CN102777202A - 一种二氧化碳空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二氧化碳空调系统，包括液态二氧化碳储罐、蒸发器、减压阀、过热器、气动风机和过滤器；液态二氧化碳储罐的出液端与蒸发器的制冷剂进液口连接，蒸发器的制冷剂出气口通过减压阀与过热器的进气口连接，过热器的出气口与气动风机的进气口连接，且蒸发器的热气进气口与过滤器的出气口连接，蒸发器的冷气出气口相对气动风机设置。本发明的结构简单，制冷运转可靠、安全，在无电力动力驱动设备的情况下，实现救生舱内部环境的制冷除湿和空气净化的目的。
Description
技术领域
本发明涉及空调制冷系统领域，具体是一种用于救生舱中的二氧化碳空调系统。
背景技术
我国煤矿行业目前正在推广救生设备，2013年所有煤矿将安装救生设备，随后再进一步推广至非煤矿山。由于煤矿环境的特殊性，矿下环境温度恒定，CH4、CO等气体浓度较高，粉尘与湿度较高，无源二氧化碳空调在防爆、节能方面的突出表现，使得该种空调成为了救生舱环控设备的一项主要研究方向。
常规制冷通风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，某些特定场合或重要设备，如煤矿矿井避难设施、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
本发明要解决的技术问题是提供一种用于救生舱中的二氧化碳空调系统，保证了在无电力驱动设备的情况下，通过二氧化碳在一定时间内对各类救生环境的室温与有害气体成分进行有效控制。
本发明的技术方案为：
一种二氧化碳空调系统，包括液态二氧化碳储罐、蒸发器、减压阀、过热器、气动风机和过滤器；所述的液态二氧化碳储罐的出液端与蒸发器的制冷剂进液口连接，蒸发器的制冷剂出气口通过减压阀与过热器的进气口连接，过热器的出气口与气动风机的进气口连接，且所述的蒸发器的热气进气口与过滤器的出气口连接，蒸发器的冷气出气口相对气动风机设置。
所述的过热器的出气口上连接有出气管和气态流量调节管，所述的出气管的出气端与气动风机的进气口连接，所述的气态流量调节管上设置有多组流量调节阀，气态流量调节管的出气端和气动风机的出气口均与一出气单向阀连接。
所述的二氧化碳空调系统还包括有与气动风机连接的启动气瓶，所述的启动气瓶的出气端上设置有气瓶启动阀，所述的启动气瓶和气动风机的连接管路上设置有第一单向阀。
所述的液态二氧化碳储罐的出液端上设置有制冷剂启动阀。
所述的出气管上设置有第二单向阀。
本发明的的制冷量与制冷时间，由二氧化碳储罐的容量决定。
本发明的优点：
（1）、本发明通过对液态二氧化碳进行蒸发、减压和强制对流换热后形成气态二氧化碳，然后气态二氧化碳驱动气动风机转动运行，由于液态二氧化碳在进行蒸发的过程中，吸收环境中的热量，环境中的空气即被冷却，被冷却的气体通过气动风机吹入救生舱内，保证了救生舱内部环境的温度，实现制冷效果，整个制冷操作中无电力动力驱动设备，只需通过手动调节阀门开关，实现持续制冷；
（2）、本发明的多组流量调节阀用于调节系统总二氧化碳流量，每打开一组会增加一定的系统流量，当全部关闭时，系统流量最小；全部开启时，系统流量达到最大值；二氧化碳流量与制冷量成正比例关系，二氧化碳流量越大，制冷量越大；二氧化碳流量越小，制冷量越小；
（3）、本发明在二氧化碳在进行制冷操作前，打开气瓶启动阀，启动气瓶中具有一定启动压力的气体驱动气动风机开始提前工作，确保系统的无延时正常启动；
（4）、本发明具有过滤净化功能：具体是气动风机启动后，气动风机将依次通过过滤器过滤、蒸发器冷却后的空气吹入救生舱内，由于进入室内的空气经过过滤器，从而达到净化室内空气的目的；
（5）、本发明从出气单向阀排出的二氧化碳气体安全排入大气中，由于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。
本发明的结构简单，制冷运转可靠、安全，在无电力动力驱动设备的情况下，实现救生舱内部环境的制冷除湿和空气净化的目的。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
见图1，一种二氧化碳空调系统，包括启动气瓶1、液态二氧化碳储罐5、蒸发器7、减压阀8、过热器9、气动风机4和过滤器13；启动气瓶1的出气端上设置有气瓶启动阀2，液态二氧化碳储罐5的出液端上设置有制冷剂启动阀6；启动气瓶1的出气端与气动风机4的进气口连接，启动气瓶1和气动风机4的连接管路上设置有第一单向阀3；液态二氧化碳储罐5的出液端与蒸发器7的制冷剂进液口连接，蒸发器7的制冷剂出气口通过减压阀8与过热器9的进气口连接，过热器9的出气口上连接有出气管和气态流量调节管，出气管上设置有第二单向阀11，出气管的出气端与气动风机4的进气口连接，气态流量调节管上设置有四组流量调节阀10，气态流量调节管的出气端和气动风机4的出气口均与一出气单向阀12连接；蒸发器7的热气进气口与过滤器13的出气口连接，蒸发器7的冷气出气口相对气动风机4设置。
本发明的工作原理：
（1）、将气瓶启动阀2和所有单向阀打开，制冷剂启动阀6以及四组流量调节阀10关闭；启动气瓶1中的驱动气体（通常为压缩空气或纯净氮气，驱动气体有一定压力，但明显低于制冷剂气体流入气动风机时的压力）由通过第一单向阀3流入气动风机，驱动气动风机开始低速工作，并持续30秒，无异常后进入下一步动作；
（2）、打开制冷剂启动阀6，由液态二氧化碳储罐5流出的二氧化碳液体，首先经过蒸发器7蒸发制冷，蒸发的二氧化碳气体再通过减压阀8减压处理后流入过热器9，过热后的二氧化碳气体分为两路：一路通过出气管进入气动风机4，驱动气动风机4工作；一路流入气态流量调节管；
启动气路与制冷气路均流入气动风机，由于制冷气路进气动风机的管路压力高于启动气路进气动风机的管路压力，在高压自锁作用下，当制冷气路开启时，启动气路自动关闭，最后在系统转入正常工作状态30秒后关闭气瓶启动阀2；
（3）、按照实际情况打开气态流量调节管上的流量调节阀10，流量调节阀10共四组（可试情况自定义组数），每打开一组会增加一定的制冷量，当全部关闭时，制冷量最小；全部开启时，制冷量达到最大值；
（4）、启动气路在完成驱动气动风机正常工作后，经出气单向阀12安全排出系统；制冷气路与启动气路基本相同，在完成换热后，部分二氧化碳气体驱动气动风机4后与进入气态流量调节管的二氧化碳气体，最终汇入出气单向阀12安全排出系统；
（5）、液态二氧化碳在蒸发器7中进行蒸发的过程中，蒸发器7吸收环境中的热量，并同时将环境中的空气冷却；气动风机4正常启动后，气动风机4将依次通过过滤器13过滤、蒸发器7冷却后的空气吹入救生舱内。
Claims (5)
1.一种二氧化碳空调系统，其特征在于：包括液态二氧化碳储罐、蒸发器、减压阀、过热器、气动风机和过滤器；所述的液态二氧化碳储罐的出液端与蒸发器的制冷剂进液口连接，蒸发器的制冷剂出气口通过减压阀与过热器的进气口连接，过热器的出气口与气动风机的进气口连接，且所述的蒸发器的热气进气口与过滤器的出气口连接，蒸发器的冷气出气口相对气动风机设置。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳空调系统，其特征在于：所述的过热器的出气口上连接有出气管和气态流量调节管，所述的出气管的出气端与气动风机的进气口连接，所述的气态流量调节管上设置有多组流量调节阀，气态流量调节管的出气端和气动风机的出气口均与一出气单向阀连接。
3.根据权利要求1所述的一种二氧化碳空调系统，其特征在于：所述的二氧化碳空调系统还包括有与气动风机连接的启动气瓶，所述的启动气瓶的出气端上设置有气瓶启动阀，所述的启动气瓶和气动风机的连接管路上设置有第一单向阀。
4.根据权利要求1所述的一种二氧化碳空调系统，其特征在于：所述的液态二氧化碳储罐的出液端上设置有制冷剂启动阀。
5.根据权利要求2所述的一种二氧化碳空调系统，其特征在于：所述的出气管上设置有第二单向阀。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN2012102749595A CN102777202A (zh) | 2012-08-03 | 2012-08-03 | 一种二氧化碳空调系统 |
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Publications (1)
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| CN102777202A true CN102777202A (zh) | 2012-11-14 |
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ID=47122291
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN102777202A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102966366A (zh) * | 2012-12-04 | 2013-03-13 | 中煤科工集团重庆研究院 | 矿用蓄冷和二氧化碳耦合式制冷系统及方法 |
Citations (4)
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2012
- 2012-08-03 CN CN2012102749595A patent/CN102777202A/zh active Pending
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