本实用新型专利技术公开了一种井下救生用气动冰蓄冷空调装置，包括由压缩机、安全阀、油分离器、冷凝器、储液器、干燥过滤器、喷液阀、热力旁通阀、气液分离器、截止阀等组成的机械制冷模块；视液镜、热力膨胀阀、蓄冰箱、截止阀等组成的蓄冰箱模块；压缩空气气压源、空气过滤器、减压阀、油雾器、气动马达、流量调节阀、气动冷凝风机、消声器等组成的气路模块；压缩空气钢瓶、调节手阀、压力调节器、气动风机、消声器等组成的释冷模块。本实用新型专利技术的制冷效率高；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。
【技术实现步骤摘要】
井下救生用气动冰蓄冷空调装置
本技术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 装直。
技术介绍
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：70X0. 6 = 42kg。一个成年男人人体散热量取 为108W，一天的散热量为：108X3. 6X24 = 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 X 0. 76 X 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l〇6h，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。
技术实现思路
本技术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，本技术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。 所述开启式的压缩机、安全阀、油分离器、冷凝器、储液器、干燥过滤器、喷液阀、热 力旁通阀、气液分离器、截止阀等组成机械制冷模块；视液镜、热力膨胀阀、蓄冰箱(包括蒸 发盘管、蓄冰箱箱体、释冷风道等)、截止阀等组成蓄冰箱模块；压缩空气气压源、空气过滤 器、减压阀、油雾器、气动马达、流量调节阀、气动冷凝风机、消声器等组成气路模块；压缩空 气钢瓶、调节手阀、压力调节器、气动风机、消声器等组成释冷模块。 本技术的气路模块分为两条支路，采用井下压风作为气源驱动气动马达运 转。其中一条支路中气动马达通过带传动驱动压缩机运转，另一支路中风机直接固定在气 动马达上，马达直接驱动冷凝风机带走冷凝器散发的热量，共同维持制冷设备的正常运转， 工作过程中不需采用电源，安全性高。 由上述技术方案可知，在矿井正常工作状态下，启动制冷模式，通过煤矿压风系统 驱动气动马达带动压缩机运转，制冷剂直接在蓄冰箱盘管内蒸发进行蓄冰，传热效率高。当 井下发生灾变时，系统转入蓄冰箱放冷模式，这时利用气瓶中的压缩空气驱动释冷气动风 机，通过强制对流循环由蓄冰箱释冷风道将储存的冷量放出，以保持救生舱或避难硐室内 适宜的温度、湿度。 其中，制冷系统采用了过冷设计，有效避免制冷剂在流入热力膨胀阀之前发生闪 发，这一设计使得机械制冷模块和蓄冰箱模块之间的管路长度可以有较大的变化范围；热 力膨胀阀直接固定在蓄冰箱箱体上，使其与蒸发盘管之间的距离实现了最短化，减小了制 冷剂在管路中的压力损失，有效提高了空调装置的制冷效率；还对管路系统进行了专门的 设计，通过热力旁通阀实现高压制冷剂气体旁通至压缩机回气管路，避免压缩机吸气压力 过低，实现了空调装置的自动能量调节和制冷系统连续运转，无需自动控制压机启停，延长 了使用寿命；通过在制冷剂过冷液体管路和吸气管路之间安装一个喷液阀，对压缩机排气 温度进行响应，保证压缩机在高压缩比的工况下保持合适的排气温度；压缩机和气动马达 之间采用带传动联接，实现动力传递，相比联轴器联接，具有安装精度要求低、装配效率高 等优点，可以通过选择合适的传动比来保证气动马达输出特性和压缩机负载特性之间的合 理匹配。 本技术的有益效果体现在：1)气路模块采用井下压风作为气源，工作过程中 不需采用电源，安全性高；2)制冷系统采用过冷设计，避免了制冷剂进入热力膨胀阀之前发 生闪发，对管路长度变化适应性强；3)热力膨胀阀直接固定在蓄冰箱箱体，最短化与蒸发盘 管的距离，有效提高了制冷效率；4)通过专门的管路系统设计，可实现系统连续运转，无需 自动控制压机启停；5)压缩机和气动马达之间通过带传本文档来自技高网...
【技术保护点】
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。
【技术特征摘要】
1. 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...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩勇，邓长权，许永峰，赵贝，
申请(专利权)人：合肥天鹅制冷科技有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34
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