[发明专利]一种用于煤矿的可移动式应急救生舱的空气调节系统

说明书

技术领域

本发明属于安全设备及空调制冷领域，涉及一种用于煤矿用可移动式应急救生舱的空气调节系统，为煤矿及其它井工矿矿井下发生事故时为无法及时撤离的矿工在救生舱中生存时，在救生舱与外界隔绝的情况下对温度进行调节，同时控制舱内湿度，使舱内环境满足人类基本生存要求，保证矿工生存舒适度。

背景技术

目前，公知的煤矿救生舱及其空气调节装置在国内经检索相关信息尚无完成的技术、产品，在国外此类产品主要用于矿井用应急避难室(MineEmergency Refuge Chamber)内，主要用于金属矿井事故时，为在应急避难室中避难的矿工创造舒适生存条件。国外的应急避难室绝大多数采用普通空调来控制温度。空调主机可置于避难室内部，而压缩机必须外置，因此，在爆炸事故频发的煤矿中，避难室空调压缩机等有源部件的防爆是不得不面对的问题。此外，在密闭空间中要保持让人舒适的温湿度，需要有足够的电力维持空调的运行，而矿难时外部电力切断，只能靠电池供电，在灾变状态下即时制冷，需要储备大量的电能，会导致舱内蓄电池体积过大，带来维护、成本、安全各方面的问题。同时若舱外界温度过高，可能超过空调的气候环境最高温度，导致空调设备无法正常工作，难以实现制冷效果。已有的蓄能式空调是在正常制冷主机与供冷负荷之间加上蓄冷装置，制冷主机在电网负荷谷期(不需供冷或供冷很少)制冷，将冷量蓄存与蓄冷装置中，在电网负荷峰期(也是供冷峰期)供冷，已达到转移用电负荷的目的。但目前已有的蓄能式空调均无做防爆处理，不能满足煤矿矿用电气设备防爆要求，无法直接在矿井下使用。

发明内容

本发明目的是提供一种能够满足煤矿矿用电气设备防爆要求、能够直接在矿井下使用的可移动式应急救生舱的空气调节系统。

一种用于煤矿用可移动式应急救生舱的空气调节系统，系统包括舱外防爆制冷机组和舱内空气调节装置：

舱外防爆制冷机组，包括翅片换热器、冷凝风机、制冷压缩机、膨胀阀以及制冷系统的附件气液分离器、控制盒、干燥器、集液器等。机组布局如图1所示，除控制盒外，各部件之间通过管路连接，各部件连接顺序为：气液分离器→制冷压缩机→翅片换热器→集液器→干燥器→膨胀阀，控制盒位于舱外防爆制冷机组下部，通过导线分别与冷凝风机、制冷压缩机及外接电源相连。

液态制冷剂在舱内空气调节装置箱体的内置盘管内沸腾汽化，吸收上、下蓄冰箱内液体的热量，使箱体内部溶液降温结冰。为防止液态制冷剂进入制冷压缩机中引起液击，从舱内空气调节装置引出的气态制冷剂先经过气液分离器后再进入制冷压缩机。制冷压缩机吸入来自蒸发器的低温低压的气体制冷剂，压缩后成为高温高压的过热蒸气，排入翅片换热器中，气态制冷剂向周围的空气散热成为高压过冷液体，高压过冷液体经干燥器流入膨胀阀节流降压，成为低温低压液体状态，再次进入舱内的空气调节装置的内置盘管中汽化，吸收盘管周围液体的热量，至此完成一个循环。压缩机冷循环周而复始的运行，保证了制冷过程的连续性。

舱内空气调节装置，包括上蓄冰箱、下蓄冰箱以及上、下蓄冰箱的各附件，如箱体的不锈钢外壳、发泡聚氨脂保温材料、保鲜箱、通风管道、防爆风机、上箱注水口、下箱注水口、上箱排水口、下箱排水口、上箱进液口、下箱进液口、连接管、内置盘管、出风口等。

舱内空气调节装置箱体由上蓄冰箱、下蓄冰箱两部分拼装而成，上蓄冰箱的一端面，设置有保鲜箱，用于贮存营养液和食品。连接管通过上、下箱进液口分别通入上、下蓄冰箱，上箱进液口连接上蓄冰箱，下箱进液口连接下蓄冰箱。由紫铜管制成的内置盘管分明暗两种结构布置在上下箱体内部。通风管道设置在上、下箱体中间及下箱体侧面，防爆风机在下蓄冰箱的底部。上、下蓄冰箱体壁上都设有注水口和排水口，用于加注和泄放蓄冷溶液。

舱内空调装置由上蓄冰箱、下蓄冰箱两部分组成，蓄冰箱箱体由不锈钢组成，夹层内填充聚氨酯发泡材料起保温作用。蓄冰箱用于储存蓄冷溶液(水或其它介质)，上、下蓄冰箱均内置铜质盘管并通过连接管联通，供制冷工质循环，制冷剂通过上蓄冰箱一侧的上箱进液口进入内置盘管，在上、下蓄冰箱内循环后从下蓄冰箱同侧的下箱进液口流向舱外的防爆制冷机组。上、下箱体中间及下蓄冰箱箱体侧面设有通风管，舱内空气可在防爆风机引导下流经通风管，空气经制冷除湿后从出风口引出。此外，上蓄冰箱设有保鲜箱，可利用蓄冰箱低温长期储存食物与水。