CN102140926A - 一种用于矿用可移动式救生舱的空气冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于矿用可移动式救生舱的空气冷却系统，包括相变工质、座椅、隔板、外冷却水管和安装在该外冷却水管上的冷却水阀门以及不锈钢软管，其中隔板和座椅上分别设置有进水接头和出水接头，并且隔板内和座椅内分别设置有两端与进水接头和出水接头连接的内冷却水管，所述相变工质分别灌装在所述座椅和隔板的内部，所述隔板设置在每两个座椅之间，并且多个座椅和隔板规则排列形成座椅组，所述不锈钢软管连接在隔板的出水接头和座椅的进水接头之间，所述连接矿井冷却水的外冷却水管从座椅组其中一侧隔板上的进水接头接入，并从座椅组另一侧隔板上的出水接头接出。此种结构达到了更安全、稳定并且方便运输、有效降低制造成本等效果。

Description

一种用于矿用可移动式救生舱的空气冷却系统
技术领域
本发明具体涉及一种用于矿用可移动式救生舱的空气冷却系统。
背景技术
目前，我国煤矿井下救生舱刚刚处于起步阶段，在用的救生舱空气制冷系统主要是采用制冷压缩机的防爆空调系统，该制冷系统配用防爆空调主机、防爆风机和防爆电控箱，这种制冷系统虽然制冷效果能满足矿工需求的环境温度，但需要有足够的外部电力或内部容量较大的蓄能电源，井下一旦突发事故，外部电力将可能被切断，此时要保证舱体内部35℃以下的环境温度超过120小时，只有配置容量很大的蓄电池，这样将会占用很大舱体空间，给避难舱结构设计和运输安装使用带来不便。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种安全、稳定、控温方便并能优化避难舱结构的用于矿用可移动式救生舱的空气冷却系统。
为实现上述目的，本发明采用一种用于矿用可移动式救生舱的空气冷却系统，所述空气冷却系统包括不锈钢软管、外冷却水管、安装在该外冷却水管上的冷却水阀门、灌装有相变工质的座椅和隔板，其中隔板和座椅上分别设置有进水接头和出水接头，并且隔板内和座椅内分别设置有两端与进水接头和出水接头连接的内冷却水管，所述隔板设置在每两个座椅之间，并且多个座椅和隔板规则排列形成座椅组，所述不锈钢软管连接在隔板的出水接头和座椅的进水接头之间，所述连接矿井冷却水的外冷却水管从座椅组其中一侧隔板上的进水接头接入，并从座椅组另一侧隔板上的出水接头接出。
优选的，所述隔板和座椅上具有贯穿隔板和座椅的通孔，并且所述座椅、隔板、外冷却水管和内冷却水管均采用不锈钢材料；所述相变工质优选为有机相变工质，该有机相变工质的相变温度优选在23℃-28℃之间。
通过对现有技术的上述改进，当井下处于正常工作状态时，打开冷却水阀门，冷却水通过不锈钢循环管路进入灌装有机相变工质的不锈钢座椅和隔板内进行循环，此时，管道中的冷却水与不锈钢座椅和隔板中的相变工质进行热量交换，使相变工质温度降低并在相变温度时凝固，此时相变工质已经具备了足够的蓄冷能量。当井下突发事故时，井下工人迅速进入救生舱进行避险，因外界突发爆炸以及舱内人员的体温散发，舱内温度出现了上升，因为具备了足够的蓄冷能量相变工质的温度交换，使舱内温度迅速下降，达到标准规定和人体适宜的温度，因为对相变工质蓄冷能量进行了充分配置，能保证救生舱内环境温度维持在35℃以下，并保持96小时以上，基本满足矿工生存要求；由于上述技术方案采用有机相变工质作为蓄冷剂，具有低耗、无毒、无污染、可靠性高等优势，并且有机相变工质的相变温度在23-28摄氏度，机组日常维护不需要压缩机制冷，完全可以利用矿井中的冷却水，节约能源。
作为本发明的进一步改进，所述外冷却水管上配接有冷水机组；当空气冷却系统用于高温矿井时，由于空气冷却系统的外冷却水管上配接冷水机组，可使井下的高温水源通过冷水机组冷却后，再进入内冷却水管与相变工质进行热量交换。
进一步优选的，所述外冷却水管还配接有自备水箱；当空气冷却系统用于无冷却水源的矿井时，由于配备自备水箱，并与空气冷却系统的冷却水管进行连接，实现自备水源对相变工质进行循环冷却和热量交换。
优选的，所述外冷却水管上设置有水温传感器和水压表，其中水压表设置在冷却水阀门之后；所述座椅上设置有工质温度传感器；由于水温传感器、水压表和工质温度传感器的设置，对冷却水流量、冷却水温度、相变工质温度、舱内温度等进行检测，使避难矿工可以更直观的了解舱内温度。
作为本发明的再进一步改进，所述隔板内的内冷却水管呈纵向波形分布；所述座椅具有蹲位部和与靠背部，其中设置在座椅内的内冷却水管在所述蹲位部和靠背部内部分别呈横向波形分布和纵向波形分布；其中所述波形优选为正弦曲线的样式分布，当然，也可以是不间断首尾连接的“U”型曲线分布等各种各样的曲线分布，主要以实现较佳的热转换为目的。
附图说明
图1是本发明实施例中救生舱体的主视图。
图2是本发明实施例中空气冷却系统的连接原理示意图。
图3是图2的左视图。
图4是图2中座椅组的俯视图。
图5是本发明实施例中座椅的主视图。
图6是图5的左视图。
图7是图5的俯视图。
具体实施方式
如图2-7所示，本发明的具体实施例是一种用于矿用可移动式救生舱的空气冷却系统，结合图1可知，本发明实施例中的救生舱舱体包括依次排列的过渡舱1、主舱2和辅助舱3，结合图2明显可知，所述空气冷却系统包括灌装有相变工质20的不锈钢座椅21和不锈钢隔板22，不锈钢外冷却水管23、安装在该不锈钢外冷却水管23上的冷却水阀门24以及不锈钢软管25，其中不锈钢隔板22和不锈钢座椅21上分别设置有进水接头4和出水接头5，并且不锈钢隔板22内和不锈钢座椅21内分别设置有两端与进水接头4和出水接头5连接的不锈钢内冷却水管26，在本实施例中，所述的相变工质20采用相变温度在23-28℃的有机相变工质，所述不锈钢隔板22设置在每两个不锈钢座椅21之间，并且多个不锈钢座椅21和不锈钢隔板22规则排列形成座椅组6，从图1、图2结合图4明显可知，本实施例中的座椅组6由三个不锈钢座椅21和四个不锈钢隔板22组成，并且所述座椅组6设置在主舱2内，所述不锈钢软管25连接在不锈钢隔板22的出水接头5和不锈钢座椅21的进水接头6之间，所述连接矿井冷却水的不锈钢外冷却水管23从座椅组6其中一侧不锈钢隔板22上的进水接头4接入，并从座椅组6另一侧不锈钢隔板22上的出水接头5接出。
结合图2明显可知，所述不锈钢外冷却水管23上配接有冷水机组7，当空气冷却系统用于高温矿井时，由于空气冷却系统的不锈钢外冷却水管23上配接冷水机组7，可使井下的高温水源通过冷水机组7冷却后，再进入内冷却水管与相变工质进行热量交换；所述不锈钢外冷却水管23还配接有自备水箱8，当空气冷却系统用于无冷却水源的矿井时，由于配备自备水箱8，并与空气冷却系统的冷却水管进行连接，实现自备水源对相变工质进行循环冷却和热量交换；结合图1和图2可知，所述不锈钢外冷却水管23上设置有水温传感器230和水压表231，其中水压表231设置在冷却水阀门24之后；所述不锈钢座椅21上设置有工质温度传感器210；由于水温传感器230、水压表231和工质温度传感器210的设置，对冷却水流量、冷却水温度、相变工质温度等进行检测，使避难矿工可以更直观的了解舱内各种温度指标。
结合图2、图3以及图5、图6、图7还明显可知，在本实施例中，所述不锈钢隔板22内的不锈钢内冷却水管26呈纵向波形分布；所述不锈钢座椅21具有蹲位部212和靠背部213，其中设置在不锈钢座椅21内的不锈钢内冷却水管26在所述蹲位部212和靠背部213内部分别呈横向波形分布和纵向波形分布；其中所述波形优选为正弦曲线的样式分布，当然，也可以是不间断首尾连接的“U”型曲线分布等各种各样的曲线分布，主要以实现较佳的热转换为目的，从图5、图6还可知，在不锈钢座椅21上贯穿设置有有多个通孔214，其目的为实现较佳的散热效果。
显然，本发明不仅仅局限于上述实施例的保护方案，只要是诸如采用无机相变工质等材料替代有机相变工质或者改变内冷却水管在座椅和隔板内的分布方式，亦或者仅仅改变本实施例中涉及的不锈钢材料等这些基于本实施例的精神所引申处的显而易见的改进，都落入本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种用于矿用可移动式救生舱的空气冷却系统，其特征在于：所述空气冷却系统包括不锈钢软管、外冷却水管、安装在该外冷却水管上的冷却水阀门、灌装有相变工质的座椅和隔板，其中隔板和座椅上分别设置有进水接头和出水接头，并且隔板内和座椅内分别设置有两端与进水接头和出水接头连接的内冷却水管，所述隔板设置在每两个座椅之间，并且多个座椅和隔板规则排列形成座椅组，所述不锈钢软管连接在隔板的出水接头和座椅的进水接头之间，所述连接矿井冷却水的外冷却水管从座椅组其中一侧隔板上的进水接头接入，并从座椅组另一侧隔板上的出水接头接出。
2.根据权利要求1所述的用于矿用可移动式救生舱的空气冷却系统，其特征在于：所述外冷却水管上配接有冷水机组。
3.根据权利要求1或2所述的用于矿用可移动式救生舱的空气冷却系统，其特征在于：所述外冷却水管还配接有自备水箱。
4.根据权利要求1或2所述的用于矿用可移动式救生舱的空气冷却系统，其特征在于：所述隔板和座椅上具有贯穿隔板和座椅的通孔，并且所述座椅、隔板、外冷却水管和内冷却水管均采用不锈钢材料。
5.根据权利要求3所述的用于矿用可移动式救生舱的空气冷却系统，其特征在于：所述隔板和座椅上具有贯穿隔板和座椅的通孔，并且所述座椅、隔板、外冷却水管和内冷却水管均采用不锈钢材料。
6.根据权利要求1或2所述的用于矿用可移动式救生舱的空气冷却系统，其特征在于：所述相变工质优选为有机相变工质。
7.根据权利要求6所述的用于矿用可移动式救生舱的空气冷却系统，其特征在于：所述有机相变工质的相变温度优选在23℃-28℃之间。
8.根据权利要求1或2所述的用于矿用可移动式救生舱的空气冷却系统，其特征在于：所述外冷却水管上设置有水温传感器和水压表，其中水压表设置在冷却水阀门之后；所述座椅上设置有工质温度传感器。
9.根据权利要求3所述的用于矿用可移动式救生舱的空气冷却系统，其特征在于：所述外冷却水管上设置有水温传感器和水压表，其中水压表设置在冷却水阀门之后；所述座椅上设置有工质温度传感器。
10.根据权利要求1或2所述的用于矿用可移动式救生舱的空气冷却系统，其特征在于：所述隔板内的内冷却水管呈纵向波形分布；所述座椅具有蹲位部和与靠背部，其中设置在座椅内的内冷却水管在所述蹲位部和靠背部内部分别呈横向波形分布和纵向波形分布；其中所述波形优选为正弦曲线的样式分布。
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