CN110748371B - 一种矿井用密闭空间通风换气装置 - Google Patents

Abstract

一种矿井用密闭空间通风换气装置，包括进风管道、排风管道，进风管道、排风管道一端装入井下风道、且此端上分别安装有进风仓、排风仓；进风管道、排风管道另一端分别装入换气区域，且排风管道装入换气区域的一端上安装有排气风仓；进风管道、排风管道上分别安装有进风风扇、排风风扇，进风风扇、排风风扇分别用于对进风管道、排风管道内形成空气对流；进风仓、排风仓、排气风仓上端部分别通过格网隔断。换气区域还安装有水洗装置，进风管道上还安装有除尘装置，除尘装置上安装有差压机构，且除尘装置、进风管道、排风管道上还分别安装有滚刷机构，通过滚刷机构实现对格网、第一除尘网、第二除尘网的刷洗、疏通。

Description

一种矿井用密闭空间通风换气装置

技术领域

本发明涉及井下、隧道等通风设备，特别是涉及一种矿井用密闭空间通风换气装置。

背景技术

在井下通风的设计中，虽然有专用的风道进行通风，这种设计能够解决绝大部分巷道的通风问题。但是对于一些新开发的采区、紧急避难区等，由于设施布置不及时或对于避难的空间设计，这部分区域通风会严重滞后甚至没有通风。但是井下的有害气体比较多，如一氧化碳、甲烷、二氧化硫等，病菌更多，因此为了保证在此区域的空气流通，一般需要加装通风矿井用密闭空间通风换气装置。其原理主要是将风道与此区域通过换气扇或抽气、吸气装置连通，从而将此区域的空气抽送至风道，然后从风道吸入新鲜的空气。这样一方面可以及时排出有害气体、病菌，另一方面及时换气能够增加氧含量，保证工作人人员的呼吸健康。

但是此类矿井用密闭空间通风换气装置一般只是简单地将气流进行对换，而井下粉尘、灰尘等比较大，特别是风道，其风力能够吹起小石子，因此固体杂物堵塞换气的管道是常事。为了保证矿井用密闭空间通风换气装置的正常运行，一般需要定期对风道进行定期检修，而由于管道容易堵塞，检修频率不得不变得比较高，有时一周需要三次以上。这显然大大增加了人力投入，而且检修过程中需要停机，一旦停机，换气的区域必须停产，这对开采进度的影响非常大。因此发明人认为只要解决管道堵塞的问题，那么检修频率可以下降至每月3次左右，上述问题即可迎刃而解。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种矿井用密闭空间通风换气装置，其通过滚刷机构能够实现对格网、第一除尘网、第二除尘网进行刷洗、清通，从而防止管路或除尘装置被堵塞。

为实现上述目的，本发明提供了一种滚刷机构，包括两块第一侧板、两块第二侧板，两块第一侧板分别与进风仓、排风仓、排气风仓、除尘外壳其中至少一个装配固定；两块第二侧板两端分别与两块第一侧板装配固定；

第二侧板上设置有导向滑槽，导向滑槽内可滑动地安装有导向轴环，导向轴环内部可圆周转动地安装有滚刷轴，滚转轴与格网对应部分上安装有钢刷，钢刷与格网贴紧；

所述滚刷轴两端分别穿过轴环、驱动块后与齿轮装配固定，滚刷轴与驱动块可圆周转动装配，驱动块套装在往复丝杠外部，往复丝杠上设置有往复螺纹，且驱动块内侧设置有卡合凸轴，卡合凸轴装入往复螺纹内且与之卡合可滑动装配；

所述往复丝杠分别与两块第一侧板可圆周转动装配，且往复丝杠一端穿出其中一块第一侧板后与链轮装配固定，两根往复丝杠上的链轮之间通过链条连接并构成链传动机构；其中一根往复丝杠还与滚刷电机的输出轴连接。

优选地，所述齿轮与齿条啮合传动，齿条固定在两块第一侧板之间。

优选地，所述滚刷电机的接电端与继电器的常开触点导电连接、继电器的静触点与外部电源导电连接、控制端与PLC通讯连接，继电器安装在控制箱内。

本发明还公开了一种矿井用密闭空间通风换气装置，其应用有上述滚刷机构。

优选地，还包括进风管道、排风管道，所述进风管道、排风管道一端装入井下风道、且此端上分别安装有进风仓、排风仓；进风管道、排风管道另一端分别装入换气区域，且排风管道装入换气区域的一端上安装有排气风仓；

所述进风管道、排风管道上分别安装有进风风扇、排风风扇，所述进风风扇、排风风扇分别用于对进风管道、排风管道内形成空气对流；所述进风仓、排风仓、排气风仓上端部分别通过格网隔断，格网上设置有数个细小的、贯穿的通孔；所述进风仓、排风仓、排气风仓位于其格网外侧的部分上分别安装有滚刷机构。

优选地，所述换气区域内安装有控制箱，控制箱内安装有有害气体浓度传感器、PLC，所述有害气体浓度传感器用于探测换气区域的有害气体浓度；

有害气体浓度传感器的信号端与PLC的信号端通讯连接，PLC的信号端还与接触器的控制端通讯连接，所述接触器的静触点与外部电源导电连接、动触点分别与进风风扇、排风风扇的接电端导电连接；

所述进风管道装入换气区域的一端上安装有单向气阀，此单向气阀的打开方向为由进风仓向换气区域；所述排风管道靠近排风仓一端上安装有另一单向气阀，此单向气阀的打开方向为有换气区域向排风仓；

所述单向气阀包括限位环、外壳，限位环固定在外壳的内腔中，且限位环附近通过铰接销与阀板一端铰接，阀板有两块且两块阀板远离铰接销的一端相互卡合以封闭内腔，外壳与排风管道或进风管道内壁装配固定。

优选地，所述进风仓的开口向风道内气流方向的反方向设置，且进风仓内部截面由与格网装配一端向与进风管道连通一端逐渐变小，最小处截面不小于进风管道直径；排风仓的开口与风道内气流方向同向设置。

优选地，在进风管道上串联安装有除尘装置，除尘装置包括除尘外壳，除尘外壳内部为中空的储尘腔，除尘腔在气流方向上依次设置有第一除尘网、第二除尘网、滤芯，所述第一除尘网、第二除尘网上设置有数个贯穿的网孔，所述滤芯用于过滤气流中的大颗粒杂质；

所述紫外灯模块包括紫外灯安装板，紫外灯安装板在气流方向上的两侧分别固定有一块紫外灯孔板，所述紫外灯孔板上设置有数个细小的均风孔；

两块紫外灯孔板之间安装有多组紫外灯阻风板，每组紫外灯阻风板由两块紫外灯阻风板构成，且两块紫外灯阻风板之间呈夹角设置；每组紫外灯阻风板形成的夹角内均安装有紫外灯管，紫外灯管通电后发出紫外光；

滤芯在气流方向的两侧上分别安装有一块过滤孔板，两块过滤孔板将滤芯夹紧且与滤芯装配固定为一体；两块过滤孔板分别与第一固定环、第二固定环卡紧装配；两块过滤孔板、滤芯底部设置有滤芯安装槽，滤芯安装槽贯穿除尘外壳且通过滤芯堵板封闭，滤芯堵板通过螺钉固定在除尘外壳上；每组紫外灯阻风板的两块紫外灯阻风板之间的间距在气流方向上逐渐变小且在最小端处形成过风槽；

两块紫外灯孔板分别与第二固定环、第三固定环卡紧，所述紫外灯模块底部设置有可使其取出的紫外灯安装槽，紫外灯安装槽通过紫外灯堵板封闭，紫外灯堵板通过螺栓安装在除尘外壳上。

优选地，所述第一除尘网、第二除尘网之间具有清扫间隔，清扫间隔内安装有两块第一侧板、两块第二侧板，且清扫间隔底部设置有第一排渣管，第一排渣管用于排出清扫间隔之间的固体废渣；所述第二除尘网与滤芯之间有除尘间隔，除尘间隔底部设置有第二排渣管，所述第二排渣管用于排出除尘间隔之间的固体废渣；清扫间隔之间安装有另一滚刷机构。

优选地，还包括差压机构，所述差压机构包括第一引气管、第二引气管、差压外壳，差压外壳内部为中空的差压内腔，差压内腔内部可滑动、密封安装有差压活塞，且差压活塞两侧的差压内腔分别与第一引气管、第二引气管一端连通；第一引气管、第二引气管另一端分别与滤芯两侧的除尘腔连通；

所述差压外壳上还设置有检测排气槽，检测排气槽将检测支管一端面与差压内腔连通，且初始状态时差压活塞将检测排气槽封闭；所述差压活塞与差压内腔与第二引气管连通一端的端面之间安装有压簧；

检测支管另一端与检测外壳内部的检测腔连通，检测腔与泄压管一端连通，泄压管另一端与第二引气管连通，所述检测腔内安装有叶轮，叶轮同轴安装在检测轴上，检测轴一端穿过检测外壳后与凸轮装配固定，且检测轴与检测外壳可圆周转动装配；

凸轮上设置有长轴端、短轴端，且凸轮正下方安装有弹性片，弹性片一端固定在检测外壳上、另一端为开放端，且弹性片底部与微动开关的触发端正对；

微动开关的信号端与PLC的信号端通讯连接，微动开关通过开关固定板固定在检测外壳上，检测外壳、差压外壳通过支撑板固定在除尘外壳上，弹性片具有弹性；

所述换气区域内安装有PM2.5传感器、水洗装置，所述PM2.5传感器的信号端与PLC的信号端通讯连接；水洗装置通过水洗管与换向阀的第二出口连通，换向阀的第一出口与换气区域连通、进气口与进风管道连通。

本发明的有益效果是：

1、本发明结构简单，且通过在进风管道、排风管道端部分别加装格网可以有效拦截大颗粒固体杂质，从而防止进风管道、排风管道被堵塞。另外在格网处加装对其进行刷洗的滚刷机构，可以有效地对格网进行刷洗，从而及时清除格网上堵塞的固体杂质，从而保证进风管道、排风管道的通畅。滚刷机构可通过设置为定时启动，从而实现定时清理，也就可以有效降低工作人员的检修频率，且还能保证进风管道、排风管道的通畅、本发明的正常运行。

2、本发明的除尘装置由于设置了滚刷机构，能够有效地将第一除尘网、第二除尘网上的固体颗粒刷下，从而保证第一除尘网、第二除尘网的通畅，整个过程无需人工介入，因此人工成本极低。

3、本发明还通过设置差压机构实现滤芯两侧的气压差检测，从而及时发现滤芯的堵塞状态，避免造成无法进风换气的情况甚至是用于提供进风动力的进风风扇由于过载而烧坏。

4、本发明的水洗装置通过流动的水(进水管不断放水、排污管不断排水)对气流进行水洗，从而能够大大降低气流中的微小颗粒。而且通过除湿轮对水洗后的气流进行除湿，从而方式湿度过大而引起人们的不适。另外水洗装置还可以将排出的气流温度基本上稳定在一个区间值内，因为井下水管内的水温基本上稳定在一个区间值内。这种设计可以起到类似于空调的效果，因为在深井中温度相对偏高，换气区域一般是风道无法直接供风的区域，因此这种设计可以有效稳定此区域的气温。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的单向气阀结构示意图。

图3是本发明的滚刷机构结构示意图。

图4是本发明的滚刷机构结构示意图。

图5是本发明的除尘装置结构示意图。

图6是图5中F1处放大图。

图7是本发明的检测外壳、凸轮、微动开关处结构示意图。

图8是本发明的水洗装置结构示意图。

图9是图8中A-A剖面示意图。

图10是本发明的除湿轮结构示意图。

图11是本发明的除湿轮结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1-图11，一种矿井用密闭空间通风换气装置，包括进风管道211、排风管道221，所述进风管道211、排风管道221一端装入井下风道110，且此端上分别设置有进风仓210、排风仓220；进风管道211、排风管道221另一端分别装入换气区域120，且排风管道221装入换气区域120的一端上安装有排气风仓230；

所述进风管道211、排风管道221上分别安装有进风风扇310、排风风扇320，所述进风风扇310、排风风扇320分别用于对进风管道211、排风管道221内形成空气对流。进风风扇310用于将风道内的气流抽送至进风管道211内，且进入换气区域120内；排风风扇320用于将换气区域内的空气抽送至风道，从而进行换气。

所述换气区域内安装有控制箱330，控制箱330内安装有有害气体浓度传感器、PLC，所述有害气体浓度传感器用于探测换气区域的有害气体浓度。本实施例中有害气体浓度传感器主要探测一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫、甲烷等气体浓度。且有害气体浓度传感器为根据需要探测的气体直接采购相应的传感器进行安装即可。

有害气体浓度传感器的信号端与PLC的信号端通讯连接，PLC的信号端还分别与手动按钮340的信号端、接触器的控制端通讯连接，所述接触器的静触点与外部电源(井下电缆或备用电池)导电连接、动触点分别与进风风扇310、排风风扇320的接电端导电连接，从而可以通过接触器控制进风风扇310、排风风扇320的启停。

所述手动按钮340为按压开关，其被触发后会向PLC输入启动指令，PLC控制接触器闭合，从而使得进风风扇310、排风风扇320运行。正常状态下，PLC根据内置程序启动进风风扇310、排风风扇320。本实施例中，PLC根据有害气体浓度传感器探测的参数值与内置程序的阈值进行比对，一旦发现超标则控制接触器闭合以进行换气。

所述进风仓210、排风仓220、排气风仓230上端部分别通过格网240隔断，格网240上设置有数个细小的、贯穿的通孔，从而通过格网拦截想要进入进风仓210、排风仓220、排气风仓230内的大颗粒杂质。

所述排气风仓230的高度比进风管道211装入换气区域120的一端高度低至少一米。这种设计可以使得进风管道211、排风管道221内产生气流流动时，能够有效地对换气区域的空气进行换气。

所述进风管道211装入换气区域的一端上安装有单向气阀400，此单向气阀的打开方向为由进风仓210向换气区域。这种设计可以防止换气区域内的气流反向进入进风管道211，造成进风管道211内部气流紊乱或被进入的杂质堵塞。

所述排风管道221靠近排风仓220一端上安装有另一单向气阀400，此单向气阀的打开方向为有换气区域向排风仓220。这种设计可以防止气流在排风管道221内倒流，造成排风管道221内部气流紊乱或影响排风风扇320的运行。

所述单向气阀400包括限位环420、外壳410，限位环420固定在外壳410的内腔411中，且限位环420附近通过铰接销440与阀板430一端铰接，阀板430有两块且两块阀板430远离铰接销440的一端相互卡合以封闭内腔411。所述单向气阀的打开方向为阀板以铰接销440为中心向转动以打开内腔411的方向。

优选地，所述进风仓210的开口向风道110内气流方向的反方向设置，这种设计能够使得风道内的气流顺利进入进风仓210内，然后通过进风管道输入换气区域。且进风仓210内部截面由与格网240装配一端向与进风管道211连通一端逐渐变小，最小处截面不小于进风管道211直径。这种设计可以有效在进风仓210内汇聚气流，从而增加气流进入进风管道211的流量。

排风仓220的开口与风道110内气流方向同向设置，这种设计能够通过风道内气流在排风仓220处形成抽吸的负压，从而对排风管道形成抽吸力，以将换气区域的空气抽出。

上述设计能够使得在进风风扇、排风风扇不运行时仍旧能够对换气区域进行少量的换气，从而降低能耗。

优选地，所述进风仓210、排风仓220、排气风仓230位于其格网240外侧的部分上分别安装有滚刷机构，所述滚刷机构包括两块第一侧板510、两块第二侧板520，两块第一侧板510分别与进风仓210或排风仓220或排气风仓230端部装配固定；两块第二侧板520两端分别与两块第一侧板510装配固定；

第二侧板520上设置有导向滑槽521，导向滑槽521内可滑动地安装有导向轴环550，导向轴环550内部可圆周转动地安装有滚刷轴540，滚转轴540与格网240对应部分上安装有钢刷530，本实施例中，钢刷采用高强度、高韧性材料制成，如铝合金丝。

钢刷530与格网240贴紧，所述滚刷轴540两端分别穿过轴环550、驱动块560后与齿轮620装配固定，滚刷轴540与驱动块560可圆周转动装配，驱动块560套装在往复丝杠610外部，往复丝杠610上设置有往复螺纹(两条旋向相反的螺旋槽)，且驱动块560内侧设置有卡合凸轴561，卡合凸轴561装入往复螺纹内且与之卡合可滑动装配。在往复丝杠610同向圆周转动时，可以驱使驱动块560在其轴向上往复移动。所述往复丝杠610分别与两块第一侧板可圆周转动装配，且往复丝杠610一端穿出其中一块第一侧板510后与链轮641装配固定，两根往复丝杠610上的链轮641之间通过链条640连接并构成链传动机构。其中一根往复丝杠610还通过联轴器与滚刷电机650的输出轴连接，滚刷电机650通电后可以驱动往复丝杠610在其圆周方向上转动。滚刷电机650通过电机安装板570固定在进风仓210或排风仓220或排气风仓230外壁上。

所述齿轮620与齿条630啮合传动，从而构成齿轮齿条传动机构，齿条630固定在两块第一侧板510之间。所述滚刷电机650的接电端与继电器的常开触点导电连接、继电器的静触点与外部电源导电连接、控制端与PLC通讯连接，PLC可以控制继电器的开闭。本实施例的继电器可以是时间继电器，其可以根据设置的时间段周期性闭合，从而周期性启动滚刷电机650。滚刷电机650启动后驱动往复丝杠圆周转动，往复丝杠610驱使驱动块560在其轴向上往复移动，从而带动钢刷530、滚刷轴540同步移动，也就使得钢刷530能够对格网240外部进行刷洗。而滚刷轴540移动的过程中、齿轮620与齿条630啮合会使得滚刷轴540圆周转动，从而驱动钢刷530同时圆周滚动地对格网240外部进行刷洗，以增加刷洗效果。这种设计能够及时将格网240上附着的杂物刷落，从而防止格网堵塞。

优选地，由于在井下开采的过程中扬尘比较大，为了保护工作区域人员的身体健康，申请人还在进风管道211上串联安装有除尘装置A，所述除尘装置A用于过滤通过进风管道211进入换气区域内的气流，从而降低气流中的灰尘、颗粒，以保护此区域人员的健康。

参见图3-图7，所述除尘装置A包括包括除尘外壳A110，除尘外壳A110内部为中空的储尘腔A111，除尘腔A111在气流方向(图5中箭头方向)上依次设置有第一除尘网A210、第一除尘网A220、滤芯A420、紫外灯模块，所述第一除尘网A210、第二除尘网A220上设置有数个贯穿的网孔，所述滤芯A420用于过滤气流中的大颗粒杂质，目前常用的是过滤棉板，当然也可以采用褶皱式空气滤芯。

滤芯A420在气流方向的两侧上分别安装有一块过滤孔板A410，两块过滤孔板A410将滤芯A420夹紧且与滤芯A420装配固定为一体，从而既能够有效地对滤芯进行支撑又能够避免对滤芯的透气性造成影响。

两块过滤孔板A410分别与第一固定环A131、第二固定环A132卡紧装配，从而实现滤芯的固定。两块过滤孔板A410、滤芯A420底部设置有滤芯安装槽，滤芯安装槽贯穿除尘外壳A110且通过滤芯堵板A140封闭，滤芯堵板A140通过螺钉固定在除尘外壳A110上，从而在需要更换滤芯时直接打开滤芯堵板A140、更换滤芯即可。

所述紫外灯模块用于发出紫外光从而照射气流，从而杀死气流中的病菌。所述紫外灯模块包括紫外灯安装板A340，紫外灯安装板A340在气流方向上的两侧分别固定有一块紫外灯孔板A310，所述紫外灯孔板A310上设置有数个细小的均风孔。使用时，均风孔能够使气流均匀分布在紫外灯孔板A310的截面上。

两块紫外灯孔板A310之间安装有多组紫外灯阻风板A320，每组紫外灯阻风板由两块紫外灯阻风板A320构成，且两块紫外灯阻风板A320之间呈夹角设置，具体为两块紫外灯阻风板A320之间的间距在气流方向上逐渐变小且在最小端形成过风槽A321；每组紫外灯阻风板的夹角设计主要是增加气流在其内部的停留时间，从而增加紫外光照射时间，以增加杀菌效果。每组紫外灯阻风板形成的夹角内均安装有紫外灯管A330，紫外灯管A330通电后发出紫外光，从而通过紫外光对气流进行照射，以杀死气流中的病菌。

两块紫外灯孔板A310分别与第二固定环A132、第三固定环A133卡紧，从而实现紫外灯模块的固定，所述紫外灯模块底部设置有能使其取出的紫外灯安装槽，紫外灯安装槽通过紫外灯堵板A150封闭，紫外灯堵板A150通过螺栓安装在除尘外壳A110上。需要取出紫外灯模块时，打开紫外灯堵板A150即可。

所述第一固定环A131、第二固定环A132、第三固定环A133分别固定在除尘腔A111内壁上。

所述第一除尘网A210、第二除尘网A220分别安装固定在除尘腔A111内壁上。且第一除尘网A210的网孔孔径大于第二除尘网A220的网孔孔径，从而可通过第一除尘网A210、第二除尘网A220拦截不同大小的固体颗粒。

所述第一除尘网A210、第二除尘网A220之间具有清扫间隔，清扫间隔内安装有两块第一侧板510、两块第二侧板520，且清扫间隔底部设置有第一排渣管A121，第一排渣管A121用于排出清扫间隔之间的固体废渣。所述第二除尘网A220与滤芯之间有除尘间隔，除尘间隔底部设置有第二排渣管A122，所述第二排渣管A122用于排出除尘间隔之间的固体废渣。

使用时，气流从第一除尘网A210处进入，并通过第一除尘网A210进行第一次过滤，然后通过第二除尘网进行第二次过滤，然后通过滤芯过滤，最后进入紫外灯模块内通过紫外灯照射灭菌后输出至换气区域。从而降低进入换气区域内的气流中的颗粒量，以及病菌量。

由于第一除尘网A210、第二除尘网A220长时间用于过滤大颗粒杂物，因此其网孔更容易被堵塞。如果采用人工清理第一除尘网A210、第二除尘网A220显然十分耗时耗力，对此发明人设在第一除尘网A210、第二除尘网A220设置了另一滚刷机构。此滚刷机构的钢刷530与第一除尘网A210、第二除尘网A220贴紧，钢刷530上的刷毛能够穿过第一除尘网A210、第二除尘网A220上的网孔，从而使得钢刷530可以对网孔进行清堵。

使用时，滚刷电机650启动后驱动往复丝杠圆周转动，往复丝杠610驱使驱动块560在其轴向上往复移动，从而带动钢刷530、滚刷轴540同步移动，也就使得钢刷530能够对第一除尘网A210外部进行刷洗。而滚刷轴540移动的过程中、齿轮620与齿条630啮合会使得滚刷轴540圆周转动，从而驱动钢刷530同时圆周滚动地对第一除尘网A210、第二除尘网A220进行刷洗，以增加刷洗效果。这种设计能够及时将第一除尘网A210、第二除尘网A220上附着的杂物刷落，从而防止第一除尘网、第二除尘网堵塞。

由于采用井下扬尘较大，这就导致滤芯A420很容易堵塞，滤芯A420堵塞后很容易造成进风风扇过载，从而导致其烧坏，而且也会严重影响换气区域的换气，造成较大的安全隐患。对此发明人采用差压机构来及时发现这一问题，从而提醒管理者及时更换滤芯。

所述差压机构包括第一引气管A710、第二引气管A720、差压外壳A730，差压外壳A730内部为中空的差压内腔A731，差压内腔A731内部可滑动、密封安装有差压活塞A740，且差压活塞A740两侧的差压内腔A731分别与第一引气管A710、第二引气管A720一端连通；第一引气管A710、第二引气管A720另一端分别与滤芯两侧的除尘腔A111连通；

所述差压外壳A730上还设置有检测排气槽A732，检测排气槽A731将检测支管A760一端面与差压内腔A731连通，且初始状态时差压活塞A740将检测排气槽A731封闭，所述差压活塞A740与差压内腔A731与第二引气管A720连通一端的端面之间安装有压簧A750，压簧A750用于提供阻碍差压活塞A740向第二引气管A720方向移动的弹力。

检测支管A760另一端与检测外壳A770内部的检测腔A771连通，检测腔A771与泄压管A780一端连通，泄压管A780另一端与第二引气管连通或与换气区域的空气连通，所述检测腔A771内安装有叶轮A830，叶轮A830同轴安装在检测轴A820上，检测轴A820一端穿过检测外壳A770后与凸轮A840装配固定，且检测轴A820与检测外壳A770可圆周转动装配；

凸轮A840上设置有长轴端A841、短轴端A842，且凸轮A840正下方安装有弹性片A850，弹性片A850一端固定在检测外壳A770上、另一端为开放端，且弹性片A850底部与微动开关A860的触发端正对，当弹性片A850的开放端向下弯曲时能够触发微动开关，微动开关的信号端与PLC的信号端通讯连接，微动开关通过开关固定板A790固定在检测外壳A770上，检测外壳A770、差压外壳A730通过支撑板A810固定在除尘外壳A110上，弹性片A850具有弹性。

当滤芯处堵塞时，滤芯两侧的气压会产生较大的压差，从而使得差压活塞克服压簧弹力向第二引气管方向移动，直到差压内腔与检测支管A760连通，此时位于除尘间隔一侧的气流进入检测腔A771内驱动叶轮转动，从而使得涂凸轮同步圆周转动。

当凸轮圆周转动时，短轴端A842不能接触弹性片A850，长轴端A841能够与弹性片A850接抄且驱动其开放端向下转动从而触发微动开关。微动开关被触发后会向PLC输入信号，PLC判断为滤芯处堵塞，从而通过预设程序或装置提醒操作者及时检修，如启动声光报警器进行警示。

本实施例中，为了避免误报，可以通过微动开关输出信号的频率、时长判断是否堵塞，如微动开关输出信号的频率为2-3次/秒且保持1分钟以上的这个频率才判断为滤芯堵塞。

参见图1、图8-图11，由于在实际使用时，虽然可以通过除尘装置除去绝大部分大颗粒杂质，但是气流中的PM10、PM2.5等还是无法进行有效的去除，而工作人员长期在这一环境下工作还是很容易患上呼吸道疾病，甚至是尘肺病。因此，在井下的非开采区域，如临时休息区域、紧急避难区域、施工指挥或规划区域等还是需要增加去除气流中微小颗粒的装置，从而最大限度地保证工作人员的身体健康。

本实施例中，增加了水洗装置，且水洗装置B通过水洗管212与换向阀350的第二出口连通，换向阀350的第一出口与换气区域连通、进气口与进风管道211连通。本实施中，换向阀为电磁换向阀，其控制端与PLC的信号端通讯连接，且其择一接通其进口与第一出口、第二出口的连通，初始状态时，换向阀的进口与换气区域默认连通。

所述换气区域内安装有PM2.5传感器，所述PM2.5传感器的信号端与PLC的信号端通讯连接。使用时，一旦PM2.5检测到的参数高于PLC内预设的阈值，PLC启动换向阀，使得换向阀将其进口与第一出口连通，从而将气流通过水洗管212引入水洗装置B内，且驱动除湿电机B510。

所述水洗装置B包括水洗罐B110，水洗罐B110底部为锥形的排污壳B150，且水洗罐B110内部为中空的内罐B111；所述内罐B111内部、由上至下依次安装有布水板B120、第一孔板B131、第二孔板B132，所述布水板B120上设置有储水槽B122、布水孔B121、溢流槽B123，所述布水孔B121设置在储水槽B122底部且用于将储水槽B122内的水由上至下排出；所述溢流槽B123用于在储水槽B122内水满后溢流至其下方，且溢流槽也便于气流穿过。储水槽B122处与进水管210连通，进水管210将外部干净水引入储水槽B122内。

所述第一孔板B131、第二孔板B132之间填充有浮石B310，浮石漂浮在水中。使用时，浮石主要用于增加气流与水的接触面积且将气流分割为无数气泡，以增加水洗除尘效果。另外浮石还能够有效降低其上下两侧的水对流速度，从而防止其下方的污水与上方的干净水大面积混合，从而增加水洗、除尘效果。

所述水洗管212与进气管B250一端密封、导气连接，进气管B250另一端穿过布水板B120、第一孔板B131、第二孔板B132后进入第二孔板B132下方且与导流罩B140装配固定；所述导流罩B140内侧为向排污壳B150弯曲的导流弧面B141。使用时，气流从进气管B250排出，然后沿着导流弧面B141排出、上升，从而与水进行充分接触。另外在气流的引导作用下，导流弧面B141处的水流会向排污壳B150内壁冲击流动，从而能够大大降低排污壳B150处的水向上混流的概率，而且能够将排污壳内壁上的淤泥及时冲刷，从而输入排污管B220排出。本实施例中，排污管B220接入采区水管，从而可以用于采区喷水除尘或冷却。

所述内罐B111顶部通过排气管B230与除湿装置的除湿腔B411一端连通，从而将水洗后的气流引入除湿腔B411，且除湿腔B411与排气管B230连通的一端上设置有扩风腔B412，扩风腔B412的截面积由与排气管B230连通一端向另一端逐渐变大，从而实现将从排气管B230输来的气流扩展开；

除湿腔B411、扩风腔B412分别设置在除湿外壳B410内部，所述除湿腔B411内分别固定有两个支撑盘B420，两个支撑盘B420之间通过连接筒B460同轴装配，连接筒B460可与支撑盘B420相对圆周转动，且支撑盘B420的外壁与除湿腔B411的内壁装配固定，所述支撑盘B420上设置有贯穿的过风槽B421；

连接筒B460位于两个支撑盘B420之间的部分上同轴安装有除湿轮B440，所述除湿轮B440上分别设置有内圈B442、外圈B443、以及将内圈B442和外圈B443之间连接固定的轮辐B441，所述内圈B442套装固定在连接筒B460上，且内圈B442的外壁与除湿条B450一端装配固定，除湿条B450另一端穿过外圈B443，且穿出的一端为甩干部分B451；

每两条相邻除湿条B450之间构成除湿间隙B452所述除湿间隙B452与外圈B443、内圈B442的端面之间为非垂直状态，除湿条B450采用高吸水性、柔性材料制成，如棉布。使用时，气流会进入除湿间隙B452，此时除湿轮B440圆周转动，从而使得气流对除湿条B450产生冲撞，这就使得气流中的雾汽、水滴在除湿条B450上凝结，然后在；离心力的作用下向甩干部分B451移动，最后通过甩干部分B451甩出除湿条B450，从而完成基础的除湿。因为经过水洗后的气流湿度非常大，一般能达到80％以上。这种湿气会使得工作人员呼吸困难，且极度不舒适。然而通过除湿轮除湿后，湿度可以下降到65％以下，可以大大增加工作人员的舒适度，而且与传统的除湿机不同，这种设计结构更简单且效率更高，能够适应井下恶劣的环境。

所述连接筒B460套装固定在输出轴B511上，输出轴B511装入除湿电机B510内且除湿电机B510可以驱动输出轴圆周转动，从而驱动除湿轮圆周转动。所述除湿电机B510固定在固定盘B430上，固定盘B430固定在除湿腔B411内壁上且固定盘B430上设置有贯穿的排风槽B431。

优选地，所述除湿腔B411的内壁位于两个支撑盘B420之间的部分上设置有排水槽B414，所述排水槽B414底部设置有贯穿的排水孔B413，排水孔B431通过引流管B240与排污管连通。使用时，甩在排水槽B414上的水汇聚至排水孔B413，然后通过引流管B240输入排污管排出。

本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种矿井用密闭空间通风换气装置，其特征是：包括进风管道、排风管道，所述进风管道、排风管道一端装入井下风道、且此端上分别安装有进风仓、排风仓；进风管道、排风管道另一端分别装入换气区域，且排风管道装入换气区域的一端上安装有排气风仓；

所述进风管道、排风管道上分别安装有进风风扇、排风风扇，所述进风风扇、排风风扇分别用于对进风管道、排风管道内形成空气对流；所述进风仓、排风仓、排气风仓上端部分别通过格网隔断，格网上设置有数个细小的、贯穿的通孔；所述进风仓、排风仓、排气风仓位于其格网外侧的部分上分别安装有滚刷机构；

滚刷机构包括两块第一侧板、两块第二侧板，两块第一侧板分别与进风仓、排风仓、排气风仓、除尘外壳其中至少一个装配固定；两块第二侧板两端分别与两块第一侧板装配固定；

第二侧板上设置有导向滑槽，导向滑槽内可滑动地安装有导向轴环，导向轴环内部可圆周转动地安装有滚刷轴，滚刷轴与格网对应部分上安装有钢刷，钢刷与格网贴紧；

所述滚刷轴两端分别穿过轴环、驱动块后与齿轮装配固定，滚刷轴与驱动块可圆周转动装配，驱动块套装在往复丝杠外部，往复丝杠上设置有往复螺纹，且驱动块内侧设置有卡合凸轴，卡合凸轴装入往复螺纹内且与之卡合可滑动装配；

所述往复丝杠分别与两块第一侧板可圆周转动装配，且往复丝杠一端穿出其中一块第一侧板后与链轮装配固定，两根往复丝杠上的链轮之间通过链条连接并构成链传动机构；其中一根往复丝杠还与滚刷电机的输出轴连接；

所述换气区域内安装有控制箱，控制箱内安装有有害气体浓度传感器、PLC，所述有害气体浓度传感器用于探测换气区域的有害气体浓度；

有害气体浓度传感器的信号端与PLC的信号端通讯连接，PLC的信号端还与接触器的控制端通讯连接，所述接触器的静触点与外部电源导电连接、动触点分别与进风风扇、排风风扇的接电端导电连接；

所述进风管道装入换气区域的一端上安装有单向气阀，此单向气阀的打开方向为由进风仓向换气区域；所述排风管道靠近排风仓一端上安装有另一单向气阀，此单向气阀的打开方向为由换气区域向排风仓；

所述单向气阀包括限位环、外壳，限位环固定在外壳的内腔中，且限位环附近通过铰接销与阀板一端铰接，阀板有两块且两块阀板远离铰接销的一端相互卡合以封闭内腔，外壳与排风管道或进风管道内壁装配固定；

所述换气区域内安装有PM2.5传感器、水洗装置，所述PM2.5传感器的信号端与PLC的信号端通讯连接；水洗装置通过水洗管与换向阀的第二出口连通，换向阀的第一出口与换气区域连通、进气口与进风管道连通；水洗装置包括水洗罐，水洗罐底部为锥形的排污壳，且水洗罐内部为中空的内罐；所述内罐内部、由上至下依次安装有布水板、第一孔板、第二孔板，所述布水板上设置有储水槽、布水孔、溢流槽，所述布水孔设置在储水槽底部且用于将储水槽内的水由上至下排出；所述溢流槽用于在储水槽内水满后溢流至其下方；储水槽处与进水管连通，进水管将外部干净水引入储水槽内；

所述第一孔板、第二孔板之间填充有浮石，浮石漂浮在水中；所述水洗管与进气管一端密封、导气连接，进气管另一端穿过布水板、第一孔板、第二孔板后进入第二孔板下方且与导流罩装配固定；所述导流罩内侧为向排污壳弯曲的导流弧面；

所述内罐顶部通过排气管与除湿装置的除湿腔一端连通；除湿腔、扩风腔分别设置在除湿外壳内部，所述除湿腔内分别固定有两个支撑盘，两个支撑盘之间通过连接筒同轴装配，连接筒可与支撑盘相对圆周转动，且支撑盘的外壁与除湿腔的内壁装配固定，所述支撑盘上设置有贯穿的过风槽；

连接筒位于两个支撑盘之间的部分上同轴安装有除湿轮，所述除湿轮上分别设置有内圈、外圈、以及将内圈和外圈之间连接固定的轮辐，所述内圈套装固定在连接筒上，且内圈的外壁与除湿条一端装配固定，除湿条另一端穿过外圈，且穿出的一端为甩干部分；每两条相邻除湿条之间构成除湿间隙，所述除湿间隙与外圈、内圈的端面之间为非垂直状态；除湿腔与排气管连通的一端上设置有扩风腔，扩风腔的截面积由与排气管连通一端向另一端逐渐变大；除湿条采用高吸水性、柔性材料制成；

所述连接筒套装固定在输出轴上，输出轴装入除湿电机内且除湿电机可以驱动输出轴圆周转动；所述除湿电机固定在固定盘上，固定盘固定在除湿腔内壁上且固定盘上设置有贯穿的排风槽；

所述除湿腔的内壁位于两个支撑盘之间的部分上设置有排水槽，所述排水槽底部设置有贯穿的排水孔，排水孔通过引流管与排污管连通。

2.如权利要求1所述的矿井用密闭空间通风换气装置，其特征是：所述齿轮与齿条啮合传动，齿条固定在两块第一侧板之间。

3.如权利要求1所述的矿井用密闭空间通风换气装置，其特征是：所述滚刷电机的接电端与继电器的常开触点导电连接、继电器的静触点与外部电源导电连接、控制端与PLC通讯连接，继电器安装在控制箱内。

4.如权利要求1所述的矿井用密闭空间通风换气装置，其特征是：所述进风仓的开口向风道内气流方向的反方向设置，且进风仓内部截面由与格网装配一端向与进风管道连通一端逐渐变小，最小处截面不小于进风管道直径；排风仓的开口与风道内气流方向同向设置。

5.如权利要求1所述的矿井用密闭空间通风换气装置，其特征是：还包括紫外灯模块，在进风管道上串联安装有除尘装置，除尘装置包括除尘外壳，除尘外壳内部为中空的储尘腔，除尘腔在气流方向上依次设置有第一除尘网、第二除尘网、滤芯，所述第一除尘网、第二除尘网上设置有数个贯穿的网孔，所述滤芯用于过滤气流中的大颗粒杂质；

所述紫外灯模块包括紫外灯安装板，紫外灯安装板在气流方向上的两侧分别固定有一块紫外灯孔板，所述紫外灯孔板上设置有数个细小的均风孔；

两块紫外灯孔板之间安装有多组紫外灯阻风板，每组紫外灯阻风板由两块紫外灯阻风板构成，且两块紫外灯阻风板之间呈夹角设置；每组紫外灯阻风板形成的夹角内均安装有紫外灯管，紫外灯管通电后发出紫外光；

滤芯在气流方向的两侧上分别安装有一块过滤孔板，两块过滤孔板将滤芯夹紧且与滤芯装配固定为一体；两块过滤孔板分别与第一固定环、第二固定环卡紧装配；两块过滤孔板、滤芯底部设置有滤芯安装槽，滤芯安装槽贯穿除尘外壳且通过滤芯堵板封闭，滤芯堵板通过螺钉固定在除尘外壳上；每组紫外灯阻风板的两块紫外灯阻风板之间的间距在气流方向上逐渐变小且在最小端处形成过风槽；

两块紫外灯孔板分别与第二固定环、第三固定环卡紧，所述紫外灯模块底部设置有可使其取出的紫外灯安装槽，紫外灯安装槽通过紫外灯堵板封闭，紫外灯堵板通过螺栓安装在除尘外壳上。

6.如权利要求5所述的矿井用密闭空间通风换气装置，其特征是：所述第一除尘网、第二除尘网之间具有清扫间隔，清扫间隔内安装有两块第一侧板、两块第二侧板，且清扫间隔底部设置有第一排渣管，第一排渣管用于排出清扫间隔之间的固体废渣；所述第二除尘网与滤芯之间有除尘间隔，除尘间隔底部设置有第二排渣管，所述第二排渣管用于排出除尘间隔之间的固体废渣；清扫间隔之间安装有另一滚刷机构。

7.如权利要求5或6所述的矿井用密闭空间通风换气装置，其特征是：还包括差压机构，所述差压机构包括第一引气管、第二引气管、差压外壳，差压外壳内部为中空的差压内腔，差压内腔内部可滑动、密封安装有差压活塞，且差压活塞两侧的差压内腔分别与第一引气管、第二引气管一端连通；第一引气管、第二引气管另一端分别与滤芯两侧的除尘腔连通；

所述差压外壳上还设置有检测排气槽，检测排气槽将检测支管一端面与差压内腔连通，且初始状态时差压活塞将检测排气槽封闭；所述差压活塞与差压内腔与第二引气管连通一端的端面之间安装有压簧；

检测支管另一端与检测外壳内部的检测腔连通，检测腔与泄压管一端连通，泄压管另一端与第二引气管连通，所述检测腔内安装有叶轮，叶轮同轴安装在检测轴上，检测轴一端穿过检测外壳后与凸轮装配固定，且检测轴与检测外壳可圆周转动装配；

凸轮上设置有长轴端、短轴端，且凸轮正下方安装有弹性片，弹性片一端固定在检测外壳上、另一端为开放端，且弹性片底部与微动开关的触发端正对；

微动开关的信号端与PLC的信号端通讯连接，微动开关通过开关固定板固定在检测外壳上，检测外壳、差压外壳通过支撑板固定在除尘外壳上，弹性片具有弹性。

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