[发明专利]飞机制冷单元蒸发器加热器

说明书

发明背景

本文中公开的主题涉及制冷单元，且更特定地涉及飞机中的制冷单元。

典型商用飞机包括一个或多个冷却系统，其被构造来对飞机的各种区域提供温度控制。飞机冷却系统可包括一个或多个气相循环制冷单元。这种类型的制冷单元除了其它组件之外一般包括蒸发器，其中制冷剂从流体流(例如，空气)吸收热，以冷却所述流。冷却的流可用于调节飞机指定区域的温度。该行业希望增大制冷单元的寿命和效率。

发明简述

根据一个实施方案，公开一种飞机的制冷单元。制冷单元包括蒸发器，其接收气流和制冷剂且操作地布置以随着气流从蒸发器入口侧的入口行进到蒸发器出口侧的出口且制冷剂从蒸发器输入处行进到蒸发器输出处来将热从气流传递到制冷剂以便蒸发制冷剂中的至少一些且冷却气流，出口与飞机舱室流体连通；加热器，其定位在蒸发器的入口侧，且在气流通过蒸发器的出口之前加热气流；压缩器，其从蒸发器的输出接收制冷剂且对制冷剂加压；和冷凝器，其从压缩器接收制冷剂且将制冷剂冷凝到液态相。

根据另一实施方案，公开一种调节飞机舱室温度的方法。方法包括将气流引导通过制冷单元的蒸发器；将制冷剂引导通过蒸发器；用定位在蒸发器入口侧的加热器加热气流；随着气流从蒸发器入口侧的入口行进到蒸发器出口侧的出口且制冷剂从蒸发器输入处行进到蒸发器输出处来将热从气流传递到制冷剂以便蒸发制冷剂中的至少一些且冷却气流；将气流引导到飞机舱室以调节舱室温度；将制冷剂从蒸发器输出处引导到压缩器且用压缩器压缩制冷剂；将制冷剂从压缩器引导到冷凝器且冷凝制冷剂中的至少一些；和将制冷剂从冷凝器引导到蒸发器的输入处。

附图简述

在说明书的结束部分处的权利要求书中特别指明和清楚要求被视为本发明的主题。本发明的上述和其它特征以及优点从结合附图进行的下面详细描述变得明显，在附图中：

图1是示意地图示具有制冷单元的飞机的方框图；和

图2是图示根据本文中公开的一个实施方案的图1的制冷单元的方框图。

具体实施方式

如上文所讨论，存在出于其预期目的而适当工作的现有制冷单元。然而，这些制冷单元中的一些所面临的一个可能障碍是在蒸发器内冰的形成，尤其是当冷却流包含在蒸发器的翼片或其它表面上冷凝且结冰的相对高的水分含量时。例如，流体流可为从飞机的乘客舱再循环的空气流，其由于舱内乘客的正常呼吸功能而相对富含水分。冰的形成可在制冷单元的运转上导致问题，包括低效运转和寿命缩短。

本文中公开的一个或多个实施方案可解决上文所提的一个或多个问题或其它问题。在下文更详细描述的实施方案可通过平衡制冷单元内的热负荷而改进飞机制冷单元的效率和寿命。更特定而言，本文中公开的实施方案可快速且有效消除和/或避免在制冷单元的热交换器(也就是蒸发器)内形成冰。在当前制冷单元的蒸发器内形成冰可导致制冷单元或其组件低效或故障，且通常在检测到冰或指示可能存在冰的条件时采取行动。除冰动作通常包括以低速运转系统的压缩器，和/或尤其如果在首先降低压缩器的运转速度之后冰仍然存在时完全关闭压缩器。典型压缩器的寿命受到压缩器必须经受的压力循环的数量的限制。以恒定速度运转压缩器帮助减少了压力循环，从而增加压缩器的寿命，而改变速度以及开启和关闭压缩器可导致压缩器经历潜在的破坏性压力循环。已知的制冷单元所面临的另一问题是每个制冷单元通常使用一个以上压缩器，且当以受限速度运行时，压缩器中的一个一般表现优于其它压缩器。这导致表现优越的压缩器从其它压缩器“劫取”所需的油(例如，被压缩的制冷剂所携带)，进一步降低单元的寿命和有效性。

图1示意地图示了飞机100，其具有乘客舱室或乘客舱102和货舱室104。热管理系统106被示意地描绘且可被布置来与舱102、货舱室104、周围外部空气、其它热管理或环境控制系统等等交接，以协助调节飞机100内的气候，例如温度和压力。