本發(fā)明屬于飛機(jī)，具體涉及一種空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)、飛機(jī)及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、目前很多飛機(jī)使用“三輪式”(三輪式，是指渦輪、壓氣機(jī)和風(fēng)扇三個同軸旋轉(zhuǎn)的設(shè)備)空氣循環(huán)制冷獲取冷氣，冷卻進(jìn)入混合腔并在混合腔與其它空氣進(jìn)行混合調(diào)溫、調(diào)壓，混合后的空氣輸入到客艙和駕駛室，進(jìn)而為客艙和駕駛艙提供舒適的壓力和溫度環(huán)境。但在實際使用過程中，由于水分離器或者換熱器性能下降，導(dǎo)致水分離器能排除的水分減少，使進(jìn)入渦輪的空氣含有較多的水，而渦輪出口空氣溫度通常都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于0℃，最終使空氣循環(huán)機(jī)的渦輪出口和冷凝器冷邊很容易出現(xiàn)冰堵現(xiàn)象。

2、如何通過降低進(jìn)入渦輪的空氣中的含水量，減少冰堵現(xiàn)象的出現(xiàn)，是目前亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明提供一種空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)、飛機(jī)及其控制方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)入渦輪的空氣中的含水量較多的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明第一方面提供了一種空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)，應(yīng)用于飛機(jī)，所述空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)的氣源來自所述飛機(jī)的發(fā)動機(jī)排氣，包括冷凝器、水分離器、渦輪、混合腔和第一換熱器，所述冷凝器設(shè)置有熱耦合在一起的冷凝熱管和冷凝冷管，所述第一換熱器包括熱耦合在一起的第一熱管和第一冷管；

3、所述發(fā)動機(jī)排氣依次流經(jīng)所述冷凝熱管、所述第一熱管、所述水分離器、所述渦輪、所述冷凝冷管；

4、所述冷凝冷管的出口后的管道上設(shè)置有冷路支路，所述冷路支路與所述第一冷管連通；所述冷路支路上設(shè)置有冷路閥門。

5、在一些實施例中，所述空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)還包括第二換熱器；

6、所述第二換熱器包括熱耦合在一起的第二熱管和第二冷管，所述第二冷管連通所述渦輪的出口與所述冷凝冷管的進(jìn)口；

7、所述飛機(jī)工作還產(chǎn)生沖壓空氣，所述沖壓空氣與所述發(fā)動機(jī)排氣換熱后進(jìn)入所述第二熱管。

8、在一些實施例中，所述沖壓空氣經(jīng)熱路支路進(jìn)入所述第二熱管，所述熱路支路上設(shè)置有熱路閥門。

9、在一些實施例中，所述空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)還包括除冰控制裝置，所述除冰控制裝置能夠檢測所述渦輪的出口與所述冷凝冷管的出口之間的壓差△p。

10、在一些實施例中，所述除冰控制裝置還能夠控制所述冷路閥門和所述熱路閥門的開度大小。

11、第二方面，本發(fā)明還提供了一種飛機(jī)，包括所述的空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)。

12、第三方面，本發(fā)明提供了一種飛機(jī)控制方法，所述飛機(jī)為上述的飛機(jī)，所述空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)設(shè)置有除冰控制裝置、渦輪、冷凝冷管，所述控制方法包括除冰方法，所述除冰方法包括：

13、獲取所述渦輪的出口與所述冷凝冷管的出口之間的壓差△p，當(dāng)△p＜ykpa時，控制所述冷路閥門關(guān)閉；當(dāng)△p≥ykpa時，控制所述冷路閥門開啟。

14、在一些實施例中，在所述冷路閥門開啟過程中，所述冷路閥門的開度隨著△p的變大而增加。

15、在一些實施例中，當(dāng)設(shè)置有熱路閥門時，所述控制方法還包括：當(dāng)△p＜y+zkpa時，控制所述熱路閥門關(guān)閉，當(dāng)△p≥y+zkpa時，控制所述熱路閥門開啟。

16、在一些實施例中，在所述熱路閥門開啟過程中，所述熱路閥門的開度隨著△p的變大而增加。

17、通過設(shè)置第一換熱器，對從冷凝器的冷凝熱管排出的空氣再次除濕干燥，進(jìn)而使得進(jìn)入渦輪的空氣更加干燥，減緩了渦輪以及渦輪出口下游的管道內(nèi)結(jié)冰速度，更加干燥的空氣從渦輪流出后，還能加快冰的升華，有利于提高通過升華的方式除冰速度。

技術(shù)特征：

1.一種空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)，應(yīng)用于飛機(jī)，所述空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)的氣源來自所述飛機(jī)的發(fā)動機(jī)排氣，其特征在于，包括冷凝器(4)、水分離器(6)、渦輪(7)、混合腔(9)和第一換熱器(501)，所述冷凝器(4)設(shè)置有熱耦合在一起的冷凝熱管(401)和冷凝冷管(402)，所述第一換熱器(501)包括熱耦合在一起的第一熱管(5011)和第一冷管(5012)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)還包括第二換熱器(502)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述沖壓空氣經(jīng)熱路支路(903)進(jìn)入所述第二熱管(5021)，所述熱路支路(903)上設(shè)置有熱路閥門(904)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)還包括除冰控制裝置，所述除冰控制裝置能夠檢測所述渦輪(7)的出口與所述冷凝冷管(402)的出口之間的壓差△p。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述除冰控制裝置還能夠控制所述冷路閥門(902)和所述熱路閥門(904)的開度大小。

6.一種飛機(jī)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-5任一項所述的空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)。

7.一種飛機(jī)控制方法，其特征在于，所述飛機(jī)為權(quán)利要求6所述的飛機(jī)，所述空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)設(shè)置有除冰控制裝置、渦輪7、冷凝冷管(402)，所述控制方法包括除冰方法，所述除冰方法包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，在所述冷路閥門(902)開啟過程總，所述冷路閥門(902)的開度隨著△p的變大而增加。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)設(shè)置有熱路閥門(904)時，所述控制方法還包括：當(dāng)△p＜(y+z)kpa時，控制所述熱路閥門(904)關(guān)閉，當(dāng)△p≥(y+z)kpa時，控制所述熱路閥門(904)開啟。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，在所述熱路閥門(904)開啟過程中，所述熱路閥門(904)的開度隨著△p的變大而增加。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)、飛機(jī)及其控制方法，所述空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)的氣源來自所述飛機(jī)的發(fā)動機(jī)排氣，包括冷凝器、水分離器、渦輪、混合腔和第一換熱器，所述冷凝器設(shè)置有熱耦合在一起的冷凝熱管和冷凝冷管，所述第一換熱器包括熱耦合在一起的第一熱管和第一冷管；所述發(fā)動機(jī)排氣依次流經(jīng)所述冷凝熱管、所述第一熱管、所述水分離器、所述渦輪、所述冷凝冷管；所述冷凝冷管的出口后的管道上設(shè)置有冷路支路，所述冷路支路與所述第一冷管連通；所述冷路支路上設(shè)置有冷路閥門，以能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)入渦輪的空氣中的含水量較多的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：胡雅康,梁尤軒,趙桓,楊慧賢,梁鎮(zhèn)希
受保護(hù)的技術(shù)使用者：珠海格力電器股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10