專利名稱：一種避難艙無電力驅動降溫除濕裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于救生器具技術領域，特別是涉及一種避難艙無電力驅動降溫除濕裝置。
背景技術：
目前，煤礦瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出、火災、坍塌等災害性事故，具有破壞力 大、事故原因復雜、同時伴有缺氧、有毒有害氣體出現及高溫環境并極易引起繼發性事 故等特點。由于上述災害發生的復雜性，使救援人員難以對遇險人員及時施救。避難艙 溫濕度受人體消耗氧氣及食物產生熱量，形成體表溫度并靠身體皮膚進行散熱，艙內還 有來自于外部空間的熱源傳入，在主艙內形成溫升，艙內溫度高于35°C、艙內濕度高于 85%時，影響人體正常呼吸及新陳代謝。避險人員呼出的CO2在避難艙內長時間聚集，如果人體吸入過量的CO2,將發生 CO2中毒或血碳酸過多癥，嚴重威脅避險人員生命。同時避險人員在恐慌狀態下開啟艙 門或由于在過渡艙操作不當，會帶入主艙內一定濃度的CO。現有的救生裝置結構單一無 法進行溫濕度控制裝與調節，均會造成避險人員的二次傷害。
發明內容
本發明為解決現有技術存在的問題，提供了一種避難艙無電力驅動降溫除濕裝置。本發明目的是解決現有避難艙溫濕度對人體的影響問題，保證人體正常呼吸及 新陳代謝，避免有害氣體對避險人員的二次傷害，提高避難艙的可靠性和安全性。本發明避難艙無電力驅動降溫除濕裝置采用如下技術方案
一種避難艙無電力驅動降溫除濕裝置，其特點是降溫除濕裝置包括液態CO2氣 瓶、溫度控制裝置和除濕凈化裝置，溫度控制裝置有氣體壓力調節機構、氣動馬達和降 溫機構構成，液態CO2氣瓶連接氣體壓力調節機構，氣體壓力調節機構連通氣動馬達， 氣動連通降溫機構，降溫機構連接除濕凈化裝置。本發明避難艙無電力驅動降溫除濕裝置還可以采用如下技術措施
所述的避難艙無電力驅動降溫除濕裝置，其特點是氣動連通降溫機構有氣體分配 裝置，氣體經氣體分配裝置的分控閥連通降溫機構。所述的避難艙無電力驅動降溫除濕裝置，其特點是氣體分配裝置的分控閥連 接降溫機構為CO2跨臨界噴射毛細管和冷凝器連接結構。所述的避難艙無電力驅動降溫除濕裝置，其特點是氣動馬達相對位置裝有溫 濕度調節窗，氣動馬達同軸連動兩個風機，風機帶動風扇葉旋轉使空氣循環。所述的避難艙無電力驅動降溫除濕裝置，其特點是兩個風機分上下排列，上 面的風機處設有空氣過濾機構，上面的風機提供流動動力，主艙內的氣體經過C02、CO 吸收劑進行過濾吸收。
所述的避難艙無電力驅動降溫除濕裝置，其特點是氣動馬達設有入口氣體壓 力顯示表和出口氣體壓力顯示表。所述的避難艙無電力驅動降溫除濕裝置，其特點是除濕凈化裝置下側設有排 水裝置。本發明具有的優點和積極效果
避難艙無電力驅動降溫除濕裝置，由于采用了本發明全新的技術方案，與現有技術 相比，本發明采用CO2和CO吸收劑加以過濾方式。(02吸收劑為Ca(OH)2、CO吸收 劑為觸媒。本發明是利用液體CO2作為驅動動力及制冷介質的降溫除濕集成裝置。利 用CO2跨臨界噴射循環制冷技術及渦流管技術，解決了過濾降溫除濕關鍵問題，而且還 利用液態CO2作為驅動動力和降溫介質使用，在過濾降溫除濕裝置中并由一套機械結構 同時完成過濾降溫除濕功能，使集成化程度大大提高。本發明不僅避免了使用電力系統給煤礦井下帶來的不安全隱患，而且大大增加 了系統的可靠性和安全性。本發明避難艙創新點利用液態CO2作為驅動動力和介質在除濕裝置中使用； 由一套機械結構同時實現去濕功能。因此，⑴除通信設備、環境氣體監測設備外，除濕 及其它裝置完全為無電力驅動，避免由此帶來的不安全隱患；⑵由一套機械結構同時完 成除濕功能，實現了集成化概念；⑶地面壓風裝置輸出口采用渦流管技術，可以將壓風 系統的空氣進行分離，經分離的冷氣輸入主艙、熱氣排除艙外，使主艙內避險人員呼吸 到更加新鮮、舒適的空氣質量；⑷將C02跨臨界噴射循環制冷技術應用在除濕裝置。
圖1是避難艙無電力驅動降溫除濕裝置結構示意圖2是避難艙無電力驅動降溫除濕裝置內部連接結構示意圖； 圖3是避難艙無電力驅動降溫除濕裝置原理示意圖。圖中，1.排水裝置，2.溫度控制裝置，3.防護外殼，4. 溫濕度調節 窗，5. 除濕凈化裝置，6.入口氣體壓力顯示表，7. 出口氣體壓力顯示表，8.氣 動馬達，9.降溫機構，10.氣體分配裝置，11.氣體壓力調節機構，12.氣體入口， 13.氣體出口，14.毛細管，15.冷凝器。
具體實施例方式為能進一步了解本發明的技術內容、特點及功效，茲列舉以下實例，并配合附 圖詳細說明如下
參照附圖1至圖3。實施例1
一種避難艙無電力驅動降溫除濕裝置，包括液態CO2氣瓶、溫度控制裝置2和除濕 凈化裝置5，溫度控制裝置2有氣體壓力調節機構、氣動馬達8和降溫機構9構成，液態 CO2氣瓶連接氣體壓力調節機構，氣體壓力調節機構連通氣動馬達8，氣動連通降溫機構 9，降溫機構9連接除濕凈化裝置5。除濕凈化裝置5下側設有排水裝置1。氣動連通降溫機構有氣體分配裝置，氣體經氣體分配裝置10的分控閥連通降溫機構。氣體分配裝置的分控閥連接降溫機構為CO2跨臨界噴射毛細管和冷凝器連接結 構。氣動馬達相對位置裝有溫濕度調節窗4，氣動馬達8同軸連動兩個風機，風機帶 動風扇葉旋轉使空氣循環。兩個風機分上下排列，上面的風機處設有空氣過濾機構，上 面的風機提供流動動力，主艙內的氣體經過C02、CO吸收劑進行過濾吸收。氣動馬達設 有入口氣體壓力顯示表6和出口氣體壓力顯示表7。本實施例的動力源來自于艙內儲備液態CO2氣瓶，利用液態CO2通過氣化后作 為制冷介質及氣動元件的氣源，實現制冷降溫，空氣循環的目的。液態CO2同時作為降 溫的制冷源。除通信設備、環境氣體監測設備外，降溫及其它裝置完全為無電力驅動， 避免由此帶來的不安全隱患。CO2跨臨界噴射循環制冷技術應用在過濾降溫除濕裝置液態CO2經過液態噴 射汽化，汽化后的CO2進入平行管蒸發器吸收熱量進而驅動氣動馬達8，氣動馬達8帶動 同軸安裝的上下兩個風機高速旋轉實現對空氣進行降溫。即由一個機械單元同時完成對 主艙空間氣體中CO、CO2濃度控制及溫度、濕度的調節與控制。上面的氣動馬達風機為 高壓、小流量，下面的氣動馬達內機為低壓、大流量，且都會在降溫、除濕箱體內形成 負壓。上面的風機主要為空氣過濾流動提供動力，其吸引主艙內的氣體經過C02、CO吸 收劑進行過濾。由一套機械結構同時實現過濾降溫除濕功能，實現了可移動分體式避難艙過濾 降溫除濕裝置集成化。本實施例避難艙無電力驅動降溫除濕裝置的具體結構及其工作過程
本實施例在可移動分體式避難艙艙體內表面增加隔熱層，以降低外部熱量向艙內的 導入及艙內溫度散失。無電力驅動過濾降溫除濕集成裝置是調節救生艙主艙溫度和濕度的主要系統。 該系統采用非電力驅動，同時完成降溫和除濕功能。無電力驅動過濾降溫除濕集成裝置外裝防護外殼3，采用了艙內儲備的液態CO2 氣瓶輸送的液態CO2作為動力，通過設在無電力驅動過濾降溫除濕集成裝置上的氣體入 口 12進入設在無電力驅動過濾降溫除濕集成裝置頂部氣體壓力調節機構11，連接閥門進 行氣體壓力調節，控制出風量大小調節后的氣體經過設在無電力驅動過濾降溫除濕集成 裝置前面的入口氣體壓力顯示表6、出口氣體壓力顯示表7，顯示壓力，然后分流成四路 由四個分控閥控制降溫效果，經過溫度控制裝置2調節，然后進入設在無電力驅動過濾 降溫除濕集成裝置頂部的氣動馬達8，使氣動馬達開始旋轉，帶動風扇葉旋轉使得空氣循 環開始循環。此時，氣體再通過氣體分配裝置10進入降溫機構9毛細管14及冷凝器15 進行降溫處理，通過氣體循環通過除濕凈化裝置5對氣體進行除濕凈化處理。無電力驅動過濾降溫除濕集成裝置在溫、濕度調節過程中產生的冷凝水將通過 排水裝置1進行回收和排出，然后氣體通過氣體出口 13排出到指定的地方。設在無電力 驅動過濾降溫除濕集成裝置前面的溫濕度調節窗4主要用來調節風向和風流大小，已達 到人體感覺最佳狀態。本實施例的工作原理和調節過程
利用CO2跨臨界噴射循環制冷技術，使液態C02通過氣化后作為除濕介質及氣動元件的氣源，實現制冷除濕，空氣循環的目的。其動力源來自于儲備艙鋼瓶內的液態 CO2,同時液態CO2也是除濕的制冷源。液態CO2經過液態噴射汽化，汽化后的CO2進 入平行管蒸發器吸收熱量進而驅動氣動馬達，氣動馬達帶動同軸安裝的上下兩個風機高 速旋轉實現對空氣進行除濕。即由一個機械單元同時完成對主艙空間氣體中濕度的調節 與控制。 儲存在鋼瓶中的液態CO2經過主控閥液態噴射后進行汽化。汽化后的C02有很 強的除濕效果，分別進入平行管蒸發器吸收熱量，然后分流成四路由四個分控閥控制除 濕效果。經平行管蒸發器吸收熱量的氣體經管路驅動氣動馬達并經管路拍出艙外，氣動 馬達帶動同軸上下兩個風機高速旋轉。上面的風機設計為高壓、小流量，下面的風機設 計為低壓、大流量，且都會在除濕箱體內形成負壓。上面的風機主要為空氣過濾流動提 供動力，其吸引主艙內的氣體經過C02、CO吸收劑進行過濾。由于CO2與吸收劑反應 產生化學反應熱，平行管蒸發器對過濾后的熱氣流進行降溫。下面的風機主要為主艙內 的空氣冷卻循環流動提供動力，其由下部吸引主艙內的氣體經平行管蒸發器降溫后重新 返回至主艙。上下兩個風扇在吸引主艙內氣體經過平行管蒸發器過程時，由于平行管蒸 發器的冷卻作用可對含有水分的氣體起冷凝作用，降低了主艙內循環氣體的濕度。冷卻 效果要根據人體在不同濕度的相對允許條件下調節四個分控閥的開啟進行控制。
權利要求
1.一種避難艙無電力驅動降溫除濕裝置，其特征是降溫除濕裝置包括液態CO2氣 瓶、溫度控制裝置和除濕凈化裝置，溫度控制裝置有氣體壓力調節機構、氣動馬達和降 溫機構構成，液態CO2氣瓶連接氣體壓力調節機構，氣體壓力調節機構連通氣動馬達， 氣動連通降溫機構，降溫機構連接除濕凈化裝置。
2.按照權利要求1所述的避難艙無電力驅動降溫除濕裝置，其特征是氣動連通降 溫機構有氣體分配裝置，氣體經氣體分配裝置的分控閥連通降溫機構。
3.按照權利要求2所述的避難艙無電力驅動降溫除濕裝置，其特征是氣體分配裝 置的分控閥連接降溫機構為CO2跨臨界噴射毛細管和冷凝器連接結構。
4.按照權利要求1所述的避難艙無電力驅動降溫除濕裝置，其特征是氣動馬達相 對位置裝有溫濕度調節窗，氣動馬達同軸連動兩個風機，風機帶動風扇葉旋轉使空氣循 環。
5.按照權利要求4所述的避難艙無電力驅動降溫除濕裝置，其特征是兩個風機分 上下排列，上面的風機處設有空氣過濾機構，上面的風機提供流動動力，主艙內的氣體 經過C02、CO吸收劑進行過濾吸收。
6.按照權利要求1所述的避難艙無電力驅動降溫除濕裝置，其特征是氣動馬達設 有入口氣體壓力顯示表和出口氣體壓力顯示表。
7.按照權利要求1所述的避難艙無電力驅動降溫除濕裝置，其特征是除濕凈化裝 置下側設有排水裝置。
全文摘要
本發明涉及一種避難艙無電力驅動降溫除濕裝置。本發明屬于救生器具技術領域。一種避難艙無電力驅動降溫除濕裝置，其特點是降溫除濕裝置包括液態CO2氣瓶、溫度控制裝置和除濕凈化裝置，溫度控制裝置有氣體壓力調節機構、氣動馬達和降溫機構構成，液態CO2氣瓶連接氣體壓力調節機構，氣體壓力調節機構連通氣動馬達，氣動連通降溫機構，降溫機構連接除濕凈化裝置。本發明具有保證人體正常呼吸及新陳代謝，避免有害氣體對避險人員的二次傷害，一套機械結構同時完成過濾降溫除濕功能，集成化程度高，避難艙的可靠性和安全性高等優點。
文檔編號E21F11/00GK102011607SQ20101055695
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月25日 優先權日2010年11月25日
發明者孫光輝, 安樹桐, 張巍, 李曉寧 申請人:天津市天礦電器設備有限公司