PL224181B1

PL224181B1 - Urządzenie do poddawania płynnego ośrodka wymianie ciepła, komora bezpieczeństwa zawierająca strukturę zapewniającą środowisko ochronne i strefę przebywania, w której może schronić się personel, oraz sposób chłodzenia obszaru zamkniętego bez użycia zewnętrznych źródeł energii

Info

Publication number: PL224181B1
Application number: PL393775A
Authority: PL
Inventors: Gerald John Ness; Geoffrey Allan Whittaker
Original assignee: Gerald John Ness; Geoffrey Allan Whittaker
Priority date: 2008-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2016-11-30
Also published as: RU2478792C2; WO2010009503A1; US9057263B2; ZA201009117B; RU2011100709A; CN101925722A; PL393775A1; AU2009273758A1; US20100018391A1; AU2009273758B2

Description

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy urządzenia do poddawania płynnego ośrodka wymianie ciepła. Wynalazek dotyczy również komory bezpieczeństwa zawierającej urządzenie do poddawania płynnego ośrodka wymianie ciepła, strukturę zapewniającą środowisko ochronne i strefę przebywania, w której może schronić się personel. Ponadto wynalazek dotyczy sposobu chłodzenia obszaru zamkniętego chłodzenia obszaru zamkniętego bez użycia zewnętrznych źródeł energii.

Wynalazek przewidziany jest w szczególności, chociaż nie wyłącznie, do stosowania w komorach bezpieczeństwa. Należy jednak zauważyć, że wynalazek nie ogranicza się do tego, a różne przykłady wykonania wynalazku mogą mieć zastosowanie również w obszarach innych niż komory bezpieczeństwa.

Komory bezpieczeństwa stosuje się w górniczych pracach podziemnych oraz w innych środowiskach, w których może zachodzić konieczność zapewnienia miejsca, do którego może się ewakuować personel w przypadku wystąpienia katastrofy lub innych warunków, w których zagrożone może być życie albo zdrowie personelu.

Zazwyczaj komory bezpieczeństwa zawierają środowisko ochronne, w którym personel może się schronić i które można odciąć od środowiska zewnętrznego, w którym znajduje się dana komora bezpieczeństwa. Komora bezpieczeństwa zawiera zwykle system służący do utrzymywania w jej wnętrzu środowiska podtrzymującego życie co najmniej przez pewien określony czas. Z tego względu komora bezpieczeństwa może zawierać zespół płuczkowy służący do usuwania co najmniej dwutlenku węgla powstającego w wyniku oddychania osób znajdujących się w zamkniętym środowisku.

Zazwyczaj istnieje potrzeba posiadania dostępu do źródła energii elektrycznej zasilającej zespół płuczkowy przez czas, w którym utrzymywane jest środowisko podtrzymujące życie.

Energia elektryczna potrzebna jest zwykle do napędzania dmuchawy służącej do generowania cyrkulacji powietrza w zamkniętym środowisku przez zespół płuczkowy. Zgodnie z powyższym może być wymagany dostęp do zewnętrznego źródła zasilania.

Alternatywę do dostępu do zewnętrznego źródła zasilania stanowi elektryczny system akumulatorowy wewnątrz komory bezpieczeństwa, służący do zasilania dmuchawy. Elektryczny system akumulatorowy wymaga jednak tego, aby akumulatory znajdowały się w stanie naładowania i gotowości do użycia.

W przypadku komór bezpieczeństwa nie ma ustaleń co do kontroli atmosfery wewnątrz zamkniętego środowiska, jak na przykład grzania czy chłodzenia. Tego rodzaju kontrola byłaby korzystna do uzyskania środowiska bardziej komfortowego dla personelu oczekującego na ratunek.

Niniejszy wynalazek opracowano na podstawie powyższego stanu techniki oraz problemów i trudności występujących w znanych rozwiązaniach.

Niniejszy wynalazek dotyczy urządzenia do poddawania płynnego ośrodka wymianie ciepła, które zawiera wymiennik ciepła oraz układ turbinowy dostarczający płynny ośrodek do wymiennika ciepła, w którym zachodzi wymiana ciepła między płynnym ośrodkiem a wymiennikiem ciepła. Urządzenie zawiera ponadto co najmniej jeden zbiornik płynu roboczego pod ciśnieniem generującym przepływ płynu roboczego po jego uwolnieniu ze zbiornika oraz połączony z nim przewód prowadzący płyn roboczy, do którego wpływa płyn roboczy ze zbiornika. Wymiennik ciepła ma sekcję stanowiącą co najmniej pierwszą część przewodu prowadzącego płyn roboczy przez wymiennik ciepła, umożliwiając działanie wymiennika ciepła. Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że układ turbinowy zawiera sekcję stanowiącą co najmniej inną drugą część przewodu, przez którą przepływa płyn roboczy napędzając układ turbinowy, który dostarcza płynny ośrodek do wymiennika ciepła, umożliwiając wymianę ciepła między płynnym ośrodkiem a tą sekcją wymiennika ciepła.

Korzystnie płynny ośrodek zawiera powietrze.

Korzystnie zbiornik płynu roboczego zawiera źródło płynu roboczego pod ciśnieniem oraz połączony z nim przewód.

Korzystnie źródło płynu roboczego jest źródłem samowystarczalnym.

Korzystnie źródło samowystarczalne zawiera butlę z gazem.

Korzystnie płyn roboczy jest płynem sprężonym.

Korzystnie płyn roboczy zawiera dwutlenek węgla.

Korzystnie urządzenie zawiera ponadto środki płuczące do usuwania z płynnego ośrodka CO i CO₂.

Korzystnie wymiennik ciepła zawiera wiele radiatorów połączonych szeregowo.

PL 224 181 B1

Korzystnie urządzenie zawiera ponadto co najmniej jedną rurę kapilarną do kontrolowania dopływu płynu roboczego do pierwszego radiatora wymiennika ciepła.

Korzystnie urządzenie zawiera ponadto środki zaworowe doprowadzające płyn roboczy do pierwszego radiatora wymiennika ciepła z pominięciem co najmniej jednej rury kapilarnej.

Korzystnie urządzenie zawiera ponadto rurowy wymiennik ciepła do wstępnego chłodzenia płynu roboczego przed wejściem do wymiennika ciepła.

Korzystnie rurowy wymiennik ciepła jest obsługiwany przez płyn roboczy opuszczający co najmniej jeden pierwszy radiator wymiennika ciepła.

Korzystnie urządzenie zawiera ponadto zawór stałociśnieniowy do regulowania ciśnienia w pierwszym radiatorze.

Korzystnie przewód ma taki kształt, że płyn roboczy opuszczający pierwszy radiator wpływa do drugiego radiatora wymiennika ciepła.

Korzystnie przewód ma taki kształt, że płyn roboczy opuszczający drugi radiator wpływa do układu turbinowego.

Korzystnie przewód ma taki kształt, że płyn roboczy opuszczający układ turbinowy wpływa do trzeciego radiatora.

Korzystnie zawór stałociśnieniowy jest zamontowany na przewodzie między pierwszym radiatorem a drugim radiatorem.

Korzystnie przewód ma taki kształt, że płyn roboczy opuszczający drugi radiator wpływa do rurowego wymiennika ciepła.

Korzystnie przewód ma taki kształt, że płyn roboczy opuszczający rurowy wymiennik ciepła wpływa do trzeciego radiatora.

Korzystnie przewód ma taki kształt, że płyn roboczy opuszczający trzeci radiator wpływa do układu turbinowego.

Korzystnie środki płuczące oraz wymiennik ciepła są połączone szeregowo, tak że płynny ośrodek jest przepłukiwany przed poddaniem go wymianie ciepła.

Korzystnie urządzenie zawiera ponadto zespół chłodzenia wyparnego do dalszego zmniejszenia temperatury płynnego ośrodka.

Korzystnie urządzenie zawiera ponadto chłodnicę wodną obsługiwaną płynem roboczym do obniżania temperatury wody zawartej w zbiorniku wody.

Korzystnie urządzenie zawiera ponadto awaryjne źródło powietrza połączone z przewodem.

Korzystnie co najmniej jeden wymiennik ciepła jest przystosowany do chłodzenia i/albo usuwania wilgoci z płynnego ośrodka.

Korzystnie co najmniej jeden wymiennik ciepła jest przystosowany do usuwania wilgoci z płynnego ośrodka.

Niniejszy wynalazek dotyczy również komory bezpieczeństwa zawierającej strukturę zapewniającą środowisko ochronne i strefę przebywania, w której może się schronić personel. Komora bezpieczeństwa zawiera ponadto urządzenie do poddawania płynnego ośrodka wymianie ciepła, zawierające wymiennik ciepła oraz układ turbinowy dostarczający płyn roboczy do wymiennika ciepła, w którym zachodzi wymiana ciepła między płynem roboczym a wymiennikiem ciepła. Komora bezpieczeństwa zawiera ponadto co najmniej jeden zbiornik płynu roboczego pod ciśnieniem generującym przepływ płynu roboczego po jego uwolnieniu ze zbiornika oraz połączony z nim przewód prowadzący płyn roboczy, do którego wpływa płyn roboczy ze zbiornika, przy czym wymiennik ciepła ma sekcję stanowiącą co najmniej pierwszą część przewodu prowadzącego płyn roboczy przez wymiennik ciepła, umożliwiając działanie wymiennika ciepła. Komora bezpieczeństwa charakteryzuje się tym, że układ turbinowy zawiera sekcję stanowiącą co najmniej inną drugą część przewodu, przez którą przepływa płyn roboczy napędzając układ turbinowy, który dostarcza płynny ośrodek do wymiennika ciepła, umożliwiając wymianę ciepła między płynnym ośrodkiem a tą sekcją wymiennika ciepła.

Korzystnie komora bezpieczeństwa zawiera moduł mieszczący urządzenie do poddawania płynnego ośrodka wymianie ciepła, a także strefę obsługową zawierającą co najmniej jeden zbiornik oraz awaryjne źródło powietrza.

Korzystnie moduł znajduje się w warunkach obniżonego ciśnienia.

Korzystnie komora bezpieczeństwa zawiera ponadto system alarmowy przystosowany do obsługi przez płyn roboczy.

Niniejszy wynalazek dotyczy również sposobu chłodzenia obszaru zamkniętego bez użycia zewnętrznych źródeł energii charakteryzującego się tym, że przechowuje się płyn roboczy pod ciśnieniem

PL 224 181 B1 w zbiorniku, który jest połączony z przewodem, uwalniania się płyn roboczy ze zbiornika tak, że płynie on przewodem, przepuszcza się płyn roboczy przez sekcję wymiennika ciepła, umożliwiając jego działanie, dostarcza się płynny ośrodek do wymiennika ciepła przez układ turbinowy napędzany strumieniem płynu roboczego, umożliwiając wymianę ciepła miedzy płynnym ośrodkiem a sekcją wymiennika ciepła, oraz chłodzi się obszar zamknięty, dostarczając do niego schłodzony płynny ośrodek.

Korzystnie płynny ośrodek zawiera powietrze z obszaru zamkniętego.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w kilku przykładach wykonania i pokazano na załączonych figurach rysunku, na których fig. 1 przedstawia schematyczny widok z boku komory bezpieczeństwa zawierającej urządzenie według pierwszego przykładu wykonania, fig. 2 przedstawia widok z przodu komory bezpieczeństwa, fig. 3 przedstawia widok z tyłu komory bezpieczeństwa, fig. 4 przedstawia schematyczny widok z góry komory bezpieczeństwa, fig. 5 przedstawia schematyczny widok modułu zawartego w komorze bezpieczeństwa, który to moduł zawiera urządzenie według pierwszego przykładu wykonania niniejszego wynalazku, fig. 6 przedstawia schematyczny widok modułu zawartego w komorze bezpieczeństwa, który to moduł zawiera urządzenie według drugiego przykładu wykonania wynalazku, fig. 7 przedstawia schematyczny widok urządzenia zawartego w module przedstawionym na fig. 6, fig. 8 przedstawia schematyczny widok pneumatycznego modułu sterowania przedstawionego na fig. 7, fig. 9 przedstawia schematyczny widok mechanizmu sterowania służącego do obsługi kurtyny powietrznej oraz drzwi strefy dostępowej, fig. 10 przedstawia schematyczny widok modułu zawartego w komorze bezpieczeństwa, który to moduł zawiera pierwszy zespół urządzenia według trzeciego przykładu wykonania niniejszego wynalazku, fig. 11 przedstawia schematyczny widok urządzenia zawartego w module przedstawionym na fig. 10, fig. 12 przedstawia schematyczny widok modułu zawartego w komorze bezpieczeństwa, który to moduł zawiera drugi zespół urządzenia według trzeciego przykładu wykonania niniejszego wynalazku.

Figury od 1 do 4 przedstawiają komorę bezpieczeństwa 10 służącą do zapewnienia środowiska ochronnego, które może zostać odcięte i uszczelnione względem środowiska zewnętrznego, w którym się ona znajduje. Komora bezpieczeństwa 10 przewidziana jest w szczególności do stosowania w podziemnych pracach górniczych, a zwłaszcza podziemnych pracach górnictwa węglowego. Komora bezpieczeństwa ma taką wielkość, że mieści się w chodnikach drążonych zwykle w górnictwie węglowym w Stanach Zjednoczonych Ameryki. Komora bezpieczeństwa może być oczywiście stosowana w dowolnym innym odpowiednim miejscu.

Komora bezpieczeństwa 10 zawiera strukturę komorową 11 zawierającą podstawę 13, dach 15, dwie podłużne ściany boczne 17, ścianę przednią 18 oraz ścianę tylną 19.

Struktura komorowa 11 zawiera element 21 do połączenia z zębami podnośnika, na przykład wózka widłowego. Ponadto struktura komorowa 11 zawiera uchwyty 23 do podnoszenia usytuowane po każdej jej stronie.

Wnętrze struktury komorowej 11 zawiera strefę dostępową 31, strefę przebywania 33 oraz strefę obsługową 35.

Strefa dostępowa 31 umożliwia dostęp do strefy przebywania 33 i zawiera system śluzy powietrznej. Strefa dostępowa 31 jest oddzielona od strefy przebywania 33 ścianą 37, która zawiera drogę dostępową 38, która może być otwierana i zamykana za pomocą drzwi 39 śluzy powietrznej w celu umożliwienia przejścia między strefą dostępową 31 a strefą przebywania 33.

Ściana przednia 18 zawiera drzwi 41, które mogą być otwierane w celu uzyskania dostępu do strefy dostępowej 31. Drzwi 41 zawierają panel zamontowany na zawiasach 43, obracający się wokół zasadniczo poziomej osi 42 między położeniem otwartym a położeniem zamkniętym. W położeniu zamkniętym drzwi 41 zamykają otwór wejściowy 47 w ścianie przedniej 18. W położeniu otwartym (jak pokazano linią kropkowaną na fig. 1 i 4), drzwi 41 biegną na zewnątrz od otworu 47 w sąsiedztwie jego dolnej krawędzi w celu przyjęcia położenia zasadniczo poziomego i utworzenia platformy 48. Platforma 48 zawiera amortyzację 49. Platforma 48 tworzy powierzchnię, na której osoba pragnąca dostać się do komory bezpieczeństwa może spocząć w pozycji półleżącej, a następnie przedostać się przez otwór 47 do wnętrza strefy dostępowej 31.

Do otwierania i zamykania drzwi 41 zapewniono mechanizm sterowania 50 (patrz fig. 2 i 9), zawierający siłowniki pneumatyczne 51. Elementy uruchamiające 53 mogą być obsługiwane od zewnątrz komory bezpieczeństwa 10 w celu otwarcia drzwi 41 za pomocą mechanizmu sterowania 50. Po dostaniu się do wnętrza komory dostępowej 31, osoba może uruchomić inny element uruchamiający (niepokazany) w celu spowodowania zamknięcia drzwi 41 za pomocą siłowników pneumatycznych 51.

PL 224 181 B1

Strefa dostępowa 31 zawiera system śluzy powietrznej obsługiwany przez mechanizm sterowania 50. System śluzy powietrznej jest przystosowany do utworzenia kurtyny powietrznej na wejściu 47, kiedy drzwi 41 znajdują się w położeniu otwartym. System śluzy powietrznej wypłukuje także powietrze ze strefy dostępowej 31, zanim osoba znajdująca się wewnątrz strefy dostępowej 31 będzie mogła przejść do wnętrza strefy przebywania 33.

W drzwiach 41 znajdują się otwory wentylacyjne 55 służące do wyładowywania przedmuchującego powietrza.

Powietrze dla śluzy powietrznej drzwi 39 oraz 41 a także kurtyny powietrznej, dostępne jest z jednej lub większej liczby butli przechowujących powietrze zgromadzonych w strefie obsługowej 35.

Komora bezpieczeństwa 10 może także zawierać system alarmowy. System alarmowy może stanowić syrena zasilana na przykład powietrzem dostarczanym z butli przechowujących powietrze lub przez sprężenie roboczej ścieżki przepływu, które napędzają jednostki uzdatniania powietrza i wody, co zostanie opisane poniżej.

Strefa przebywania 33 zawiera siedzisko 60 przeznaczone dla znajdujących się w jej wnętrzu osób. W przedstawionym rozwiązaniu siedzisko zawiera ławki 61. W każdej podłużnej ścianie bocznej 17 obecny jest iluminator 63 w miejscu odpowiadającym strefie przebywania 33, co daje pewną możliwość wyglądania na zewnątrz oraz pozwala personelowi ratowniczemu na zaglądanie do wnętrza strefy przebywania 33 przed wejściem do niej.

Strefa przebywania 33 zawiera także toaletę 67.

Strefa obsługowa 35 jest oddzielona od strefy przebywania 33 ścianą 71. Strefa obsługowa 35 jest usytuowana w sąsiedztwie ściany tylnej 19 i jest dostępna za pośrednictwem drzwi tylnych 73 obecnych w ścianie tylnej 19. Strefa obsługowa 35 może zawierać sprzęt kontrolny jak i sprzęt pomocniczy oraz zapasy przeznaczone do użycia przy utrzymywaniu w strefie przebywania 33 środowiska podtrzymującego życie, wliczając w to butle zawierające tlen, sprężone powietrze i ciekły dwutlenek węgla.

Strefa przebywania 33 mieści także moduł 65 do uzdatniania powietrza wewnątrz strefy przebywania 33 w celu utworzenia środowiska podtrzymującego życie przez dłuższy czas. W komorze bezpieczeństwa z przykładów wykonania według niniejszego wynalazku środowisko podtrzymujące życie wewnątrz strefy przebywania 33 może być utrzymywane przez w przybliżeniu 100 godzin z wieloma osobami znajdującymi się w środku.

Odnosząc się do fig. 4, moduł 65 zawiera obudowę 75 zawierającą wlot 77 powietrza oraz wylot 79 powietrza pozwalający na pobranie powietrza ze strefy przebywania 33 i zwrócenie uzdatnianego powietrza do strefy przebywania 33. W obudowie 75 obecne jest urządzenie 81 do uzdatniania powietrza.

Figura 5 przedstawia urządzenie 81 według pierwszego przykładu wykonania niniejszego wynalazku. Urządzenie 81 zawiera przewód 89 przepływu płynu roboczego zawierający wymiennik ciepła 93 i układ turbinowy 95. Układ turbinowy 95 pozwala na interakcję między powietrzem poddawanym wymianie ciepła a wymiennikiem ciepła 93.

Urządzenie 81 zawiera wlot 83 i wylot 85. Wlot 83 jest połączony z wlotem 77 obudowy 75, aby umożliwić wejście do urządzenia 81 powietrza poddawanego wymianie ciepła. Wylot 85 jest połączony z wylotem 79 obudowy 75, aby umożliwić wyjście z urządzenia 81 powietrza po wymianie ciepła.

Wymiennik ciepła 93 obsługiwany jest przez płyn roboczy w tym sensie, że płyn przepływa przez niego wymieniając z nim ciepło, stanowiąc tym samym integralny element działania wymiennika ciepła.

Układ turbinowy 95 może pracować w odpowiedzi na przepływ płynu roboczego przez przewód przepływu 89. Układ turbinowy 95 zawiera turbinę, z którą współdziała strumień płynu roboczego w celu jej napędzania.

Układ turbinowy 95 zawiera system wentylatorów i/albo system mieszków służących do dostarczania powietrza do wymiennika ciepła 93. Wymiennik ciepła 93 oraz układ turbinowy 95 są obsługiwane przez płyn roboczy przepływający przez przewód przepływu 89.

Płyn roboczy jest dostarczany z butli lub bloku butli 91 do przewodu 89 przepływu płynu roboczego i po obsłużeniu wymiennika ciepła 93 i układu turbinowego 95, przechowywany jest w butlach 99. Płynem roboczym może być na przykład dwutlenek węgla.

W kanale 89, przed wymiennikiem ciepła 93, znajdują się środki zaworowe 97 służące do kontroli przepływu płynu roboczego z butli 91 do przewodu 89 płynu roboczego. Środki zaworowe 97 mogą zawierać mierniki 97c (patrz fig. 7) służące do wskazania ciśnienia podawania płynu roboczego.

PL 224 181 B1

Środki zaworowe 97 mogą być obsługiwane z wnętrza strefy przebywania 33. Środki zaworowe 97 zawierają zawory kulowe 97a służące do umożliwienia dostania się płynu roboczego do wnętrza przewodu 89 przepływu płynu roboczego oraz regulacyjny zawór iglicowy 97b służący do regulowania płynu roboczego uwalnianego do wnętrza przewodu 89 przepływu płynu roboczego.

W tym przykładzie wykonania proces wymiany ciepła w płynnym ośrodku jest procesem schładzania powietrza. Daje to ochłodzenie wewnątrz strefy przebywania 33. Inne rozwiązanie może zawierać środki uzdatniające służące na przykład do wykonywania operacji obróbki przewodowej, jak na przykład usuwanie materii z powietrza. Na przykład czynność obróbki może zawierać przemywanie powietrza w celu usunięcia z niego CO i CO2.

Zgodnie z tym, co powiedziano, w przedstawionym rozwiązaniu wymiennik ciepła 93 zawiera chłodnicę 94 służącą do ochładzania powietrza 87, zaś układ turbinowy 95 zawiera system wentylatorów służący do poruszania powietrza 87 przyjmowanego z strefy przebywania do wnętrza urządzenia 81 w celu współdziałania z wymiennikiem ciepła 93.

Chłodnica 94 zawiera co najmniej jeden wymiennik ciepła służący do odbierania ciepła z powietrza 87 strefy przebywania 33. Wymiennik ciepła zawiera spirale, w których przepływa płyn roboczy. Proces ochładzania następuje, gdy powietrze 87 ma styczność ze spiralami wymiennika ciepła. Płyn roboczy przepływający przez spirale wymiennika ciepła rozszerza się i dzięki temu spada w nim temperatura, dając efekt ochłodzenia powietrza 87, gdy powietrze kontaktuje się ze spiralami zawierającymi zimny płyn roboczy. Powietrze 87 doprowadzane jest do zespołu wymiennika ciepła przez układ turbinowy 95.

Następuje także osuszanie, gdy ciepło metaboliczne oraz para wodna wytwarzana w komorze przebywania 33 komory bezpieczeństwa 10 wchodzi w kontakt z wymiennikiem ciepła 93.

Płyn roboczy, po opuszczeniu wymiennika ciepła 93, prowadzony jest za pośrednictwem przewodu 89 przepływu płynu roboczego do układu turbinowego 95 w celu ich napędzania. Układ turbinowy 95 wypycha powietrze 87 z strefy przebywania 33 do wnętrza urządzenia 81 w celu interakcji z wymiennikiem ciepła 93, jak opisano powyżej. Płyn roboczy po napędzeniu układu turbinowego 95 opuszcza urządzenie 81 i magazynowany jest w butlach magazynujących 99.

Dla bezpieczeństwa osób przebywających w komorze bezpieczeństwa butle 91 i 99 mogą być usytuowane w obszarze magazynowania 35 znajdującym się poza strefą przebywania 33 lub na zewnątrz komory bezpieczeństwa 10.

Na fig. 6 przedstawiono urządzenie 81 według drugiego przykładu wykonania niniejszego wynalazku. Podobne numery referencyjne zastosowano do oznaczenia podobnych elementów urządzenia 81 według pierwszego przykładu wykonania niniejszego wynalazku.

Jak pokazano na fig. 6, urządzenie 81 według drugiego przykładu wykonania niniejszego wynalazku zawiera, poza opisanym wcześniej wymiennikiem ciepła 93 służącym do obniżenia temperatury powietrza, dodatkowe środki uzdatniające 101 i 103. Środki uzdatniające 101 i 103 są połączone wzdłuż przewodu 89 przepływu płynu roboczego i usytuowane za wymiennikiem ciepła 93 oraz przed układem turbinowym 95. W tym rozwiązaniu płyn roboczy, po przejściu przez wymiennik ciepła 93, prowadzony jest za pośrednictwem przewodu 89 przepływu płynu roboczego, do obsłużenia środków uzdatniających 101 i 103 w celu dokonania dodatkowego uzdatniania powietrza 87. Wzdłuż przewodu przepływu płynu roboczego, powyżej wymiennika ciepła 93, usytuowane są środki zaworowe 97 (opisane powyżej) w celu kontrolowania natężenia przepływu płynu roboczego z butli 91 do przewodu 89 przepływu płynu roboczego. W tym przykładzie wykonania płyn roboczy może być uwalniany z szybkością 0-30 kg/godz.

Środki uzdatniające 101 i 103 zawierają odpowiednio wloty 105 i 107 powietrza i wyloty 109 i 111 powietrza służące do pobierania powietrza z strefy przebywania 33 oraz wydalania powietrza do strefy przebywania 33 po dokonaniu uzdatniania powietrza 87. Wloty 105, 109 powietrza oraz wyloty 107, 111 powietrza są połączone z wlotami 77 powietrza oraz wylotami 79 powietrza obudowy 75.

Ponadto w urządzeniu 81 mogą znajdować się środki uzdatniające 228 służące do schładzania wody pitnej dla osób przebywających w strefie przebywania 33. Środki uzdatniające 228 połączone są wzdłuż przewodu 89 przepływu płynu roboczego i obsługiwane są przez płyn roboczy. Płyn roboczy, po obsłużeniu środków uzdatniających 228, wydalany jest do butli 99. Źródło wody 147 dostarcza wodę do środków uzdatniających 228. Woda ta może być dostarczana do wnętrza strefy przebywania przez wylot 149.

W trakcie działania urządzenie 81 otrzymuje płyn roboczy z butli 91, a także, jak to omówiono w odniesieniu do pierwszego przykładu wykonania niniejszego wynalazku, obsługuje wymiennik ciepła 93.

PL 224 181 B1

Płyn roboczy po obsłużeniu wymiennika ciepła 93, prowadzony jest za pośrednictwem przewodu 89 przepływu płynu roboczego do środków uzdatniających 101 i 103 w celu wykonania dalszego uzdatniania powietrza 87.

Odnosząc się do fig. 7, płyn roboczy obsługuje środki uzdatniające 101 w celu dodatkowego pochłaniania ciepła z powietrza 87. Chłodzące działanie środków uzdatniających 101 wynika z parowania wody. Środki uzdatniające 101 mogą stanowić parownikową chłodnicę dowolnego rodzaju, jak na przykład chłodnice mieszkaniowe i przemysłowe wykorzystujące bezpośrednie ochładzanie z parowania (to jest chłodnice zalewowe, ang.: swamp coolers).

Po obsłużeniu środków uzdatniających 101, płyn roboczy kierowany jest do środków uzdatniających 103. Środki uzdatniające 103 zawierają zespół płuczkowy 119 do wypłukiwania CO2 i/albo CO wydłużając środowisko podtrzymujące życie w strefie przebywania 33. Zespół płuczkowy 119 zawiera skrzynkę powietrzną 121 zawierającą moduły uzdatniania powietrza (płuczki ditlenku węgla (CO2) i/albo tlenku węgla (CO)). Moduły uzdatniania powietrza zawierają jednostki płukania CO2 zawierające filtr 115 typu Sofnolime. Ewentualnie obróbka powietrza może także obejmować wypłukiwanie tlenku węgla (CO). Wypłukiwanie CO może być realizowane z wykorzystaniem filtra typu moleculite. W przypadku wypłukiwania CO, może być obecny proces przemiany CO do CO2, który jest następnie usuwany w trakcie procesu płukania CO2.

Powietrze strefy przebywania 33 przepuszczane jest przez zespół płuczkowy 119 w celu sprawienia, aby powietrze w strefie przebywania 33 nadawało się do oddychania. Uzyskuje się to dzięki środkom pompującym zawierającym mieszek 113 przystosowany do generowania przepływu powietrza wewnątrz skrzynki powietrznej 121. Jak przedstawiono na fig. 8, tłok 117 przystosowany jest do rozciągania i kurczenia mieszka 113 w celu wciągania powietrza (za pośrednictwem niezwrotnego zaworu) ze strefy przebywania 33 do wnętrza skrzynki powietrznej 121, która zawiera zespoły płuczkowe 119 i z powrotem do strefy przebywania 33 po wykonaniu uzdatniania. Tłok 117 napędzany jest przez płyn roboczy za pośrednictwem pneumatycznego zaworu sterującego 123 po obsłużeniu wymiennika ciepła 93 i środków uzdatniających 101.

Na fig. 8 przedstawiono pneumatyczny moduł sterowania 123 obsługujący tłok 117 w celu napędzania mieszka 113. W podobny sposób napędzane mogą być także inne mieszki (niepokazane) przez pneumatyczny moduł sterowania 123. Jak przedstawiono na fig. 8, pneumatyczny moduł sterowania 123 przyjmuje płyn roboczy i selektywnie kieruje płyn roboczy do przeciwnych końców komory 125 tłoka (zawierającej tłok 117), co pozwala na przemieszczenie tłoka 117 z jednego końca komory 125 do przeciwległego końca komory 125. Przemieszczenie tłoka 117 pozwala na kurczenie i rozciąganie mieszka 113.

W celu obsługi mieszka 113 płyn roboczy dostaje się do pneumatycznego modułu sterowania 123 za pośrednictwem regulatora ciśnienia wstecznego 133, po osiągnięciu pożądanego ciśnienia. Następnie płyn roboczy kierowany jest w obrębie pneumatycznego modułu sterowania 123 do środków zaworowych 135 przed osiągnięciem zaworu czterodrożnego 129. Środki zaworowe 135 pozwalają użytkownikom znajdującym się w strefie przebywania 33 na kontrolę działania zespołu płuczkowego 119. Zawór czterodrożny 129 selektywnie kieruje płyn roboczy do komory 125 tłoka. Środki zaworowe 135 są zasadniczo podobne do opisanych wcześniej środków zaworowych 97.

Pneumatyczny moduł sterowania 123 zawiera zaworowy zespół 127 służący do kierowania płynu roboczego do komory tłoka 125 w celu napędzania tłoka 117. Zaworowy zespół 127 zawiera czterodrożny zawór 129 oraz niskociśnieniowe pilotowe zawory 131a i 131b. Czterodrożny zawór 129 selektywnie kieruje płyn roboczy do dwóch portów 130a, 130b komory tłoka 125. Każdy port 130a, 130b usytuowany jest na przeciwległym końcu komory 191 tłoka, pozwalając tym samym na to, aby płyn roboczy powodował przemieszczenie tłoka 117 z jego pierwszego położenia do drugiego położenia i odwrotnie. W tym celu niskociśnieniowe pilotowe zawory 131a, 131b przystosowane są odpowiednio do pomiaru ciśnienia w portach 130a, 130b komory 125 tłoka. Niskociśnieniowe pilotowe zawory 131a, 131b wskazują czterodrożnemu zaworowi 129, do którego spośród portów, 130a czy 130b, powinien zostać skierowany płyn roboczy, aby przemieścić tłok 117 z jednego końca komory 125 tłoka do przeciwnego końca komory 125 tłoka.

Regulator ciśnienia wstecznego 137 pozwala na zasilenie całego systemu do wytworzenia słyszalnego alarmu, na przykład syreny 139, po osiągnięciu pożądanego ciśnienia przed zaworem. Syrena 139 może być uruchamiana jako alarm z zewnątrz przez wygenerowanie nadciśnienia w przewodzie 89 przepływu płynu roboczego w celu wydania sygnału alarmowego.

PL 224 181 B1

Miernik ciśnienia 141 wskazuje ciśnienie płynu roboczego przed środkami zaworowymi 135, zaś miernik ciśnienia 142 wskazuje ciśnienie płynu roboczego za regulatorem ciśnienia wstecznego 137.

Po obsłużeniu zespołu płuczkowego 119, płyn roboczy prowadzony jest za pośrednictwem pneumatycznego modułu sterowania 123 do układu turbinowego 95 (takiego jak na przykład dmuchawa zasysająca) w celu wciągnięcia powietrza do wymiennika ciepła 93, jak to opisano powyżej. Płyn roboczy przepływa następnie do środków uzdatniających 113 w celu ich obsłużenia.

Środki uzdatniające 228 zawierają zespół chłodzenia wody (patrz fig. 7), służący do chłodzenia wody pitnej przeznaczonej dla osób przebywających w strefie przebywania 33. Zespół chłodzenia 228 wody obsługiwany jest przez płyn roboczy po obsłużeniu środków uzdatniających 103. Zespół chłodzenia 228 wody może stanowić na przykład pojemnik 114 zawierający spiralę 116, przez którą przepływa płyn roboczy w celu chłodzenia wody zawartej w pojemniku.

Płyn roboczy, po obsłużeniu środków uzdatniających 113, jest następnie magazynowany w butli 99. Ewentualnie płyn roboczy może być wyładowywany do atmosfery.

Przewidziano także awaryjne źródło 143 powietrza. Awaryjne źródło 143 powietrza zawiera zmagazynowany zasób powietrza pod ciśnieniem połączony z przewodem 89 przepływu płynu roboczego. Wejście awaryjnego powietrza do przewodu 89 przepływu płynu roboczego kontrolowane jest przez obciążony sprężynowo zawór zwrotny 145 z progiem ciśnienia ustawionym poniżej progu regulatora ciśnienia wstecznego 133. Obciążony sprężynowo zawór zwrotny 143 (patrz fig. 8) otwiera się w wyniku spadku ciśnienia płynu roboczego, co pozwala na wejście powietrza z awaryjnego źródła 143 powietrza do przewodu przepływu płynu roboczego, która obsługuje zespół płuczkowy 119. Pozwala to na obsługiwanie zespołu płuczkowego 119 przez źródło sprężonego powietrza. Awaryjne źródło 143 powietrza może być także wykorzystywane do zwiększania temperatury wewnątrz strefy przebywania 33. Uzyskuje się to przez wyłączenie podawania płynu roboczego z butli 91 za pośrednictwem środków zaworowych 97 (patrz fig. 6) i zastąpienie płynu roboczego powietrzem pochodzącym z awaryjnego źródła 143 powietrza. Brak przepływu płynu roboczego (ze względu na zamknięcie środków zaworowych 97) zatrzymuje proces chłodzenia powietrzem za pośrednictwem wymiennika ciepła 93 i środków uzdatniających 101.

Na fig. 10 i 11 przedstawiono urządzenie 81 według trzeciego przykładu wykonania niniejszego wynalazku. Zastosowano podobne numery referencyjne do oznaczenia podobnych elementów w urządzeniu 81 według pierwszego i drugiego przykładu wykonania niniejszego wynalazku.

Urządzenie 81 zawiera pierwsze środki uzdatniające 151 i drugie środki uzdatniające 153. Środki uzdatniające 151 i 153 są przystosowane do uzdatniania powietrza 87 wewnątrz strefy przebywania 33 komory bezpieczeństwa.

Urządzenie 81 zawiera wlot 163 powietrza służący do pobierania powietrza z strefy przebywania 33 komory bezpieczeństwa oraz wylot 165 powietrza służący do zawracania uzdatnianego powietrza do strefy przebywania 33. Wlot 163 oraz wylot 165 są połączone z wlotami 77 powietrza i wylotami 79 powietrza obudowy 75. Układ turbinowy 95 doprowadza powietrze 87 z komory bezpieczeństwa do urządzenia 81 w celu jego oddziaływania ze środkami uzdatniającymi 151 i 153. Układ turbinowy 95 może zawierać systemy wentylatorów lub dmuchaw.

Pierwsze środki uzdatniające 151 zawierają zespół płuczkowy 119 do płukania powietrza, jak opisano w odniesieniu do drugiego przykładu wykonania niniejszego wynalazku.

Drugie środki uzdatniające 153 zawierają wymiennik ciepła 155 z wieloma radiatorami. W rozwiązaniu przedstawionym na fig. 10 i 11 wymiennik ciepła 155 zawiera trzy radiatory 155a, 155b i 155c. Radiatory 155 są wzajemnie połączone w celu umożliwienia przepływu płynu roboczego z pierwszego radiatora 155a do trzeciego radiatora 155c. Radiator 155a jest usytuowany powyżej radiatorów 155b i 155c. Radiator 155c jest usytuowany poniżej radiatorów 155a i 155b.

Jak to opisano w odniesieniu do pierwszego przykładu wykonania i drugiego przykładu wykonania, płyn roboczy magazynowany w bloku butli 91, dostarczany jest przez przewód 89 przepływu płynu roboczego do obsługi pierwszych środków uzdatniających i drugich środków uzdatniających 151, 153 oraz układu turbinowego 95. Płyn roboczy magazynowany w cylindrach 91 może zawierać skroplony CO2.

Odnosząc się do fig. 10, płyn roboczy dostarczany jest do radiatora 155a za pośrednictwem przewodu 89 przepływu płynu roboczego. Powyżej radiatora 155a usytuowane są rurowy wymiennik ciepła 157 oraz rura kapilarna 159. Rura kapilarna 159 jest usytuowana między rurowym wymiennikiem ciepła 157 a pierwszym radiatorem 155a.

PL 224 181 B1

Rura kapilarna 159 pozwala na kontrolę rozszerzania się płynu roboczego. Ułatwia to dostosowanie wydajności wymiennika ciepła radiatora 155a. Urządzenie 81 może być więc skonfigurowane do pracy w komorach bezpieczeństwa instalowanych w kopalniach zimnych lub gorących, przez zmianę rury kapilarnej 159. W pewnych rozwiązaniach radiator 155a może pracować wyłącznie jako osuszacz pobierający wilgoć z powietrza. Na przykład w kopalniach zimnych chłodzenie powietrza może nie być pożądane.

Rurowy wymiennik ciepła 157 wstępnie podgrzewa płyn roboczy przed wejściem do rury kapilarnej 159. Rurowy wymiennik ciepła 157 zawiera rurę wewnętrzną i rurę zewnętrzną, otaczającą rurę wewnętrzną, umożliwiając przenoszenie ciepła między pierwszym płynem a drugim płynem, które płyną odpowiednio przez rurę wewnętrzną oraz rurę zewnętrzną. W rozwiązaniu zastosowanym w tym przykładzie wykonania rura zewnętrzna odbiera płyn roboczy opuszczający pierwszy radiator 155a. Wewnętrzna rura wymiennika ciepła 157 odbiera płyn roboczy opuszczający butlę 91. Gdy płyn roboczy przepływa przez rurę wewnętrzną, to płyn roboczy jest ochładzany przez zimniejszy płyn roboczy (napływający z pierwszego radiatora 155a). Wstępnie schłodzony płyn roboczy (który przepływa przez rurę wewnętrzną) jest następnie doprowadzany do rury kapilarnej 159.

Między wyjściem pierwszego radiatora 155a a wejściem rurowego wymiennika ciepła 157 usytuowany jest zawór stałociśnieniowy 161. Zawór stałociśnieniowy 161 utrzymuje płyn roboczy wewnątrz pierwszego radiatora 155a pod określonym ciśnieniem. Dzięki temu płyn roboczy utrzymywany jest wewnątrz pierwszego radiatora 155a w warunkach stałej temperatury wrzenia, unikając wilgoci pochodzącej ze zmrażania na powierzchni spirali radiatora 155a. Obecność lodu w spiralach radiatora 155a blokuje przepływ powietrza przez radiator 155a. Powoduje to obniżenie chłodzenia powietrza. W szczególnym rozwiązaniu zawór stałociśnieniowy 61 utrzymywany jest w przybliżeniu pod ciśnieniem 450 psi, które utrzymuje punkt wrzenia płynu roboczego na wartości wynoszącej około -6,67°C (20°F).

Po obsłużeniu pierwszego radiatora 155a, płyn roboczy opuszcza zawór stałociśnieniowy 161, podlegając zmianie ciśnienia, która obniża temperaturę płynu roboczego. Chłodniejszy płyn roboczy kierowany jest do rurowego wymiennika ciepła 157. Jak już wspomniano powyżej, rurowy wymiennik ciepła 157 obniża temperaturę płynu roboczego, który opuszcza butlę 91 i ma wejść do kapilarnej rury 159 i pierwszego radiatora 155a.

Po opuszczeniu rurowego wymiennika ciepła 157, płyn roboczy obsługuje drugi radiator 155b. Drugi radiator 155b jest zamontowany za zespołem płuczkowym 121. Pozwala do na odbiór ciepła wytworzonego w trakcie procesu przemywania. Na tym etapie większość płynu roboczego znajduje się w stanie gazowym i jest zdolna do napędzania układu turbinowego 95. Układ turbinowy 95 zawiera system dmuchawy, który wytwarza strumień powietrza między wlotem 163 powietrza a wylotem 165 powietrza. Strumień powietrza doprowadza powietrze z strefy przebywania 33 komory bezpieczeństwa przez zespół płuczkowy 119 na wymiennik ciepła 155 i zawraca schłodzone powietrze do strefy przebywania 33.

Po obsłużeniu układu turbinowego 95, płyn roboczy podlega dalszemu spadkowi ciśnienia, a tym samym dalszemu obniżeniu temperatury. Płyn roboczy jest następnie dostarczany do trzeciego radiatora 155c w celu dalszego ochłodzenia powietrza. Powietrze następnie opuszcza urządzenie 81 przez wylot 165.

Powietrze opuszczające wylot 165 nadaje się do oddychania i jest chłodne i dostarczane jest za pośrednictwem wlotu 77 (patrz fig. 4) do strefy przebywania 33 w celu podtrzymania życiodajnych warunków w komorze bezpieczeństwa.

Płyn roboczy, po obsłużeniu trzeciego radiatora 155c, jest następnie magazynowany w butli 99. Ewentualnie płyn roboczy może być uwalniany do atmosfery.

Odnosząc się do fig. 11, równolegle do rury kapilarnej 157 może usytuowany być na przykład zawór iglicowy 167. Rozwiązanie to pozwala na ominięcie rury kapilarnej 159. Zawór iglicowy 167 może być sterowany w celu umożliwienia przepływu płynu roboczego głównie przez zawór iglicowy 167. Jest to szczególnie przydatne w przypadku, gdy cylinder 91 pracuje przy niskim stanie płynu roboczego. Dzięki ominięciu rury kapilarnej 159 wciąż możliwa jest praca układu turbinowego 95 w celu pompowania powietrza przez zespół płuczkowy 121, aż do całkowitego zużycia zapasu płynu roboczego.

Na fig. 12 przedstawiono drugie rozwiązanie urządzenia 81 według trzeciego przykładu wykonania niniejszego wynalazku. W tym rozwiązaniu płyn roboczy dostarczany jest z butli 91 przez rurowy wymiennik ciepła 157 i rury kapilarne 159 do pierwszego radiatora 155a. System zaworowy 169 umożliwia kontrolę przepływu płynu roboczego do pierwszego radiatora 155a. Zaworowy system 169

PL 224 181 B1 zawiera wiele regulowanych zaworów typu włącz/wyłącz. Po obsłużeniu pierwszego radiatora 155a, płyn roboczy jest dostarczany do drugiego radiatora 155b w celu jego obsługi. Płyn roboczy jest następnie dostarczany do rurowego wymiennika ciepła 157 w celu schłodzenia płynu roboczego, który opuszcza butlę 91 i który będzie doprowadzany do pierwszego radiatora 155a. Wyjście rurowego wymiennika ciepła 157 jest roboczo połączone z wlotem trzeciego radiatora 155c w celu doprowadzenia płynu roboczego opuszczającego rurowy wymiennik ciepła 157. Po obsłużeniu trzeciego radiatora 155c płyn roboczy jest kierowany do układu turbinowego 95 w celu jego obsłużenia.

W drugim rozwiązaniu trzeciego przykładu wykonania wynalazku rura kapilarna 159 może być także ominięta przez zawór 167 usytuowany równolegle do rury kapilarnej 159, jak to opisano w odniesieniu do pierwszego rozwiązania trzeciego przykładu wykonania.

Urządzenie 81 według trzeciego przykładu wykonania może umożliwić zastosowanie zespołu płuczkowego 119 i układu turbinowego 95 bez wymiennika ciepła 155. Między radiatorami 155a i 155b może być umieszczony zawór bocznikowy 167 w celu umożliwienia ominięcia przez płyn roboczy zaworu 161 dla całkowitego wyczerpania płynu roboczego.

Ponadto inne rozwiązania trzeciego przykładu wykonania wynalazku mogą zawierać zespół płuczkowy 119 oraz pompy oparte na mieszku 113, jak to opisano w odniesieniu do drugiego przykładu wykonania wynalazku. Systemy bocznikowe pozwalają na aktywację zespołu płuczkowego 119 oraz zespołów napędowych opartych na mieszku 113.

Ponadto urządzenie 81 według trzeciego przykładu wykonania niniejszego wynalazku może zawierać także innego rodzaju środki uzdatniające, jak na przykład zespoły chłodnic parownikowych oraz zespół chłodzenia wody, jak to opisano w odniesieniu do drugiego przykładu wykonania wynalazku. Te środki uzdatniające mogą być usytuowane wzdłuż przewodu 89 przepływu płynu roboczego i obsługiwane przez płyn roboczy.

Ponadto pierwsze i drugie rozwiązanie trzeciego przykładu wykonania niniejszego wynalazku może zawierać środki zaworowe służące do zatrzymania dostarczania płynu roboczego do przewodu przepływu płynu roboczego i/albo pozwolenia wejścia awaryjnego powietrza do przewodu przepływu płynu roboczego w celu obsługi środków uzdatniających połączonych wzdłuż przewodu 89 przepływu płynu roboczego.

Z powyższego wynika, iż niniejszy wynalazek dostarcza proste, a jednocześnie wysoce efektywne rozwiązanie służące do utrzymania środowiska podtrzymującego życie wewnątrz komory bezpieczeństwa 10 bez potrzeby stosowania zewnętrznych źródeł. Środowisko podtrzymujące życie może być utrzymywane tak długo, jak długo obecne są odpowiednie zasoby płynu roboczego (dwutlenek węgla) służące do kontynuowania uzdatniania powietrza w celu kontroli atmosfery wewnątrz strefy przebywania 33.

Należy zauważyć, że zakres wynalazku nie jest ograniczony przez zakres opisanych przykładów wykonania.

Urządzenie 81 może być stosowane do uzdatniania dowolnego rodzaju płynnego ośrodka zawartego w zamkniętym środowisku. Ponadto płyn roboczy może być dowolnym płynem, który pochłania ciepło w trakcie rozszerzania się i może obsługiwać stowarzyszone środki uzdatniające.

Ponadto urządzenie 81 może zawierać dowolną liczbę środków uzdatniających, które mogą być rozmieszczone wzdłuż przewodu przepływu płynu roboczego w zależności od wymagań, środki uzdatniające mogą być dowolnego rodzaju i nie powinny się ograniczać do przykładów zastosowanych w niniejszym opisie. Na przykład zespół parownikowej chłodnicy niekoniecznie musi być oparty na efekcie chłodzenia w wyniku bezpośredniego parowania. Zespół parownikowej chłodnicy może być takiego typu, który wykorzystuje pośrednie chłodzenie parowania.

Chociaż wynalazek opisano w odniesieniu do komory bezpieczeństwa stosowanej zwykle w podziemnych pracach górniczych, to należy rozumieć, że może mieć on zastosowania w różnych innych dziedzinach, jak na przykład podtrzymujące życie moduły stosowane w łodziach podwodnych oraz schronach podziemnych (na przykład schronach atomowych).

Bez odchodzenia od zakresu wynalazku dokonać można modyfikacji i udoskonaleń.

W opisie i zastrzeżeniach, o ile kontekst nie wymaga inaczej, słowo „zawierać” lub jego odmiany jak „zawiera” czy „zawierający” należy rozumieć jako włączenie przedmiotu lub grupy przedmiotów, ale nie wyłączenie żadnego innego przedmiotu czy grupy przedmiotów.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do poddawania płynnego ośrodka wymianie ciepła, zawierające wymiennik ciepła oraz układ turbinowy dostarczający płynny ośrodek do wymiennika ciepła, w którym zachodzi wymiana ciepła między płynnym ośrodkiem a wymiennikiem ciepła, oraz co najmniej jeden zbiornik płynu roboczego pod ciśnieniem generującym przepływ płynu roboczego po jego uwolnieniu ze zbiornika oraz połączony z nim przewód prowadzący płyn roboczy, do którego wpływa płyn roboczy ze zbiornika, przy czym wymiennik ciepła ma sekcję stanowiącą co najmniej pierwszą część przewodu prowadzącego płyn roboczy przez wymiennik ciepła, umożliwiając działanie wymiennika ciepła, znamienne tym, że układ turbinowy (95) zawiera sekcję stanowiącą co najmniej drugą część przewodu (89), przez którą przepływa płyn roboczy napędzając układ turbinowy (95), który dostarcza płynny ośrodek do wymiennika ciepła (93, 155), umożliwiając wymianę ciepła między płynnym ośrodkiem a tą sekcją wymiennika ciepła (93, 155).
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że płynny ośrodek zawiera powietrze.
3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że zbiornik (91) płynu roboczego zawiera źródło płynu roboczego pod ciśnieniem oraz połączony z nim przewód.
4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że źródło jest źródłem samowystarczalnym.
5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że źródło samowystarczalne zawiera butlę z gazem.
6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że płyn roboczy jest płynem sprężonym.
7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że płyn roboczy zawiera dwutlenek węgla.
8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera ponadto środki płuczące (119) do usuwania z płynnego ośrodka CO i CO2.
9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wymiennik ciepła (155) zawiera wiele radiatorów (155a, 155b, 155c) połączonych szeregowo.
10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że zawiera ponadto co najmniej jedną rurę kapilarną (159) do kontrolowania dopływu płynu roboczego do pierwszego radiatora (155a) wymiennika ciepła (155).
11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że zawiera ponadto środki zaworowe (167) doprowadzające płyn roboczy do pierwszego radiatora (155a) wymiennika ciepła (155) z pominięciem co najmniej jednej rury kapilarnej (159).
12. Urządzenie według zastrz. 10 albo 11, znamienne tym, że zawiera ponadto rurowy wymiennik ciepła (157) do wstępnego chłodzenia płynu roboczego przed wejściem do wymiennika ciepła (155).
13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że rurowy wymiennik ciepła (157) jest obsługiwany przez płyn roboczy opuszczający co najmniej jeden pierwszy radiator (155a) wymiennika ciepła (155).
14. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że zawiera ponadto zawór stałociśnieniowy (161) do regulowania ciśnienia w pierwszym radiatorze (155a).
15. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że przewód (89) ma taki kształt, że płyn roboczy opuszczający pierwszy radiator (155a) wpływa do drugiego radiatora (155b) wymiennika ciepła (155).
16. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że przewód (89) ma taki kształt, że płyn roboczy opuszczający drugi radiator (155b) wpływa do układu turbinowego (95).
17. Urządzenie według zastrz. 16, znamienne tym, że przewód (89) ma taki kształt, że płyn roboczy opuszczający układ turbinowy (95) wpływa do trzeciego radiatora (155c).
18. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że zawór stałociśnieniowy (161) jest zamontowany na przewodzie (89) między pierwszym radiatorem (155a) a drugim radiatorem (155b).
19. Urządzenie według zastrz. 18, znamienne tym, że przewód (89) ma taki kształt, że płyn roboczy opuszczający drugi radiator (155b) wpływa do rurowego wymiennika ciepła (157).
20. Urządzenie według zastrz. 19, znamienne tym, że przewód (89) ma taki kształt, że płyn roboczy opuszczający rurowy wymiennik ciepła (157) wpływa do trzeciego radiatora (155c).
21. Urządzenie według zastrz. 20, znamienne tym, że przewód (89) ma taki kształt, że płyn roboczy opuszczający trzeci radiator (155c) wpływa do układu turbinowego (95).

PL 224 181 B1
22. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że środki płuczące (119) oraz wymiennik ciepła (155) są połączone szeregowo, tak że płynny ośrodek jest przepłukiwany przed poddaniem go wymianie ciepła.
23. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera ponadto zespół chłodzenia wyparnego do dalszego zmniejszenia temperatury płynnego ośrodka.
24. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera ponadto chłodnicę wodną obsługiwaną płynem roboczym do obniżania temperatury wody zawartej w zbiorniku wody.
25. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera ponadto awaryjne źródło (143) powietrza połączone z przewodem (89).
26. Urządzenie według zastrz, 9, znamienne tym, że co najmniej jeden wymiennik ciepła (93, 155) jest przystosowany do chłodzenia i/albo usuwania wilgoci z płynnego ośrodka.
27. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że co najmniej jeden wymiennik ciepła (93, 155) jest przystosowany do usuwania wilgoci z płynnego ośrodka.
28. Komora bezpieczeństwa zawierająca strukturę zapewniającą środowisko ochronne i strefę przebywania, w której może się schronić personel, zawierająca ponadto urządzenie do poddawania płynnego ośrodka wymianie ciepła, zawierające wymiennik ciepła oraz układ turbinowy dostarczający płyn roboczy do wymiennika ciepła, w którym zachodzi wymiana ciepła między płynem roboczym a wymiennikiem ciepła, oraz co najmniej jeden zbiornik płynu roboczego pod ciśnieniem generującym przepływ płynu roboczego po jego uwolnieniu ze zbiornika oraz połączony z nim przewód prowadzący płyn roboczy, do którego wpływa płyn roboczy ze zbiornika, przy czym wymiennik ciepła ma sekcję stanowiącą co najmniej pierwszą część przewodu prowadzącego płyn roboczy przez wymiennik ciepła, umożliwiając działanie wymiennika ciepła, znamienna tym, że układ turbinowy (95) zawiera sekcję stanowiącą co najmniej drugą część przewodu (89), przez którą przepływa płyn roboczy napędzając układ turbinowy (95), który dostarcza płynny ośrodek do wymiennika ciepła (93, 155), umożliwiając wymianę ciepła między płynnym ośrodkiem a tą sekcją wymiennika ciepła (93, 155).
29. Komora bezpieczeństwa według zastrz. 28, znamienna tym, że zawiera moduł (65) mieszczący urządzenie do poddawania płynnego ośrodka wymianie ciepła, a także strefę obsługową (35) zawierającą co najmniej jeden zbiornik oraz awaryjne źródło (143) powietrza.
30. Komora bezpieczeństwa według zastrz. 29, znamienna tym, że moduł (65) znajduje się w warunkach obniżonego ciśnienia.
31. Komora bezpieczeństwa według zastrz. 28, znamienna tym, że zawiera ponadto system alarmowy przystosowany do obsługi przez płyn roboczy.
32. Sposób chłodzenia obszaru zamkniętego bez użycia zewnętrznych źródeł energii, znamienny tym, że:

przechowuje się płyn roboczy pod ciśnieniem w zbiorniku (91), który jest połączony z przewodem (89), uwalniania się płyn roboczy ze zbiornika (91) tak, że płynie on przewodem (89), przepuszcza się płyn roboczy przez sekcję wymiennika ciepła (93, 155), umożliwiając jego działanie, dostarcza się płynny ośrodek do wymiennika ciepła (93, 155) przez układ turbinowy (95) napędzany strumieniem płynu roboczego, umożliwiając wymianę ciepła miedzy płynnym ośrodkiem a sekcją wymiennika ciepła (93, 155), oraz chłodzi się obszar zamknięty, dostarczając do niego schłodzony płynny ośrodek,
33. Sposób według zastrz. 32, znamienny tym, że płynny ośrodek zawiera powietrze z obszaru zamkniętego.