辅助温度控制装置、温度调节系统和温度调节方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种辅助温度控制装置、温度调节系统和温度调节方法。辅助温度控制装置包括混合腔、换热器、第一管路、第二管路和管路切换装置。换热器内置在混合腔内并能够使得来自辅助制冷系统的流体与混合腔内的气体进行热量交换；第一管路连接在混合腔和再循环系统之间；第二管路连接在混合腔和辅助制冷系统之间，第二管路独立于第一管路；管路切换装置设置在第二管路上，并能够控制第二管路内的流体的流动方向。根据本发明专利技术，连接混合腔和辅助制冷系统的流体管路独立于用于从再循环系统引气的管路，因而再循环系统的引气管路故障时，辅助制冷系统也依然能够对混合腔内的气体起到温度调节作用。

Auxiliary temperature control device, temperature regulation system and temperature regulation method

【技术实现步骤摘要】
辅助温度控制装置、温度调节系统和温度调节方法
本专利技术涉及载客飞行器领域，具体涉及一种用于飞机座舱的辅助温度控制装置、包括该装置的温度调节系统和基于该系统实现的温度调节方法。
技术介绍
通常，民用飞机的引气系统一般采用空调设备向座舱内提供经过制冷和加热的空气。当空调设备制冷能力存在限制时，通常使用辅助制冷系统提供额外冷量。现有的空调设备的结构在图1中示出，其中，通过辅助制冷系统与再循环空气的换热实现温度控制。这种方案的不足有：1)换热器安装在再循环系统的供气导管上，由于管路布置中的空间尺寸限制，换热效率较低，流阻较高；2)该方案仅能提供额外冷量，空调设备制热不足时无法实现辅助制热；3)辅助制冷系统连接到单一管路上(例如再循环管路)，当对应管路供气丧失时，补充额外冷量的能力将下降或丧失；4)在应急通风飞行状态下，该方案无法对来自外界过冷或过热的应急冲压空气进行调温，乘员舒适性较差，极端热天或冷天将对乘员造成损伤。而再循环空气系统及单独的空调组件失效，其概率约为千分之一左右，属于航线多发故障。空调设备性能降级给飞机运营带来成本增加和诸多运营不便。因此，需要提供一种辅助温度控制装置、温度调节系统和温度调节方法，以至少部分地解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种辅助温度控制装置、温度调节系统和温度调节方法，以使连接混合腔和辅助制冷系统的流体管路独立于用于从再循环系统引气的管路，从而使得再循环系统的引气管路故障时，辅助制冷系统也依然能够对混合腔内的气体起到温度调节作用。本专利技术的一个方面提供了一种用于飞机座舱的辅助温度控制装置，所述辅助温度控制装置包括：混合腔，所述混合腔被构造为能够使来自再循环系统的气体和来自空气制冷设备的气体混合；换热器，所述换热器内置在所述混合腔内并被构造成能够使得来自辅助制冷系统的流体与所述混合腔内的气体进行热量交换；第一管路，所述第一管路连接在所述混合腔和所述再循环系统之间并且被构造成能够向所述混合腔排入流体；第二管路，所述第二管路连接在所述混合腔和所述辅助制冷系统之间，所述第二管路独立于所述第一管路；和管路切换装置，所述管路切换装置设置在所述第二管路上，并被构造为能够控制所述第二管路内的流体的流动方向。在一种实施方式中，所述第二管路包括用于向所述混合腔排入流体的流体入口管路和用于从所述混合腔排出流体的流体出口管路，所述流体入口管路和所述流体出口管路分别和所述辅助制冷系统相连。在一种实施方式中，所述第一管路为两个，所述两个第一管路分别设置在所述混合腔的两个不同的侧面上，以分别从两个所述再循环系统引气。在一种实施方式中，所述两个不同的侧面为所述混合腔的两个相对的侧面。在一种实施方式中，所述第二管路为两组，所述两组第二管路分别设置在所述混合腔的两个不同的侧面上，以分别和两个所述辅助制冷系统流体连通。在一种实施方式中，所述两个不同的侧面为所述混合腔的两个相对的侧面。在一种实施方式中，所述辅助温度控制装置还包括定位在所述混合腔的气体出口处的温度传感器和与所述温度传感器通信连接的控制器，所述控制器被构造为能够控制所述管路切换装置。在一种实施方式中，所述辅助温度控制装置还包括连接在所述空气制冷设备和所述混合腔之间的第三管路，而且所述第三管路上还设置有用于引入应急冲压空气的进气支路。本专利技术另一方面提供了一种温度调节系统，所述温度调节系统包括：根据上述任意一项方案所述的辅助温度控制装置；通过第一管路与所述辅助温度控制装置相连的再循环系统；和能够通过第二管路与所述辅助温度控制装置相连的辅助制冷系统。在一种实施方式中，所述辅助制冷系统包括：能够提供热流体的产热设备；和能够提供冷流体的制冷单元，在一种实施方式中，所述辅助温度控制装置的第二管路包括用于向所述混合腔排入流体的流体入口管路和用于从所述混合腔排出流体的流体出口管路，其中，当所述辅助制冷系统和所述混合腔流体连通时，所述流体入口管路和所述产热设备、所述制冷单元中的一个相连，所述流体出口管路和所述产热设备、所述制冷单元中的另一个相连，从而在所述产热设备、所述制冷单元和所述混合腔三者之间形成流体回路。在一种实施方式中，所述辅助制冷系统还能够和所述混合腔断开其流体连通。在一种实施方式中，当所述辅助制冷系统和所述混合腔断开流体连通时，所述产热设备和所述制冷单元彼此相连从而在二者之间形成流体回路。在一种实施方式中，所述辅助温度控制装置还包括定位在所述混合腔的所述主气体出口处的温度传感器和与所述温度传感器通信连接的控制器，所述控制器被构造为能够根据应用场景而控制管路切换装置，使所述管路切换装置改变所述产热设备、所述制冷单元和所述混合腔之间的流体的流动路径和/或流动方向。在一种实施方式中，所述应用场景包括辅助制热场景、辅助制冷场景和辅助制冷系统隔离场景。本专利技术的再一个方面提供了一种基于上述两方案之一所述的温度调节系统而实现的温度调节方法，所述方法包括：控制器根据应用场景而控制管路切换装置，使所述管路切换装置改变所述产热设备、所述制冷单元和所述混合腔之间的流体的流动路径和/或流动方向，以实现对所述混合腔内气体的辅助制冷或辅助制热。在一种实施方式中，所述方法包括：当所述应用场景为辅助制冷场景时，所述控制器控制所述管路切换装置进行切换操作，使得所述第二管路向混合腔输送来自制冷单元的流体；当所述应用场景为辅助制热场景时，所述控制器控制所述管路切换装置进行切换操作，使得所述第二管路向所述混合腔输送来自产热设备的流体；当所述应用场景为辅助制冷系统隔离场景时，所述控制器控制所述管路切换装置进行切换操作，使得所述混合腔和辅助制冷系统之间的流体连通断开。本专利技术所提供的辅助温度控制装置、温度调节系统和温度调节方法，能够实现：1、连接混合腔和辅助制冷系统的流体管路独立于用于从再循环系统引气的管路，从而使得再循环系统的引气管路故障时也不会影响辅助制冷系统对混合腔内的气体起到温度调节作用；2、混合腔内空间较大，可以使用较大的换热器，从而使得换热效率提高、流阻降低；3、辅助制冷系统不仅能够提供额外冷量，还能够提供额外热量，以适应更多样的使用环境；4、在应急通风飞行的状态下，也可以对引入的应急冲压空气进行调温，以在极端条件下保证座舱的舒适度。附图说明为了更好地理解本专利技术的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本专利技术的优选实施方式，对本专利技术的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。图1是现有的一种温度调节系统的示意图；图2是本专利技术的一个优选实施方式的辅助温度控制装置的示意图，图中省略了流量切换装置等部分结构；图3是本专利技术的一个优选实施方式的温度调节系统的示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于飞机座舱的辅助温度控制装置，所述辅助温度控制装置包括：/n混合腔，所述混合腔被构造为能够使来自再循环系统的气体和来自空气制冷设备的气体混合；/n换热器，所述换热器内置在所述混合腔内并被构造成能够使得来自辅助制冷系统的流体与所述混合腔内的气体进行热量交换；和/n第一管路，所述第一管路连接在所述混合腔和所述再循环系统之间并且被构造成能够向所述混合腔排入流体，/n其特征在于，所述辅助温度控制装置还包括：/n第二管路，所述第二管路连接在所述混合腔和所述辅助制冷系统之间，所述第二管路独立于所述第一管路；和/n管路切换装置，所述管路切换装置设置在所述第二管路上，并被构造为能够控制所述第二管路内的流体的流动方向。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于飞机座舱的辅助温度控制装置，所述辅助温度控制装置包括：
混合腔，所述混合腔被构造为能够使来自再循环系统的气体和来自空气制冷设备的气体混合；
换热器，所述换热器内置在所述混合腔内并被构造成能够使得来自辅助制冷系统的流体与所述混合腔内的气体进行热量交换；和
第一管路，所述第一管路连接在所述混合腔和所述再循环系统之间并且被构造成能够向所述混合腔排入流体，
其特征在于，所述辅助温度控制装置还包括：
第二管路，所述第二管路连接在所述混合腔和所述辅助制冷系统之间，所述第二管路独立于所述第一管路；和
管路切换装置，所述管路切换装置设置在所述第二管路上，并被构造为能够控制所述第二管路内的流体的流动方向。


2.根据权利要求1所述的辅助温度控制装置，其特征在于，所述第二管路包括用于向所述混合腔排入流体的流体入口管路和用于从所述混合腔排出流体的流体出口管路，所述流体入口管路和所述流体出口管路分别和所述辅助制冷系统相连。


3.根据权利要求1所述的辅助温度控制装置，其特征在于，所述第一管路为两个，所述两个第一管路分别设置在所述混合腔的两个不同的侧面上，以分别从两个所述再循环系统引气。


4.根据权利要求3所述的辅助温度控制装置，其特征在于，所述两个不同的侧面为所述混合腔的两个相对的侧面。


5.根据权利要求1所述的辅助温度控制装置，其特征在于，所述第二管路为两组，所述两组第二管路分别设置在所述混合腔的两个不同的侧面上，以分别和两个所述辅助制冷系统流体连通。


6.根据权利要求5所述的辅助温度控制装置，其特征在于，所述两个不同的侧面为所述混合腔的两个相对的侧面。


7.根据权利要求1所述的辅助温度控制装置，其特征在于，所述辅助温度控制装置还包括定位在所述混合腔的气体出口处的温度传感器和与所述温度传感器通信连接的控制器，所述控制器被构造为能够控制所述管路切换装置。


8.根据权利要求1所述的辅助温度控制装置，其特征在于，所述辅助温度控制装置还包括连接在所述空气制冷设备和所述混合腔之间的第三管路，而且所述第三管路上还设置有用于引入应急冲压空气的进气支路。


9.一种温度调节系统，其特征在于，所述温度调节系统包括：
根据权利要求1-8中任意一项所述的辅助温度控制装置；
通过第一管路与所述辅助温度控制装置相连的再循环系统；和
能够通过第二管路与所述辅助温度控制装置相连的辅助制...

【专利技术属性】
技术研发人员：任重远，沈祥，唐慧儒，简夕忠，郭琪，黄星，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31