适用于隧道施工救生的应用场合。
【专利说明】
一种隧道施工救生舱的吸热吸声单元
技术领域
[0001]本实用新型属于隧道施工救援设备相关领域，更具体地，涉及一种隧道施工救生舱的吸热吸声单元，其能够以结构紧凑、便于安装和效果明显的方式有效解决舱内温度和噪音对避险人员的不利影响，确保避险人员在额定保障时间内的人身安全，同时还可起到美化装饰的作用。
【背景技术】
[0002]根据隧道工程灾后事故调查发现，近年来软弱围岩隧道施工事故频发，造成设备、人员损失惨重，社会影响极大，而70%以上的软弱围岩坍塌发生在掌子面后方，塌方发生后，极易导致被困人员受伤或遇难，因此隧道施工救生舱设备存在广泛的应用空间和价值。
[0003]研究表明，隧道施工现场塌方发生后，救生舱可能形成与外界隔离的密闭空间状况;结合隧道施工救生舱结构特点和设备使用情况，当塌方发生未来得及逃离的避险人员进入舱内后，不可避免需要解决的问题之一在于克服舱内温度和噪音对避险人员造成的生理和身体健康带来的不利影响，确保避险人员在额定保障时间内的人生安全，为下一步救援争取宝贵的时间。而目前适用于隧道施工救生舱的控温、降噪等方面的相关解决方案尚属空白。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术的以上缺陷或不足，本实用新型提供了一种隧道施工救生舱的吸热吸声单元，其中通过对其整体构造的组成以及布局方面的针对性设计，可有效控制舱内密闭空间环境温度，显著降低舱内设备等所发出噪声分贝值的作用，同时还可起到美观装饰的作用，因而尤其适用于隧道施工救生的特定应用场合。
[0005]为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种隧道施工救生舱的吸热吸声单元，该吸热吸声单元由吸热组件和吸声组件共同组成，其特征在于:
[0006]所述吸热组件包括吸热内嵌片和抽排风系统，其中该吸热内嵌片彼此间隔地设置在隧道施工救生舱的四周舱壁内侧上，且其内部灌装有潜热型功能流体;该抽排风系统配套安装在所述吸热内嵌片的附近，并用于执行救生舱内、外热量的交换；
[0007]所述吸声组件包括隔离帘和吸声板，其中该隔离帘呈帘状结构，并单层或多层地设置在救生舱内部的设备集中区域与人员集中区域之间，用于隔阻救生舱内部的设备工作噪音;该吸声板则安装在救生舱内部邻近所述设备集中区域的舱壁内侧上，并用于进一步吸收救生舱内部的噪音。
[0008]作为进一步优选地，所述抽排风系统配套安装在所述救生舱的正面舱门入口处。
[0009]作为进一步优选地，所述吸热内嵌片彼此平行地竖向设置在所述救生舱的四周舱壁内侧上，并包括用于注入所述潜热型功能流体的注液管，用于容纳所述潜热型功能流体的腔体，以及联接在此吸热内嵌片外侧的散热翅片。
[0010]作为进一步优选地，上述吸热吸声单元还配备有温度检测器，该温度检测器与所述抽排风系统相联动，并基于救生舱内部的温度实时检测值来启动或关闭所述抽排风系统。
[0011 ]作为进一步优选地，所述吸声板由绝热材质制成。
[0012]作为进一步优选地，所述潜热型功能流体呈相变乳状液或者相变微胶囊悬浮液的形式，并由正十四烷、正十六烷、正十八烷、正二十二烷、石蜡或其混合物构成。
[0013]总体而言，通过本实用新型的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下技术优点:
[0014]1、通过结合救生舱舱体自身结构和设备工作特点设计布局，并采用具备相变功能的吸热内嵌片来执行舱内吸热功能，这样当舱内温度过高时，潜热型功能流体可及时将未能及时散出的热量予以存储，同时在温度下降至一定程度后将储存的热量再次予以散出；以此方式，由此能够在无需占用较大空间、便于安装和维护的情况下，使得舱内温度有效保持在指定的范围之内，并且其稳定性好、吸热效果显著，使用周期可长达二十年以上；
[0015]2、此外，与单独使用抽排风系统来控制温度的方式相比，相变吸热组件和抽排风系统的结合使用，能够大大降低了抽排风系统的耗电量，节约了成本，合理控制了舱内蓄电池的容量，同时也提高了相变材料的使用效率，并有助于进一步提高温控效果；
[0016]3、本实用新型通过采用以帘幕作为吸声隔离帘，并距离舱面和噪声源一定距离安装，对中高频能够起到良好的吸声效果;此外，通过配合安装的吸声板，能够进一步发挥良好的降噪性、吸音性，减小声波反射、消除回音、隔绝楼板传递的噪音，该吸声板还可具有防火性，有效地防止火势的蔓延，同时能舱内环境及设备布局具备较强的装饰效果。
【附图说明】
[0017]图1是按照本实用新型所构建的吸热吸声单元在隧道施工救生舱内部的构造示意图；
[0018]图2是用于示范性说明按照本实用新型的吸热单元的工作原理示意图；
[0019]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中:
[0020]1-舱体2-隔离帘3-吸声板4-吸热内嵌片5-抽排风系统6_舱内空间7_舱外空间
【具体实施方式】
[0021]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0022]图1是按照本实用新型所构建的吸热吸声单元在隧道施工救生舱内部的构造示意图。如图1所述，该吸热吸声单元由吸热组件和吸声组件这两个功能模块共同组成，下面对其具体组成结构及其设置方式进行说明。
[0023]所述吸热组件包括吸热内嵌片4和抽排风系统5，其中吸热内嵌片4譬如呈相互平行竖向设置的条状片结构，它们彼此间隔地设置在隧道施工救生舱的四周舱壁内侧上，且其内部灌装有潜热型功能流体。此外，在上述吸热内嵌片4的附近、优选在救生舱的正面舱门入口处，还配套安装有抽排风系统5，其作为吸热内嵌片4的辅助单元，用于执行救生舱内、外热量的交换。
[0024]更具体地，潜热型功能热流体作为一种现有的相变材料，其基本工作原理为:当相变材料受到外界温度的影响使得自身温度改变至其相变区间温度时，相变材料会吸收或放出大量热量，相应地改变物理状态(固态、液态)，而自身温度基本不变。相应地，本实用新型的上述吸热组件能够在不必占用过大空间且安装维护均极为方便的情况下，有效地将舱内温度控制在一定的适当范围之内。特别是，本实用新型中还采用了相变材料为主、抽排风为辅的配置方式，这种结合不仅能够大大降低了抽排风系统的耗电量，节约了成本，合理控制了舱内蓄电池的容量，而且也提高了相变材料的使用效率，并有助于进一步提高温控效果。
[0025]按照本实用新型的一个优选实施例，所述潜热型功能流体可呈相变乳状液或者相变微胶囊悬浮液的形式，并优选由正十四烷、正十六烷、正十八烷、正二十二烷、石蜡或其混合物构成。其中相变乳状液是通过机械搅拌将相变材料直接分散在含乳化剂的水中所形成的微乳液体系，而相变微胶囊是将微胶囊技术应用于相变材料，用成膜材料将相变材料包覆成具有核壳结构的微粒，保护相变材料不被外界影响，同时改善相变材料自身的某些缺陷，其中球形微粒的核心相变材料在高温态时转变为液态，但表面包封的高分子薄层仍保持固态，因此材料在外形上仍为固态颗粒。
[0026]参见图1，对于吸声组件而言，其包括隔离帘2和吸声板3，其中该隔离帘2呈帘状结构，并单层或多层地设置在救生舱内部的设备集中区域与人员集中区域之间，用于隔阻救生舱内部的设备工作噪音，其可采用隔音性能良好的材质来制成;该吸声板3可安装在舱内四周壁上，优选安装在救生舱内部邻近所述设备集中区域的舱壁内侧上，由此用于进一步吸收救生舱内部的噪音，包括设备的工作噪音以及避险人员所产生的噪音等，相应地，上述设计布局能有效结合救生舱的舱体结构特征、舱内设备布局使用特点和人体工程学，测试表明发挥有利的吸热吸声功效。
[0027]下面将参照图2来具体解释按照本实用新型的吸热单元的工作过程。
[0028]如图2所示，在救生舱舱内安装一定数量的吸热内嵌片，并结合使用抽排风系统从而达到温度控制的效果；当监测到舱外空间7温度低于相变温度及舱内的温度高于要求温度时，抽排风系统将启动，将空气输入舱内空间6，一方面为舱内降温，另一方面将能量储存在相变材料中；当监测到舱外空间7温度高于相变温度或舱内的温度低于要求温度时，抽排风系统会停止工作，利用相变材料已存储的能量进行交换，进而达到温度控制的效果。
[0029]综上，按照本实用新型的吸热吸声单元能有效解决舱内温度和噪音对避险人员造成的生理和身体健康带来的不利影响，同时美化救生舱内部环境，保障避险人员在额定保障时间内的人生安全，为下一步救援争取宝贵的时间，因而可广泛应用于铁路建设、城市地下交通建设等可能涉及到类似地下隧道施工挖掘的工程领域。
[0030]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种隧道施工救生舱的吸热吸声单元，该吸热吸声单元由吸热组件和吸声组件共同组成，其特征在于: 所述吸热组件包括吸热内嵌片(4)和抽排风系统(5)，其中该吸热内嵌片(4)彼此间隔地设置在隧道施工救生舱的四周舱壁内侧上，且其内部灌装有潜热型功能流体;该抽排风系统(5)配套安装在所述吸热内嵌片(4)的附近，并用于执行救生舱内、外热量的交换； 所述吸声组件包括隔离帘(2)和吸声板(3)，其中该隔离帘(2)呈帘状结构，并单层或多层地设置在救生舱内部的设备集中区域与人员集中区域之间，用于隔阻救生舱内部的设备工作噪音;该吸声板(3)则安装在救生舱内部邻近所述设备集中区域的舱壁内侧上，并用于进一步吸收救生舱内部的噪音。2.如权利要求1所述的隧道施工救生舱的吸热吸声单元，其特征在于，所述抽排风系统(5)配套安装在所述救生舱的正面舱门入口处。3.如权利要求1或2所述的隧道施工救生舱的吸热吸声单元，其特征在于，所述吸热内嵌片(4)彼此平行地竖向设置在所述救生舱的四周舱壁内侧上，并包括用于注入所述潜热型功能流体的注液管，用于容纳所述潜热型功能流体的腔体，以及联接在此吸热内嵌片外侧的散热翅片。4.如权利要求3所述的隧道施工救生舱的吸热吸声单元，其特征在于，上述吸热吸声单元还配备有温度检测器，该温度检测器与所述抽排风系统(5)相联动，并基于救生舱内部的温度实时检测值来启动或关闭所述抽排风系统。
【文档编号】E21F11/00GK205654374SQ201620504216
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年5月27日 公开号201620504216.6, CN 201620504216, CN 205654374 U, CN 205654374U, CN-U-205654374, CN201620504216, CN201620504216.6, CN205654374 U, CN205654374U
【发明人】苗德海, 杨光, 王伟, 王春梅, 邵鹏程, 韩向阳, 谢翠斌, 李鸣冲
【申请人】中铁第四勘察设计院集团有限公司, 武汉船舶设计研究院有限公司