CN107521697B - 一种综合式设备冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种综合式设备冷却装置，属于飞机舱内设备冷却技术领域；包括发动机气源、热交换器、涡轮、设备舱及风扇；所述发动机气源通过第一管路与热交换器的热边进口连接，经热交换器冷却后的空气分为第一支路和第二支路，所述第一支路与涡轮连接，所述第二支路与设备舱连接；所述涡轮通过联接轴与风扇连接，所述风扇的进气端从座舱内引气，所述风扇的排气端通过第二管路与第一管路靠近所述热交换器一端连接。本发明与传统设备冷却装置相比：一方面减小了发动机引气量，降低系统性能代偿损失；另一方面由涡轮驱动风扇抽吸座舱空气，不需要飞机电源供电，减小了飞机电能消耗。综合效果为降低飞机运营成本，提高经济性。
Description
技术领域
本发明属于飞机舱内设备冷却技术领域，具体涉及一种综合式设备冷却装置。
背景技术
现有的飞机设备冷却装置的基本原理主要有两类，一类是由空调组件直接供气冷却电子设备，另一类是通过风扇抽吸座舱空气冷却电子设备。
其中：空调组件直接供气冷却电子设备，导致发动机引气量增大，系统性能代偿损失增加；通过风扇抽吸座舱空气冷却电子设备，由飞机电源供电驱动风扇，增加飞机电能消耗。
发明内容
本发明的目的：为了解决上述问题，本发明提出了一种综合式设备冷却装置，利用涡轮具有抽吸和制冷的功能，减小了发动机引气量，降低系统性能代偿损失；另一方面由涡轮驱动风扇抽吸座舱空气，不需要飞机电源供电，减小了飞机电能消耗。
本发明的技术方案：一种综合式设备冷却装置，包括发动机气源、热交换器、涡轮、设备舱及风扇；
所述发动机气源通过第一管路与热交换器的热边进口连接，经热交换器冷却后的空气分为第一支路和第二支路，所述第一支路与涡轮连接，所述第二支路与设备舱连接；
所述涡轮通过联接轴与风扇连接，所述风扇的进气端从座舱内引气，所述风扇的排气端通过第二管路与第一管路靠近所述热交换器一端连接。
优选地，所述第一管路设置有流量调节活门，所述流量调节活门的安装位置位于第二管路与第一管路连接处之前，靠近发动机气源一侧安装。
优选地，所述第二支路设置有温度控制活门。
优选地，所述热交换器的热边设置在冲压空气流动线路上。
优选地，所述设备舱设置有排气活门。
本发明技术方案的有益技术效果：本发明一种综合式设备冷却装置由空气涡轮制冷组件和座舱空气循环组件组成，与传统设备冷却装置相比：一方面减小了发动机引气量，降低系统性能代偿损失；另一方面由涡轮驱动风扇抽吸座舱空气，不需要飞机电源供电，减小了飞机电能消耗，减小设备冷却装置性能代偿损失，提高经济性。
附图说明
图1为本发明综合式设备冷却装置的一优选实施例的结构示意图；
其中，1-发动机气源，2-流量调节活门，3-热交换器，4-涡轮，5-设备舱，6-温度控制活门，7-风扇，8-第一支路，9-第二支路，10-第一管路，11-第二管路，12-联接轴。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
如图1所示，本发明综合式设备冷却装置结构组成示意图，其包括发动机气源1、热交换器3、涡轮4、设备舱5及风扇7；
发动机气源1作为主要供气源，其产生的高温气体通过第一管路10与热交换器3的热边进口连接，经热交换器3冷却后的空气分别流入第一支路8和第二支路9内，第一支路8内的空气流入涡轮4，第二支路9内的空气流入设备舱5；
第一支路8内的气体流入涡轮4后驱动涡轮4做功，其气体的热能经由涡轮4后，热能转化为涡轮4的机械能，所以经涡轮4的气体温度再次降低，流入设备舱5。
涡轮4产生的机械能通过联接轴12驱动风扇7旋转，处于工作状态的风扇7进气端抽吸座舱内的空气进入第二管路11，且第二管路11与第一管路10靠近热交换器3一端连接，混合后流入热交换器3进行热交换。
本实施例中，第一管路10设置有流量调节活门2，流量调节活门2的安装位置位于第二管路11与第一管路10连接处之前，靠近发动机1一侧安装，用于控制主供气源的流量，方便调节第一管路10内混合后气体的温度。
本实施列中，第二支路9设置有温度控制活门6，控制第二支路9流入设备舱的气体流量，进而控制设备舱5的温度调节。
本实施例中，热交换器3的热边设置在冲压空气流动线路上，冲压空气作为冷却气源，不再接入空调组件产生的冷气，节约了发动机的引气量及电源。
本实施例中，设备舱5设置有排气活门，便于调节设备舱5内气体压力值，更好的循环降温。
座舱内气体温度低于设备舱5内气体温度，抽吸部分座舱内气体到第一管路10内，再从发动机气源引入大量高温气体，混合后经热交换后，气体温度降低，降温后的气体分为两部分，一部分经第二支路流入设备舱5，另一部分经涡轮4再次降温后流入设备舱5，在满足座舱内气体需要的前提下，既能满足设备舱5的降温气体流量需求，又能方便调节设备舱5的温度。
本实施例中，多层次气体温度控制，多层次气体流量控制，增强了本装置的工作稳定性和灵活性。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种综合式设备冷却装置，其特征在于：包括发动机气源(1)、热交换器(3)、涡轮(4)、设备舱(5)及风扇(7)；
所述发动机气源(1)通过第一管路(10)与热交换器(3)的热边进口连接，经热交换器(3)冷却后的空气分为第一支路(8)和第二支路(9)，所述第一支路(8)与涡轮(4)连接，所述第二支路(9)与设备舱(5)连接；
所述涡轮(4)通过联接轴(12)与风扇(7)连接，所述风扇(7)的进气端从座舱内引气，所述风扇(7)的排气端通过第二管路(11)与第一管路(10)靠近所述热交换器(3)一端连接。
2.如权利要求1所述的综合式设备冷却装置，其特征在于：所述第一管路(10)设置有流量调节活门(2)，所述流量调节活门(2)的安装位置位于第二管路(11)与第一管路(10)连接处之前，靠近发动机气源(1)一侧安装。
3.如权利要求1所述的综合式设备冷却装置，其特征在于：所述第二支路(9)设置有温度控制活门(6)。
4.如权利要求1所述的综合式设备冷却装置，其特征在于：所述热交换器(3)的热边设置在冲压空气流动线路上。
5.如权利要求1所述的综合式设备冷却装置，其特征在于：所述设备舱(5)设置有排气活门。
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