[發(fā)明專利]一種增氧型空氣制冷集成環(huán)控系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110006121A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設計）人: 王偉;萬士軍
• 申請（專利權）人: 合肥天鵝制冷科技有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F25B9/00;F24F3/16;F24F7/007
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

本發(fā)明公開了一種增氧型空氣制冷集成環(huán)控系統(tǒng)，包括有第一壓縮機、第二壓縮機、第三壓縮機、膨脹機、第一冷卻器、第二冷卻器、第三冷卻器、回熱器、水分離器、分子篩制氧機、第一調(diào)節(jié)閥、第二調(diào)節(jié)閥、第一電磁閥、第二電磁閥、室內(nèi)過濾器、室外過濾器和新風風機等組成，分別形成空氣制冷循環(huán)、一級制氧循環(huán)、二級制氧循環(huán)和室內(nèi)增壓循環(huán)，通過不同組合，實現(xiàn)不同需求。本發(fā)明集空氣制冷、制氧、增壓、新風和過濾等功能合為一體，在空氣制冷基礎上，實現(xiàn)無氟化物制冷劑，安全、環(huán)保和方便維修，可應用于各類裝甲、方艙、艦載和房間空調(diào)上。

技術領域

本發(fā)明涉及高原空調(diào)領域，具體是一種增氧型空氣制冷集成環(huán)控系統(tǒng)。

背景技術

隨著人們生活水準的提高和武器裝備的快速發(fā)展，對所處的空間環(huán)境要求也越來越高，迫使傳統(tǒng)制冷技術不斷創(chuàng)新、或與新的技術不斷嫁接形成新的產(chǎn)品。從空調(diào)制冷原理上說，目前主要有蒸汽壓縮式制冷、余熱式制冷、半導體制冷和空氣制冷等，其中空氣制冷采用的是逆布雷頓制冷原理，在本世紀40年代，由于飛機制造技術的快速發(fā)展，具有重量輕的渦輪機械和緊湊型換熱器的空氣制冷機以它的輕巧、小型、易維護和空氣為工質的特點，而被飛機廣泛采用。在西方國家的先進坦克、裝甲和一些保障車輛上也得到廣泛運用。在國內(nèi)由于以燃氣輪機為主動力的坦克、裝甲車輛運用還很少，一定程度上制約了空氣制冷技術的發(fā)展。但隨著近年來國內(nèi)相關技術的快速發(fā)展，如空氣增壓渦輪技術的進步，高壓氣源產(chǎn)品越來越成熟，為空氣制冷技術發(fā)展找到了一種解決方案。

據(jù)相關研究表明，在海拔1800m時，對人的記憶力便開始受到影響，隨著海拔不斷增高，4300m以上，對人的視力、聽力和觸覺等影響也越來越明顯。所以，人們自然會想到用制氧機或氧氣袋等辦法來改善空間環(huán)境，而空氣增壓辦法相對應用較少。我們知道，海拔高度4550m，氣壓為57.3kPa，若采用新風增壓裝置將室內(nèi)氣壓提升到79.1kPa，即相當于海拔高度降至2000m以內(nèi)，這樣也為改善室內(nèi)空間環(huán)境提供了一種方案。

另一方面，制氧技術通常分為物理制氧和化學制氧兩大類。其中分子篩制氧技術屬于物理制氧的方法之一，采用吸附法，從壓縮空氣中分離出滿足呼吸用氧要求的高濃度氧氣，實現(xiàn)對有需求人員的缺氧防護。分子篩制氧機核心部件為壓縮機和分子篩床，其中壓縮機提供高壓氣源，如將標準大氣壓下的空氣加壓至0.15MPa，一級增壓比約1.5，這與空氣制冷機一級增壓比相當，由于技術同源，所以存在集成的可能性。另外，從分子篩制氧機所需氣量來看，如一臺5L制氧機平均進氣量為80L/min（4.8m³/h），而一臺4kW空氣制冷機，風量約為480m³/h，則制氧機所需氣量約占1％，所以從空氣制冷機中取一小部分氣量也成為可能。如何將空氣制冷、制氧、增壓、新風和過濾等功能集成到一起，為一些特殊的空間提供高效的環(huán)境控制，提高綜合保障能力，值得研究。

發(fā)明內(nèi)容 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有集成技術的不足，而提供一種集空氣制冷、制氧、增壓、新風和過濾為一體的增氧型空氣制冷集成環(huán)控系統(tǒng)。

為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案為：

一種增氧型空氣制冷集成環(huán)控系統(tǒng)，其特征在于：包括有第一壓縮機、第二壓縮機、第三壓縮機、膨脹機、第一冷卻器、第二冷卻器、第三冷卻器、回熱器、水分離器、分子篩制氧機、第一調(diào)節(jié)閥、第二調(diào)節(jié)閥、第一電磁閥、第二電磁閥，其中：

第一壓縮機入口同時通入室內(nèi)、外空氣，第一壓縮機出口通過管路與第一冷卻器入口相連，第一冷卻器出口連接有三路管路，第一冷卻器出口第一路管路連接第二壓縮機入口，第一冷卻器出口第二路管路連接第一調(diào)節(jié)閥入口，第一調(diào)節(jié)閥出口通往室內(nèi)作為增壓口，當?shù)谝徽{(diào)節(jié)閥開啟則實現(xiàn)室內(nèi)增壓循環(huán)，第一冷卻器出口第三路管路連接第一電磁閥入口，第一電磁閥出口連接分子篩制氧機入口，經(jīng)分子篩制氧機工作后向室內(nèi)供氧氣，即實現(xiàn)一級制氧循環(huán)；