一种气瓶充气降温装置的制作方法

本新型涉及空气呼吸器领域，具体地说涉及一种气瓶充气降温装置。

背景技术：

正压空气呼吸器的高压气瓶充气装置是专为呼吸用28~32 MPa高压气瓶进行充气的设备，适用于矿山、石油化工、消防队充气站、交通、船舶等行业，是抢险救护、有毒有害工作场所、密闭空间作业过程中必须使用的重要安全防护设备。

在生产作业、应急救援过程中，正压空气呼吸器的高压气瓶内气体到规定最低限值时，需要将气瓶卸下，向气瓶内充装高压压缩空气。但是，目前使用压缩机为气瓶充装压缩空气时存在以下问题：在现场给气瓶充装压缩空气时，没有对气瓶做任何防护，易与冷却箱进行碰撞，这样就存在加速破坏气瓶表面的缠绕层、气瓶爆裂而造成人员伤亡和财产损失的隐患；在给气瓶充装压缩空气时，气瓶内压缩空气温度高达50℃左右，人呼吸高温压缩空气血脉扩张，加上劳动的需要，可使人心跳加快，血压有所改变，使中枢神经系统运动功能受抑制，使肌肉的工作能力、动作准确性和协调性、反应速度及注意力均下降，易发生工伤事故。

国家知识产权局于2011年8月3日公开了公告号为CN201916697U的一种双工位简易防爆冷却箱，公布了箱体与箱门通过铰链相连，箱门上设有锁把与把手，箱体和箱门均由两层钢板焊接而成，中间为空芯，在箱体的内腔和两侧面分别设有内卸压排孔及外卸压排孔，箱门的两侧焊有锁把旋转销轴和拉簧销轴，箱门的内侧面上有焊有二只气瓶托架。该本实用新型重量轻、体积小、方便携带，在气瓶充气时起到防爆保护作用。

但是，经上述双工位简易防爆冷却箱后，气瓶放入双防爆冷却箱内没有对气瓶进行保护，易导致破坏气瓶表面的缠绕层，降低气瓶使用寿命；充气时仍然存在气瓶内高压气体温度过高，人呼吸高温空气导致注意力下降，易发生工伤事故。

技术实现要素：

本新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种气瓶充气降温装置。本新型不但能对气瓶充装压缩空气时起防护作用，避免了压缩气瓶与冷却箱的碰撞，有效的保护了气瓶表面的缠绕层，有利于延长气瓶的使用寿命；而且能降低充装压缩空气时的气瓶温度，保证呼吸适宜温度的压缩空气，降低工伤事故发生概率。

为实现上述目的，本新型采用的技术方案如下：

一种气瓶充气降温装置，其特征在于：包括冷却箱、制冷机组、进液管和出液管，所述进液管和出液管分别位于冷却箱的两端，且进液管设置在冷却箱的上部，出液管设置在冷却箱的下部，所述进液管和出液管通过制冷机组连通，所述进液管上设置有水泵，所述冷却箱上设置有注液管，所述冷却箱内设置有多个气瓶凹槽，所述气瓶凹槽内设置有弹性保护层。

所述制冷机组包括蒸发换热器、节流阀、压缩机、冷凝器和制冷剂，所述蒸发换热器、压缩机、冷凝器和节流阀通过管道依次连接形成一个闭合的环路，所述制冷剂位于闭合环路内。

所述冷却箱包括内保温层和外金属层，所述内保温层和外隔热层之间设置有间隙。

所述冷却箱上设置有排液管，所述排液管上设置有阀门。

所述注液管上设置有封盖。

所述弹性保护层包括弹性塑料、橡胶等。

本发明的工作原理：压缩机将气态的制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，然后送到冷凝器散热后成为常温高压的液态制冷剂，液态的制冷剂经节流阀，压力降低，进入蒸发器换热器，液态的制冷剂汽化，变成气态低温的制冷剂，从而吸收大量的热量，蒸发器吸收水的热量使水温度降低，气态的制冷剂回到压缩机继续压缩，继续循环。

采用本新型的优点在于：

一、本实用新型在气瓶冷却箱添加了制冷机组制备冷却的冷却液，能有效的对空气呼吸器高压气瓶进行冷却，达到适宜温度供呼吸使用，保证呼吸适宜温度的压缩空气，降低工伤事故发生概率。

二、本实用新型在冷却箱内加装保温材料，可以减少制冷后冷却液与外界的散热，保证冷却箱内对高温气瓶充分降温。

三、本实用新型在冷却箱内部装有弹性塑料保护层，使气瓶缠绕层不会被铁质器件刮伤，延长气罐使用寿命。

四、本实用新型中水泵能够提供动力，促使冷却箱内的冷却液循环，同时完成制冷的效果。

五、本实用新型中进液管在冷却箱的底部，冷却后的水通过进液管进入冷却箱内，冷却后的冷却液密度比较大，在底部缓慢上升，换热均匀。

六、本实用新型中通过对充气的高压气瓶降温，可以降低高压气瓶的爆炸极限。

七、通过实用本新型得到的高压气瓶，在遇到抢险作业时，降温了的高压气瓶能够直接使用，不会对人的身体造成伤害。

八、本实用新型中的水循环使用，减少了浪费。

九、本实用新型在不使用时，通过排液管将冷却液排出，利于装置的存放，并且携带也方便。

附图说明

图1为本新型的结构示意图；

图中标号为：1、出液管，2、出液口，3、气瓶凹槽，4、弹性保护层，5、冷却箱，6、注液管封盖，7、阀门，8、排液管，9、内保温层，10、注液管，11、进液口，12、进液管，13、水泵，14、蒸发换热器，15、节流阀， 16、压缩机，17、冷凝器。

具体实施方式

一种气瓶充气降温装置，包括冷却箱5、制冷机组、进液管12和出液管1，所述进液管12和出液管1分别位于冷却箱5的两端，且进液管12设置在冷却箱5的上部，出液管1设置在冷却箱5的下部，所述进液管12和出液管1通过制冷机组连通，所述进液管12上设置有水泵13，所述冷却箱5上设置有注液管10，所述冷却箱5内设置有多个气瓶凹槽3，所述气瓶凹槽3内设置有弹性保护层4。

所述制冷机组包括蒸发换热器14、节流阀15、压缩机16、冷凝器17和制冷剂，所述蒸发换热器14、压缩机16、冷凝器17和节流阀15通过管道依次连接形成一个闭合的环路，所述制冷剂位于闭合环路内。

所述蒸发换热器14的出口与压缩机16的入口连接，压缩机16的出口与冷凝器17的入口连接，冷凝器17的出口与节流阀15的入口连接，节流阀15的出口与蒸发换热器14的入口连接，这样形成一个闭合的环路，所述制冷剂在闭合环路内循环运动，达到对水降温的目的。

所述制冷剂为R410a，R410a为一种氟代烷非共沸混合制冷剂。

所述冷却箱5包括内保温层9和外金属层，所述内保温层9和外隔热层之间设置有间隙，所述保温内层由石棉组成。

所述冷却箱5上设置有排液管8，所述排液管8上设置有阀门7。

所述注液管10上设置有封盖。

所述弹性保护层4包括弹性塑料、橡胶等，所述弹性保护层4与高压气瓶相适配。

所述冷却液可以为水。

具体实施过程：

1、水从注液管10往冷却箱5内部注入，经蒸发换热器14冷却后经水泵13通过进液管12，从进液口11进入冷却箱5，在气瓶凹槽3外与高温气瓶换热，吸收热量，从右往左流至出液口2，再经出液管1返回蒸发换热器14进行换热，完成一次循环。

2、在冷却箱5中，冷却液与气瓶凹槽3接触，通过气瓶凹槽3和弹性保护层4，与放置在弹性保护层4内部的高温气瓶进行换热，对高温气瓶进行降温。

3、在制冷机组中，制冷剂在蒸发换热器14与冷却液换热，吸收热量，经压缩机16做功，在冷凝器17处将热量散发到系统外，经过节流阀15返回蒸发换热器14，与从出液管1返回的水进行换热，完成一次制冷循环。

4、当充气完成后，水通过反复循环冷却，将放置于弹性保护层4内部的高温气瓶降到相对适宜的温度，配合冷却箱5内的内保温层9，减少冷却后的水与外界散热，保证冷却箱内对高温气瓶充分降温。