專利名稱：一種用于救生艙的蓄冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于救生艙的蓄冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來礦井事故經(jīng)常發(fā)生，造成大量井下工作人員的傷亡，礦產(chǎn)行業(yè)提出了在礦井里安裝“救生艙設(shè)備”的方案，以備在礦井發(fā)生事故時，工作人員能夠躲避在救生艙內(nèi)等待救援，救生艙是一個密閉的箱體，里面提供人員生存所需要的各種設(shè)備及適宜的空氣環(huán)
^Mi ο在礦難發(fā)生時，救生艙為礦井下的工作人員提供臨時的生存空間，當(dāng)?shù)V井下的工作人員進入救生艙后，在救生艙的密閉空間內(nèi)的溫度會上升，并且發(fā)生礦難時，礦井內(nèi)的溫度有時會很高，因此需要為救生艙提供一種制冷系統(tǒng)，以控制救生艙內(nèi)的溫度及空氣質(zhì)量。目前，對救生艙進行制冷空調(diào)的方案主要有電力驅(qū)動的制冰蓄冰系統(tǒng)、制冷劑直接蒸發(fā)制冷、蓄電池加防爆空調(diào)機以及化學(xué)制冷。其中，電力驅(qū)動的制冰蓄冰系統(tǒng)耗電量大，平時需要維持制冰和融冰的過程，蓄電池加防爆空調(diào)機耗電量大并且性能較低，難以滿足防爆要求，而制冷劑直接蒸發(fā)制冷系統(tǒng)和化學(xué)制冷系統(tǒng)體積龐大，需要儲存制冷劑的容
ο

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種用于救生艙的蓄冷系統(tǒng)。該蓄冷系統(tǒng)具有安全性好(壓縮機、風(fēng)機不用電)、通用性強(不受礦井不同供電系統(tǒng)的限制)、結(jié)構(gòu)簡單，體積小、重量輕、實施簡便容易、制造成本低等特點。本實用新型提供的一種用于救生艙的蓄冷系統(tǒng)，包括壓縮冷凝機組、制冰蓄冰箱、 放冷裝置、控制裝置，所述壓縮冷凝機組包括壓縮機、與壓縮機聯(lián)接的冷凝器以及用于冷卻所述冷凝器的冷凝風(fēng)機，所述制冰蓄冰箱包括冰溫傳感器，其特征在于，所述壓縮為開啟式壓縮機；所述壓縮冷凝機組還包括氣動馬達，所述氣動馬達與所述壓縮冷凝機組的壓縮機相聯(lián)接，通過壓縮空氣驅(qū)動氣動風(fēng)機，進而驅(qū)動所述壓縮機；所述壓縮冷凝機組還包括壓縮空氣管路，在壓縮空氣的進氣管路上安裝有用于控制壓縮空氣通斷的電磁閥；所述控制裝置分別與所述電磁閥和所述冰溫傳感器相聯(lián)接，用于根據(jù)所接收的冰溫傳感器的信號，控制所述電磁閥和氣動馬達，驅(qū)動所述壓縮機運行，在所述制冰蓄冰箱內(nèi)部制冰；所述制冰蓄冰箱通過輸出管路，分別與所述壓縮機和冷凝器相聯(lián)接，用于使用所述壓縮冷凝機組輸出的制冷劑進行制冷并儲存制冷產(chǎn)生的冷量。通過使用氣動馬達驅(qū)動壓縮機，從而使礦用救生艙可以不使用礦井內(nèi)部的電力，也不需要為礦井內(nèi)不同的供電系統(tǒng)提供不同的產(chǎn)品規(guī)格，使產(chǎn)品的通用性大幅度提高。其中，所述壓縮機的進氣口管路上具有低壓保護開關(guān)，所述壓縮機的排氣口管路上具有高壓保護開關(guān)。通過該低壓保護和高壓保護開關(guān)，可以對制冷系統(tǒng)提供安全保護。其中，所述低壓保護開關(guān)和高壓保護開關(guān)為防爆型開關(guān)。通過該防爆型的低壓保護和高壓保護開關(guān)，可以對制冷系統(tǒng)提供安全保護，此外，也可以將這兩個開關(guān)安裝防爆電氣箱之內(nèi)，這樣就可以采用普通的高低壓開關(guān)。其中，所述電磁閥為防爆型電磁閥，以便用于可能產(chǎn)生爆炸性氣體的場合。其中， 所述氣動馬達通過連軸器與所述壓縮機相連接，從而實現(xiàn)使用壓縮空氣驅(qū)動制冷壓縮機的目的。其中，所述氣動馬達通過皮帶輪和皮帶與所述壓縮冷凝機組的冷凝風(fēng)機相連接， 為所述冷凝風(fēng)機提供動力、拖動所述冷凝風(fēng)機。

圖1本實用新型實施例提供的一種用于救生艙的蓄冷系統(tǒng)的系統(tǒng)組成示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的一種用于救生艙的蓄冷系統(tǒng)中的壓縮冷凝機組、 制冰蓄冰箱、放冷裝置的各零部件連接關(guān)系示意圖。
具體實施方式
本實用新型實施例提供了一種用于救生艙的蓄冷系統(tǒng)。該蓄冷系統(tǒng)通過檢測制冰蓄冰箱內(nèi)的冰溫傳感器的信號控制機組進行制冰蓄冰；通過壓縮冷凝機組內(nèi)的高壓保護開關(guān)、低壓保護開關(guān)對制冷系統(tǒng)進行保護。下面將結(jié)合附圖，對本實用新型實施例進行詳細描述。參見圖1和圖2，為描述方便，在這兩個圖中使用了不同的“線型”，其中雙點劃線表示其線條所包含的范圍內(nèi)為本專利產(chǎn)品的一個大部件；點劃線表示該線兩端的部件具有電線連接關(guān)系；細虛線表示該線條的兩端的部件具有機械連接關(guān)系；粗虛線表示壓縮空氣管路；粗實線表示壓縮式制冷系統(tǒng)的連接管路或融冰放冷系統(tǒng)的連接管路該系統(tǒng)包括壓縮冷凝機組110、制冰蓄冰箱120、放冷裝置140以及控制裝置130。 壓縮冷凝機組110包括氣動馬達115、壓縮機114、與壓縮機聯(lián)接的冷凝器111以及用于冷卻所述冷凝器的冷凝風(fēng)機117。氣動馬達115與壓縮機114相聯(lián)接，壓縮機114的進氣口與來自制冰蓄冰箱的制冷劑氣體管路2連接，冷凝器的制冷劑排出口與制冰蓄冰箱的制冷劑液體管路1相連接。壓縮機114為開啟式壓縮機，由氣動馬達115驅(qū)動，氣動馬達115可與礦井下面的壓縮空氣系統(tǒng)通過壓縮空氣管路連接(如圖中的粗虛線所示)。從而使氣動馬達115通過壓縮空氣驅(qū)動開啟式壓縮機114。通過使用氣動馬達，從而使該制冷系統(tǒng)可以不使用煤礦內(nèi)部的電力，一方面使救生艙的運行環(huán)境更加安全，另一方面提高了產(chǎn)品的通用性(不需要去適應(yīng)不同的電制)。壓縮機114的排氣口與冷凝器111的進氣口相連接，在氣動馬達115與壓縮空氣系統(tǒng)的壓縮空氣連接管路上，S卩，在所述壓縮空氣進氣管路具有電磁閥116。通過電磁閥，啟動壓縮式制冷系統(tǒng)或停止壓縮式制冷系統(tǒng)，即啟動制冰過程或停止制冰過程。該電磁閥116可為防爆型電磁閥，以適應(yīng)可能存在易燃易爆氣體存在的場合。在壓縮機114的進氣口管路上還可具有低壓保護開關(guān)113，在壓縮機的排氣口到冷凝器入口之間的管路上還可具有高壓保護開關(guān)112。這兩個開關(guān)對制冷系統(tǒng)提供了必要的保護。以確保用于救生艙的制冷系統(tǒng)能夠安全可靠地運行。這兩個開關(guān)可以使用常規(guī)的制冷系統(tǒng)高壓開關(guān)與低壓開關(guān)，在安裝時，需要通過加長的連接管路，將這兩個開關(guān)安裝到救生艙的防爆控制箱130之內(nèi)。高壓保護開關(guān)112和低壓保護開關(guān)113也可以使用防爆型開關(guān)，在安裝時，則可以直接將這兩個開關(guān)安裝在壓縮冷凝機組110內(nèi)部。氣動馬達115可以將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)化為驅(qū)動壓縮機及冷凝風(fēng)機的機械能， 氣動馬達115與開啟式壓縮機114采用機械傳動連接，在本實施例中，可以采用兩種連接方式中的任一種連接方式，其中一種連接方式為氣動馬達115與壓縮機114采用連軸器或其它機械連接件直接連接；另一種連接方式為氣動馬達115與壓縮機114采用皮帶輪與皮帶連接。而當(dāng)氣動馬達115采用皮帶與壓縮機114連接時，還可以使用另外一條皮帶拖動冷凝風(fēng)機117。制冰蓄冰箱120通過輸出管路，分別與壓縮機114和冷凝器111相聯(lián)接，使用壓縮冷凝機組Iio所輸出的制冷劑進行制冷并儲存制冷產(chǎn)生的冷量。制冰蓄冰箱120包括保溫箱體124、膨脹閥125、蒸發(fā)制冰換熱器122，融冰放冷換熱器123、冰溫傳感器121。來自壓縮冷凝機組的制冷劑液體管路1依次與膨脹閥125、蒸發(fā)制冰換熱器122、 流向壓縮冷凝機組110的氣體管路2相連接，該制冷管路完成制冰功能。在制冰蓄冰箱內(nèi)部安裝有融冰放冷換熱器122，融冰放冷換熱器122的進、出口與該系統(tǒng)連接的空調(diào)箱(即放冷裝置)140的出、進口分別連接。融冰放冷換熱器122用于融冰供冷，將儲存在冰及水中冷量吸收出來，然后供應(yīng)給空調(diào)箱140。融冰放冷換熱器122 — 般采用銅管制作，并在其內(nèi)部充注防凍液，例如乙二醇溶液。控制裝置130控制整個蓄冷系統(tǒng)的自動運行和保護，控制裝置130分別與冰溫傳感器121、高壓保護開關(guān)112、低壓保護開關(guān)113以及氣動馬達115相聯(lián)接，用于根據(jù)所接收的冰溫傳感器121的信號、高壓保護開關(guān)112的信號或低壓保護開關(guān)113信號，控制氣動馬達115，以使壓縮冷凝機組110向制冰蓄冰箱120提供制冷劑，完成制冰過程。控制裝置根據(jù)所接收的高壓開關(guān)、低壓開關(guān)和/或冰溫傳感器的信號，自動控制整個蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的運行。特別地冰溫傳感器121用于控制進氣管路上的電磁閥116的通斷，當(dāng)冰溫低于某一設(shè)定值(例如-5°C )時，電磁閥116關(guān)閉，系統(tǒng)停止制冷運行；當(dāng)冰溫高于某一設(shè)定值(例如-l°C )時，電磁閥116打開，系統(tǒng)重新開始制冰蓄冷運行。優(yōu)選地，將控制裝置包含在救生艙的整艙控制裝置之中，以減少煤安認證工作量，并降低成本。該蓄冷系統(tǒng)還可包括空調(diào)箱140，空調(diào)箱140包括一氧化碳過濾器和二氧化碳過濾器141、放冷熱交換器142、循環(huán)水泵143、空氣循環(huán)風(fēng)機144以及水泵3，必要時，空調(diào)箱內(nèi)還可安裝再其它用于空氣消毒過濾的裝置。救生艙內(nèi)空氣依次經(jīng)過一氧化碳過濾器和二氧化碳過濾器141、放冷熱交換器142、循環(huán)風(fēng)機144，然后再送回艙內(nèi)，在這個過程中使空氣得到消毒凈化、冷卻處理。其中，一氧化碳過濾器和二氧化碳過濾器141用于對空氣進行消毒處理，放冷熱交換器142主要為銅管，也可在銅管的外部安裝強化換熱的翅片。在放冷換熱器142內(nèi)部充裝防凍液，例如乙二醇溶液，水泵3與放冷換熱器142 連接，水泵3與放冷換熱器142連接后的進出口分別與制冷蓄冰箱的進出口水管路相連接， 從而形成一個密閉的水循環(huán)系統(tǒng)。救生艙的循環(huán)水泵143為手搖水泵，從而可以不使用救生艙有限的供電量，當(dāng)需要供冷時，由艙內(nèi)人員人工驅(qū)動水泵循環(huán)供冷。救生艙的循環(huán)水泵143還可為電動水泵，當(dāng)救生艙內(nèi)的電力供應(yīng)足夠時，可以采用電力驅(qū)動的水泵。優(yōu)選方式為采用2個水泵并聯(lián)，其中一個為電力驅(qū)動的水泵，另一個為人力驅(qū)動的水泵。救生艙中的人員可以根據(jù)需要，采用不同的水泵，以完成制冰過程。該蓄冷系統(tǒng)的各組成部分可根據(jù)救生艙的總體布局情況，可以安裝于不同的位置，由救生艙總體結(jié)構(gòu)設(shè)計而定。可將該系統(tǒng)的分為壓縮冷凝機組、制冰蓄冰箱、空調(diào)箱以及控制系統(tǒng)的幾個部份設(shè)計，為救生艙整體結(jié)構(gòu)設(shè)計提供方便，同時方便了該產(chǎn)品的設(shè)計、 制造、運輸與現(xiàn)場的安裝連接，充分綜合考慮到了產(chǎn)品制造、救生艙的整體設(shè)計與煤礦下面的安裝情況。通過使用氣動馬達驅(qū)動壓縮機，從而使礦用救生艙可以不使用礦井內(nèi)部的電力， 也不需要為礦井內(nèi)不同的供電系統(tǒng)提供不同的產(chǎn)品規(guī)格，并且該蓄冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，體積小、重量輕、實施簡便、制造成本低。以上所述的實施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實施方式
的一種，并不用以限制本實用新型。在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于救生艙的蓄冷系統(tǒng)，包括壓縮冷凝機組、制冰蓄冰箱、放冷裝置、控制裝置， 所述壓縮冷凝機組包括壓縮機、與壓縮機聯(lián)接的冷凝器以及用于冷卻所述冷凝器的冷凝風(fēng)機，所述制冰蓄冰箱包括冰溫傳感器，其特征在于，所述壓縮為開啟式壓縮機；所述壓縮冷凝機組還包括氣動馬達，所述氣動馬達與所述壓縮冷凝機組的壓縮機相聯(lián)接，通過壓縮空氣驅(qū)動氣動風(fēng)機，進而驅(qū)動所述壓縮機；所述壓縮冷凝機組還包括壓縮空氣管路，在壓縮空氣的進氣管路上安裝有用于控制壓縮空氣通斷的電磁閥；所述控制裝置分別與所述電磁閥和所述冰溫傳感器相聯(lián)接，用于根據(jù)所接收的冰溫傳感器的信號，控制所述電磁閥和氣動馬達，驅(qū)動所述壓縮機運行，在所述制冰蓄冰箱內(nèi)部制冰；所述制冰蓄冰箱通過輸出管路，分別與所述壓縮機和冷凝器相聯(lián)接，用于使用所述壓縮冷凝機組輸出的制冷劑進行制冷并儲存制冷產(chǎn)生的冷量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄冷系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮機的進氣口管路上具有低壓保護開關(guān)，所述壓縮機的排氣口管路上具有高壓保護開關(guān)，所述兩個開關(guān)為防爆開關(guān)，或者是普通高壓開關(guān)和低壓開關(guān)，安裝于所述防爆電控箱之內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄冷系統(tǒng)，其特征在于，所述低壓保護開關(guān)和高壓保護開關(guān)為防爆型開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄冷系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁閥為防爆型電磁閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄冷系統(tǒng)，其特征在于，所述氣動馬達通過連軸器與所述壓縮機相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄冷系統(tǒng)，其特征在于，所述氣動馬達通過皮帶輪和皮帶與所述壓縮機相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蓄冷系統(tǒng)，其特征在于，所述氣動馬達通過皮帶輪和皮帶與所述冷凝風(fēng)機相連接，以拖動所述冷凝風(fēng)機。
專利摘要本實用新型提供了一種用于救生艙的蓄冷系統(tǒng)，包括壓縮冷凝機組、制冰蓄冰箱、控制裝置，壓縮冷凝機組包括氣動馬達、壓縮機、冷凝器以及冷凝風(fēng)機，制冰蓄冰箱包括冰溫傳感器，氣動馬達與壓縮冷凝機組的壓縮機相聯(lián)接，以驅(qū)動壓縮機；控制裝置分別與氣動馬達和冰溫傳感器相聯(lián)接，用于根據(jù)冰溫傳感器的信號，控制氣動馬達，以運行制冰蓄冰箱；制冰蓄冰箱通過輸出管路分別與壓縮機和冷凝器相聯(lián)接，使用壓縮冷凝機組輸出的制冷劑進行制冷并儲存冷量。通過使用氣動馬達驅(qū)動壓縮機，從而使礦用救生艙可以不使用礦井內(nèi)部的電力，也不需要為礦井內(nèi)不同的供電系統(tǒng)提供不同的產(chǎn)品規(guī)格，并且該制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，體積小、重量輕、實施簡便、制造成本低。
文檔編號E21F3/00GK202152688SQ201120233170
公開日2012年2月29日 申請日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者劉安全 申請人:阿爾西制冷工程技術(shù)(北京)有限公司