專利名稱：無電二氧化碳制冷除濕空調(diào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
無電二氧化碳制冷除濕空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種無電二氧化碳制冷除濕空調(diào)，主要安裝于煤礦救生艙或避難硐室內(nèi)部。
背景技術(shù)：
[0002]控制救生艙或避難硐室內(nèi)部溫度和濕度是阻礙當(dāng)前救生艙和避難硐室進(jìn)展的難題之一。救生艙或避難硐室是煤礦避險(xiǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其加工或建造時(shí)都經(jīng)過隔熱處理， 而且是密閉的，所以當(dāng)井下發(fā)生礦難井下人員進(jìn)入救生艙或硐室后，電力供應(yīng)會(huì)切斷，人體的發(fā)熱和汗液會(huì)使其內(nèi)部的溫度和濕度升高，為了使其內(nèi)部的生存環(huán)境適于人生存，就必須將其內(nèi)部的溫度和濕度控制在適于人生存的范圍。目前共有4種在井下降溫除濕的方法電力空調(diào)、蓄冰降溫、通風(fēng)降溫、液態(tài)二氧化碳汽化。電力空調(diào)對(duì)電的依賴性較強(qiáng)，當(dāng)發(fā)生險(xiǎn)情后如果外部電力供應(yīng)切斷，那么就必須依靠?jī)?nèi)部蓄電池來供電，這樣就對(duì)蓄電池的容量要求較高，同時(shí)電力空調(diào)的壓縮機(jī)置于艙外，防爆要求較高，存在安全隱患，而且當(dāng)外界溫度大于50°C時(shí)空調(diào)就無法制冷；蓄冰降溫對(duì)并的用量較大，這樣就需要在救生艙或避難硐室內(nèi)要有足夠大的空間來存放冰，也對(duì)冰的保溫要求較高，冰的更換也較為頻繁；通風(fēng)降溫，主要是將救生艙或避難硐室內(nèi)的壓風(fēng)管路與井下的壓風(fēng)系統(tǒng)連接，為避險(xiǎn)設(shè)施內(nèi)的人員供氧和降溫，但是在發(fā)生險(xiǎn)情后無法保證壓風(fēng)系統(tǒng)的電力供應(yīng)正常、壓風(fēng)管路未受損、 壓風(fēng)空氣不含有毒有害氣體；液態(tài)二氧化碳汽化吸熱是目前使用方法較多的一種，目前使用較多的是從澳大利亞進(jìn)口的一種噴射制冷空調(diào)，售價(jià)較高。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型目的是克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種可在切斷電力供應(yīng)情況下降低救生艙或硐室內(nèi)部的溫度和濕度、從而使其內(nèi)部環(huán)境適于人生存的無電二氧化碳制冷除濕空調(diào)。[0004]本實(shí)用新型包括箱體、節(jié)流降壓器、控制閥和緊急控制閥、蒸發(fā)器、氣動(dòng)風(fēng)機(jī)、進(jìn)液管路和排氣管路、高壓壓力表和低壓壓力表、擴(kuò)口式轉(zhuǎn)接頭；控制閥和緊急控制閥為同型號(hào)高壓截止閥。箱體正面安裝有緊急控制閥、控制閥、高壓壓力表和低壓壓力表；箱體右側(cè)面設(shè)有出風(fēng)口，頂部設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 ；控制閥的兩個(gè)接口為卡套式接口，進(jìn)液端與進(jìn)液管路連接， 另一端與節(jié)流降壓器連接；節(jié)流降壓器的出口端與蒸發(fā)器的進(jìn)口焊接；蒸發(fā)器安裝在出風(fēng)口處，與箱體固定連接；蒸發(fā)器的出口處管路較長(zhǎng)，通過擴(kuò)口式轉(zhuǎn)接頭與氣動(dòng)風(fēng)機(jī)連接；氣動(dòng)風(fēng)機(jī)的排氣口通過擴(kuò)口式轉(zhuǎn)接頭與排氣管路連接；高壓壓力表安裝在進(jìn)液管路上，低壓壓力表裝在蒸發(fā)器出口處的管路上；節(jié)流降壓器包括進(jìn)液粗管、干燥器、細(xì)網(wǎng)、細(xì)長(zhǎng)管、出口、保溫材料和降壓器外殼。進(jìn)液管是較粗的紫銅管，與干燥器直通并焊接在一起；細(xì)長(zhǎng)管采用徑長(zhǎng)比小于0. 0075的銅管，與干燥器直通并焊接；進(jìn)液管、細(xì)長(zhǎng)管與干燥器連接處分別位于干燥器的兩端；干燥器是圓柱筒形容器，里面靠近細(xì)長(zhǎng)管位置裝有用于去除制冷劑中固體雜質(zhì)的細(xì)網(wǎng)，細(xì)網(wǎng)前端裝有用于吸水的干燥劑；降壓器外殼是紫銅管，包覆在干燥器、細(xì)長(zhǎng)管和進(jìn)液粗管外，并與進(jìn)液粗管和細(xì)長(zhǎng)管外表面焊接；降壓器外殼為密封結(jié)構(gòu)，降壓器外殼內(nèi)部間隙填充保溫材料，保溫材料采用含鋯陶瓷纖維。[0005]箱體需經(jīng)耐腐蝕處理。在氣動(dòng)風(fēng)機(jī)與箱體之間的間隙處填充減震材料，在氣動(dòng)風(fēng)機(jī)所在位置周圍的箱體內(nèi)表面粘貼吸音板。進(jìn)液管路、高壓截止閥閥體、高壓壓力表表座外均包有保溫層，保溫層材質(zhì)為泡沫塑料。進(jìn)液管路分成多條支路，其中一條支路只安裝緊急控制閥，并在此支路不安裝節(jié)流降壓器，作為應(yīng)急用；其余支路都安裝有控制閥和節(jié)流降壓器，使裝置的制冷量得到控制。[0006]成型的節(jié)流降壓器粗口端為進(jìn)口，細(xì)口端為出口。節(jié)流降壓器的使用替代了在常規(guī)制冷器中常用的熱力膨脹閥和噴射器等制冷元件。根據(jù)能量守恒定律，制冷劑二氧化碳的總能量即動(dòng)能、內(nèi)能的和是恒定不變的，在節(jié)流降壓器中流動(dòng)時(shí)，由于管路的阻力會(huì)消耗大量的動(dòng)能，同時(shí)根據(jù)流體的制冷守恒定律，在節(jié)流降壓器進(jìn)出口的質(zhì)量流量是相同的，由于進(jìn)口粗而出口細(xì)，所以出口的流速要大于進(jìn)口處的流速，也就是說制冷劑經(jīng)過節(jié)流降壓器后其大部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，也就使制冷劑的內(nèi)能降低，降低制冷劑自身的溫度，從而達(dá)到使液態(tài)二氧化碳在節(jié)流降壓器中降低壓力形成低溫氣液混合物的目的。[0007]作為制冷除濕設(shè)備，優(yōu)先采用ODP為0、GffP為1的二氧化碳做制冷劑，除此之外， 二氧化碳還具有不可燃燒、不助燃的特性，因此更適于在井下使用，它可在大氣中直接提取，排放后亦不污染大氣。制冷劑二氧化碳以液態(tài)高壓形式進(jìn)入設(shè)備，通過控制閥控制其進(jìn)入設(shè)備的流量，在節(jié)流降壓器中根據(jù)流體在管路中的沿程壓力損失原理壓力降至臨界壓力值以下，部分液體在此汽化，制冷劑大部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，也就使制冷劑的內(nèi)能降低， 降低制冷劑自身的溫度，從而使液態(tài)二氧化碳在節(jié)流降壓器中降低壓力形成低溫氣液混合物，流向蒸發(fā)器。低溫飽和氣液混合物以高速流向蒸發(fā)器中，在蒸發(fā)器中未汽化的液態(tài)二氧化碳在此完全汽化，吸收大量的熱，熱量從蒸發(fā)器所在的空間通過蒸發(fā)器的翅片傳至氣體， 使周圍空氣溫度降低。由于汽化吸熱蒸發(fā)器的翅片溫度極低，空氣中的水分在此遇冷凝結(jié)成水珠降低空氣的濕度，水珠沿翅片流至箱體的接水槽中；汽化后的低溫氣體繼續(xù)在蒸發(fā)器的管路中流動(dòng)，同時(shí)不斷吸收熱量，不斷使空氣中的水分凝結(jié)，直至氣體溫度與環(huán)境溫度相同；氣體在溫度升高后，自蒸發(fā)器流出進(jìn)入氣動(dòng)風(fēng)機(jī)，這時(shí)氣體的壓力大于大氣壓力，通過氣體源源不斷的流動(dòng)和壓力即可驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使裝置中的空氣流通，及時(shí)將溫濕度都以降低的氣體流出裝置，將溫濕度較高的氣體補(bǔ)充至蒸發(fā)器，以提高蒸發(fā)器的熱交換效率， 同時(shí)流出裝置的空氣推動(dòng)外部空間的氣體流通。液態(tài)二氧化碳用盡后，瓶中還有部分氣態(tài)的二氧化碳，這些氣體在經(jīng)過節(jié)流降壓器時(shí)，壓力發(fā)生突變，使氣體溫度也降低，低溫氣體進(jìn)入蒸發(fā)器后通過蒸發(fā)器與周圍環(huán)境進(jìn)行熱交換，使設(shè)備繼續(xù)工作；氣態(tài)二氧化碳僅在液態(tài)二氧化碳消耗盡后的緊急狀態(tài)下使用，但氣態(tài)二氧化碳的用量很大，會(huì)加速氣體的消耗。[0008]本實(shí)用新型以節(jié)流降壓器為制冷元件，在降壓器外殼與進(jìn)液粗管和細(xì)長(zhǎng)管之間填充保溫材料。制冷除濕效果好，成本低。在切斷電力供應(yīng)情況下，可降低救生艙或硐室內(nèi)部的溫度和濕度，從而使其內(nèi)部環(huán)境適于人生存。


[0009]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；[0010]圖2為本實(shí)用新型的外形圖；4[0011]圖3為本實(shí)用新型安裝在救生艙內(nèi)位置及運(yùn)行空氣流通狀態(tài)圖；[0012]圖4為本實(shí)用新型節(jié)流降壓器結(jié)構(gòu)示意圖。[0013]圖中，1、箱體，2、節(jié)流降壓器，3、控制閥，4、控制閥，5、氣動(dòng)風(fēng)機(jī)，6、進(jìn)液管路，7、進(jìn)風(fēng)口，8、出風(fēng)口，9、高壓壓力表，10、低壓壓力表，11、緊急控制閥，12、橫梁拉筋，13、有害氣體吸收藥劑，14、冷風(fēng)，15、生存艙，16、進(jìn)液粗管，17、排氣管，18、積水槽，19、積水箱，20、排水軟管，21、進(jìn)液口，22、干燥器，23、細(xì)網(wǎng)，24、細(xì)長(zhǎng)管，25、出口，26、保溫材料。
具體實(shí)施方式
[0014]箱體1是由鈑金加工成的板件拼裝而成，板件加工完成后經(jīng)耐腐蝕處理，主要部件安裝在箱體1內(nèi)，同時(shí)要在箱體1內(nèi)部形成所需的風(fēng)道。節(jié)流降壓器2、控制閥3安裝在箱體1的內(nèi)側(cè)面，蒸發(fā)器安裝在出風(fēng)口 8，在蒸發(fā)器后面安裝氣動(dòng)風(fēng)機(jī)5，在氣動(dòng)風(fēng)機(jī)5側(cè)面安裝顯示二氧化碳進(jìn)出的高壓壓力表9和低壓壓力表10。[0015]液態(tài)二氧化碳從進(jìn)液粗管16進(jìn)入干燥器22后濾除其中的水分，通過細(xì)網(wǎng)23去除其中的固體雜質(zhì)，然后進(jìn)入細(xì)長(zhǎng)管對(duì)。液態(tài)二氧化碳在經(jīng)過細(xì)長(zhǎng)管時(shí)壓力降低，流速增加， 由于保溫材料隔熱會(huì)使液態(tài)二氧化碳的溫度降低，在出口處形成低溫氣液混合物。[0016]使用中，本實(shí)用新型裝置安裝于救生艙內(nèi)部靠近存放液態(tài)二氧化碳?xì)馄康囊欢耍?液態(tài)二氧化碳足量。在裝置頂部，放置有吸收艙內(nèi)有害氣體的藥劑。出風(fēng)口 8與救生艙的走向一致。通過進(jìn)液粗管16將液態(tài)二氧化碳?xì)馄颗c裝置相連，進(jìn)液粗管16外包有絕熱層。 裝置排除的氣體通過排氣管路排除艙外，排氣管路與外界連接處裝有單向閥。運(yùn)行時(shí)，液態(tài)二氧化碳從進(jìn)液管路6進(jìn)入后，經(jīng)節(jié)流降壓器2形成氣液混合物，在蒸發(fā)器中完全汽化吸熱并升溫，蒸發(fā)器與氣動(dòng)風(fēng)機(jī)5相連，升溫后的二氧化碳為氣動(dòng)風(fēng)機(jī)5提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)其運(yùn)行將冷卻后的空氣吹出降溫除濕空調(diào)。在救生艙內(nèi)，冷空氣自出風(fēng)口 8吹出，溫度較高的空氣自裝置頂部進(jìn)風(fēng)口 7吸入，在艙內(nèi)形成空氣流的循環(huán)制冷，并在裝置內(nèi)除去空氣中的水分， 達(dá)到降溫除濕的目的。
權(quán)利要求1.一種無電二氧化碳制冷除濕空調(diào)，其特征是包括箱體、節(jié)流降壓器、控制閥和緊急控制閥、蒸發(fā)器、氣動(dòng)風(fēng)機(jī)、進(jìn)液管路和排氣管路、高壓壓力表和低壓壓力表、擴(kuò)口式轉(zhuǎn)接頭； 箱體正面安裝有緊急控制閥、控制閥、高壓壓力表和低壓壓力表；箱體右側(cè)面設(shè)有出風(fēng)口， 頂部設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 ；控制閥的兩個(gè)接口均為卡套式接口，控制閥進(jìn)液端與進(jìn)液管路連接，另一端與節(jié)流降壓器連接；節(jié)流降壓器的出口端與蒸發(fā)器的進(jìn)口連接；蒸發(fā)器安裝在出風(fēng)口處，與箱體固定連接；蒸發(fā)器的出口處管路較長(zhǎng)，通過擴(kuò)口式轉(zhuǎn)接頭與氣動(dòng)風(fēng)機(jī)連接；氣動(dòng)風(fēng)機(jī)的排氣口通過擴(kuò)口式轉(zhuǎn)接頭與排氣管路連接；高壓壓力表安裝在進(jìn)液管路上，低壓壓力表裝在蒸發(fā)器出口處的管路上；節(jié)流降壓器包括進(jìn)液粗管、干燥器、細(xì)網(wǎng)、細(xì)長(zhǎng)管、出口、 保溫材料和降壓器外殼，進(jìn)液管是較粗的紫銅管，與干燥器直通并焊接在一起；細(xì)長(zhǎng)管與干燥器直通并焊接；進(jìn)液管、細(xì)長(zhǎng)管與干燥器連接處分別位于干燥器的兩端；干燥器是圓柱筒形容器，里面靠近細(xì)長(zhǎng)管位置裝有用于去除制冷劑中固體雜質(zhì)的細(xì)網(wǎng)，細(xì)網(wǎng)前端裝有用于吸水的干燥劑；降壓器外殼是紫銅管，包覆在干燥器、細(xì)長(zhǎng)管和進(jìn)液粗管外，并與進(jìn)液粗管和細(xì)長(zhǎng)管外表面焊接連接；降壓器外殼為密封結(jié)構(gòu)，降壓器外殼內(nèi)部間隙填充保溫材料。
2.如權(quán)利要求1所述的無電二氧化碳制冷除濕空調(diào)，其特征是在氣動(dòng)風(fēng)機(jī)與箱體之間的間隙處填充減震材料，在氣動(dòng)風(fēng)機(jī)所在位置周圍的箱體內(nèi)表面粘貼吸音板。
3.如權(quán)利要求1所述的無電二氧化碳制冷除濕空調(diào)，其特征是進(jìn)液管路、高壓截止閥閥體、高壓壓力表表座外均包有保溫層，保溫層材質(zhì)為泡沫塑料。
4.如權(quán)利要求1所述的無電二氧化碳制冷除濕空調(diào)，其特征是進(jìn)液管路分成多條支路，其中一條支路只安裝緊急控制閥，其余支路都安裝有控制閥和節(jié)流降壓器。
5.如權(quán)利要求1所述的無電二氧化碳制冷除濕空調(diào)，其特征是控制閥和緊急控制閥為同型號(hào)高壓截止閥。
6.如權(quán)利要求1所述的無電二氧化碳制冷除濕空調(diào)，其特征是節(jié)流降壓器中細(xì)長(zhǎng)管采用徑長(zhǎng)比小于0. 0075的銅管。
專利摘要一種無電二氧化碳制冷除濕空調(diào)，目的是在切斷電力情況下降低救生艙或硐室內(nèi)部溫度和濕度；本實(shí)用新型包括箱體、節(jié)流降壓器、控制閥和緊急控制閥、蒸發(fā)器、氣動(dòng)風(fēng)機(jī)、進(jìn)液管路和排氣管路、高壓壓力表和低壓壓力表、擴(kuò)口式轉(zhuǎn)接頭；箱體正面安裝有緊急控制閥、控制閥、高壓壓力表和低壓壓力表；箱體右側(cè)面設(shè)有出風(fēng)口，頂部設(shè)有進(jìn)風(fēng)口；節(jié)流降壓器包括進(jìn)液粗管、干燥器、細(xì)網(wǎng)、細(xì)長(zhǎng)管、出口、保溫材料和降壓器外殼；干燥器是圓柱筒形容器，里面靠近細(xì)長(zhǎng)管位置裝有用于去除制冷劑中固體雜質(zhì)的細(xì)網(wǎng),細(xì)網(wǎng)前端裝有用于吸水的干燥劑；降壓器外殼內(nèi)部間隙填充保溫材料，保溫材料采用含鋯陶瓷纖維。
文檔編號(hào)E21F11/00GK202250147SQ20112033888
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月10日
發(fā)明者史慧錦, 康晉 申請(qǐng)人:陽泉煤業(yè)集團(tuán)華越機(jī)械有限公司