CN105135734A - 一种带制冷涡轮的散热器整体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带制冷涡轮的散热器整体装置，它包括散热器、制冷涡轮及其驱动的压气机，制冷涡轮和压气机分别安装在散热器冷风道的进口和出口，制冷涡轮与压气机共轴，轴穿过散热器，制冷涡轮出口与压气机入口相向；高压空气进入制冷涡轮中膨胀降温，制冷涡轮出口的低温空气流入散热器，吸收热量的空气再经由制冷涡轮带动的压气机增压至适当值后从压气机出口排出。本发明将散热器、制冷涡轮及其驱动的压气机（风扇）集成为一个装置，减小了机上占用空间，降低了制冷涡轮至压气机之间的流阻，提高了制冷涡轮的制冷能力和散热器的散热能力，使被冷却流体降到更低的温度。
Description
技术领域
本发明涉及一种散热器，尤其涉及一种带制冷涡轮的散热器整体装置。
背景技术
目前，飞机环控系统主要采用空气循环制冷技术，通过将发动机引气经过一系列处理后，把符合要求的空气供入座舱或电子设备，核心部件为散热器和空气涡轮组件，散热器利用冲压空气作为冷源，冷却发动机引气，但是由于气动加热的原因，冲压空气温度随飞机马赫数的增大而增大，增大到一定温度后，冲压空气将不能再作为散热器的冷源，致使环控系统的制冷能力大大降低或丧失。
逆升压式空气循环制冷系统通过将冲压空气在制冷涡轮中膨胀降温，制冷涡轮出口的低温空气流入需要冷却的设备（如散热器，电子设备等），吸收热量后的空气再经由制冷涡轮带动的压气机或风扇增压至适当值排向大气。其优点是利用冲压空气作为动力源，不需要耗电，且制冷能力随马赫数增加而增加，可在一定范围内克服冲压空气温度随马赫数增大而增大的影响。参考图1，为现有技术采用的一种逆升压式空气循环制冷系统，它包括散热器2’、制冷涡轮1’及其驱动的压气机3’，制冷涡轮1’和压气机3’之间通过轴4’连接，制冷涡轮1、散热器2和压气机3之间通过管路连接，该系统存在管路多且走向弯曲，流阻大，占用空间大的问题。
因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种带制冷涡轮的散热器整体装置，使之既可以降低作为散热器冷源的冲压空气的温度，提高飞机环控系统的制冷能力，又可以提高设备的集成化程度，减少设备占用空间。
为解决本发明的技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种带制冷涡轮散的热器整体装置，它包括散热器、制冷涡轮及其驱动的压气机，所述制冷涡轮和压气机分别安装在散热器冷风道的进口和出口，所述制冷涡轮与压气机共轴，轴穿过散热器，所述制冷涡轮出口与压气机入口相向；所述制冷涡轮出口与散热器冷风道入口相连，散热器冷风道出口与压气机入口相连。
其工作原理为：高压空气（如冲压空气，发动机引气，压缩空气等）进入制冷涡轮中膨胀降温，制冷涡轮出口的低温空气流入散热器，吸收热量的空气再经由制冷涡轮带动的压气机增压至适当值后从压气机出口排出。
本发明的有益效果：本发明将散热器、制冷涡轮及其驱动的压气机（风扇）集成为一个装置，取消了三者之间的连接管路，集成化程度高，减小了机上占用空间，同时降低了制冷涡轮至压气机之间的流阻，提高了制冷涡轮的制冷能力，冲压空气温度降幅更大，最终使得飞机环控系统的制冷能力得到提升。
附图说明
图1为传统的分布式两轮式逆升压式制冷涡轮冷却散热器示意图。
图2为本发明的带制冷涡轮的散热器整体装置示意图。
1、制冷涡轮，2、散热器，3、压气机，4、轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。以下实施例仅用于说明本发明，不用来限制本发明的保护范围。
如图2所示，本发明的一种带制冷涡轮散热器整体装置，它包括散热器2、制冷涡轮1及其驱动的压气机3，制冷涡轮1和压气机3分别安装在散热器冷风道的进口和出口，制冷涡轮1与压气机3共轴，轴4穿过散热器2，制冷涡轮1出口与压气机3入口相向；制冷涡轮1出口与散热器冷风道入口相连，散热器冷风道出口与压气机3入口相连。
如图2所示，高压空气（如冲压空气，发动机引气，压缩空气等）在制冷涡轮1中膨胀降温，制冷涡轮1出口的低温空气流入散热器2，吸收热量的空气再经由制冷涡轮1带动的压气机3增压至适当值后排出。同时，在压气机3的抽吸作用下，降低了制冷涡轮1出口的压力，从而提高制冷涡轮的制冷能力，进而提高散热器的散热能力。
本发明的图2与现有技术图1的主要不同：
（1）制冷涡轮出口与压气机入口的方向：图1为方向相反，图2为方向相向。
（2）制冷涡轮1和压气机3的轴4穿过散热器2，三者集成为一个整体装置，减少了制冷涡轮1、散热器2和压气机3（风扇）之间的管路连接。
本发明的实施例公布的是一种比较典型两轮逆升压式（制冷涡轮，压气机或风扇）的实施例，根据本发明还可以做出其他变化，如三轮逆升压式，都在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种带制冷涡轮的散热器整体装置，其特征在于：它包括散热器、制冷涡轮及其驱动的压气机，所述制冷涡轮和压气机分别安装在散热器冷风道的进口和出口，所述制冷涡轮与压气机共轴，轴穿过散热器，所述制冷涡轮出口与压气机入口相向；所述制冷涡轮出口与散热器冷风道入口相连，散热器冷风道出口与压气机入口相连；高压空气进入制冷涡轮中膨胀降温，制冷涡轮出口的低温空气流入散热器，吸收热量的空气再经由制冷涡轮带动的压气机增压至适当值后从压气机出口排出。
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|---|---|---|---|
| CN201510614079.1A CN105135734B (zh) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | 一种带制冷涡轮的散热器整体装置 |
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Publications (2)
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| CN105135734A true CN105135734A (zh) | 2015-12-09 |
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| CN (1) | CN105135734B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108120043A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-06-05 | 河南理工大学 | 一种空气真空喷射深度制冷装置及其实现深度制冷的方法 |
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2015
- 2015-09-24 CN CN201510614079.1A patent/CN105135734B/zh active Active
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| CN105135734B (zh) | 2017-11-03 |
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