CN110822783A - 一种井下矿用气动降温系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种井下矿用气动降温系统，包括矿用气动制冷冰箱和用于穿戴的降温服；降温服包括分体式背心和降温冰袋，所述分体式背心包括后片和位于后片左右两侧的前片，所述后片紧贴人体的内侧上固定设置有收纳袋，所述收纳袋的截面为凸出状中空腔体，降温冰袋安装在中空腔体内；所述收纳袋上开设有多个透气孔，降温冰袋的冷气通过透气孔向外扩散到穿戴者皮肤表面，实现局部降温。本发明能在矿井下使用，能持续为工人提供井下降温，使用方便，解决现在制冷装置存在的无法在矿井下正常使用，控制温度不方便等技术问题，对现有技术来说，具有很好的市场前景和发展空间。

Description

一种井下矿用气动降温系统
技术领域
本发明涉及一种煤矿井下局部降温设备，具体涉及一种井下矿用气动降温系统。
背景技术
煤矿井下工作环境艰苦，特别是煤矿工人每天都要面临数个小时高温高湿的工作环境，对工人的身体精神造成严重的伤害。由于煤矿井下一般不允许使用带电设备，所以普通电动制冷设备无法在井下正常使用。
有条件的矿井下会从井上将冷藏箱断电后放入井下，里面放置工作服等，但是由于煤矿井下一般不允许带电设备，冷藏箱一般过两三个小时就没有冷藏效果了。
有的矿井使用降温冰袋，但是降温冰袋的降温效果一般不超过2个小时，井下工人一般要工作6、7个小时，工作后期降温冰袋基本起不到降温效果了。
如何设计一种结构合理，设计巧妙，能在矿井下使用，自动控制温度，使用方便，能持续为工人提供井下降温的井下矿用气动降温系统是目前需要解决的问题。
发明内容
为了解决现在制冷装置存在的结构不合理，无法在矿井下正常使用，控制温度不方便，缺少温度调节机构，不能够持续有效为工人降温的等技术问题，本发明提供一种井下矿用气动降温系统，来实现结构合理，设计巧妙，能在矿井下使用，自动控制温度，使用方便，能持续为工人提供井下降温的目的。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种井下矿用气动降温系统，包括矿用气动制冷冰箱和用于穿戴的降温服；所述矿用气动制冷冰箱包括制冷机构和温度控制机构，所述的制冷机构包括气源、压缩机、毛细管、冷凝器和蒸发器串联形成的制冷回路；所述降温服包括分体式背心和降温冰袋，所述分体式背心包括后片和位于后片左右两侧的前片，所述左右两个前片的顶部通过魔术贴与后片连接，两个前片的腰部通过调节扣与后片中部连接，穿戴者通过魔术贴和调节扣调整适应体型；所述后片紧贴人体的内侧上固定设置有收纳袋，所述收纳袋的截面为凸出状中空腔体，降温冰袋安装在中空腔体内；所述收纳袋上开设有多个透气孔，降温冰袋的冷气通过透气孔向外扩散到穿戴者皮肤表面，实现局部降温。
所述的温度控制机构包括膨胀阀、气动马达、气源、第一减压阀、角座阀、第二减压阀和第三减压阀，其中，膨胀阀内设置有感温包，感温包内充有饱和惰性气体，饱和惰性气体的体积随低压管路的温度升降而变化，推动膨胀阀和角座阀内的开关开启或闭合，实现温度调节。
所述的膨胀阀的下端和阀体的一侧分别设置有相互连通的A通气口和B通气口，膨胀阀内设置有传动杆，膨胀阀的上端设置有气箱座，气箱座内设置有膜片和位于膜片下端的传动片，传动片通过压紧弹簧与传动杆紧密接触，膜片将感温包内气压变化传递给传动片，再通过压紧弹簧控制传动杆上下运动，以实现A通气口和B通气口的通断。
所述的气源的一侧设置有用于分离充入空气中油脂和水分的油水分离器，油水分离器的出口端设置有过滤器；所述气源和第二减压阀的管路上还设置有油雾器。
所述的收纳袋的截面为圆弧形或梯形状中空腔体，圆弧形或梯形状中空腔体与穿戴者皮肤留有间隙，利于冷气通过透气孔向外扩散到穿戴者皮肤表面，形成流动的局部冷风循环。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1）本发明包括矿用气动制冷冰箱和用于穿戴的降温服，所述矿用气动制冷冰箱包括制冷机构和温度控制机构，所述的制冷机构包括气源、压缩机、毛细管、冷凝器和蒸发器串联形成的制冷回路，制冷回路为常见制冷部件组成的回路，材料易购易得，所述温度控制机构包括膨胀阀、气动马达、气源、第一减压阀、角座阀、第二减压阀和第三减压阀，抛弃了传统的电气控制，在煤矿井下使用时更安全，操作更方便；
2）所述降温服包括分体式背心和降温冰袋，所述分体式背心包括后片和位于后片左右两侧的前片，所述左右两个前片的顶部通过魔术贴与后片连接，两个前片的腰部通过调节扣与后片中部连接，穿戴者通过魔术贴和调节扣调整适应体型；所述后片紧贴人体的内侧上固定设置有收纳袋，所述收纳袋的截面为凸出状中空腔体，降温冰袋安装在中空腔体内；所述收纳袋上开设有多个透气孔，降温冰袋的冷气通过透气孔向外扩散到穿戴者皮肤表面，实现局部降温；
3）膨胀阀内设置有感温包，感温包内充有饱和惰性气体，饱和惰性气体的体积随低压管路的温度升降而变化，推动膨胀阀和角座阀内的开关开启或闭合，实现温度调节；
4）膨胀阀的下端和阀体的一侧分别设置有相互连通的A通气口和B通气口，膨胀阀内设置有传动杆，膨胀阀的上端设置有气箱座，气箱座内设置有膜片和位于膜片下端的传动片，传动片通过压紧弹簧与传动杆紧密接触，膜片将感温包内气压变化传递给传动片，再通过压紧弹簧控制传动杆上下运动，以实现A通气口和B通气口的通断；
5）所述的气源的一侧设置有用于分离充入空气中油脂和水分的油水分离器，油水分离器的出口端设置有过滤器；所述气源和第二减压阀的管路上还设置有油雾器；
6）感温包内填充有饱和惰性气体，利用惰性气体室温下不易与其他气体物质发生变化的特性，来充当温度变化的器，安全可靠；
7）气源的起始端设置有用于分离充入空气中油脂和水分的油水分离器，可有效分离出管路中不小心混入的油脂和水分；
8）所述的收纳袋的截面为圆弧形或梯形状中空腔体，圆弧形或梯形状中空腔体与穿戴者皮肤留有间隙，利于冷气通过透气孔向外扩散到穿戴者皮肤表面，形成流动的局部冷风循环。
附图说明
图1是本发明整体结构原理示意图；
图2是膨胀阀结构示意图；
图3是降温服穿上和展开效果示意图；
图4是收纳袋结构示意图；
图中标记：1、膨胀阀，2、气动马达，3、气源，4、第一减压阀，5、角座阀，6、油雾器，7、过滤器，8、第二减压阀，9、第三减压阀，10、油水分离器，11、膜片，12、气箱座，13、传动杆，14、传动片，15、感温包，16、钢球，17、降温服，18、分体式背心，19、降温冰袋，20、收纳袋，21、透气孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图所示，一种井下矿用气动降温系统，包括矿用气动制冷冰箱和用于穿戴的降温服17；所述矿用气动制冷冰箱包括制冷机构和温度控制机构，所述的制冷机构包括气源、压缩机、毛细管、冷凝器和蒸发器串联形成的制冷回路；所述降温服17包括分体式背心18和降温冰袋19，所述分体式背心18包括后片和位于后片左右两侧的前片，所述左右两个前片的顶部通过魔术贴与后片连接，两个前片的腰部通过调节扣与后片中部连接，穿戴者通过魔术贴和调节扣调整适应体型；所述后片紧贴人体的内侧上固定设置有收纳袋20，所述收纳袋20的截面为凸出状中空腔体，降温冰袋19安装在中空腔体内；所述收纳袋20上开设有多个透气孔21，降温冰袋19的冷气通过透气孔21向外扩散到穿戴者皮肤表面，实现局部降温。
以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述的温度控制机构包括膨胀阀1、气动马达2、气源3、第一减压阀4、角座阀5、第二减压阀8和第三减压阀9，其中，膨胀阀1内设置有感温包，感温包内充有饱和惰性气体，饱和惰性气体的体积随低压管路的温度升降而变化，推动膨胀阀1和角座阀5内的开关开启或闭合，实现温度调节。
以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述的膨胀阀1的下端和阀体的一侧分别设置有相互连通的A通气口和B通气口，膨胀阀1内设置有传动杆13，膨胀阀1的上端设置有气箱座12，气箱座12内设置有膜片11和位于膜片11下端的传动片14，传动片14通过压紧弹簧与传动杆13紧密接触，膜片11将感温包14内气压变化传递给传动片14，再通过压紧弹簧控制传动杆13上下运动，以实现A通气口和B通气口的通断。
以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述的气源3的一侧设置有用于分离充入空气中油脂和水分的油水分离器10，油水分离器10的出口端设置有过滤器7；所述气源3和第二减压阀8的管路上还设置有油雾器6。
以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述的收纳袋的截面为圆弧形或梯形状中空腔体，圆弧形或梯形状中空腔体与穿戴者皮肤留有间隙，利于冷气通过透气孔向外扩散到穿戴者皮肤表面，形成流动的局部冷风循环。
正常工作时，下井后，工人将预先冷冻降温的降温冰袋19放入收纳袋20中，把降温服17穿在身上即可；当一段时间降温冰袋19温度不再继续提供冷气时，将降温冰袋19置入矿用气动制冷冰箱内继续冷冻一段时间后取出，装入收纳袋20中即可继续实现降温效果。
如图2所示，常温状态下，感温包15内气体处于膨胀状态，传动杆13顶开钢球16，A口与B口通气；低温状态下，感温包内气体处于收缩，传动杆13收缩，钢球16封闭，A口与B口关闭；C口为平衡口，通过调压表调节膜片11上下腔压力平衡，达到调节温度的作用。
如图3所示，降温服17包括分体式背心18和降温冰袋19，所述分体式背心18包括后片和位于后片左右两侧的前片，所述左右两个前片的顶部通过魔术贴与后片连接，两个前片的腰部通过调节扣与后片中部连接，穿戴者通过魔术贴和调节扣调整适应体型。
如图4所示，所述后片紧贴人体的内侧上固定设置有收纳袋20，所述收纳袋20的截面为凸出状中空腔体，降温冰袋19安装在中空腔体内，收纳袋的截面为圆弧形或梯形状中空腔体，圆弧形或梯形状中空腔体与穿戴者皮肤留有间隙，利于冷气通过透气孔向外扩散到穿戴者皮肤表面，形成流动的局部冷风循环；所述收纳袋20上开设有多个透气孔，降温冰袋19的冷气通过透气孔向外扩散到穿戴者皮肤表面，实现局部降温。
矿用气动制冷冰箱主要采用矿井下压缩空气提供动力，在一个密闭的箱体内冷冻至零下10°，将特制的含蓄冷剂的冰袋，冰冻至合适状态，可以为矿井下实现个体降温提供冷源。
降温服采用防静电的矿井下专用材料，内衬需用特殊保凉材质，保证口袋内冰袋持续缓慢地将人体表面温度降低，给矿井下高温高湿环境的矿井工人进行物理降温。
本发明结构合理，设计巧妙，能在矿井下使用，自动控制温度，使用方便，能持续为工人提供井下降温，解决现在制冷装置存在的结构不合理，无法在矿井下正常使用，控制温度不方便，缺少温度调节机构，不能够持续有效为工人降温的等技术问题，对现有技术来说，具有很好的市场前景和发展空间。
上面结合附图对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种井下矿用气动降温系统，其特征在于：包括矿用气动制冷冰箱和用于穿戴的降温服（17）；所述矿用气动制冷冰箱包括制冷机构和温度控制机构，所述的制冷机构包括气源、压缩机、毛细管、冷凝器和蒸发器串联形成的制冷回路；所述降温服（17）包括分体式背心（18）和降温冰袋（19），所述分体式背心（18）包括后片和位于后片左右两侧的前片，所述左右两个前片的顶部通过魔术贴与后片连接，两个前片的腰部通过调节扣与后片中部连接，穿戴者通过魔术贴和调节扣调整适应体型；所述后片紧贴人体的内侧上固定设置有收纳袋（20），所述收纳袋（20）的截面为凸出状中空腔体，降温冰袋（19）安装在中空腔体内；所述收纳袋（20）上开设有多个透气孔（21），降温冰袋（19）的冷气通过透气孔（21）向外扩散到穿戴者皮肤表面，实现局部降温。
2.如权利要求1所述的一种井下矿用气动降温系统，其特征在于：所述的温度控制机构包括膨胀阀（1）、气动马达（2）、气源（3）、第一减压阀（4）、角座阀（5）、第二减压阀（8）和第三减压阀（9），其中，膨胀阀（1）内设置有感温包，感温包内充有饱和惰性气体，饱和惰性气体的体积随低压管路的温度升降而变化，推动膨胀阀（1）和角座阀（5）内的开关开启或闭合，实现温度调节。
3.如权利要求2所述的一种井下矿用气动降温系统，其特征在于：所述的膨胀阀（1）的下端和阀体的一侧分别设置有相互连通的A通气口和B通气口，膨胀阀（1）内设置有传动杆（13），膨胀阀（1）的上端设置有气箱座（12），气箱座（12）内设置有膜片（11）和位于膜片（11）下端的传动片（14），传动片（14）通过压紧弹簧与传动杆（13）紧密接触，膜片（11）将感温包（14）内气压变化传递给传动片（14），再通过压紧弹簧控制传动杆（13）上下运动，以实现A通气口和B通气口的通断。
4.如权利要求2所述的一种井下矿用气动降温系统，其特征在于：所述的气源（3）的一侧设置有用于分离充入空气中油脂和水分的油水分离器（10），油水分离器（10）的出口端设置有过滤器（7）；所述气源（3）和第二减压阀（8）的管路上还设置有油雾器（6）。
5.如权利要求1所述的一种井下矿用气动降温系统，其特征在于：所述的收纳袋（20）的截面为圆弧形或梯形状中空腔体，圆弧形或梯形状中空腔体与穿戴者皮肤留有间隙，利于冷气通过透气孔（21）向外扩散到穿戴者皮肤表面，形成流动的局部冷风循环。
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