CN102953753B - 一种矿井救生舱用的散热控温装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种矿井救生舱用散热控温装置，主要包括储液罐、蒸发器、冷凝器、气液分离器、及装置内充装的制冷工质。储液罐下端与救生舱内蒸发器一端相连，蒸发器另一端与气液分离器下端相连，气液分离器的上端与救生舱外的冷凝器一端相连，冷凝器的另一端与救生舱内的储液罐上端相连，形成一个散热控温回路，此回路装置内充有制冷工质。本散热控温装置安装在救生舱的顶部，在将舱内热量排除到舱外的同时，可控制舱内湿度在人体舒适的范围。舱内温度高于舱外时，装置自动启动，舱内空气可形成自然循环，无需任何额外动力，这在矿难中电力供应中断时是极其有意义的，大大降低了救生舱内人员的劳动强度。

Description

一种矿井救生舱用的散热控温装置
技术领域：
本发明属于矿井安全救生领域，本散热控温装置用于矿井内救生舱内的温度控制，调节救生舱内的温度和湿度在人体感到舒适的范围之内，使得救生舱在保证矿工的生命安全同时，能够在舱内生活舒适。
背景技术：
我国在矿井开采过程中频繁出现灾难事故，致使矿工的伤亡数量很高。矿难发生瞬间带来的人员伤亡是有限的，由于事故所带来的中毒、窒息、溺水等次生灾害成为矿难的头号杀手，绝大多数人员伤亡都是由于遇险矿工不能及时找到安全的避难场所造成的。因此应将遇险矿工的被动待援转化为主动自救和外部救援相结合，在矿山井下作业面放置具备抗压、防毒、隔热、防水并能提供必要生存条件的矿用应急救生舱成为必然。
矿难发生特别是瓦斯爆炸时，救生舱外是瞬时高温的，因此为了保证舱内人员安全，救生舱必须具备绝热保温措施。救生舱的绝热保温措施同时也带来另外一个问题，就是舱内温度由于人员的散热会不断升高，即使舱外温度降下来了，也难以向舱外自然散热。因此降低舱内温度就成为矿用救生舱一项重要指标。而且在极端矿难情况下，救生舱与外界隔绝，没有电力供应，因此如何在无电的情况下进行高效制冷是研制救生舱的一项关键技术。
目前已有的救生舱多是采用蓄冷降温的方案，此方案需要经常进行蓄冷作业，以保证在矿难发生时有冷可用，同时还会带来需要人力进行空气流动、空气湿度大等问题，并非最佳方案。
发明内容：
本发明在于提供一种矿井救生舱用散热控温装置，主要包括储液罐、蒸发器、冷凝器、气液分离器、及装置内充装的制冷工质，如图所示。本发明的技术方案为：储液罐下端与救生舱内蒸发器一端相连，蒸发器另一端与气液分离器下端相连，气液分离器的上端与救生舱外的冷凝器一端相连，冷凝器的另一端与救生舱内的储液罐上端相连，形成一个散热控温回路，此回路装置内充有制冷工质。此散热控温回路装置安装在救生舱的顶部。
本散热控温装置在将舱内热量排除到舱外的同时，可控制舱内湿度在人体舒适的范围。舱内温度高于舱外时，装置自动启动，舱内的空气可形成自然循环，无需任何额外动力，这在矿井中电力供应中断时是极其有意义的，可免除人力进行空气流动的操作，大大降低了舱内人员的劳动强度。
附图说明：
附图：矿井救生舱用散热控温装置示意图
图中：1.储液罐2.蒸发器3.气液分离器4.冷凝器5.带绝热保温的救生舱
具体实施方式：
如附图所示，本发明主要包括储液罐1、蒸发器2、气液分离器3、冷凝器4、制冷工质6等。储液罐1下端与救生舱5内蒸发器2一端相连，蒸发器2另一端与气液分离器3下端相连，气液分离器3的上端与救生舱5外的冷凝器4一端相连，冷凝器4的另一端与救生舱5内的储液罐1上端相连，形成一个散热控温回路，此回路装置内充有制冷工质6。此回路装置安装在救生舱5的顶部。
本发明的下作原理如下：
储液罐1内的制冷工质6液体流动到救生舱5内的蒸发器2内，吸收救生舱5内的热量而蒸发，蒸发的制冷工质6气体进入气液分离器3内分离出气体流动过程中携带的液体，之后气体流动到救生舱5外的冷凝器4将热量散到舱外，因温度下降而冷凝，凝结的液体流回储液罐，形成一个制冷循环。制冷工质6在回路装置内循环流动，可不断地将救生舱内的热量排除到救生舱外。
蒸发器2安装在救生舱5顶部，可使降温的空气自然下沉，在舱内形成自然对流循环，无需外形进行空气循环。
当救生舱5内因人员呼吸和出汗使得湿度增大时，水蒸气可在蒸发器2表面凝结，可控制舱内湿度在人体舒适的范围之内。

Claims (6)

1.一种矿井救生舱用散热控温装置，其特征在于：储液罐(1)下端与救生舱(5)内蒸发器(2)一端相连，蒸发器(2)另一端与气液分离器(3)下端相连，气液分离器(3)的上端与救生舱(5)外的冷凝器(4)一端相连，冷凝器(4)的另一端与救生舱(5)内的储液罐(1)上端相连，形成一个散热控温回路，散热控温回路内充有制冷工质(6)，散热控温装置安装在救生舱(5)的顶部。
2.根据权利要求1所要求的一种矿井救生舱用散热控温装置，其特征在于：所述的蒸发器(2)安装救生舱(5)内部，结构形式为光管换热器、螺纹管换热器、翅片管换热器、板翅式换热器、板式换热器、列管式换热器。
3.根据权利要求1所要求的一种矿井救生舱用散热控温装置，其特征在于：所述的冷凝器(4)安装救生舱(5)外部，结构形式为光管换热器、螺纹管换热器、翅片管换热器、板翅式换热器、板式换热器、列管式换热器。
4.根据权利要求1所要求的一种矿井救生舱用散热控温装置，其特征在于：所述的储液罐(1)安装在救生舱(5)内部或者救生舱(5)外部。
5.根据权利要求1所要求的一种矿井救生舱用散热控温装置，其特征在于：所述的气液分离器(3)安装在救生舱(5)内部或者救生舱(5)外部。
6.根据权利要求1所要求的一种矿井救生舱用散热控温装置，其特征在于：所述的制冷工质(6)为标准沸点在0℃～40℃范围内的所有纯物质工质、混合物质工质，或者调整装置工作压力可在0℃～40℃范围内蒸发沸腾的所有纯物质工质、混合物质工质。
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