[发明专利]空气调节装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于封闭空间的空气调节装置和方法，该封闭空间诸如停 在地面上的飞机。

常常需要向封闭的空间输送调节后的空气，以维持适当的参数使得人和动 物感到舒适，并利于装置的运行和/或商品的保存。对于调节后的空气，期望是 至少把温度维持在一个明显独立于周围空气温度范围的空气。特别是，在停在 地面上的飞机中，机上的空气调节系统不运行，机内温度便会迅速地变得对机 上的乘客和人员非常不舒适，和/或损坏机上设备，诸如机上电子装置。为了避 免这种情况的发生，技术人员都清楚地知道要使用必要时能移动的和/或自主式 的空气调节装置向飞机内部输送调节后的空气，通常至少通过软管连接飞机与 空气调节装置的空气出口，以便在机舱内和/或在行李舱内和/或航空电子舱内 维持适当的温度。例如，在专利US 5,031,690和US 5,099,652，专利申请书 DE 33 14 763 A1，在专利申请书JP 10-122607和在专利申请书US 2004/0045308 A1中都已经描述过这样的空气调节装置。

特别是US 5,031,690、US 5,099,652和DE 33 14 763 A1所公开的空气调 节装置，包括：

-空气回路，具有空气入口、主风机和空气出口，设计用于首选通过一个 或多个软管连接到一个封闭空间，例如，地面上的飞机；以及

-制冷剂回路，包括置于所述空气回路中以通过蒸发制冷剂来冷却空气的 交换器/蒸发器、压缩机和用于在制冷剂回到交换器/蒸发器之前对其进行冷凝 的冷凝器。

在这些装置中，采用一种空气调节方法，包括下列步骤：

-通过主风机将周围空气推动进入回路；

-所述周围空气通过交换器/蒸发器，并在其中通过在交换器/蒸发器中循 环流动的制冷剂流的蒸发来冷却；

-所述冷却的空气被推动通过空气出口，首选通过一个或多个软管流向明 显地封闭空间，例如，地面上的飞机；

-所述制冷剂在交换器/蒸发器的下游的压缩机中被压缩；

-所述制冷剂在压缩机下游的冷凝器中冷凝。

然而，所有这些空气调节装置都有个缺点：只能在非常有限的范围内适应 制冷能力。正如专利US 5,099,652前言所描述的，在全功率状态制冷和零状态 制冷之间对空气温度进行简单地交替地调节。尽管比如说在诸如专利DE 33 14 763 A1等文献中建议通过改变压缩机的功率来调节制冷能力。然而，这种调节 的效果受到交换器/蒸发器固定参数的限制。因此，现有的空气调节装置和方法 对于诸如周围空气的温度和湿度之类的环境参数的变化，适应性有限。此外， 最佳运行参数之外的低效率和需要进行复杂的手动调整以调节制冷能力也会削 弱该适应性。

现有技术条件下的空气调节装置的另一个非常重要的缺点是，对调节后的 空气要进入的封闭空间的参数缺少适应性。每个封闭空间的特征由适当的流量/ 压力曲线来描述。这个特征可能是固定的，也可能是随时间而变化的。该封闭 空间的流量/压力曲线可能变化，例如，根据封闭空间的大小而变化，其它适于 封闭空间的的特征是所连接的环境状况以及时间中的某些变量，诸如，封闭空 间(诸如停在地面上的飞机)中的布气套管的开启或变化。然而，现有技术条 件下的空气调节装置没有安置使之适应流量/压力曲线的这种变化的模块。

这种适应性缺乏对于停在地面的飞机所用的空气调节装置而言尤其是个问 题。这些飞机的容积变化可能极大，因而流量/压力曲线非常不一致。所以，每 架飞机就流量和增压压力而言都具有其特定的特征集合。能够为诸如商务飞机 的小型飞机准备的空气调节装置，不能为诸如大型客机的大型飞机准备的空气 调节装置提供足够的调节后的空气流量。反之，为大型客机准备的空气调节装 置具有这样大的通风能力，若将其连接到商务飞机上，飞机小机身的增压会在 商务飞机内引起这样的超压，以致于可能将连接软管损坏。

此外，在同一架飞机上该流量/压力特征曲线也可能在该装置运行过程中变 化，例如，该空气调节装置和飞机之间连接软管发生位移，或飞机内部布气网 络阀门的开启和/或闭合。

因为制冷能力应该适应调节后的空气流量，空气调节装置中制冷能力可变 性小同样限制了对具有不同流量/压力曲线的封闭空间的适应性。