二氧化碳自驱动制冷系统技术方案

本实用新型专利技术涉及二氧化碳自驱动制冷系统，由二氧化碳气瓶、针阀、第一冷却换热器、第二冷却换热器、第一毛细管、气液分离器、蒸发器、风机、第二毛细管、换热器、阀门通过管路依次连接而成，二氧化碳气瓶的输出端与第一冷却换热器的第一输入端相连，第一冷却换热器的第一输出端与第二冷却换热器的第一输入端相连，第二冷却换热器的第一输出端与第一毛细管的输入端相连。由上述技术方案可知，本实用新型专利技术主要是利用二氧化碳单位容积制冷量高、蒸发压力高的特点，利用二氧化碳气瓶内部的压力，将分离出来的二氧化碳液体压入蒸发器，进行蒸发制冷，根据二氧化碳气瓶的储气能力，提供相应时间的制冷，实现在没有任何外在动力驱动时的制冷。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及空调制冷系统，具体说涉及一种二氧化碳自驱动制冷系统。
技术介绍
目前，制冷系统通常都需要有外在动力的驱动方能实现制冷，但当动力电或备用电全部散失的情况下，某些重要设备，如高端电子设备、仪表、医院、武器装备等设备仍有制冷需求，确保其在一定时间内能够安全运行与关闭，这时在没有外在动力驱动的环境下，制冷就无法实现了。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种二氧化碳自驱动制冷系统，可以在没有任何外力驱动的环境下，在一定时间内保证局部的室温控制。为实现上述目的，本技术采用了以下技术方案由二氧化碳气瓶、针阀、第一冷却换热器、第二冷却换热器、第一毛细管、气液分离器、蒸发器、风机、第二毛细管、换热器、阀门通过管路依次连接而成，二氧化碳气瓶的输出端与第一冷却换热器的第一输入端相连，第一冷却换热器的第一输出端与第二冷却换热器的第一输入端相连，第二冷却换热器的第一输出端与第一毛细管的输入端相连。本技术的第一冷却换热器还设有第二输入端和第二输出端，所述的第二冷却换热器还设有第二输入端和第二输出端。本技术的气液分离器的气体输出端与第二冷却换热器的第二输入端相连，第二冷却换热器的第二输出端与风机的输入端相连。本技术的蒸发器的输出端与第一冷却换热器的第二输入端相连，第一冷却换热器的第二输出端与风机的输入端相连。本技术的气液分离器的液体输出端与蒸发器之间依次设有视液镜、压力表和温度仪。本技术的风机为气动风机。本技术的阀门包括单向阀和球阀，换热器的输出端与单向阀的输入端相连， 单向阀的输出端与球阀的输入端相连。本技术的二氧化碳气瓶上设有安全阀。由上述技术方案可知，本技术主要是利用二氧化碳单位容积制冷量高、蒸发压力高的特点，利用二氧化碳气瓶内部的压力，将分离出来的二氧化碳液体压入蒸发器，进行蒸发制冷，根据二氧化碳气瓶的储气能力，提供相应时间的制冷，实现在没有任何外在动力驱动时的制冷。附图说明图1是本技术的系统原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步说明如图1所示的二氧化碳自驱动制冷系统，由二氧化碳气瓶10、针阀20、第一冷却换热器30、第二冷却换热器40、第一毛细管50、气液分离器60、蒸发器70、风机80、第二毛细管90、换热器100、阀门通过管路依次连接而成，二氧化碳气瓶10的输出端与第一冷却换热器30的第一输入端相连，第一冷却换热器30的第一输出端与第二冷却换热器40的第一输入端相连，第二冷却换热器40的第一输出端与第一毛细管50的输入端相连，阀门包括单向阀140和截止阀150，换热器100的输出端与单向阀140的输入端相连，单向阀140的输出端与截止阀150的输入端相连。作为本技术的优选方案，第一冷却换热器30还设有第二输入端和第二输出端，第二冷却换热器40还设有第二输入端和第二输出端，气液分离器60的气体输出端与第二冷却换热器40的第二输入端相连，第二冷却换热器40的第二输出端与风机80的输入端相连，蒸发器70的输出端与第一冷却换热器30的第二输入端相连，第一冷却换热器30的第二输出端与风机80的输入端相连。这样，可以对从气液分离器60和蒸发器70中排出的气体再次进行冷却，汇合在一起，驱动风机80后，再进入换热器100中继续蒸发或利用温差吸热，制冷效果更好。二氧化碳气瓶10上设有安全阀160，作为本技术的核心部件二氧化碳气瓶 10，市面中流通的较多规格为40L，16KG装的钢瓶，应当注意的是用于制冷的二氧化碳气瓶10需要注意气瓶的保存环境温度，一般应在10 25°C之间，由于二氧化碳的临界温度为 31°C，因此，一旦气瓶储存温度超过31°C，气体性质会发生较大变化，容易导致安全阀160 破坏的情况。具体工作过程如下流体从二氧化碳气瓶10中流出，经过针阀20调整流量，依次流经第一冷却换热器 30和第二冷却换热器40先后进行两次冷却，降低了二氧化碳气液混合物的焓值，接着直接流入第一毛细管50进行节流，作为本技术的优选方案，经过第一毛细管50节流后的压力优选为；节流后的流体进入气液分离器60，分离出来的液体流入蒸发器70进行蒸发吸热，降低环境温度，作为本技术的优选方案，在气离分离器60的液体输出端与蒸发器70之间设有视液镜110、压力表120和温度仪130，设置视液镜110是为了观察制冷剂流体的相性，如果观察制冷剂流路中没有液体了，表明系统的制冷能力接近枯竭；安装压力表120和温度仪130是为了确定内部流体的压力与温度，更好的控制系统；流出蒸发器70 后的制冷剂气体，流经第一冷却换热器30的第二输入端进行冷却，再由第一冷却换热器30 的第二输出端流出；同时气液分离器60的气体输出端分离出来的气体进入第二冷却换热器40的第二输入端进行冷却，再由第二冷却换热器40的第二输出端流出，与由蒸发器70 流出并经第一冷却换热器30进行冷却的气体相汇合，并可以作为风机80的驱动力，风机80 将已冷却的空气送入所需的环境中去。作为本技术的优选方案，风机80为气动风机， 在实际使用中，风机80也可以改为蓄电池驱动，或者二者混合驱动都是可行的；汇合后的气体经第二毛细管90再次节流降压，作为本技术的优选方案，此次节流后的压力优选为5. ^ar，节流后的气体再流经换热器100，在换热器100中，部分没有汽经的液体继续蒸发吸热，低温气体也通过显热与室温空气进行热交换吸热，流出换热器100的低压高温二氧化碳气本，流经单向阀140，再经截止阀150，安全排出系统，由于排气口还有一定压力及二氧化碳自身的特性，所以需要排入具有一定流动性的大气环境中，且排气口向上设置。本技术的有益效果体现在1)无需外界任何动力，只需通过手动调节阀门开关，实现持续制冷，可以作为需要保证持续制冷的备用制冷设备，确保动力散失时冷却系统的正常工作；2)制冷剂来源于大气，排入大气，制冷模式经济环保；3)制冷系统原理简单， 制冷运转可靠性、安全性高；4)制造工艺成熟，系统设备的各重要部件均可以通过现有的成熟产品组装而成，生产成本低，易于推广。以上所述的实施例仅仅是对本技术的优选实施方式进行描述，并非对本技术的范围进行限定，在不脱离本技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本技术的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本技术权利要求书确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种二氧化碳自驱动制冷系统，其特征在于：由二氧化碳气瓶（１０）、针阀（２０）、第一冷却换热器（３０）、第二冷却换热器（４０）、第一毛细管（５０）、气液分离器（６０）、蒸发器（７０）、风机（８０）、第二毛细管（９０）、换热器（１００）、阀门通过管路依次连接而成，二氧化碳气瓶（１０）的输出端与第一冷却换热器（３０）的第一输入端相连，第一冷却换热器（３０）的第一输出端与第二冷却换热器（４０）的第一输入端相连，第二冷却换热器（４０）的第一输出端与第一毛细管（５０）的输入端相连。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳自驱动制冷系统，其特征在于由二氧化碳气瓶(10)、针阀(20)、第一冷却换热器(30)、第二冷却换热器(40)、第一毛细管(50)、气液分离器(60)、蒸发器(70)、 风机(80)、第二毛细管(90)、换热器(100)、阀门通过管路依次连接而成，二氧化碳气瓶 (10)的输出端与第一冷却换热器(30)的第一输入端相连，第一冷却换热器(30)的第一输出端与第二冷却换热器(40)的第一输入端相连，第二冷却换热器(40)的第一输出端与第一毛细管(50)的输入端相连。2.根据权利要求1所述的二氧化碳自驱动制冷系统，其特征在于所述的第一冷却换热器(30)还设有第二输入端和第二输出端，所述的第二冷却换热器(40)还设有第二输入端和第二输出端。3.根据权利要求2所述的二氧化碳自驱动制冷系统，其特征在于所述的气液分离器 (60)的气体输出端与第二冷却换热器(40)的第二输入端相连，第二冷却换热器(40)的第二输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，金从卓，张贤根，易广江，
申请(专利权)人：合肥天鹅制冷科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：34