专利名称：空气循环和调节装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种空气循环和调节装置。
背景技术：
煤矿作业中，在救生舱(硐)这种密封的环境下人类生存的最大问题就是保障高质量的循环空气的供给，而密封环境再加上与外部的隔断，其最受限制的条件是:“空间”、“动力”和“能源利用”。目前，空气循环和供氧系统的各功能模块分别由各个供应商提供，例如做空调(不管是储能、蓄冰、变相、CO2、压缩制冷)的，可以做到本身很先进，体积和能耗也很小；做气体过滤吸收的也很完整；做供氧系统的也自成体系；做空气循环的也用风机吹或抽来进行，但会随着吸收剂变稠，而风量减少，空耗能源。这样虽然每个部分的体积和能耗都不大，但加起使整个空气循环和供氧系统的空间占据硕大，能耗也不低。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于提供一种在确保风量恒定的前提下，占用空间小却可以完成全部空气净化循环、温度调节和供氧的空气循环和调节装置，以克服现有技术的上述缺陷。为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:一种空气循环和调节装置，包括抽风装置以及与抽风装置相连接的进风道和出风道，所述抽风装置为一抽气泵，抽气泵的进气口与进风道相连接，抽气泵的出气口与出风道相连接，所述进风道中设有吸收齐IJ，所述出风道经过一制冷装置并与供氧系统相连接；还包括一减速箱，减速箱的输入轴与动力装置相连接，减速箱的输出轴通过一个运动转换机构与所述抽气泵的活塞杆相连接，所述运动转换机构将减速箱输出轴的转动转换为直线往复运动。
优选的,所述动力装置为气动机、电动机和人力驱动装置中的一个或多个。进一步地，还包括一个控制气动机的气动机开关。进一步地，所述供氧系统包括与出风道相连接的三根供氧管，三根供氧管的另一端与氧气源相连接，每一根供氧管上装有控制阀。进一步地，还包括座椅，所述进风道位于座椅下方，所述出风道连接多个风嘴，每个座椅上方设有一个风嘴。进一步地，在座椅的旁边还设有一个主机架，所述减速箱和抽气泵，安装在主机架的底部，抽气泵竖直安装，所述制冷装置安装在主机架的中部，供氧系统安装在主机架的顶部。进一步地，还包括一根外接的压缩空气管路，所述压缩空气管路也在抽气泵的出气口处与出风道相连接。如上所述，本实用新型的空气循环和调节装置，具有以下有益效果:本实用新型可以在低耗能的情况下同时完成空气循环、空气净化、空气补氧和空气降温；本实用新型有电动、气动和人力三种驱动方式，大大提高了本实用新型的可实施性和时间上的延续性，并且本实用新型占用空间小，方便操作。
图1为本实用新型空气循环和调节装置的整体结构图。图2为本实用新型空气循环和调节装置的控制原理图。图中:1抽风装置16进风道17出风道12抽气泵13进气口14出气口4吸收剂5制冷装置2供氧系统3减速箱4动力装置41运动转换机构15活塞杆42气动机43电动机44人力驱动装置21电磁阀22电磁阀23电磁阀24控制阀25控制阀26控制阀6气动机开关9压缩空气管路7座椅8主机架
具体实施方式
说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。如图1和图2所示的一种空气循环和调节装置，包括抽风装置I以及与抽风装置I相连接的进风道16和出风道17，所述抽风装置I为一抽气泵12，抽气泵12由可以单向送气的气缸构成，它包括一根活塞杆15，抽气泵12的进气口 13与进风道16相连接，抽气泵12的出气口 14与出风道17相连接，所述进风道16中设有吸收剂4，所述出风道17经过一制冷装置5并与供氧系统2相连接，本装置将空气从进风道16吸入抽气泵12，从抽气泵12的出气口 14排出，空气通过制冷装置5制冷再经过供氧系统2的氧气浓度调节从出风道17排出；本装置还包括一减速箱3 (减速比例最大1400/46.7，最小1400/8)，减速箱3的目的是使人均能耗最低，减速箱3的输入轴与动力装置40相连接，减速箱3的输出轴通过一个运动转换机构41与所述抽气泵12的活塞杆15相连接，所述运动转换机构41将减速箱3输出轴的转动转换为直线往复运动。进一步的，在本装置上还包括一根外接的压缩空气管路9，所述压缩空气管路9也在抽气泵12的出气口 14处与出风道17相连接。本实施例将本装置应用在矿用救生舱中，为舱内的工作人员提供呼吸保障。[0027]动力装置40作为本装置最重要的部分，它决定空气循环和调节能否完成以及可以持续的时间长短，动力装置40可以是气动机42、电动机43和人力驱动装置44中的一个或多个。在本实施例中，同时安装气动机42、电动机43和人力驱动装置44为本装置提供动力。气动机42、电动机43和人力驱动装置44均与减速箱3相连接。在正常工作情况下，主要依靠压压缩空气9来供给新鲜空气，而不必浪费吸收剂4，但是当舱内的二氧化碳浓度过高，空气不能达到标准状态时，就必须启动气动机42来为本装置提供动力,此时,手动打开气动机开关6，利用气动机42带动抽气泵12，使舱内气体通过座椅7下的进风道16中的吸收剂4达到净化气体的目的。当矿用压缩空气被切断时，电动机43作为动力源为本装置提供动力，按照标准，电动机43可以持续提供115小时的能量为本装置供能，为救生舱内的工作人员等待外部救援赢得时间。最后当储电池的电量也耗尽、电动机43不能工作时，还可以利用人力驱动装置44提供动力，保证空气循环系统的正常运转。所述的人力驱动装置44包括一个支座,支座上部设有一根横轴,在横轴的两端铰接连有两根手动摇杆,手动摇杆的上端设有扶手，手动摇杆的下端均铰接有一根传动杆，两根传动杆的另一端分别连接在一个圆盘边缘，这两个圆盘分别固定在减速器3—根输入轴的两端，且两根传动杆在圆盘上的连接点的相位差为180°，在传动杆上还设有脚踏板，当要人力驱动时，工作人员的双脚分别踩踏在脚踏板上，双手握住扶手，依靠人体左右摇晃，同时扶手前后摇动，两根传动杆会驱动圆盘做圆周运动，进而将动力传入减速器3，从而为本装置提供动力，并且这种人力驱动装置44可以大大节省体力。人力驱动装置44在平时还是一个运动器具，让工作人员在运动时就完成了空气的循环净化。本装置所述制冷装置5可以进一步降低水汽从而省去了空调送风机，制冷装置5的冷库中的冷能是通过密封的制冷剂和电动机43来循环的，这样不仅将冷源隔离在舱外，防止了可能的二次伤害，而且冷库中的冷源不管是储能、蓄冰、二氧化碳、变相压缩制冷的哪一种，均可正常使用，制冷装置5要将温度降到33°以下。本装置的运动转换机构41可以是凸轮机构或者曲柄连杆机构等，本实施例利用曲柄连杆机构进行动力的传输:减速器3的输出轴和一个曲柄固定连接，曲柄与一根连杆相连接，所述连杆和抽气泵12的活 塞杆15下端铰接在一起，当减速器3输出轴带动曲柄转动时，连杆就带着活塞杆15作直线往复运动，产生动力，驱动抽气泵12。本装置所述的供氧系统2包括与出风道17相连接的三根供氧管21、22、23，三根供氧管21、22、23的另一端与氧气源相连接，每一根供氧管上均装有控制阀24、25、26，控制阀24和25为电磁阀，实现自动控制，控制阀26为手动控制。当救生舱内的氧气浓度在199^23%范围内时，其中一个控制阀24会自动开启，由一根供氧管供氧；若氧气浓度小于19%时，氧气需求较大，则两个控制阀24、25同时开启供氧；当救生舱中出现特殊情况时，还可以将控制阀26手动打开，三个控制阀同时开启，以补充更多的氧气。加氧的控制信号由一个气体浓度测量和控制装置发出，所述的气体浓度测量和控制装置还控制一个加氮系统，在舱内的氧气浓度大于23%时，气体浓度测量和控制装置就会控制加氮系统，由加氮系统直接向舱内排放氮气，以平衡氧气浓度，使空气达到标准状态。本装置可以设置在救生舱中，为了便于工作人员的休息，所以在救生舱中还设有座椅7，所述进风道16最好设置在座椅7下方，吸收剂4就放在座椅7下的进风道16中，将进风道16设置在座椅7下节省了空间，并且因为座椅7设有多个，所述进风道16就会有一定长度，这样在进风道16的吸收剂4更有利于吸收H2O, CO2, H2S, CH4等重质量气体。所述出风道17连接多个风嘴，每个座椅7上方设有一个风嘴，这样使得经过过滤和制冷的空气直接送到每个工作人员面前，不会造成空气的浪费，使工作人员充分呼吸干净的空气。在座椅7的旁边还设有一个主机架8，所述减速箱3和抽气泵12安装在主机架8的底部，抽气泵12竖直安装，所述制冷装置5在主机架8的中部，供氧系统2安装在主机架8的顶部。众所周知救生舱应尽可能的节省空间，所以将本装置设置成竖直安放，这样很好的利用了空间，保障了救生舱能容纳更多的工作人员。综上所述，本实用新型空气循环和调节装置，不仅能够节约空气循环系统所需能源而且节省空间、使用方便、更人性化操作。所以，本实用新型在救生舱救援方面有很高的利用价值和使用意义。上述实施方式仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。本实用新型还许多方面还可以在不违背总体思想的前提下进行改进，例如吸收剂的选择各机构的放置方式等。因此，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
权利要求1.一种空气循环和调节装置，包括抽风装置(I)以及与抽风装置(I)相连接的进风道(16)和出风道(17)，其特征是:所述抽风装置(I)为一抽气泵(12)，抽气泵(12)的进气口(13)与进风道(16)相连接，抽气泵(12)的出气口(14)与出风道(17)相连接，所述进风道(16)中设有吸收剂(4)，所述出风道(17)经过一制冷装置(5)并与供氧系统(2)相连接；还包括一减速箱(3)，减速箱(3)的输入轴与动力装置(40)相连接，减速箱(3)的输出轴通过一个运动转换机构(41)与所述抽气泵(12)的活塞杆(15)相连接，所述运动转换机构(41)将减速箱(3)输出轴的转动转换为直线往复运动。
2.根据权利要求1所述的空气循环和调节装置，其特征是:所述动力装置(40)为气动机(42 )、电动机(43 )和人力驱动装置(44 )中的一个或多个。
3.根据权利要求2所述的空气循环和调节装置，其特征是:还包括一个控制气动机(42)的气动机开关(6)。
4.根据权利要求1所述的空气循环和调节装置，其特征是:所述供氧系统(2)包括与出风道(17)相连接的三根供氧管(21、22、23)，三根供氧管(21、22、23)的另一端与氧气源相连接，每一根供氧管上装有控制阀(24、25、26)。
5.根据权利要求1所述的空气循环和调节装置，其特征是:还包括座椅(7)，所述进风道(16)位于座椅(7)下方，所述出风道(17)连接多个风嘴，每个座椅(7)上方设有一个风嘴。
6.根据权利要求5所述的空气循环和调节装置，其特征是:在座椅(7)的旁边还设有一主机架(8 )，所述减速箱(3 )和抽气泵(12 )安装在主机架(8 )的底部，抽气泵(12 )竖直安装，制冷装置(5)安装在主机架(8)的中部，供氧系统(2)安装在主机架(8)的顶部。
7.根据权利要求1所述的空气循环和调节装置，其特征是:还包括一根外接的压缩空气管路(9)，所述压缩空气管路(9)也在抽气泵(12)的出气口(14)处与出风道(17)相连接。
专利摘要本实用新型提供一种空气循环和调节装置，包括抽风装置以及与抽风装置相连接的进风道和出风道，所述抽风装置为一抽气泵，抽气泵的进气口与进风道相连接，抽气泵的出气口与出风道相连接，所述进风道中设有吸收剂，所述出风道经过一制冷装置并与供氧系统相连接；还包括一减速箱，减速箱的输入轴与动力装置相连接，减速箱的输出轴通过一个运动转换机构与所述抽气泵的活塞杆相连接，所述运动转换机构将减速箱输出轴的转动转换为直线往复运动。本实用新型可以在低耗能的情况下同时完成空气循环和净化等功能，同时设有多种驱动方式，大大提高了本实用新型的可实施性和时间上的延续性，并且本实用新型占用空间小，方便操作。
文档编号E21F11/00GK203035248SQ20132000892
公开日2013年7月3日 申请日期2013年1月9日 优先权日2013年1月9日
发明者张宝荣, 张博, 吴健华, 刘平安 申请人:张宝荣, 陕西延长三鑫特种房有限公司