NO158555B - Luftkondisjoneringssystem. - Google Patents

Luftkondisjoneringssystem. Download PDF

Info

Publication number
NO158555B
NO158555B NO844876A NO844876A NO158555B NO 158555 B NO158555 B NO 158555B NO 844876 A NO844876 A NO 844876A NO 844876 A NO844876 A NO 844876A NO 158555 B NO158555 B NO 158555B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
load
heat exchanger
air
heat
regenerative
Prior art date
Application number
NO844876A
Other languages
English (en)
Other versions
NO844876L (no
NO158555C (no
Inventor
George Christian Rannenberg
Original Assignee
United Technologies Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of NO844876L publication Critical patent/NO844876L/no
Publication of NO158555B publication Critical patent/NO158555B/no
Publication of NO158555C publication Critical patent/NO158555C/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B29/00Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
    • F25B29/003Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously of the compression type system
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D2013/0603Environmental Control Systems
    • B64D2013/0688Environmental Control Systems with means for recirculating cabin air

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår et luftkondisjoneringssystem av sirkulasjonstypen (air cycle air conditioning system) med lukket sløyfe og med høy virkningsgrad, og som ligger i avstand fra systemets varmebelastning.
Luftkondisjoneringssystemer av sirkulassjonstypen er i vanlig bruk for kjøling og trykksetting av lukkede rom, slik som passasjerkabiner i sivile og militære fly. I den senere tid har slike luftkondisjoneringssystemer blitt studert med henblikk på anvendelse i seksjonene for besetning og utrustning i andre farkoster, slik som strids-vogner og andre militærtarkoster som drives av gassturbin-motorer eller andre slags motorer. En årsak til disse systemenes popularitet er at man kan få en betydelig virkning på kjølingen med utgangspunkt i et sirkulasjonssystem av relativt liten størrelse. En annen grunn til at disse systemene er så populære, er at de kan tilpasses til gassturbinmotordrevne farkoster, der utmatingsdelen til gassturbinmotorens kompressor er en egnet kilde av kjøle-luft som står under trykk, for luftkondisjoneringssystemet.
Vanligvis drives luftkondisjoneringssystem av sirkulasjonstypen, i samsvar med teknikkens stand, med en kompressor som mottar trykkluft fra en trykkluftkilde, som ytterligere komprimerer luften samt mater ut luften til en varmeveksler der luften avgir en del av komprimerings-varmen. Fra denne varmeveksleren kanaliseres trykkluften til en ekspansjonsturbin der arbeidet som utføres av luften for å drive turbinrotoren medfører en rask utvidelse og kjøling av luften, hvoretter den kjølte luften mates til en belastning, f.eks. en flykabin. Turbinen er koblet til kompressoren i en isolert kobling, hvorved drift av turbinrotoren av den ekspanderte luften
gir inngangsenergi til kompressoren.
Vanligvis har slike luftkondisjoneringssystemer av sirkulasjonstypen vært systemer med åpen sløyfe. Etter kjøling av belastningen mates derved kjøleluften overbord, hvorved kun en liten del av denne i en del tilfelle resirkuleres til turbinutløpet for å smelte is i dette, på den måten som er beskrevet i USA-patentskrift 4 374 469. Selv om slike luftkondisjoneringssystemer med åpen sløyfe har vist seg å være effektive i visse sammenhenger, med-fører det at kjølemiddel må tilføres kontinuerlig fra omgivelsene at slike systemer som regel er uegnet i et forurenset miljø. I motsetning til dette kan sirkulasjons-systemer med lukket sløyfe kjøle en innelukket resirkuler-ende mengde kjøleluft, og de kan derfor forventes å være mer effektive enn systemer med åpen sløyfe og er bedre egnet i forurensete omgivelser, slik som ved kjemisk krig-føring. I systemene med lukket sløyfe avgis som nevnt ovenfor varme til omgivelsene, noe som skjer med en varmeveksler av strålingstypen ved utløpet fra systemets kompressor, og når systemene er tilpasset for drift i en forurenset omgivelse kan det bli nødvendig å plassere en varmeveksler av strålingstypen på en plass som ligger langt vekk i forhold til systemets turbokompressorenhet. En slik plassering av varmevekslerens varmestråler, på et sted langt vekk, krever som regel lange strekk med luftledning mellom kompressoren og varmeveksleren av strålingstypen, hvorved man oppnår en betydelig økning i det totale volumet som opptas av systemet, dessuten oppnås store trykkfallstap som har sammenheng med luftstrømningen gjennom slike strekk med luftledninger. Foruten dette kan slike system dra for-del av at man utnytter regenerativ varmeveksling fra luft til luft mellom belastningens utmatede kjølemiddel og turbinens innløpskjølemiddel, og fordi systemet er anordnet for kjøling av en belastning som ligger i avstand, bidrar ytterligere til lange strekk med luftledninger og således bidrar mer til at systemet blir omfangsrikt og får lav virkningsgrad. Et slikt omfangsrikt og ineffektivt system kan bli uforsvarlig, avhengig av tilpasningsgraden.
Formålet med oppfinnelsens er å frambringe et luftkondisjoneringsanlegg av sirkulasjonstypen som er karakterisert ved økt kompakthet og økt effektivitet. Et annet formål med oppfinnelsen er å frambringe et slikt luftkondisjoneringssystem som er karakterisert ved korte strekk på ledninger for luften og lite varmevekslingmellom kjøleluft og omgivelsesluft.
I et eksempel på utførelse av oppfinnelsen, oppnås økt kompakthet og effektivitet i et luftkondisjoneringssystem av sirkulasjonstypen gjennom at man utnytter regenerativ varmeveksling mellom luft som tjener som kjøle-middel, både oppstrøms og nedstrøms i forhold til ekspansjonsturbinen, og et varmetransportmedium i form av en væske som sirkulerer til og fra en fjerntliggende varrae-belastning i et væskesirkulasjonssystem med lukket sløyfe, hvor luften som tjener som kjølemiddel, for å oppnå økt effektivitet, ikke behøver tjene som et varmetransportmedium. Varmetransporten utføres av den sirkulerende væsken, hvorved ledninger gir plass til dets strømning og man oppnår et sirkulasjonssystem med lukket sløyfe og med mindre strømningsareal enn med luftledninger og således oppnås et system med økt kompakthet og økt virkningsgrad.
I andre eksempler på utførelse av oppfinnelsen, kan systemets varmeveksler for strålingsvarme som kjøler utmatet luft fra kompressoren ved å overføre varme til omgivelsene, være anbragt på en slik måte at varme avgis til væskesirkulasjonssystemet med lukket sløyfe, hvorigjennom væsken foruten at den gir regenerativ for-kjøling av innløpsluft til turbinen også utgjør et middel gjennom hvilket kompressorutmatet luft sammen med belastningen kjøles gjennom at varme transporteres bort med en væske istedet for et gassformig medium. Dette medfører at kompaktheten og den termodynamiske virkningsgraden økes ytterligere.
Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet i detalj med henvisning til de vedlagte tegningene, hvor fig. 1 er en skjematisk gjengivelse av en foretrukken utførelsesform av luftkondisjoneringssystemet av sirkulasjonstypen i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. Fig. 2 er en skjematisk gjengivelse av en første alternativ utførelse av luftkondisjoneringssystemet av sirkulasjonstypen og fig. 3 er en skjematisk gjengivelse av en andre alterativ utførelse av systemet. Det i fig. 1 viste luftkondisjoneringssystemet av sirkulasjonstypen i samsvar med oppfinnelsen med den generelle betegnelsen 10 både mates og drives av en gassturbinmotor 15 og muliggjør kjøling av en belastning 20. På vanlig måte omfatter gassturbinmotoren 15 en kompressor 22 drevet av en turbin 25, hvorved rotorene til turbinen og kompressoren er sammen-koblet med en aksel 30 hvorpå et konisk tannhjul 35 er montert. På vanlig måte suges luft inn i kompressoren der nevnte luft sammenpresses under høyt trykk, hvoretter den mates ut fra kompressoren ved et utmatingsavsnitt 37 og blandes med drivstoff i brenneren 40 der blandingen av luft og drivstoff forbrennes. Forbrenningsproduktene som avgis fra brenneren 40 ledes i kanaler til turbinen 25 og driver derved denne for å både gi energi til kompressoren og å avgi brukbar trekkkraft gjennom utblåsningsmunnstykket 45.
Luft fra gassturbinmotoren 15 kompressorutmating 37 mater luftkondisjoneringssystemet 10 gjennom ledningen 50, i med en styreventil 55. Denne tilførselen av luft i systemet har vanligvis et trykk innen intervallet fra 207 til 827 kPa. Fra kanalen 50 ledes mateluften til en del av systemet 10 med lukket sløyfe gjennom kanalen 65. Kjøle-luften mates i kanalen 65 til kompressoren 75 som drives av motoren 15 via tannhjulet 35 og tannhjulsakslene 77 og 79. Kompressoren 75 sammenpresser kjøleluften for avgivelse til den regenerative (høytrykks-)varmevekslerens 80 turbininnløp gjennom ledningen 85. Luften avgis fra den regenerative varmeveksleren 80 direkte til ekspansjonsturbinen 90, hvis rotor er forbundet med kompressorens 75 rotor med akselen 95. Da trykkluften gjennomløper turbinen 90 pålegger den et positivt dreiemoment på turbinrotoren (og således på akselen 95) og utfører derved et arbeide på denne samt bringer luften til å utvide seg, hvorved luften kjøles slik at man oppnår et temperaturfall i kjølemiddel-luften av ca. 38° da dette trykket senkes i ett trykk-forhold av ca. 3:1. Den kjølte og utvidede luften utblåses fra turbinen direkte til en (lavtrykks-)turbinutblåsnings-varmeveksler 100 som inkluderer en belastningsdel 105 og en regenerativ del 111. Fra lavtrykksvarmeveksleren 100 tilbakeføres den ekspanderte eller utvidede kjøleluften til kompressoren 75 gjennom kanalen 65 for å komprimeres på nytt i denne.
Styreventilen 55 styres av temperaturtøleren 111 som er anbragt i belastningen 20. Denne føleren avgir signaler som indikasjon på temperaturen i belastningen 20 til styreanordningen 120 gjennom ledningen 125. Styreanordningen 130 mottar et signal som en indikasjon på trykket i ledningen 50 fra trykkføleren 135 gjennom ledningen 140. I begge tilfelle justerer styreanordningene 120 og 130 kontinuerlig styreventilen 55 slik at ønsket temperatur og trykk opprettholdes som svar på signalene som mottas fra de respektive registreringsorganene 110 og 140 og mater inn til styreanordningene signaler som indikasjon på ønsket temperatur og trykk.
Inngangseffekten som tilføres til systemet av motoren 15 og systemets kjøleutgang styres av ventilen 55. I stasjonær tilstand, d.v.s. når kjølingen som frambringes av systemet 10 er likt med den kjøling som kreves av belastningen, holdes ventilen 55 vesentlig stengt av styreanordningen 120 og 130, og denne ventilen åpner kun for å overvinne en eventuell lekkasje av kjøleluft i systemet. De forskjellige trykkene og strømningstaktene i systemet forblir konstante, hvilket også gjelder for den utmatede kjølingen. Når kjølebehovet i belastningen 20 øker, øker trykket i den regulerte kjøleluften, hvorved styreanordningene 120 og 130 åpner styreventilen 55 som svar på utgangssignalet fra registreringsorganet 111 og derved øker kjølemiddeltrykket i systemet 10 for å øke dennes kapasitet og utmating. I tilfelle at det er nødvendig med mindre kjøling av belastningen stenger styreanordningen 120 styreventilen 55, hvorved normal lekkasje av luft i systemet langsomt minsker kjølemiddeltrykket i systemet, noe som medfører en minskning av kjølemiddelets luftstrømning og således såvel den utmatete kjølingen fra systemet som akselenergien som absorberes av kompressoren 75 samt bevegelsesenergien som absorberes av utmatingsluft fra gassturbinmotorens kompressor. Dette minsker energien som forbrukes av motoren 15 ved drift av systemet. Systemet 10 er utstyrt med et veskesirkulasjonssystem med lukket sløyfe, hvor systemet seriekobler den regenerative høytrykksmåleren 80 og den fjerntliggende varmeveksleren 100 og belastningen 20. Gjengivelsen i fig. 1 viser væskesystemet med lukket sløyfe, ledningen 155 som forbinder belastningen 20 med innløpet til den regenerative høytrykksvarmeveksleren 80 og en pumpe 160 som er anbragt hvor som helst i sløyfen for å pumpe væskeformig kjøle-middel, slik som etylenglykol, eller noe annet egnet varme-transportfluidum gjennom sløyfesystemet. Ledningen 165 forbinder den regenerative varmevekslerens 80 utmatingsside med innløpet til varmeveksleren 150 med varmestråling, som mater ut gjennom ledningen 170 til innløpet til den regenerative delen 110 i lavtrykksvarmeveksleren 100. Det regenerative avsnittet 110 mater ut gjennom ledningen 175 til innløpet til belastningsdelen 105 i lavtrykksvarmeveksleren, og belastningsdelen mater ut til belastningen 20 gjennom ledningen 180. Fra ledningen 155 suges det voeske-formige kjølemiddelet inn i pumpen 160 for gjentatt sirkulasjon rundt i den derved dannede sløyfen.
Når det væskeformige kjølemiddelet sirkulerer i pilenes retning under drift, kommer kjølemiddelet til å absorbere varme i den regenerative høytrykksvarmeveksleren 80 og å strømme gjennom ledningen 165 samt å avgi i det minste en del av den derved absorberte varmen til kjøle-middelet (i de fleste tilfelle omgivelsesluft) som strømmer gjennom varmeveksleren 150 med strålingsvarme i retningen for pilen 152. Det væskeformige kjølemiddelet strømmer derpå gjennom ledningen 170 til den regenerative delen 110 i lavtrykksvarmeveksleren 100, der det væskeformige kjøle-middelet kjøles av sval luft som utmates fra ekspansjonsturbinen 90. Det væskeformige kjølemiddelet kjøles ytterligere i lavtrykksvarmevekslerens 100 belastningsdel 105, hvorfra kjølemiddelet ledes gjennom belastningen 20, i hvilken det absorberer varme og derigjennom frambringer den nødvendige kjølingen av belastningen. Det væskeformige kjølemiddelet resirkuleres siden gjennom denne sløyfen av pumpen 160. Den lukkede væskesirkulasjonssløyfen er også forsynt med en ledningsgren 185 som forbinder innløpet til belastningsdelen 105 med væskeformig kjølemiddel som utmates fra belastningen. Man ser derfor at strømningen av væskeformig kjølemiddel fra pumpen 160 oppdeles og at en del av strømningen føres gjennom den regenerative høytrykksvarmeveksleren 80 og det ovenfor beskrevene sirkulasjonssystemet med lukket sløyfe med gjenværende av det væskeformige kjølemiddelets kanalisering gjennom ledningsgrenen 185 (hvor det finnes en åpning 190) til inn-løpet til belastningsdelen 105. Denne delen av strømmen passerer gjennom belastningsdelen og utmates siden fra dette gjennom ledningen 180 til belastningen 20 samt tilbakeføres til pumpen 160 gjennom ledningene 155. Gren-ledningen 185 tillater en del av væskestrømmen gjennom systemet med lukket sløyfe å sirkulere mellom belastningen og belastningsdelen i lavtrykksvarmeveksleren uten å sirkulere gjennom den regerative høytrykksvarmeveksleren og den derved medfølgende absorpsjon av varme. Dette medfører i praksis at en del av kjølekapasiteten til strømmen gjennom ledningsgrenen reserveres kun for å kjøle belastningen uten at strømmen gjennom ledningsgrenen varmes opp av den varme kompressorutmatingsluften i den regenerative høytrykksvarmeveksleren 80. Det skulle være åpenbart at kjølemiddelstrømmen gjennom ledningsgrenen 185 bestemmes av størrelsen til åpningen 190. Denne åpningens størrelse velges i samsvar med slike faktorer som egenskapene til luftstrømmen gjennom luftkondisjonerings-systemets 10 sirkulasjonsdel, kjølemiddelstrømmen gjennom belastningen og kjølemiddelstrømmen gjennom den regenerative høytrykksvarmeveksleren. Det er fastslått at for maksimal kjøling gjelder følgende
der:
w^uft og 0^ luft er massestrømhingstakten
resp. den spesifikke varmen i det veskeformige kjøle-middelet som sirkulerer gjennom den regenerative høytrykks-varmeveksleren 80 og den regenerative lavtrykksvarmeveksleren 110.
Det er også fastslått at for den minste inngangseffekten for å drive systemet 10 skal følgende sammenheng iaktas:
Der:
w belastning kjølemiddel ocr
c . , ..... , . ,.. er massestrømningstaktem resp.
p belastning kjølemiddel den spesifikke varmen til det veskeformige kjølemiddelet som sirkulerer gjennom belastningen og
W regen. kjøle- middéi0^
c p regen. kjølemiddel er massestrømningstakten resp. den spesifikke varmen til til det veskeformige kjølemiddelet som sirkulerer gjennom den regenerative høytrykksvarme-veksleren.
Fra disse to uttrykkene kan strømmen gjennom ledningsgrenen 185 for maksimal kjøling og minste mulige inngangseffekt til systemet beregnes, hvorfor størrelsen til åpningen 190 lett kan bestemmes.
Fig. 2 viser en første alternativ utførelse av luftkondisjoneringssystemet i samsvar med oppfinnelsen. I fig. 1 og 2 svarer like henvisningstall til like deler. Den eneste forskjellen på utførelsene i samsvar med fig. 1 og 2 er at i utførelsen i fig. 1 utnyttes kun ett væskesirkulasjonssystem mens det i den første alternative utførelsen utnyttes to separate og selvstendige væske-sirkulas jonssystemer . I den alternative utførelsen liksom i systemet i fig. 1, skjer utmating fra pumpen 160 til den regenerative høytrykksvarmeveksleren 80 som i sin tur mater ut gjennom ledningen 165 til varmeveksleren 150 for varmestråling. Fra varmeveksleren for varmestråling utmates det væskeformige kjølemiddelet til den regenerative delen 110 lavtrykksvarmeveksleren 100 gjennom ledningen 170. I stedet for å mate ut til belastningen, utmater imidlertid den regenerative delen 110 gjennom ledningen 200 tilbake til pumpen 160, hvorved kjølemiddelet i den ytre sløyfen transporterer varme som er absorbert i den regenerative høytrykksvarmeveksleren til varmeveksleren med varmestråling og den regenerative lavtrykksvarmeveksleren der varmen avgis til luften i omgivelsene resp. til kjølt turbinutmatingsluft uten at noen belastning kjøles. Kjølingen av belastningen frambringes alene av det andre (indre) væskesystemet med lukket sløyfe, hvor, siden
belastningen 20 er avkjølt, det væskeformige kjølemiddelet tilbakeføres av en andre pumpe 210 til belastningsdelen 105 gjennom ledningen 220 uten at varme fra den av kompressoren utmatede luften i den regenerative varmeveksleren absorberes. Størrelsen på strømningene gjennom de første og andre lukkede sløyfene kan fastslås fra de ovenfor nevnte sammenhengene som omfatter strømmene og de spesifikke varmene i luft og væskeformige kjølemiddelsstrømmer gjennom systemet.
Man ser at de i fig. 1 og 2 viste systemene har økt kompakthet takket være at de der har eliminert all varmeveksling fra luft til luft gjennom at all varmeveksling i systemet utføres av mer kompakte varmevekslere med varmeoverfør ing fra luft til væske. I slike tillfeller der belastningen og varmeveksleren med varmestråling er fjerntliggende i forhold til turbokompressordelen (sirkulasjonsdelen) i systemet, medfører dessuten det forholdet at man utnytter en væske i stedet for luft som varmetransportmedium mellom turbokompressoren og belastningen og varmeveksleren med varmestråling ikke bare en minskning i trykkfallet i strømmen, slik at man oppnår økt virkningsgrad, men bruken av væske øker også kompaktheten gjennom at den erstatter lange strekk av luftledninger med veskeledninger som har et betydelig mindre strømareal.
Fig. 3 gjengir en andre alternativ utførelse av luftkondisjoneringssystemet i samsvar med oppfinnelsen. I fig. 3, der systemets størrelse ikke nødvendigvis behøver å reduseres i størst mulig grad, hvorfor varmeveksling fra luft til luft (kompressorens utmatingsluft kjøles av omgivende luft) i varmeveksleren 225 med varmestråling kan tillates, seriekobler sirkulasjonssystemet med lukket sløyfe belastningen med den regenerative høytrykksvarme-veksleren og belastningen og de regenerative delene i lavtrykksvarmevekslere, som også er seriekoblete. Med unntak av varmevekslingen fra luft til luft i varmeveksleren med varmestråling tjener utførelsen som er vist i fig. 3 på samme måte som utførelsen som er vist i fig. 1 og 2. Kjølemiddel sirkulerer i hele den lukkete sløyfen og absorberer varme fra kompressorens utmatingsluft i den regenerative høytrykksvarmeveksleren og avleverer varme i belastningen og i lavtrykksvarmevekslerens regenerative del, hvoretter kjølemiddelet sirkuleres gjennom belastningen for å fjerne varme fra denne. Utførelsen i fig. 3 karakteriseres av de fordeler av høy virkningsgrad og stor kompakthet som hører sammen med et varmetransportsystem med væske i steden for tidligere kjente systemer med luft, for å fjerne varme fra belastningen og for å frambringe regenerativ varmeveksling.

Claims (7)

1. Luftkondisjoneringssystem av sirkulasjonstypen, hvor det inngår en kompressor (75), for å komprimere luft som tilføres systemet, som gir utmating til en ekspansjons- turbin (90) som ekspanderer og kjøler den komprimerte luften for å avkjøle en belastning (20), og hvor systemet dessuten omfatter en regenerativ høytrykksvarmeveksler (80) for forhåndskjøling av den komprimerte luften før denne utvides, inne i nevnte turbin (90), hvor luftkondisjoneringssystemet er, karakterisert ved en lavtrykksvarmeveksler (100), hvor den ekspanderte og avkjølte luften mates ut gjennom lavtrykksvarmeveksleren (100) fra nevnte ekspansjonsturbin (90), og minst et væskesirkulasjonssystem med lukket sløyfe, hvor deler av væskesirkulasjonssystemet er innrettet for å utføre varmeveksling med den komprimerte luften i den regenerative varmeveksleren (80) og den avkjølte luften i lavtrykksvarme- veksleren (100), og hvor væske som sirkulerer i sirkulasjons- systemet med lukket sløyfe kjøler luftkondisjonerings- systemets luftstrømning ved å absorbere varme fra dette inne i den regenerative varmeveksleren (80) og ved å avgi varmen til den avkjølte luften i lavtrykksvarmeveksleren (100).
2 Luftkondisjoneringssystem i samsvar med krav 1, karakterisert ved at en del av sirkulasjonsystemet med lukket sløyfe er innrettet for å utføre varmeoverføring fra belastningen (20) slik at belastningen (20) kjøles av en strøm av væske gjennom sirkulasjonssystemet, og at lavtrykksvarmeveksleren (100) omfatter en belastningsdel (105) og en regenerativ del (110), og at væske sirkulerer gjennom belastningsdelen (105) og i denne avgir varme som er absorbert fra belastningen (20) av væskestrømmen gjennom belastningen, og at væske sirkulerer gjennom den regenerative delen (110) og derved avgir varme som er blitt absorbert fra den komprimerte luften i den regenerative varmeveksleren (80).
3. Luftkondisjoneringssystem i samsvar med krav 1, karakterisert ved at en varmeveksler (150) er plassert i avstand fra systemets kompressor (75) og ekspansjonsturbin(90), og at en del av veskesirkulasjonssystemet med lukket sløyfe kan utføre varmeveksling med omgivende luft inne i varmeveksleren (150) og at i det minste en del av varmen som absorberes fra luften i luftkondisjoneringssystemet i den regenerative varmeveksleren (80) avgis til omgivelsene fra varmeveksleren (150).
4. Luftkondisjoneringssystem i samsvar med krav 2, karakterisert ved at en ledningsgren (185) forbinder belastningsdelen (105) i lavtrykksvarmeveksleren (100) med væsken som mates ut fra belastningen (20) og derved tillater at en del av væskestrømmen gjennom systemet med lukket sløyfe sirkulerer mellom belastningen (20) og belastningsdelen (105) i lavtrykksvarmeveksleren (100) innenfor grenen (185) uten å sirkulere gjennom den regenerative varmeveksleren (80) og uten å absorbere varmen fra den komprimerte luften.
5. Luftkondisjoneringssystem i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det omfatter et andre sirkulasjonssystem med lukket sløyfe som er uavhengig av det første systemet med lukket sløyfe, og at en første del av det andre systemet kan overføre varme fra belastningen (20) og den andre delen av det andre systemet kan øverføre varme med den avkjølte luften i belastningsdelen (105) til lavtrykksvarmeveksleren (100) og at væske som sirkulerer i det andre sirkulasjonssystemet med lukket sløyfe kan kjøle belastningen (20) ved å absorbere varme fra belastningen (20) og ved å avgi belastningsvarmen til den avkjølte luften i belastningsdelen (105) i lavtrykksvarmeveksleren (100).
6. Luftkondisjoneringssystem i samsvar med krav 2 eller 5, karakterisert ved forholdet: der: wlU£t er massestrømningstakten i det væskeformige kjøle-middelet som sirkulerer gjennom luftkondisjoneringssytemet av sirkulasjonstypen. c p . luft er den spesifikke varmen til lufta som strømmer gjennom luftkondisjoneringssystemet av sirkulasjonstypen. er massestrømningstakten til regen.kjølemiddel det væskeformige kjølemiddelet som sirkulerer gjennom den regenerative varmeveksleren (80) c ....... er den spesifikke varmen p regen. kjølemiddel v til det væskeformige kjølemidlet som sirkulerer gjennom den regenerative varmeveksleren (80).
7. Luftkondisjoneringssystem i samsvar med krav 2 eller 5, karakterisert ved forholdet: Der: w ... er belastning kjølemiddel gr massestrømningstakten til det væskeformige kjølemidlet som sirkulerer gjennom belastningen (20), c . , • . , er den spesifikke p belastning kjølemiddel varmen til det væskeformige kjølemidlet som sirkulerer gjennom belastningen (20), w regen. , kj. øl, emiddel, et massestrømningstakten til det væskeformige kjølemidlet som sirkulerer gjennom den regenerative varmeveksleren (80), og c .. , , er den spesifikke * p regen. kjølemiddel den e varmen til det væskeformige kjølemidlet som sirkulerer gjennom den regenerative varmeveksleren (80).
NO844876A 1983-12-12 1984-12-06 Luftkondisjoneringssystem. NO158555C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/560,612 US4553407A (en) 1983-12-12 1983-12-12 High efficiency air cycle air conditioning system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO844876L NO844876L (no) 1985-06-13
NO158555B true NO158555B (no) 1988-06-20
NO158555C NO158555C (no) 1988-09-28

Family

ID=24238550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO844876A NO158555C (no) 1983-12-12 1984-12-06 Luftkondisjoneringssystem.

Country Status (12)

Country Link
US (1) US4553407A (no)
JP (1) JPS60138366A (no)
BR (1) BR8406268A (no)
DE (1) DE3444012C2 (no)
DK (1) DK160331C (no)
ES (1) ES8507254A1 (no)
FR (1) FR2556452B1 (no)
GB (1) GB2153512B (no)
IL (1) IL73715A (no)
IT (1) IT1177392B (no)
NO (1) NO158555C (no)
SE (1) SE458715B (no)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4900231A (en) * 1986-05-30 1990-02-13 The Boeing Company Auxiliary compressor air supply for an aircraft
GB8715396D0 (en) * 1987-07-01 1987-08-05 Wain I Energy extract system & converter
FR2641064B1 (no) * 1988-12-22 1994-07-01 Sorelec
US4963174A (en) * 1989-12-12 1990-10-16 Payne George K Hybrid vapor cycle/air cycle environmental control system
US5133194A (en) * 1991-02-04 1992-07-28 United Technologies Corporation Air cycle machine and fan inlet/diffuser therefor
US5151022A (en) * 1991-10-03 1992-09-29 Allied-Signal Inc. Environmental control system with catalytic filter
US5309724A (en) * 1992-09-16 1994-05-10 Grumman Aerospace Corporation Switchable heat exchanger configuration for air cycle cooling apparatus
US5553461A (en) * 1995-01-11 1996-09-10 Grumman Aerospace Corporation Anti-icing heat exchanger for aircraft air cycle performance enhancement
DE19507920C2 (de) * 1995-03-07 1998-04-09 Hans Dr Ing Foerster Verfahren zur Kälteerzeugung mit Luft als Kältemittel und als primärer Kälteträger
JPH09153321A (ja) * 1995-11-30 1997-06-10 Nec Tohoku Ltd 電磁継電器
EP0994806B1 (en) * 1997-07-11 2002-06-05 Honeywell International Inc. Air cycle environmental control system with vapor cycle system assisted condensation
US5956960A (en) * 1997-09-08 1999-09-28 Sundstrand Corporation Multiple mode environmental control system for pressurized aircraft cabin
US6408641B1 (en) * 2001-03-27 2002-06-25 Lockheed Martin Corporation Hybrid turbine coolant system
DE10235230B4 (de) * 2002-08-01 2006-02-09 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Luftkonditionierungssystem
GB0414341D0 (en) * 2004-06-26 2004-07-28 Honeywell Normalair Garrett Closed loop air conditioning system
US8959944B2 (en) 2009-08-19 2015-02-24 George Samuel Levy Centrifugal Air Cycle Air Conditioner
US8936071B2 (en) * 2009-11-10 2015-01-20 Hamilton Sundstrand Corporation Hybrid cooling system for aircraft applications
US8439070B2 (en) 2010-07-23 2013-05-14 Hamilton Sundstrand Corporation Piston valve with built in filtration
US9656755B2 (en) * 2013-12-13 2017-05-23 The Boeing Company Air cycle machine pack system and method for improving low inlet pressure cooling performance
DE102016211341A1 (de) 2016-06-24 2017-12-28 Robert Bosch Gmbh Luftkonditionierungssystem
CN110319617B (zh) * 2019-07-01 2021-04-30 上海理工大学 基于热源塔的燃气热泵装置
US20230339616A1 (en) * 2022-04-20 2023-10-26 Hamilton Sundstrand Corporation Environmental control system with air powered pump

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2772621A (en) * 1953-11-16 1956-12-04 United Aircraft Corp Aircraft air conditioning system
US2966047A (en) * 1957-02-13 1960-12-27 Normalair Ltd Cooling of cabins and other compartments
US3097504A (en) * 1959-10-30 1963-07-16 Normalair Ltd Cooling systems for aircraft
FR1546180A (fr) * 1967-11-30 1968-11-15 Fleur Corp Installation motrice et de réfrigération en circuit fermé et son procédé de fonctionnement
US3355903A (en) * 1965-01-04 1967-12-05 Fleur Corp System of power-refrigeration
US3277658A (en) * 1965-07-19 1966-10-11 Carrier Corp Refrigeration apparatus
US3367125A (en) * 1966-09-02 1968-02-06 Carrier Corp Refrigeration system
US3494145A (en) * 1968-06-10 1970-02-10 Worthington Corp Integral turbo compressor-expander system for refrigeration
US3868827A (en) * 1973-04-05 1975-03-04 Airco Inc Air cycle food freezing system and method
GB1583143A (en) * 1976-05-18 1981-01-21 Normalair Garrett Ltd Air cycle air conditioning systems
US4209993A (en) * 1978-03-06 1980-07-01 United Technologies Corp. Efficiency air cycle environmental control system
JPS6018161B2 (ja) * 1979-06-23 1985-05-09 三菱電機株式会社 電気車ブレ−キ装置
US4263786A (en) * 1979-07-10 1981-04-28 The Boeing Company Fuel conserving air-conditioning apparatus and method for aircraft
US4374469A (en) * 1980-12-24 1983-02-22 United Technologies Corporation Variable capacity air cycle refrigeration system
US4434624A (en) * 1981-03-27 1984-03-06 Lockheed Corporation Energy-efficient all-electric ECS for aircraft
US4430867A (en) * 1981-08-24 1984-02-14 United Technologies Corporation Air cycle refrigeration system

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60138366A (ja) 1985-07-23
IT1177392B (it) 1987-08-26
IT8424013A0 (it) 1984-12-12
DK160331C (da) 1991-08-05
SE8406251L (sv) 1985-06-13
SE458715B (sv) 1989-04-24
DK589184A (da) 1985-06-13
IT8424013A1 (it) 1986-06-12
GB2153512B (en) 1986-10-29
US4553407A (en) 1985-11-19
NO844876L (no) 1985-06-13
GB2153512A (en) 1985-08-21
IL73715A (en) 1988-09-30
DK589184D0 (da) 1984-12-10
IL73715A0 (en) 1985-03-31
DE3444012A1 (de) 1985-06-13
DE3444012C2 (de) 1996-10-02
SE8406251D0 (sv) 1984-12-10
NO158555C (no) 1988-09-28
GB8430568D0 (en) 1985-01-09
JPH0575939B2 (no) 1993-10-21
ES538465A0 (es) 1985-09-01
DK160331B (da) 1991-02-25
FR2556452A1 (fr) 1985-06-14
ES8507254A1 (es) 1985-09-01
BR8406268A (pt) 1985-10-01
FR2556452B1 (fr) 1988-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO158555B (no) Luftkondisjoneringssystem.
US3847298A (en) Fuel tank inerting system
US10082081B2 (en) Heat exchanger arrangement for turbine engine
US6796131B2 (en) Environmental control system
US11466904B2 (en) Environmental control system utilizing cabin air to drive a power turbine of an air cycle machine and utilizing multiple mix points for recirculation air in accordance with pressure mode
US5161365A (en) Endothermic fuel power generator and method
CN105705760B (zh) 发动机
US5482229A (en) Apparatus for generating energy on board of an aircraft
US6381973B1 (en) Vehicle air cycle air conditioning system
US5036678A (en) Auxiliary refrigerated air system employing mixture of air bled from turbine engine compressor and air recirculated within auxiliary system
CN105683552B (zh) 发动机
JPS60138368A (ja) 空気サイクル空気調和装置および冷却方法
JPH04224236A (ja) タービンエンジン圧縮機からの導入空気を補助冷気装置内でバイパスしかつ温度調節した後用いる補助冷気装置
US3705496A (en) Reaction propulsion engine and method of operation
US3740949A (en) Fuel cooled ram air reaction propulsion engine
US10543924B2 (en) Environmental control system utilizing multiple mix points for recirculation air in accordance with pressure mode
US4840036A (en) Air cycle refrigeration system
US3690100A (en) Method of operating a reaction propulsion engine and fuels therefor
US11465756B2 (en) Bootstrap air cycle with vapor power turbine
US3733826A (en) Fuel cooled ram air reaction propulsion engine
US8973868B2 (en) Airborne cooling system
US3486435A (en) Aircraft pressurization system
US3470703A (en) Hypersonic cooling device
US3721093A (en) Reaction propulsion engine with vaporized fuel driven turbine
RU2127212C1 (ru) Способ охлаждения бортовых систем летательного аппарата