CN102518936A - 一种液态冷媒气压源 - Google Patents

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Abstract

一种液态冷媒气压源，属于能源动力技术领域。该液态冷媒气压源包括安全阀、压力开关、蒸发室、电机、离心泵、密封圈、瓶塞、不锈钢细长管和杜瓦瓶。离心泵主要由紧定螺钉、中心座、离心缸、滑块、出液口、弹簧和螺母组成。蒸发室与杜瓦瓶通过螺纹连接，密封圈保证气密性。瓶塞带有小孔，使得蒸发室与杜瓦瓶压力相同及绝热性。安全阀确保蒸发室压力不过高。压力开关控制电机电路的通断。由供气口向外部供气。电机输出轴与离心泵相连，离心泵底部与不锈钢细长管相连。该装置在不降低杜瓦瓶的液态冷媒绝热存储性能的条件下，需要压力气体时，能够抽取适量液态冷媒到蒸发室，使其蒸发以维持对外界的压力气体供应。

Description

一种液态冷媒气压源
技术领域
本发明属于能源动力技术领域，是以液态冷媒(液氮、液氧、液态二氧化碳)为原料，通过离心泵控制其气化速度，为气动设备提供压力气体的装置。
背景技术
目前通常将液态冷媒存储在绝热性良好的杜瓦瓶中，气化液态冷媒时需将其从瓶中取出来与外界进行热交换，从而实现气化。然而在该过程中，因液态冷媒的取出量不易精确连续控制，无法实现液态冷媒的恒压气化。
另一种方案是用液化气瓶和减压阀来提供压力气体。然而这种方案，液化气瓶中的压力很高，大大高于气体的使用压力，导致气瓶必须制成坚固的压力容器，使得气瓶制造成本高、危险性大，而且冷媒的再充填需要到专业厂使用专用的设备才能完成，非常不方便。
发明内容
本发明提供了一种液态冷媒气压源，该装置在不降低杜瓦瓶的液态冷媒绝热存储性能的条件下，需要压力气体时，能够抽取适量液态冷媒到蒸发室，使其蒸发以维持对外界的压力气体供应。
本发明的技术方案是：
一种液态冷媒气压源，包括安全阀、导线、压力开关、供气口、蒸发室、电机、端盖、离心泵、密封圈、瓶塞、不锈钢细长管和杜瓦瓶；离心泵包括紧定螺钉、中心座、离心缸、滑块、出液口、弹簧和螺母。液态冷媒装于杜瓦瓶中，杜瓦瓶上部通过有密封圈的螺纹连接有蒸发室，密封圈保证了连接的气密性。杜瓦瓶和蒸发室之间设有带小孔的瓶塞，使得蒸发室与杜瓦瓶之间绝热并保持压力相同，同时保证了杜瓦瓶有良好的绝热性；蒸发室上装有安全阀，安全阀在蒸发室内的压力过高时，将气体排出容器外；蒸发室上还设有压力开关，压力开关根据蒸发室内的压力来控制电机回路的通断，用来控制电机的起停；电机通过端盖与蒸发室顶部相连接，电机的导线由密封处理的导线通向蒸发室外部，以便由外部电源供电；电机的输出轴通过紧定螺钉与中心座相连接，左右两个离心缸与中心座通过螺纹相连接；离心缸的缸壁上设有使液态冷媒流出的出液口；不锈钢细长管的上端与中心座通过过盈配合连接；不锈钢细长管穿过瓶塞后，下端伸入液态冷媒中。离心缸内装有可自由滑动的滑块、弹簧、调节弹簧松紧的螺母；滑块和离心缸之间采用间隙配合，使得滑块可自由滑动。螺母和离心缸通过螺纹连接，通过旋转调节螺母的位置可以调节弹簧对滑块的压力大小；在离心缸的缸壁设有出液口，以便液态冷媒的甩出。螺母的中心有孔，使得螺母与滑块和离心缸形成的腔内压力与蒸发室的压力相同。
使用时，当蒸发室内的气体压力小于设定压力时，压力开关连通，电机带动离心泵回转，离心缸内的滑块因受到离心力的作用压迫弹簧向远端运动，使得滑块与离心缸之间的腔的容积增大，产生负压，从而可以通过不锈钢细长管抽取液态冷媒至离心缸，如图3所示。随着电机的转动，滑块继续向远端移动，打开出液口，此时虽然离心缸腔内负压消失，但已经进入离心缸内的液态冷媒会在离心力的作用下继续向远端运动，直至从出液口被甩出离心缸外，到达蒸发室的侧壁形成蒸发，如图4所示。这样，杜瓦瓶中的液态冷媒会不断被抽吸上来，并甩出蒸发，使得蒸发室内的气体压力上升。当蒸发室内的气体压力大于设定压力时，压力开关断开，电机和离心泵停止转动，液态冷媒也停止被抽吸到蒸发室，压力将停止上升。通过这种自动控制方法，本装置将提供连续的压力气体供应。
本发明的效果和益处是：本装置在不需要提供压力气体时，可以在常压下存储液态冷媒和进行液态冷媒的再充填，与一般的杜瓦瓶的使用方法相同。在需要提供压力气体时，该装置通过离心泵，抽取适量液态冷媒至蒸发室，使其蒸发，来维持恒定压力下的气体供应。由于整个过程中没有过高的压力产生，因此可以使用轻量薄壁的容器，具有重量轻、制造成本低等特点。
附图说明
图1是本发明所述的冷媒气压源的构造图。
图2是本发明所述的离心泵的构造图。
图3是本发明所述的离心泵的动作原理图1。
图4是本发明所述的离心泵的动作原理图2。
图中：1安全阀；2导线；3压力开关；4供气口；5蒸发室；6电机；7端盖；8离心泵；9密封圈；10瓶塞；11不锈钢细长管；12杜瓦瓶；13液态冷媒；14紧定螺钉；15中心座；16电机轴；17离心缸；18滑块；19出液口；20弹簧；21螺母。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式.
如图1所示，蒸发室5与杜瓦瓶12通过螺纹连接，而密封圈9保证了连接的气密性。瓶塞10带有小孔，使得蒸发室5与杜瓦瓶12压力相同，同时保证了杜瓦瓶有良好的绝热性；安全阀1在蒸发室5内的压力过高时，将气体排出容器外；压力开关3根据蒸发室5内的压力来控制电机回路的通断，用来控制电机6的起停；具体的控制方法为，当压力小于设定压力时，压力开关接通，当压力大于设定压力时，压力开关断开；电机6通过端盖7与蒸发室5顶部相连接，电机的导线由密封处理的导线2通向蒸发室外部，以便由外部电源供电；电机6的输出轴与离心泵8相连接，离心泵下部与不锈钢细长管11相连接，不锈钢细长管11穿过瓶塞10后，下端伸入液态冷媒13中。
如图2所示，电机的输出轴16通过紧定螺钉14与中心座15相连接，左右两个离心缸17与中心座15通过螺纹相连接；离心缸17的缸壁上设有使液态冷媒流出的出液口19；不锈钢细长管11的上端与中心座15通过过盈配合连接；滑块18和离心缸17之间采用间隙配合，使得滑块18可自由滑动。螺母21和离心缸17通过螺纹连接，通过旋转调节螺母21的位置可以调节弹簧20对滑块18的压力大小；螺母21的中心有孔，使得螺母21与滑块18和离心缸17形成的腔内压力与蒸发室5的压力相同。

Claims (1)

1.一种液态冷媒气压源，包括安全阀(1)、导线(2)、压力开关(3)、供气口(4)、蒸发室(5)、电机(6)、端盖(7)、离心泵(8)、密封圈(9)、瓶塞(10)、不锈钢细长管(11)和杜瓦瓶(12)；离心泵(8)包括紧定螺钉(14)、中心座(15)、离心缸(17)、滑块(18)、出液口(19)、弹簧(20)和螺母(21)；液态冷媒(13)装于杜瓦瓶中，杜瓦瓶上部通过有密封圈的螺纹连接有蒸发室；其特征在于：蒸发室(5)与杜瓦瓶(12)通过螺纹连接，而密封圈(9)保证了连接的气密性；杜瓦瓶和蒸发室之间设有带小孔的瓶塞，使得蒸发室与杜瓦瓶之间绝热并保持压力相同；蒸发室上装有安全阀，安全阀(1)在蒸发室(5)内的压力过高时，将气体排出容器外；蒸发室上还设有压力开关，压力开关(3)根据蒸发室(5)内的压力来控制电机回路的通断，用来控制电机(6)的起停；电机(6)通过端盖(7)与蒸发室(5)顶部相连接，电机的导线由密封处理的导线(2)通向蒸发室外部，以便由外部电源供电；电机(6)的输出轴(16)通过紧定螺钉(14)与中心座(15)相连接，左右两个离心缸(17)与中心座(15)通过螺纹相连接；离心缸(17)的缸壁上设有使液态冷媒流出的出液口(19)；不锈钢细长管(11)的上端与中心座(15)通过过盈配合连接；不锈钢细长管(11)穿过瓶塞(10)后，下端伸入液态冷媒(13)中；滑块(18)和离心缸(17)之间采用间隙配合，使得滑块(18)可自由滑动；螺母(21)和离心缸(17)通过螺纹连接，通过旋转调节螺母(21)的位置调节弹簧(20)对滑块(18)的压力大小；在离心缸的缸壁设有出液口，以便液态冷媒的甩出；螺母(21)的中心有孔，使得螺母(21)与滑块(18)和离心缸(17)形成的腔内压力与蒸发室(5)的压力相同。
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