[发明专利]井下救生用气动冰蓄冷空调装置

说明书

技术领域

本发明涉及井下救生用空调装置，具体涉及一种井下救生用气动冰蓄冷空调装置。

背景技术

井下救生用空调装置一般用于井下救生舱和避难硐室，目前该类产品主要采用蓄冰制冷和液态二氧化碳制冷两种方式。随着救生舱和避难硐室技术和规范的明晰化，煤矿现在对救生舱和避难硐室制冷的要求为最大限度地降低次生伤害的发生。液态二氧化碳制冷因单瓶二氧化碳所能储存的冷量有限，所需储气量很大，气瓶数量繁多。按单个气瓶70L计算，每瓶可容纳的液态二氧化碳重量为：70×0.6 = 42kg。一个成年男人人体散热量取为108W，一天的散热量为：108×3.6×24 = 9331.2kJ。每千克二氧化碳在从液态变成气态的相变过程中要吸收292 kJ的热量。要平衡一人一天的散热量，需要70L的气瓶数量为：9331.2÷292÷42 = 0.76瓶。对于100人的避难硐室，要满足救生硐室国标规定的96小时甚至更长的放冷时间指标，至少需要70L的气瓶数量为：100×0.76×4 = 304瓶。如果考虑硐室内其它各种设备的热源，并将释冷时间指标延长至106h，则需要的气瓶数量又会增加不少。如此多的气瓶安装在一起，连接管路错综复杂，气体泄露问题不容忽视，且存在发生较大次生灾害的隐患，使其应用受到一定的限制。

电动蓄冰制冷是目前冰蓄冷空调中的主流，但因煤矿的特殊使用环境，对制冷装置的防爆性能提出了严格的要求。这一特殊要求加大了该产品的技术难度，提高了设备成本，并且维护起来也比较困难。此外，由于目前蓄电池在井下的使用仍然存在问题，同时较大制冷负荷下释冷风机持续运行所需的总耗电量也很可观，这些都阻碍了电驱动方式在井下冰蓄冷空调装置释冷风机中的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种井下救生用气动冰蓄冷空调装置。其制冷效率高；采用井下压风作为气源，工作过程中不需采用电源；制冷系统采用过冷设计；可实现系统连续运转，无需自动控制压机启停；压缩机和气动马达之间通过带传动联接，装配效率高、传动比可控。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

井下救生用气动冰蓄冷空调装置，包括有蓄冰箱，蓄冰箱包括蓄冰箱箱体，蓄冰箱箱体内安装有蒸发盘管和释冷风道，其特征在于：包括有压缩机，压缩机的输出端接入油分离器，油分离器的出气端接入冷凝器中冷凝盘管，冷凝盘管的输出端接入储液器中，储液器的输出端接入冷凝器中过冷盘管，过冷盘管的输出端接入干燥过滤器，干燥过滤器的输出端接入蓄冰箱的蒸发盘管中，所述干燥过滤器和蓄冰箱连接管路上依次安装有两个截止阀、视液镜和热力膨胀阀，所述蓄冰箱中蒸发盘管的输出管路接入气液分离器，所述蒸发盘管的输出管路上安装有两个截止阀；所述油分离器的出油端通过管路与气液分离器的输出管路汇总后接入压缩机中。包括有气压源，气压源的输出管路上并联有支路一和支路二，所述支路一接入气动马达，气动马达和压缩机之间通过带传动连接，支路二接入冷凝器的气动冷凝风机，气动冷凝风机的输出管路和气动马达的输出管路汇合后接入消声器一，消声器一的输出端敞开。包括装有压缩空气的气瓶，气瓶的输出管路上依次安装有调节手阀、压力调节器，气瓶的输出管路接入气动风机，气动风机的输出端接入消声器二，消声器二的输出端敞开，所述气动风机安装在蓄冰箱释冷风道出风口处，驱动空气流过释冷风道，带出蓄冰箱中储存的冷量。

所述的井下救生用气动冰蓄冷空调装置，其特征在于：干燥过滤器的输出端通过管路并联接入多个蓄冰箱的蒸发盘管中，每个蓄冰箱中蒸发盘管的输出管路汇总后接入所述的气液分离器中。

所述的井下救生用气动冰蓄冷空调装置，其特征在于：所述蓄冰箱外串联一个或多个蓄冰箱，所述气动风机安装在外侧蓄冰箱释冷风道出风口处，驱动气流带出冷量。

所述的井下救生用气动冰蓄冷空调装置，其特征在于：所述压缩机和油分离器的连接管路上安装有安全阀；所述油分离器和冷凝器的连接管路与蒸发盘管的输出管路之间安装有热力旁通阀；过冷管路和干燥过滤器的连接管路与蒸发盘管的输出管路之间安装有喷液阀。

所述的井下救生用气动冰蓄冷空调装置，其特征在于：所述气压源的输出管路上依次连接有空气过滤器、减压阀和油雾器，所述支路一和支路二上分别安装有流量调节阀。

所述的井下救生用气动冰蓄冷空调装置，其特征在于：所述支路一和支路二上分别依次安装有流量调节阀、空气过滤器、减压阀和油雾器。