專利名稱：空氣調節裝置和方法
空氣調節驢和施
本發明涉及一種用于封閉空間的空氣調節裝置和方法，該封閉空間諸如停 在地面上的飛機。
常常需要向封閉的空間輸送調節后的空氣，以維^3S當的參數使得人和動 物感到舒適，并利于，的運行和/或商品的保存。對于調節后的空氣，期望是 至少把溫度維持在一個明顯獨立于周圍空氣溫度范圍的空氣。特別是，在停在 地面上的飛機中，W:的空氣調節系統不運行，機內驗便^M地變得XW幾 上的乘客和人員非常不舒適，和/或損壞^Lh設備，諸如機上電子裝置。為了避 免這種情況的發生，技術人員者隨楚地知道要4頓必要時能移動的和/或自主式 的空氣調節裝置向飛機內部輸送調節后的空氣，通常至少通過軟管連接飛機與 空氣調節體的空氣出口 ，以便在機艙內和/鵬行 內和/鄉空電子艙內 維,當的溫度。例如，在專利US 5,031,690和US 5,099,652，專利申請書 DE 33 14 763Al，在專利申i青書JP 10-122607和在專利申請書US 2004/0045308
Al中都已經描^i^樣的空氣調節，。
特別是US 5, 031， 690、 US 5, 099， 652和DE 33 14 763 Al所公開的空氣調 節驢，包括
一空氣回路，具有空氣入口、主Mt幾和空氣出口，設計用于首^M31—個 或多個軟雜接到一僧閉空間，例如，地面上的飛機；以及
-審嶺劑回路，包括置于戶脫空氣回路中以艦蒸發制冷劑來冷卻空氣的 交換ll/蒸發器、壓縮機和用于在制冷劑回到交換器/蒸發器之前對其進行冷凝 的冷凝器。
在這些體中，翻一種空氣調節施，包括下列步驟 _ ±艦將周圍空氣推動駄回路；
一戶脫周圍空氣通過交換器/蒸發器，并在其中M在交換器/蒸發器中循 環流動的制冷劑流的蒸^^ti卩；
-戶，冷卻的空氣被推動m空氣出口，首M過一個或多個軟管流向明
顯:fclki寸閉空間，例如，地面上的飛機；一戶;M制冷劑在交換器/蒸發器的下游的ra機中Mffi縮； 一戶，制冷劑ffil縮機下游的冷凝器中冷凝。
然而，所有這些空氣調節體都有憤點只能在非常有限的范圍內鵬 制冷能力。正如專利US 5， 099, 652前言所描述的，在全功率狀態制冷和零狀態 制冷之間對空氣^4行簡單地交替地調節。盡管比如說在諸如專利DE 33 14 763 Al等文獻中建i;Ml改艦縮機的功率來調節制冷能力。然而，這種調節 的 媒穀晈換器/蒸發器固定參數柳蹄U。因此，現有的空氣調節體和方法 對于諸如周圍空氣的驢和纟破之類的環境參數的變化，適應性有限。此外， 最佳運行參數之外的低效率和需要進行錢的手動調整以調節制冷能力也會削 弱該適應性。
現有技術剝牛下的空氣調節體的另一個非常重要的缺點是，對調節后的 空氣要進入的封閉空間的參數缺少通S性。每1^寸閉空間的特征由適當的流M/ 壓力曲線來描述。這個降征可能是固定的，也可能是隨時間而變化的。該封閉 空間的流M/壓力曲線可能變化，例如，根據封閉空間的大小而變化，其它適于 封閉空間的的特征是戶，接的環境狀況以及時間中的某些變量，諸如，封閉空 間(諸如停在地面上的飛機)中的布氣套管的開啟 化。然而，現有技術條
件下的空氣調節,沒有安置使:tM^流4/壓力曲線的這種變化的模塊。
這種ffi性缺^于停在地面的飛^l^用的空氣調節，而言尤其是個問 題。這些飛機的容積變化可能極大，因而流 /壓力曲線非常不一致。所以，每 架飛禮就流量和增壓壓力而言都具有其特定的特征集合。會雜為諸如商務飛機 的小型飛機準備的空氣調節裝置，不能為諸如大型客機的大型飛機準備的空氣 調節裝置Jli共足夠的調節后的空氣流量。反之，為大型客豐幾準備的空氣調節裝
置具有這樣大的通風能力，若將其連接到商務飛tiU:，飛機小機身的增壓會在 商務飛機內引起這樣的超壓，以致于可能將連接軟管損壞。
itW卜，在同一架飛ah該流i/壓力特征曲線也可能在該^g運^i程中變 化，例如，該空氣調節裝置和飛虹間連接軟管發生位移，或飛機內部布氣網 絡閥門的開啟和/或閉合。
因為帝u冷能力應^sm周節后的空氣流量，空氣調節體中制冷能力可變 性小同樣限制了對具有不同流《/壓力曲線的封閉空間的鵬性。
因此翻現有技術的空氣調節縫，齡機場都必須設置專門鵬每一種規格，甚至每一種型號的飛機的一大批空氣調節裝置。考慮到每一1^置的 成本，因而這可能4樣一割—常巨大的固定投資，^#1場 提默的沖擊。 因而，本發明旨在^i共一種空氣調節的體和方法，它對環境參數，對要 冷卻的封閉空間的不同流量/壓力曲線具有很強的適應性，而又不損害冷卻效 率。
為了{齡隨一點，在本發明的空氣調節,中
—戶，交換器/蒸發器包括多^行回路，^Mf行回路者咯自具有一個減 壓閥。
一戶腿空氣回路還在交換器/蒸發器的下游包拾^^探測器，連接到用于調 節該各自的艦閥的模塊，用以調節律嶺劑流，以便將熱交換器/蒸發器下游的
空氣溫度維持在給定值范圍內；以及空氣出口處的壓力探測器，連接到用于調
節主KiaJM和/或功率的模塊，以便使空氣出口處的壓力不^ift大過壓；以
及
—戶腿制冷劑回路還包括壓縮機的進氣壓力探測器，連接到用于調節壓縮 機的質量流的模塊，以便將 |機的進，力維持在給定值范圍內。
這樣，iiw以根據戶;M交換器/蒸發器下游的空氣皿通過調l^換器/蒸 發器中制冷劑的流戟調節制冷能力。因為Ji^制模iJm打開交換器/蒸發器 單個回路的MJi閥，以達到必需的制冷能力，在每一個打開的回路上制冷劑的 流量可以停留在最佳點附近。在這樣的情況下，當交換器/蒸發器的減壓閥關閉
時，便允i彌小該臓機所Mi共的帝U冷能力，調節鵬機的質量流，以便4軀
縮豐;ua氣口的壓力維持在最佳運行狀態范圍內。^raiiax作在低流量下，能 量消M^r以敏j、。 TO縮柳^x的制冷劑質量流的調節可以以多種方式操作。 例如旋轉MJE縮機，例如，螺旋sffi縮機的情況下，該流量可以aai壓縮機的 旋^tM調節。在螺旋式壓縮機中，流量同樣可以M壓縮機容積型芯滑塊的 動作，改變螺旋的有效長度加以調節。流量的另一種調節方式是，若該壓縮機 包括多伸行安裝的壓縮機單元，貝何以通過調節戶腐行的壓縮機單元的數目 行。對姆也，在包括多個汽缸的活塞式壓縮機的情況下，在這里^汽缸 都包括至少一^na氣閥和至少一個增壓閥，便可能以朋，氣閥和增壓閥的動 作由技術人員用已知的方式調節壓縮機的流量。最后，同樣可以用一般處于壓 縮旨卜部的分流闊來調節壓縮機的流量。
9另外，對iMl的M和/或功率進衍周節以便為^hi寸閉空間產生最大的 調節后的空氣流量。因為交換器/蒸發器下游空氣的鵬，既取決于制冷能力， 又取決于y賴卩空氣的流量，^t主贈幾的自和/或功率進行的調節與對各自的 減壓閥以M壓縮機^A的制冷劑質量流的調節結^來，，具有的重要作 用不僅在于自動調整空氣流量，而且在于根據每個空間調整制冷能力。這樣便 可能，例如，將同一臺空氣調節裝置用于不同尺寸的一大批飛機，而且不必對 齡設備進行錢的手動調整，而且舒萬有狀況下都保持良好的效率。
所述空氣回路最好還在空氣出口處包括一個鵬探測器，該驢探測器連 接至,于調節iWM和/或功率的模塊，以控制其流量，以便將空氣出口處 的皿維持在給定值范圍內。這樣iW以M^制流量^t調節后的空氣的溫 度進簡節。
戶脫冷凝器最好;iM:空氣7t4啲冷凝器。該選擇非常簡單，并且避免了 使用例如7K箱等難以m移動式和/或自主式裝置中的模塊。
戶;fM過空氣冷卻的冷凝器最婉括7轉口Mm和制冷劑壓力探測器，連接 至,于調節7賴口贈;iiM和/或功率的模土^Ji，以控制冷凝器的7轉口，把冷凝器 中制冷劑的壓力維持在給定值范圍內。這樣可以調節冷卻風機的速度和/或功 率，以便使:tiS^艦該冷凝器的制冷劑流，并維持冷鵬力。
戶腐交換器/蒸發器最好可以在戰每個平行回路的出口還包括制冷劑溫 度探測器，連接到控制這些Mffi閥的模i處以調節制冷劑流，以便^^脫交換 器/蒸發器中確保制冷劑基本上全部流量都蒸發。這樣可以優化交換器/蒸發器 ^回路中制冷劑的流量，只讓倉辦用所交換的熱量蒸發的制冷劑在每一個回 路中循環。
戶脫交換器/蒸發器最好在所述平行回路的出口艦包括制冷齊啲壓力探 測器，連接到用于控制戶;M減壓閥的模塊，用以修正同一個平行回路出口處的 由制冷齊i鵬探測器所測得的離。
在高鵬的剝牛下，過高的制冷能力會致使交換器/蒸發器表面結霜，干擾
和甚至i M空氣m交換器/蒸發器的流動，并因而引發空氣調節裝置的故障。
為了避免出現這些問題，戶脫交換器/蒸發器;^子可以包括交換器/蒸發器的表
面鵬探測器，連接到控帶Mffi閥的模塊以調節制冷劑的流量，以避免交換器/
蒸發器的表面結霜。采用該與控制離閥的模±央相連接的探測器，可以調節制冷能力，以便 ^維持在結霜危險閾值:^±0
在冷凝器和交換器/蒸發器之間，M^T以加熱制冷劑流。若對該冷凝器中 的冷卻進行最優化調節，貝胸J冷劑的^^該剛別氐于冷凝驗。因而加熱或 壓力的輕微下降可能在制冷劑中形成氣泡，可能不利于空氣調節裝置的最佳運 行。因此該制冷劑回路最好可以在冷凝器下游包括節熱器回路，戶脫節熱器
回路包括主分支、帶有Mffi閥的次分支、以及在減玉閥下游戶;Mi分支和戶;M 次分支之間的熱交換器，使得在運行時制冷劑的次流量，比如說轉入戶誠次分
支,以便在鵬閥^b0脹，并M:熱交換器對船駐分支的制冷劑主艦行冷 抓以避免在交換器/蒸發器的上游出現氣泡。艦利用制冷劑次流的蒸發熱， 可以對向交換器/蒸發器鵬的主艦行低溫冷卻，以防止交換器/蒸發器下游 氣泡的形成。
為了保證向自主模式的空氣調節裝置供電，該，還可以包括耦合到發電 機的熱力發動機，；1^子^油機。
戶鵬熱力發動m婉括一個發動機的7轉卩回路，該7轉卩回鵬括
—散熱器，最好帶有贈幾，以便冷卻發動機的冷卻液；
—輔助熱交換器，位于戶腿空氣回路中，最好位于戶脫交換器/蒸發器的下
游，以便M7賴卩發動機的7賴卩、棘加熱空氣；以及
—HM閥，可以把發動機的7軸卩液引向散熱器或引向輔助熱交換器。 這對寺征不僅允i賴咄熱力發動鵬行時產生的熱量，而且當該體在加 ^1式下運行時還可以禾胸這個熱**加熱調節后的空氣流。
戶腐空氣回路 還包括電加熱裝置，最好位于所述交換器/蒸發器的下
游，帶有一組電阻，最好用電纜接成多級；以及驢探測器，位于加熱模塊的
下游，連接到用于控制該組電阻的模塊以調節加熱功率，以便將加熱模±央下游 的空氣驗維持在給定值范圍內。這使在加熱模式下運行的空氣調節體育樹 加熱功率進行微調。
戶腐制冷劑最好可以是氫氟化物，最好是R134a。這樣的制冷齊阿以獲得 良好的會遣效率，^可靠，并能^^環境的沖擊。
戶;MiKM好可以是一種離心^i機。這樣的wi可以用相對較小的尺 寸麟大的空氣流量。
戶;MS縮臓子可以繊定軀縮機。戶;f^s最好可以是移動式和自主式的，以便，例如，向諸如地面上的飛 m^類的移動平臺^t共調節后的空氣。
下面參照附圖對本發明的細節作出示例性而非限制性的描述。


圖1 ^^根據本發明實施例的空氣調節驢的側視圖； 圖2 j樣同一空氣調節體的上視圖； 圖3皿力和流量曲線圖4代表同一空氣調節體的帝U冷劑回路示意圖。
在圖1和2中描繪的用于飛機的空氣調節裝置1包括安M車輪3上的底 座2，盡管作為替代方案其也可以是固定的，車身4配M具有過濾器5'的空 氣入口 5，和具有兩個脈動入口 7的空氣出口 6，在脈動入口上可以連接軟管以 使得調節后的空氣流向飛機和閥瓣系統7a、 7b、 7c，允許兩個空氣入口7中的 針可以開啟和/或閉合，這樣必要時可將空氣轉向大氣。
裝置1在車身4內部還包括耦合到發電機9的柴油發動機8，用于確保向 體1的不同元ftJI^電力；魏離心^WU0，用于確艦于飛機的空氣分 配；具被換器/蒸發器12的制冷劑回路11 (在圖4中示出)，用于7轉卩空氣； 具有多個電阻的電加熱模塊13;以^§接到柴油發動機8 7轉卩回路的輔助熱交 換器14。
運行時，要憩U飛機的空氣被位于車身4內部的離心^Ml 10吹^^由空 氣入口 5和過濾器5'，并在工作時自由進氣。形成車身4的一纟M也形成一個 負壓下的通風管罩。
;&MMUO之后，空氣流向耐壓的空氣處SM15，其中鄉M交換器/蒸 發器12、電加熱模i央13和輔助熱交換器14。
，1還包括直,于交換器/蒸發器12之下的冷^/KTO罐16，，用于 TO交換器/蒸發器12上冷凝的niA空氣的水分。
在這種情況下7賴口后鋤B熱后的空氣^1兩個脈動入口 7 M^Mi嗽管和 飛機。
壓力探測器SP1 ^ffi制風機10 ffii行時的增壓壓力保持穩定。該探測器用 變頻器改Wm 10的旋皿度，以便M^可能的最大流量，而又不超出所允許
12的最^cffi力，以便遵守軟管、飛機和空氣調節裝置l內部管道的機械強度。在 圖3曲線圖中對其進行描述。在該曲線圖中，垂直軸對應于空氣出口 6處相對 于周圍空氣壓力的邊玉P,最大允許過壓為P,，水平軸對應于流量D。曲線E,、
E2和E3是具備不同特征的封閉空間的流fl/壓力曲線。曲線、、V2、 V3和V4是同
—主Mt幾io在不同繊下的流a/壓力曲線。若該主艦io 3ii^fi寸閉空間的
特征而在恒定皿下進行操作，貝,節后的空氣流liif盾曲線v,、 V2、 V3或V,。 例如，按照曲線V2， ，1不能掛共低于D一的調節后的空氣流量，在這種情 況下31iffl3M大允許過壓Pmax，而且有it成損壞的危險。反之，該流量只能 在封閉空間ffi非常明顯地下降盼瞎況下增大。因此，向曲線E,、 &和&所表 示的封閉空間提供的調節后的空氣流量分別由曲線&、 &和&與K的交點A,、 A2、 A3來確定。按照最大允許艦P,調節主j^t幾10的鵬，該流量便由E,、 & 和E3與P^的交點B,、 B2和B3確定。如曲線圖所示，所得的流量IV EW和D^月
顯地高于固定皿下風機的流量da,、 Da2和R3。
連接之前或在運行過程中空氣增壓網絡的所有變化都將直接導致風機10 旋$^1度的變化，以便將空氣壓力保持在一個可接受的范圍內。可選地，Ml IO可以調節功率，而不是調節皿。
對送往飛機的空氣的出口進行控制的^^探測器ST1同樣影響Ht幾10的旋
$ ^和/或功率，以避免在7辯瞎式下非常熱的空氣^ra辦莫式下非常冷的 空氣在飛機中引^E動。鵬和/或功率的降低可以M^該體分別在制冷t試
或制熱模微該劍共的制冷負載或制熱負載，以便遵守它的給定值。最后，可 以在所設計的割牛以夕卜禾擁體1，而不會產生關于空氣脈動鵬值帶來的髓 度或非潮氏的脈動^j^膽成的不舒服的問題。
根據i縮周期和制冷M:接膨脹、艦制冷劑回路ii來確i^a i的制冷
模式。在圖4中對回路11進行描述。
所用的制冷艦HFC (氫氟化物)，最好是R134a，以便獲得較佳的徴孫 數，并確保制冷液的充樹共給，充爐守環境限制。
在7賴Pt試下，熱量是在交換器/蒸發器12中從制冷劑的蒸發處理的空氣 中提取的。當制冷劑在冷凝器中冷凝時，該熱量，加上在壓縮機17中MitE縮 產生的熱量被排，U環境空氣18中。
交換器/蒸發器12包括多何行回路19。 ^P行回路19包括入口、
13受調節器電子控制的鵬閥20。以這種方式運行時，根據必需的審U冷負載借助 于一個或多個艦閥20使制冷劑離。因而，這^ME閥20具有使制冷劑流 ,格iteiS^需的制冷負載的特性。 鵬閥20的調節ll^制多^l理量
-制冷劑過熱狀態的驢，該驗由齡回路19出口處的驗探測器ST2 來檢測以確保出現在交換器/蒸發器12的所有制冷劑鵬鄉縮機17進氣口之 前蒸發；
-空氣鵬，該空氣驗由交換器/蒸發器12下游處的驢探測器ST3來檢 測以將其控制在固定的給定值范圍內；
-交換器/蒸發器12的表面驢，該離由驢探測器ST4來檢測，它給出 有關交換器/蒸發器12上面可能結霜的信息；
-蒸腿力，其由交換器/蒸發器12中的壓力探測器SP2來檢測，它允剤參 正過^t，以便獲ffm確值；
在交換器/蒸發器12的出口處，蒸發的制冷劑術腿口1A，并l贓縮機17 壓縮到高壓。
在所描繪的實施例中，臓機17屬于螺旋型，可從25%到100%對其能力進 《 a^對周節。然而，在可選實施例中，壓縮機17可以是其他鄉的臓機，例 如，活塞趙縮機。
壓縮機17的傳動M3i,到壓縮機17上的電動m^^證，；^ 裝在可以 連接至啲密封外殼中。該電動機可以用卩狄的制冷液7轉卩。
壓力探測器SP3測fiE縮機17上的吸入壓力，^H昔助于調節器MiS其皿， 以便使口IA的流SM^用Mffi閥20 ^A，器/蒸發器12的流量。在其它實施 例中，壓縮機17吸入的流量可以 ;其他模± 調節，諸如容積型芯渭塊，用 以改變螺旋MMI機17中螺旋的有效長度;調節包括多個壓縮M的MI機17 中工作的壓縮驢的數目；分流閥， 一般處于外部；在包括多個汽缸的活塞式 壓縮機中，可以控制汽缸的航閥和/鵬壓亂調TO效汽缸數目。
AM機17流出的審嶺液流向冷凝器18。
冷凝器18是空氣型的。它位于車身4的夕卜部并朋由7轉卩艦21推動通 過冷凝器18的周圍空氣來冷卻。冷凝器的7轉咬氣明顯地在至少與調節后的空 氣回路隔開的回路中循環，以防造it^染。為了允許冷凝器18調節保證使;tiii3Z制冷劑的流量，7轉口艦21 ^^接
到冷凝器18中的壓力探測器SP4 (高壓)的變頻離制。
因而，在變化的外部剝牛下或甚至在制冷劑流量變化的過程中壓力都能維 持穩定。
ZK平液^器22 iB^冷凝器18中冷凝的制冷劑。位于容器22出口處的
濾芯過濾斷顯器23用于除去可能出現在制冷劑中的水分。
在制冷劑流向離閥20之前，雜節熱器回路24中被{鵬7軸口。 OT熱器回路24包括主分支25、帶有減壓閥27的次分支26和減壓闊27
下游戶;Mi分支25和戶腿次分支26之間的熱交換器28。制冷劑流的一部分繞
道流向該次分支26并在Mffi閥27中被蒸發，以便使之在交換器28中y賴蹄J冷
劑的主流。
將該制冷劑次流Mffi至IJ壓縮機17高壓和低JEt間的中間壓力。Mffi閥27 同樣受到電子控制。制冷劑主 31交換器28側面，希嶺液借助于次流Mffi到 中間壓力蒸發而被fS^7轉口。接著，后者直接IM縮機17 P1A0
主流的條顯^4卩使得交換器/蒸發器12的減壓閥20的運行更穩定，確傲壬 何時刻在其入口處制冷劑100%變為液相。
制冷負載的變化漱卜部斜牛的改變都可能導致在離閥20入口處出現氣 泡，干擾其運行。節熱器回路24的雜避免了lt戰類問題。
fflM包括一組電阻的電加辦對央13來確^fi 1的加熱t試。
電加M塊13位于空氣處繊15中，該空氣處 15也在其下游包括交 換器/蒸發器12。
電加辦莫塊13以一組沒有小翼的不銹金屬管的形式出現。它用電纟I^接， 例如，連跡同的四級，保,格:tre^必需的制熱能力的可能性。
控制該裝置的脈動的皿探測器ST1也同樣可以調節電加^^莫決13。
因為所描繪的鄉例中的體i是由自主式發電ini且供電的，所以連接到
柴油發動機8辦曬路的輔助熱交換器14同樣可以確艦處理空氣進行加熱。 iMf助熱交換器14是一種包括銅管和鋁小翼的類型，用以收回柴油發動機8冷 卻回路放出的熱量。
根^S 1的^M試，在制冷或制熱豐試下，柴油發動機8 7賴曬路中 的水溫，在冷卻回路中的Hffl閥(圖中未示出)會巨夠將在該回路中循環的水引
15向散熱器29，向環纖熱，赫弓l向安驗交換器/蒸發器12下游空氣處繊 15中的輔助熱交換器14。
fflM^油發動機8氣缸蓋中冷卻回路的水循環彩轉口柴油發動機8。散熱 器29 ;1M昔助于軸向MI 31通風。
為了遵守某些環境P蹄IJ，最好利用帶有燃燒空氣7賴嘰置的柴油發動機。 在這種情況下，m卩燃燒空氣的交換器或中間7賴卩器安M散熱器29的，上。
柴油發動機8具有下列微措施
—局水溫；
—潤滑劑壓力不足；
配電屏包括m^a i的電源鵬和控制電路。 安，配電屏中的自動控帶ma通OT，構^件的控制來管理裝置i
的運1亍，構^;件亦即 一主艦io，
—臓幾17， _冷凝器18
一交換器/蒸發器12的Mffi閥20 一節熱器回路24的減壓閥27 一電加辦莫塊13
—柴油發動機8冷卻回路的三通閥。 控制尻包括 —啟動-停止按鈕，
一運行豐弒選織(制熱，制冷，通風)， —故障驗丁， —運衍際燈！
—顯^g， J際^A^行有用的消息，
將軟t^接在，l和飛m^間，操作者可以M31i啟動-停止,開動柴
油發動機8， ^i^ai上電。
柴油發動機8 M自動啟動系統。
上電后，操作#^^8 1的運行豐弒(制ih制)1HI風)。艮瞎跑，驢
1可以完全自動運行。主Mt幾10啟動后，其艘增大到空氣出口 6處的壓力探測器SP1檢測到送 j^l壓明顯地等于P鵬。B瞎跑，壓力探測器SPl作用在iMUO的變頻器上， 用于將內部艦維持在運行的柳艮剝牛內，并3131iMl 10維持額定的可能的 最大空氣流量。
在制冷豐弒下，艦閥20使制冷劑的^ft^空氣流量，這樣進行控制， 以便^^換器/蒸發器12下游的^^探測器ST3所測得的空氣驢麟在給定 值范圍內，驗探測器ST4所測得的交換器/蒸發器12的表面驗，例如，剛 好高于0° C，以防止交換器/蒸發器12結霜。交換器/蒸發器12結霜可能弓胞
空氣流量的損失并導i^a 1停機。
在運行時，制冷劑流量的變化會影響進氣口壓力(制冷回路的低壓)。根據 壓力^^測器SP3的壓力讀數，可以對壓縮機17的容fi^fiH周整以使迸氣口壓力 維持在會合定值范圍內，以確f^Sl的最佳運行。
制冷劑流量的變化同樣影響熱量負載使之高達冷凝器18的額定值。為確保 平穩運行，中央自動控制體根據高壓探測器SP4的讀數，借助于冷凝器18中 冷卻j^t幾21的變頻器來改 ^21的，。
同樣地，對于交換器/蒸發器12， 熱器回路24的艦閥27適應制冷 劑主流繞行的量，以確保制冷液在回到，器/蒸發器12的減壓閥20之辦皿 當地臓鄉
在加熱IM下，就目前而言，中央自動控制，首先考慮禾,輔助交換器 14節能。M3ffi制柴油發動機8冷卻回路的三通閥，中央自動控制體 油 發動機8 ^4卩水流量的一部雑向輔助交換器14，以加熱向該體,的空氣。
若脈動空氣非常冷，貝IJ中央自動控制裝飄加熱模塊電P肚的電腿衍周 整。在電氣上調整不同的MS達到給定值。這^H合定itt根據，1、連接軟
管構^t才料的物理特征、以及，i戶;f^接的飛in^f支持的最^E力而預先確
定的最大值。
運行在制辦試或制冷模式下時,中央自動控制驢管理織置，以使其工
作穩定，使驢1不會由于娃瞎況而停機。除了^f:件停止的材料錢以外，
—般的過壓，、
—主艦10艦，—冷凝高壓(在制冷模式下)，
—吹送空氣高壓。
在一般ffi的危險瞎況下，在驢完全停禾;it前會檢測到預報警閾值。在 這種情況下，中央自動控制裝置艦調節其動作來減小其容量，以便減小壓縮
機17 (在制冷^TF)或電加熱模塊13 (在制熱f試下)的to。
^風機10超額定負荷的危險,兄下，M5i斷6^旋^i^來減小主m
10電動機的電負荷。
^^M^置出現冷凝高壓的危險情況下，通過中央自動控制，對進fiH周 節來減小壓縮機17的帝U冷負載。
在吹送的空氣ffi危險盼瞎況下，借助于變頻器來降低主Ml 10的旋,度。
這些不同盼瞎況都會導i^g i能力下降，從而當運行狀況比在不^liz:
即停止裝置1的^:極限的情況下而 跌規定的狀況更加嚴重時也能保，fii行。
盡管本發明是參照特定的實施例描述的，但顯然地，在不脫離權禾腰求書 所限定的本發明一般范圍盼瞎況下，對戰實例可以進行各種變化和改變。因 此，這些描述和附圖應該看作是示例性的，而非限帝勝的。
18附圖的,
1空氣調節體
2鵬 3雜 4車身 5空氣入卩 5, 過濾器 6空氣出口 7脈動入口 7a 閥瓣 7b 閥瓣 7c 閥瓣
8 柴油發動機
9 發電機 10主艦
11制冷劑回路 12交換器/蒸發器 13電加繊塊 14輔助交換器
15 處離
16 收集罐 17壓縮機 18 冷凝器 19平行回路
20 Mffi闊
21 糊艦
22制冷劑水平容器
23 過濾斷顯器
24 節熱器回路
25 主分支26 次分支
27 離閥
28 熱交換器 29散熱器
30 機電間
31 鄉
A, 流*/壓力曲線V2和氏的交點 流i/壓力曲線V2和E2的交點
A3 流S/壓力曲線V2和Ea的交點
B, 流 /壓力曲線&和P,的交點 & 流fi/壓力曲線E2和P,的交點 B3 流i/壓力曲線&和P,的交點 D 空氣流量
DA1 ^點的空氣流量
Dffi A2點的空氣流量
Da3 A3點的空氣流量
DB1 B,點的空氣流量
Dffi ^點的空氣流量
& Ba點的空氣流量
& 第"""i寸閉空間的流S/壓力曲線
& 第二封閉空間的流fi/壓力曲線
E3 第Hi寸閉空間的流fi/壓力曲線
P 空氣出口處調節后的空氣過壓
P鵬 最大過壓
SP1壓力探測器
SP2 壓力探測器
SP3 壓力探測器
SP4 壓力探測器
ST1 驢探測器
ST2 離探測器
20ST3驢探測器 ST4離探測器 V, Ml^^ffi的流S/壓力曲線
v2附;im二，的流s/壓力曲線 v3 mam3ij度的流4/壓力曲線 v4風機第四速度的流i/壓力曲線
權利要求
1、一種空氣調節裝置(1)，包括—空氣回路，具有空氣入口(5)；主風機(10)；和空氣出口(6)，設計為首選通過一個或多個軟管連接到封閉空間，諸如停在地面上的飛機；以及—制冷劑回路，包括置于所述空氣回路中以通過蒸發制冷劑來冷卻空氣的交換器/蒸發器(12)，壓縮機(17)和用于在制冷劑回到該交換器/蒸發器(12)之前對其進行冷凝的冷凝器(18)，以及其特征在于，—所述交換器/蒸發器(12)包括多個平行回路(19)，每個所述平行回路都包括至少一個減壓閥(20)，—所述空氣回路包括位于該交換器/蒸發器(12)下游的溫度探測器(ST3)，其連接到所述減壓閥(20)的控制模塊以調節制冷劑的流量，以便將該交換器/蒸發器(12)下游的空氣溫度維持在給定值范圍內；所述空氣回路還包括位于空氣出口(6)處的壓力探測器(SP1)，其連接到用于調節主風機(10)速度和/或功率的調節模塊，以便使空氣出口(6)處的壓力不超過最大過壓；以及—所述制冷劑回路還包括壓縮機(17)的進氣壓力探測器(SP3)，其連接到用于調節壓縮機(17)吸入的制冷劑的質量流量的調節模塊上，以便把壓縮機(17)的進氣壓力維持在給定值范圍內。
2、 根據前述權利要求的空氣調節^S (1)，其中戶腿空氣回路在空氣出口 (6)還包括驢探測器(ST1)，其連接至,于調節主鄉(10 )鵬和/或功率的調節模塊以控制戶;M^i^幾(10)的流量，以便將空氣出口 (6)的^維持在給定值范圍內。 '
3、 根據前述權利要求中任一項的空氣調節裝置(1)，其中所述冷凝器(18) 可m空氣來糊。
4、 根據權利要求3戶服的空氣調節驢(i),其中戶;M冷凝器(18)包括7賴卩鄉(21)和制冷劑壓力探測器(SP4)，其連接至,于調節7賴卩MfL (21)皿和/或功率的調節模塊以控制冷凝器的7賴卩，以便傲令凝器(18)中制冷劑 的壓力維持在給定值范圍內。
5、 根據前述權利要求中任一項的空氣調節裝置(1)，其中所述交換器/蒸 發器(12)在*±^平行回路(19)的出口還包織蛉劑離探測器(ST2)， 連接到所述,閥(20)的控制模塊以調節制冷劑的流量，以便保證基絲發 掉臓交換器/蒸發器(12)中制冷劑的頓流量。
6、 根據權利要求5戶脫的空氣調節體(1 )，其中戶服交換器/蒸發器(12) 在上述平行回路(19)的出口還包括制冷劑壓力探測器(SP2)，連接至IJ戶服減 壓閥(20)的控制模塊以修正在同一平行回路(19)出口處的希嶺劑,探測 器(ST2)所測得的纟鵬。
7、 根據前述權利要求中任一項的空氣調節裝置(1),其中戶，交換器/蒸 發器(12)還包括戶脫交換器/蒸發器(12)的表面驗探測器(ST4)，連接到 戶脫駆閥(20)的控制模i處以調節制冷劑的流量，以便避免戶脫交換器/蒸 發器(12)表面結霜。
8、 根據前述權利要求中任一項的空氣調節驢(1)，其中該制冷劑回路在 冷凝器(18)的下游還包括節熱器回路(24)，所述節熱器回路(24)包括主分 支(25)、帶有減壓閥(27)的次分支(26)和在減壓閥(27)下游的戶;M主分 支(25)和戶腿次分支(26)之間的熱交換器(28)，由此^i行時，制冷劑次流 *^道戶腿次分支(26)以在減!五閥(27)內減壓，并皿熱交換器(28)冷 卻 該主分支(25)的制冷劑主流量，以便避^^脫交換器/蒸發器(12)的 上游的制冷劑中出現氣泡。
9、 根據前述權利要求中任一項的空氣調節，(1)，還包括熱力發動機(8)， 驗是柴油機，齢到發電機(9)以向體(1)供電。
10、 根據權利要求9戶;M的空氣調節，(i)，其中戶;f^熱力發動機(8)包括7轉曬路，具有一散熱器(29)， ；TO帶有j^幾(31)，以便冷卻熱力發動機(8)的冷卻液，—輔助熱交換器(14)，置于戶脫空氣回路中，最好位于戶脫交換器/蒸發 器(12)的下游，以便M31冷卻熱力發動機(8)的7賴卩^fe加熱空氣，以及—三通閥，將熱力發動機(8)的7賴卩、絞替弓l向散熱器(29)鄉助熱交換 器(14)。
11、 根據前述權利要求中任一項的空氣調節，(1)，其中戶腿空氣回路 還包括電加熱模i央(13)，最好位于戶腐交換器/蒸發器(12)的下游且具有一 組電阻，該組電ffi^ 用電纜接成多級；戶脫空氣回路還包括電加辦莫塊(13) 下游的驗探測器(ST1)，連接到用于控制戶腿一組電阻的控制模塊以調節力口 熱功率，以便把加熱錢(13)下游的空氣驢維持在給定值范圍內。
12、 根據前述權利要求中任一項的空氣調節體(1)，其中戶脫制冷劑是 氫氟化物，最好是R134a。
13、 根據前述權利要求中任一項的空氣調節裝置(1)，其中所，K+幾是 離心^WL。
14、 根據前述權利要求中任一項的空氣調節 (1)，其中戶;f^E縮機(17) 是螺旋軀縮機。
15、 根據前述權利要求中任一項的空氣調節裝置(1)，采取移動式和自主 式的驢形式，以便，例如向諸如地面上的飛禾此類的移動的平臺提供調節后 的空氣。
16、 一種空氣調節方法，包括下列步驟 一 31±艦(10)將周圍空氣推動SA空氣回路，—戶脫周圍空氣M;交換器/蒸發器(12)，并在其中M^^換器/蒸發器(12)中循環流動的制冷劑流的蒸^3l^轉卩，—冷卻后的空氣被推動MM空氣出口 (6) ， tmm;—個或多個軟管流向一個密閉空間，例如，停在地面上的飛機，一戶腿制冷劑^^M交換器/蒸發器(12)下游的ffi^縮機(17)中TO縮， —戶腿制冷劑fflBi機(17)下游的冷凝器(18)中冷凝，以及 該方法的特征在于，—所述交換器/蒸發器(12)包括多個平行回路(19)， ^F行回路具有 至少一個艦閥(20)，—調節、M:針鵬閥(20)的制冷劑流量，將戶艦交換器/蒸發器(12)下 游的空氣驢維持在給定值范圍內，一調節戶誠壓縮機(17) 口1A的制冷劑質量流量，^妙mffi縮機(17)的 f^A壓力維持在給定值范圍內，以及—調節主風機(10)的鵬和/或功率，以便不鵬空氣出口 (6)處的最
17、 根據權利要求16所述的方法，其中對戶; ^風機(10)的速度和/或功率進行調節以調節 量，從而把空氣出口 (6)的，維持在給定值范圍內。
18、 根據權利要求16或17所述的方法，其中戶;M冷凝器(18)借助7轉口 M+幾(21)由空氣進行7轉口，對戶;f^ti口Ml的鵬和/或功率進fi^節，以便 使冷凝器(18)中的制冷劑的壓力維持在給定值范圍內。
19、 根據權利要求16到18中任一項戶，的方法，其中m^i^M交換 器/蒸發器(12)的旨減壓閥(20)的制冷劑流:》*[預節，以確保舒，交 換器/蒸發器(12)中基絲發掉頓制冷劑流。
20、 根據權利要求16至19中任一項戶脫的方法，其中33SXtM^M， 器/蒸發器(12) 閥(20)的制冷劑流皿行調節，以將所述交換器/ 蒸發器(12)的表面離維持高于最小閾值，從而避免戶脫交換器/蒸發器(12) 表面結霜。
21、根據權利要求16至20中任一項戶脫的方法，還包括下列步驟 —該制冷劑在冷凝器下游輕少分戯流量和次驢！ —該次流量在節熱器回路(24)的減壓閥(27)中減壓， 一該主流量和次流量在戶服節熱器回路(24)的熱交換器(28)中匯合，以使得該次流獻物該主流量，—該次流量回到該冷凝器(18),以及—敏轉卩的該主流量回至U戶腿交換器/蒸發器(12)，以及—其中Mii^t該次流iiSfiH周節來調節被冷卻的該主流量的溫度，以避免在戶脫效器/蒸發器(12)上游的制冷劑中形成氣泡。
全文摘要
本發明涉及一種空氣調節裝置(1)，包括空氣回路，其具有空氣入口(5)、主風機(10)和空氣出口(6)，設計為首選通過一個或多個軟管連接到一個封閉空間，諸如停在地面上的飛機；制冷劑回路，其包括置于所述空氣回路中以通過蒸發制冷劑來冷卻空氣的交換器/蒸發器(12)、壓縮機(17)和用于在制冷劑回到交換器/蒸發器(12)之前對其進行冷凝的冷凝器(18)。所述熱交換器/冷凝器(12)包括多個平行回路(19)，每個平行回路都具有至少一個調節閥(20)。所述空氣回路還包括溫度探頭ST3，位于交換器/蒸發器(12)下游并且連接到用于控制所述調節閥(20)的模塊，以調節制冷劑的流量，以便將該交換器/蒸發器(12)下游的空氣溫度維持在給定值范圍內；所述空氣回路也包括位于空氣出口(6)處的壓力探頭SP1，連接到用于調節主風機(10)速度和/或功率的模塊，以便使空氣出口(6)處的壓力不超過最大過壓。所述制冷劑回路還包括壓力探頭SP3，其位于壓縮機(17)的入口側并且連接到用于調節由壓縮機(17)吸入的制冷劑的質量流速的模塊，以便將壓縮機(17)入口側的壓力維持在給定值范圍內。本發明還涉及一種空氣調節方法。
文檔編號F24F1/02GK101448702SQ200780018192
公開日2009年6月3日 申請日期2007年5月18日 優先權日2006年5月19日
發明者C·C·于爾班 申請人:簡稱為勒布倫的勒布倫-尼米公司