CN102230683A - 二氧化碳液体蒸发自驱动制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及二氧化碳液体蒸发自驱动制冷系统，具体说涉及一种二氧化碳液体蒸发自驱动制冷系统。由二氧化碳低温储槽、针阀、蒸发器、风机、毛细管、换热器、单向阀、截止阀通过管路依次连接而成，所述的二氧化碳低温储槽上设有安全阀、泄放阀及球阀，二氧化碳低温储槽的输出端与球阀的输入端连通，球阀的输出端与针阀的输入端相连。由上述技术方案可知，本发明主要是利用二氧化碳低温储槽内部的压力，将二氧化碳液体压入蒸发器进行蒸发制冷，制冷剂吸热后直接排入大气中。根据二氧化碳低温储槽的储容量来提供相应时间的制冷，实现在没有任何外在动力驱动时的制冷，即该系统可以确保在动力散失时制冷系统的正常工作。

Description

二氧化碳液体蒸发自驱动制冷系统

 

技术领域

    本发明涉及空调制冷系统，具体说涉及一种二氧化碳液体蒸发自驱动制冷系统。

背景技术

目前，制冷系统通常都需要有外在动力的驱动方能实现制冷，但当动力电或备用电全部散失的情况下，某些重要设备，如高端电子设备、仪表、医院、武器装备等设备仍有制冷需求，确保其在一定时间内能够安全运行与关闭，这时在没有外在动力驱动的环境下，制冷就无法实现了。

发明内容

本发明的目的是提供一种二氧化碳液体蒸发自驱动制冷系统，可以在没有任何外力驱动的环境下，在一定时间内保证局部的室温控制。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：由二氧化碳低温储槽、针阀、蒸发器、风机、毛细管、换热器、单向阀、截止阀通过管路依次连接而成，所述的二氧化碳低温储槽上设有安全阀、泄放阀及球阀，二氧化碳低温储槽的输出端与球阀的输入端连通，球阀的输出端与针阀的输入端相连。

本发明的球阀的输出端与针阀的输入端之间设有第一视液镜和第一温度计。

本发明的二氧化碳储槽上还设有第一压力表。

本发明的蒸发器的输出端与风机的输入端之间设有第二压力表、第二温度计和第二视液镜。

本发明的换热器的输出端与单向阀的输入端之间设有第三压力表和第三温度计。

由上述技术方案可知，本发明主要是利用二氧化碳低温储槽内部的压力，将二氧化碳液体压入蒸发器进行蒸发制冷，制冷剂吸热后直接排入大气中。根据二氧化碳低温储槽的储容量来提供相应时间的制冷，实现在没有任何外在动力驱动时的制冷，即该系统可以确保在动力散失时制冷系统的正常工作。

附图说明

图1是本发明的系统原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示的二氧化碳液体蒸发自驱动制冷系统，由二氧化碳低温储槽10、针阀20、蒸发器30、风机40、毛细管50、换热器60、单向阀70、截止阀80通过管路依次连接而成，二氧化碳低温储槽10上设有安全阀11、泄放阀12及球阀13，二氧化碳低温储槽10的输出端与球阀13的输入端连通，球阀13的输出端与针阀20的输入端相连。

作为本发明的优选方案，在球阀13的输出端与针阀20的输入端之间设有第一视液镜90和第一温度计100，在二氧化碳储槽10上还设有第一压力表14，通过设置第一视液镜90、第一温度计100和第一压力表14可以方便掌握二氧化碳低温储槽10的内部状态。

作为本发明的优选方案，在蒸发器30的输出端与风机40的输入端之间设有第二压力表110、第二温度计120和第二视液镜130，通过设置第二压力表110、第二温度计120和第二视液镜130可以对系统进行深入观察，更好地控制制冷系统，保证系统的正常工作。作为完整的制冷系统，部分仪表可以选配，并不影响制冷系统的正常工作。

作为本发明的优选方案，在换热器60的输出端与单向阀70的输入端之间设有第三压力表140和第三温度计150，通过设置第三压力表140和第三温度计150可以对换热后的气体状态进行观察，也可以考虑在换热后安装流量计以便实时掌握制冷剂的流量。

作为本发明的优选方案，也可将经过换热器60后的二氧化碳气体作为风机40的驱动力。

在该制冷系统中，二氧化碳低温储槽10是核心部件，需要采用真空绝热处理，目前，二氧化碳低温储槽适用于储容量大于1吨，制冷量大于1KW，持续时间大于36小时的环境；也可以采用低容量的杜瓦罐，其适用于储容量小于1吨，制冷量小于2KW，持续时间小于10小时的环境。作为本发明的优选方案，二氧化碳低温储槽10必须配有安全阀11，泄放阀12和球阀13，其中安全阀11的安全压力优选为30-40bar。 

具体工作方式如下：

二氧化碳低温储槽10中的二氧化碳液体经经球阀13、第一视液镜90、第一温度计100进入蒸发器30，在进入蒸发器30前，可以通过针阀20来控制制冷剂流量，进而调整整个系统的总制冷量，二氧化碳液体进入蒸发器30，这时制冷剂蒸发换热，冷却后的气体可以作为气动风机40的驱动力驱动风机40，风机40将冷却后的空气送入所需的环境中去，实现制冷需求。风机40也可以改成蓄电池驱动，或者两者的混合驱动。制冷剂气体从蒸发器30出来后，流经第二压力表110、第二温度计120、第二视液镜130观察其状态，若压力、温度偏离要求，或是第二视液镜130内的液体过多，则可以调节针阀20，控制二氧化碳液体的流量，达到合适状态，接着制冷剂经过毛细管50节流降压，节流降压后继续进入换热器60，在换热器60内继续蒸发吸热，低温气体也通过显热与室温空气进行热交换吸热，并通过设置的第三压力表140和第三温度计150对二氧化碳气体状态进行观察，通过换热器60后的低压高温二氧化碳气体，流经单向阀70后，经截止阀80排出系统，由于排气口还有一定压力以及二氧化碳的自身特性，需要排入具有一定流动性的大气环境中，且排气口向上。

本发明的有益效果体现在：1）无需外界动力，只需通过手动调节阀门开关，实现持续制冷；2）在动力缺失等应急情况下，能够提供一部分气动动力，为各类应急设备提供部分动力；3）制冷系统原理简单，制冷运转可靠性、安全性高；4）制冷工艺成熟，零配件容易加工生产，易于推广；5）制冷方式环保，二氧化碳长期存在自然界中，此种制冷方式，通过搜集大气中的二氧化碳然后排放于大气中，实现可循环利用，不产生任何污染。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种二氧化碳液体蒸发自驱动制冷系统，其特征在于：由二氧化碳低温储槽（10）、针阀（20）、蒸发器（30）、风机（40）、毛细管（50）、换热器（60）、单向阀（70）、截止阀（80）通过管路依次连接而成，所述的二氧化碳低温储槽（10）上设有安全阀（11）、泄放阀（12）及球阀（13），二氧化碳低温储槽（10）的输出端与球阀（13）的输入端连通，球阀（13）的输出端与针阀（20）的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳液体蒸发自驱动制冷系统，其特征在于：球阀（13）的输出端与针阀（20）的输入端之间设有第一视液镜（90）和第一温度计（100）。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳液体蒸发自驱动制冷系统，其特征在于：二氧化碳储槽（10）上还设有第一压力表（14）。

4.根据权利要求1所述的二氧化碳液体蒸发自驱动制冷系统，其特征在于：蒸发器（30）的输出端与风机（40）的输入端之间设有第二压力表（110）、第二温度计（120）和第二视液镜（130）。

5.根据权利要求1所述的二氧化碳液体蒸发自驱动制冷系统，其特征在于：换热器（60）的输出端与单向阀（70）的输入端之间设有第三压力表（140）和第三温度计（150）。