[发明专利]一种基于氧选择性吸释的热质协同传输空调循环系统

说明书

一种基于氧选择性吸释的热质协同传输空调循环系统，包括：制冷循环回路及与该回路耦合循环的氧气/二氧化碳输运回路；制冷循环回路包括蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀及相应管路附件，并充注制冷剂；氧气/二氧化碳输运回路包括2套气液分隔热质交换器、泵、流量调节阀及相应管路附件；氧气/二氧化碳输运回路内充注有对氧气及二氧化碳具备选择性吸释能力的人工氧载体；所述的2套气液分隔热质交换器通过与对应的蒸发器及冷凝器进行冷热交换实现对氧气/二氧化碳的选择性吸收与释放。本发明能够利用制冷循环回路提供的温度条件实现人工氧载体对外界氧气的选择性泵吸及对室内空间二氧化碳的自适应性抽除，从而实现对室内环境的温湿氧协同调节。

技术领域

本发明涉及一种空调循环系统，特别涉及一种具有温、湿、氧协同调控的滤毒通风与环境控制耦合循环空调系统。

背景技术

近年来军用的核生化武器威胁时有发生，而在工业生产及人类经济社会生活中，各类人为或自然灾害导致的化工事故、次生核害事故及流行病散播事件也频频发生，多次给人类社会带来了重大冲击，因而亟需发展实用化的虑毒通风与环境控制设施作为各类突发事故及环境污染下有效的防护与救援手段。

滤毒装置是各类核生化防护的核心装备。然而，目前基于活性炭吸附效应的滤毒装置却普遍存在着防护时长有限、防护谱系不全、存储有效期短及吸附后处置困难等诸多问题，导致其在实际使用中的有效性、经济性及可维护性较差，因而难以满足现代长时及全效的防护需求。人作为核生化防护的主体，除了需要供应洁净的空气外，还需提供适宜的温湿度环境。但早期发展起来的隔绝式集体防护系统是对防护工程进行密闭处理，从而隔绝外界环境中的核生化污染，这样的防护机制必然会导致室内氧气、二氧化碳浓度及温湿度等环境条件的恶化，影响人员的身心健康。综上所述，研究和发展先进的滤毒通风及环境控制技术，是保证人类应对各类突发核生化事件所需要解决的重大技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成化的滤毒通风与环境控制系统，以确保各类密闭的集体防护设施在遭受外界核生化威胁时，防护区内部仍旧拥有舒适的温度、湿度及氧气/二氧化碳浓度环境条件。

为解决上述问题，本发明提供一种基于氧选择性吸释的热质协同传输空调循环系统，包括：

制冷循环回路及与该回路耦合循环的氧气/二氧化碳输运回路，其中，所述制冷循环回路包括典型蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀及相应管路附件，并充注制冷剂，所述氧气/二氧化碳输运回路包括2套气液分隔热质交换器、泵、流量调节阀及相应管路附件。氧气/二氧化碳输运回路内充注有对氧气及二氧化碳具备选择性吸释能力的人工氧载体；所述的2套气液分隔热质交换器通过与对应的蒸发器及冷凝器进行冷热交换实现对氧气/二氧化碳的选择性吸收与释放。

进一步，该类人工氧载体在较低的温度条件下易与氧气发生氧合效应，而在较高的温度条件下则易与氧气发生离解效应；其与二氧化碳的结合与离解效用则正好相反。

进一步，所述的2套气液分隔热质交换器分别布置室外及室内，并通过与制冷循环回路中对应的蒸发器及冷凝器进行冷热交换实现对氧气/二氧化碳的选择性吸收与释放。

进一步，所述的室外气液分隔热质交换器与蒸发器通过热交换回路实现换热，从而实现在较低的温度条件下从室外吸氧，并且释放二氧化碳。

进一步，所述的室内气液分隔热质交换器与冷凝器通过热交换回路实现换热，从而实现在较高的温度条件下从室内吸二氧化碳，并且释放氧气。

优选地，上述氧气/二氧化碳输运回路通过泵与与流量调节阀共同控制氧气及二氧化碳的输运量。

优选地，上述氧气/二氧化碳输运回路，通过泵与流量调节阀共同控制与气液分隔热质交换器换热量，从而实现对热质交换器的温度调节。

优选地，上述气液分隔热质交换器由对氧气具有较高选择性分离系数的膜材料、支撑骨架及热交换翅片共同组成。