用于真空环境中密封舱体的蒸汽压缩循环制冷系统及列车技术方案

本发明专利技术提供了一种用于真空环境中密封舱体的蒸汽压缩循环制冷系统及列车，该系统包括第一换热器、第一动力单元、第二动力单元、第三动力单元、第二换热器、第二介质储箱和流量调节阀，第一换热器用于将液态第一介质汽化为低温低压气态第一介质以吸收气体所携带的热量，第二动力单元用于将冷却后的气体送至密封舱体，第三动力单元用于将低温低压气态第一介质压缩为高温高压气态第一介质，第二换热器用于将高温高压气态第一介质液化为高温高压液态第一介质并将释放的热量转移至第二介质，流量调节阀用于将高温高压液态第一介质变为低温低压液态第一介质。应用本发明专利技术的技术方案，以解决现有技术中无法对真空环境下的密封舱体进行制冷的技术问题。进行制冷的技术问题。进行制冷的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
用于真空环境中密封舱体的蒸汽压缩循环制冷系统及列车


[0001]本专利技术涉及真空环境中密封舱体散热
，尤其涉及一种用于真空环境中密封舱体的蒸汽压缩循环制冷系统及列车。

技术介绍

[0002]载人航天器座舱内空气的温度控制是以强迫对流换热为主的主动式温控技术，这类系统有液体循环和气体循环两种。流体在泵或风扇的驱动下将航天器内部热量引出，流经外部的热辐射器排向宇宙空间。
[0003]现代民航客机座舱温度控制主要采用空气循环制冷方法。由发动机引出的高温高压气体，经过一系列热交换器初步降温后，再由冷却涡轮膨胀降温，得到低温低压的空气供入舱内。
[0004]高速铁路运行列车通常采用蒸汽压缩式制冷系统，它是利用某些低沸点的液体汽化蒸发时的吸热效应而实现制冷功能。
[0005]然而，载人航天器的液体回路式主动温控技术是利用泵或风扇的驱动将航天器内部热量引出，流经外部的热辐射器排向宇宙空间，主要借助于舱外太空环境这一天然的热沉。现代民航客机的空气循环制冷方法，由于其采用的工质主要是空气，受限于现有增压设备技术条件(增压比较小)，不适用于舱体内外压差过大的应用对象。高速铁路运行列车工作于标准大气环境，其蒸汽压缩制冷方法的冷凝过程多借助于外界空气。对于真空环境下运行的列车而言，其密封舱体的舱内热量较大，无法利用外界空气制冷，上述三种方法皆不适用。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种用于真空环境中密封舱体的蒸汽压缩循环制冷系统及列车，能够解决现有技术中无法对真空环境下的密封舱体进行制冷的技术问题。
[0007]根据本专利技术的一方面，提供了一种用于真空环境中密封舱体的蒸汽压缩循环制冷系统，蒸汽压缩循环制冷系统包括：第一换热器，第一换热器包括液态第一介质，第一换热器用于将液态第一介质汽化为低温低压气态第一介质以吸收密封舱体内气体所携带的热量；第一动力单元，第一动力单元与第一换热器的入口连接，第一动力单元用于将密封舱体内的空气送至第一换热器；第二动力单元，第二动力单元与第一换热器的出口连接，第二动力单元用于将冷却后的气体送至密封舱体；第三动力单元，第三动力单元与第一换热器连接，第三动力单元用于将低温低压气态第一介质压缩为高温高压气态第一介质；第二换热器和第二介质储箱，第二换热器与第三动力单元连接，第二介质储箱内设置有第二介质，第二换热器用于将高温高压气态第一介质液化为高温高压液态第一介质并将高温高压气态第一介质释放的热量转移至第二介质；流量调节阀，流量调节阀分别与第一换热器和第二换热器连接，流量调节阀用于将高温高压液态第一介质变为低温低压液态第一介质并将低温低压液体第一介质送至第一换热器。
[0008]进一步地，蒸汽压缩循环制冷系统还包括干燥单元，干燥单元分别与第二换热器和流量调节阀连接，干燥单元用于对高温高压液态第一介质进行干燥处理。
[0009]进一步地，蒸汽压缩循环制冷系统还包括过滤单元，过滤单元分别与干燥单元和流量调节阀连接，过滤单元用于去除高温高压液态第一介质中的杂质。
[0010]进一步地，蒸汽压缩循环制冷系统还包括脱水单元，脱水单元分别与过滤单元和流量调节阀连接，脱水单元用于对高温高压液态第一介质进行脱水处理。
[0011]进一步地，第二介质为消耗性冷却剂，消耗性冷却剂包括冰水混合物或纯水。
[0012]进一步地，第一换热器包括蒸发器，第二换热器包括冷凝器。
[0013]进一步地，第一动力单元包括抽风机，第二动力单元包括送风机，第三动力单元包括压缩机，流量调节阀包括热力膨胀阀或电子膨胀阀。
[0014]进一步地，蒸汽压缩循环制冷系统还包括第一气体管道、第二气体管道、第三气体管道和第四气体管道，第一气体管道分别与第一动力单元和第一换热器连接，第二气体管道分别与第一换热器和第二动力单元连接，第三气体管道分别与第一换热器和第三动力单元连接，第四气体管道分别与第三动力单元和第二换热器连接。
[0015]进一步地，蒸汽压缩循环制冷系统还包括第一液体管道和第二液体管道，第一液体管道分别与第二换热器和流量调节阀连接，第二液体管道分别与流量调节阀和第一换热器连接。
[0016]根据本专利技术的另一方面，提供了一种磁悬浮列车，磁悬浮列车包括如上所述的用于真空环境中密封舱体的蒸汽压缩循环制冷系统。
[0017]应用本专利技术的技术方案，提供了一种用于真空环境中密封舱体的蒸汽压缩循环制冷系统，该循环制冷系统通过设置第一换热器、第三动力单元、第二换热器、第二介质储箱和流量调节阀，低沸点的第一介质在封闭的管路中以流体状态循环，利用第一换热器中的第一介质汽化蒸发吸收舱内热量，利用第三动力单元对低温低压气态第一介质进行压缩可提高第二换热器的换热效率，利用第二介质储箱内的第二介质吸收第二换热器中第一介质冷凝时所释放的能量，以实现热量转移的目的。因此，本专利技术所提供的蒸汽压缩循环制冷系统与现有技术相比，其不借助于外界空气，依靠自身携带的第二介质储箱内的第二介质能够解决蒸汽压缩循环制冷中冷凝工质问题，通过液体汽化制冷以吸收密封舱内热量，采用液态第一介质汽化后压缩再冷凝方式以达到控温的目的，可以应用于散热量较大的密封舱。
附图说明
[0018]所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施例，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1示出了根据本专利技术的具体实施例提供的用于真空环境中密封舱体的蒸汽压缩循环制冷系统的结构示意图。
[0020]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0021]10、第一换热器；20、第一动力单元；30、第二动力单元；40、第三动力单元；50、第二
换热器；60、第二介质储箱；70、流量调节阀；80、第一气体管道；90、第二气体管道；100、第三气体管道；110、第四气体管道；120、第一液体管道；130、第二液体管道；200、密封舱内热源；300、密封舱外壳。
具体实施方式
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于真空环境中密封舱体的蒸汽压缩循环制冷系统，其特征在于，所述蒸汽压缩循环制冷系统包括：第一换热器(10)，所述第一换热器(10)包括液态第一介质，所述第一换热器(10)用于将液态第一介质汽化为低温低压气态第一介质以吸收密封舱体内气体所携带的热量；第一动力单元(20)，所述第一动力单元(20)与所述第一换热器(10)的入口连接，所述第一动力单元(20)用于将所述密封舱体内的空气送至所述第一换热器(10)；第二动力单元(30)，所述第二动力单元(30)与所述第一换热器(10)的出口连接，所述第二动力单元(30)用于将冷却后的气体送至所述密封舱体；第三动力单元(40)，所述第三动力单元(40)与所述第一换热器(10)连接，所述第三动力单元(40)用于将所述低温低压气态第一介质压缩为高温高压气态第一介质；第二换热器(50)和第二介质储箱(60)，所述第二换热器(50)与所述第三动力单元(40)连接，所述第二介质储箱(60)内设置有第二介质，所述第二换热器(50)用于将所述高温高压气态第一介质液化为高温高压液态第一介质并将所述高温高压气态第一介质释放的热量转移至所述第二介质；流量调节阀(70)，所述流量调节阀(70)分别与所述第一换热器(10)和所述第二换热器(50)连接，所述流量调节阀(70)用于将所述高温高压液态第一介质变为低温低压液态第一介质并将所述低温低压液体第一介质送至所述第一换热器(10)。2.根据权利要求1所述的用于真空环境中密封舱体的蒸汽压缩循环制冷系统，其特征在于，所述蒸汽压缩循环制冷系统还包括干燥单元，所述干燥单元分别与所述第二换热器(50)和所述流量调节阀(70)连接，所述干燥单元用于对所述高温高压液态第一介质进行干燥处理。3.根据权利要求2所述的用于真空环境中密封舱体的蒸汽压缩循环制冷系统，其特征在于，所述蒸汽压缩循环制冷系统还包括过滤单元，所述过滤单元分别与所述干燥单元和所述流量调节阀(70)连接，所述过滤单元用于去除所述高温高压液态第一介质中的杂质。4.根据权利要求3所述的用于真空环境中密封舱体的蒸汽压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张娜，毛凯，赵明，李少伟，查小菲，左平洋，朱然，李萍，刘德刚，
申请(专利权)人：中国航天科工飞航技术研究院中国航天海鹰机电技术研究院，
类型：发明
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