礦難救生用co2空調閃蒸降溫除溼空氣淨化集成裝置的製作方法

2023-05-10 00:47:41 2

專利名稱：礦難救生用co2空調閃蒸降溫除溼空氣淨化集成裝置的製作方法
技術領域：
它是在礦難發生時，沒有能源條件下依靠C02工質的物理性質和能量，實現空調降溫除溼空氣淨化的集成技術，它是生命工程的核心部分之一。
背景技術：
礦難救生用C02空調製冷裝置，在沒有電能供應的條件下，依靠C02的物理性質與能量繼續完成空調降溫除溼空氣淨化的技術，在避險硐室、救生艙內呵護和延續生命的生命工程技術。其核心技術基礎是C02工質資源的科學利用，目前集中在以製冷為核心展開， C02製冷是開放式製冷循環，包括製冷劑C02從容器經減壓器、管道、控制閥門(膨脹閥)、 蒸發器、氣動馬達推動風扇，風扇推動空氣同時完成製冷換熱和氣體淨化的循環，還有增加級表面換熱器的技術；目前，具有代表性的裝置是**外國公司的C02空調製冷降溫除溼過濾裝置、C02氣體提供空氣過濾動力。現在所有的C02的空調降溫除溼空氣過濾的裝置，都面臨如何全面利用C02工質資源一物理性能和能量，研究新技術，設計、開發救生艙內空調、降溫、除溼、 空氣淨化的系統工程裝置，強化、提高系統呵護生命工程價值。還存在的以下不足人均單位時間C02消耗量大，根據資料最好的是0. 88Kg/人*時；C02的單位質量製冷量利用沒有達到C02工質最佳工況；空氣淨化效率與空調製冷過程熱交換的效率不高、互相干擾。浪費製冷工質、空氣淨化效率低導致增加空氣淨化的投資(例如增加空氣淨化簾幕設施等)、限制它在礦難時發揮救生功能與作用。國外數據證明礦難發生時，切斷一切能源供應時在救生艙內，由於溫度升高和人體排出的C02濃度增加導致中毒而死亡；在無外界能源補充條件下、只依靠蓄電池電能，很難實現較長時間空調降溫除溼空氣淨化、投資非常大。國內外的技術都是開發C02開放式製冷技術、解決無電源時較長時間空調降溫除溼空氣淨化、探索利用它的能量的方法與提高能量利用率。目前，引進的救生艙/避險硐室中C02技術，不適合中國國情，外國公司提供的資料中，其系統原理圖中存在空氣過濾與製冷換熱的矛盾、沒有處理好氣體運動耗能與相變勢能的關係、在工質能源分配尚有可以改進的地方。國內的技術是模仿、學習、改造國外技術，目前只有製冷、還沒有製冷與淨化相結合的產品和技術。總之，礦難用C02技術是C02封閉循環製冷的零部件，沒有注意它與C02開放循環零部件結構方面的區別；探索各種功能之間的關係協調(各種功能空調、除溼、降溫、空氣淨化等)。為了克服現有技術的缺點，本發明，公開礦難救生用C02空調閃蒸降溫除溼空氣淨化集成裝置。本發明較好利用C02工質性能和能量，發揮在救生、避險過程呵護和延續生命的最大效果，在提高C02的單位質量製冷效率、充分利用它的能量方面有創新的技術。

發明內容
本發明，公開礦難救生用C02空調閃蒸降溫除溼空氣淨化集成裝置。更具體的說， 它是在礦難發生時，沒有能源條件下依靠C02工質的物理性質和能量，實現空調降溫除溼空氣淨化的集成技術，它是生命工程的核心部分之一。本發明通過以下技術方案實現的礦難救生用C02空調閃蒸降溫除溼空氣淨化集成裝置，包括製冷劑C02從容器 (1)經管道排(2)、控制閥門(4)、減壓器(3)、蒸發器(5)、C02氣體推動馬達(6)風扇(7) 經閥門(9)、管道(8)排出救生艙外、馬達風扇完成氣體循環，上面所述的集成裝置是C02工質開放製冷循環與C02的氣動馬達風扇完成空氣降溫除溼淨化的氣體循環集成；上面所述的C02工質開放製冷循環的蒸發器( 一端連接減壓器C3)及控制閥門G)、另一端連接氣動馬達(6)、馬達的出氣口連接閥門(9)及管道(8)、C02氣體通過管道(8)向艙外排氣； 上面所述的C02氣體馬達的出氣口通過管道連接旁通閥(10)、旁通閥的另一端連接減壓器 (3)；上面所述的C02工質開放製冷循環的蒸發器( 是C02液體閃蒸原理的蒸發器；上面所述的C02液體閃蒸原理的蒸發器是閃蒸器(15)、聯箱(16)、翅片(17)、集管(18)；上面所述的氣體淨化降溫除溼的氣體循環是空氣由淨化箱(11)經氣室(12)、蒸發器(5)、導流板 (13)、風扇(7)進入艙內的氣體循環；上面所述的空氣淨化箱(11)內裝有空氣淨化材料集合體(14)；其特徵是，上面所述的空氣淨化材料集合體是C02氣體吸收材料與活性炭結合的集合體；上面所述的吸收材料是鈉石灰或者鈣石灰或者氫氧化鋰的複合材料；本發明的有益結果是1、使用一個風扇完成空氣淨化循環，減少C02的消耗，結構簡單；2、提高空氣淨化效果；減少C02工質儲存能量的消耗；增加救生機會、延續呵護生命的時間；3、提高救生艙或者避險硐室呵護生命的生命工程價值；


圖1是C02空調閃蒸降溫除溼空氣淨化集成裝置、圖2是圖1中A部放大圖、圖3 是圖1中B部放大圖圖中1容器、2管道排、3減壓器、4控制閥門、5蒸發器、6氣動馬達、7風扇、8管道、 9出氣口閥門、10旁通閥、11淨化箱、12氣室、13導流罩、14淨化材料集合體、15閃蒸器、16 聯箱、17翅片、18集管；
具體實施例方式包括對比例和實施例對比例單位質量C02的製冷效率對比，對比技術是被中國業界普遍認為最好的技術是「**外國公司」的產品，其公開的資料中80L/瓶裝液體C02，可以滿足一個人IOOh 的製冷空調空氣淨化的需求；平均消耗是0. 88KgC02/人*h、按lKgC02液體的製冷量是 150Kcal計算(這不是最佳的製冷效率)，相當於人均需要製冷量是13Ical/人*h ；生物學資料是2000Kcal/人*d = 83Kcal/人*h、考慮其他熱能20大卡/h，則，平均按每人一小時總的需要製冷量是83+20 = 103Kcal/h*人，**外國公司的C02單位質量製冷效率是 103/132 = 0. 78 ；從資料的系統原理圖可以知道空氣淨化和換熱製冷組合的綜合效率不如分離的氣體淨化效率、製冷換熱效率。實施例
實施條件空調工況是+35 °C _2°C，製冷量是IOOKcal/人*h，救生艙外溫度是 550C，救生艙的保溫效果是艙內的溫度35°C，救生艙空間要求是大於或者等於1. 5立方米/ 人，平均活動面積大於0. 5平方米/人。基本條件與引進外國技術的工況相同。礦難救生用C02空調閃蒸降溫除溼空氣淨化集成裝置，包括製冷劑C02從容器 (1)經管道排(2)、控制閥門(4)、減壓器(3)、蒸發器(5)、C02氣體推動馬達(6)風扇(7) 經閥門(9)、管道(8)排出救生艙外、馬達風扇使艙內空氣由淨化箱(11)經空調機完成氣體淨化降溫除溼的循環，其循環是C02工質開放製冷循環與C02的氣動馬達風扇完成氣體循環集成；C02工質開放製冷循環的蒸發器( 一端連接減壓器C3)及控制閥門G)、另一端連接氣動馬達(6)、馬達的出氣口連接閥門(9)及管道(8)、C02氣體通過管道(8)向艙外排氣；C02氣體馬達的出氣口通過管道連接旁通閥(10)、旁通閥的另一端連接減壓器(3)； C02工質開放製冷循環的蒸發器(5)是C02液體閃蒸原理的蒸發器；C02液體閃蒸原理的蒸發器是閃蒸器(15)、聯箱(16)、翅片(17)、集管(18)；氣體淨化降溫除溼的氣體循環是空氣由淨化箱(11)經氣室(12)、蒸發器(5)、導流板(13)、風扇(7)進入艙內的氣體循環；空氣淨化箱(11)內裝有空氣淨化材料集合體(14)；空氣淨化材料集合體是C02氣體吸收材料與活性炭結合的集合體；吸收材料是鈉石灰或者鈣石灰或者氫氧化鋰的複合材料。按照同樣的C02單位質量製冷量是150Kcal計算，發明技術系統實際測量製冷量是1350大卡/h，消耗C02是9Kg/h，同樣是按人均發熱量消耗冷量103大卡/h*人計算，則 1350/103 = 13人，那麼每一個人消耗的C02量是9KgC02/13人=0. 68Kg，本發明技術與從外國引進的C02製冷技術進行比較，在人均小時少消耗C02是0. 88-0. 68 = 0. 2Kg/人*h、 C02的單位質量製冷效率提高約20%，這是初步的結果。
權利要求
1.礦難救生用C02空調閃蒸降溫除溼空氣淨化集成裝置，包括製冷劑C02從容器(1) 經管道排O)、控制閥門G)、減壓器(3)、蒸發器( 、⑶2氣體推動馬達(6)風扇(7)經閥門(9)、由管道(8)排出救生艙外、馬達風扇完成氣體的循環，其特徵是，上面所述的集成裝置是C02工質開放製冷循環與C02氣動馬達風扇完成淨化閃蒸降溫除溼的氣體循環集成。
2.根據權利要求1所述的礦難救生用C02空調閃蒸降溫除溼空氣淨化集成裝置，其特徵是，上面所述的C02工質開放製冷循環的蒸發器( 一端連接減壓器C3)及控制閥門 G)、另一端連接氣動馬達(6)、馬達的出氣口連接閥門(9)及管道(8)、C02氣體通過管道 (8)向艙外排氣。
3.根據權利要求1或者2所述的礦難救生用C02空調閃蒸降溫除溼空氣淨化集成裝置，其特徵是，上面所述的C02馬達的出氣口通過管道連接旁通閥(10)、旁通閥的另一端連接減壓器(3)及控制閥G)。
4.根據權利要求1或者2所述的礦難救生用C02空調閃蒸降溫除溼空氣淨化集成裝置，其特徵是，上面所述的C02工質開放製冷循環的蒸發器( 是C02液體閃蒸原理的蒸發ο
5.根據權利要求1或者2或者4所述的礦難救生用C02空調閃蒸降溫除溼空氣淨化集成裝置，其特徵是，上面所述的C02液體閃蒸原理的蒸發器是閃蒸器(15)、聯箱(16)、翅片 (17)、集管(18)。
6.根據權利要求1所述的礦難救生用C02空調閃蒸降溫除溼空氣淨化集成裝置，其特徵是，上面所述的氣體循環是空氣從淨化箱(11)經氣室(12)、蒸發器(5)、導流板(13)、風扇(7)進入艙內的循環。
7.根據權利要求1或者5所述的礦難救生用C02空調閃蒸降溫除溼空氣淨化集成裝置，其特徵是，上面所述的空氣淨化箱(11)內裝有空氣淨化材料集合體(14)。
8.根據權利要求1或者5所述的礦難救生用C02空調閃蒸降溫除溼空氣淨化集成裝置，其特徵是，上面所述的空氣淨化材料集合體是C02氣體吸收材料與活性炭的結合的集合體。
9.根據權利要求1或者5所述的礦難救生用C02空調閃蒸降溫除溼空氣淨化集成裝置，其特徵是，上面所述的吸收材料是鈉石灰或者鈣石灰或者氫氧化鋰的複合材料。
全文摘要
礦難救生用CO2空調閃蒸降溫除溼空氣淨化集成裝置。不需要備用與外接能源，發揮救生艙或者避險硐室呵護生命功能的生命工程技術。它是CO2工質開放製冷循環與氣動馬達風扇完成降溫除溼空氣淨化氣體循環的集成。閃蒸蒸發器是閃蒸器(15)、聯箱(16)、翅片(17)、集管(18)；空氣從淨化箱(11)經氣室(12)、蒸發器(5)、導流板(13)、風扇(7)進入艙內的循環；淨化箱內CO2氣體吸收材料與活性炭的結合的集合體(14)，吸收材料是鈉石灰或者鈣石灰或者氫氧化鋰的複合材料。有益的效果是提高製冷工質的製冷效率和技術艙內空氣淨化效率，提高救助和保護生命的能力，提升救生艙或者避險硐室的生命工程價值。
文檔編號E21F11/00GK102562134SQ20101058023
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月9日 優先權日2010年12月9日
發明者於喆, 於潤淇 申請人:於潤淇