[發明專利]用于井下避險裝置的環保制冷系統及其制冷方法

有效

• 申請號: 201210049828.7
• 申請日: 2012-02-29
• 公開（公告）號: CN102536298A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 鄭宜強;黨建波;王飛;楊俊波;何小旭
• 申請（專利權）人: 四川航天系統工程研究所
• 主分類號: E21F3/00
• 分類號: E21F3/00;E21F11/00
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 伍孝慈

技術領域

本發明涉及井下避險裝置內部集成的環境調節設備，更具體的說是一種用于井下避險裝置的環保制冷系統及其制冷方法。

背景技術

近年來，隨著國內煤礦事故的頻繁發生，煤礦井下的安全問題越來越受到人們的重視，進而推動了煤礦井下救生避險裝置生產工業的發展，尤其是在避險裝置上，其不僅要考慮外部的防爆密封結構，同時也要在其內部的環境調節設備上進行改進，以保證避險人員的生命安全，同時提高避險裝置內的舒適度，特別是煤礦井下環境惡劣，空氣潮濕，因此避險裝置內部的溫度調節設備更顯得尤為重要，目前國內已有眾多的企業和科研院所從事井下避險裝置制冷系統的研究，例如公開號為CN101761353的，名稱為“一種用于煤礦救生艙的空氣冷卻系統”的中國發明專利，其采用多瓶虹吸式液態二氧化碳作為冷卻介質，通過釋放液態二氧化碳氣化后迅速吸熱，與此同時采用噴射裝置將其噴射出，達到迅速制冷的目的，但是該制冷系統中的二氧化碳為消耗品，需要根據使用情況定時添加補充，成本較高，且雖然該制冷系統中采用了其他設備進行處理，但二氧化碳始終會有余量進入密封的避險裝置內部，從而增加其內部氧氣的消耗量，且在避險裝置內部放置多瓶液態二氧化碳，也造成了空間的浪費，如設置在避險裝置外部則又會造成一定的安全隱患，因此現有的井下避險裝置中的制冷系統依然存在各種缺陷，有必要對此做出進一步的改進。

發明內容

本發明的目的在于解決上述不足，提供一種結構簡單、且制冷效率高的一種用于井下避險裝置的環保制冷系統及其制冷方法。

為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案：

本發明一方面提供了一種用于井下避險裝置的環保制冷系統，包括換熱裝置與用于維持冷卻介質低溫的制冷裝置，所述的制冷裝置與換熱裝置通過循環管道相連通，且循環管道經過蓄冰裝置，循環管道上還設有多個閥門與至少一個冷卻介質驅動泵，冷卻介質驅動泵用于使冷卻介質在循環管道中流動；所述的蓄冰裝置內設有冷凍液體，冷凍液體與循環管道相接觸并在循環管道中流經的冷卻介質作用下凝結成冰，或降低流經循環管道的冷卻介質的溫度。

進一步的技術方案是：所述的循環管道分為制冷單元管道與供冷單元管道，制冷單元管道循環連通制冷裝置與蓄冰裝置，且制冷單元管道上還設有閥門V1、V3與至少一個冷卻介質驅動泵；供冷單元管道循環連通制冷機、蓄冰裝置與換熱裝置，且供冷單元管道上還設有閥門V1、V2、V4與至少一個冷卻介質驅動泵，所述的制冷單元管道與供冷單元管道相互連通且部分重合。

更進一步的技術方案是：所述的換熱裝置中設有冷氣泵，冷氣泵用于使空氣流經換熱裝置降低溫度。

更進一步的技術方案是：所述的循環管道中流動的冷卻介質是乙二醇。

更進一步的技術方案是：所述的蓄冰裝置還設置有防爆風機，防爆風機安裝在其內部的冷凍液體附近，且防爆風機的進風口通過管道延伸至蓄冰裝置外部。

更進一步的技術方案是：所述的蓄冰裝置包括外殼與內膽，內膽由金屬框架支撐，且外殼與內膽之間為聚氨酯發泡填充。

更進一步的技術方案是：所述的外殼為彩鋼板加工制成，內膽為玻璃鋼加工制成。

更進一步的技術方案是：所述的換熱裝置中設置若干高密度聚乙烯盤管，進入換熱裝置的冷卻介質流經高密度聚乙烯盤管，且換熱裝置與循環管道之間的接頭也為高密度聚乙烯接頭。

本發明另一方面提供了一種井下避險裝置的環保制冷方法，采用循環管道連通制冷裝置、蓄冰裝置與換熱裝置，并在循環管道中加入冷卻介質，所述的方法按照如下步驟進行：

步驟A、制冰流程，調節循環管道上的閥門，使制冷裝置通過循環管道與蓄冰裝置相連通，啟動制冷裝置將循環管道中的冷卻介質的溫度冷卻至-3～-7℃，啟動冷卻介質驅動泵使其在循環管道中流動，冷卻介質流經蓄冰裝置，使其內部的冷凍液體凝結成冰待供冷使用；

步驟B、供冷流程，調節循環管道上的閥門，使蓄冰裝置、制冷裝置與換熱裝置相連通，制冷裝置停止運行，且其仍可供循環介質通過，啟動冷卻介質驅動泵，循環管道中的冷卻介質流經蓄冰裝置降溫后，進入換熱裝置進行溫度交換，然后再進入蓄冰裝置，以此循環。

更進一步的技術方案是：所述的冷卻介質為乙二醇。