一种多驱动方式的避难硐室用空气净化装置

摘要

本发明涉及一种多驱动方式的避难硐室用空气净化装置，属于矿山紧急避险技术领域。该装置有三种运行模式：①电动模式，由矿山电网供电；②气动模式，由井下压风管路供给的压缩空气获得动力；③手动模式，即避险人员通过脚蹬或手摇装置维持装置的正常运行。该装置单独使用可去除避难硐室内二氧化碳、一氧化碳等有毒有害气体；与配套的蓄冰空调组合使用，还可同时实现空气净化和降温除湿功能。本发明的优点是：驱动方式多样，可应用于不同的矿山条件，适应性强；配备了手动驱动单元，显著减小了灾变环境对装置的影响，有效提高了装置的独立性和可靠性。

权利要求

1.一种多驱动方式的避难硐室用空气净化装置，包括外壳、药剂箱上盖、装药室、气电两用风扇、手动单元及控制按钮，其特征在于：所述的药剂箱上盖设置锁扣，与壳体上的锁扣配合，将药剂箱与下部管路压紧；所述的装药室的底部依次设置密封层、缓冲室，使气体均匀通过药剂层；所述的气电两用风扇为装置出气口，具有气动及电动两种运行模式；所述的手动单元包括气囊、控制轴及手摇皮带轮，所述手摇皮带轮带动控制轴运动，控制轴控制气囊的运动；所述的控制按钮用于切换装置的运行模式；

所述的装药室由四个独立的小室构成，并分别具有管道，与气囊相连；

所述的装药室底部设有密封层，所述密封层为阻燃橡胶材料。

2.根据权利1要求的空气净化装置，其特征在于，所述的气囊主体为阻燃橡胶材料，由囊体、进气口、出气口和单向阀组成。

3.根据权利1要求的空气净化装置，其特征在于，所述控制轴由主轴和偏心轮组成，偏心轮上设凹槽导轨，与气囊底部嵌合，用于控制气囊伸缩。

4.根据权利3要求的空气净化装置，其特征在于，所述偏心轮上的主轴固定孔偏离圆心，固定于主轴上的4个偏心轮调整为不同心，控制所述的4个气囊异步伸缩。

5.根据权利1要求的空气净化装置，其特征在于，所述的气囊在电动或气动运行模式中构成进气管路的一部分。

6.根据权利1要求的空气净化装置，其特征在于，所述的气电两用风扇包含两组扇叶，扇叶均通过离心式离合器与防爆电机和气动马达相连，两组扇叶间通过皮带齿轮实现传动连接，在电动或气动模式下，其中一组扇叶为主动轮，带动另一组扇叶运转。

7.根据权利1要求的空气净化装置，其特征在于，所述的气电两用风扇与外壳相连处设置减震器，降低装置噪声。

说明书

一种多驱动方式的避难硐室用空气净化装置

[0001] 技术领域：

[0002] 本发明涉及一种多驱动方式的避难硐室用空气净化装置，属于矿山紧急避险技术领域。

[0003] 背景技术：

[0004] 目前，井下避难硐室的空气净化装置主要有两种驱动方式：（1）电力驱动，即将制冷和空气净化设备接入矿山电网或配备足够容量的蓄电池组；（2）气力驱动，主要指以液态二氧化碳或其他气体为冷量和动力来源，在完成热量交换的同时，利用压缩气体的动能驱动气动马达，迫使空气循环穿过药剂层，去除其中的有毒有害气体。

[0005] 采用电力驱动的方式，能够有效保证设备实现最大功效，但发生事故时，矿山电网可能遭到破坏，要维持设备的正常运转，需要配备大容量的蓄电池组；而利用液态二氧化碳为动力源时，则需配置多组高压钢瓶。无论是蓄电池组还是高压钢瓶，在井下尤其是发生事故时，都有可能成为新的危险源。

[0006] 发明内容：

[0007] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种多驱动方式的避难硐室用空气净化装置。该装置能去除避难硐室内二氧化碳、一氧化碳等有毒有害气体；或与配套的蓄冰空调组合使用，可同时实现空气净化和降温除湿功能。该装置有三种运行模式：①电动模式，即接入矿山电网运行；②气动模式，即由井下压风管路供给的压缩空气获得动力；③手动模式，即避险人员通过脚蹬或手摇装置维持装置的正常运行。

[0008] 本发明的目的是通过下述技术方案实现的:

[0009] 一种多驱动方式的避难硐室用空气净化装置，包括外壳、药剂箱上盖、装药室、气电两用风扇、手动单元及控制按钮，其特征在于：所述的药剂箱上盖设置锁扣，与壳体上的锁扣配合，将药剂箱与下部管路压紧；所述的装药室的底部依次设置密封层、缓冲室，使气体均匀通过药剂层；所述的气电两用风扇为装置出气口，具有气动及电动两种运行模式；所述的手动单元包括气囊、控制轴及手摇皮带轮，所述手摇皮带轮带动控制轴运动，控制轴控制气囊的运动；所述的控制按钮用于切换装置的运行模式。

[0010] 进一步的，所述的装药室底部设有密封层，所述密封层为阻燃橡胶材料。

[0011] 进一步的，所述的装药室由四个独立的小室构成，并分别具有管道，与气囊相连。

[0012] 进一步的，所述的气囊主体为阻燃橡胶材料，由囊体、进气口、出气口和单向阀组成。

[0013] 进一步的，所述控制轴由主轴和偏心轮组成，偏心轮上设凹槽导轨，与气囊底部嵌合，用于控制气囊伸缩。

[0014] 进一步的，所述偏心轮上的主轴固定孔偏离圆心，固定于主轴上的4个偏心轮调整为不同心，控制所述的4个气囊异步伸缩。

[0015] 进一步的，所述的气囊在电动或气动运行模式中构成进气管路的一部分。

[0016] 进一步的，所述的气电两用风扇包含两组扇叶，扇叶均通过离心式离合器与防爆电机和气动马达相连，两组扇叶间通过皮带齿轮实现传动连接，在电动或气动模式下，其中一组扇叶为主动轮，带动另一组扇叶运转。

[0017] 进一步的，所述的气电两用风扇与外壳相连处设置减震器，降低装置噪声。

[0018] 本发明的优点是：1、以矿山电力或压风管路为动力来源，无需配备蓄电池组或压缩气体钢瓶，能有效降低成本，并减少蓄电池组和高压钢瓶带来的安全隐患；2、采用多种动力来源，适用于不同的矿山条件，适应性强；3、具有手动功能，可独立实现空气调节功能，受灾变环境影响小，有效提高了装置的安全性和可靠性。

[0019] 附图说明：

[0020] 图1是本发明的外观示意图。

[0021] 图2是本发明的剖视图。

[0022] 图3是控制轴结构示意图。

[0023] 图4是偏心轮结构示意图。

[0024] 图5是偏心轮与气囊嵌合方式示意图。

[0025] 图6是气电两用风扇结构示意图。

[0026] 具体实施方式：

[0027] 下面结合附图对本发明做进一步说明。

[0028] 图1和图2中，药剂箱上盖1与外壳3设计为分体式，实际使用时，先将药剂箱（规格为500×400×300mm）放置在装药室2位置，再将药剂箱上盖1盖上，通过四角的锁扣固定在外壳3上，同时将药剂箱与缓冲室7压紧，以使气体更均匀的通过药剂层；所述的缓冲室7下部管道经气囊8后汇聚至气电两用风扇4后部，并由风扇排出，此为装置的风流通道；所述的气囊8进气口与出气口均设置了单向阀，防止空气逆流；所述的手动单元5由气囊8、控制轴9和手摇皮带轮10组成；所述的气电两用风扇4可在电动和气动模式间的自由切换；所述的气电两用风扇4与外壳3之间设置了减震器，以降低装置噪声；所述的控制按钮6设置在装置侧面，用于切换装置的运行模式。

[0029] 图3-图5中，所述的控制轴9包括主轴11和偏心轮12，主轴11一端与手摇皮带轮10相连；所述的偏心轮12上设置了凹槽导轨13，与气囊底部嵌合，用于控制气囊8的运动；所述偏心轮12上的主轴固定孔14偏离圆心，固定于主轴11上的四个偏心轮12可调整为不同心，从而实现气囊8异步伸缩，以保证在手动运行模式下，装置净化效率更稳定。

[0030] 图6中，所述气电两用风扇4的核心部件包括扇叶15、扇叶16、离心式离合器17、防爆电机18和气动马达19；所述的扇叶15经离心式离合器17与防爆电机18连接；所述的扇叶16经离心式离合器17与气动马达19连接；为提高装置进风量，所述的扇叶15和扇叶16间通过皮带齿轮20实现传动连接，当气电两用风扇4处于电动模式时，防爆电机18达预设转速后，离心式离合器17进入接合状态，防爆电机18带动扇叶15运转，扇叶15经皮带齿轮20带动扇叶16运转，此时扇叶16与气动马达19未接合，因此不会对气动马达产生磨损，气动运行模式亦同理。

[0031] 本装置的外接电源电压为24V；外界压缩气体压力以0.4-0.8MPa为宜，供气管路在进入装置前最好配置减压器或稳压器；手动轮转速＞60转/min即可，手摇皮带轮也可改为脚踏装置。