专利名称：多工况预冷型变频节能的飞机地面空调机组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种飞机地面空调机组，特别是一种多工况预冷型变频节能的飞 机地面空调机组。
背景技术：
现有的全新风型风冷式单一冷却源的飞机地面空调机组可吊装于民用机场的登 机廊桥下面，为停靠在登机廊桥的飞机提供经过处理的具有适宜温度和一定洁净度的新鲜 空气；并经过送风软管送至飞机机舱与驾驶舱内，以满足机舱内的人员的生理与舒适性需 求，以及机舱内精密设备的降温需求；从而，可以减少飞机在地面待飞时航空燃油的消耗， 延长了飞机自配的昂贵空调系统的使用寿命，减少机场空气环境污染。但是，由于该全新风型风冷式单一冷却源的飞机地面空调机组仅能采用制冷系统 制冷，并且不能有效利用飞机内部的低温回风，只能直接处理温度很高的新风，故能耗较 大，而且仅有吊装安装方式，安装方式不灵活。同时，由于机场的地面为混凝土，部分温度较高的地区，在夏天中午太阳辐射极强 的时候，机场近地面1 2米处的空气温度高达50°C 60°C，此时部分风冷冷却方式的同 类产品，其最高运行环境温度不超过43°C，正好安装于近地面1 2米处，冷却空气将达 到很高的温度50°C 60°C，将可能出现制冷系统高温高压保护，而无法正常运行制冷的情 况，但此时恰好是飞机舱内最热，最需要空调降温的时候，这样将造成部分普通风冷冷却式 的飞机地面空调无法达到应用的需求。因此，从运行可靠、节能、环保和安装方便等角度出发，该类普通风冷冷却方式单 一冷却源的飞机地面空调机组明显不能满足目前国家在十一五规划中努力倡导的能源节 约型、环境友好型社会的要求。针对上述状况，有些厂商作了些改进，如中国专利文献公开号CN101581484A中公 开了了一种双冷源飞机地面节能环保空调系统，其特征在于由以中央空调提供的冷水为换 热介质的水冷式第一空气处理系统和以制冷剂为换热介质的压缩制冷式第二空气处理系 统组成空调系统，第一空气处理系统有通水式换热器经水泵注入来自侯机楼中央空调冷水 与来自侯机楼或廊桥通道的空气进行热交换，冷却后的空气由离心风机驱动经第二空气 处理系统的蒸发器、出风罩、送风软管和地下通道系统送入飞机仓内，通水式换热器换热后 的水直接或经套管式换热器排至侯机楼中央空调贮水系统，第一、二空气处理系统位于侯 机楼内，地下通道系统包括埋于室外停机坪的带保温层送风管道，送风管道一端与送风软 管相连，送风管道的另一端与软管相连。通水式换热器为并联的两个，分别位于离心风机两 侧的进风口外与离心风机送风口外的蒸发器成品字形布置。这种空调系统虽然采用双冷 源，利用来自侯机楼中央空调冷水与来自侯机楼或廊桥通道的空气进行热交换，冷却后的 空气由离心风机驱动经第二空气处理系统的蒸发器、出风罩、送风软管和地下通道系统送 入飞机仓内，但是其效率不高，且无法补充新风，适应能力比较差。
实用新型内容本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、可补充新风、舒适节 能、能效比高、适用范围广的多工况预冷型变频节能的飞机地面空调机组，以克服现有技术 中的不足之处。按此目的设计的一种多工况预冷型变频节能的飞机地面空调机组，包括设置在机 组框架中的压缩机、蒸发器、风冷冷凝器、送风风机和冷冻水表冷器，冷冻水表冷器通过冷 冻水进水管与机场大厦提供的冷冻水的出水管相通，水冷冷凝器的出水管与机场大厦提供 的冷冻水的回水管相通，机组框架中设置有风道，送风风机和冷冻水表冷器设置在风道中， 其特征是风道的进风口和送风口之间依次设置有过滤网、冷冻水表冷器、蒸发器和送风风 机。所述风道中还设置有电加热器，电加热器设置在过滤网和冷冻水表冷器之间。所述蒸发器包括第一蒸发器和第三蒸发器，第一蒸发器设置在冷冻水表冷器和送 风风机之间，第三蒸发器设置在送风风机和送风口之间。 所述蒸发器还包括第二蒸发器，第二蒸发器设置在第一蒸发器和送风风机之间。所述风冷冷凝器包括第一风冷冷凝器和第三风冷冷凝器，第一风冷冷凝器和第三 风冷冷凝器设置在风道的侧面。所述风冷冷凝器还包括第二风冷冷凝器，第二风冷冷凝器设置在风道的侧面。所述机组框架上设置有吊装件或座地安装件；送风风机为变频式送风风机。所述风道的送风口设置有送风接口，送风接口与送风软管的一端相接，送风软管 的另一端设置有快速接头，快速接头与飞机机舱或驾驶舱的空调进风口密封连接。所述送风口处设置有送风温度传感器。所述风道的进风口与带新风阀的新风口和带回风阀的回风口相通，新风口与外界 相通，回风口与登机廊桥相通。本实用新型既可以采用机场大厦提供的冷冻水做为空调机组的冷源，也可以采用 空调机组自身的制冷系统提供冷源，还可以采用机场大厦提供的部分冷冻水做为预冷源， 再用空调机组自身的制冷系统做为再冷源，也即是两种冷源同时为空调机组提供冷量。该 空调机组与普通风冷冷却方式的单冷源同类产品相比，它的冷却方式选择更灵活。当机场 大厦空调负荷不大，机场大厦空调冷量有大量富余时，可以直接采用机场大厦提供的空调 冷冻水为本空调机组提供冷量，从而实现降低本空调机组的能耗；当机场大厦空调负荷稍 大，机场大厦空调冷量只有部分富余时，可以采用机场大厦提供的空调冷冻水为本空调机 组提供预冷，再用本空调机组自身的制冷系统提供再冷，从而实现降低部分本空调机组的 能耗；当机场大厦空调负荷较大，机场大厦空调冷量未有富余时，双冷源飞机地面空调机组 则可以采用空调机组自身的制冷系统提供冷源。本实用新型可以利用机场大厦提供的富余空调冷冻水，实现节省飞机地面空调能 耗的目的，同时也可以避免机场大厦富余冷量及设备的浪费问题，一举两得。本实用新型中的送风风机采用变频控制方式，可无级调节风机电机的转速，达到 调节空调机组送风量的目的，从而根据不同的飞机型号，可按需求选择合适的送风量，更加 节能舒适与人性化。如果送风风机不采取变频控制，则小型号的飞机将可能出现送风量过 大，在增大送风风机电机的送风功率的同时，过大的风速吹进飞机的空调通风管道，还可能损坏昂贵的飞机机身的空调通风管道；相反，大型号的飞机则可能出现风量不足，难以提供 足够的新鲜空气及冷却的目的。本实用新型配置机舱温度传感器，并在送风口处安装有送风温度传感器。空调机 组冷源方面包括冷冻水表冷系统加三个风冷式制冷系统。当只采用冷冻水表冷系统供冷 时，该空调机组的智能控制系统，可以根据飞机型号及冷负荷的需求，通过调节冷冻水的供 水量，无级调节空调机组的供冷量，使空调机组的制冷量最大限度的接近飞机机舱的冷量 需求，从而确保机舱内有适宜的温度；当只采用三个风冷式制冷系统供冷时，实现三级的制 冷量调节。该空调机组的智能控制系统，可以根据飞机型号及冷负荷的需求，由用户选采用 机舱温度专感器或送风温度传感器的信号，根据用户的设定温度，自动调节三个风冷式制 冷系统的开停数量，使空调机组的制冷量最大限度接近飞机机舱的冷量需求，从而确保机 舱内有适宜的温度；当同时采用冷冻水表冷系统和三个风冷式制冷系统供冷时，可实现四 级的制冷量调节。该空调机组的智能控制系统，可以根据飞机型号及冷负荷的需求，由用户 选采用机舱温度专感器或送风温度传感器的信号，根据用户的设定温度，自动调节冷冻水 表冷系统供水量，以及三个风冷式制冷系统的开停数量，使空调机组的制冷量最大限度接 近飞机机舱的冷量需求，从而确保机舱内有适宜的温度。以上各种情况都能节约不必要的 压缩机运行时间，更加节能且舒适。本实用新型采用全新风或部分回风的设计方式，既可吊装于民用机场的登机廊桥 下面，也可座地安装于登机廊桥下面，通过送风软管送风至飞机机舱或驾驶舱内，为停靠在 登机廊桥的飞机提供经过处理的具有一定洁净度和适宜温度的新鲜空气，以满足飞机机舱 内的乘客与机组人员的生理与舒适性以及机舱内精密设备的降温需求。可以减少飞机在地 面待飞时航空燃油的消耗，延长了飞机自配的昂贵空调系统的使用寿命，减少机场空气环 境污染，具有较高的经济和社会效益。当飞机舱门未关闭时，在保证飞机机舱有足够新风用于满足乘客与机组人员生理 需求的情况下，空调机组可通过登机廊桥吸回部分飞机舱的回风，以减少制冷系统的制冷 负荷达到节能的目的。新风量与回风量比例连续可调节，可按实际需求调节新风量和回风 量各自的比例，从而保证在任何时间，飞机机舱均有足够新风用于满足乘客与机组人员生
理需求。新回风量比例可根据回风温度进行调节，控制可采取时间式、回风温度式、CO2浓 度式。时间式控制是在客人登机过程中，客人人数是从0 100%，持续约30分钟，新风量 则由10 100%根据时间推移连续增大。回风温度式控制，是根据飞机机舱回风温度的增 大，说明机舱内乘客数量在增加，这时逐渐增大新风量，直到新风量达到100%为止。0)2浓 度式控制是采用CO2浓度探测器，探测飞机机舱回风的CO2浓度，从而了解机舱内乘客数量， 并确定新风的比例，这种控制方式智能、舒适、人性化，可以在尽可能在节约能源的情况下， 保证在任何时间，飞机机舱均有足够新风用于满足乘客与机组人员生理需求。当飞机机舱关闭后，则采用全新风送风方案，通过送风软管送风，为停靠在登机廊 桥的飞机提供经过处理的具有一定洁净度适宜温度的新鲜空气。本实用新型更能符合国家在十一五规划中努力倡导，能源节约型、环境友好型社 会的要求，符合新时期高速发展的民航机场建设的实际需求，其具有结构简单合理、操作灵 活、可补充新风、舒适节能、能效比高和适用范围广特点。
图1为本实用新型第一实施例吊装式的主视结构示意图。图2为本实用新型第二实施例座地式的主视结构示意图。图3为本实用新型的系统原理图。图4为本实用新型的俯视结构示意图。图5为本实用新型吊装时的使用状态结构示意图。图6为本实用新型座地时的使用状态结构示意图。图中11为机组框架，12为吊装件，13为电控箱，14为座地安装件，21为过滤网， 22为风道，23为送风风机，24为送风接口，25为送风软管，26为送风软管接头，31为第一压 缩机，32为第二压缩机，33为第三压缩机，35为压力保护器，36为充注逆止阀，37为储液器， 38为干燥过滤器，39为膨胀阀，41为电加热器，51为登机廊桥，52为风管小车，53为廊桥移 动装置，54为风管放置架，61为冷冻水表冷器，62为第一蒸发器，63为第二蒸发器，64为第 三蒸发器，71为第一风冷冷凝器，72为第二风冷冷凝器，73为第三风冷冷凝器，81为飞机空 调座地安装基础，91为第一冷凝风机，92为第二冷凝风机，93为第三冷凝风机，A为进风口， B为送风口，C为冷凝空气进口，D为冷凝空气出口，E为冷冻水进水管，F为冷冻水出水管。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。参见图1-图6，本多工况预冷型变频节能的飞机地面空调机组，包括设置在机组 框架11中的压缩机、蒸发器、风冷冷凝器、送风风机23和冷冻水表冷器61。整个飞机地面 空调机组可以分为送风系统、冷冻水表冷系统和制冷系统。送风系统包括风道22和送风风 机23 ；冷冻水表冷系统包括冷冻水表冷器61、冷冻水进水接管E和冷冻水出水管F ；制冷系 统包括压缩机、风冷冷凝器、蒸发器和冷凝风机。冷冻水表冷器61通过冷冻水进水管E与机场大厦提供的冷冻水的出水管相通，水 冷冷凝器的出水管F与机场大厦提供的冷冻水的回水管相通，机组框架11中设置有风道 22，送风风机23和冷冻水表冷器61设置在风道22中，风道22的进风口 A和送风口 B之间 依次设置有过滤网21、冷冻水表冷器61、蒸发器和送风风机。风道22中还设置有电加热器 41，电加热器设置在过滤网21和冷冻水表冷器61之间。机组框架11上设置有吊装件12 或座地安装件14。吊装件12设置于框架的上方，座地安装件14设置于框架的下方。风管 小车52设置于登机廊桥的移动轮轮架上，风管放置架54设置在座地安装坐的附近，用于 放置送风软管25的风管小车52可随登机廊桥51移动而移动。风道22的送风口 B设置有送风接口 24，送风接口与送风软管25的一端相接，送风 软管25的另一端设置有快速接头26，快速接头与飞机机舱或驾驶舱的空调进风口密封连 接。送风口 B处设置有送风温度传感器。风道22的进风口 A与带新风阀的新风口和带回 风阀的回风口相通，新风口与外界相通，回风口与登机廊桥51相通。蒸发器可采用翅片式蒸发器。送风风机可采用高压离心式风机。送风风机23为 变频式送风风机。2台高压离心式风机电机配置变频器，可无级调节风机的送风量，2台高 压离心式风机并联后串接在风道22中。[0039]压缩机包括第一压缩机31、第二压缩机32和第三压缩机33。蒸发器包括第一蒸发器62和第三蒸发器64，第一蒸发器62设置在冷冻水表冷器 61和送风风机23之间，第三蒸发器64设置在送风风机23和送风口 B之间。蒸发器还包括 第二蒸发器63，第二蒸发器设置在第一蒸发器62和送风风机23之间。风冷冷凝器包括第一风冷冷凝器71和第三风冷冷凝器73，第一风冷冷凝器71和 第三风冷冷凝器73设置在风道22的侧面。风冷冷凝器还包括第二风冷冷凝器72，第二风 冷冷凝器设置在风道22的侧面。三个蒸发器置于风道22中，位于空调机组的前端的第一压缩机31连接第一蒸发 器62，位于空调机组的后端的第二压缩机32和第三压缩机33分别与第二蒸发器63、第三 蒸发器64连接，送风风机23设置于第二蒸发器63和第三蒸发器64之间。电加热器41由 多根可控并联的电热管构成，它置于过滤器21之后，冷冻水表冷器61之前。其中，第一压缩机31、第一蒸发器、第一风冷冷凝器和第一冷凝风机配套使用，依 此类推。当空调机组吊装于登机廊桥51时，见图5，空调机组设置用于放置送风软管25的 风管小车52，该风管小车52可安装于登机廊桥51飞移动轮的轮架上，并可随登机廊桥51 移动。当机组座地安装时，见图6，空调机组设置用于放置送风软管25的风管放置架54。本空调机组工作时，送风接口 B连接送风软管25并通过快速接头26与飞机机舱 或驾驶舱的空调进风口密封且牢固地连接；本机组非工作时，送风软管25收卷在风管小车 52或专用的风管放置架54上。本空调机组根据环境温度设定制冷运行或制热运行。全新风或有部分回风的空气 从空调机组前面的进风口 A进入，经过滤器、加热器或蒸发器处理后从送风接口 24处送出。 当环境温度为10°C 43°C时，空调机组制冷运行，电加热器暂停工作，送风温度可设置在 2°C 4°C之间可调；当环境温度为-20°C 10°C时，空调机组制热运行，电加热器工作，制 冷机组停止运行机制，送风温度可设置在30°C 50°C之间可调；当环境温度为10°C 15°C 时，空调机组也可按实际需求只作纯送风运行。送风风机采用高压离心式鼓风机，送风出口 余压在2. 5-6. OkPa之间可调。本实用新型中的压缩机、蒸发器和风冷冷凝器可以根据需要调节的冷量负荷范 围，而相应的设置为一个、二个或三个，但是，其中的冷冻水表冷器61为一个。
权利要求一种多工况预冷型变频节能的飞机地面空调机组，包括设置在机组框架(11)中的压缩机、蒸发器、风冷冷凝器、送风风机(23)和冷冻水表冷器(61)，冷冻水表冷器通过冷冻水进水管(E)与机场大厦提供的冷冻水的出水管相通，水冷冷凝器的出水管(F)与机场大厦提供的冷冻水的回水管相通，机组框架中设置有风道(22)，送风风机和冷冻水表冷器设置在风道中，其特征是风道的进风口(A)和送风口(B)之间依次设置有过滤网(21)、冷冻水表冷器、蒸发器和送风风机。
2.根据权利要求1所述的多工况预冷型变频节能的飞机地面空调机组，其特征是所述 风道(22)中还设置有电加热器(41)，电加热器设置在过滤网(21)和冷冻水表冷器(61)之 间。
3.根据权利要求1所述的多工况预冷型变频节能的飞机地面空调机组，其特征是所述 蒸发器包括第一蒸发器(62)和第三蒸发器(64)，第一蒸发器设置在冷冻水表冷器(61)和 送风风机(23)之间，第三蒸发器设置在送风风机和送风口(B)之间。
4.根据权利要求3所述的多工况预冷型变频节能的飞机地面空调机组，其特征是所述 蒸发器还包括第二蒸发器(63)，第二蒸发器设置在第一蒸发器(62)和送风风机(23)之间。
5.根据权利要求1所述的多工况预冷型变频节能的飞机地面空调机组，其特征是所述 风冷冷凝器包括第一风冷冷凝器(71)和第三风冷冷凝器(73)，第一风冷冷凝器和第三风 冷冷凝器设置在风道(22)的侧面。
6.根据权利要求5所述的多工况预冷型变频节能的飞机地面空调机组，其特征是所述 风冷冷凝器还包括第二风冷冷凝器(72)，第二风冷冷凝器设置在风道(22)的侧面。
7.根据权利要求1所述的多工况预冷型变频节能的飞机地面空调机组，其特征是所述 机组框架(11)上设置有吊装件(12)或座地安装件(14)；送风风机(23)为变频式送风风 机。
8.根据权利要求1所述的多工况预冷型变频节能的飞机地面空调机组，其特征是所述 风道(22)的送风口(B)设置有送风接口(24)，送风接口与送风软管(25)的一端相接，送 风软管的另一端设置有快速接头(26)，快速接头与飞机机舱或驾驶舱的空调进风口密封连接。
9.根据权利要求1所述的多工况预冷型变频节能的飞机地面空调机组，其特征是所 述送风口(B)处设置有送风温度传感器。
10.根据权利要求1所述的多工况预冷型变频节能的飞机地面空调机组，其特征是所 述风道(22)的进风口(A)与带新风阀的新风口和带回风阀的回风口相通，新风口与外界相 通，回风口与登机廊桥(51)相通。
专利摘要一种多工况预冷型变频节能的飞机地面空调机组，包括设置在机组框架中的压缩机、蒸发器、风冷冷凝器、送风风机和冷冻水表冷器，冷冻水表冷器通过冷冻水进水管与机场大厦提供的冷冻水的出水管相通，水冷冷凝器的出水管与机场大厦提供的冷冻水的回水管相通，机组框架中设置有风道，送风风机和冷冻水表冷器设置在风道中，风道的进风口和送风口之间依次设置有过滤网、冷冻水表冷器、蒸发器和送风风机。风道中还设置有电加热器，电加热器设置在过滤网和冷冻水表冷器之间。蒸发器包括第一蒸发器和第三蒸发器，第一蒸发器设置在冷冻水表冷器和送风风机之间。本实用新型具有操作灵活、可补充新风、舒适节能、能效比高和适用范围广的特点。
文档编号F24F13/28GK201697248SQ20102010251
公开日2011年1月5日 申请日期2010年1月20日 优先权日2010年1月20日
发明者原志锋, 林创辉, 梁丽丽, 潘锋, 谭志勇, 陈华, 高兆璋 申请人:广东申菱空调设备有限公司