CN110435897A - 一种新型的军用直升机滑油源热泵型空调系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型的军用直升机滑油源热泵型空调系统，包括第二膨胀阀、第二工质/舱内空气换热器、第二四通换向阀、第二压缩机、第二工质/冲压空气换热器、第二驾驶舱、第二滑油/冲压空气换热器、第二冲压空气换向阀、第二冲压空气风扇、第二温度反馈控制模块、第二温度传感器；低温工况下以滑油废热为环控系统热源，对直升机滑油废热进行回收利用；通过滑油废热利用，扩展了军用直升机使用环境范围，拓宽了其低温使用温度极限；第二冲压空气换向阀实现供热和制冷两种模式下对热源和冷源分别利用；根据外环境和舱室内温度对冲压空气流量和第二四通换向阀、第二冲压空气换向阀开启方式进行综合反馈控制。

Description

一种新型的军用直升机滑油源热泵型空调系统
技术领域
本发明涉及热泵型空调系统技术领域，尤其是涉及一种新型的军用直升机滑油源热泵型空调系统。
背景技术
热泵型空调是在传统单冷空调的基础上，在循环回路中增加了一个电磁四通换向阀，从而在运行过程中可以通过调节换向阀来改变工质的循环流动方向，进而在加热和制冷模式之间进行切换，热泵型空调能效高，且其制冷和加热共用一套系统，应用于直升机环控系统中不仅可以减轻环控系统重量，还可以消除传统直升机环控系统因发动机引气而造成的代偿损失，因此在直升机环控系统的应用上具有很高的研究价值，但其运行环境温度需高于-5℃，而直升机飞行往往需面临高海拔、低温环境，这大大的限制了热泵型空调在直升机上的应用。
为了解决热泵空调在直升机上低温无法运行的问题，本文提出了一种新型的军用直升机滑油源热泵型空调系统方案。
发明内容
本发明提供了一种新型的军用直升机滑油源热泵型空调系统，解决热泵空调在直升机上低温无法运行的问题，为实现上述目的，本发明采用如下具体技术方案：
本方案提出一种新型的军用直升机滑油源热泵型空调系统，包括第二膨胀阀、第二工质/舱内空气换热器、第二四通换向阀、第二压缩机、第二工质/冲压空气换热器、第二驾驶舱、第二滑油/冲压空气换热器、第二冲压空气换向阀、第二冲压空气风扇、第二温度反馈控制模块、第二温度传感器，所述第二膨胀阀、第二工质/舱内空气换热器、第二四通换向阀、第二压缩机以及第二工质/冲压空气换热器通过管路依次相连组成循环系统，第二工质/舱内空气换热器设于第二驾驶舱内，第二冲压空气风扇、第二冲压空气换向阀、第二工质/冲压空气换热器和第二滑油/冲压空气换热器设于冲压空气管道中，且依次相连，第二温度传感器电连接第二温度反馈控制模块，第二温度反馈控制模块电连接第二冲压空气风扇。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、低温工况下以滑油废热为环控系统热源，对直升机滑油废热进行回收利用；
2、通过滑油废热利用，扩展了军用直升机使用环境范围，拓宽了其低温使用温度极限；
3、第二冲压空气换向阀实现供热和制冷两种模式下对热源和冷源分别利用；
4、根据外环境和舱室内温度对冲压空气流量和第二四通换向阀、第二冲压空气换向阀开启方式进行综合反馈控制。
附图说明
图1为现有直升机空调系统方案。
图2为一种新型的军用直升机滑油源热泵型空调系统。
图3为一种新型的军用直升机滑油源热泵型空调系统供热模式工作原理。
图4为一种新型的军用直升机滑油源热泵型空调系统制冷模式工作原理。
图中：1-1、第一膨胀阀，1-2、第一工质/舱内空气换热器，1-3、第一四通换向阀，1-4、第一压缩机，1-5、第一工质/冲压空气换热器机，1-6、第一驾驶舱，1-7、第一滑油/冲压空气换热器，1-8、第一冲压空气换向阀，1-9、第一冲压空气风扇，1-10、第一温度反馈控制模块，2-1、第二膨胀阀，2-2、第二工质/舱内空气换热器，2-3、第二四通换向阀，2-4、第二压缩机，2-5、第二工质/冲压空气换热器，2-6、第二驾驶舱，2-7、第二滑油/冲压空气换热器，2-8、第二冲压空气换向阀，2-9、第二冲压空气风扇，2-10、第二温度反馈控制模块，2-11、第二温度传感器。
具体实施方式
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示仅用于解释在附图所示下各部件之间的相对位置关系，当该姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
实施例1
如图2和图3所示，本发明提供了一种新型的军用直升机滑油源热泵型空调系统，包括第二膨胀阀2-1、第二工质/舱内空气换热器2-2、第二四通换向阀2-3、第二压缩机2-4、第二工质/冲压空气换热器2-5、第二驾驶舱2-6、第二滑油/冲压空气换热器2-7、第二冲压空气换向阀2-8、第二冲压空气风扇2-9、第二温度反馈控制模块2-10、第二温度传感器2-11，上述装置为本系统主要组成原件，通过自身效用的组合，实现本系统功能，所述第二膨胀阀2-1、第二工质/舱内空气换热器2-2、第二四通换向阀2-3、第二压缩机2-4以及第二工质/冲压空气换热器2-5通过管路依次相连组成循环系统，通过构成完整的循环系统，使得管路内流动的冷媒能给完成系统内的循环，第二工质/舱内空气换热器2-2设于第二驾驶舱2-6内，通过本身结构特性对第二驾驶舱2-6内的热量进行交换，实现散热或制冷，第二冲压空气风扇2-9、第二冲压空气换向阀2-8、第二工质/冲压空气换热器2-5和第二滑油/冲压空气换热器2-7设于冲压空气管道中，且依次相连，第二温度传感器2-11电连接第二温度反馈控制模块2-10，第二温度反馈控制模块2-10电连接第二冲压空气风扇2-9。
冷天冷天供热模式：调节第二四通换向阀2-3开启方式，使第二压缩机2-4压缩后的工质依次经过第二四通换向阀2-3、第二工质/舱内空气换热器2-2、第二膨胀阀2-1、第二工质/冲压空气换热器2-5、第二四通换向阀2-3后回到第二压缩机2-4，从而将第二工质/冲压空气换热器2-5吸收的热量输送到第二工质/舱内空气换热器2-2，进而对第二驾驶舱2-6供热；与此同时，调节第二冲压空气换向阀2-8开启方式，使得冲压空气依次经过第二冲压空气风扇2-9、第二冲压空气换向阀2-8、第二滑油/冲压空气换热器2-7、第二工质/冲压空气换热器2-5和第二冲压空气换向阀2-8，滑油废热在第二滑油/冲压空气换热器2-7中加热冲压空气。冲压空气先经过第二滑油/冲压空气换热器2-7吸热升温，再经过第二工质/冲压空气换热器2-5放热，进而实现对滑油废热的回收利用。
实施例2
如图2和图3所示，本发明提供了一种新型的军用直升机滑油源热泵型空调系统，包括第二膨胀阀2-1、第二工质/舱内空气换热器2-2、第二四通换向阀2-3、第二压缩机2-4、第二工质/冲压空气换热器2-5、第二驾驶舱2-6、第二滑油/冲压空气换热器2-7、第二冲压空气换向阀2-8、第二冲压空气风扇2-9、第二温度反馈控制模块2-10、第二温度传感器2-11，上述装置为本系统主要组成原件，通过自身效用的组合，实现本系统功能，所述第二膨胀阀2-1、第二工质/舱内空气换热器2-2、第二四通换向阀2-3、第二压缩机2-4以及第二工质/冲压空气换热器2-5通过管路依次相连组成循环系统，通过构成完整的循环系统，使得管路内流动的冷媒能给完成系统内的循环，第二工质/舱内空气换热器2-2设于第二驾驶舱2-6内，通过本身结构特性对第二驾驶舱2-6内的热量进行交换，实现散热或制冷，第二冲压空气风扇2-9、第二冲压空气换向阀2-8、第二工质/冲压空气换热器2-5和第二滑油/冲压空气换热器2-7设于冲压空气管道中，且依次相连，第二温度传感器2-11电连接第二温度反馈控制模块2-10，第二温度反馈控制模块2-10电连接第二冲压空气风扇2-9。
极冷天供热模式：运行原理如图3所示，其冲压空气和循环工质流向与冷天供热模式下相同，冲压空气流量较大的情况下，冲压空气温度可能经过第二滑油/冲压空气换热器2-7后仍低于-5℃，此时通过反馈控制模块控制第二冲压空气风扇2-9降低转速，减少冲压空气流量，提高冲压空气温度，使其大于-5℃。
实施例3
如图2和图4所示，本发明提供了一种新型的军用直升机滑油源热泵型空调系统，包括第二膨胀阀2-1、第二工质/舱内空气换热器2-2、第二四通换向阀2-3、第二压缩机2-4、第二工质/冲压空气换热器2-5、第二驾驶舱2-6、第二滑油/冲压空气换热器2-7、第二冲压空气换向阀2-8、第二冲压空气风扇2-9、第二温度反馈控制模块2-10、第二温度传感器2-11，上述装置为本系统主要组成原件，通过自身效用的组合，实现本系统功能，所述第二膨胀阀2-1、第二工质/舱内空气换热器2-2、第二四通换向阀2-3、第二压缩机2-4以及第二工质/冲压空气换热器2-5通过管路依次相连组成循环系统，通过构成完整的循环系统，使得管路内流动的冷媒能给完成系统内的循环，第二工质/舱内空气换热器2-2设于第二驾驶舱2-6内，通过本身结构特性对第二驾驶舱2-6内的热量进行交换，实现散热或制冷，第二冲压空气风扇2-9、第二冲压空气换向阀2-8、第二工质/冲压空气换热器2-5和第二滑油/冲压空气换热器2-7设于冲压空气管道中，且依次相连，第二温度传感器2-11电连接第二温度反馈控制模块2-10，第二温度反馈控制模块2-10电连接第二冲压空气风扇2-9。
热天制冷模式：调节第二四通换向阀2-3开启方式，使第二压缩机2-4出口与第二工质/冲压空气换热器2-5相连，第二压缩机2-4压缩后的工质依次经过第二四通换向阀2-3、第二工质/冲压空气换热器2-5、第二膨胀阀2-1、第二工质/舱内空气换热器2-2、第二四通换向阀2-3后回到第二压缩机2-4，从而将第二驾驶舱2-6热量通过循环输送到第二工质/冲压空气换热器2-5排出，实现制冷，与此同时，调节第二冲压空气换向阀2-8开启方式，使得冲压空气依次经过第二冲压空气风扇2-9、第二冲压空气换向阀2-8、第二工质/冲压空气换热器2-5、第二滑油/冲压空气换热器2-7和第二冲压空气换向阀2-8，冲压空气先经过第二工质/冲压空气换热器2-5冷却循环工质，再经过第二滑油/冲压空气换热器2-7冷却滑油，避免滑油废热对环控系统产生影响。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种新型的军用直升机滑油源热泵型空调系统，包括第二膨胀阀、第二工质/舱内空气换热器、第二四通换向阀、第二压缩机、第二工质/冲压空气换热器、第二驾驶舱、第二滑油/冲压空气换热器、第二冲压空气换向阀、第二冲压空气风扇、第二温度反馈控制模块、第二温度传感器，所述第二膨胀阀、第二工质/舱内空气换热器、第二四通换向阀、第二压缩机以及第二工质/冲压空气换热器通过管路依次相连组成循环系统，第二工质/舱内空气换热器设于第二驾驶舱内，第二冲压空气风扇、第二冲压空气换向阀、第二工质/冲压空气换热器和第二滑油/冲压空气换热器设于冲压空气管道中，且依次相连，第二温度传感器电连接第二温度反馈控制模块，第二温度反馈控制模块电连接第二冲压空气风扇。
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