CN113386973A - 一种飞机地面空调机组 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种飞机地面空调机组，涉及空调技术领域，解决了空调机组体积大、占用地面空间的技术问题。该飞机地面空调机组包括布置在地面上的冷凝单元和布置在地面以下的蒸发单元，蒸发单元与飞机内舱连通以持续提供所需新风，冷凝单元与蒸发单元通过冷媒管路连接。本发明的机组整体分为上下两层结构，蒸发单元和冷凝单元分开，上层冷凝单元放置在地面上，用于冷凝散热，下层嵌入地下空间，用于降温后向飞机内腔送风，宽度方向上只需以蒸发器长度尺寸为限制，机组宽度方向尺寸减小，占地面积大大缩小；下层的蒸发单元嵌入到地下空间，增加的高度空间可以抵消，并不会占用地面高度空间。

Description

一种飞机地面空调机组

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其是涉及一种上下分层型嵌入式安装的风冷飞机地面空调机组。

背景技术

飞机地面空调机组主要用于飞机在地面停机状态时，为飞机提供一定流量、压力及温度的通风空气，用于飞机舱内工作人员及旅客登机后的空调供给的飞机地面保障设备。机组采用直接蒸发式制冷循环技术，多级换热，通过制冷剂在蒸发器盘管内的蒸发，使空气冷却降温，并利用送风机，将低温空气送入飞机机舱。

由于飞机要求输入室外新风，需要大焓差送风，一般需要3级或3级以上的换热，所有的换热器、风机、压缩机等全部放置在一层空间内，宽度方向较大，导致机组体积较大、占地面积大。停机坪上车辆来往，希望机组尺寸越小越好，因此缩小机组体积成为对飞机地面空调的新需求。此外，常规空调机组为了缩小空间，设备部件之间安装的较为紧凑，内部空间狭小(如图1和图2)，维修起来非常麻烦，而且蒸发器的集气管与冷凝器翅片相距较近，冷热相互影响，还需要对蒸发器增加严密的保温措施，成本高、加工复杂；现有的的空调机组使用风道通风设计，为了缩小尺寸采用紧凑型结构，造成风道尺寸较小，风阻较大，且风量分布不均，换热效果差；冷凝器被蒸发器挡住，风阻较大，功耗较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种飞机地面空调机组，以解决现有技术中存在的空调机组体积大、占用地面空间的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种飞机地面空调机组，包括布置在地面上的冷凝单元和布置在地面以下的蒸发单元，所述蒸发单元与飞机内舱连通以持续提供所需新风，所述冷凝单元与所述蒸发单元通过冷媒管路连接。

作为本发明的进一步改进，所述冷凝单元和所述蒸发单元为一体结构上下分层设置；或者是，所述冷凝单元和所述蒸发单元为分体结构彼此独立设置。

作为本发明的进一步改进，所述冷凝单元包括第一箱体、布置在所述第一箱体上能与外部环境连通的至少一级冷凝器和布置在所述第一箱体上能将与所述冷凝器换热后的空气排出的冷凝风机；所述冷凝器与所述蒸发单元中的蒸发器冷媒管路连接。

作为本发明的进一步改进，所述蒸发单元包括第二箱体、至少一级蒸发器和送风机，所述第二箱体内具有风道，所有的所述蒸发器和所述送风机均设置在所述风道内，所述蒸发单元还包括分别与所述风道的进出侧连通的进风系统和出风系统，所述进风系统与外部环境连通，所述出风系统与飞机内腔连通。

作为本发明的进一步改进，所述送风系统包括进风口和进风道，所述进风口设置在所述第一箱体上，所述进风道设置在所述第一箱体内部。

作为本发明的进一步改进，所述出风系统包括出风口和出风道，所述出风口设置在所述第一箱体上，所述出风道设置在所述第一箱体内；或者是，所述出风口设置在飞机停留位置底部，所述出风道预埋在地下，两端分别与所述出风口和所述第二箱体连接。

作为本发明的进一步改进，所述风道为封闭式管型结构，布设在所述第二箱体内；或者是，所述风道为封闭式腔体结构，由所述第二箱体的侧壁和隔板围合而成。

作为本发明的进一步改进，当所述风道为封闭式腔体结构时，所述风道内位于所述送风机的入风口和排风口之间位置设置有隔板，以将所述风道分隔成独立的两部分。

作为本发明的进一步改进，所述地面空调机组的压缩机布置在所述冷凝单元或所述蒸发单元内；还包括电控组件，所述电控组件中的部分或全部设置在所述冷凝单元或所述蒸发单元内。

作为本发明的进一步改进，所述蒸发单元的至少一侧与预埋坑体的墙壁之间留有检修空间。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

本发明提供的是一种上下分层嵌入式安装的风冷式飞机地面空调机组，机组整体分为上下两层结构，蒸发单元和冷凝单元分开，上层冷凝单元放置在地面上，用于冷凝散热，下层嵌入地下空间，用于降温后向飞机内腔送风，宽度方向上只需以蒸发器长度尺寸为限制，机组宽度方向尺寸减小，占地面积大大缩小；下层的蒸发单元嵌入到地下空间，增加的高度空间可以抵消，并不会占用地面高度空间。

本发明的进一步改进方案中，上层只有冷凝器及冷凝风机，内部空间充足，便于维修；下层空间四周都为面板，只需拆掉任意面板即可在相应部位维修，十分方便；本发明中蒸发器集气管、分液管等不再靠近冷凝器，无冷量损失，因此也无需发泡、隔板等进行保温，降低成本，便于装机操作和检修；上层冷凝器内无蒸发器等部件的遮挡，能实现全面积换热，风阻小、能耗少；本发明中一种最优实施例，在下层蒸发单元内不设置封闭管式风道，而是利用箱体侧壁以及各部件表面设置的隔板围合成送风腔，空间大，换热器表面无遮挡，风阻小，表面风速均匀。本发明提供的地面空调机组，上下层分框设置，可以整体式焊接生产及运输，也可以分体式生产和运输，安装灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中地面空调机组的结构示意图；

图2是图1中A局部放大图；

图3是本发明飞机地面空调机组的结构示意图。

图中1、冷凝单元；11、第一箱体；12、冷凝器；2、蒸发单元；21、第二箱体；22、蒸发器；23、送风机；24、风道；3、进风口；4、进风道；5、出风口；7、隔板；8、压缩机；9、电控箱。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图3所示，本发明提供了一种飞机地面空调机组，用于为停靠的风机内腔提供新风，保证乘客和机组人员的舒适性，具体的，地面空调机组包括布置在地面上的冷凝单元1和布置在地面以下的蒸发单元2，蒸发单元2与飞机内舱连通以持续提供所需新风，冷凝单元1与蒸发单元2通过冷媒管路连接。

在此需要说明的是，冷凝单元1利用地面上的外界空气对冷媒进行降温散热，蒸发单元2将地面空气吸入并利用降温后的冷媒对空气进行降温后输入到飞机内舱中；机组整体分为上下两层结构，蒸发单元和冷凝单元分开，上层冷凝单元放置在地面上，用于冷凝散热，下层嵌入地下空间，用于降温后向飞机内腔送风，宽度方向上只需以蒸发器长度尺寸为限制，机组宽度方向尺寸减小，占地面积大大缩小；下层的蒸发单元嵌入到地下空间，增加的高度空间可以抵消，并不会占用地面高度空间。由此，改进后的空调机组相比于现有技术中的空调机组，具有占地面积小的特点，减少对对面有限空间的占用，方便车辆等设备通行，此处所指的减少占地空间主要是指减少地面水平方向的空间。

作为本发明的一种可选实施方式，冷凝单元1和蒸发单元2为一体结构上下分层设置，具体的，也就是说两个单元可以采用一个整体框架结构，然后中间分隔开，上部空间放置冷凝单元，下部空间放置蒸发单元，安装时，上部空间位于地面上，下部空间埋于地下；

作为本发明的另一种可选实施方式，也可以不采用上面的结构，而是冷凝单元1和蒸发单元2为分体结构彼此独立设置，具体的也就是说，冷凝单元1可以设置在停机飞机附近，而蒸发单元2可以设置在远处，无需靠近冷凝单元1，可根据实际情况选择设置位置。

进一步的，冷凝单元1包括第一箱体11、布置在第一箱体11上能与外部环境连通的至少一级冷凝器12和布置在第一箱体11上能将与冷凝器12换热后的空气排出的冷凝风机；冷凝器12与蒸发单元2中的蒸发器22冷媒管路连接。

具体的，以下以冷凝器12为四级为例进行具体结构说明，在本实施例中，冷凝器12数量为四级，第一箱体11为长方体结构，一二级冷凝器布置在第一箱体11长边上相对的两侧，三四级冷凝器布置在第一箱体11长边上相对的两侧，也就是说一二级冷凝器和三四级冷凝器沿第一箱体11长边依次布置；冷凝风机布置在第一箱体11顶部；当然，为了实现降温散热过程，以及冷凝风机的排风效果，第一箱体11需要的位置设置有侧板，例如宽度方向，以及顶部。

在此需要说明的是，上述的布置方式只是一种实施例，本发明并不局限于此种布置形式，也可以将冷凝器布置成L形、V形、M形等多种结构，在此不做过多赘述。

作为本发明的一种可选实施方式，蒸发单元2包括第二箱体21、至少一级蒸发器22和送风机23，第二箱体21内具有风道24，该风道24用于外部引入空气的流通，并在流通过程中进行降温后输入到所需新风位置，所有的蒸发器22和送风机23均设置在风道24内，蒸发器22用于对空气降温，送风机23用于对空气提供输送动力；蒸发单元2还包括分别与风道24的进出侧连通的进风系统和出风系统，进风系统与外部环境连通，出风系统与飞机内腔连通。

以下以蒸发器22为四级为例进行具体结构说明，在本实施例中，蒸发器22为四级，一二级蒸发器位于风道24始端，三四级蒸发器位于风道24末端，送风机23位于一二级蒸发器和三四级蒸发器之间。

当然，本发明并不局限于这种布置形式，也可以将送风机23设置在风道24始端或末端，在此并不做具体限定，故不做过多赘述。

作为本发明的一种可选实施方式，送风系统包括进风口3和进风道4，进风口3设置在第一箱体11上，进风道4设置在第一箱体11内部，且进风道4两端分别与进风口3和第二箱体21内的风道24连通。由此将地面处的空气引入到地下的风道24内。

作为本发明的一种可选实施方式，出风系统包括出风口5和出风道，出风口5设置在第一箱体11上，出风道设置在第一箱体11内，出风道两端分别与出风口5和第二箱体21内的风道24连通；通过此种结构，可使得经过降温后的新风经出风道和出风口5后经管路输入到飞机内舱中。

当然，也可以不采用上述的结构，例如，也可以采用，出风口5设置在飞机停留位置底部，出风道预埋在地下，两端分别与出风口5和第二箱体21连接。

进一步的，风道24为封闭式管型结构，布设在第二箱体21内，也就是采用现有技术中的风道24结构，该风道24相对于第二箱体21为独立封闭结构；

作为本发明的一种可选实施方式，风道24为封闭式腔体结构，由第二箱体21的侧壁和隔板7围合而成。此实施例是本发明的最优实施例，在此实施例中，隔板7布置在非空气流通位置，由隔板7在第二箱体21内腔中分隔出空气流通通道，通过隔板7以及第二箱体21的四周侧壁从而围合成一个封闭式的腔体结构，引入的空气在该封闭式腔体结构内依次流通经降温后，送入到飞机内舱中。当然，为了避免空气的乱流、分散、以及增加无畏的流动，隔板应设置在蒸发器22对应的空间范围内。

进一步的，当风道24为封闭式腔体结构时，风道24内位于送风机23的入风口和排风口之间位置设置有隔板7，以将风道24分隔成独立的两部分。通过在送风机23处设置隔板7，是为了将送风机23左右两侧完全分隔开，从而保证送风机23送出的风不会回流。

地面空调机组中的压缩机8布置在冷凝单元1或蒸发单元2内，具体可根据实际情况选择布置；地面空调机组还包括电控组件，电控组件中的部分或全部设置在冷凝单元1或蒸发单元2内，也就是说，电控组件中的部分设置在冷凝单元1内，部分设置在蒸发单元内，或者是电控组件中的全部设置在冷凝单元1内，或全部设置在蒸发单元2内，具体如何设置可根据实际需要选择配置，此部分并非本发明的改进点，故在此不做过多赘述。

为了方便地下部分的维修检修，蒸发单元2的至少一侧与预埋坑体的墙壁之间留有检修空间。

实施例1：

在本实施例中，主要元器件采用现有技术中的产品实现，区别在于，地面空调机组为整体框架结构，内部分为上下两层，上层框架放置在地面上，用于冷凝散热，包括冷凝器12、冷凝风机、显示板及部分电器盒；下层框架要求嵌入地下空间，包括压缩机8、多级蒸发器22、送风机23、部分电控箱9。其中压缩机8及电控箱9上方设置有隔板7，一二级蒸发器与送风机、送风机与三四级蒸发器之间设有隔板7进行分腔，防止串风。

因为冷凝散热需要室外通风环境，因此上层部分包含多级冷凝器、冷凝风机、显示操作部分的电控箱以及进风口3和部分风管也就是进风道4(进风口风管接通到下层)；也可以将压缩机8、冷媒管等放入上层(根据空间等实际情况选择)。上层进风口3吸入室外新风，通过上层的进风道4送入到下层，供降温换热使用；进风口3可包含防护格栅(防雨防撞)、过滤网等，进风道4可以是钢制硬风管，也可以是帆布软连接风管等。图示中四级冷凝器12分两侧布置，顶部是冷凝风机；冷凝器12、冷凝风机位置不局限于如图中所示的结构，可以采用V形、M形等布置方式，让体积更小。图示出风口5通过出风道连接到下层，将蒸发降温后的空气送出使用。图示出风口5上面可以设置显示电控箱，用于操纵机组开关及设置参数。

下层空间非与室外空气换热，因此包含多级蒸发器22、送风机23、排水设备，也可以放置压缩机8、冷媒连管、及主控制电控箱等。图示下层进风通道下部有空余空间，因此放置压缩机8；图示前两级蒸发器22放置在送风机23前，下设有接水盘，后两级蒸发器放置在送风机23后，通过出风道连接到上层出风口5。压缩机8位置及蒸发器22的布局可以根据实际情况调整，蒸发器22、送风机23之间可以通过风道24连接，形成送风系统，也可以将下层框架密封保温，形成送风腔系统。

采用本实施例中的结构，具有(1)占地面积小：机组整体分为上下两层，蒸发单元与冷凝单元分开，宽度方向只需以蒸发器长度尺寸为限制，此方向会缩小600mm及以上，占地面积大大缩小；此外下层空间可以嵌入到地下空间，增加的高度空间也可以抵消。(2)维修空间充足：上层只有冷凝器及冷凝风机，内部空间充足，便于维修；下层空间四周都为面板，只需拆掉任意面板即可在相应部位维修，十分方便；相比于现有的对比方案(图1、图2)，本方案的蒸发器集气管、分液管等不再靠近冷凝器，无冷量损失，因此也无需发泡、隔板等进行保温，降低成本，便于装机操作和检修。(3)风阻小，两器表面风速均匀：对比现有方案(如图1，冷凝器被遮挡严重)，上层冷凝器无蒸发器等遮挡，全面积换热，风阻小，能耗少；对比现有方案(图1，风道设计，风道的扩口、缩口等异型造成风阻大，换热器表面风量不均匀，换热量较差)，下层送风使用无风道设计，空间大，换热器表面无遮挡，风阻小，表面风速均匀。(4)机组上下层分框，可以整体式焊接生产及运输，也可以分体式生产和运输，安装灵活。

这里首先需要说明的是，“向内”是朝向容置空间中央的方向，“向外”是远离容置空间中央的方向。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种飞机地面空调机组，其特征在于，包括布置在地面上的冷凝单元和布置在地面以下的蒸发单元，所述蒸发单元与飞机内舱连通以持续提供所需新风，所述冷凝单元与所述蒸发单元通过冷媒管路连接。

2.根据权利要求1所述的飞机地面空调机组，其特征在于，所述冷凝单元和所述蒸发单元为上下分层设置；或者是，所述冷凝单元和所述蒸发单元为分体结构彼此独立设置。

3.根据权利要求1所述的飞机地面空调机组，其特征在于，所述冷凝单元包括第一箱体、布置在所述第一箱体上能与外部环境连通的至少一级冷凝器和布置在所述第一箱体上能将与所述冷凝器换热后的空气排出的冷凝风机；所述冷凝器与所述蒸发单元中的蒸发器冷媒管路连接。

4.根据权利要求3所述的飞机地面空调机组，其特征在于，所述蒸发单元包括第二箱体、至少一级蒸发器和送风机，所述第二箱体内具有风道，所有的所述蒸发器和所述送风机均设置在所述风道内，所述蒸发单元还包括分别与所述风道的进出侧连通的进风系统和出风系统，所述进风系统与外部环境连通，所述出风系统与飞机内腔连通。

5.根据权利要求4所述的飞机地面空调机组，其特征在于，所述送风系统包括进风口和进风道，所述进风口设置在所述第一箱体上，所述进风道设置在所述第一箱体内部。

6.根据权利要求4所述的飞机地面空调机组，其特征在于，所述出风系统包括出风口和出风道，所述出风口设置在所述第一箱体上，所述出风道设置在所述第一箱体内；或者是，所述出风口设置在飞机停留位置底部，所述出风道预埋在地下且两端分别与所述出风口和所述第二箱体连接。

7.根据权利要求4所述的飞机地面空调机组，其特征在于，所述风道为封闭式管型结构，布设在所述第二箱体内；或者是，所述风道为封闭式腔体结构，由所述第二箱体的侧壁和隔板围合而成。

8.根据权利要求7所述的飞机地面空调机组，其特征在于，当所述风道为封闭式腔体结构时，所述风道内位于所述送风机的入风口和排风口之间位置设置有隔板，以将所述风道分隔成独立的两部分。

9.根据权利要求7所述的飞机地面空调机组，其特征在于，所述地面空调机组的压缩机布置在所述冷凝单元或所述蒸发单元内；还包括电控组件，所述电控组件中的部分或全部设置在所述冷凝单元或所述蒸发单元内。

10.根据权利要求1所述的飞机地面空调机组，其特征在于，所述蒸发单元的至少一侧与预埋坑体的墙壁之间留有检修空间。

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