[发明专利]用于控制封闭空间的环境温度的一体环境控制系统和方法

权利要求书

1.一种用于控制封闭空间的环境温度的环境控制系统，包括：

被动相变热交换子系统，所述被动相变热交换子系统具有与所述封闭空间处于热交换关系的闭合环路热交换流体回路，用于在所述封闭空间内提供环境温度控制；

第二RAM空气子系统，所述第二RAM空气子系统具有用于冷却空气的循环的空气回路；以及

第三蒸汽闭合环路压缩循环机VCM子系统，所述第三蒸汽闭合环路压缩循环机VCM子系统具有包括压缩机的VCM流体回路、蒸发器、冷凝器和膨胀阀，其中

所述第三蒸汽闭合环路压缩循环机VCM子系统的蒸发器与所述被动相变热交换子系统的热交换流体回路处于操作热交换关系，并且其中

所述第三蒸汽闭合环路压缩循环机VCM子系统的冷凝器与所述RAM空气子系统的空气回路处于操作热交换关系。

2.根据权利要求1所述的环境控制系统，其中所述被动相变热交换子系统包括主冷凝器，所述主冷凝器与所述第三蒸汽闭合环路压缩循环机VCM子系统的蒸发器处于操作热交换关系。

3.根据权利要求2所述的环境控制系统，其中所述被动相变热交换子系统包括：副表层热交换SHX冷凝器；以及控制阀，所述控制阀用于将工作流体导引至所述主冷凝器或所述副表层热交换SHX冷凝器。

4.根据权利要求2所述的环境控制系统，其中所述RAM空气子系统的空气回路包括空气管道和冷却风机，所述空气管道具有入口和用于控制流到所述管道中的空气流的入口控制门，所述冷却风机用于将空气抽吸到所述入口中并且穿过所述管道。

5.根据权利要求4所述的环境控制系统，其中所述RAM空气子系统包括与所述管道中的所述空气流处于操作热交换关系的嵌入式表层热交换器SHX。

6.根据权利要求5所述的环境控制系统，其中

所述被动相变热交换子系统包括：主冷凝器，所述主冷凝器与所述第三蒸汽闭合环路压缩循环机VCM子系统的蒸发器处于操作热交换关系；以及表层热交换SHX冷凝器，并且其中

所述环境控制系统还包括控制阀，用于将工作流体导引至所述被动相变热交换子系统的主冷凝器、所述被动相变热交换子系统的副表层热交换SHX冷凝器或所述RAM空气子系统的嵌入式表层热交换器SHX。

7.根据权利要求1所述的环境控制系统，其中所述第三蒸汽闭合环路压缩循环机VCM子系统还包括在所述第三蒸汽闭合环路压缩循环机VCM子系统的冷凝器的下游的VCM表层热交换SHX冷凝器。

8.根据权利要求7所述的环境控制系统，其中所述VCM表层热交换SHX冷凝器与机载流体处于操作热交换关系。

9.根据权利要求8所述的环境控制系统，其中所述机载流体是机载燃料或机舱空气。

10.根据权利要求7所述的环境控制系统，其中所述第三蒸汽闭合环路压缩循环机VCM子系统包括旁通阀，所述旁通阀用以将所述VCM流体回路导引至所述VCM表层热交换SHX冷凝器或使所述VCM流体回路绕开所述VCM表层热交换SHX冷凝器。

11.一种飞行器，所述飞行器包括根据权利要求1-10中的任一项所述的环境控制系统。

12.一种用于控制封闭空间的环境温度的方法，包括：

步骤(a)通过使工作热交换流体在被动热交换子系统中循环而控制所述封闭空间内的环境温度，所述被动热交换子系统具有与所述封闭空间处于热交换关系的闭合环路热交换流体回路；以及

步骤(b)通过如下方式使所述被动热交换子系统的工作流体的热交换与(1)RAM空气子系统的空气回路和(2)蒸汽闭合环路压缩循环机VCM子系统的蒸汽压缩机VCM流体回路一体化：

(i)在所述被动热交换子系统的工作热交换流体回路与所述蒸汽闭合环路压缩循环机VCM子系统的蒸发器之间建立热交换关系；以及

(ii)在所述RAM空气子系统的空气回路与所述蒸汽闭合环路压缩循环机VCM子系统的冷凝器之间建立热交换关系。

13.根据权利要求12所述的方法，其中步骤(b)(i)包括：使所述被动热交换子系统设置有主冷凝器，并且在所述主冷凝器与所述蒸汽闭合环路压缩循环机VCM子系统的蒸发器之间建立热交换关系。