专利名称：除去具有爆炸危险气体中水雾的半导体除湿装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及除湿装置，特别涉及能够放在煤矿井下，除去具有爆炸危险气 体中水雾的半导体除湿装置。 背景拨术在煤矿矿井，如果瓦斯压力过高，很容易造成瓦斯突出。瓦斯属于具有爆炸危险的气体，其浓度在5%~15%时，遇上火花也很容易引起瓦斯爆炸。那么 在煤炭开采前的瓦斯抽放是至关重要的，瓦斯抽放到什么程度才能安全开采， 需要准确测量抽放气体的瓦斯浓度。然而目前所使用的瓦斯浓度传感器在管道 中测量瓦斯浓度时，由于大量的水雾严重影响了浓度传感器的测量精度，同时 降低了使用寿命。为了避免测量瓦斯浓度数据的失真，延长了使用寿命，在瓦 斯浓度传感器测量处的瓦斯气体必须经过除湿处理，以排除水雾的影响。矿用电器的工作条件是工作温度为0—4010，相对湿度<95%(+250。现 有的除湿装置都是在一般的环境下使用。如专利号为96 2 07768. 2、名称为《微 型半导体制冷去湿机》的中国实用新型专利，只适用于较小的密闭空间，诸如 储藏拒等小型空间。又如专利号为00 1 29900. X、名称为《半导体除湿机》的 中国发明专利，其效率高，除湿功率大，只适用于室内除湿。总之，目前还没 有能在煤矿井下，对流动的具有爆炸危险的气体进行除湿的装置。 发明内容本发明的目的在于提供一种除去具有爆炸危险气体中水雾的半导体除湿装 置，适宜放在煤矿井下，能有效地除去小流量且具有爆炸危险气体中的水雾及 降低其相对湿度，提高测量瓦斯浓度的准确性。本发明所述的除去具有爆炸危险气体中水雾的半导体除湿装置，包括 一制冷室，其底部设有一进气管，制冷室设在壳体内的下部，进气管从壳 体的底部伸出；一半导体制冷器件，设在壳体内并与壳体内的开关电源连接，其冷端与制 冷室的一側紧贴；开关电源与电源连接。半导体制冷器件具有除湿深度好，可 长期稳定运行；安全性能高，不存在污染问题；操作简单，可控性强；无转动 机械，设备无劳损、无泄漏、无噪音，无震动；占地面积小，维护费用低等优 点。其特征是在壳体内的上部设有一制热室，其底部设有一绝热连通管，绝 热连通管与制冷室的顶部相通；绝热连接管是由绝热绝缘材料制造而成，隔绝 制热室和制冷室之间进行热传递；在壳体内设有一传热板，传热板的下端与半导体制冷器件的热端紧贴、上 端与制热室的一側紧贴；在制热室的顶部设有一与其相通的测量室，测量室的上部伸出壳体，其侧 壁设有一出气管、顶部设有一与传感器探头配合的接口。所述的除去具有爆炸危险气体中水雾的半导体除湿装置，其半导体制冷器 件由49对电偶对组成，电偶对是由一块N型半导体材料和一块P型半导体材料 结成的。所述的除去具有爆炸危险气体中水雾的半导体除湿装置，其制冷室腔体由 不锈钢制成，其内至少设有三层紫铜网。用不锈钢制作的制冷室腔体耐腐蚀，
其内的紫铜网具有非常高的导热性能，使得制冷器件能充分从制冷室内吸收热 量，从而达到降低温度的目的，使流过的气体中的水分析出凝结成小液滴回流 到进气管内。所述的除去具有爆炸危险气体中水雾的半导体除湿装置，其制热室的外腔 体由不锈钢制成，外腔体内的上部设有一用不锈钢制成的内腔体，内腔体上设 有多个通气孔。制热室的内、外腔体形成环绕通道，使气体环绕流动，外腔体 从传热板中吸收热量充分加热气体，使流过的气体相对湿度大大降低。所述的除去具有爆炸危险气体中水雾的半导体除湿装置，在制冷室的外面设有绝热层。绝热层的屌v变不低于5mm，其作用是减少热量的传递。采用半导体制冷器件降低流过气体温度的方式使气流中的水雾析出，为了要提高传感器测量的准确性，还必须对降温除去水雾后的气体进行了升温处理， 进一步降低气体相对湿度，使进入测量室内的气流温度升高到降温前气流原始 温度范围，从而保证传感器测量的准确性。本发明能够在矿井下，除去小流量 的具有爆炸危险的气体中的水雾，并能降低其相对湿度，特別适合煤矿小流量瓦斯气体的除湿。本发明和现有技术相比具有以下优点利用了半导体通过直流电流形成的 冷端与热端，再加上制冷室使用了高导热性的紫铜网，使半导体制冷器件得到 充分的使用，同时完成了制冷与加热两个过程，使得除湿后的气体的相对湿度 在其测量室低于90。/。RH，从而使安装在测量室的电子类传感器探头(湿度对其 具有腐蚀、精度影响)工作环境温湿度符合GB/T 2423.4-1993电工电子产品 基本环境试验规程中的温湿度要求(温度0 ~ 40TC,相对湿度(93 ± 3 ) %RH )， 使它能精确地对小流量的具有爆炸危险的气体测量；改善了传感器工作环境，
极大的延长了传感器寿命，减少了该类型测量环境中传感器的维护工作量，使传感器测量准确性得以提高。
图l是本发明的结构示意图。图2是半导体制冷器件工作原理图。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步的描述。参见图l和图2，将四层紫铜网5装在用不锈钢制成的制冷室4内，再将制 冷室装在壳体1内的下部，连接在制冷室底部进气管3从壳体1的底部伸出， 再将绝热层2装在制冷室的外面；将型号为TECl-04908、由49对电偶对组成的半导体制冷器件6装在壳体 内并与壳体内的开关电源8连接，其冷端与制冷室4的一側紧贴；开关电源与 电源15连接，该电源为KDWO. 1/660型矿用直流稳压电源，额定功率约为5W。将用不锈钢制成的内腔体11焊接在不锈钢制成的制热室10内，再将制热 室装在壳体l内的上部，其底部与绝热连通管7相通，绝热连通管与制冷室的 顶部相通；传热板9的下端与半导体制冷器件6的热端紧贴、上端与制热室10 的一側紧贴；内腔体11上设有四个通气孔16，降低相对湿度的气体从四个通气 孔进入测量室。将测量室12装在制热室的顶部，测量室的上部伸出壳体，其侧壁设有一出 气管13、顶部的接口安装有传感器探头14。^_用时，适当流量的具有爆炸危险的气体从进气管3 ii^，流经制冷室4 经半导体制冷器件6通过制冷室的吸热紫铜网5充分吸收热量冷却后，水雾等
小液滴以及降低温度析出的液滴由于重力又从进气管3流回管道；制冷室内的 较低温度的具有爆炸危险的气体从绝热连通管7流向制热室10，经传热板9将 半导体制冷器件6热端的热量传递给制热室10经内腔体11充分加热，使气体 升温后，其相对湿度也相应降低，不会再有小液滴，其相对湿度降到90。/。RH以 下，再经四个通气孔16 i^v测量室12的具有爆炸危险的气体对传感器探头14 将没有水汽的影响了，气体从出气管13流出。当被除湿的气体停止流动时，制热室5中的热量就不能被气体带走，这时 多余的热量就可以通过露置在外的外壳表面散热，从而避免制热室5内的温度 过高而损坏制冷器件，甚至引起火灾。
权利要求
1、除去具有爆炸危险气体中水雾的半导体除湿装置，包括一制冷室(4)，其底部设有一进气管(3)，制冷室(4)设在壳体(1)内的下部，进气管(3)从壳体(1)的底部伸出；一半导体制冷器件(6)，设在壳体(1)内并与壳体内的开关电源(8)连接，其冷端与制冷室(4)的一侧紧贴；开关电源与电源(15)连接；其特征是在壳体(1)内的上部设有一制热室(10)，其底部设有一绝热连通管(7)，绝热连通管(7)与制冷室(4)的顶部相通；在壳体(1)内设有一传热板(9)，传热板的下端与半导体制冷器件(6)的热端紧贴、上端与制热室(10)的一侧紧贴；在制热室(10)的顶部设有一与其相通的测量室(12)，测量室的上部伸出壳体，其侧壁设有一出气管(13)、顶部设有一与传感器探头(14)配合的接口。
2 、根据权利要求1所述的除去具有爆炸危险气体中水雾的半导体除湿装置， 其特征是半导体制冷器件(6)由49对电偶对组成，电偶对是由一块N型半 导体材料和一块P型半导体材料结成的。
3、 根据权利要求1或2所述的除去具有爆炸危险气体中水雾的半导体除湿 装置，其特征是制冷室(4)的腔体内至少设有三层紫铜网(5)。
4、 根据权利要求1或2所述的除去具有爆炸危险气体中水雾的半导体除湿 装置，其特征在于制热室(10)的外腔体由不锈钢制成，外腔体内的上部设 有一用不锈钢制成的内腔体(11)，内腔体上设 有多个通气孔(16)。
5、 根据权利要求1或2所述的除去具有爆炸危险气体中水雾的半导体除湿 装置，其特征在于在制冷室(4)的外面设有绝热层(2)。
全文摘要
本发明涉及除去具有爆炸危险气体中水雾的半导体除湿装置，包括设在壳体内的一制冷室，一半导体制冷器件，其特征是在壳体内的上部设有一制热室，其底部设有一绝热连通管，绝热连通管与制冷室的顶部相通；在壳体内设有一传热板，传热板的下端与半导体制冷器件的热端紧贴、上端与制热室的一侧紧贴；在制热室的顶部设有一与其相通的测量室，其顶部设有一与传感器探头配合的接口。具有以下优点使半导体制冷器件得到充分的使用；使安装在测量室的电子类传感器探头工作环境温湿度符合规定要求，能精确地对小流量的具有爆炸危险的气体测量，延长了传感器寿命。
文档编号B01D5/00GK101125277SQ200710078600
公开日2008年2月20日 申请日期2007年6月11日 优先权日2007年6月11日
发明者任文贤, 胜 刘, 勇 唐, 文光才, 李柏均, 娟 杨, 林雪峰, 邸志强, 颜家渊 申请人:煤炭科学研究总院重庆分院