一種模塊化飛機地面空調機組的制作方法

本發明涉及空調設備領域，特別涉及一種模塊化飛機地面空調機組。

背景技術：

飛機地面空調通常吊掛式安裝于登機廊橋下表面，或者固定于登機廊橋下方的地面上。現有的模塊化飛機地面空調機組從空調箱的一端吸入新風，且冷凝器對應的風機是向空調箱的兩側吹風。該方案存在以下不足：1，廊橋的兩側面有大量的地勤人員作業，空調箱兩側吹風的方式使得大量的熱風吹到地勤人員身上，造成飛機場地勤人員不舒適；2，由于空調的一端為新風進口，新風進口處形成負壓，從空調箱兩側吹出的熱風會有一部分進入新風進口，從而增加了新風的進風溫度，增加電能損耗，且容易造成空調機制冷量不足。

可見，現有技術還有待改進和提高。

技術實現要素：

鑒于上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種模塊化飛機地面空調機組，旨在解決現有的模塊化飛機地面空調機組兩側排出的熱風進入新風進口導致空調機組能耗增高、制冷量不足的技術問題。

為了達到上述目的，本發明采取了以下技術方案：

一種模塊化飛機地面空調機組,包括空調箱、設置于該空調箱一端的新風進口、與該新風進口連接的新風通道、以及設置于該新風通道上的高壓風機，還包括設置于該空調箱上與新風進口相對一端的軸流風機、設置于該空調箱內的第一制冷模塊、第二制冷模塊、第三制冷模塊和第四制冷模塊；上述各個制冷模塊分別包括依次循環連接的壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器，各個制冷模塊的蒸發器位于新風通道中。

所述的模塊化飛機地面空調機組中，所述新風通道包括平行設置于空調箱內的第一風道和第二風道，高壓風機串聯于第一風道和第二風道之間，所述第一風道與新風進口連接，第二風道的出口與新風進口位于空調箱的同一端；其中第一制冷模塊的蒸發器和第二制冷模塊的蒸發器位于第一風道中，所述第三制冷模塊的蒸發器和第四制冷模塊的蒸發器位于第二風道中。

所述的模塊化飛機地面空調機組中，所述各個制冷模塊的的冷凝器分別空調箱的側壁平行地設置。

所述的模塊化飛機地面空調機組中，所述第一制冷模塊和第二制冷模塊的規格相同，所述第三制冷模塊和第四制冷模塊的規格相同。

所述的模塊化飛機地面空調機組中，所述新風進口處設置有一個空氣過濾器。

所述的模塊化飛機地面空調機組中，所述第一風道中鄰近所述新風進口處設置有一個空氣加熱器。

所述的模塊化飛機地面空調機組中，所述高壓風機為離心式高壓鼓風機、軸流式高壓鼓風機、和高壓羅茨風機中的一種。

所述的模塊化飛機地面空調機組中，所述空調箱上設置有一臺軸流風機，或者并列設置有至少兩臺軸流風機。

所述的模塊化飛機地面空調機組中，所述第二風道的出口端連接有至少一個出風口，各個出風口上設置有一個電動防火閥。

有益效果：

本發明提供了一種模塊化飛機地面空調機組，相比現有技術，該空調機組不僅安裝簡單，且通過設置于空調箱與新風進口相對一端的軸流風機進行排風，避免了與冷凝器換熱后的熱風被排出后再次進入新風進口，避免了重復冷卻熱風造成的能耗，同時保證了該空調機組的制冷量。

附圖說明

圖1為本發明提供的模塊化飛機地面空調機組的主視圖。

圖2為本發明提供的模塊化飛機地面空調機組的俯視圖。

圖3為本發明提供的模塊化飛機地面空調機組的工作原理圖。

圖4為本發明提供的模塊化飛機地面空調機組的控制系統的結構框圖。

圖5為本發明提供的模塊化飛機地面空調機組的控制方法的流程框圖。

具體實施方式

本發明提供一種模塊化飛機地面空調機組，為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

請參閱圖1、圖2和圖3，本發明提供一種模塊化飛機地面空調機組。圖2中箭頭所示為新風流通方向。

所述的模塊化飛機地面空調機組包括空調箱90、設置于該空調箱一端的新風進口910、與該新風進口連接的新風通道、以及設置于該新風通道上的高壓風機520，還包括設置于該空調箱上與新風進口相對一端的軸流風機80、設置于該空調箱內的第一制冷模塊10、第二制冷模塊20、第三制冷模塊30和第四制冷模塊40；如圖3所示，上述各個制冷模塊分別包括依次循環連接的壓縮機（標號101、201、301和401的部件）、冷凝器（標號102、202、302和402的部件）、儲液器（標號103、203、303和403的部件）、過濾器（標號104、204、304和404的部件）、膨脹閥（標號105、205、305和405的部件）和蒸發器（標號為106、206、306和406的部件），各個壓縮機的進口管道和出口管道分別設置有一個逆止閥一個壓力開關。其中壓縮機、冷凝器、儲液器、過濾器、膨脹閥和蒸發器、逆止閥、壓力開關等部件安裝在一個模塊化底座上（圖中未示出），各個制冷模塊的蒸發器位于新風通道中；模塊化底座與空調箱可拆卸式連接，蒸發器與模塊化底座上的膨脹閥出口以及壓縮機進口可拆卸式連接，從而方便了制冷模塊方便地安裝于空調箱上。

下面以對新風制冷為例闡述該空調機組的工作原理，工作時，在高壓風機的作用下，外界新風自新風進口進入新風通道，經過上述四個制冷模塊的蒸發器處進行四次制冷以達到所需溫度，再從新風道的出口排處，通過相應的送風軟管和快速接頭送至飛機機艙送至飛機機艙以及駕駛艙等需要冷風的地方。在空調箱端部的軸流風機的作用下，與四個制冷模塊的冷凝器進行熱交換后形成的熱風由空調箱與新風進口相對的一端排出，從而最大程度上避免了排出的熱風進入新風進口，避免了該空調機組因重復冷卻熱風而導致的電能損耗以及制冷量不足的問題。

進一步的，所述新風通道包括平行設置于空調箱內的第一風道510和第二風道530，高壓風機520串聯于第一風道510和第二風道530之間，所述第一風道與新風進口連接，第二風道的出口與新風進口位于空調箱的同一端；其中第一制冷模塊的蒸發器和第二制冷模塊的蒸發器位于第一風道中，所述第三制冷模塊的蒸發器和第四制冷模塊的蒸發器位于第二風道中。通過上述方式進行設置，使得新風通道及高壓風機在空調箱中的布置更加緊湊，節省安裝空間。

進一步的，所述各個制冷模塊的的冷凝器分別沿空調箱的側壁平行地設置，通過該方式設置冷凝器，既使得各個制冷模塊的寬度減小，從而使得整個空調箱內各個部件的布置更加緊湊，空調箱的寬度減小；此外，由于軸流風機產生的氣流的流動方向與冷凝器的長度方向一致，即，氣流在冷凝器的表面換熱時間更長，換熱更充分，提高了冷凝器的換熱效果，進一步保證了空調機組的制冷量。

進一步的，所述的模塊化飛機地面空調機組，所述第一制冷模塊和第二制冷模塊的規格相同，所述第三制冷模塊和第四制冷模塊的規格相同。根據實際需求，也可以將第一制冷模塊、第二制冷模塊、第三制冷模塊和第四制冷模塊設計為相筒規格，進一步提高各個模塊的互換性，方便各個制冷模塊的拆裝。

進一步的，所述新風進口處設置有一個空氣過濾器920，新風經過過濾后形成潔凈空氣進入新風通道。

進一步的，所述第一風道中鄰近所述新風進口處設置有一個空氣加熱器930，用于對新風進行加熱調溫達到所需的溫度。

進一步的，所述高壓風機520為離心式高壓鼓風機、軸流式高壓鼓風機、和高壓羅茨風機中的一種，圖示為離心式高壓鼓風機，該離心式高壓鼓風機既能滿足吸風輸送所需的壓力，同時，由于離心風機的結構便于連接與兩個平行設置的第一風道和第二風道。如圖2所示的高壓風機520為離心式高壓鼓風機，其主軸的軸線與第一風道和第二風道呈45°夾角，如此設置，減小了高壓離心風機的安裝空間。

進一步的，所述空調箱上設置有一臺軸流風機80，或者并列設置有至少兩臺軸流風機，所述軸流風機的數量有該空調機組的制冷量、空調柜尺寸等具體的設計參數決定。

進一步的，所述第二風道的出口端連接有至少一個出風口940，各個出風口上設置有一個電動防火閥941。優選地，第二風道出口設置有兩個出風口。

進一步的，所述第三制冷模塊和第三制冷模塊的壓縮機進口連接有一個氣液分離器（圖中未標注）。

根據實際安裝需求，該空調機組可以設計為地面安裝式、吊掛安裝式、或可移動式。

如圖2所示，該空調機組的控制箱設置于空調箱內。該空調機的控制器（如單片機或可編程邏輯控制器）設置與該控制箱內，所述空氣加熱器、高壓風機、軸流風機以及各個制冷模塊的壓縮機、各個壓力開關、各個電動防火閥分別與該控制器連接。

所述空氣加熱器為電加熱器，該電加熱器通過一個電加熱器功率調節器931與控制器71連接。

圖4為本發明提供的空調機組的控制系統的結構框圖，該空調機組還包括用于檢測新風進口處新風溫度的新風溫度傳感器701、用于檢測出風口處的空氣流量的出風流量傳感器（圖中未示出）、用于分別檢測出風口處的新風壓力、溫度和濕度的出風壓力傳感器（圖中未示出）、出風溫度傳感器702、和出風濕度傳感器（圖中未示出）、以及煙霧探測器709、用于分別檢測機艙空氣溫度和濕度的的機艙溫度傳感器707和機艙濕度傳感器708。上述出風流量傳感器、出風壓力傳感器、出風溫度傳感器、和出風濕度傳感器、煙霧探測器、機艙溫度傳感器和機艙濕度傳感器分別通過傳感器數據采集系統72與控制器71連接。各個制冷模塊的冷凝器均設置有一個用于檢測冷凝壓力的冷凝壓力傳感器，即，第一模塊制冷模塊設置有第一冷凝壓力傳感器703，第二制冷模塊設置有第二冷凝壓力傳感器704，第三制冷模塊設置有第三冷凝壓力傳感器705，第四制冷模塊設置有第四冷凝壓力傳感器706，各個冷凝壓力傳感器分別與控制器連接。

該空調機組還包括顯示器73及外部輸入設備74，所述外部輸送設備可以是遙控器或設置于空調箱上的按鍵，所述顯示器和外部輸入設備分別與控制器連接。也可以采用觸摸屏替代上述顯示器及外部輸入設備。

請參閱圖5，針對上述模塊化飛機地面空調機組，本發明還提供相應的控制方法，該控制方法包括以下步驟：

s100、所述空調機組的控制器接收到開機指令，分別控制高壓風機開啟、控制顯示器開啟；

s200、所述控制器接收到用戶輸入的進口新風溫度上限t1和下限t2、第一制冷模塊啟動新風溫度t新1、第二制冷模塊啟動新風溫度t新2、第三制冷模塊啟動新風溫度t新3、第四制冷模塊啟動新風溫度t新4、防火出風溫度設定值t3、出風溫度調劑精度△t、各個制冷模塊中冷凝壓力設定值p設和冷凝壓力回差值p回。

s300、所述控制器接收到用戶選定的運行模式；當選定的運行模式為自動模式，執行步驟s410；當選定的運行模式為制冷模式，執行步驟s420；當選定的運行模式為制熱模式，執行步驟s430；當選定的運行模式為制熱模式，執行步驟s440；

s410、所述控制器自動控制空調機組運行于制冷模式、制熱模式或通風模式；

s420、所述控制器自動控制第一制冷模塊、第二制冷模塊、第三制冷模塊和第四制冷模塊的運行狀態；

s430、所述控制器自動控制電加熱器的運行狀態；

s440、所述控制器控制各個制冷模塊處于停機狀態。

實際應用中s410、s420、s430和s440后還包括步驟s500：控制器接收到停機指令，分別發送指令控制高壓風機、軸流風機、電加熱器、各個制冷模塊的壓縮機、以及顯示器關機。

用戶可通過遙控器或空調箱上的按鍵或者觸摸屏進行數據輸入，空調每次開機后默認為前一次運行時步驟s200中各項設定值，直至用戶重新更改設定值。

空調每次開機后默認為前一次運行時步驟s200中各項設定值，直至用戶重新更改設定值。

上述各個制冷模塊中的冷凝壓力p設和冷凝壓力回差值p回可以根據實際情況設置為不同值。

進一步的，步驟s410具體包括，所述控制器接受來自新風溫度傳感器反饋的實際新風溫度t新并與t1和t2作比較，如果t新＞t1，執行步驟s420；如果t新＜t2，執行步驟s430；如果t2＜t新＜t1，執行步驟s440；

進一步的，步驟s420具體包括，所述控制器接收到的實際新風溫度t新，并與t新1、t新2、t新3和t新4作比較,如果t新≥t新1，控制第一制冷模塊運行，如果t新＜t新1，控制第一制冷模塊停機；如果t新≥t新2，控制第二制冷模塊運行，如果t新＜t新2，控制第二制冷模塊停機；t新≥t新3，控制第三制冷模塊運行，如果t新＜t新3，控制第三制冷模塊停機；t新≥t新4，控制第四制冷模塊運行，如果t新＜t新4，控制第四制冷模塊停機；上述t新1＜t新2＜t新3＜t新4。

進一步的，步驟s430具體包括，所述控制器接受到出風溫度傳感器反饋的實際出風溫度t4并與t3和△t作比較，如果t4＞（t3＋△t），控制電加熱器功率調節器卸載運行，降低電加熱器發熱量；如果t4＜（t3-△t）；控制電加熱器功率調節器加載運行，提高電加熱器發熱量；如果（t3-△t）≤t4（t3＋△t），控制電加熱器功率調節器既不加載也不卸載。

進一步的，上述步驟s410、s420、s430和s440均包括對軸流風機的控制方法，具體為，所述控制器接收來自各個制冷模塊的冷凝壓力傳感器反饋的實際冷凝壓力p實并與對應的各個制冷模塊的p設和p回做比較；當各個制冷模塊均處于停機狀態時，控制各個軸流風機停機；當至少有一個制冷模塊處于運行狀態時，且每一個運行的制冷模塊的實際冷凝壓力和設定的冷凝壓力均滿足p實≥p設，控制各個軸流風機開啟；當至少有一個制冷模塊處于運行狀態時，且其中一個制冷模塊的實際冷凝壓力和設定的冷凝壓力均滿足p實＜p回，控制各個軸流風機停機。

進一步的，上述步驟s410、s420、s430和s440均包括對電動防火閥的控制方法，具體為，所述控制器接收到來自出風溫度傳感器反饋的實際出風溫度t4并與t3作比較，如果t4小于t3，則控制各個電動防火閥開啟；如果t4≥3，則控制各個電動防火閥關閉。

綜上所述，本發明提供的模塊化飛機地面空調機組不僅安裝簡單，且通過設置于空調箱與新風進口相對一端的軸流風機進行排風，避免了與冷凝器換熱后的熱風被排出后再次進入新風進口，避免了重復冷卻熱風造成的能耗，同時保證了該空調機組的制冷量。通過將各個冷凝器分別沿空調箱的側壁平行地設置，使得空調機組結構更加緊湊，同時提高了冷凝器的換熱效果。通過將各個制冷模塊設置為相同規格，方便了各個制冷模塊的拆裝，提高了各個制冷模塊的互換性。

可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。