專利名稱：一種用于礦用可移動(dòng)式救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及一種用于礦用可移動(dòng)式救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)煤礦井下救生艙剛剛處于起步階段，在用的救生艙空氣制冷系統(tǒng)主要 是采用制冷壓縮機(jī)的防爆空調(diào)系統(tǒng)，該制冷系統(tǒng)配用防爆空調(diào)主機(jī)、防爆風(fēng)機(jī)和防爆電控 箱，這種制冷系統(tǒng)雖然制冷效果能滿足礦工需求的環(huán)境溫度，但需要有足夠的外部電力或 內(nèi)部容量較大的蓄能電源，井下一旦突發(fā)事故，外部電力將可能被切斷，此時(shí)要保證艙體內(nèi) 部35°C以下的環(huán)境溫度超過120小時(shí)，只有配置容量很大的蓄電池，這樣將會(huì)占用很大艙 體空間，給避難艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)輸安裝使用帶來不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種安全、穩(wěn)定、控溫方便并能優(yōu)化 避難艙結(jié)構(gòu)的用于礦用可移動(dòng)式救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用一種用于礦用可移動(dòng)式救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)，所 述空氣冷卻系統(tǒng)包括不銹鋼軟管、外冷卻水管、安裝在該外冷卻水管上的冷卻水閥門、灌裝 有相變工質(zhì)的座椅和隔板，其中隔板和座椅上分別設(shè)置有進(jìn)水接頭和出水接頭，并且隔板 內(nèi)和座椅內(nèi)分別設(shè)置有兩端與進(jìn)水接頭和出水接頭連接的內(nèi)冷卻水管，所述隔板設(shè)置在每 兩個(gè)座椅之間，并且多個(gè)座椅和隔板規(guī)則排列形成座椅組，所述不銹鋼軟管連接在隔板的 出水接頭和座椅的進(jìn)水接頭之間，所述連接礦井冷卻水的外冷卻水管從座椅組其中一側(cè)隔 板上的進(jìn)水接頭接入，并從座椅組另一側(cè)隔板上的出水接頭接出。優(yōu)選的，所述隔板和座椅上具有貫穿隔板和座椅的通孔，并且所述座椅、隔板、外 冷卻水管和內(nèi)冷卻水管均采用不銹鋼材料；所述相變工質(zhì)優(yōu)選為有機(jī)相變工質(zhì)，該有機(jī)相 變工質(zhì)的相變溫度優(yōu)選在23°C 之間。通過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述改進(jìn)，當(dāng)井下處于正常工作狀態(tài)時(shí)，打開冷卻水閥門，冷卻 水通過不銹鋼循環(huán)管路進(jìn)入灌裝有機(jī)相變工質(zhì)的不銹鋼座椅和隔板內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，此時(shí)，管 道中的冷卻水與不銹鋼座椅和隔板中的相變工質(zhì)進(jìn)行熱量交換，使相變工質(zhì)溫度降低并在 相變溫度時(shí)凝固，此時(shí)相變工質(zhì)已經(jīng)具備了足夠的蓄冷能量。當(dāng)井下突發(fā)事故時(shí)，井下工人 迅速進(jìn)入救生艙進(jìn)行避險(xiǎn)，因外界突發(fā)爆炸以及艙內(nèi)人員的體溫散發(fā)，艙內(nèi)溫度出現(xiàn)了上 升，因?yàn)榫邆淞俗銐虻男罾淠芰肯嘧児べ|(zhì)的溫度交換，使艙內(nèi)溫度迅速下降，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 和人體適宜的溫度，因?yàn)閷?duì)相變工質(zhì)蓄冷能量進(jìn)行了充分配置，能保證救生艙內(nèi)環(huán)境溫度 維持在35°C以下，并保持96小時(shí)以上，基本滿足礦工生存要求；由于上述技術(shù)方案采用有 機(jī)相變工質(zhì)作為蓄冷劑，具有低耗、無毒、無污染、可靠性高等優(yōu)勢(shì)，并且有機(jī)相變工質(zhì)的相 變溫度在23- 攝氏度，機(jī)組日常維護(hù)不需要壓縮機(jī)制冷，完全可以利用礦井中的冷卻水， 節(jié)約能源。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外冷卻水管上配接有冷水機(jī)組；當(dāng)空氣冷卻系統(tǒng)用于高溫礦井時(shí)，由于空氣冷卻系統(tǒng)的外冷卻水管上配接冷水機(jī)組，可使井下的高溫水源 通過冷水機(jī)組冷卻后，再進(jìn)入內(nèi)冷卻水管與相變工質(zhì)進(jìn)行熱量交換。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述外冷卻水管還配接有自備水箱；當(dāng)空氣冷卻系統(tǒng)用于無冷卻 水源的礦井時(shí)，由于配備自備水箱，并與空氣冷卻系統(tǒng)的冷卻水管進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)自備水源 對(duì)相變工質(zhì)進(jìn)行循環(huán)冷卻和熱量交換。優(yōu)選的，所述外冷卻水管上設(shè)置有水溫傳感器和水壓表，其中水壓表設(shè)置在冷卻 水閥門之后；所述座椅上設(shè)置有工質(zhì)溫度傳感器；由于水溫傳感器、水壓表和工質(zhì)溫度傳 感器的設(shè)置，對(duì)冷卻水流量、冷卻水溫度、相變工質(zhì)溫度、艙內(nèi)溫度等進(jìn)行檢測(cè)，使避難礦工 可以更直觀的了解艙內(nèi)溫度。作為本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn)，所述隔板內(nèi)的內(nèi)冷卻水管呈縱向波形分布；所述座 椅具有蹲位部和與靠背部，其中設(shè)置在座椅內(nèi)的內(nèi)冷卻水管在所述蹲位部和靠背部?jī)?nèi)部分 別呈橫向波形分布和縱向波形分布；其中所述波形優(yōu)選為正弦曲線的樣式分布，當(dāng)然，也可 以是不間斷首尾連接的“U”型曲線分布等各種各樣的曲線分布，主要以實(shí)現(xiàn)較佳的熱轉(zhuǎn)換 為目的。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例中救生艙體的主視圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例中空氣冷卻系統(tǒng)的連接原理示意圖。圖3是圖2的左視圖。圖4是圖2中座椅組的俯視圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例中座椅的主視圖。圖6是圖5的左視圖。圖7是圖5的俯視圖。
具體實(shí)施例方式如圖2-7所示，本發(fā)明的具體實(shí)施例是一種用于礦用可移動(dòng)式救生艙的空氣冷卻 系統(tǒng)，結(jié)合圖1可知，本發(fā)明實(shí)施例中的救生艙艙體包括依次排列的過渡艙1、主艙2和輔助 艙3，結(jié)合圖2明顯可知，所述空氣冷卻系統(tǒng)包括灌裝有相變工質(zhì)20的不銹鋼座椅21和不 銹鋼隔板22，不銹鋼外冷卻水管23、安裝在該不銹鋼外冷卻水管23上的冷卻水閥門M以 及不銹鋼軟管25，其中不銹鋼隔板22和不銹鋼座椅21上分別設(shè)置有進(jìn)水接頭4和出水接 頭5，并且不銹鋼隔板22內(nèi)和不銹鋼座椅21內(nèi)分別設(shè)置有兩端與進(jìn)水接頭4和出水接頭5 連接的不銹鋼內(nèi)冷卻水管26，在本實(shí)施例中，所述的相變工質(zhì)20采用相變溫度在23-28°C 的有機(jī)相變工質(zhì)，所述不銹鋼隔板22設(shè)置在每?jī)蓚€(gè)不銹鋼座椅21之間，并且多個(gè)不銹鋼座 椅21和不銹鋼隔板22規(guī)則排列形成座椅組6，從圖1、圖2結(jié)合圖4明顯可知，本實(shí)施例中 的座椅組6由三個(gè)不銹鋼座椅21和四個(gè)不銹鋼隔板22組成，并且所述座椅組6設(shè)置在主 艙2內(nèi)，所述不銹鋼軟管25連接在不銹鋼隔板22的出水接頭5和不銹鋼座椅21的進(jìn)水接 頭6之間，所述連接礦井冷卻水的不銹鋼外冷卻水管23從座椅組6其中一側(cè)不銹鋼隔板22 上的進(jìn)水接頭4接入，并從座椅組6另一側(cè)不銹鋼隔板22上的出水接頭5接出。結(jié)合圖2明顯可知，所述不銹鋼外冷卻水管23上配接有冷水機(jī)組7，當(dāng)空氣冷卻系
4統(tǒng)用于高溫礦井時(shí)，由于空氣冷卻系統(tǒng)的不銹鋼外冷卻水管23上配接冷水機(jī)組7，可使井 下的高溫水源通過冷水機(jī)組7冷卻后，再進(jìn)入內(nèi)冷卻水管與相變工質(zhì)進(jìn)行熱量交換；所述 不銹鋼外冷卻水管23還配接有自備水箱8，當(dāng)空氣冷卻系統(tǒng)用于無冷卻水源的礦井時(shí)，由 于配備自備水箱8，并與空氣冷卻系統(tǒng)的冷卻水管進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)自備水源對(duì)相變工質(zhì)進(jìn)行 循環(huán)冷卻和熱量交換；結(jié)合圖1和圖2可知，所述不銹鋼外冷卻水管23上設(shè)置有水溫傳感 器230和水壓表231，其中水壓表231設(shè)置在冷卻水閥門M之后；所述不銹鋼座椅21上設(shè) 置有工質(zhì)溫度傳感器210 ；由于水溫傳感器230、水壓表231和工質(zhì)溫度傳感器210的設(shè)置， 對(duì)冷卻水流量、冷卻水溫度、相變工質(zhì)溫度等進(jìn)行檢測(cè)，使避難礦工可以更直觀的了解艙內(nèi) 各種溫度指標(biāo)。結(jié)合圖2、圖3以及圖5、圖6、圖7還明顯可知，在本實(shí)施例中，所述不銹鋼隔板22 內(nèi)的不銹鋼內(nèi)冷卻水管26呈縱向波形分布；所述不銹鋼座椅21具有蹲位部212和靠背部 213，其中設(shè)置在不銹鋼座椅21內(nèi)的不銹鋼內(nèi)冷卻水管沈在所述蹲位部212和靠背部213 內(nèi)部分別呈橫向波形分布和縱向波形分布；其中所述波形優(yōu)選為正弦曲線的樣式分布，當(dāng) 然，也可以是不間斷首尾連接的“U”型曲線分布等各種各樣的曲線分布，主要以實(shí)現(xiàn)較佳的 熱轉(zhuǎn)換為目的，從圖5、圖6還可知，在不銹鋼座椅21上貫穿設(shè)置有有多個(gè)通孔214，其目的 為實(shí)現(xiàn)較佳的散熱效果。顯然，本發(fā)明不僅僅局限于上述實(shí)施例的保護(hù)方案，只要是諸如采用無機(jī)相變工 質(zhì)等材料替代有機(jī)相變工質(zhì)或者改變內(nèi)冷卻水管在座椅和隔板內(nèi)的分布方式，亦或者僅僅 改變本實(shí)施例中涉及的不銹鋼材料等這些基于本實(shí)施例的精神所引申處的顯而易見的改 進(jìn)，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種用于礦用可移動(dòng)式救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述空氣冷卻系統(tǒng)包 括不銹鋼軟管、外冷卻水管、安裝在該外冷卻水管上的冷卻水閥門、灌裝有相變工質(zhì)的座椅 和隔板，其中隔板和座椅上分別設(shè)置有進(jìn)水接頭和出水接頭，并且隔板內(nèi)和座椅內(nèi)分別設(shè) 置有兩端與進(jìn)水接頭和出水接頭連接的內(nèi)冷卻水管，所述隔板設(shè)置在每?jī)蓚€(gè)座椅之間，并 且多個(gè)座椅和隔板規(guī)則排列形成座椅組，所述不銹鋼軟管連接在隔板的出水接頭和座椅的 進(jìn)水接頭之間，所述連接礦井冷卻水的外冷卻水管從座椅組其中一側(cè)隔板上的進(jìn)水接頭接 入，并從座椅組另一側(cè)隔板上的出水接頭接出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于礦用可移動(dòng)式救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于所 述外冷卻水管上配接有冷水機(jī)組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于礦用可移動(dòng)式救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于 所述外冷卻水管還配接有自備水箱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于礦用可移動(dòng)式救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于 所述隔板和座椅上具有貫穿隔板和座椅的通孔，并且所述座椅、隔板、外冷卻水管和內(nèi)冷卻 水管均采用不銹鋼材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于礦用可移動(dòng)式救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于所 述隔板和座椅上具有貫穿隔板和座椅的通孔，并且所述座椅、隔板、外冷卻水管和內(nèi)冷卻水 管均采用不銹鋼材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于礦用可移動(dòng)式救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于 所述相變工質(zhì)優(yōu)選為有機(jī)相變工質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于礦用可移動(dòng)式救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于所 述有機(jī)相變工質(zhì)的相變溫度優(yōu)選在23°C 之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于礦用可移動(dòng)式救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于 所述外冷卻水管上設(shè)置有水溫傳感器和水壓表，其中水壓表設(shè)置在冷卻水閥門之后；所述 座椅上設(shè)置有工質(zhì)溫度傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于礦用可移動(dòng)式救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于所 述外冷卻水管上設(shè)置有水溫傳感器和水壓表，其中水壓表設(shè)置在冷卻水閥門之后；所述座 椅上設(shè)置有工質(zhì)溫度傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于礦用可移動(dòng)式救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)，其特征在 于所述隔板內(nèi)的內(nèi)冷卻水管呈縱向波形分布；所述座椅具有蹲位部和與靠背部，其中設(shè) 置在座椅內(nèi)的內(nèi)冷卻水管在所述蹲位部和靠背部?jī)?nèi)部分別呈橫向波形分布和縱向波形分 布；其中所述波形優(yōu)選為正弦曲線的樣式分布。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于礦用可移動(dòng)式救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)，包括相變工質(zhì)、座椅、隔板、外冷卻水管和安裝在該外冷卻水管上的冷卻水閥門以及不銹鋼軟管，其中隔板和座椅上分別設(shè)置有進(jìn)水接頭和出水接頭，并且隔板內(nèi)和座椅內(nèi)分別設(shè)置有兩端與進(jìn)水接頭和出水接頭連接的內(nèi)冷卻水管，所述相變工質(zhì)分別灌裝在所述座椅和隔板的內(nèi)部，所述隔板設(shè)置在每?jī)蓚€(gè)座椅之間，并且多個(gè)座椅和隔板規(guī)則排列形成座椅組，所述不銹鋼軟管連接在隔板的出水接頭和座椅的進(jìn)水接頭之間，所述連接礦井冷卻水的外冷卻水管從座椅組其中一側(cè)隔板上的進(jìn)水接頭接入，并從座椅組另一側(cè)隔板上的出水接頭接出。此種結(jié)構(gòu)達(dá)到了更安全、穩(wěn)定并且方便運(yùn)輸、有效降低制造成本等效果。
文檔編號(hào)E21F3/00GK102140926SQ201110080599
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者倪鴻偉, 易豐周, 薛正根 申請(qǐng)人:華夏防爆電氣有限公司