專利名稱：煤礦救生艙無(wú)源高效凈化空調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種煤礦救生艙無(wú)源高效凈化空調(diào)裝置，屬于煤礦救生避險(xiǎn)技術(shù)，主要應(yīng)用于煤礦救生艙，避難硐室領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤礦救生艙制冷裝置主要分為有源電蓄冰制冷空調(diào)，蓄電池源動(dòng)力制冷空調(diào)，特殊材料相變制冷空調(diào)，二氧化碳加蓄電池制冷空調(diào)，電制冷空調(diào)。煤礦救生艙有源電制冷空調(diào)，存在維修費(fèi)用高，維修周期次數(shù)多，培訓(xùn)技術(shù)人員素質(zhì)問(wèn)題。煤礦救生艙有源電制冷空調(diào)，存在震動(dòng)大，噪音大，在井下冷凝器容易發(fā)生灰塵堵塞，運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)。二氧化碳加蓄電池制冷空調(diào)存在直流防爆電機(jī)風(fēng)扇電池不過(guò)關(guān)問(wèn)題，尤其是蓄電池空調(diào)，動(dòng)力小，時(shí)間短，達(dá)不到要求。煤礦救生艙有源電空調(diào)，附屬直流電源不過(guò)關(guān)，目前沒(méi)有國(guó)標(biāo)。也沒(méi)有生產(chǎn)企業(yè)，嚴(yán)重制約煤礦救生艙企業(yè)發(fā)展。中國(guó)專利CN201924954U公開(kāi)了及一種用于煤礦井下避難艙的空氣制冷系統(tǒng)，所述空氣制冷系統(tǒng)包括多個(gè)盛裝有液體冷媒液氮介質(zhì)的杜瓦罐、開(kāi)啟閥、承壓管路、交換器、設(shè)置有觸媒的氣化換熱器、壓力控制閥、氣動(dòng)馬達(dá)、可調(diào)式浮子流量計(jì)、飛輪組件和球閥，其中所述的杜瓦罐通過(guò)承壓管路依次經(jīng)由開(kāi)啟閥、交換器、氣化換熱器、壓力控制閥、氣功馬達(dá)、飛輪組件與可調(diào)式浮子流量計(jì)的一端連接，所述可調(diào)式浮子流量計(jì)的另一端分兩路，即通過(guò)驅(qū)動(dòng)氣功馬達(dá)后氯氣其中一路通過(guò)承壓管路直接向外界排出，另一路由承壓管路經(jīng)由控制該管路啟閉的旁通球閥接入艙體空間。此種結(jié)構(gòu)的空氣制冷系統(tǒng)在避難艙的應(yīng)用中，安全可靠、方便實(shí)用并且無(wú)能耗。其存在的不足是1、制冷出氣量靠一臺(tái)氣動(dòng)馬達(dá)提供，出氣量??；2、沒(méi)有提供過(guò)濾裝置，容易造成避難艙內(nèi)空氣混濁；3、冷媒為液氮，空氣調(diào)節(jié)不方便。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種運(yùn)行平穩(wěn)，處理量大，過(guò)濾效果好的煤礦救生艙無(wú)源高效凈化空調(diào)裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種煤礦救生艙無(wú)源高效凈化空調(diào)裝置，包括風(fēng)管連接的凈化空調(diào)機(jī)組和空氣凈化箱，其特征在于凈化空調(diào)機(jī)組內(nèi)設(shè)置離心風(fēng)機(jī)和蒸發(fā)器，離心風(fēng)機(jī)設(shè)置連接同軸的離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)；空氣凈化箱內(nèi)設(shè)置貫流風(fēng)扇和過(guò)濾層，貫流風(fēng)扇設(shè)置在空氣凈化箱的進(jìn)氣口，貫流風(fēng)扇設(shè)置連接同軸的貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá)，過(guò)濾層設(shè)置在進(jìn)氣口和風(fēng)管之間依次設(shè)置層狀的干燥劑、二氧化碳吸附劑和一氧化碳處理劑；設(shè)置以液態(tài)二氧化碳為冷媒的供氣管路，供氣管路包括液態(tài)二氧化碳?xì)馄?、二氧化碳供液管和回氣管，液態(tài)二氧化碳?xì)馄客ㄟ^(guò)二氧化碳供液管分別連通離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)、貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá)和蒸發(fā)器后再通過(guò)回氣管相連通煤礦救生艙內(nèi)部空間，二氧化碳供液管上設(shè)置主控閥，回氣管上設(shè)置余壓調(diào)節(jié)閥。液態(tài)二氧化碳?xì)馄客ㄟ^(guò)二氧化碳供液管以液體狀態(tài)經(jīng)過(guò)主控閥經(jīng)過(guò)連接管至分控膨脹閥，進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱和氣動(dòng)馬達(dá)做功，推動(dòng)貫流風(fēng)扇和離心風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，做功后的二氧化碳?xì)怏w，經(jīng)過(guò)余壓控制閥，實(shí)現(xiàn)常壓排放，運(yùn)行平穩(wěn)，減少了噪音。采用液體二氧化碳作為冷媒，制冷效果好，并且二氧化碳便于回收。由于分別在空氣凈化箱和凈化空調(diào)機(jī)組設(shè)置雙動(dòng)力裝置，使得動(dòng)量大，經(jīng)過(guò)過(guò)濾層空氣量大，提高制冷和凈化能效比。由于過(guò)濾層設(shè)置三級(jí)過(guò)濾，吸收了二氧化碳和有毒的一氧化碳，提高了凈化質(zhì)量，并且減少了艙內(nèi)的二氧化碳濃度。其中優(yōu)選方案是所述的凈化空調(diào)機(jī)組的出氣口設(shè)置出氣過(guò)濾器，空氣凈化箱的進(jìn)氣口設(shè)置氣體導(dǎo)流板和進(jìn)氣過(guò)濾器，出氣過(guò)濾器和進(jìn)氣過(guò)濾器均采用高效PM2. 5級(jí)過(guò)濾器。設(shè)置進(jìn)氣過(guò)濾和出氣過(guò)濾，提高過(guò)濾凈化效果。并且由于是雙動(dòng)力裝置提供空氣流通能力，因此可以滿足高效PM2. 5級(jí)過(guò)濾器的使用。所述的液態(tài)二氧化碳?xì)馄吭O(shè)置2-20個(gè)，多個(gè)液態(tài)二氧化碳?xì)馄糠謩e通過(guò)分氣管連接集氣管，集氣管連通二氧化碳供液管。設(shè)置多個(gè)液態(tài)二氧化碳?xì)馄勘ＷC長(zhǎng)時(shí)間制冷、過(guò)濾能力，設(shè)置分氣管和集氣管管理多個(gè)液態(tài)二氧化碳?xì)馄康氖褂?，可以根?jù)需要設(shè)置針對(duì)與單個(gè)氣瓶的控制閥，可以實(shí)現(xiàn)批量投入使用適應(yīng)艙內(nèi)人數(shù)情況，提高使用適用性。所述的蒸發(fā)器入口設(shè)置蒸發(fā)器調(diào)節(jié)閥，蒸發(fā)器調(diào)節(jié)閥采用針形調(diào)節(jié)閥，蒸發(fā)器通過(guò)蒸發(fā)器連接管設(shè)置蒸發(fā)器壓力表，離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)入口設(shè)置氣動(dòng)馬達(dá)調(diào)節(jié)閥，離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)通過(guò)氣動(dòng)馬達(dá)連接管設(shè)置氣動(dòng)馬達(dá)壓力表。針形調(diào)節(jié)閥，有利于防火、防爆和耐壓能力高。直觀的觀察蒸發(fā)器和氣動(dòng)馬達(dá)使用情況，并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)閥控制，方便調(diào)節(jié)空調(diào)裝置的蒸發(fā)器和離心風(fēng)機(jī)的使用情況。所述的供氣管路先連通蒸發(fā)器再分別連通并聯(lián)的離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)和貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá)。蒸發(fā)器吸熱以后，液態(tài)二氧化碳經(jīng)過(guò)膨脹閥然后通過(guò)分氣控制閥控制離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)和貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá)分別做功，提高吸熱效率和做功效率，并且離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)和貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá)可以分別控制使用，當(dāng)離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)和貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá)同時(shí)工作時(shí)，吸熱效果率高，一臺(tái)工作時(shí)，也保證蒸發(fā)器工作，提高實(shí)用性。所述的供氣管路先分別連通并聯(lián)的離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)和貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá)，然后再連通蒸發(fā)器。通過(guò)離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)和貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá)的控制閥控制各自轉(zhuǎn)速，不影響蒸發(fā)器工作。本發(fā)明煤礦救生艙無(wú)源高效凈化空調(diào)裝置所具有的有益效果是通過(guò)以上整體性設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)I、可以實(shí)現(xiàn)無(wú)電源動(dòng)力運(yùn)行，防爆，不助燃；2、實(shí)現(xiàn)高效空氣凈化，有效過(guò)濾煤礦救生艙內(nèi)的PM2. 5的吸入顆粒物；3、一體式實(shí)現(xiàn)液體二氧化碳制冷和高效空氣凈化；4、冷媒為液體二氧化碳，無(wú)污染，環(huán)保，對(duì)井下人員和環(huán)境不產(chǎn)生二次傷害，制冷后的二氧化碳?xì)怏w常壓排放，并且通過(guò)過(guò)濾回收；5、采用氣動(dòng)馬達(dá)實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷，空氣凈化運(yùn)轉(zhuǎn)，提高吸排風(fēng)功能。


圖I為本發(fā)明的實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；、
圖2為本發(fā)明的實(shí)施例I的氣體環(huán)流示意圖；圖3為本發(fā)明的實(shí)施例2的氣體環(huán)流示意圖；其中1、氣動(dòng)馬達(dá)壓力表 2、蒸發(fā)器壓力表3、蒸發(fā)器連接管4、氣動(dòng)馬達(dá)連接管 5、氣動(dòng)馬達(dá)調(diào)節(jié)閥 6、蒸發(fā)器調(diào)節(jié)閥7、凈化空調(diào)機(jī)組8、蒸發(fā)器
9、風(fēng)管 10、離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá) 11、離心風(fēng)機(jī)12、空氣凈化箱13、貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá) 14、貫流風(fēng)扇 15、二氧化碳供液管16、回氣管 17、液體二氧化碳?xì)馄?18、分氣管 19、二氧化碳過(guò)濾器 20、集氣管 21、主控閥22、進(jìn)氣過(guò)濾器 23、出氣過(guò)濾器 24、余壓調(diào)節(jié)閥。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步描述實(shí)施例I :如圖I所示，風(fēng)管9連接的凈化空調(diào)機(jī)組7和空氣凈化箱12，凈化空調(diào)機(jī)組7內(nèi)設(shè)置離心風(fēng)機(jī)11和蒸發(fā)器8，離心風(fēng)機(jī)11設(shè)置連接同軸的離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)10 ;空氣凈化箱12內(nèi)設(shè)置貫流風(fēng)扇14和過(guò)濾層，貫流風(fēng)扇14設(shè)置在空氣凈化箱12的進(jìn)氣口，貫流風(fēng)扇14設(shè)置連接同軸的貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá)13，過(guò)濾層設(shè)置在進(jìn)氣口和風(fēng)管9之間依次設(shè)置層狀的干燥劑、二氧化碳吸附劑和一氧化碳處理劑；設(shè)置以液態(tài)二氧化碳為冷媒的供氣管路，供氣管路包括液態(tài)二氧化碳?xì)馄?7、二氧化碳供液管15和回氣管16，液態(tài)二氧化碳?xì)馄?7通過(guò)二氧化碳供液管15分別連通離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)10、貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá)13和蒸發(fā)器8后再通過(guò)回氣管16相連通煤礦救生艙內(nèi)部空間，二氧化碳供液管15上設(shè)置主控閥21，回氣管16上設(shè)置余壓調(diào)節(jié)閥24。凈化空調(diào)機(jī)組7的出氣口設(shè)置出氣過(guò)濾器23，空氣凈化箱12的進(jìn)氣口設(shè)置氣體導(dǎo)流板和進(jìn)氣過(guò)濾器22，出氣過(guò)濾器23和進(jìn)氣過(guò)濾器22均采用高效PM2. 5級(jí)過(guò)濾器。液態(tài)二氧化碳?xì)馄?7設(shè)置2-20個(gè)，多個(gè)液態(tài)二氧化碳?xì)馄?7分別通過(guò)分氣管18連接集氣管20，集氣管20連通二氧化碳供液管15。二氧化碳供液管15設(shè)置二氧化碳過(guò)濾器19，過(guò)濾雜質(zhì)，防止氣瓶?jī)?nèi)的雜質(zhì)破壞蒸發(fā)管以及其他設(shè)備，如此設(shè)置還可以提高液態(tài)二氧化碳?xì)馄?7的適應(yīng)性，降低的品質(zhì)也可是應(yīng)用。蒸發(fā)器8入口設(shè)置蒸發(fā)器調(diào)節(jié)閥6，蒸發(fā)器調(diào)節(jié)閥6采用針形調(diào)節(jié)閥，蒸發(fā)器8通過(guò)蒸發(fā)器連接管3設(shè)置蒸發(fā)器壓力表2，離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)10入口設(shè)置氣動(dòng)馬達(dá)調(diào)節(jié)閥5，離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)10通過(guò)氣動(dòng)馬達(dá)連接管4設(shè)置氣動(dòng)馬達(dá)壓力表I。供氣管路先連通蒸發(fā)器8再分別連通并聯(lián)的離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)10和貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá)13。工作原理和使用過(guò)程如圖2所示，打開(kāi)主控閥21接通氣源，液體二氧化碳以液體狀態(tài)經(jīng)過(guò)分氣管18，集氣管20，主控閥21經(jīng)過(guò)供液管15管至分控膨脹閥，開(kāi)始?xì)饣评渥龉?，根?jù)蒸發(fā)器壓力表2數(shù)值，可以調(diào)節(jié)膨脹閥開(kāi)啟度大小到適當(dāng)位置。膨脹后的二氧化碳?xì)怏w，推動(dòng)起動(dòng)馬達(dá)做功，然后經(jīng)過(guò)余壓調(diào)節(jié)閥24，實(shí)現(xiàn)常壓排放。氣動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)貫流風(fēng)扇14，離心風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到轉(zhuǎn)速 2000/min,倉(cāng)室內(nèi)空氣由進(jìn)氣過(guò)濾器22從導(dǎo)流板進(jìn)入，貫流風(fēng)扇14把空氣吹過(guò)高效過(guò)濾層，干燥劑，C02吸附劑，CO處理劑，到達(dá)離心風(fēng)機(jī)11風(fēng)管9，再由離心風(fēng)機(jī)11把空氣吹過(guò)蒸發(fā)器8降溫后，到達(dá)出口過(guò)濾器23，送向艙內(nèi)。周而復(fù)始，循環(huán)降溫，凈化空氣。實(shí)施例2 如圖3所示，供氣管路先分別連通并聯(lián)的離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)10和貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá)13，然后再連通蒸發(fā)器8。工作過(guò)程與上相同。實(shí)施例3 設(shè)置多個(gè)蒸發(fā)器，供氣管路先分別連通并聯(lián)的離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)10、貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá)13和蒸發(fā)器8，然后再連通第二蒸發(fā)器。各個(gè)氣路單元前分別設(shè)置控制閥。提高液體二氧化碳利用率，提高蒸發(fā)器換熱效果，并且控制方便。
權(quán)利要求
1.一種煤礦救生艙無(wú)源高效凈化空調(diào)裝置，包括風(fēng)管(9)連接的凈化空調(diào)機(jī)組(7)和空氣凈化箱(12)，其特征在于 凈化空調(diào)機(jī)組(7)內(nèi)設(shè)置離心風(fēng)機(jī)(11)和蒸發(fā)器(8)，離心風(fēng)機(jī)(11)設(shè)置連接同軸的離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)(10)； 空氣凈化箱(12)內(nèi)設(shè)置貫流風(fēng)扇(14)和過(guò)濾層，貫流風(fēng)扇(14)設(shè)置在空氣凈化箱(12)的進(jìn)氣口，貫流風(fēng)扇(14)設(shè)置連接同軸的貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá)(13)，過(guò)濾層設(shè)置在進(jìn)氣口和風(fēng)管(9)之間依次設(shè)置層狀的干燥劑、二氧化碳吸附劑和一氧化碳處理劑； 設(shè)置以液態(tài)二氧化碳為冷媒的供氣管路，供氣管路包括液態(tài)二氧化碳?xì)馄?17)、二氧化碳供液管(15)和回氣管(16)，液態(tài)二氧化碳?xì)馄?17)通過(guò)二氧化碳供液管(15)分別連通離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)(10)、貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá)(13)和蒸發(fā)器(8)后再通過(guò)回氣管(16)相連通煤礦救生艙內(nèi)部空間，二氧化碳供液管(15)上設(shè)置主控閥(21 )，回氣管(16)上設(shè)置余壓 調(diào)節(jié)閥(24)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤礦救生艙無(wú)源高效凈化空調(diào)裝置，其特征在于所述的凈化空調(diào)機(jī)組(7)的出氣口設(shè)置出氣過(guò)濾器(23)，空氣凈化箱(12)的進(jìn)氣口設(shè)置氣體導(dǎo)流板和進(jìn)氣過(guò)濾器(22)，出氣過(guò)濾器(23)和進(jìn)氣過(guò)濾器(22)均采用高效PM2. 5級(jí)過(guò)濾器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤礦救生艙無(wú)源高效凈化空調(diào)裝置，其特征在于所述的液態(tài)二氧化碳?xì)馄?17)設(shè)置2-20個(gè)，多個(gè)液態(tài)二氧化碳?xì)馄?17)分別通過(guò)分氣管(18)連接集氣管(20 )，集氣管(20 )連通二氧化碳供液管(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤礦救生艙無(wú)源高效凈化空調(diào)裝置，其特征在于所述的蒸發(fā)器(8 )入口設(shè)置蒸發(fā)器調(diào)節(jié)閥(6 )，蒸發(fā)器調(diào)節(jié)閥(6 )采用針形調(diào)節(jié)閥，蒸發(fā)器(8 )通過(guò)蒸發(fā)器連接管(3)設(shè)置蒸發(fā)器壓力表(2)，離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)(10)入口設(shè)置氣動(dòng)馬達(dá)調(diào)節(jié)閥(5)，離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)(10)通過(guò)氣動(dòng)馬達(dá)連接管(4)設(shè)置氣動(dòng)馬達(dá)壓力表(I)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤礦救生艙無(wú)源高效凈化空調(diào)裝置，其特征在于所述的供氣管路先連通蒸發(fā)器(8)再分別連通并聯(lián)的離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)(10)和貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá)(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤礦救生艙無(wú)源高效凈化空調(diào)裝置，其特征在于所述的供氣管路先分別連通并聯(lián)的離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)(10)和貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá)(13)，然后再連通蒸發(fā)器(8)。
全文摘要
一種煤礦救生艙無(wú)源高效凈化空調(diào)裝置，屬于煤礦救生艙空氣凈化設(shè)備領(lǐng)域。包括風(fēng)管(9)連接的凈化空調(diào)機(jī)組(7)和空氣凈化箱(12)，其特征在于凈化空調(diào)機(jī)組(7)內(nèi)設(shè)置離心風(fēng)機(jī)(11)和蒸發(fā)器(8)，離心風(fēng)機(jī)(11)設(shè)置連接同軸的離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)馬達(dá)(10)；空氣凈化箱(12)內(nèi)設(shè)置貫流風(fēng)扇(14)和過(guò)濾層，貫流風(fēng)扇(14)設(shè)置連接同軸的貫流風(fēng)扇氣動(dòng)馬達(dá)(13)，過(guò)濾層設(shè)置在進(jìn)氣口和風(fēng)管(9)之間；設(shè)置以液態(tài)二氧化碳為冷媒的供氣管路和控制閥。通過(guò)以上整體性設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)電源動(dòng)力運(yùn)行，防爆，不助燃；實(shí)現(xiàn)高效空氣凈化；一體式實(shí)現(xiàn)液體二氧化碳制冷和高效空氣凈化；無(wú)污染，環(huán)保，對(duì)井下人員和環(huán)境不產(chǎn)生二次傷害。
文檔編號(hào)E21F11/00GK102748066SQ201210241649
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月12日
發(fā)明者張玉洲, 張雪 申請(qǐng)人:淄博天科制冷空調(diào)有限公司