CN201892278U

CN201892278U - 一种蓄能开式节流空调装置

Info

Publication number: CN201892278U
Application number: CN2010205499278U
Authority: CN
Inventors: 王小军; 张文瑞; 朱恩宝; 陈正刚; 王毅; 蔡宇宏; 杨琪
Original assignee: 510 Research Institute of 5th Academy of CASC
Current assignee: 510 Research Institute of 5th Academy of CASC
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2020-09-30

Abstract

本实用新型涉及一种蓄能开式节流空调装置，包括制冷剂贮瓶，预冷换热器，节流组件，一级换热器，气动风机；所述制冷剂贮瓶、预冷换热器、节流组件、一级换热器通过制冷剂管路依次连接；所述预冷换热器为间壁式换热器，从制冷剂贮瓶流出的制冷剂通过预冷换热器热流体通道进行预冷后节流制冷。预冷换热器冷流体通道通过制冷剂管路分别连接到一级换热器和气动风机，一级换热器流出的制冷剂通过预冷换热器的冷流体通道后驱动气动风机。本实用新型提供的空调装置不需要电力驱动，操作简单，适合无电力供应的特殊场合，特别适合有爆炸性危险气体存在且无电力供应的环境条件；换热效率、制冷效率高，同时实现了降温、除湿、空气净化等功能。

Description

一种蓄能开式节流空调装置

技术领域

本实用新型涉及一种空调装置，特别涉及一种蓄能开式节流空调装置，属于制冷和通风领域。

背景技术

一般空调的制冷系统如图1所示，主要包括：压缩机101、冷凝器102、贮液器103、干燥器104、热交换器105、蒸发器106等。其制冷原理为：压缩机101将制冷剂气体压缩(制冷剂高压气态107)，制冷剂气体通过冷凝器冷却(高压液态108)，此时向外放热，制冷剂进入贮液器103存贮，通过干燥器104去除水分，通过热交换器105预冷，进入蒸发器106(低压蒸汽110)，此时向外释放冷量，然后返回制冷压缩机，完成制冷循环。因此，制冷系统的工作必须要有电力。

但是在一些特殊的场合，如火灾避难临时场所，矿井救生舱等相对密闭空间条件下，普通的空调是无法满足要求的。这些场所均有着共同的特点：1环境条件特殊，无电力供应；2需要进行温度、湿度控制；3需要进行有毒有害气体去除；4事件发生的概率小，但后果严重。在这种条件下，需要提供一种不需要电力驱动的制冷空调，来满足这些特殊场合的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，研究一种适合于在较小密闭空间短期工作，具有制冷效率高、启动快、安全性好的无电力驱动空调，同时具备二氧化碳，一氧化碳去除的能力。

本实用新型提供了一种蓄能开式节流空调装置，包括制冷剂贮瓶，预冷换热器，节流组件，一级换热器，气动风机；所述制冷剂贮瓶、预冷换热器、节流组件、一级换热器通过制冷剂管路依次连接；预冷换热器为间壁式换热器(如套管式换热器、管壳式换热器等)，从制冷剂贮瓶流出的制冷剂通过预冷换热器的热流体通道，经节流组件进入一级换热器；预冷换热器的冷流体通道分别连接到一级换热器和气动风机，一级换热器流出的制冷剂通过预冷换热器冷流体通道后驱动气动风机。

在气动风机入口处的制冷剂管路上设置切换阀，高压空气瓶通过减压阀连接到切换阀的一个入口，从而使切换阀成为进行制冷剂驱动和高压空气驱动气动风机的转换开关；

在气动风机的进风口位置安放空气净化单元，所述空气净化单元包括一氧化碳吸收床和二氧化碳吸收床。

在一级换热器和预冷换热器冷流体入口之间设置二级换热器，提高换热效率；

在一级换热器与二级换热器之间设置调温阀，以控制一级换热器内制冷剂的蒸发温度，并调节二级换热器换热温度；

在预冷换热器热流体出口与调温阀出口之间设置旁通阀，以保证制冷剂贮瓶内制冷剂压力降低无法完成节流制冷过程时，通过开启此旁通阀仍能驱动气动风机转动，使空气净化单元继续完成空气净化过程。

在预冷换热器冷流体出口和气动风机之间设置三级换热器，进一步提高换热效率；

一级换热器、二级换热器、三级换热器均安放在气动风机的出风口位置，以通过气动风机对三、二、一级换热器进行吹风换热；

在节流组件入口处设置过滤器以过滤杂质；

节流组件可以为多个，并联在预冷换热器和一级换热器之间。

本实用新型所述蓄能开式节流空调装置的工作过程为：制冷剂贮瓶内的制冷剂被压出，通过预冷换热器预冷，通过过滤器过滤掉杂质，进入节流组件节流，其前端安装截止阀进行控制。节流后的制冷剂进入一级换热器，在一级换热器内进行蒸发，并且与外界换热，释放冷量，然后通过调温阀，进入二级换热器，调温阀用于控制一级换热器内制冷剂的蒸发温度，并可调节二级换热器换热温度。制冷剂在二级换热器继续同外界换热，换热后的制冷剂进入预冷换热器，与后进入制冷系统的制冷剂进行换热冷却，使其预冷成为过冷制冷剂，然后再进入三级换热器继续换热，通过切换阀，最后驱动气动风机，制冷剂排出。气动风机前的切换阀，是进行制冷剂驱动和高压空气驱动气动风机的转换开关。高压空气驱动系统主要由高压气瓶、减压阀、高压空气控制阀、低压表及管路组成，也可由外接压风系统提供高压空气。打开高压空气控制阀，高压空气从高压气瓶经过预先设定的减压器，进入系统，然后通过切换阀，驱动气动风机，高压空气排出。气动风机的主要作用对三、二、一级换热器进行吹风换热，其次是带动空气净化单元工作。空气净化单元主要由一氧化碳吸收床和二氧化碳吸收床组成，一氧化碳吸收床和二氧化碳吸收床内分别装有一氧化碳吸附剂和二氧化碳吸附剂，吸收床放在气动风机的进风口位置。当气动风机工作时，带动空气进入吸收床，进行一氧化碳、二氧化碳去除，然后通过气动风机，从三、二、一级换热器排出。

有益效果

本实用新型提供的空调装置不需要电力驱动，操作简单，适合无电力供应的特殊场合，特别适合有爆炸性危险气体存在且无电力供应的环境条件；

系统采用了多级换热器方式进行逐级换热，换热效率更高；并在一、二级换热器之间增加了调温阀，可进行一、二级换热器温度的控制与调节，使整个空调更具有适应性；

系统采用了制冷剂预冷技术，制冷效率更高；

系统的散热吹风用气动风机可采用制冷剂和高压空气双驱动模式，可以满足不同的实际工作情况；

系统中集成了一氧化碳、二氧化碳吸收床结构，充分利用了气动风机的风能，同时实现了降温、除湿、空气净化等功能。

附图说明

图1——普通空调制冷原理图。

图2——蓄能开式节流空调装置结构示意图。

图3——蓄能开式节流空调装置面板图。

其中：1制冷剂钢瓶，2总控制阀(截止阀)，3高压压力表，4预冷换热器，5过滤器，6截止阀，7节流组件，8一级换热器，9调温阀，10旁通阀，11二级换热器，12消音器，13气动风机，14切换阀，15三级换热器，16低压压力表，17高压空气控制阀，18减压阀，19高压空气瓶；101压缩机，102冷凝器，103贮液器，104干燥器，105热交换器，106蒸发器，107高压蒸汽，108高压制冷液，109低压制冷液，110低压蒸汽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步的详细描述。

图2和图3所示为按照本实用新型实现的一种新型蓄能开式节流空调，主要包括制冷剂钢瓶1，总控制阀(截止阀)2，高压压力表3，预冷换热器4，过滤器5，截止阀6，节流组件7，一级换热器8，调温阀9，旁通阀10，二级换热器11，消音器12，气动风机13，切换阀14，三级换热器15，低压压力表16，高压空气控制阀17，减压阀18，高压空气瓶19，壳体20，百叶窗21，二氧化碳吸收床22，一氧化碳吸收床23。

整个系统的管路主要为两路，分别为制冷流程管路和高压空气管路。制冷流程管路连接顺序依次为：制冷剂钢瓶1，总控制阀2(截止阀)，高压压力表3，预冷换热器4，过滤器5，截止阀6，节流组件7，一级换热器8，调温阀9，二级换热器11，预冷换热器4，三级换热器15，切换阀14，气动风机13，消音器12。旁通阀10将过滤器5的前端管路和调温阀9后端管路连接形成并联。

高压空气管路连接依次为：高压空气瓶19，减压阀18，高压空气控制阀17，低压压力表16，切换阀14，气动风机13，消音器12。制冷流程管路与高压空气管路依靠切换阀14连接。

另外，二氧化碳吸收床22，一氧化碳23吸收床放置于气动风机13的进风口位置，一级、二级、三级换热器均位于13气动风机的出风口位置。

本实施例的工作方式为：

打开总控制阀2，截止阀6。制冷剂依次流经制冷剂钢瓶1，总控制阀(截止阀)2，高压压力表3，预冷换热器4，过滤器5，截止阀6，节流组件7，一级换热器8，调温阀9，二级换热器11，预冷换热器4，三级换热器15，切换阀14，气动风机13，最后通过消音器12排出制冷剂。制冷剂通过节流组件7进行节流，通过一级换热器8进行制冷剂蒸发换热，调温阀9控制一级换热器内的压力，调节二级换热器的温度。从二级换热器11出来的制冷剂气体进入预冷换热器4，对预冷换热器4内的制冷剂液体进行预冷，三级换热器15出来的制冷剂气体驱动气动风机13工作，对三、二、一级换热器进行吹风，实现空气与换热器的对流换热。

需要高压气体工作时，首先将切换阀14切换为高压空气驱动模式，打开高压空气控制阀(减压阀平时为开启状态)，高压空气依次流经高压空气瓶19，减压阀18，高压空气控制阀17，低压压力表16，气动风机13，消音器12。此时高压空气代替制冷剂驱动气动风机，对三、二、一级换热器进行吹风，实现空气与换热器的对流换热。

气动风机13工作时，带动通风管道中的空气流动，外部空气进入一氧化碳吸收床23和二氧化碳吸收床22，进入空调内部，然后通过气动风机13，在气动风机13的作用下，通过三、二、一级换热器，最后通过百叶窗21排出。

本实用新型不仅限于以上实施例，凡是利用本实用新型的设计思路，做一些简单变化的设计，都应计入本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种蓄能开式节流空调装置，包括制冷剂贮瓶(1)，预冷换热器(4)，节流组件(7)，一级换热器(8)，气动风机(13)；其特征在于所述制冷剂贮瓶(1)、预冷换热器(4)、节流组件(7)、一级换热器(8)通过制冷剂管路依次连接；预冷换热器(4)为间壁式换热器，从制冷剂贮瓶(1)流出的制冷剂通过预冷换热器(4)的热流体通道，经节流组件(7)进入一级换热器(8)；预冷换热器(4)的冷流体通道分别连接到一级换热器(8)和气动风机(13)，一级换热器(8)流出的制冷剂通过预冷换热器(4)冷流体通道后驱动气动风机(13)。

2.根据权利要求1所述的一种蓄能开式节流空调装置，其特征在于，在气动风机(13)入口处的制冷剂管路上设置切换阀(14)，高压空气瓶(19)通过减压阀(18)连接到切换阀(14)的一个入口。

3.根据权利要求1或2所述的一种蓄能开式节流空调装置，其特征在于，在气动风机(13)的进风口位置安放空气净化单元，所述空气净化单元包括一氧化碳吸收床和二氧化碳吸收床。

4.根据权利要求1或2所述的一种蓄能开式节流空调装置，其特征在于，在预冷换热器(4)冷流体入口前端设置二级换热器(11)。

5.根据权利要求3所述的一种蓄能开式节流空调装置，其特征在于，在预冷换热器(4)冷流体入口前端设置二级换热器(11)。

6.根据权利要求4所述的一种蓄能开式节流空调装置，其特征在于，在一级换热器(8)与二级换热器(11)之间设置调温阀(9)。

7.根据权利要求5所述的一种蓄能开式节流空调装置，其特征在于，在一级换热器(8)与二级换热器(11)之间设置调温阀(9)。

8.根据权利要求6或7所述的一种蓄能开式节流空调装置，其特征在于，在预冷换热器(4)热流体出口与调温阀(9)后端之间设置旁通阀(10)。

9.根据权利要求8所述的一种蓄能开式节流空调装置，其特征在于，在预冷换热器(4)冷流体出口和气动风机(13)之间设置三级换热器(15)。

10.根据权利要求9所述的一种蓄能开式节流空调装置，其特征在于，一级换热器(8)、二级换热器(11)、三级换热器(15)均安放在气动风机(13)的出风口位置。