本發(fā)明屬于井筒防凍，具體地說，涉及高效防凍空氣源熱泵與熱管換熱器耦合井筒防凍加熱裝置。

背景技術(shù)：

1、為了保證井下的安全生產(chǎn)，需要持續(xù)不斷的往井下通入空氣。在操作守則中，需要保證礦井送風(fēng)口口以下的空氣溫度必須在2℃以上。在冬季室外溫度較低的情況下，需要對室外空氣加熱，達(dá)到要求后才能送入井下。

2、而傳統(tǒng)的裝置要將熱水加熱之后，通過熱交換再和新風(fēng)相互結(jié)合，從而達(dá)到了送熱風(fēng)的目的，但是在上述實(shí)際操作過程中，加熱水然后再進(jìn)行熱交換，容易導(dǎo)致熱量損失角度，造成不必要的浪費(fèi)，并且在送風(fēng)過程中，一般需要對所送風(fēng)整體進(jìn)行過濾，但是當(dāng)過濾網(wǎng)使用一段時間后，還需要對過濾網(wǎng)進(jìn)行拆洗清理，操作較為麻煩。

3、有鑒于此特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決而傳統(tǒng)的裝置要將熱水加熱之后，通過熱交換再和新風(fēng)相互結(jié)合，從而達(dá)到了送熱風(fēng)的目的，但是在上述實(shí)際操作過程中，加熱水然后再進(jìn)行熱交換，容易導(dǎo)致熱量損失角度，造成不必要的浪費(fèi)，并且在送風(fēng)過程中，一般需要對所送風(fēng)整體進(jìn)行過濾，但是當(dāng)過濾網(wǎng)使用一段時間后，還需要對過濾網(wǎng)進(jìn)行拆洗清理，操作較為麻煩的技術(shù)問題，本發(fā)明采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是：

2、高效防凍空氣源熱泵與熱管換熱器耦合井筒防凍加熱裝置，包括空氣源熱泵、熱管換熱器、井筒以及安裝在熱管換熱器上的清理單元，

3、空氣源熱泵包括壓縮機(jī)、冷凝器、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置和蒸發(fā)器，壓縮機(jī)和冷凝器相互連接，冷凝器上連接設(shè)置有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置和蒸發(fā)器，蒸發(fā)器和壓縮機(jī)相互連接；

4、熱管換熱器包括安裝罩和換熱翅片本體，換熱翅片本體安裝在安裝罩進(jìn)風(fēng)口處，換熱翅片本體進(jìn)口和出口上均安裝有換熱管，換熱管一側(cè)置于冷凝器中，安裝罩出風(fēng)處與井筒相互對應(yīng)，安裝罩上安裝有濾網(wǎng)，安裝罩上安裝有扇葉，扇葉旋轉(zhuǎn)中心安裝有驅(qū)動電機(jī)；

5、清理單元包括蝸桿，蝸桿與驅(qū)動電機(jī)輸出軸相互連接，蝸桿上嚙合有蝸輪，蝸輪上安裝有調(diào)節(jié)輥，調(diào)節(jié)輥上開設(shè)有導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽上滑動設(shè)置有導(dǎo)向滑塊，導(dǎo)向滑塊上安裝有導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿上安裝有推拉桿，推拉桿上末端安裝有固定板，固定板上轉(zhuǎn)動安裝有刮板，刮板末端與濾網(wǎng)表面貼合，安裝罩兩側(cè)安裝有收集箱。

6、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，冷凝器上開設(shè)有進(jìn)液口和出液口，進(jìn)液口和壓縮機(jī)的出口相互連接，出液口和標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的進(jìn)口相互連接，進(jìn)液口和出液口不位于同一平面上，進(jìn)液口的高度低于出液口的高度。

7、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，位于冷凝器內(nèi)側(cè)的換熱管為u形，位于冷凝器內(nèi)側(cè)的換熱管和冷凝器內(nèi)壁之間留有空隙。

8、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，驅(qū)動電機(jī)外殼安裝有支架，且支架焊接設(shè)置在安裝罩外側(cè)，扇葉位于驅(qū)動電機(jī)和濾網(wǎng)之間的間隙中，且扇葉的葉片數(shù)為奇數(shù)，濾網(wǎng)的目數(shù)為40目。

9、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，蝸輪旋轉(zhuǎn)中心安裝有蝸輪軸，且蝸輪軸兩端擰合安裝在安裝罩側(cè)壁，導(dǎo)向槽為環(huán)形槽，導(dǎo)向槽在調(diào)節(jié)輥呈傾斜分布，導(dǎo)向桿活動貫穿安裝罩側(cè)壁，導(dǎo)向槽的水平長度與濾網(wǎng)的寬度適配。

10、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，刮板轉(zhuǎn)動中心上安裝有擺桿，擺桿和刮板不位于同一直線上，擺桿上安裝有擠壓塊，收集箱側(cè)壁安裝有第一推塊，濾網(wǎng)中心位置安裝有第二推塊，第二推塊和第一推塊與擠壓塊位于同一水平面上。

11、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，擺桿表面安裝有拉簧，拉簧另一端安裝在擺桿側(cè)壁的凸起上，拉簧呈拉繩狀態(tài)，拉簧與刮板和擺桿形成三角形。

12、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，固定板一側(cè)安裝有定位板，定位板呈傾斜狀態(tài)，固定板上安裝有限位塊，限位塊側(cè)壁與擺桿相互搭接。

13、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，收集箱表面開設(shè)有缺口，缺口與收集箱內(nèi)部腔室相互連通，缺口的尺寸和固定板的尺寸相互適配，收集箱內(nèi)部貫穿設(shè)置有推拉桿，且推拉桿長度大于兩倍濾網(wǎng)的寬度。

14、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，空氣源熱泵和熱管換熱器中的換熱工質(zhì)均為制冷劑。

15、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

16、與傳統(tǒng)空氣源熱泵相比，本裝置空氣源熱泵的壓縮機(jī)的壓縮比小，不用將工質(zhì)加熱至太高的溫度和壓力，基本達(dá)到25-30℃即可滿足要求，能效比高，與傳統(tǒng)的裝置需要將熱水加熱之后再加熱新風(fēng)相比，減少了換熱環(huán)節(jié)，且此時空氣源熱泵的冷凝器為相變換熱，換熱效率更高，同時省去了水泵，減少了水泵的能耗。

17、與與傳統(tǒng)空氣源熱泵相比，本裝置設(shè)置有清理單元，其中清理單元中的蝸桿可以在驅(qū)動電機(jī)輸出軸旋轉(zhuǎn)過程中同步發(fā)生旋轉(zhuǎn)，并且?guī)訃Ш系奈佪啺l(fā)生旋轉(zhuǎn)，起到了降速的目的，并且?guī)诱{(diào)節(jié)輥上的導(dǎo)向槽位置發(fā)生變化，帶動導(dǎo)向槽上的導(dǎo)向滑塊和導(dǎo)向桿發(fā)生移動，拉動推拉桿和固定板帶動刮板發(fā)生移動，而刮板發(fā)生移動可以對濾網(wǎng)表面的灰塵進(jìn)行清理，保證送風(fēng)的流暢性，減少了發(fā)生堵塞的可能性。

18、下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

技術(shù)特征：

1.高效防凍空氣源熱泵與熱管換熱器耦合井筒防凍加熱裝置，包括空氣源熱泵(1)、熱管換熱器(2)、井筒(4)以及安裝在熱管換熱器(2)上的清理單元(3)，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效防凍空氣源熱泵與熱管換熱器耦合井筒防凍加熱裝置，其特征在于，所述冷凝器(12)上開設(shè)有進(jìn)液口(121)和出液口(122)，所述進(jìn)液口(121)和壓縮機(jī)(11)的出口相互連接，所述出液口(122)和標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置(13)的進(jìn)口相互連接，所述進(jìn)液口(121)和出液口(122)不位于同一平面上，所述進(jìn)液口(121)的高度低于出液口(122)的高度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效防凍空氣源熱泵與熱管換熱器耦合井筒防凍加熱裝置，其特征在于，位于冷凝器(12)內(nèi)側(cè)的換熱管(23)為u形，位于冷凝器(12)內(nèi)側(cè)的換熱管(23)和冷凝器(12)內(nèi)壁之間留有空隙。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效防凍空氣源熱泵與熱管換熱器耦合井筒防凍加熱裝置，其特征在于，所述驅(qū)動電機(jī)(21)外殼安裝有支架，且支架焊接設(shè)置在安裝罩(212)外側(cè)，所述扇葉(211)位于驅(qū)動電機(jī)(21)和濾網(wǎng)(221)之間的間隙中，且扇葉(211)的葉片數(shù)為奇數(shù)，所述濾網(wǎng)(221)的目數(shù)為40目。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效防凍空氣源熱泵與熱管換熱器耦合井筒防凍加熱裝置，其特征在于，所述蝸輪(311)旋轉(zhuǎn)中心安裝有蝸輪軸，且蝸輪軸兩端擰合安裝在安裝罩(212)側(cè)壁，所述導(dǎo)向槽(321)為環(huán)形槽，所述導(dǎo)向槽(321)在調(diào)節(jié)輥(32)呈傾斜分布，所述導(dǎo)向桿(323)活動貫穿安裝罩(212)側(cè)壁，所述導(dǎo)向槽(321)的水平長度與濾網(wǎng)(221)的寬度適配。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效防凍空氣源熱泵與熱管換熱器耦合井筒防凍加熱裝置，其特征在于，所述刮板(332)轉(zhuǎn)動中心上安裝有擺桿(34)，所述擺桿(34)和刮板(332)不位于同一直線上，所述擺桿(34)上安裝有擠壓塊(341)，所述收集箱(35)側(cè)壁安裝有第一推塊(351)，所述濾網(wǎng)(221)中心位置安裝有第二推塊(352)，所述第二推塊(352)和第一推塊(351)與擠壓塊(341)位于同一水平面上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效防凍空氣源熱泵與熱管換熱器耦合井筒防凍加熱裝置，其特征在于，所述擺桿(34)表面安裝有拉簧(342)，所述拉簧(342)另一端安裝在擺桿(34)側(cè)壁的凸起上，所述拉簧(342)呈拉繩狀態(tài)，所述拉簧(342)與刮板(332)和擺桿(34)形成三角形。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效防凍空氣源熱泵與熱管換熱器耦合井筒防凍加熱裝置，其特征在于，所述固定板(331)一側(cè)安裝有定位板(333)，所述定位板(333)呈傾斜狀態(tài)，所述固定板(331)上安裝有限位塊(343)，所述限位塊(343)側(cè)壁與擺桿(34)相互搭接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效防凍空氣源熱泵與熱管換熱器耦合井筒防凍加熱裝置，其特征在于，所述收集箱(35)表面開設(shè)有缺口(353)，所述缺口(353)與收集箱(35)內(nèi)部腔室相互連通，所述缺口(353)的尺寸和固定板(331)的尺寸相互適配，所述收集箱(35)內(nèi)部貫穿設(shè)置有推拉桿(33)，且推拉桿(33)長度大于兩倍濾網(wǎng)(221)的寬度。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效防凍空氣源熱泵與熱管換熱器耦合井筒防凍加熱裝置，其特征在于，所述空氣源熱泵(1)和熱管換熱器(2)中的換熱工質(zhì)均為制冷劑。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及井筒防凍技術(shù)領(lǐng)域，公開了高效防凍空氣源熱泵與熱管換熱器耦合井筒防凍加熱裝置，包括空氣源熱泵、熱管換熱器和井筒，空氣源熱泵包括壓縮機(jī)、冷凝器、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置和蒸發(fā)器，壓縮機(jī)和冷凝器相互連接，冷凝器上連接設(shè)置有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置和蒸發(fā)器，蒸發(fā)器和壓縮機(jī)相互連接；熱管換熱器上的出口連接有換熱管，換熱管另一端和熱管換熱器上的進(jìn)口相互連接，換熱管安裝在冷凝器中，換熱管一側(cè)的換熱翅片上安裝有電動風(fēng)扇，換熱管另一側(cè)的換熱翅片與井筒相互對應(yīng)。本發(fā)明，與傳統(tǒng)的裝置需要將熱水加熱之后再加熱新風(fēng)相比，減少了換熱環(huán)節(jié)，且此時空氣源熱泵的冷凝器為相變換熱，換熱效率更高，減少了水泵的能耗。

技術(shù)研發(fā)人員：羅景輝,張昌建,呂向陽,王釗,劉歡,趙亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河北工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6