CN109552643A - 一种节能型液体冷却系统 - Google Patents

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马兰
李艳娜
齐社红
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Abstract

本发明涉及一种节能型液体冷却系统，主要包括：液体泵组件(1)、液冷管路(2)、温度调节活门(3)、空‑液热交换器(4)、过滤器(5)、电子设备(6)、气液分离器(7)、增压膨胀装置(8)；液冷管路(2)具有内通道与外通道，外通道具有热空气进气接头(22)和排气单向装置(23)；所述的液冷管路(2)系统低温启动时，环境控制系统的预冷器冷边出口热空气进入具有空气夹层液冷管路(2)的外通道，对内通道的冷却液(21)进行加热。本发明的系统将预冷器的冷边排气收集起来，将这部分热量加以利用解决了液体冷却系统在低温下启动困难的问题，同时减少液体冷却系统的用电功率需求，减少飞机代偿损失。

Description

一种节能型液体冷却系统
技术领域
本发明属于飞机环境控制技术领域，涉及一种节能型液体冷却系统，具体涉及一种快速响应节能型液体冷却系统。
背景技术
传统的飞机液体冷却系统普遍使用65号冷却液作为冷却介质，65号冷却液在温度低于0℃时粘度增加明显，特别是低于-40℃时粘度急剧增加。针对此问题系统通常设置电加热装置对冷却液进行加热，系统中若设置小功率的电加热装置将存在加热时间长的问题，若设置大功率的电加热装置将带来用电功率大、飞机代偿损失大的问题。另外系统中的液体泵在低温时启动会存在无法启动不起来、可靠性下降等问题。而另一方面，一般飞机环境控制系统的预冷器冷边排气温度在100℃～150℃，目前飞机上的预冷器排气都是通过排气口排到大气中，未加以利用。
发明内容
本发明的目的是：提供一种快速响应的节能型液体冷却系统，以解决液体冷却系统在低温下启动困难的的技术问题。
本发明的技术方案是：
一种节能型液体冷却系统，所述的节能型液体冷却系统包括：液体泵组件1、液冷管路2、温度调节活门3、空-液热交换器4、电子设备6、气液分离器7、增压膨胀装置8；所述增压膨胀装置8通过管路与所述气液分离器7上部接口相连；所述的液冷管路2具有内通道与外通道，外通道具有热空气进气接头22和排气单向装置23；所述的液冷管路2系统低温启动时，环境控制系统的预冷器冷边出口热空气进入具有空气夹层液冷管路2的外通道，对内通道的冷却液21进行加热。
所述的节能型液体冷却系统还包括过滤器5，所述的冷却液21在经过电子设备6之前，先经过滤器5过滤。
所述的液体泵组件1由液体泵和单向活门组成，单向活门安装于液体泵出口位置。
所述的温度调节活门3为三通道电动活门。
所述的液体泵组件1为液冷管路2中的冷却液21提供循环动力。
所述的温度调节活门3的作用为：调节冷、热路冷却液的流量比，实现液体冷却系统的温度控制。
所述的气液分离器7用于将冷却液中的气体分离出去，防止液体泵组件1产生气蚀。
所述的增压膨胀装置8用于维持液体泵组件1的入口压力，防止液体泵组件1产生气蚀。
本发明的技术效果是：本发明的节能型液体冷却系统将飞机环境控制系统中预冷器的冷边排气收集起来，将这部分热量加以利用，对液体冷却系统管路中的冷却液进行加热，代替常规系统中设置的电加热装置，解决了液体冷却系统在低温下启动困难的问题，同时减少液体冷却系统的用电功率需求，并减少飞机代偿损失，实现飞机能量的综合管理。
附图说明
图1是本发明的节能型液体冷却系统的工作原理图；
图2是本发明的液冷管路的结构示意图；
其中，1为液体泵组件，2为液冷管路，3为温度调节活门，4为空-液热交换器，5为过滤器，6为电子设备，7为气液分离器，8为增压膨胀装置、21-冷却液、22-进气接头、23-排气单向装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的节能型液体冷却系统进行进一步说明：
本发明的节能型液体冷却系统包括：液体泵组件1、液冷管路2、温度调节活门3、空-液热交换器4、过滤器5、电子设备6、气液分离器7、增压膨胀装置8；所述的液冷管路2具有内通道与外通道，外通道具有热空气进气接头22和排气单向装置23；所述的液冷管路2系统低温启动时，环境控制系统的预冷器冷边出口热空气进入具有空气夹层液冷管路2的外通道，对内通道的冷却液21进行加热。所述的冷却液21在经过电子设备6之前，先经过滤器5过滤，防止冷却液21中的杂质堵塞电子设备6冷板。所述的温度调节活门3为三通道电动活门，其作用为：调节冷、热路冷却液的流量比，实现液冷系统的温度控制。所述的液体泵组件1为液冷管路2中的冷却液21提供循环动力。所述的气液分离器7用于将冷却液中的气体分离出去，防止液体泵组件1产生气蚀。所述的增压膨胀装置8用于维持液体泵组件1的入口压力，防止液体泵组件1产生气蚀。所述的液体泵组件1由液体泵和单向活门组成，单向活门安装于液体泵出口位置。其中：增压膨胀装置8安装在气液分离器7上部，通过管路和气液分离器7上部接口相连，满足稳定液体泵1前压力及补偿液体冷却系统中冷却液因热胀冷缩带来的体积变化功能。
如图1所示为本发明系统的工作原理图，在系统低温启动时，环境控制系统的预冷器冷边出口热空气进入具有空气夹层液冷管路2的外通道，对内通道的冷却液进行加热。预冷器冷边空气经供气管路供往液体泵组件1前后的具有空气夹层液冷管路2的外通道中，通过对流导热对液体泵组件1前后的具有空气夹层液冷管路2内通道中的冷却液进行加热，有效启动液体泵组件1。启动后的液体泵组件1作为动力源驱动冷却液供往温度调节活门3，经温度调节活门3后分为两路，一路经空-液热交换器4被冲压空气降温、另一路直接和空-液热交换4后冷却的冷却液混合后经过滤器5后供往电子设备6，通过冷板将电子设备6热载荷带走后回液至气液分离器7，经气液分离器7将系统中空气分离排出后回到液体泵组件1进口，完成一个循环，并构成了冷却液回路。。
参见图2，预冷器冷边空气经供气管路供往液体泵组件1前后的液冷管路2空气夹层中，液冷管路2具有内通道与外通道，冷却液21在内通道中、热空气通过热空气进气接头22进入外通道、最终通过排气单向装置23排出。外通道的热空气通过对流、导热等形式传递给内通道的冷却液21进行加热。
本发明将飞机环境控制系统中预冷器的冷边排气收集起来，将这部分热量加以利用，在低温环境下液体冷却系统需要启动时，通过双通道液冷管路的形式对液体冷却系统管路中的冷却液进行加热，代替常规系统中设置的电加热装置，解决了液体冷却系统在低温下启动困难的问题，同时减少液体冷却系统的用电功率需求，减少飞机代偿损失，实现飞机能量的综合管理。

Claims (6)

1.一种节能型液体冷却系统，其特征在于：所述的液体冷却系统包括液体泵组件(1)、液冷管路(2)、温度调节活门(3)、空-液热交换器(4)、电子设备(6)、气液分离器(7)、增压膨胀装置(8)；所述增压膨胀装置(8)通过管路与所述气液分离器(7)上部接口相连；所述的液冷管路(2)具有内通道与外通道，外通道具有热空气进气接头(22)和排气单向装置(23)；所述的液冷管路(2)系统低温启动时，环境控制系统的预冷器冷边出口热空气进入具有空气夹层液冷管路(2)的外通道。
2.根据权利要求1所述的液体冷却系统，其特征在于：所述的液体冷却系统还包括过滤器(5)，所述的冷却液(21)在经过电子设备(6)之前，先经过滤器(5)过滤。
3.根据权利要求1或2所述的液体冷却系统，其特征在于：所述的液体泵组件(1)由液体泵和单向活门组成，单向活门安装于液体泵出口位置。
4.根据权利要求3所述的液体冷却系统，其特征在于：所述的温度调节活门(3)为三通道电动活门。
5.根据权利要求3所述的液体冷却系统，其特征在于：所述的液体泵组件(1)为液冷管路(2)中的冷却液(21)提供循环动力。
6.根据权利要求3所述的液体冷却系统，其特征在于：所述的温度调节活门(3)用于调节冷、热路冷却液的流量比，实现液体冷却系统的温度控制。
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