[發(fā)明專利]一種礦井救生艙的制冷系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210177334.7
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN103452582A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊魯偉;楊俊玲;魏娟;馬躍征;張振濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類號: E21F11/00
• 分類號: E21F11/00;E21F3/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤礦安全救生技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種礦井救生艙的制冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

礦井救生艙在煤礦安全救生領(lǐng)域中非常重要，其功能是為在事故中無法及時撤離的人員提供一個安全的封閉環(huán)境。由于煤礦地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，煤礦事故多樣，礦井救生艙設(shè)計中考慮因素眾多，比如艙體的強度、密封、絕熱等多種性能。其中火災(zāi)或瓦斯爆炸事故中產(chǎn)生的高溫氣體使艙體處在高溫環(huán)境中，通過艙體的傳熱，艙內(nèi)溫度也會迅速上升，另外，艙內(nèi)人員自身的發(fā)熱，以及呼吸產(chǎn)生的熱濕，導(dǎo)致艙內(nèi)溫度悶熱潮濕，造成艙內(nèi)人員身體不適，更甚者威脅生命安全。因此，制冷系統(tǒng)是救生艙最關(guān)鍵的部件之一。

關(guān)于礦井救生艙的制冷系統(tǒng)，目前有很多已經(jīng)公開的專利，所公開的專利中大都采用液態(tài)二氧化碳開放式制冷，但均沒有自動控制裝置，即根據(jù)艙內(nèi)熱負荷的大小，自動調(diào)節(jié)制冷劑流量，僅申請?zhí)枮椋?01110020347.9，名稱為：礦用可移動式救生艙的降溫除濕裝置的中國專利中采用了熱力膨脹閥控制流量大小，但其感溫包布置在艙外，根據(jù)艙外的溫度調(diào)節(jié)制冷劑流量大小，由于大多數(shù)礦井救生艙都要考慮到在高溫環(huán)境下的應(yīng)用，因此都采取較為嚴(yán)格的保溫措施，艙外溫度并不能反映艙內(nèi)溫度，因而對制冷劑流量調(diào)節(jié)有限。

發(fā)明內(nèi)容

（一）要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何實現(xiàn)對礦井救生艙中制冷系統(tǒng)的自動控制，有效調(diào)節(jié)制冷劑的流量，從而控制礦井救生艙內(nèi)的溫度。

（二）技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種礦井救生艙的制冷系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：主換熱器和用于控制制冷劑流量的熱力膨脹閥，所述主換熱器和熱力膨脹閥設(shè)于礦井救生艙的艙體內(nèi)，所述熱力膨脹閥進一步包括：依次連接的熱力膨脹閥體、熱力膨脹閥連接管和感溫包，所述熱力膨脹閥體設(shè)于所述主換熱器的入口處，所述感溫包設(shè)于所述主換熱器的出口管道外壁處。

優(yōu)選地，所述感溫包和所述主換熱器的出口管道外壁之間設(shè)有導(dǎo)熱脂。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：次換熱器，所述次換熱器的入口與所述主換熱器的出口管路連接。

優(yōu)選地，所述次換熱器為紫銅盤管。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：輻射換熱板，所述輻射換熱板設(shè)于所述艙體的頂部、且其入口與所述次換熱器的出口管路連接。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括排氣管，所述排氣管的入口與所述輻射換熱板的出口連接，所述排氣管的出口伸出所述艙體外。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：制冷劑罐、吸管和啟動閥，所述吸管的入口伸入所述制冷劑罐內(nèi)，且其與所述制冷劑罐底部之間呈預(yù)設(shè)距離，所述吸管的出口與所述主換熱器的入口連接，所述啟動閥設(shè)于所述制冷劑罐的出口處。

優(yōu)選地，所述吸管為虹吸管。

優(yōu)選地，所述啟動閥為手閥。

優(yōu)選地，所述吸管的出口與所述主換熱器的入口之間還設(shè)有依次連接的高壓壓力變送器、節(jié)流器和低壓壓力變送器。

（三）有益效果

本發(fā)明通過在主換熱器的出口管路上布置感溫包，通過熱力膨脹閥形成負反饋機制，從而有效調(diào)節(jié)制冷劑流量，從而控制艙內(nèi)的溫度。

附圖說明

圖1是按照本發(fā)明一種實施例的礦井救生艙的制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1：艙體；2：制冷劑罐；3：虹吸管；4：手閥；5：高壓壓力變送器；6：節(jié)流器；7：低壓壓力變送器；8：輻射換熱板；9：熱力膨脹閥體；10：主換熱器；11：熱力膨脹閥連接管；12：感溫包；13：次換熱器；14：排氣管。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

圖1是按照本發(fā)明一種實施例的礦井救生艙的制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；參照圖1，所述系統(tǒng)包括：主換熱器10和用于控制制冷劑流量的熱力膨脹閥，所述主換熱器和熱力膨脹閥設(shè)于礦井救生艙的艙體1內(nèi)，所述熱力膨脹閥進一步包括：依次連接的熱力膨脹閥體9、熱力膨脹閥連接管11和感溫包12，所述熱力膨脹閥體9設(shè)于所述主換熱器10的入口處，所述感溫包12設(shè)于所述主換熱器10的出口管道外壁處。

為降低導(dǎo)熱熱阻，以提高所述感溫包獲得溫度的精確度，優(yōu)選地，本實施例中，所述感溫包和所述主換熱器的出口管道外壁之間設(shè)有導(dǎo)熱脂。