一种热综合利用系统的制作方法

[0001]
本申请属于飞机座舱与机载设备热利用设计技术领域，具体涉及一种热综合利用系统。


背景技术：

[0002]
当前，对应飞机座舱温度的控制，多是利用来自飞机发动机冷气、热气混合实现，需要占用飞机发动机较大功率，此外，飞机上存在大量高热流密度机载设备，该种设备需要液冷散热，散热功率通过燃油带入飞机发动机，致使飞机发动机燃油进口油温过高，影响使用。
[0003]
鉴于上述技术缺陷的存在，提出本申请。
[0004]
需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。


技术实现要素：

[0005]
本申请的目的是提供一种热综合利用系统，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
[0006]
本申请的技术方案是：
[0007]
一种热综合利用系统，包括：
[0008]
压气机；
[0009]
回热器，其热边进口与压气机出口连通；
[0010]
冷凝器，其热边进口与回热器热边出口连通；
[0011]
除水器，其气相进口与冷凝器热边出口连通，其气相出口与回热器冷边进口连通；
[0012]
涡轮冷却器，与压气机共轴，其进口与回热器冷边出口连通；其出口与冷凝器冷边进口连通；
[0013]
气-液冷却器，其气相进口与冷凝器冷边出口连通；
[0014]
舱室，其进气口与气-液冷器气相出口连通；
[0015]
介质冷却器，其热边进口与气-液冷器液相出口连通，其热边出口与气-液冷器液相进口连通。
[0016]
根据本申请的至少一个实施例，上述的热综合利用系统，还包括：
[0017]
风冷散热器，其进口与舱室出气口连通。
[0018]
根据本申请的至少一个实施例，上述的热综合利用系统，还包括：
[0019]
三通阀，其进口与冷凝器冷边出口连通，其一个出口与气-液冷却器气相进口连通，另一出口与舱室进气口连通。
[0020]
根据本申请的至少一个实施例，上述的热综合利用系统，还包括：
[0021]
温度传感器，在舱室内设置，用以测量舱室内温度，产生相应的温度信号；
[0022]
控制器，与三通阀、温度传感器电连接，以能够根据温度信号对三通阀两个出口的开度进行调节，控制舱室内温度处于温度设定值。
[0023]
根据本申请的至少一个实施例，上述的热综合利用系统，控制器根据温度信号对三通阀两个出口的开度进行调节，控制舱室内温度处于温度设定值，具体为：
[0024]
若温度信号对应温度值小于温度设定值，则控制器控制三通阀与气-液冷却器气相进口连通出口的开度增大，和/或控制三通阀与舱室进气口连通出口的开度减小；
[0025]
若温度信号对应温度值大于温度设定值，则控制器控制三通阀与气-液冷却器气相进口连通出口的开度增减小，和/或控制三通阀与舱室进气口连通出口的开度增大。
[0026]
根据本申请的至少一个实施例，上述的热综合利用系统，还包括：
[0027]
气-气冷却器，其热边进口与压气机出口连通，其热边出口与回热器热边进口连通。
[0028]
根据本申请的至少一个实施例，上述的热综合利用系统，还包括：
[0029]
雾化喷嘴，与除水器游离水出口连通，以能够将游离水出口流出的游离水雾化，喷向气-气冷却器冷边进口。
附图说明
[0030]
图1是本申请实施例提供的热综合利用系统的示意图；
[0031]
其中：
[0032]
1-压气机；2-回热器；3-冷却器；4-除水器；5-涡轮冷却器；6-气-液冷却器；7-舱室；8-介质冷却器；9-风冷散热器；10-三通阀；11-温度传感器；12-控制器；13-气-气冷却器；14-雾化喷嘴。
[0033]
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其中描述位置关系的用语仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
[0034]
为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
[0035]
此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示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，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存
在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
[0036]
此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。
[0037]
下面结合附图1对本申请做进一步详细说明。
[0038]
一种热综合利用系统，包括：
[0039]
压气机1；
[0040]
回热器2，其热边进口与压气机1出口连通；
[0041]
冷凝器3，其热边进口与回热器2热边出口连通；
[0042]
除水器4，其气相进口与冷凝器3热边出口连通，其气相出口与回热器2冷边进口连通；
[0043]
涡轮冷却器5，与压气机1共轴，其进口与回热器3冷边出口连通；其出口与冷凝器3冷边进口连通；
[0044]
气-液冷却器6，其气相进口与冷凝器3冷边出口连通；
[0045]
舱室7，其进气口与气-液冷器6气相出口连通；
[0046]
介质冷却器8，其冷边进口与气-液冷器6液相出口连通，其冷边出口与气-液冷器6液相进口连通。
[0047]
对于上述实施例公开的热综合利用系统，领域内技术人员可以理解的是，其可应用于飞机座舱与机载设备综合热利用，在用于对飞机座舱与机载设备综合热利用时，其压气机1进口可接入来自飞机发动机的引气，该引气温度、压力相对较低，其所说的舱室7为飞机座舱，介质冷却器8为机载设备介质冷却器，尤其是指高热流密度机载设备的介质冷却器。
[0048]
对于上述实施例公开的热综合利用系统，领域内技术人员还可以理解的是，其在用于对飞机座舱与机载设备综合热利用时，其压气机1进口可接入来自飞机发动机的引气，对该引气升温、升压，经回热器2、冷凝器3进一步降温、冷凝后，由除水器4脱出其中的游离水，进入回热器2冷边进行升温，其后进入涡轮冷却器5降温、降压，进入冷凝器3的冷边进行升温，与气-液冷却器6内冷却介质进行换热后流入舱室7，调节舱室7内的温度，同时气-液冷却器6内的冷却介质被冷却，流入介质冷却器8，在介质冷却器8中可进一步由飞机燃油进行冷却，即介质冷却器8的冷边进口可与飞机燃油箱连通，冷边出口可与飞机发动机燃油进口连通，自介质冷却器8热边出口流出的冷却介质可在吸收机载设备散发的热量，对机载设备进行冷却后，具体可以是通过换热器吸收机载设备散发的热量，对机载设备进行冷却后，循环回流至气-液冷却器6。
[0049]
对于上述实施例公开的热综合利用系统，领域内技术人员还可以理解的是，其在用于对飞机座舱与机载设备综合热利用时，不需要飞机发动机提供热气对舱室7内温度进行调节，仅需要来自飞机发动机温度、压力较低的引气，占用飞机发动机功率相对较小，此
外，其利用气-液冷却器6、介质冷却器8间循环流动的冷却介质对来自飞机发动机的引气进行升温，即利用机载设备散发的热量对来自飞机发动机的引气进行升温，有效利用了机载设备所散发的热量，且气-液冷却器6、介质冷却器8间循环流动的冷却介质先在气-液冷却器6中被冷却，其后再在介质冷却器8中飞机燃油进一步冷却，由此可相应降低燃油的温升，即介质冷却器8冷边出口流出燃油的温度相应降低，以此避免飞机燃油进口油温过高。
[0050]
对于上述实施例公开的热综合利用系统，领域内技术人员还可以理解的是，其在用于对飞机座舱与机载设备综合热利用时，设计压气机1进口接入来自飞机发动机的引气，对该引气升温、升压，可使系统稳定工作。
[0051]
对于上述实施例公开的热综合利用系统，领域内技术人员还可以理解的是，其设计除水器4脱出游离水，可避免进入涡轮冷却器5的气体中含有水分。
[0052]
对于上述实施例公开的热综合利用系统，领域内技术人员还可以理解的是，其设计涡轮冷却器5与压气机1共轴，可在实现对气体降温、将压的同时，通过膨胀输出轴功带动压气机1工作。
[0053]
对于上述实施例公开的热综合利用系统，领域内技术人员还可以理解的是，其设计压气机1、回热器2、冷凝器3、除水器4、涡轮冷却器5相配合的形式，以高压循环回热冷凝除水的方式对气体进行冷却，具有较好的制冷能力。
[0054]
在一些可选的实施例中，上述的热综合利用系统，还包括：
[0055]
风冷散热器9，其进口与舱室7出气口连通。
[0056]
对于上述实施例公开的热综合利用系统，领域内技术人员可以理解的是，其在用于对飞机座舱与机载设备综合热利用时，风冷散热器9为机载设的风冷散热器，尤其是低热流密度机载设备风冷散热器，设计舱室7出气口与风冷散热器9进口连通，可实现利用舱室7内排出的气体对机载设备进行冷却。
[0057]
在一些可选的实施例中，上述的热综合利用系统，还包括：
[0058]
三通阀10，其进口与冷凝器3冷边出口连通，其一个出口与气-液冷却器6气相进口连通，另一出口与舱室7进气口连通，即自冷凝器3冷边出口流出的气体，经三通阀10部分直接流入至舱室7，部分流经气-液冷却器6加热后流入至舱室7，该两部分气体的比例，可根据需要进行调节，以控制舱室7内温度适宜。
[0059]
在一些可选的实施例中，上述的热综合利用系统，还包括：
[0060]
温度传感器11，在舱室7内设置，用以测量舱室7内温度，产生相应的温度信号；
[0061]
控制器12，与三通阀10、温度传感器11电连接，以能够根据温度信号对三通阀10两个出口的开度进行调节，控制舱室7内温度处于温度设定值。
[0062]
在一些可选的实施例中，上述的热综合利用系统，控制器12根据温度信号对三通阀10两个出口的开度进行调节，控制舱室7内温度处于温度设定值，具体为：
[0063]
若温度信号对应温度值小于温度设定值，则控制器12控制三通阀10与气-液冷却器6气相进口连通出口的开度增大，和/或控制三通阀10与舱室7进气口连通出口的开度减小，使舱室7内温度逐渐向温度设定值靠近；
[0064]
若温度信号对应温度值大于温度设定值，则控制器12控制三通阀10与气-液冷却器6气相进口连通出口的开度增减小，和/或控制三通阀10与舱室7进气口连通出口的开度增大，使舱室7内温度逐渐向温度设定值靠近。
[0065]
在一些可选的实施例中，上述的热综合利用系统，还包括：
[0066]
气-气冷却器13，其热边进口与压气机1出口连通，其热边出口与回热器2热边进口连通，以在气体进入回热器2前，对气体进行初步降温。
[0067]
在一些可选的实施例中，上述的热综合利用系统，还包括：
[0068]
雾化喷嘴14，与除水器4游离水出口连通，以能够将游离水出口流出的游离水雾化，喷向气-气冷却器13冷边进口。
[0069]
对于上述实施例公开的热综合利用系统，领域内技术人员可以理解的是，游离水的汽化潜热非常高，设计雾化喷嘴14与除水器4游离水出口连通，将游离水出口流出的游离水雾化，喷向气-气冷却器13冷边进口，与冷却空气混合对流经气-气冷却器13的气体进行冷却，对除水器4中脱出的游离水进行利用，具有较高的冷却效率。
[0070]
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0071]
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。