氧氣裝置說明

前提:裝置的適用場景是為消防員量身打造,他們在高溫灼燒、需要多數(shù)跑動的情況下進行工作。以此為設(shè)計基礎(chǔ)進行制造。其次設(shè)計人員分別為董師魁,刑銘杰,王晨靜。接下來請聽我慢慢道來。

第一組圖片:

想法:這組裝置是我單人通過探究和查資料的方式設(shè)計的。我的想法就是在一個消防局中設(shè)置一個巨型的產(chǎn)氧器,周期性定時給消防員氧氣瓶充氣,讓其使用。這樣或許可以保證容量足夠且瓶身夠輕(因為需要跑動)。所以就出現(xiàn)了一個發(fā)生裝置和收集裝置。發(fā)生裝置由兩個容器(儲存與反應(yīng))和三個導(dǎo)管與隔絕器組成,過氧化氫來源于外界,儲存于儲存器中,二氧化錳存于反應(yīng)器中,有很多個加入口和排出口。這樣可以保證氧氣的純度和裝置的清潔。過氧化氫與二氧化錳反應(yīng)產(chǎn)生氧氣,通過導(dǎo)管輸入氧氣瓶。那么收集裝置,也就是消防員直接使用的供養(yǎng)裝置是什么構(gòu)造?首選外殼一定要保證耐高溫,抗撕裂,且輕質(zhì)。毫無疑問碳纖維是不二之選。當(dāng)然如果成本足夠可以替換為合金鋼與碳素鋼,屬性更加優(yōu)異。其次外部零件也要保證耐高溫,于是有一層二次保護,為硅膠保護套以及前端墊子(消防員身體不能直接接觸硬質(zhì)的碳纖維)與背帶上的絕燃橡膠,可以保證下限。然后就是豐富的供養(yǎng)氣管。在底端包含減壓器和密封口,在中端包含壓力表和多功能顯示器(便于救火時的操作,如定位,語音交流等),上端則是包含著壓力顯示裝置與供氣閥的房屋面罩,都使用隔熱膜。其次從老師口中得知二氧化碳在與一種叫做過氧化鈉的物質(zhì)進行反應(yīng)時會產(chǎn)生氧氣以及對人體無害、類似小蘇打的碳酸鈉。人呼吸時就會產(chǎn)生co2,如此一來是不是可以加入一點進行持續(xù)供給?于是它被我設(shè)置在瓶底,與因密度大而自然下落的二氧化碳反應(yīng)。喲,理想很豐富呀!

問題:但是在刑銘杰和王晨靜的建議之下,我們也發(fā)現(xiàn)了幾個問題。首先如果單純是這樣直接使用氧氣瓶,那對設(shè)計本身這件事是沒有意義的,那還不如直接用工業(yè)制氧(液態(tài)分離)方法充氣,成本或許還更低。并且純氧是不能呼吸的,會造成氧中毒(過之)。所以我們決定在參考其他小組的前提下進行改造,將兩件裝置合二為一,且進行瓶身與面罩分離設(shè)計。

第二組圖:

沒錯,優(yōu)秀的杰哥準(zhǔn)備將發(fā)生裝置融入供氧瓶,讓氧氣現(xiàn)制現(xiàn)用。并且在下端加入了可以手動電力控制的功率恒定的活塞(開關(guān)bie在消防員腰部)用于推動過氧化氫從類似尖叫飲料瓶口的針口通過,與存在空氣之中二氧化錳進行反應(yīng)。這么一來使得它更適用于不同環(huán)境因素下的工作。同時,他也設(shè)計了一種雙層面罩,由嘴與鼻吸氣,由嘴呼氣,呼入存有過氧化納的空間,進一步產(chǎn)生氧氣。

接下來就是對這兩個部分進行合體與微調(diào)了。

第三組圖:

重量大約在4kg~8kg

這幅圖自然就很明了了,大家可以自行欣賞,活著發(fā)現(xiàn)更多可以改進的點。其實就是在內(nèi)部結(jié)合后,把外部進一步整理。作為最終稿,我們其實發(fā)現(xiàn),這個裝置簡直適用于任何一種需要供養(yǎng)的職業(yè),不管是潛水員,登山者,甚至換一種供氧氣管還可以救助病人。因為活塞完美的解決了物質(zhì)會受到重力影響而不供氧的情況,同時co2自身密度就大于空氣,定然會與過氧化納產(chǎn)生反應(yīng)。并且,重力還不算太重,且可以根據(jù)使用情況調(diào)整規(guī)格(交給廠家,但主題使用依然是消防員)。如此一來便是萬金油了…嗎?哈哈,還真不一定。

總之,設(shè)計出成品,自我感覺很有成就。幾乎用到了人生至此而所學(xué)的所有理科知識和生活常識。但小組合作本身依然不足,需要改進。望下次有更好的表現(xiàn)。

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