專利名稱：一種聯(lián)合式救生艙空氣冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及空調制冷技術領域，特別是一種用于救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)。
背景技術：
礦井下發(fā)生災害性事故時，救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)能夠為躲進救生艙中的礦工提供必需的生存溫度，使艙室內環(huán)境環(huán)境溫度維持在30°C以下，基本滿足人類生存要求。中國專利ZL200910248593. 2所述的噴射式制冷系統(tǒng)是一種以液態(tài)二氧化碳為工作流體，水為制冷劑，無冷凝器的開放式制冷系統(tǒng)。該發(fā)明專利在理論上充分利用了液態(tài)二氧化碳的潛熱和其氣化后的壓力能，提高了單位質量液態(tài)二氧化碳的制冷量，產生很好的制冷效果，減少液態(tài)二氧化碳的存儲量，節(jié)省艙室內的空間。但是在實際的運行過程中，該系統(tǒng)的制冷效
果并不理想，制冷效率低，不能滿足需要。

發(fā)明內容
為解決現(xiàn)有技術存在的上述問題，本發(fā)明要設計一種可以提高制冷效果的用于救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下一種聯(lián)合式救生艙空氣冷卻系統(tǒng)，包括液態(tài)二氧化碳制冷系統(tǒng)、節(jié)流膨脹制冷系統(tǒng)和蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，所述的液態(tài)二氧化碳制冷系統(tǒng)、節(jié)流膨脹制冷系統(tǒng)和蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)通過管路連接成聯(lián)合制冷系統(tǒng)；所述的液態(tài)二氧化碳系統(tǒng)包括虹吸式液態(tài)二氧化碳儲液瓶、蒸發(fā)盤管，所述的虹吸式液態(tài)二氧化碳儲液瓶有多個并相互并聯(lián)連接一起，所述的虹吸式液態(tài)二氧化碳儲液瓶通過管路依次與蒸發(fā)盤管和節(jié)流膨脹制冷系統(tǒng)的噴嘴連接；所述的節(jié)流膨脹制冷系統(tǒng)包括噴嘴、膨脹空間和換熱器，所述的噴嘴安裝在膨脹空間內部，膨脹空間和換熱器之間用管路連接，所述的換熱器出口與蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)連接；所述的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)由間接式蒸發(fā)冷卻器組成；所述的噴嘴利用液態(tài)二氧化碳、液氮或氟利昂等工質氣化吸熱后產生的高壓與大氣壓之間的壓差產生焦耳-湯姆森制冷效應；所述的蒸發(fā)冷卻器利用經節(jié)流膨脹后相對濕度較低的氣態(tài)二氧化碳產生蒸發(fā)冷卻效應。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果由于本發(fā)明中用于救生艙的空氣冷卻系統(tǒng)是一個由液態(tài)二氧化碳制冷系統(tǒng)、節(jié)流膨脹制冷系統(tǒng)和蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)聯(lián)合組成的制冷系統(tǒng)，充分利用了液態(tài)二氧化碳的潛熱、氣化后的壓力能和較低的相對濕度，大幅提高了單位質量液態(tài)二氧化碳的制冷量。在滿足艙室環(huán)境溫度的情況下，減少液態(tài)二氧化碳的存儲量，節(jié)省艙室內的空間。


本發(fā)明僅有附圖I張，其中圖I是一種聯(lián)合式救生艙空氣冷卻系統(tǒng)的結構示意圖。圖中1、虹吸式液態(tài)二氧化碳儲液瓶，2、蒸發(fā)盤管，3、噴嘴，4、膨脹空間，5、換熱器，6、蒸發(fā)冷卻器。
具體實施例方式通過下面實施例對本發(fā)明作進一步詳細闡述。如圖I所示，一種聯(lián)合式救生艙空氣冷卻系統(tǒng)，包括液態(tài)二氧化碳制冷系統(tǒng)、節(jié)流膨脹制冷系統(tǒng)和蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，所述的液態(tài)二氧化碳制冷系統(tǒng)、節(jié)流膨脹制冷系統(tǒng)和蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)通過管路連接成聯(lián)合制冷系統(tǒng)；所述的液態(tài)二氧化碳系統(tǒng)包括虹吸式液態(tài)二氧化碳儲液瓶I、蒸發(fā)盤管2，所述的虹吸式液態(tài)二氧化碳儲液瓶I有多個并相互并聯(lián)連接一起，所述的虹吸式液態(tài)二氧化碳儲液瓶I通過管路依次與蒸發(fā)盤管2和節(jié)流膨脹制冷系統(tǒng)的噴嘴3連接；所述的節(jié)流膨脹制冷系統(tǒng)包括噴嘴3、膨脹空間4和換熱器5，所述的噴嘴3安裝在膨脹空間4內部，膨脹空間4和換熱器5之間用管路連接，所述的換熱器5出口與蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)連接；所述的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)由間接 式蒸發(fā)冷卻器6組成；所述的噴嘴3利用液態(tài)二氧化碳、液氮或氟利昂等工質氣化吸熱后產生的高壓與大氣壓之間的壓差產生焦耳-湯姆森制冷效應；所述的蒸發(fā)冷卻器6利用經節(jié)流膨脹后相對濕度較低的氣態(tài)二氧化碳產生蒸發(fā)冷卻效應。本發(fā)明的具體工作過程如下當需要制冷時，開啟其中一瓶虹吸式液態(tài)二氧化碳儲液瓶I，液態(tài)二氧化碳進入蒸發(fā)盤管2，液態(tài)二氧化碳吸熱氣化產生制冷量，并迅速膨脹。二氧化碳相變吸熱產生的高壓蒸氣經噴嘴3，在膨脹空間4內噴嘴3的出口產生低溫氣流。該低溫氣流流經換熱器5，經過與換熱器5的充分換熱，氣流溫度逐漸升高至室溫，然后由換熱器5進入蒸發(fā)冷卻器6。二氧化碳在蒸發(fā)冷卻器6內與水媒接觸，引起水媒的蒸發(fā)，從而產生制冷量，完成整個制冷過程。本發(fā)明所述的虹吸式液態(tài)二氧化碳儲液瓶I的數(shù)量由救生艙內人員數(shù)量和設計使用時間長短不同而定。
權利要求
1.一種聯(lián)合式救生艙空氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于包括液態(tài)二氧化碳制冷系統(tǒng)、節(jié)流膨脹制冷系統(tǒng)和蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，所述的液態(tài)二氧化碳制冷系統(tǒng)、節(jié)流膨脹制冷系統(tǒng)和蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)通過管路連接成聯(lián)合制冷系統(tǒng)；所述的液態(tài)二氧化碳系統(tǒng)包括虹吸式液態(tài)二氧化碳儲液瓶(I)、蒸發(fā)盤管(2)，所述的虹吸式液態(tài)二氧化碳儲液瓶(I)有多個并相互并聯(lián)連接一起，所述的虹吸式液態(tài)二氧化碳儲液瓶(I)通過管路依次與蒸發(fā)盤管(2)和節(jié)流膨脹制冷系統(tǒng)的噴嘴(3)連接；所述的節(jié)流膨脹制冷系統(tǒng)包括噴嘴(3)、膨脹空間(4)和換熱器(5)，所述的噴嘴(3)安裝在膨脹空間(4)內部，膨脹空間(4)和換熱器(5)之間用管路連接，所述的換熱器(5)出口與蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)連接；所述的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)由間接式蒸發(fā)冷卻器(6)組成；所述的噴嘴(3)利用液態(tài)二氧化碳、液氮或氟利昂等工質氣化吸熱后產生的高壓與大氣壓之間的壓差產生焦耳-湯姆森制冷效應；所述的蒸發(fā)冷卻器(6)利用經節(jié)流膨脹后相對濕度較低的氣態(tài)二氧化碳產生蒸發(fā)冷卻效應。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聯(lián)合式救生艙空氣冷卻系統(tǒng)，包括液態(tài)二氧化碳制冷系統(tǒng)、節(jié)流膨脹制冷系統(tǒng)和蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，所述的液態(tài)二氧化碳制冷系統(tǒng)、節(jié)流膨脹制冷系統(tǒng)和蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)通過管路連接成聯(lián)合制冷系統(tǒng)。本發(fā)明利用液態(tài)二氧化碳、液氮或氟利昂等工質氣化吸熱后產生的高壓與大氣壓之間的壓差產生焦耳-湯姆森制冷效應；利用經節(jié)流膨脹后相對濕度較低的氣態(tài)二氧化碳產生蒸發(fā)冷卻效應。由于本發(fā)明充分利用了液態(tài)二氧化碳的潛熱、氣化后的壓力能和較低的相對濕度，大幅提高了單位質量液態(tài)二氧化碳的制冷量。在滿足艙室環(huán)境溫度的情況下，減少液態(tài)二氧化碳的存儲量，節(jié)省艙室內的空間。
文檔編號E21F3/00GK102720523SQ20121021547
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權日2012年6月27日
發(fā)明者董景明, 馬鴻斌 申請人:大連海事大學