阅读说明：本技术 通风服配套的气冷源模拟设备 (Air cooling source simulation equipment matched with ventilation suit ) 是由 薛利豪 温冬青 顾昭 于丽华 吴建兵 王桂友 涂磊 郭华 张岩 施维茹 孙晓艳 于 2019-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种通风服配套的气冷源模拟设备,气冷源模拟设备与通风服配合使用,气冷源模拟设备包括：气体输送机械,气体输送机械与通风服连通；流量控制组件,流量控制组件与气体输送机械连接,以控制气体的流速；温度控制组件,温度控制组件与气体输送机械连接,以控制气体的温度；其中,流量控制组件包括相互串联的流量调节阀和节流组件,节流组件包括看至少两个相互并联的节流结构。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的通风服在研制过程中通入不同风温、流量组合的气体困难的问题。(The invention provides an air cooling source simulation device matched with a ventilated suit, which is matched with the ventilated suit for use, and comprises: the gas conveying machine is communicated with the ventilation suit; the flow control assembly is connected with the gas conveying machine to control the flow rate of the gas; the temperature control assembly is connected with the gas conveying machine to control the temperature of the gas; the flow control assembly comprises a flow control valve and a throttling assembly which are connected in series, and the throttling assembly comprises at least two throttling structures which are connected in parallel. The technical scheme of the invention effectively solves the problem that the ventilation suit in the prior art is difficult to introduce gas with different air temperature and flow combinations in the development process.)

通风服配套的气冷源模拟设备

技术领域

本发明涉及特种防护服装技术领域，具体而言，涉及一种通风服配套的气冷源模拟设备。

背景技术

通风服，或称“气冷服”，是一种把低温空气送入特制的服装内从而降低人体热负荷的特种防护服装。通风服的原理是由气源系统供给一定温度的气体，通过通风管路系统按照一定比例将气体分配至全身，使气体在身体与服装间流过，从而在人体表面与服装之间建立起适宜的微小气候，以维持人体热平衡。

在通风服的研制过程中需要对其降温性能进行不同的温度、湿度环境条件下试验研究，试验过程对通风服通入不同风温、流量组合的气体。因此需要一种能够配合通风服使用的气冷源模拟设备，该设备能够在实验室条件下模拟出通风服试验所需的不同流量和温度的气体冷源，并将其通入通风服进行不同环境降温性能试验。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种通风服配套的气冷源模拟设备，以解决现有技术中的通风服在研制过程中通入不同风温、流量组合的气体困难的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种通风服配套的气冷源模拟设备，气冷源模拟设备与通风服配合使用，气冷源模拟设备包括：气体输送机械，气体输送机械与通风服连通；流量控制组件，流量控制组件与气体输送机械连接，以控制气体的流速；温度控制组件，温度控制组件与气体输送机械连接，以控制气体的温度；其中，流量控制组件包括相互串联的流量调节阀和节流组件，节流组件包括看至少两个相互并联的节流结构。

进一步地，节流组件包括：第一节流结构，第一节流结构与流量调节阀串联；第二节流结构，第二节流结构与流量调节阀串联并与第一节流结构并联。

进一步地，第一节流结构包括相互串联的第一节流孔和切断阀，第二节流结构包括第二节流孔，第一节流孔大于第二节流孔。

进一步地，温度控制组件包括：气液换热器，气液换热器与流量控制组件所在气流管路适配，以控制气流管路内的气体温度；冷水机，冷水机与气液换热器串联，以控制气液换热器内的液体温度；水路调节阀，水路调节阀设置在冷水机与气液换热器之间，以控制气液换热器内的液体流量。

进一步地，水路调节阀与气液换热器之间设置有过滤器。

进一步地，气液换热器为管壳式换热器，气液换热器包括壳体和设置在壳体内的多个换热管，换热管与气体输送机械连接，多个换热管采用正三角形的方向排列。

进一步地，气液换热器还包括设置在壳体内的两个端板和多个折流板，端板设置在换热管的两端，折流板与换热管适配，多个折流板相间隔地设置。

进一步地，相邻两个折流板相互交错设置，以使气液换热器内的液体与换热管充分接触。

进一步地，壳体内部包括进气区、换热区和出气区，进气区设置有进气口，出气区设置有出气口，换热管设置在换热区内。

进一步地，进气口和出气口设置在气流管路上。

进一步地，换热区上设置有入液口和出液口，入液口设置在换热区内液体流动的上游位置，出液口设置在换热区内液体流动的下游位置。

进一步地，入液口和出液口均设置在壳体的上方。

进一步地，多个折流板相对于换热管轴线之间的间距相同，且相邻两个折流板之间的间距为35mm。

进一步地，气体输送机械设置为空气压缩机，以压缩空气并输送压缩后的空气。

进一步地，空气压缩机与流量控制组件之间设置有冻干机，以干燥空气。

进一步地，冻干机与空气压缩机之间的管路上设置有减压阀、气水分离装置和过滤装置。

进一步地，气冷源模拟设备还包括控制柜，控制柜分别于气体输送机械、流量控制组件和温度控制组件连接，以控制气体输送机械、流量控制组件和温度控制组件。

应用本发明的技术方案，气体输送机械的设置用来提供通风服工作时所需要的气体，流量控制组件的设置用来控制气体的流速，温度控制组件的设置用来改变气体的温度，上述结构可以对通风服在研制过程中通入不同风温、流量组合的气体，以满足通风服研制过程中的不同需求。其中，流量调节阀和节流组件可以使气体的调节更加灵活可靠。至少两个相互并联的节流结构可以增加气体流量的调节范围，以满足更多的通风服研制需求。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的通风服在研制过程中通入不同风温、流量组合的气体困难的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的气冷源模拟设备与通风服配合的实施例的结构示意图；

图2示出了本发明中温度控制组件的结构示意图；

图3示出了本发明中气液换热器的结构示意图；

图4示出了本发明中气液换热器的侧视简图；

图5示出了本发明中端板的结构示意图；

图6示出了本发明中折流板的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、气体输送机械；20、流量控制组件；21、流量调节阀；22、节流组件；221、第一节流孔；222、切断阀；223、第二节流孔；23、空气流量计；30、温度控制组件；31、气液换热器；311、壳体；3111、进气区；3112、换热区；3113、出气区；3114、进气口；3115、出气口；3116、入液口；3117、出液口；312、换热管；313、端板；314、折流板；315、提拉结构；316、支撑结构；32、冷水机；33、水路调节阀；34、过滤器；35、水流量计；40、冻干机；50、减压阀；60、气水分离装置；70、过滤装置；80、通风服。

具体实施方式

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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

如图1至图6所示，本实施例中的一种通风服80配套的气冷源模拟设备，气冷源模拟设备与通风服80配合使用，气冷源模拟设备包括气体输送机械10、流量控制组件20和温度控制组件30。气体输送机械10与通风服80连通。流量控制组件20与气体输送机械10连接，以控制气体的流速。温度控制组件30与气体输送机械10连接，以控制气体的温度。其中，流量控制组件20包括相互串联的流量调节阀21和节流组件22，节流组件22包括看至少两个相互并联的节流结构。

应用本实施例的技术方案，气体输送机械10的设置用来提供通风服80工作时所需要的气体，流量控制组件20的设置用来控制气体的流速，温度控制组件30的设置用来改变气体的温度，上述结构可以对通风服80在研制过程中通入不同风温、流量组合的气体，以满足通风服80研制过程中的不同需求。其中，流量调节阀21和节流组件22可以使气体的调节更加灵活可靠。至少两个相互并联的节流结构可以增加气体流量的调节范围，以满足更多的通风服80研制需求。本实施例的技术方案有效地解决了现有技术中的通风服80在研制过程中通入不同风温、流量组合的气体困难的问题。

如图1至图6所示，在本实施例的技术方案中，节流组件22包括第一节流结构和第二节流结构。第一节流结构与流量调节阀21串联。第二节流结构与流量调节阀21串联并与第一节流结构并联。上述结构可以使节流组件22具有更大的调节范围。节流组件22可以根据需要设置更多的节流结构。

值得注意的是，流量调节阀21的一侧还连接有空气流量计23，以便于直观地看出气流管路内的气体流速。此处的气体流速与进入通风服80时的气体流速相近或相同。

如图1至图6所示，在本实施例的技术方案中，第一节流结构包括相互串联的第一节流孔221和切断阀222，第二节流结构包括第二节流孔223，第一节流孔221大于第二节流孔223。上述结构可以根据需要对节流组件22的工作范围进行调节。具体通过切断阀222的通断来实现，可以根据需要在第二节流孔223串联切断阀222。当节流结构设置地更多时，可以适应的增加切断阀222的数量。进一步地，切断阀222为电子阀，这样可以实现自动化控制。

如图1至图6所示，在本实施例的技术方案中，温度控制组件30包括气液换热器31、冷水机32和水路调节阀33。气液换热器31与流量控制组件20所在气流管路适配，以控制气流管路内的气体温度。冷水机32与气液换热器31串联，以控制气液换热器31内的液体温度。水路调节阀33设置在冷水机32与气液换热器31之间，以控制气液换热器31内的液体流量。上述结构可以使气流管路内的气体的温度得到控制，进而根据研发的需要对各种气体温度下的通风服80的性能进行测试。

如图1至图6所示，在本实施例的技术方案中，水路调节阀33与气液换热器31之间设置有过滤器34。上述结构中过滤器34的设置可以防止气液换热器31工作过程中出现堵塞情况。

如图1至图6所示，在本实施例的技术方案中，气液换热器31为管壳式换热器，气液换热器31包括壳体311和设置在壳体311内的多个换热管312，换热管312与气体输送机械10连接，多个换热管312采用正三角形的方向排列。上述结构可以使多个换热管312的排列更加紧凑。上述排列方式较之正方形排列具有更好地换热效果。

值得注意的是，本实施例中的正三角形的方向排列是指排列后的多个换热管312截面的圆心呈正三角形。比如相互靠近的三个换热管312视作一个单元，该单元中的换热管312截面的圆心为正三角形的三个交点。具体参考说明书附图5和图6。优选地，换热管312的数量为61根。

如图1至图6所示，在本实施例的技术方案中，气液换热器31还包括设置在壳体311内的两个端板313和多个折流板314，端板313设置在换热管312的两端，折流板314与换热管312适配，多个折流板314相间隔地设置。上述结构中两个端板313的设置用来限制液体的流动区域，折流板314的设置用来引导液体流通方向，端板313和折流板314的设置可以使进入气液换热器31中的液体可以与换热管312更加充分的接触，进而提高换热效率。

如图1至图6所示，在本实施例的技术方案中，相邻两个折流板314相互交错设置，以使气液换热器31内的液体与换热管312充分接触。上述结构可以提高气液换热器31的换热效率。

如图1至图6所示，在本实施例的技术方案中，壳体311内部包括进气区3111、换热区3112和出气区3113，进气区3111设置有进气口3114，出气区3113设置有出气口3115，换热管312设置在换热区3112内。进气口3114和出气口3115设置在气流管路上。上述结构中的进气区3111与气流管路的上游气体连通，出气区3113与气流管路的下游气体连通，出气区3113的气体是经过换热区3112转换温度后气体。

如图1至图6所示，在本实施例的技术方案中，换热区3112上设置有入液口3116和出液口3117，入液口3116设置在换热区3112内液体流动的上游位置，出液口3117设置在换热区3112内液体流动的下游位置。上述结构可以使气液换热器31内的液体与换热管312充分接触，具体通过入液口3116和出液口3117来流通。

如图1至图6所示，在本实施例的技术方案中，入液口3116和出液口3117均设置在壳体311的上方。上述结构方便入液口3116和出液口3117上的连接结构拆卸方便，维护成本低。

如图1至图6所示，在本实施例的技术方案中，多个折流板314相对于换热管312轴线之间的间距相同，且相邻两个折流板314之间的间距为35mm。上述结构可以使各个换热管312的不同位置的换热效果相近，保证气液换热器31的稳定工作。35mm为优选间距，可以根据需要将间距设置在10mm至50mm。

如图1至图6所示，在本实施例的技术方案中，气体输送机械10设置为空气压缩机，以压缩空气并输送压缩后的空气。上述结构可以利用空气实现气体的输送，节省气源成本。

如图1至图6所示，在本实施例的技术方案中，空气压缩机与流量控制组件20之间设置有冻干机40，以干燥空气。上述结构可以进入通风服80内的空气保持干燥，使操作人员可以保持干爽，同时可以避免水蒸气进入到通风服80后，积累在通风服80内增加通风服80的重量。

如图1至图6所示，在本实施例的技术方案中，冻干机40与空气压缩机之间的管路上设置有减压阀50、气水分离装置60和过滤装置70。上述结构中减压阀50的设置用来降低空气压缩机的出气压力，避免出气过快对气流管路造成影响甚至损坏，保证出气的稳定。气水分离装置60的可以降低进入到气流管路内的气体的水份，过滤装置70的设置可以避免空气中的杂质进入到气流管路中，保证气流管路的通畅。

如图1至图6所示，在本实施例的技术方案中，气冷源模拟设备还包括控制柜，控制柜分别于气体输送机械10、流量控制组件20和温度控制组件30连接，以控制气体输送机械10、流量控制组件20和温度控制组件30。上述结构可以更好地对通风服80配套的气冷源模拟设备进行控制，可以根据需要实现自动化或者半自动化控制，提高工作效率。

值得注意的是，本发明中壳体311上方设置有提拉结构315，以方便所述气液换热器31的转移。壳体311底部设置有支撑结构316，以方便气液换热器31的放置，这样可以放置的更加稳定，优选才有多个支腿结构进行支撑。

值得注意的是，冷水机32与气液换热器31之间设置有水流量计35，以便于测量出冷水机32与气液换热器31之间的水流量。本发明中的气液换热器31的材质优选为不锈钢。

值得注意的是，本发明采用了大节流孔与小节流孔并联后与空气流量调节阀21串联的方式进行，设置在大节流孔前段的切断阀222在需要较大流量时打开，压缩空气经过两个节流孔进入系统，当需要较小流量时切断阀222关闭，压缩空气只经过小节流孔进入系统，节流孔的调节输入初步流量调节，空气流量调节阀21属于精确调节，二者串联结合的优点是能够实现大范围、快速、精确流量控制。

值得注意的是，气体的降温在气液换热器31内进行。控制系统根据输出气体的温度和实际需求之间的差值关系，确定温度控制参数，进而控制水路调节阀33和冷水机32工作参数进行调节。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果气体输送机械10的设置用来提供通风服80工作时所需要的气体，流量控制组件20的设置用来控制气体的流速，温度控制组件30的设置用来改变气体的温度，上述结构可以对通风服80在研制过程中通入不同风温、流量组合的气体，以满足通风服80研制过程中的不同需求。其中，流量调节阀21和节流组件22可以使气体的调节更加灵活可靠。至少两个相互并联的节流结构可以增加气体流量的调节范围，以满足更多的通风服80研制需求。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的通风服80在研制过程中通入不同风温、流量组合的气体困难的问题。

本发明具有以下优点：

①以大气中的压缩空气为气源，成本低；

②采用了流量和温度反馈控制调节的方式，精度高；

③采用大流量、宽温度范围的气体输出，能够满足多种场合的应用。

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、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。