[發明專利]一種用于密閉空間的CO2溫濕度調節與空氣凈化系統

有效

• 申請號: 201210004936.2
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102678158A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 孫有朝;李元斌;劉洪勝
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: E21F3/00
• 分類號: E21F3/00;E21F11/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 鄧麗

技術領域

本發明涉及一種在密閉空間內為人的生命安全提供保障的CO₂溫濕度調節與空氣凈化系統，本發明可以用于煤礦井下緊急避險系統，煤礦井下緊急避險系統還包括可移動救生艙、避難硐室。

背景技術

當外界環境特殊時，需要存在一個密閉空間保障人的生命安全，并最大限度地提供維持人生存的條件。CO₂溫濕度調節與空氣凈化系統設置于密閉空間內，用于創造適合于人生存的環境。人在密閉空間內生存，會有熱負荷產生，為控制溫濕度在一個適合人生存的范圍內，需要有溫濕度調節系統。使用CO₂開式空調系統進行溫濕度調節，不需要使用外部電源或者其他能源，也不需要使用內部蓄電池來驅動空調系統。CO₂作為制冷工質，安全、無毒、阻燃和防爆，使用過程中可以更好的保證人的生命安全。當CO₂儲液裝置內CO₂氣源溫度低于CO₂臨界溫度，即CO₂在亞臨界狀態下工作時，其換熱效率高，制冷作用明顯；而當CO₂儲液裝置內CO₂氣源溫度高于CO₂臨界溫度，即CO₂在超臨界狀態下工作時，其換熱效率就會隨溫度升高而快速降低，制冷作用大大降低。所以，如何降低因CO₂儲液裝置內CO₂氣源溫度高對CO₂制冷效果的影響，屬于一個技術難題。外界環境流入的和人生存過程中產生的CO、CO₂和NH₃等有毒有害氣體，存在于密閉空間內無法排出，需要有空氣凈化系統對密閉空間內的有毒有害氣體進行去除。自然對流去除密閉空間內有毒有害氣體的速度緩慢，很難達到要求，而空氣凈化系統使用風扇帶動密閉空間內空氣快速流動，經過有毒有害氣體吸附藥劑吸附，能達到空氣凈化的目的和要求。利用CO₂溫濕度調節系統排出的高壓CO₂尾氣的動能，作為空氣凈化系統的能量來源，不需要使用外部電源或者其他能源，也不需要使用內部蓄電池，可以更好地提供維持人生存的條件。基于上述背景，以及考慮與其相關的困難，研發了本發明。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于密閉空間的CO₂溫濕度調節與空氣凈化系統，以解決上述技術難題，保障密閉空間內人的生命安全，并最大限度地提供維持人生存的條件。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種用于密閉空間的CO₂溫濕度調節與空氣凈化系統，包括CO₂儲液裝置、節流裝置和蒸發器，總開關閥設置在所述CO₂儲液裝置與節流裝置之間，所述CO₂儲液裝置、總開關閥、節流裝置、蒸發器和視鏡依次用連接管連接，在所述CO₂儲液裝置與總開關閥之間的連接管一段上設有總壓力表，所述節流裝置為兩級節流中間分氣裝置，在所述兩級節流中間分氣裝置與蒸發器之間設有空氣凈化裝置，所述空氣凈化裝置通過連接管分別與所述兩級節流中間分氣裝置和裝有所述蒸發器的箱體連接。

作為優選，本發明中所述兩級節流中間分氣裝置包括第一內部換熱器、第二內部換熱器、第一主要節流閥、第二主要節流閥、氣液分離器、第一輔助節流閥和第二輔助節流閥，所述第一內部換熱器、第一主要節流閥、氣液分離器、第一輔助節流閥、第二內部換熱器與第二主要節流閥依次用連接管連接，所述第二輔助節流閥兩端通過連接管分別與所述第一內部換熱器和視鏡連接。

本發明中在所述第二主要節流閥與蒸發器之間的連接管一段上設有分壓力表，所述第一內部換熱器、第二內部換熱器、限壓閥和所述空氣凈化裝置的氣動馬達依次用連接管連接，所述空氣凈化裝置的風扇的出風口與裝有所述蒸發器的箱體的進風口通過連接管連接，所述單向閥與氣動馬達通過連接管連接。

本發明中所述蒸發器至少為一個，所述節流閥包括手動節流閥、熱力膨脹閥和電子膨脹閥，還包括毛細管和節流短管。

本發明中所述CO₂儲液裝置設置于密閉空間外的另一個安全空間內，在所述安全空間內還包括增加隔熱夾層處理的CO₂儲液裝置，所述CO₂儲液裝置至少為一個，所述密閉空間內安裝有所述手動安全閥與單向泄壓閥，所述安全空間內安裝有所述手動安全閥與單向泄壓閥。