回热冷凝器和空气循环系统的制作方法

1.本技术涉及空气调节技术领域，具体涉及一种回热冷凝器和空气循环系统。


背景技术：

2.目前，空气循环系统中使用的回热器、冷凝器主要用于简单式空气循环系统,现役飞机中使用的回热器、冷凝器结构，虽然具备普通的冷凝器功能和回热器功能，但不具备水分离的功能，需要单独增加一个水分离器来除水，防止冷凝器结冰过多。
3.而增加水分离器之后，会导致空气循环系统的结构复杂，额外增加了空气循环系统的空间占用，而且会增加空气循环系统的重量。


技术实现要素：

4.因此，本技术要解决的技术问题在于提供一种回热冷凝器和空气循环系统，能够实现回热器、冷凝器和水分离器功能的集成设计，结构简单，体积占用更小，质量更轻。
5.为了解决上述问题，本技术提供一种回热冷凝器，包括回热部、冷凝部和水分离部，回热部包括回热器热边进口、回热器冷边出口、回热芯体和回热器热边出口，冷凝部包括冷凝器热边进口、冷凝芯体、冷凝器冷边进口和冷凝器冷边出口，水分离部包括冷凝器热边出口腔、水分离结构和回热器冷边进口腔，气体从回热器热边进口经回热芯体和回热器热边出口，从冷凝器热边进口进入冷凝芯体，与从冷凝器冷边进口进入的空气进行换热之后进入冷凝器热边出口腔，经水分离结构进行水气分离之后，进入回热器冷边进口腔，然后与经回热器热边进口进入回热芯体内的气体换热之后，经回热器冷边出口排出回热部。
6.优选地，从冷凝器冷边进口进入冷凝芯体的空气换热之后从冷凝器冷边出口排出冷凝部。
7.优选地，回热部还包括回热器热边封头和回热器冷边封头，回热器热边进口设置在回热器热边封头上，回热器冷边出口设置在回热器冷边封头上。
8.优选地，冷凝部还包括防冰支路进气管，防冰支路进气管能够将化冰气体输送至冷凝芯体的表面，对冷凝芯体进行化冰。
9.优选地，冷凝部上设置有防冰进气盒，防冰进气盒具有朝向冷凝芯体表面的开口，防冰支路进气管与防冰进气盒连通，并通过防冰进气盒对冷凝芯体进行化冰。
10.优选地，水分离部的底部设置有排水管。
11.优选地，水分离结构包括第一分水板，第一分水板沿着远离冷凝部的方向高度递减，第一分水板的下表面设置有分水结构，第一分水板的底部设置有排气孔。
12.优选地，分水结构包括设置在第一分水板的下表面的锯齿结构，锯齿结构沿着远离冷凝部的方向排布。
13.优选地，水分离结构还包括第二分水板，第二分水板设置在第一分水板的上方，第二分水板沿着远离回热部的方向高度递增，第二分水板的底部设置有排气孔。
14.优选地，分水结构包括设置在第二分水板的下表面的锯齿结构，锯齿结构沿着远
离冷凝部的方向排布。
15.根据本技术的另一方面，提供了一种空气循环系统，包括上述的回热冷凝器。
16.本技术提供的回热冷凝器，包括回热部、冷凝部和水分离部，回热部包括回热器热边进口、回热器冷边出口、回热芯体和回热器热边出口，冷凝部包括冷凝器热边进口、冷凝芯体、冷凝器冷边进口和冷凝器冷边出口，水分离部包括冷凝器热边出口腔、水分离结构和回热器冷边进口腔，气体从回热器热边进口经回热芯体和回热器热边出口，从冷凝器热边进口进入冷凝芯体，与从冷凝器冷边进口进入的空气进行换热之后进入冷凝器热边出口腔，经水分离结构进行水气分离之后，进入回热器冷边进口腔，然后与经回热器热边进口进入回热芯体内的气体换热之后，经回热器冷边出口排出回热部。该回热冷凝器将冷凝器的热边出口和回热器的冷边进口集中在一起，并在冷凝器的热边出口和回热器的冷边进口之间增加水分离器，从而将回热器、冷凝器和水分离器集成在一起，无需增加单独的水分离器，就能够实现水分离功能，可以节省接头管路，使得回热器、冷凝器和水分离器所形成的结构更加紧凑，结构更加简单，占用空间更小，重量更轻，由于该回热冷凝器采用了整体集成的结构设计，因此可以提高回热冷凝器的生产装配效率，减少售后维修时间。
附图说明
17.图1为本技术一个实施例的回热冷凝器的立体结构图；
18.图2为本技术一个实施例的回热冷凝器的立体结构图。
19.附图标记表示为：
20.1、回热器热边封头；2、回热器热边进口；3、回热器冷边封头；4、回热器冷边出口；5、回热器芯体；6、回热器热边出口；7、冷凝器热边进口；8、冷凝器芯体；9、冷凝器冷边进口；10、防冰支路进气管；11、防冰进气盒；12、水分离部；12a、第二分水板；12b、第二排气孔；12c、第一分水板；12d、第一排气孔；12e、排水管；13、冷凝器冷边出口；14、冷凝器热边出口腔；15、回热器冷边进口腔。
具体实施方式
21.结合参见图1至图2所示，根据本技术的实施例，回热冷凝器包括回热部、冷凝部和水分离部12，回热部包括回热器热边进口2、回热器冷边出口4、回热器芯体5和回热器热边出口6，冷凝部包括冷凝器热边进口7、冷凝器芯体8、冷凝器冷边进口9和冷凝器冷边出口13，水分离部12包括冷凝器热边出口腔14、水分离结构和回热器冷边进口腔15，气体从回热器热边进口2经回热器芯体5和回热器热边出口6，从冷凝器热边进口7进入冷凝器芯体8，与从冷凝器冷边进口9进入的空气进行换热之后进入冷凝器热边出口腔14，经水分离结构进行水气分离之后，进入回热器冷边进口腔15，然后与经回热器热边进口2进入回热器芯体5内的气体换热之后，经回热器冷边出口4排出回热部。
22.该回热冷凝器将冷凝器的热边出口和回热器的冷边进口集中在一起，并在冷凝器的热边出口和回热器的冷边进口之间增加水分离器，从而将回热器、冷凝器和水分离器集成在一起，无需增加单独的水分离器，就能够实现水分离功能，可以节省接头管路，使得回热器、冷凝器和水分离器所形成的结构更加紧凑，结构更加简单，占用空间更小，重量更轻，由于该回热冷凝器采用了整体集成的结构设计，因此可以提高回热冷凝器的生产装配效
率，减少售后维修时间。
23.由于本技术中的回热器、冷凝器和水分离器集成在一起，可以采用整体式结构进行加工，能够省去管路连接结构，减少卡箍的使用数量，降低泄漏风险，提高可靠性，也可以减少加工过程中的焊点数量，降低装配难度，提高装配效率。
24.在一个实施例中，从冷凝器冷边进口9进入冷凝器芯体8的空气换热之后从冷凝器冷边出口13排出冷凝部。在一个实施例中，从冷凝器冷边进口9进入冷凝器芯体8的空气的温度为
‑
26℃左右，能够有效对从回热器热边进口2经回热器芯体5后进入到冷凝器芯体8内的气体进行降温，使得参与循环的空气温度能够降低到预设温度，从而进行下一步的处理。
25.在一个实施例中，回热部还包括回热器热边封头1和回热器冷边封头3，回热器热边进口2设置在回热器热边封头1上，回热器冷边出口4设置在回热器冷边封头3上。在本实施例中，通过设置回热器热边封头1能够利用回热器热边封头1使得经回热器热边进口2进入回热器芯体5的气体分布更加均匀，也方便进行回热器热边进口2的设置。通过设置回热器冷边封头3，可以方便对从回热器芯体5进入回热器冷边出口4的气体进行汇流，减小气体流动损失，提高气体流动效率。
26.在一个实施例中，冷凝部还包括防冰支路进气管10，防冰支路进气管10能够将化冰气体输送至冷凝器芯体8的表面，对冷凝器芯体8进行化冰。空气循环气体虽然经过水分离结构除水，但是还会还有很少一部分水分，该部分水分到达冷凝器芯体8后会在芯体表面结冰，随着空调组件运行，冰会越积越多，可能会堵住冷凝器冷边的通道，通过设置防冰支路进气管10，能够将外部的热空气输送至冷凝器芯体8的表面，对冷凝器芯体8进行加热，从而利用热空气进行化冰，有效防止冷凝器冷边发生结冰导致通道堵塞的问题。
27.在一个实施例中，冷凝部上设置有防冰进气盒11，防冰进气盒11具有朝向冷凝器芯体8表面的开口，防冰支路进气管10与防冰进气盒11连通，并通过防冰进气盒11对冷凝器芯体8进行化冰。通过设置防冰进气盒11，能够对防冰进气盒11的结构进行优化，使得防冰进气盒11的结构与冷凝部的结构更加匹配，可以使得化冰气体能够更加均匀且有效地吹向冷凝器芯体8，提高冷凝器芯体8的化冰效率。在本实施例中，防冰进气盒11朝向冷凝器芯体8的一侧设置有多个均匀分布的出气孔，防冰支路进气管10内的热空气进入到防冰进气盒11后，会现在防冰进气盒11内分布开之后，再吹向冷凝器芯体8，把芯体表面的冰化掉，实现完整的空气循环制冷。防冰支路进气管10内引入的热空气温度大概为180℃，能够保证冷凝器芯体8的有效化冰。
28.在一个实施例中，水分离部12的底部设置有排水管12e，可以方便及时将水分离结构分离出来的水从水分离部12内排出。该排水管12e处可以设置控制阀，从而使得排水管12e的排水受控，使用更加方便。
29.在一个实施例中，水分离结构包括第一分水板12c，第一分水板12c沿着远离冷凝部的方向高度递减，第一分水板12c的下表面设置有分水结构，第一分水板12c的底部设置有第一排气孔12d。在本实施例中，当气体进入到冷凝器热边出口腔14之后，会向着第一排气孔12d流动，由于气体在向第一排气孔12d流动的过程中，气体贴着第一分水板12c的下表面流动至第一排气孔12d，因此会沿着分水结构流动，在流经分水结构的同时，能够实现水气分离，从而使得从第一排气孔12d排出的气体是进行水分离之后的气体。
30.在一个实施例中，分水结构包括设置在第一分水板12c的下表面的锯齿结构，锯齿
结构沿着远离冷凝部的方向排布。在其他的实施例中，分水结构也可以为网格结构，或者是其它能够在气体流经其表面时实现水气分离的结构。
31.在一个实施例中，水分离结构还包括第二分水板12a，第二分水板12a设置在第一分水板12c的上方，第二分水板12a沿着远离回热部的方向高度递增，第二分水板12a的下表面设置有分水结构，第二分水板12a的底部设置有第二排气孔12b。
32.在本实施例中，从第一排气孔12d流出的气体在进入到第一分水板12c和第二分水板12a之间的空间时，会首先到达第二分水板12a的顶部，然后从第二分水板12a的顶部沿着第二分水板12a的下表面向位于底部的第二排气孔12b流动，在流动的过程中，会通过分水结构再次进行水气分离，进一步提高水分离结构的水分离效果。由于第二分水板12a的底部对应于第一分水板12c的顶部，第二分水板12a的顶部对应于第一分水板12c的底部，因此第一分水板12c和第二分水板12a上的排气孔位置时错开的，能够有效避免气体直接从第二分水板12a上的第二排气孔12b排出。气体在从第一分水板12c进入到第一分水板12c和第二分水板12a之间的空间时，会具有较大的流动行程，充分流经第二分水板12a上的分水结构，因此能够起到更加充分的水分离效果，在进行二次水分离之后，气体从第二分水板12a底部的第二排气孔12b进入到回热器冷边进口腔15内，然后从回热器冷边进口腔15处进入到回热器芯体5内进行再次换热，获得所需的循环气体温度。
33.在一个实施例中，分水结构包括设置在第二分水板12a的下表面的锯齿结构，锯齿结构沿着远离冷凝部的方向排布。
34.气体在回热冷凝器内的循环过程如下：
35.从一二级换热器过来的气体进入回热器热边进口2，经过回热器热边封头1，到回热器芯体5后，从回热器热边出口6出来，然后到冷凝器热边进口7，经过换热后进入到冷凝器热边出口腔14，气体流向第一分水板12c，第一分水板12c上有锯齿形分水结构，气体中的水分被锯齿形分水结构分离后向下流，气体从第一排气孔12d排出，然后到达第二分水板12a，同样第二分水板12a也有锯齿形分水结构，气体经过锯齿形分水板二次分离，水从第二分水板12a上向下流，再从第一排气孔12d排到底部，经过水分离结构的排水管12e排出。这两个分水板为关于水平面对称的结构，且两个分水板上均设置有锯齿形的分水结构，所以经过水分离结构的水分离效率可以达到90％以上，经过水分离后的气体进入回热器冷边进口腔15，再进入回热器芯体5换热，换热后经过回热器冷边封头3，再从回热器冷边出口4排出后回到涡轮膨胀降温，降温后的气体进入冷凝器冷边进口9，再进入冷凝器芯体8与冷凝器热边气体进行换热，最后从冷凝器冷边出口13排出，给飞机提供冷气，从而在没有单独增加水分离器的情况，除水后实现空气制冷循环。
36.根据本技术的实施例，空气循环系统包括上述的回热冷凝器。
37.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
38.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。以上仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本技术的保护范围。