[发明专利]一种模拟外界环境变化的密闭环境舒适性空调系统

说明书

本发明涉及一种模拟外界环境变化的密闭环境舒适性空调系统，属于空调技术领域，包括冷水机组模块、空气处理模块、空气输送和分配模块、以及自动控制模块；所述冷水机组模块与空气处理模块、空气输送和分配模块相连通，受自动控制模块调节与运行，为密闭环境提供一定的冷量；所述空气处理模块用于对空气进行净化，提高空气质量；所述空气输送和分配模块用于对空气进行循环输送；所述自动控制模块用于获取当前温度、湿度和压力，并根据给定阈值将温度、湿度和压力调节到人体热舒适区域最佳参数。本发明能够模拟外界环境变化，与人体生物节律相适应，满足人体热舒适性需求。

技术领域

本发明属于空调技术领域，涉及一种模拟外界环境变化的密闭环境舒适性空调系统。

背景技术

潜艇、深水工作船、宇宙飞船、空间工作站、地下工事、特定密封车间等类似的密闭环境，其共同特征是与外界空气隔离、空间狭小、高温、高湿、不见阳光、人员密集。由于缺乏对温湿度、压力、昼夜、四季变化的感知、将导致人的体温调节功能衰退、节律紊乱、睡眠障碍等，进而产生沮丧、孤独、焦虑、甚至抑郁等负向情绪积累，会大幅降低密闭环境中长期生存人员的身心健康进而影响其战斗力。

然而，目前密闭环境中大多采用传统的稳态空调模式来调节温度、湿度、压力等环境参数来保证热舒适性。人体的各项生理活动均表现出一定的昼夜节律变化，机体的生理生化过程一般都有温度、压力依从性，会随着温度、压力等参数的改变而改变(如心率、血压和体温等)。根据相关研究表明：如果长期处于稳态空调环境中，人体的热适应力将会不断减弱，热适应能力的下降将直接导致人体体温调节功能衰退和抗病能力下降。而长期处于动态空调环境中的人则会不断地接受热刺激进而不断地改变与调节，最终具备一定的热波动适应能力进而增强人体抗病能力、提高工作效率。

随着潜艇、战船、航空、航天等建设越来越注重“以人为本”的观念，如何结合密闭空间自身的特点改善舒适性进而提高作业人员的身心健康已经成为亟需解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种与人体生物节律相适应能够模拟外界环境变化的密闭环境舒适性空调系统，解决以潜艇为代表的密闭空间内长期作业人员由于缺乏对温湿度、压力、昼夜、四季变化的感知进而产生负向情绪与工作效率低下等问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种模拟外界环境变化的密闭环境舒适性空调系统，包括冷水机组模块、空气处理模块、空气输送和分配模块、以及自动控制模块；

所述冷水机组模块与空气处理模块、空气输送和分配模块相连通，受自动控制模块调节与运行，为密闭环境提供一定的冷量；

所述空气处理模块用于对空气进行净化，提高空气质量；

所述空气输送和分配模块用于对空气进行循环输送；

所述自动控制模块用于获取当前温度、湿度和压力，并根据给定阈值将温度、湿度和压力调节到人体热舒适区域最佳参数。

进一步，冷水机组模块包括蒸发器、膨胀阀、冷凝器、压缩机、冷冻水、冷却水；所述蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀依次连接成环；

所述蒸发器的低温低压制冷剂液体与冷冻水发生热交换并汽化，汽化产生的低压蒸汽被压缩机成高压蒸汽进入冷凝器，然后与冷却水进行热交换形成高压液体，最后高压液体经膨胀阀节流再次进入蒸发器，完成制冷循环。

进一步，所述空气处理模块包括静电吸附装置、气体过滤装置、CO₂吸附装置以及O₂再生装置；

所述静电吸附装置用于将密闭环境中的颗粒物、烟尘进行吸附，初步净化室内空气；

所述气体过滤装置用于吸收硫化氢、一氧化碳、烃类污染物气体；