CN113945028B - 一种机载蒸发循环制冷系统用闪发器 - Google Patents

一种机载蒸发循环制冷系统用闪发器 Download PDF

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Abstract

本发明属于蒸发循环制冷领域，尤其涉及一种机载蒸发循环制冷系统用闪发器。通过分液漏斗保证闪发器在全姿态旋转过程中进行气液分离，使闪发器第一出口排出的全部是气态制冷剂，第二出口排出的全部是液态制冷剂。全姿态吸液装置，保证闪发器在全姿态旋转过程中能够持续吸液，使液态制冷剂在飞行器全姿态飞行时，闪发器持续从第二出口排出液态制冷剂。显著降低了机载蒸发循环制冷系统能耗、提高飞行器全姿态蒸发循环制冷系统可靠性、可用性。

Description

一种机载蒸发循环制冷系统用闪发器
技术领域
本发明属于蒸发循环制冷领域，尤其涉及一种机载蒸发循环制冷系统用闪发器。
背景技术
目前，机载蒸发循环制冷系统所用闪发器仅能在飞行器正常飞行姿态下使用，不能保证飞行器在全姿态(尤其是翻滚姿态)下持续使用，为了提高机载蒸发循环制冷系统的可靠性、可用性，必须设计一种能够在飞行器全姿态下持续保证蒸发循环制冷系统正常工作的闪发器，即，闪发器在全姿态的旋转过程中，能够持续进行气液分离，并保证出气口排出的全部是气态制冷剂，出液口排出的全部是液态制冷剂。
发明内容
发明目的：提供一种机载蒸发循环制冷系统用闪发器，以保证飞行器能在全姿态(尤其是翻滚姿态)下持续使用。
技术方案：
一种机载蒸发循环制冷系统用闪发器，包括：进口1、第一出口2、气液分离挡板3、筒体4、分液漏斗5、分流盘6、全姿态吸液装置7、第二出口8，其中，进口1和第一出口2设置在筒体4上侧，第二出口8设置在筒体4的下侧；筒体4内部从上向下依次设置有气液分离挡板3、分液漏斗5、分流盘6、全姿态吸液装置7，气液分离挡板3与筒体内壁焊接，分液漏斗5的大端与气液分离挡板3焊接，进口1穿过筒体4上端面、气液分离挡板3、分液漏斗5与分流盘6连接，分流盘6上设置有多个出射孔，全姿态吸液装置7包括第一转轴71、第一转筒72、第二转轴73、第二转筒74、吸液管78，其中，第一转筒72套在第一转轴71上且内部连通，第一转筒72与第二转轴73固定且内部连通，第二转筒74套在第二转轴73上并且内部连通、第二转筒74与吸液管78的一端连接，第一转轴71的轴线与第二转轴73轴线垂直，第一转轴71与第二出口8固定且连通，正立状态下，吸液管78另一端位于液面下方，侧躺状态下，由于第一转筒72能够绕第一转轴71转动而使吸液管78另一端位于液面下方，倒立状态下，由于第二转筒74能够绕第二转轴73转动而使吸液管78另一端位于液面下方，保证全姿态下，持续从闪发器中吸液，保证整个蒸发循环系统的正常运转。
进一步地，所述分流盘6与分液漏斗5下端面之间的距离小于10mm.
进一步地，所述分流盘6的外径大于分液漏斗5小端外径。
进一步地，全姿态吸液装置7还包括：连接弯头75、螺栓76、滑块77，其中，吸液管78的另一端与连接弯头75固定，螺栓76一端设置有凸台，螺栓76另一端与连接弯头75固定且与吸液管78呈预定角度，滑块77套在螺栓76上并且能沿螺栓76滑动。
进一步地，分流盘6为扁平圆柱状，上端面与进口1连通，出射孔均匀布置在侧壁上。
进一步地，第一转筒72与第一转轴71的接触面上设置有卸荷槽。
进一步地，第一转轴71一端设置有凸台，限制第一转筒72的轴向位移。
进一步地，第二转轴73一端设置有凸台，限制第二转筒74的轴向位移。
技术效果：
分液漏斗，保证闪发器在全姿态旋转过程中进行气液分离，使闪发器第一出口排出的全部是气态制冷剂，第二出口排出的全部是液态制冷剂。全姿态吸液装置，保证闪发器在全姿态旋转过程中能够持续吸液，使液态制冷剂在飞行器全姿态飞行时，闪发器持续从第二出口排出液态制冷剂。气液分离挡板和气液分离网，进一步提高闪发器的气液分离能力，保证闪发器第一出口排出的全部是气态制冷剂，第二出口排出的全部是液态制冷剂。通过该闪发器的使用，能够保证制冷剂气液完全分离及飞行器在全姿态下蒸发循环制冷系统的正常工作。显著降低机载蒸发循环制冷系统能耗、提高飞行器全姿态蒸发循环制冷系统可靠性、可用性。
附图说明
图1为闪发器正立状态工作原理图；
图2为闪发器侧躺状态工作原理图；
图3为闪发器倒立状态工作原理图；
图4是全姿态吸液装置结构剖视图；
图5是全姿态吸液装置的防卡滞机构示意图；
其中，进口1、第一出口2、气液分离挡板3、筒体4、分液漏斗5、分流盘6、全姿态吸液装置7、第二出口8、第一转轴71、第一转筒72、第二转轴73、第二转筒74、连接弯头75、螺栓76、滑块77、吸液管78。
具体实施方式
为了更清楚地理解本发明的目的、技术方案及优点，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
图1～图3为本发明的闪发器工作原理及具体结构图。本发明的闪发器包括进口1、第一出口2、气液分离挡板3、筒体4、分液漏斗5、分流盘6、全姿态吸液装置7、第二出口8、第一转轴71、第一转筒72、第二转轴73、第二转筒74、连接弯头75、螺栓76、滑块77、吸液管78。进口1和第一出口2设置在筒体4上侧，与筒体4焊接且保持密封；第二出口8设置在筒体4的下侧，与筒体4焊接并保持密封。筒体4内部从上向下依次设置有气液分离挡板3、分液漏斗5、分流盘6、全姿态吸液装置7，气液分离挡板3与筒体内壁焊接，分液漏斗5的大端与气液分离挡板3焊接，分液漏斗5的小端与分流盘6距离不超过10mm，且分液漏斗8的小端直径小于分流盘6外径，当闪发器姿态出现突然转换时，分流盘6可以阻挡液态制冷剂通过分液漏斗5的下端进入分液漏斗5内部。进口1穿过筒体4上端面、气液分离挡板3、分液漏斗5与分流盘6顶端焊接并保持内部连通，分流盘6侧壁上均匀设置有多个出射孔，保证从进口1进来的气液混合态制冷剂均匀喷射在筒体4内部，提高气液分离效率。图4为全姿态吸液装置结构剖视图，全姿态吸液装置7包括第一转轴71、第一转筒72、第二转轴73、第二转筒74、吸液管78，其中，第一转轴71一端封闭，另一端与第二出口8固定且连通。在第一转轴71的端部设置有凸台，用以限制第一转筒72的轴向位置，第一转轴71侧壁上均匀设置若干腰形孔，第一转筒72套在第一转轴71上且通过其侧壁上设置的腰形孔内部连通，第一转筒72可绕第一转轴71自由旋转。第一转筒72两端设置有卸荷槽，以提高第一转筒72与第一转轴71之间的密封性。第二转轴73的轴线与第一转轴71的轴线正交，第二转轴73一端与第一转筒72固定且内部连通，第二转轴73的另一端设置有凸台，用以限制第二转筒74的轴向位置，第二转轴73侧壁上均匀设置若干腰形孔，第二转筒74套在第二转轴73上且通过其侧壁上设置的腰形孔内部连通，第二转筒74可绕第二转轴73自由旋转。图5为全姿态吸液装置的防卡滞机构示意图，防卡滞机构包括连接弯头75、螺栓76、滑块77。螺栓76一端设置有凸台，用以限制滑块77的行程，螺栓76另一端与连接弯头75固定且与吸液管78呈预定角度，滑块77套在螺栓76上并且能沿螺栓76滑动。当全姿态吸液装置7卡滞于某一特定位置时，滑块77可沿螺栓76滑动，从而产生一个力矩克服全姿态吸液装置7摩擦阻力，保证吸液管78始终处于液态制冷剂液面以下，保证液态制冷剂的连续输出。
图1为闪发器正立状态工作原理，气液混合态制冷剂从进口1进入闪发器，在分流盘6的分流作用下，制冷剂沿分流盘6侧壁上均匀布置的出射孔均匀喷出，在重力的作用下，液态制冷剂聚集于筒体4的下部，气态制冷剂通过分液漏斗5与分流盘6之间的间隙，汇集于分液漏斗5内部，在气液分离挡板3的二次分离作用下，残存的液态制冷剂汇集于气液分离挡板下端面，沿着分液漏斗内壁流回筒体4下部，分离后的气态制冷剂则聚集于筒体4的上部，通过第一出口排出。在闪发器正立状态下，吸液管78在重力作用下保持竖直状态，其吸液口位于液态制冷剂液面以下。聚集于筒体4下部的液态制冷剂通过全姿态吸液装置7由第二出口8排出。
图2为闪发器侧躺状态工作原理，气液混合态制冷剂从进口1进入闪发器，在分流盘6的分流作用下，制冷剂沿分流盘6侧壁上均匀布置的出射孔均匀喷出，在重力的作用下，液态制冷剂聚集于筒体4的下侧，气态制冷剂汇集于筒体4的上侧，由于分液漏斗5的阻挡，液态制冷剂无法进入分液漏斗4内部，气态制冷剂通过分液漏斗5与分流盘6之间的间隙，由第一出口2排出。由于重力的作用，第一转筒72绕第一转轴71旋转至竖直状态，保证吸液管78的吸液口位于液态制冷剂以下，液态制冷剂通过全姿态吸液装置7与第二出口8之间的管路由第二出口8排出。
图3为闪发器倒立状态工作原理，气液混合态制冷剂从进口1进入闪发器，在分流盘6的分流作用下，制冷剂沿分流盘6侧壁上均匀布置的出射孔均匀喷出，在重力的作用下，液态制冷剂汇聚于筒体4安装分液漏斗5一侧，由于分液漏斗5的阻挡，液态制冷剂无法流入第一出口2，气态制冷剂汇聚于筒体4另一侧，通过分液漏斗5与分流盘6之间的间隙，由第二出口排出。吸液管78由于重力的作用，带动第二转筒74绕第二转轴73旋转至竖直状态，保证吸液管78的吸液口位于液态制冷剂以下，液态制冷剂通过全姿态吸液装置7与第二出口8之间的管路由第二出口8排出。
闪发器中的分液漏斗5保证飞行器在全姿态飞行过程中，闪发器中的制冷剂能够持续以气态形式从第一出口2排出，防止液态制冷剂从第一出口2进入压缩机，造成压缩机液击。全姿态吸液装置7保证飞行器在全姿态飞行过程中，持续从闪发器中吸液，保证液态制冷剂能够持续从第二出口8中排出，保证整个蒸发循环系统的正常运转。

Claims (8)

1.一种机载蒸发循环制冷系统用闪发器，其特征在于，包括：进口(1)、第一出口(2)、气液分离挡板(3)、筒体(4)、分液漏斗(5)、分流盘(6)、全姿态吸液装置(7)、第二出口(8)，其中，进口(1)和第一出口(2)设置在筒体(4)上侧，第二出口(8)设置在筒体(4)的下侧；筒体(4)内部从上向下依次设置有气液分离挡板(3)、分液漏斗(5)、分流盘(6)、全姿态吸液装置(7)，气液分离挡板(3)与筒体内壁焊接，分液漏斗(5)的大端与气液分离挡板(3)焊接，进口(1)穿过筒体(4)上端面、气液分离挡板(3)、分液漏斗(5)与分流盘(6)连接，分流盘(6)上设置有多个出射孔，全姿态吸液装置(7)包括第一转轴(71)、第一转筒(72)、第二转轴(73)、第二转筒(74)、吸液管(78)，其中，第一转筒(72)套在第一转轴(71)上且内部连通，第一转筒(72)与第二转轴(73)固定且内部连通，第二转筒(74)套在第二转轴(73)上并且内部连通、第二转筒(74)与吸液管(78)的一端连接，第一转轴(71)的轴线与第二转轴(73)轴线正交，第一转轴(71)与第二出口(8)固定且连通，正立状态下，吸液管(78)另一端位于液面下方，侧躺状态下，由于第一转筒(72)能够绕第一转轴(71)转动而使吸液管(78)另一端位于液面下方，倒立状态下，由于第二转筒(74)能够绕第二转轴(73)转动而使吸液管(78)另一端位于液面下方，保证全姿态下，持续从闪发器中吸液，保证整个蒸发循环系统的正常运转。
2.根据权利要求1所述的机载蒸发循环制冷系统用闪发器，其特征在于，所述分流盘(6)与分液漏斗(5)下端面之间的距离小于10mm。
3.根据权利要求1所述的机载蒸发循环制冷系统用闪发器，其特征在于，所述分流盘(6)的外径大于分液漏斗(5)小端外径。
4.根据权利要求1所述的机载蒸发循环制冷系统用闪发器，其特征在于，全姿态吸液装置(7)还包括：连接弯头(75)、螺栓(76)、滑块(77)，其中，吸液管(78)的另一端与连接弯头(75)固定，螺栓(76)一端设置有凸台，螺栓(76)另一端与连接弯头(75)固定且与吸液管78呈预定角度，滑块(77)套在螺栓(76)上并且能沿螺栓(76)滑动。
5.根据权利要求1所述的机载蒸发循环制冷系统用闪发器，其特征在于，分流盘(6)为扁平圆柱状，上端面与进口(1)连通，出射孔均匀布置在侧壁上。
6.根据权利要求1所述的机载蒸发循环制冷系统用闪发器，其特征在于，第一转筒(72)与第一转轴(71)的接触面上设置有卸荷槽。
7.根据权利要求1所述的机载蒸发循环制冷系统用闪发器，其特征在于，第一转轴(71)一端设置有凸台，限制第一转筒(72)的轴向位移。
8.根据权利要求1所述的机载蒸发循环制冷系统用闪发器，其特征在于，第二转轴(73)一端设置有凸台，限制第二转筒(74)的轴向位移。
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