一种加压居住舱外循环环控系统的制作方法

本发明涉及加压居住舱环境控制，特别是涉及一种加压居住舱外循环环控系统。

背景技术：

1、在饱和潜水环境下，潜水员所处环境为高压多元混合气环境，该环境条件下相关气体的比热容、热传导率与常压大气环境相差较大，人体温度湿度感知敏感性大幅增加，如环境温湿度及有害气体成分控制不当，会对潜水员健康产生严重影响(核心失温、体温急升)，甚至会有生命危险(器官衰竭)，国外曾发生过因温度控制失效导致潜水员死亡的案例。当潜水深度达到1000米级别时，环境气体的储热和散热能力进一步上升，对环境气体的温湿度控制要求会进一步提高。现有超大深度饱和潜水环境控制技术还不成熟，基于此，本发明设计了一种加压居住舱外循环环控系统，为保障潜水员身体健康和生命安全。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的问题和不足，提供一种加压居住舱外循环环控系统。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

3、本发明提供一种加压居住舱外循环环控系统，其特征在于，其包括冷热水机组、外置式环控机、高压水供水源和控制器，所述冷热水机组的冷水出口通过第一电磁阀与外置式环控机的冷媒水进口管道连接，所述冷热水机组的冷水回口通过第二电磁阀与外置式环控机的冷媒水出口管道连接，所述冷热水机组的热水出口通过第三电磁阀与外置式环控机的热媒水进口管道连接，所述冷热水机组的热水回口通过第四电磁阀与外置式环控机的热媒水出口管道连接，所述外置式环控机的气体进口通过第五电磁阀与加压居住舱的舱内气体出口管道连接，所述外置式环控机的气体回口通过第六电磁阀与加压居住舱的舱内气体回口管道连接，所述加压居住舱内设置有温度传感器和湿度传感器；

4、所述控制器用于控制第五电磁阀打开，加压居住舱内的气体通过第五电磁阀流入外置式环控机中，控制外置式环控机利用高压水供水源提供的水对气体进行气体洗涤以溶解清除气体中的有害气体，并对气体进行气体吸收以吸收清除气体中的有害气体，从而获得干净气体；

5、所述控制器用于基于温度传感器获取舱内气体温度，在舱内气体温度高于设定气体温度范围的上限值时控制第一电磁阀和第二电磁阀打开，冷热水机组提供的冷媒水在冷热水机组、第一电磁阀、外置式环控机和第二电磁阀构成的冷却回路循环流动，对干净气体进行气体的冷凝降温，冷凝降温后的气体通过第六电磁阀进入加压居住舱内；在舱内气体温度低于设定气体温度范围的下限值时控制第三电磁阀和第四电磁阀打开，冷热水机组提供的热媒水在冷热水机组、第三电磁阀、外置式环控机和第四电磁阀构成的加热回路循环流动，对干净气体进行气体的加热升温，加热升温后的气体通过第六电磁阀进入加压居住舱内；

6、所述控制器用于基于湿度传感器获取舱内气体湿度，在舱内气体湿度高于设定气体湿度值时控制第一电磁阀和第二电磁阀打开，冷热水机组提供的冷媒水在冷却回路循环流动，对干净气体进行气体的冷凝除湿。

7、本发明的积极进步效果在于：

8、本发明设计的一种加压居住舱外循环环控系统，能够实现对舱内气体中的氨气、硫化氢等有害气体进行溶解清除和对舱内气体中二氧化碳、一氧化碳、甲烷等有害气体吸收清除，能够实现对舱内气体的温度加热升温、温度冷凝降温和湿度冷凝除湿控制，从而保障潜水员身体健康和生命安全。

技术特征：

1.一种加压居住舱外循环环控系统，其特征在于，其包括冷热水机组、外置式环控机、高压水供水源和控制器，所述冷热水机组的冷水出口通过第一电磁阀与外置式环控机的冷媒水进口管道连接，所述冷热水机组的冷水回口通过第二电磁阀与外置式环控机的冷媒水出口管道连接，所述冷热水机组的热水出口通过第三电磁阀与外置式环控机的热媒水进口管道连接，所述冷热水机组的热水回口通过第四电磁阀与外置式环控机的热媒水出口管道连接，所述外置式环控机的气体进口通过第五电磁阀与加压居住舱的舱内气体出口管道连接，所述外置式环控机的气体回口通过第六电磁阀与加压居住舱的舱内气体回口管道连接，所述加压居住舱内设置有温度传感器和湿度传感器；

2.如权利要求1所述的加压居住舱外循环环控系统，其特征在于，所述外置式环控机包括风机、有害气体溶解清除组件、有害气体吸收清除组件、第一气体调节组件和第二气体调节组件；

3.如权利要求2所述的加压居住舱外循环环控系统，其特征在于，所述控制器用于在舱内气体温度高于设定气体温度范围的上限值、且舱内气体温度与上限值的温差值大于等于第一设定阈值时，控制第一电磁阀和第二电磁阀打开，冷热水机组提供的冷媒水通过第一电磁阀进入第一气体调节组件，在第一气体调节组件中干净气体与冷媒水进行热交换，以对干净气体进行冷凝降温，经热交换后的冷媒水通过第二电磁阀回流至冷热水机组中，冷凝降温后的气体进入第二气体调节组件中，冷热水机组提供的冷媒水通过第一电磁阀进入第二次气体调节组件，在第二气体调节组件中干净气体与冷媒水进行热交换，以再次对干净气体进行冷凝降温，经热交换后的冷媒水通过第二电磁阀回流至冷热水机组中，冷凝降温后的气体通过第六电磁阀进入加压居住舱内；

4.如权利要求3所述的加压居住舱外循环环控系统，其特征在于，所述控制器用于在舱内气体温度低于设定气体温度范围的下限值、且舱内气体温度与下限值的温差值大于等于第二设定阈值时，控制第三电磁阀和第四电磁阀打开，冷热水机组提供的热媒水通过第三电磁阀进入第一气体调节组件，在第一气体调节组件中干净气体与热媒水进行热交换，以对干净气体进行加热升温，经热交换后的热媒水通过第四电磁阀回流至冷热水机组中，加热升温后的气体进入第二气体调节组件中，冷热水机组提供的热媒水通过第三电磁阀进入第二次气体调节组件，在第二气体调节组件中干净气体与热媒水进行热交换，以再次对干净气体进行加热升温，经热交换后的热媒水通过第四电磁阀回流至冷热水机组中，加热升温后的气体通过第六电磁阀进入加压居住舱内；

5.如权利要求4所述的加压居住舱外循环环控系统，其特征在于，所述有害气体溶解清除组件包括喷淋罐和高压水供水管道，所述高压水供水管道的一端与高压水供水源连接、另一端固定有喷嘴并插入喷淋罐内，所述高压水供水管道上设有过滤器、高压水泵、稳压器、第一压力传感器、第一压力表、第一单向阀、定差减压阀、安全阀和第七电磁阀，所述定差减压阀的参考压力口与喷淋罐内连通，所述喷淋罐还与第五电磁阀管道连接、还与第一自动排水器管道连接；

6.如权利要求5所述的加压居住舱外循环环控系统，其特征在于，所述第一自动排水器包括盛水杯，所述盛水杯的一端与喷淋罐管道连接、另一端通过排水管与排水总管连接，所述盛水杯内设有液位传感器，所述排水管上设有第八电磁阀；

7.如权利要求5所述的加压居住舱外循环环控系统，其特征在于，所述有害气体吸收清除组件包括第一有害气体吸收罐和第二有害气体吸收罐，所述第一有害气体吸收罐的上部进口与喷淋罐管道连接、下部出口与第一气体调节组件管道连接，所述第一有害气体吸收罐内由上至下依次设置有二氧化碳吸收剂盒、一氧化碳吸收剂盒和甲烷吸收剂盒，所述第一有害气体吸收罐的底部还与第二自动排水器管道连接；

8.如权利要求7所述的加压居住舱外循环环控系统，其特征在于，所述第一气体调节组件包括第一换热罐，所述第一换热罐内设置有第一换热器，所述第一换热器的顶部固定有风机，所述第一换热罐的气体进口与第一有害气体吸收罐和第二有害气体吸收罐的下部出口均管道连接，所述第一换热罐的气体出口与第二气体调节组件管道连接，所述第一换热罐的水进口通过第一水进管道和第一电磁阀与冷热水机组管道连接，所述第一水进管道上设有第二单向阀，所述第一换热罐的水进口与第一换热器的水进口连通，所述第一换热罐的水出口通过第一水出管道和第二电磁阀与冷热水机组管道连接，所述第一水出管道上设有第一比例直通调节阀和第九电磁阀，所述第一比例直通调节阀与第一水进管道连接；

9.如权利要求8所述的加压居住舱外循环环控系统，其特征在于，所述第一水进管道和第二水进管道之间连接有第一水进连通管道，所述第一水进连通管道上设有第十一电磁阀和第四单向阀，所述第一水出管道和第二水出管道之间连接有第一水出连通管道，所述第一水出连通管道上设有第十二电磁阀，所述第一水出连通管道的一端位于第一比例直通调节阀和第九电磁阀之间、另一端位于第二比例直通调节阀和第十电磁阀之间；

10.如权利要求9所述的加压居住舱外循环环控系统，其特征在于，所述第一水进管道和第二水进管道之间连接有第二水进连通管道，所述第二水进连通管道上设有第十三电磁阀和第五单向阀；

技术总结
本发明加压居住舱外循环环控系统包括：控制器控制第五电磁阀打开，舱内气体流入外置式环控机中，控制环控机利用高压水供水源提供的水对气体进行溶解清除其中有害气体并进行吸收清除其中有害气体以获得干净气体；舱内气体温度高于设定气体温度范围上限值时控制第一和第二电磁阀打开，冷热水机组的冷媒水在冷热水机组、第一电磁阀、环控机和第二电磁阀构成的冷却回路循环流动，对干净气体进行冷凝降温并通过第六电磁阀进入舱内；舱内气体温度低于设定气体温度范围下限值时控制第三和第四电磁阀打开，冷热水机组的热媒水在冷热水机组、第三电磁阀、环控机和第四电磁阀构成的加热回路循环流动，对干净气体进行加热升温并通过第六电磁阀进入舱内。

技术研发人员：刘平小,王学军,王世锋,阮炜,张瑾,甘霖,陈杰,赵磊,唐辉
受保护的技术使用者：中国人民解放军海军特色医学中心
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4