CN103458660B - 一种用于飞机负载制冷的机载液冷*** - Google Patents

一种用于飞机负载制冷的机载液冷*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于飞机负载制冷的机载液冷***，包括连接在飞机负载进、出口两端而形成冷却液循环回路的储液箱、水泵与换热器，所述飞机负载的出口管路分别与并联设置的蓄冰箱、换热器的入口连通；所述蓄冰箱的出口通过第二快速接头与储液箱的入口连通，蓄冰箱的入口通过第一快速接头与所述飞机负载的出口管路连通。经飞机负载热交换后的高温冷却液分别进入蓄冰箱与换热器中进行冷却，通过蓄冰箱制冷弥补了换热器制冷量的不足，能够在飞机飞行过程中消耗较小机载电功率的条件下，满足了较大制冷量的要求。

Description

一种用于飞机负载制冷的机载液冷***
技术领域
本发明涉及飞机机载制冷技术领域，具体涉及一种用于飞机负载制冷的机载液冷***。
背景技术
随着机载电子设备的大量运用，电子设备的热负荷也不断提高，而且电子设备的工作环境温度也影响到其可靠性和寿命。所以一方面机载电子设备对冷却***的制冷量的要求越来越高；另一方面，由于机载设备的特殊性，对冷却***的体积、重量、电功率的限制也非常严格。所以机载液冷***既要满足制冷量大的要求，又要满足体积小、重量轻、消耗电功率小的要求。
由于飞机上电子设备多，在飞行中产生热量大，机载液冷***通过空气和冷却液在热交换器中的热交换将电子设备的热载荷转移至外界大气。目前机载液冷***中用于热交换的空气一般利用飞机冲压空气，而冲压空气的进气量往往受到飞机飞行速度、飞机高度以及进气道的限制，一般不能满足大换热量的要求。
发明内容
为了克服现有问题，本发明提供一种用于飞机负载制冷的机载液冷***，不受飞机冲压空气进气量的限制，而达到较大制冷量的要求。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种用于飞机负载制冷的机载液冷***，包括连接在飞机负载进、出口两端而形成冷却液循环回路的储液箱、水泵与换热器，所述飞机负载的出口管路分别与并联设置的蓄冰箱、换热器的入口连通；所述蓄冰箱的出口通过第二快速接头与储液箱的入口连通，蓄冰箱的入口通过第一快速接头与所述飞机负载的出口管路连通。
为了能根据飞机负载要求制冷量的变化来调节流经蓄冰箱的冷却液的流量，所述蓄冰箱的入口管路上设有流量调节阀。
进一步，所述储液箱的顶端设有膨胀罐与用于排空气的自动排气阀。
本发明在冷却液循环回路的换热器的两端并接一个蓄冰箱，水泵将储液箱中满足要求的冷却液导入飞机负载中，冷却液经过飞机负载换热后温度升高，从其出口分别进入并联的换热器和蓄冰箱，通过换热后使冷却液的温度降低后再回到储液箱中，达到对飞机负载进行冷却的目的。
储液箱的顶部和膨胀灌连通，能够维持储液箱内部的压力恒定，顶部设置的自动排气阀是用来排除机载液冷***中的空气，提高制冷效果。为了更好地监测机载液冷***，可在飞机负载的入口管路上设置温度传感器和压力传感器，同时在储液箱内部设置温度传感器，从而能够在机载液冷***运行时实时监测***温度和压力值。
在储液箱中可设置有电加热，在冷却液温度过低时加热冷却液至要求的温度。储液箱的顶部和底部分别设置有注液口和排液口，用来补充冷却液和排除冷却液。
蓄冰箱的入、出口两端分别通过第一快速接头、第二快速接头与飞机负载的出口、储液箱的入口连接。当蓄冰箱进行蓄冰时，旋开第一快速接头、第二快速接头，使其与冷却液循环回路断开连接，并通过第一快速接头、第二快速接头与地面蓄冰装置进行连接；当蓄冰箱蓄冰结束后，旋开第一快速接头和第二快速接头，使其与地面蓄冰装置断开连接。并通过第一快速接头、第二快速接头与冷却液循环回路连通，对飞机负载进行较快冷却，根据蓄冰量的大小，可以满足飞机一定飞行时间内的冷量要求。通过调节蓄冰箱的入口管路上的流量调节阀实现根据飞机负载要求制冷量的变化来调节流经蓄冰箱的冷却液的的流量，能最大限度发挥冰蓄冷的能力，从而达到精确制冷的目的。
所以本发明的蓄冰箱通过快速接头实现了接口的快速切换，方便了飞机在地面时的蓄冰，而在起飞后进行冷却的目的。
本发明的有益效果体现在：
1）由于在冷却液循环回路中的换热器的两端并接一个蓄冰箱，将经飞机负载热交换后的高温冷却液分别进行蓄冰箱与换热器中进行冷却，通过蓄冰箱制冷弥补了换热器制冷量的不足，能够在飞机飞行过程中消耗较小机载电功率的条件下，满足了较大制冷量的要求。
2）该机载液冷***在飞机冲压空气进气量受限制，进而限制换热器换热量的情况下，通过增加的蓄冰箱来满足了较大制冷量的要求。
3）该机载液冷***的蓄冰箱能在地面完成蓄冰，在飞机飞行过程中提供制冷，飞机飞行结束后返回地面再次进行蓄冰。这一方式充分利用了飞机飞行的特点，并能根据飞机连续飞行时间匹配设计蓄冰箱的大小，实现了***效率的最优化。
4）该***在蓄冰箱进口处设置有流量调节阀，可以根据飞机飞行过程中负载的变化调节流经蓄冰箱冷却液的流量，当负载较小，换热器通过冲压空气换热能够满足要求时，可以完全关闭调节阀，节约蓄冰箱的冷量，可最大限度发挥蓄冰箱的蓄冷的能力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1-储液箱，2-水泵，3-飞机负载，4-流量调节阀，5-换热器，6-蓄冰箱，7-1-第一快速接头，7-2-第二快速接头，8-膨胀罐，9-自动排气阀。
具体实施方式
如图1所示，一种用于飞机负载制冷的机载液冷***，包括连接在飞机负载3进、出口两端而形成冷却液循环回路的储液箱1、水泵2与换热器5，所述飞机负载3的出口管路分别与并联设置的蓄冰箱6、换热器5的入口连通；所述的出口通过第二快速接头7-2与储液箱1的入口连通，蓄冰箱6的入口通过第一快速接头7-1与飞机负载3的出口管路连通，蓄冰箱6的入口管路上设有流量调节阀4；储液箱1的顶端设有膨胀罐8与用于排空气的自动排气阀9。
在冷却液循环回路中的换热器的两端并接一个蓄冰箱，将经飞机负载热交换后的高温冷却液分别进行蓄冰箱与换热器中进行冷却，冷却后一起汇合到储液箱中进行下一次冷却循环，通过蓄冰箱制冷弥补了换热器制冷量的不足，能够在飞机飞行过程中消耗较小机载电功率的条件下，满足了较大制冷量的要求。并且充分利用了飞机飞行的特点，蓄冰箱能在地面完成蓄冰，在飞机飞行过程中提供制冷，可以根据飞机飞行过程中负载的变化调节流经蓄冰箱冷却液的流量，实现了***效率的最优化。
以上实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行修改或变动的都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于飞机负载制冷的机载液冷***，包括连接在飞机负载进、出口两端而形成冷却液循环回路的储液箱、水泵与换热器，其特征在于：所述飞机负载的出口管路分别与并联设置的蓄冰箱、换热器的入口连通；所述蓄冰箱的出口通过第二快速接头与储液箱的入口连通，蓄冰箱的入口通过第一快速接头与所述飞机负载的出口管路连通。
2.根据权利要求1所述的用于飞机负载制冷的机载液冷***，其特征在于：所述蓄冰箱的入口管路上设有流量调节阀。
3.根据权利要求1所述的用于飞机负载制冷的机载液冷***，其特征在于：所述储液箱的顶端设有膨胀罐与用于排空气的自动排气阀。
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