一种深井矿用个体防尘除湿调温套装及其使用方法

1.本发明涉及个体防护技术领域，具体涉及一种深井矿用个体防尘除湿调温套装及其适用方法。


背景技术：

2.随着开采深度的增加，深部构造煤(岩)体在高地应力的揉搓、挤压作用下破碎严重，加之机械化开采水平、采掘工作量的提高，使得深井采掘工作面矿尘浓度高达8000-10000mg/m3；为降低矿尘浓度，煤矿工作面主要采取喷雾降尘、煤岩层注水等湿式抑尘技术措施，加之井巷顶底板含水层的渗漏，使得采掘工作面空气呈高湿状态(相对湿度rh≥90％)，但由于矿尘尤其是煤尘具有一定的疏水性，湿式除尘难以取得理想的效果，深井采掘面矿尘浓度仍普遍严重超标；
3.因此个体防尘装备成了保护矿工呼吸健康的最后也是最重要的一道防线。当前应用最为广泛的矿用个体防尘用品为自吸过滤式呼吸器，但其高呼吸阻力、低容尘量、低防护性能导致应用效果较差。相应的，动力送风呼吸器具有零呼吸阻力、高防护性能的优点，但是，传统动力送风呼吸器在煤矿井下的推广应用存在以下问题：1)传统动力送风呼吸器的送风头罩难以与煤矿井下佩戴的安全头盔匹配；2)传统动力送风呼吸器的风机、电池、滤盒通常是集成到一起并捆于腰间，自救器、矿灯电池也均卡于腰间，造成矿工腰间皮带上负载过大，阻碍日常工作开展；3)对于空气湿度≥90％高湿环境，高尘空气极易形成黏湿粉尘饼，填充、阻塞于滤棉表面，使得滤棉空气阻力急速上升，进而导致风机能耗大大增加，电池难以支撑全工班作业；4)传统动力送风呼吸器自腰间至头面部的送风管路较长，沿程损失较大，相应的增加能耗，且长、柔性送风管会严重干扰矿工的正常作业；
4.另外除粉尘危害，随着越来越多的矿井采深超过800m，深井工作面的高地温、围岩散热、机电设备产热、爆破急剧放热、空气压缩产热等热源与矿工的高强度劳作协同耦合产生的深井热害，导致作业人员劳动效率低下，中暑现象时有发生，严重阻碍了矿工健康高效作业和煤矿安全生产。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种深井矿用个体防尘除湿调温套装，不仅适用于深井下高尘、高湿环境，减少风机的负载，在不影响作业人员呼吸的情况下，保障其强负荷正常作业，而且实现对防尘服温度的调整，适用于高温环境。
6.为实现上述目的，本一种深井矿用个体防尘除湿调温套装，包括防尘服、位于防尘服上部的头盔主体、多个设置在头盔主体上用于防尘的粉尘分离组件；
7.头盔主体为内外双层拆卸结构、中间形成密封空腔；
8.每个粉尘分离组件的空气输出端与空腔连通，空腔内左右对称设有用于滤尘除湿的管体组件，每个管体组件的输出端通过风机与位于头盔主体外侧的送风管连通，送风管的另一端与半面罩连通。
9.进一步的，所述粉尘分离组件包括分离筒体、排气管；
10.分离筒体为倒置锥形结构、上部设有与其内壁切向布置的进气口、上端通过排气管与空腔连通；
11.排气管一端延伸至分离筒体内并位于进气口的下方、另一端与空腔连通位置处设有金属滤网；
12.所述分离筒体下端、以及排气管靠近金属滤网处均设有用于将积累的粉尘自动排出的排尘组件。
13.进一步的，所述排尘组件包括上端与分离筒体或者排气管连通的排尘舱、偏重转动设置在排尘舱中部的排尘板；
14.排尘舱下端设有小直径用于通气、排尘的出尘口；
15.排尘板较轻的一端上设有配重块、使得排尘板较重的一端偏转将排尘舱筒体上下封闭隔开。
16.进一步的，每个管体组件包括除湿管；
17.除湿管为由滤尘吸湿滤材的外层、以及驻极体纤维滤材的内层组成的管体；
18.所述除湿管一端封闭、另一端通过抽气管与风机输入端连接。
19.进一步的，所述除湿管为多个且上下并排设置，每个除湿管的轴线与头盔主体轮廓一致；
20.抽气管为爪形结构、其主管与风机输入端连接、支管与除湿管拆卸卡口连接。
21.进一步的，所述防尘服的上衣领与头盔主体内层、半面罩下端密封连接；
22.半面罩下端设有单向排气阀，排气阀的出口朝向防尘服内。
23.进一步的，所述头盔主体上前端中部设有用于卡装矿灯的灯座、后端设有与锂电盒连接的充电孔；
24.锂电盒与风机均位于空腔内，并且锂电盒为风机提供电力。
25.进一步的，所述防尘服为全身连体结构、前部设有拉链、袖口处密封设有防护手套、裤腿处密封设有防水靴；
26.防尘服为外、中、内三层式结构，内层为棉质针织面料、中层为相变材料层、外层为斜纹织物面料。
27.进一步的，所述防尘服胸部处设有上下并列布置的环形管路，管路一端密封、另一端设有开口阀、内部设有相变材料；
28.所述相变材料为冰沙凝胶混合物。
29.一种深井矿用个体防尘除湿调温套装使用方法，具体包括以下步骤：
30.a.使用前，需将深井矿用个体防尘除湿调套装悬挂于室温为20℃的恒温房衣架上，使防尘服1中间层相变材料变为固态，头盔主体后部留设的充电孔将锂电盒充至满电状态；
31.b.穿戴时，防尘服前部拉链开口，作业人员背入式穿上防尘服，双手进入相应防护手套，脚穿入相应的防水靴，并拉上拉链，佩戴头盔主体将半面罩掩盖口鼻；
32.c.启动头盔主体左右两侧的风机，外界含尘空气从分离筒体上的进气口切向进入，并沿着倒锥内壁下旋流动，旋流过程中，在离心力的作用下，空气动力学直径≥10μm的粉尘颗粒与分离筒体周壁不断碰撞并沉积于相应的排尘舱内，完成一级净化，
33.排尘舱中部的排尘板随粉尘积累发生偏转将粉尘落下并从排尘舱下端的出尘口排出，排尘舱内气压与排气管内气压恒定；当排尘板上粉尘颗粒物清除后重力减小，配重块重新将排尘板复位，排尘舱下端的出尘口使得排尘舱内气压与外界平衡；
34.其余空气旋流至分离筒体下端后开始旋流上升，并在风机负压作用下进入弧形结构的排气管；
35.d.排气管内的空气经过金属滤网进行二级净化，空气动力学直径≥5μm的粉尘颗粒被捕集、阻隔于金属滤网外侧并沉积于相应的排尘舱内，排尘舱中部的排尘板随粉尘积累发生偏转将粉尘落下并从下端的出尘口排出；
36.通过金属滤网的空气进入头盔主体的中层空腔内；
37.e.空腔内二级净化后空气先从除湿管滤尘吸湿滤材的外层进行三级防尘净化处理、以及单级吸湿处理，此过程中，空气动力学直径≥2.5μm的粉尘颗粒被滤除，相对湿度≥90％的高湿空气被吸湿至45％-65％相对湿度范围；
38.接着，空气再经过除湿管驻极体纤维滤材的内层进行四级滤尘处理，空气动力学直径≤2.5μm粉尘颗粒的完全滤除；
39.f.经过四级净化的空气经过爪形结构的抽气管汇总、依次通过风机、送风管进入半面罩左右两侧的进风口，最终进入粘弹性复式半面罩内供给作业人员呼吸；
40.半面罩内冗余洁净气流，经过半面罩下部的单向排气阀不断通入防尘服内层与皮肤之间的内部空间；
41.g.当人体处于高温环境时，相变材料将吸收人体热量达到相变温度并逐渐发生相变，人体温度缓慢下降并维持在26℃；
42.使用后，定期将头盔主体的外层拆卸下，通过爪形抽气管上的卡扣拆卸除湿筒并进行更换。
43.与现有技术相比，本一种深井矿用个体防尘除湿调温套装具有以下优点：
44.(1)本发明由于多个粉尘分离组件的空气输出端与头盔主体的空腔连通，左右对称布置用于滤尘除湿的管体组件的输出端通过风机与位于头盔主体外侧的送风管连通，因此外界含尘空气先从分离筒体上的进气口切向进入，沿着倒锥内壁下旋流动与分离筒体周壁不断碰撞并沉积于排尘组件内，完成一级净化，再经过金属滤网被捕集、阻隔，完成二级净化，然后从除湿管滤尘吸湿滤材的外层进行三级防尘净化处理、以及单级吸湿处理，再经过除湿管驻极体纤维滤材的内层进行四级滤尘处理，最后通过风机传输至半面罩内，因此实现对粉尘的多级净化、除湿处理，适用于深井下高尘、高湿环境；
45.(2)本发明由于分离筒体下端、以及排气管靠近金属滤网处均设有用于将积累的粉尘自动排出的排尘组件，粉尘进入至排尘舱内部，并位于排尘板的上端进行堆积收集，通过偏重排尘板转动设置，当粉尘堆积至一定重量时，排尘板偏转将粉尘落下从排尘舱排出，再在配重块作用下，排尘板平放对排尘舱内部的封闭，因此在不使用电源的情况下实现对堆积粉尘的自动排出，避免粉尘的堆积，结构紧凑灵活；
46.(3)本发明由于防尘服为全身连体结构、袖口处密封设有防护手套、裤腿处密封设有防水靴，并且防尘服外、中、内三层式结构，内层为棉质针织面料、中层为相变材料层、外层为斜纹织物面料，因此不仅使得各元部件之间密封连接，实现一体化穿戴，保障对手足部防护，而且使得防尘服阻隔外界高温空气向服装内部对流传热，保障其具有较好的降温效
果，有效应用于深井高温作业环境；
47.(4)本发明由于防尘服的上衣领与头盔主体、半面罩的下边沿密封连接，并将设置于半面罩下部的单向排气阀包裹于内部，因此使得半面罩内冗余洁净气流通入亲肤透气面料层与皮肤之间的内部空间，加速了体表空气流动，并可促进防尘服上相变材料对人体热量的吸收，同时在相变材料与人体皮肤之间起到了缓冲作用，防止人体感到寒冷不适；
48.(5)本发明由于空腔内左右对称设有用于滤尘除湿的管体组件，每个管体组件均通过风机负压连接，因此通过一对风机独立工作对半面罩进行送风，可使送风管中的风量折半进而将沿程风阻至少缩减一半，避免单风机的高风量、高能耗；另外将锂电盒、粉尘分离组件、一对独立并联工作的风机、以及管体组件无线化集成于头盔主体上，解决传统风机、锂电盒、矿灯与自救器等其他矿下用品不匹配的问题，减少采用长管路造成沿程损失大、能耗高、干扰作业的缺陷。
附图说明
49.图1是本发明的整体示意图；
50.图2是本发明的头盔主体左视图(忽略粉尘分离组件)；
51.图3是本发明的头盔主体主视图；
52.图4是本发明的头盔主体内部剖面图；
53.图5是本发明的粉尘分离组件示意图；
54.图6是本发明的粉尘分离组件主视图；
55.图7是本发明的防尘服中相变材料布置示意图；
56.图8是本发明的防尘服工作热流示意图；
57.图中：1、防尘服，11、拉链，12、相变材料，13、管路，14、开口阀；2、防护手套，3、防水靴，4、头盔主体，41、充电孔，42、灯座，43、进气孔，44、锂电盒；
58.5、半面罩，51、排气阀，6、粉尘分离组件，61、分离筒体，62、进气口，63、排气管，64、排尘组件，641、排尘舱，642、排尘板，643、配重块，644、出尘口，65、金属滤网；
59.71、送风管，72、风机，73、抽气管，74、除湿管，75、支撑座。
具体实施方式
60.下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
61.如图1至图4所示，本一种深井矿用个体防尘除湿调温套装，包括防尘服1、位于防尘服1上部的头盔主体4、多个设置在头盔主体4上用于防尘的粉尘分离组件6；
62.头盔主体4为内外双层拆卸结构、中间形成密封空腔；
63.每个粉尘分离组件6的空气输出端与空腔连通，空腔内左右对称设有用于滤尘除湿的管体组件，每个管体组件的输出端通过风机72与位于头盔主体4外侧的送风管71连通，送风管71的另一端与半面罩5连通。
64.具体的为，头盔主体4的内、外层均为abs树脂制成的壳体，此结构既可起到对头部
的双重防护，又可构筑起密封良好的中间层空腔；
65.头盔主体4的左右两侧均并排设有与空腔连通的进气孔43，每个进气孔43上对应安装粉尘分离组件6，粉尘分离组件6对矿下环境进行多次防尘处理，将空气通入头盔主体4的空腔内，因此在不影响防尘的情况下，有效增大空气进入量，适用于矿工负重工作；
66.由于每个管体组件的输出端通过风机72与位于头盔主体4外侧的送风管71连通，即采用一对风机72独立工作对半面罩5进行送风，避免单风机72的高风量、高能耗，此方案可使送风管71中的风量折半进而将沿程风阻至少缩减一半，且可在保证120l/min送风量的前提下，风机72功率缩减一半以上，单个风机72功率低至5w以下，符合煤安防爆技术要求；
67.另外设置多个与空腔连通的粉尘分离组件6，并且空腔内左右设有对称的管体组件，较之传统动力送风呼吸器，将有效过滤面积扩增2倍以上、滤材阻力降至1/4，提升过滤效率，延缓滤材载尘量增加，减小风机72能耗，延长滤材使用寿命和电池可使用时长。
68.如图5、图6所示，示例性的，所述粉尘分离组件6包括分离筒体61、排气管63；
69.分离筒体61为倒置锥形结构、上部设有与其内壁切向布置的进气口62、上端通过排气管63与空腔连通；
70.排气管63一端延伸至分离筒体61内并位于进气口62的下方、另一端与空腔连通位置处设有金属滤网65；
71.所述分离筒体61下端、以及排气管63靠近金属滤网65处均设有用于将积累的粉尘自动排出的排尘组件64；
72.具体的为：粉尘分离组件6中的排气管63连接在进气孔43上，金属滤网65可位于进气孔43处；含尘空气经过粉尘分离组件6进行一级、二级防尘处理，即含尘空气从进气口62切向进入倒锥结构的分离筒体61内，在其内壁中进行下旋流动，并在离心力作用下，部分粉尘相互碰撞、沉积并通过排尘组件64自动排出，实现对空气的一级防尘处理，一级防尘处理后的气体、以及其他含尘空气经过排气管63进入头盔主体4的空腔内，通过金属滤网65时进行二级阻尘处理，并且阻尘通过排尘组件64自动排出；排气管63的一端低于进气口62下方，有效避免含尘气体未完全进行下旋流动而直接进入排气管63内；
73.优选的，所述排尘组件64包括上端与分离筒体61或者排气管63连通的排尘舱641、偏重转动设置在排尘舱641中部的排尘板642；
74.排尘舱641下端设有小直径用于通气、排尘的出尘口644；
75.排尘板642较轻的一端上设有配重块643、使得排尘板642较重的一端偏转将排尘舱641筒体上下封闭隔开；
76.具体的为，排尘舱641上端相应与分离筒体61或者排气管63连通、下端设有出尘口644；以分离筒体61上排尘组件64工作说明为例：初始状态时，在排尘板642偏重安装在排尘舱641中部，即较轻一端可位于排尘舱641外侧、并设有配重块643，在配重块643的作用下，较重一端将排尘舱641内上下隔开，比如可排尘舱641内部设有限位环，排尘板642较重一端与限位环顶住进行限位，使得排尘板642处于水平平放状态，在不影响排尘板642较重一端向下偏转的情况、保持对排尘舱641内部的封闭；
77.粉尘从分离筒体61下旋沉积或者通过金属滤网65阻碍后进入至排尘舱641内部，并位于排尘板642的上端进行堆积收集，当粉尘堆积至一定重量时，排尘板642偏转将粉尘落下至排尘舱641下部，排尘舱641下端小直径的出尘口644可保障小流风量，即当粉尘颗粒
物排至下方后，排尘舱641内气压与排气管63内气压恒定，排尘板642上粉尘颗粒物清除后重力减小，配重块643重新将排尘板642复位，出尘口644有效保障排尘舱641内气压与外界平衡，因此排尘组件结构紧凑，在不使用电源的情况下实现对堆积粉尘的自动循环排出，避免粉尘的堆积；
78.同样的，排气管63靠近金属滤网65处也设有相同结构的排尘组件64，当粉尘经过金属滤网65进行阻碍后，落入至排尘舱641内、并位于排尘板642的上端进行堆积收集，通过排尘板642的偏转实现对对堆积粉尘的自动排出；
79.另外为方便对粉尘的流通，避免其在排气管65内堆积，排气管63为弧形结构。
80.如图4所示，示例性的，每个管体组件包括除湿管74；
81.除湿管74为由滤尘吸湿滤材的外层、以及驻极体纤维滤材的内层组成的管体；
82.所述除湿管74一端封闭、另一端通过抽气管73与风机72输入端连接；
83.进一步的，所述除湿管74为多个且上下并排设置，每个除湿管74的轴线与头盔主体4轮廓一致；
84.抽气管73为爪形结构、其主管与风机72输入端连接、支管与除湿管74拆卸卡口连接；
85.具体的为，抽气管73可通过支撑座75安装固定；风机72启动产生负压，头盔主体4空腔内的含尘空气经过除湿管74进行滤尘除湿、再通过抽风管73、风机72进入送风管71内；即风机72产生负压后，空腔内的含尘空气经过滤尘吸湿滤材的外层进行三级防尘净化处理、以及单级吸湿处理，再经过驻极体纤维滤材的内层进行四级滤尘处理，最后净化后的空气从抽风管73、风机72进入送风管71内。
86.如图2所示，优选的，送风管71为的l型折弯结构、或者f型结构，折弯一端与风机72输出端连接、另一端与半面罩5连接，当为f型结构时，另一折弯端与头盔主体4连接，起到良好支撑作用；
87.另外除湿管74为多个且上下并排设置，相邻除湿管74并联连接后汇总与风机72连接，有效增大除湿管74粉尘处理、以及空气流量。
88.如图1所示，示例性的，所述防尘服1的上衣领与头盔主体4内层、半面罩5下端密封连接；
89.半面罩5下端设有单向排气阀51，排气阀51的出口朝向防尘服1内；
90.具体的为，半面罩5为粘弹性复式半面罩5，并佩戴于人口鼻处，此时一对l型送风管71的长端相应与粘弹性复式半面罩5左右两侧的进风口连接，防尘服1的上衣领与头盔主体4、粘弹性硅胶半面罩5的下边沿密封连接，并将设置于粘弹性硅胶半面罩5下部的单向排气阀51包裹于内部，使得半面罩5内冗余洁净气流通入亲肤透气面料层与皮肤之间的内部空间，加速了体表空气流动，并可促进防尘服1上相变材料12对人体热量的吸收，同时在相变材料12与人体皮肤之间起到了缓冲作用，防止人体感到寒冷不适。
91.如图2、图3所示，示例性的，所述头盔主体4上前端中部设有用于卡装矿灯的灯座42、后端设有与锂电盒44连接的充电孔41；
92.锂电盒44与风机72均位于空腔内，并且锂电盒44为风机72提供电力；
93.具体的为，本装置将锂电盒44、粉尘分离组件6、一对独立并联工作的风机72、以及管体组件无线化集成于头盔主体4上，克服传统动力送风呼吸器的送风头罩与安全头盔难
以相容的矛盾，解决传统风机72、锂电盒44、矿灯与自救器等其他矿下用品不匹配的问题，减少采用长管路13造成沿程损失大、能耗高、干扰作业的缺陷。
94.如图1、图7、图8所示，示例性的，所述防尘服1为全身连体结构、前部设有拉链11、袖口处密封设有防护手套2、裤腿处密封设有防水靴3；
95.防尘服1为外、中、内三层式结构，内层为棉质针织面料、中层为相变材料层、外层为斜纹织物面料；
96.具体的为，防尘服1的外层采用具有隔热、防静电功能的含导电纤维的斜纹织物，比如80％棉、20％涤纶，所选面料既可阻隔外界高温空气向服装内部对流传热，延长相变材料12的作用时间，又可有效防止粉尘向服装内部扩散、运移、泄漏；内层为透气吸湿性较好的棉质针织面料，使人体穿戴更加舒适；
97.中间层为沙冰凝胶混合相变材料12，所述冰沙为十水合硫酸钠(na2so4·
10h2o)、羧甲基纤维素、晶控剂和水；所述凝胶包括含高分子物质(甘油)、植物提取液、水，该相变材料12相变温度为32℃，贴近人体体温，具有高潜热、低成本、可循环利用且稳定性良好等优点；其中冰沙具有高相变潜热、不可燃性、低成本等优点，凝胶可以快速传导热量，从而达到降低温度的效果，冰沙混合凝胶有较好的降温效果，兼顾冰沙相变吸热和凝胶高传热性的优点，确保冰沙内积聚的热量顺利导出；内层为亲肤透气面料层，所选面料透气性好、轻质、亲肤，既可无阻隔传递人体散热，又轻便舒适，调温防尘服1具有低成本、移动便携、穿着舒适，并且相变材料12可随时更换，大大延长调温防尘服1的降温效果。
98.作为一种方式，所述防尘服1上位于前胸、腹部、肩胛、大腿前侧设置设有封装相变材料12的方形口袋，相邻口袋间隔为2-5mm；
99.具体的为，防尘服1的前胸、腹部、肩胛、大腿前侧设置口袋，利用宏观相变材料12封装法，采用导热性能良好的tpu薄膜将相变材料12封装成数厘米宽的方形小包，以增加与人体的接触表面；相变材料12包之间间隔最好为4mm，该间隙量对于调温防尘服1的热防护及湿传递最优；
100.如图7所示，作为另一种方式，防尘服1胸部处设有上下并列布置的环形管路13，管路13一端密封、另一端设有开口阀14、内部设有相变材料12；
101.具体的为，将相变材料12填充于环形管路13中，在人体穿着上无明显负重感，避免传统带电型风扇调温防尘服1的漏电和噪音问题，管路13由轻质、防静电、高柔韧性、高强度、中等导热系数的材料制成，既有效防止溶液渗漏、轻柔化无干扰日常作业，又可以稳定速率吸收人体高强度作业过程中不断散发的热量，多个环形管路13上下并列布置进一步增加相变材料12与人体表面的接触面积。
102.当人体处于高温环境时，相变材料12将吸收人体热量达到相变温度并逐渐发生相变，人体温度缓慢下降到26℃并一直维持在26℃左右，该温度属于人体较为舒适的体感温度，利用调温防尘服1内的相变材料12吸收、人体散发的热量，从而使人体的热舒适性得到大大增强。
103.本一种深井矿用个体防尘除湿调温套装，各元部件之间密封连接，可实现一体化穿戴，兼具头部防护、防尘、除湿、调温、手足部防护等多项职业危害防护功能，实现低能耗送风、零能耗调温，能够较好的应用于深井高温、高湿、高尘环境强负荷全工班作业，另外头盔主体4可采用高强度轻质量材料，粉尘分离组件6、排尘组件64均可使用塑料材料，用于减
轻头盔主体4的重量，方便人员携带；
104.本一种深井矿用个体防尘除湿调温套装使用前，具体包括以下步骤：
105.使用前，需将深井矿用个体防尘除湿调套装悬挂于室温为15-25℃的恒温房衣架上，优选为20℃恒温房衣架，恒温房内通风流畅，可在作业人员的上、下两个工班间隙时间段内，使防尘服1中间层相变材料12变为固态，同时通过头盔主体4后部留设的充电孔41将防爆锂电盒44充至满电状态；
106.穿戴时，防尘服1前部拉链11开口，作业人员背入式钻入防尘服1，双手进入相应防护手套2，脚穿入相应的防水靴3，并拉上拉链11，佩戴头盔主体4将半面罩5掩盖口鼻；
107.启动头盔主体左右两侧的风机72，外界含尘空气先进入粉尘分离组件6进行多级除尘，再进入至头盔主体4的空腔中，通过管体组件进行多级除尘和除湿，然后经过风机72、送风管71将净化后的空气输送至半面罩5内；具体为：
108.外界含尘空气从分离筒体61上的进气口62切向进入，并沿着倒锥内壁下旋流动，旋流过程中，在离心力的作用下，空气动力学直径≥10μm的粉尘颗粒与分离筒体61周壁不断碰撞并沉积于排尘组，完成一级净化，排尘舱641内的排尘板642因沉积粉尘重力发生偏转而将其排出，其余空气旋流至分离筒体61下端后开始旋流上升，并在风机72负压作用下进入弧形结构的排气管63；
109.粉尘分离组件6为多组，优选的，左右均匀布置在头盔主体4的两侧，排气管63内的空气经过金属滤网65进入头盔主体4的中层空腔内，即通过金属滤网65进行二级净化，空气动力学直径≥5μm的粉尘颗粒被捕集、阻隔于金属滤网65外侧并沉积于排气管63上的排尘组件64，相应排尘板642因沉积粉尘重力发生偏转而将其排出；
110.在风机72负压作用下，空腔内二级净化后空气先从除湿管74滤尘吸湿滤材的外层进行三级防尘净化处理、以及单级吸湿处理，空气动力学直径≥2.5μm的粉尘颗粒被滤除，相对湿度≥90％的高湿空气被吸湿至45％-65％这一对人体最适宜、体感最舒服的相对湿度范围；
111.接着，空气再经过除湿管74驻极体纤维滤材的内层进行四级滤尘处理，完成对空气动力学直径≤2.5μm粉尘颗粒的完全滤除；
112.管体组件为一对，并相应的通过风机72与送风管71连接，因此经过四级净化的空气经过爪形结构的抽气管73汇总、依次通过风机72、送风管71进入半面罩5左右两侧的进风口，最终进入粘弹性复式半面罩5内供给作业人员呼吸；
113.半面罩5内冗余洁净气流，经过半面罩5下部的单向排气阀51不断通入防尘服1内层与皮肤之间的内部空间；
114.当人体处于高温环境时，相变材料12将吸收人体热量达到相变温度并逐渐发生相变，人体温度缓慢下降到26℃并一直维持在26℃左右，该温度属于人体较为舒适的体感温度，利用调温防尘服1内的相变材料12吸收、人体散发的热量,从而使人体的热舒适性得到大大增强。
115.使用后，定期将头盔主体4的外层拆卸下，通过爪形抽气管73上的卡扣拆卸除湿筒并进行更换；本一种深井矿用个体防尘除湿调温套装使用方法简单，使得作业人员能够适用于深井下高尘、高湿环境，避免其呼吸粉尘，保障其强负荷正常作业。
116.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种深井矿用个体防尘除湿调温套装，其特征在于，包括防尘服(1)、位于防尘服(1)上部的头盔主体(4)、多个设置在头盔主体(4)上用于防尘的粉尘分离组件(6)；头盔主体(4)为内外双层拆卸结构、中间形成密封空腔；每个粉尘分离组件(6)的空气输出端与空腔连通，空腔内左右对称设有用于滤尘除湿的管体组件，每个管体组件的输出端通过风机(72)与位于头盔主体(4)外侧的送风管(71)连通，送风管(71)的另一端与半面罩(5)连通。2.根据权利要求1所述的一种深井矿用个体防尘除湿调温套装，其特征在于，所述粉尘分离组件(6)包括分离筒体(61)、排气管(63)；分离筒体(61)为倒置锥形结构、上部设有与其内壁切向布置的进气口(62)、上端通过排气管(63)与空腔连通；排气管(63)一端延伸至分离筒体(61)内并位于进气口(62)的下方、另一端与空腔连通位置处设有金属滤网(65)；所述分离筒体(61)下端、以及排气管(63)靠近金属滤网(65)处均设有用于将积累的粉尘自动排出的排尘组件(64)。3.根据权利要求2所述的一种深井矿用个体防尘除湿调温套装，其特征在于，所述排尘组件(64)包括上端与分离筒体(61)或者排气管(63)连通的排尘舱(641)、偏重转动设置在排尘舱(641)中部的排尘板(642)；排尘舱(641)下端设有小直径用于通气、排尘的出尘口(644)；排尘板(642)较轻的一端上设有配重块(643)、使得排尘板(642)较重的一端偏转将排尘舱(641)筒体上下封闭隔开。4.根据权利要求2所述的一种深井矿用个体防尘除湿调温套装，其特征在于，每个管体组件包括除湿管(74)；除湿管(74)为由滤尘吸湿滤材的外层、以及驻极体纤维滤材的内层组成的管体；所述除湿管(74)一端封闭、另一端通过抽气管(73)与风机(72)输入端连接。5.根据权利要求4所述的一种深井矿用个体防尘除湿调温套装，其特征在于，所述除湿管(74)为多个且上下并排设置，每个除湿管(74)的轴线与头盔主体(4)轮廓一致；抽气管(73)为爪形结构、其主管与风机(72)输入端连接、支管与除湿管(74)拆卸卡口连接。6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种深井矿用个体防尘除湿调温套装，其特征在于，所述防尘服(1)的上衣领与头盔主体(4)内层、半面罩(5)下端密封连接；半面罩(5)下端设有单向排气阀(51)，排气阀(51)的出口朝向防尘服(1)内。7.根据权利要求6所述的一种深井矿用个体防尘除湿调温套装，其特征在于，所述头盔主体(4)上前端中部设有用于卡装矿灯的灯座(42)、后端设有与锂电盒(44)连接的充电孔(41)；锂电盒(44)与风机(72)均位于空腔内，并且锂电盒(44)为风机(72)提供电力。8.根据权利要求6所述的一种深井矿用个体防尘除湿调温套装，其特征在于，所述防尘服(1)为全身连体结构、前部设有拉链(11)、袖口处密封设有防护手套(2)、裤腿处密封设有防水靴(3)；防尘服(1)为外、中、内三层式结构，内层为棉质针织面料、中层为相变材料层、外层为
斜纹织物面料。9.根据权利要求8所述的一种深井矿用个体防尘除湿调温套装，其特征在于，所述防尘服(1)胸部处设有上下并列布置的环形管路(13)，管路(13)一端密封、另一端设有开口阀(14)、内部设有相变材料(12)；所述相变材料(12)为冰沙凝胶混合物。10.一种权利要求8所述的一种深井矿用个体防尘除湿调温套装使用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：a.使用前，需将深井矿用个体防尘除湿调套装悬挂于室温为20℃的恒温房衣架上，使防尘服1中间层相变材料(12)变为固态，头盔主体(4)后部留设的充电孔(41)将锂电盒(44)充至满电状态；b.穿戴时，防尘服(1)前部拉链(11)开口，作业人员背入式穿上防尘服(1)，双手进入相应防护手套(2)，脚穿入相应的防水靴(3)，并拉上拉链(11)，佩戴头盔主体(4)将半面罩(5)掩盖口鼻；c.启动头盔主体(4)左右两侧的风机(72)，外界含尘空气从分离筒体(61)上的进气口(62)切向进入，并沿着倒锥内壁下旋流动，旋流过程中，在离心力的作用下，空气动力学直径≥10μm的粉尘颗粒与分离筒体(61)周壁不断碰撞并沉积于相应的排尘舱(641)内，完成一级净化；排尘舱(641)中部的排尘板(642)随粉尘积累发生偏转将粉尘落下并从排尘舱(641)下端的出尘口(644)排出，排尘舱(641)内气压与排气管(63)内气压恒定；当排尘板(642)上粉尘颗粒物清除后重力减小，配重块(643)重新将排尘板(642)复位，排尘舱(641)下端的出尘口(644)使得排尘舱(641)内气压与外界平衡；其余空气旋流至分离筒体(61)下端后开始旋流上升，并在风机(72)负压作用下进入弧形结构的排气管(63)；d.排气管(63)内的空气经过金属滤网(65)进行二级净化，空气动力学直径≥5μm的粉尘颗粒被捕集、阻隔于金属滤网(65)外侧并沉积于相应的排尘舱(641)内，排尘舱(641)中部的排尘板(642)随粉尘积累发生偏转将粉尘落下并从下端的出尘口(644)排出；通过金属滤网(65)的空气进入头盔主体(4)的中层空腔内；e.空腔内二级净化后空气先从除湿管(74)滤尘吸湿滤材的外层进行三级防尘净化处理、以及单级吸湿处理，此过程中，空气动力学直径≥2.5μm的粉尘颗粒被滤除，相对湿度≥90％的高湿空气被吸湿至45％-65％相对湿度范围；接着，空气再经过除湿管(74)驻极体纤维滤材的内层进行四级滤尘处理，空气动力学直径≤2.5μm粉尘颗粒的完全滤除；f.经过四级净化的空气经过爪形结构的抽气管(73)汇总、依次通过风机(72)、送风管(71)进入半面罩(5)左右两侧的进风口，最终进入粘弹性复式半面罩(5)内供给作业人员呼吸；半面罩(5)内冗余洁净气流，经过半面罩(5)下部的单向排气阀(51)不断通入防尘服(1)内层与皮肤之间的内部空间；g.当人体处于高温环境时，相变材料(12)将吸收人体热量达到相变温度并逐渐发生相变，人体温度缓慢下降并维持在26℃；
使用后，定期将头盔主体(4)的外层拆卸下，通过爪形抽气管(73)上的卡扣拆卸除湿筒并进行更换。

技术总结
本发明公开了一种深井矿用个体防尘除湿调温套装及其使用方法，包括防尘服(1)、位于防尘服(1)上部的头盔主体(4)、多个设置在头盔主体(4)上用于防尘的粉尘分离组件(6)；头盔主体(4)为内外双层拆卸结构、中间形成密封空腔；每个粉尘分离组件(6)的空气输出端与空腔连通，空腔内左右对称设有用于滤尘除湿的管体组件，每个管体组件的输出端通过风机(72)与位于头盔主体(4)外侧的送风管(71)连通，送风管(71)的另一端与半面罩(5)连通。本深井矿用个体防尘除湿调温套装及其使用方法，不仅适用于深井下高尘、高湿环境，减少风机的负载，保障其强负荷正常作业，而且实现对防尘服温度的调整，适用于高温环境。用于高温环境。用于高温环境。


技术研发人员：朱金佗 何新建 周福宝 邵将 黄荣廷 李世航 王亮 郝雅馨 马昆明 梁琛裕 张馨木 李响
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：2022.05.19
技术公布日：2022/11/1