一种综合直升机空调系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种综合直升机空调系统及方法。包括混合室(5)，混合室(5)的送风口与座舱连通，混合室(5)的进风口分别设有蒸发器组件(12)和引射器(4)，蒸发器组件(12)的进风口设有风扇(3)，风扇(3)的进风口分别连通舱外大气通道和舱内回风通道，舱外大气通道和舱内回风通道间设有风向选择阀(20)；所述的引射器(4)与发动机引气通道连接，发动机引气通道上分别设有关断阀(1)和电动活门(2)；所述的蒸发器组件(12)的出口端和进口端之间的制冷剂管路(17)上依次连接有压缩机(10)、冷凝器组件(11)和膨胀阀(14)。本发明专利技术具有减重，集成度高，结构紧凑，拆装性好，维护性高的特点。维护性高的特点。维护性高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种综合直升机空调系统及方法


[0001]本专利技术涉及直升机环控系统
，特别涉及一种综合直升机空调系统及方法。

技术介绍

[0002]目前直升机使用环境一般为
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40℃～50℃，为了保持座舱内有舒适的环境，一般是通过加温系统和制冷系统来实现。加温系统一般以发动机压缩段的热空气作为热源，与外界冷空气混合到合适的温度后进入座舱，包括关断阀1、电动活门2、风扇3、引射器4、混合室5、温度继电器6、温度传感器7、控制盒8、电控盒9等部件，如图1所示。制冷系统一般采用蒸发循环的原理，将座舱内的热量带到舱外，包括压缩机10、冷凝器组件11、蒸发器组件12(含蒸发风机13)、膨胀阀14除霜温度传感器15、回风温度传感器16、制冷剂管路17、制冷操纵盒18、制冷电控盒19等部件，如图2所示。
[0003]直升机上的加温系统和制冷系统一般相互独立，具有各自的风机、风道、传感器和控制单元，部件多，占用空间大；系统通风、制冷、加温各种工作模式需要飞行员手动切换，增加飞行员操作负担。在大气温度较为适宜(约20～24℃)时，由于太阳辐射原因，直升机座舱较热，飞行员通常选用“制冷”模式，然而外界大气温度偏低，蒸发循环制冷系统由于制冷负荷低，冷凝器换热过剩，蒸发压力过低，蒸发器表面结霜，造成系统经常进入“除霜”模式。在“除霜”模式下，蒸发循环系统抽吸舱内湿热空气对蒸发器表面进行除霜，影响飞行员舒适性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种综合直升机空调系统及方法。本专利技术具有减重，集成度高，结构紧凑，拆装性好，维护性高的特点。
[0005]本专利技术的技术方案。一种综合直升机空调系统，包括混合室，混合室的送风口与座舱连通，混合室的进风口分别设有蒸发器组件和引射器，蒸发器组件的进风口设有风扇，风扇的进风口分别连通舱外大气通道和舱内回风通道，舱外大气通道和舱内回风通道间设有风向选择阀；所述的引射器与发动机引气通道连接，发动机引气通道上分别设有关断阀和电动活门；所述的蒸发器组件的出口端和进口端之间的制冷剂管路上依次连接有压缩机、冷凝器组件和膨胀阀。
[0006]前述的综合直升机空调系统中，所述的混合室内还设有温度继电器和温度传感器。
[0007]前述的综合直升机空调系统中，所述的蒸发器组件的出风口处还设有除霜温度传感器。
[0008]前述的综合直升机空调系统中，所述的蒸发器组件位于引射器的下游。
[0009]前述的综合直升机空调系统的使用方法，需要加温时，压缩机、冷凝器组件的风机关闭，膨胀阀处于全关位置，风向选择阀将舱内回风通道关闭，将舱外大气通道打开；风扇
自动打开至低速档，关断阀、电动活门依次打开，系统经发动机引气通道从发动机引来高温高压气体，与风扇抽吸的来自舱外大气通道的环境大气在混合室进行混合，达到合适的温度后送往座舱。
[0010]前述的综合直升机空调系统的使用方法中，当极寒天气下，温度传感器检测的温度始终低于50℃时，风向选择阀打开舱内回风通道。
[0011]前述的综合直升机空调系统的使用方法中，需要制冷时，关断阀、电动活门关闭，冷凝器组件的风机打开，风向选择阀关闭舱外大气通道，打开舱内回风通道，风扇打开，膨胀阀打开，压缩机启动，蒸发器组件内的制冷剂蒸发，吸收空气中的热量，被冷却的空气经由混合室进入座舱。
[0012]前述的综合直升机空调系统的使用方法中，当座舱内设定温度与大气温度温差在2℃内时，关闭舱内回风通道、发动机引气通道、膨胀阀和压缩机，直接启动风扇将舱外大气抽入混合室，再由混合室进入座舱。
[0013]前述的综合直升机空调系统的使用方法中，当除霜温度传感器检测到蒸发器组件出风口温度低于3℃时，禁止启动压缩机，直接启动风扇抽吸舱外大气对蒸发器组件进行除霜。
[0014]前述的综合直升机空调系统的使用方法中，当温度继电器检测到混合室内的瞬时混合温度高于90～93℃时，关闭关断阀和电动活门，停止引气。
[0015]有益效果
[0016]与现有技术相比，本专利技术将直升机的引气加温系统的混合室和蒸发循环制冷系统的蒸发器组件进行集成设计，加温系统和蒸发器组件使用同一台风机和分配管路，控制系统进行集成，根据驾驶员的设定，将冷空气或者热空气通过空气分配管路输送到座舱内；通过该结构，取得了如下技术效果：
[0017]1、直升机空调系统部件减少，提高了功重比，减少了1个风机，1个电控盒，1个操纵盒、若干供风管路和蒸发器组件的机壳。以制冷量为5kW的制冷系统和引气加温能力为18kW的加温系统为例，本专利技术进行集成设计后，可减少7kg左右的重量。
[0018]2、本专利技术空调系统的部件集成程度提高，节约了机上安装空间，蒸发器、风机、引射器、混合室等可集成为空调包，便于系统拆装，提高维护性。
[0019]3、本专利技术可以根据飞行员设定的温度自动选择工作模式，减轻飞行员操作负担。你本专利技术可根据空调系统的温度传感器和外界大气温度进行分析判断，自动在舱内体感温度高、室外温度低的情况下合理选择工作模式，并且在直升机飞行高度变化时及时调整，可以防止制冷系统频繁除霜，且不影响机上成员的舒适性。
附图说明
[0020]图1为传统通风加温系统的基本组成；
[0021]图2为传统蒸发循环制冷系统的基本组成；
[0022]图3为本专利技术提供的综合直升机空调系统。
[0023]附图标记。1—关断阀,2—电动活门,3—风扇,4—引射器,5—混合室,6—温度继电器,7—温度传感器,8—控制盒,9—电控盒,10—压缩机,11—冷凝器组件,12—蒸发器组件,13—蒸发风机,14—膨胀阀,15—除霜温度传感器,16—回风温度传感器,17—制冷剂管
路,18—制冷操纵盒,19—制冷电控盒,20—风向选择阀。
具体实施方式
[0024]实施例1。一种综合直升机空调系统，构成如图3所示，包括混合室5，混合室5的送风口与座舱连通，混合室5的进风口分别设有蒸发器组件12和引射器4，蒸发器组件12的进风口设有风扇3，风扇3的进风口分别连通舱外大气通道和舱内回风通道，舱外大气通道和舱内回风通道间设有风向选择阀20；所述的引射器4与发动机引气通道连接，发动机引气通道上分别设有关断阀1和电动活门2；所述的蒸发器组件12的出口端和进口端之间的制冷剂管路17上依次连接有压缩机10、冷凝器组件11和膨胀阀14。该结构，可将制冷用的蒸发循环系统与升温用的通风加温系统采用相同的控制盒8和电控盒9操纵控制，飞行员开启空调系统时，通过选择舱内温度，控制系统通过舱内空气温度与设定温度进行对比，即可自动选择工作模式。本专利技术将蒸发器组件12集成在混合室5的入口处，并在蒸发器组件12入口处设置风扇3，该结构取消了蒸发风机，蒸发循环系统与通风加温系统采用同一台风扇3，共用一套空气分配管路，结构更加紧凑，减重效果也更好。
[0025]前述的混合室5内还设有温度继电器6和温度传感器7。
[0026]前述的蒸发器组件1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综合直升机空调系统，其特征在于，包括混合室(5)，混合室(5)的送风口与座舱连通，混合室(5)的进风口分别设有蒸发器组件(12)和引射器(4)，蒸发器组件(12)的进风口设有风扇(3)，风扇(3)的进风口分别连通舱外大气通道和舱内回风通道，舱外大气通道和舱内回风通道间设有风向选择阀(20)；所述的引射器(4)与发动机引气通道连接，发动机引气通道上分别设有关断阀(1)和电动活门(2)；所述的蒸发器组件(12)的出口端和进口端之间的制冷剂管路(17)上依次连接有压缩机(10)、冷凝器组件(11)和膨胀阀(14)。2.根据权利要求1所述的综合直升机空调系统，其特征在于，所述的混合室(5)内还设有温度继电器(6)和温度传感器(7)。3.根据权利要求1所述的综合直升机空调系统，其特征在于，所述的蒸发器组件(12)的出风口处还设有除霜温度传感器(15)。4.根据权利要求1所述的综合直升机空调系统，其特征在于，所述的蒸发器组件(12)位于引射器(4)的下游。5.一种根据权利要求1
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4任一项所述的综合直升机空调系统的使用方法，其特征在于，需要加温时，压缩机(10)、冷凝器组件(11)的风机关闭，膨胀阀(14)处于全关位置，风向选择阀(20)将舱内回风通道关闭，将舱外大气通道打开；风扇(3)自动打开至低速档，关断阀(1)、电动活门(2)依次打开，系统经发动机引气通道从发动机引来高温高压气体，与风扇(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪智慧，李烽超，刘攀，韩林哲，李星萍，谢定祥，
申请(专利权)人：中国直升机设计研究所，
类型：发明
国别省市：