Установка для управления аэродромным кондиционером
Полезная модель относится к области авиационной наземной техники и может быть использована при создании аэродромных кондиционеров, обеспечивающих требуемые условия в салонах летательного аппарата при его подготовке.
Установка содержит компрессор 1, вентиль 2 всасывающий компрессора, вентиль 3 нагнетательный компрессора, датчик 4 высокого давления, датчик 5 перепада давления, первый датчик 6 низкого давления, первый и второй выключатель 7 и 8 соответственно, блок 9 индикации, первый, второй и третий элемент НЕ 10, 11 и 12 соответственно, первый и второй элемент ИЛИ 13 и 14 соответственно, контактор 15, элемент И 16, первый, второй и третий ключ 17, 18 и 19 соответственно, первый и второй элемент памяти 20 и 21 соответственно, источник 22 питания, второй датчик 23 низкого давления, третий элемент 24 памяти, четвертый элемент НЕ 25, второй элемент И 26, третий элемент ИЛИ 27, конденсатор 28, первый и второй ручной вентиль 29 и 30 соответственно, ресивер 31, соленоидный вентиль 32, терморегулирующий вентиль 33, испаритель 34, первый и второй регуляторы 35 и 36 соответственно, третий и четвертый выключатели 37 и 38 соответственно, второй соленоидный вентиль 39, регулятор 40 производительности, чувствительный элемент 41.
Согласно полезной модели в установку дополнительно введены третий выключатель и первый и второй регуляторы холодопроизводительности компрессора, входы которых соединены с соответствующими выходами третьего выключателя, а также регулятор производительности с чувствительным элементом и последовательно соединенные четвертый выключатель и второй соленоидный вентиль, ввод которого подключен к выводу компрессора, а вывод - ко вводу регулятора производительности, подсоединенного выводом ко вводу испарителя.
Использование полезной модели позволит повысить надежность аэродромного кондиционера за счет обеспечения надежной работы холодильного блока при низких температурах окружающей.
1 п. формулы, 1 фиг.
Предлагаемая полезная модель относится к области авиационной наземной техники и может быть использована при создании аэродромных кондиционеров, обеспечивающих требуемые условия в салонах и отсеках летательного аппарата при его предполетной и послеполетной подготовках, а также при проведении регламентных и ремонтных работ.
Известна установка для управления аэродромным кондиционером, содержащая компрессор, первый вывод которого подключен к вводу первого датчика низкого давления и первому вводу датчика перепада давления, второй вывод - ко второму вводу датчика перепада давления, третий вывод - ко вводу датчика высокого давления, четвертый вывод через последовательно подключенные конденсатор и первый ручной вентиль к вводу ресивера, подключенного выводом через последовательно подключенные второй ручной вентиль, первый соленоидный вентиль, терморегулирующий вентиль и испаритель ко вводу компрессора, а также первый выключатель и последовательно соединенные первый ключ, первый элемент памяти, первый элемент НЕ, второй ключ, элемент И, первый элемент ИЛИ и контактор, подключенный вторыми входам к выходам источника питания, а выходами ко входам компрессора, блок индикации, соединенный первым входом с выходом датчика высокого давления и вторым входом первого ключа, вторым входом с выходом датчика перепада давления, а третьим входом с выходом первого датчика низкого давления, последовательно подключенные второй элемент ИЛИ, третий ключ, второй элемент памяти и второй элемент НЕ, выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, подключенного первым входом через второй выключатель ко входу первого элемента ИЛИ, третий элемент НЕ, соединенный входом с первым выходом первого выключателя и со вторым входом первого и третьего ключа, а выходом со вторым входом первого и второго элемента памяти, а также последовательно соединенные второй датчик низкого давления, третий элемент памяти, четвертый элемент НЕ, второй элемент И и третий элемент ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу второго ключа, а второй вход - ко входу соленоидного вентиля, второму входу третьего элемента памяти и первому выходу первого выключателя, соединенного вторым выходом со вторым входом второго элемента И, а ввод второго датчика низкого давления подключен к вводу первого датчика низкого давления (см. свидетельство 
72199 на полезную модель, полученное заявителем).
Недостатком известной установки является возможность ее обмерзания при низких температурах окружающей среды (±10°C), при которых кондиционер из-за нагрева (до 50°C) воздуха при его сжатии в нагнетателях должен работать в режиме охлаждения.
Полезная модель направлена на устранение упомянутого недостатка и на достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности работы установки.
Технический результат достигается тем, что в установку для управления аэродромным кондиционером, содержащую компрессор, первый вывод которого подключен к вводу первого датчика низкого давления и первому вводу датчика перепада давления, второй вывод - ко второму вводу датчика перепада давления, третий вывод - ко вводу датчика высокого давления, четвертый вывод через последовательно подключенные конденсатор и первый ручной вентиль к вводу ресивера, подключенного выводом через последовательно подключенные второй ручной вентиль, первый соленоидный вентиль, терморегулирующий вентиль и испаритель ко вводу компрессора, а также первый выключатель и последовательно соединенные первый ключ, первый элемент памяти, первый элемент НЕ, второй ключ, элемент И, первый элемент ИЛИ и контактор, подключенный вторыми входами к выходам источника питания, а выходами ко входам компрессора, блок индикации, соединенный первым входом с выходом датчика высокого давления и вторым входом первого ключа, вторым входом с выходом датчика перепада давления, а третьим входом с выходом первого датчика низкого давления, последовательно подключенные второй элемент ИЛИ, третий ключ, второй элемент памяти и второй элемент НЕ, выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, подключенного первым входом через второй выключатель ко входу первого элемента ИЛИ, третий элемент НЕ, соединенный входом с первым выходом первого выключателя и со вторым входом первого и третьего ключа, а выходом со вторым входом первого и второго элемента памяти, а также последовательно соединенные второй датчик низкого давления, третий элемент памяти, четвертый элемент НЕ, второй элемент И и третий элемент ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу второго ключа, а второй вход - ко входу соленоидного вентиля, второму входу третьего элемента памяти и первому выходу первого выключателя, соединенного вторым выходом со вторым входом второго элемента И, а ввод второго датчика низкого давления подключен к вводу первого датчика низкого давления, дополнительно введены третий выключатель и первый и второй регуляторы холодопроизводительности компрессора, регулятор производительности с чувствительным элементом и последовательно соединенные четвертый выключатель и второй соленоидный вентиль, ввод которого подключен к выводу компрессора, а вывод - ко вводу регулятора производительности, подсоединенного выводом ко вводу испарителя, а входы первого и второго регуляторов холодопроизводительности компрессора соединены с соответствующими выходами третьего выключателя.
Заявленное сочетание признаков соответствует, по нашему мнению, условию «новизна», то есть ни в отечественной, ни в зарубежной патентной литературе не обнаружены сведения об использовании совокупности этих признаков для достижения идентичных результатов с помощью аналогичных устройств.
Достижение технического результата по сравнению с прототипом заключается в том, что в предлагаемой установке обеспечивается изменение холодопроизводительности компрессора, а также подача теплого газа в испаритель, что повышает надежность работы холодильного блока в условиях низких температур окружающей среды.
В дальнейшем полезная модель поясняется описанием примеров ее выполнения и прилагаемым чертежом (фиг.1), на котором изображена функциональная схема установки согласно полезной модели.
Установка содержит компрессор 1, вентиль 2 всасывающий компрессора, вентиль 3 нагнетательный компрессора, датчик 4 высокого давления, датчик 5 перепада давления, первый датчик 6 низкого давления, первый и второй выключатель 7 и 8 соответственно, блок 9 индикации, первый, второй и третий элемент НЕ 10, 11 и 12 соответственно, первый и второй элемент ИЛИ 13 и 14 соответственно, контактор 15, элемент И 16, первый, второй и третий ключ 17, 18 и 19 соответственно, первый и второй элемент памяти 20 и 21 соответственно, источник 22 питания, второй датчик 23 низкого давления, третий элемент 24 памяти, четвертый элемент НЕ 25, второй элемент И 26, третий элемент ИЛИ 27, конденсатор 28, первый и второй ручной вентиль 29 и 30 соответственно, ресивер 31, соленоидный вентиль 32, терморегулирующий вентиль 33, испаритель 34, первый и второй регуляторы 35 и 36 холодопроизводительности компрессора соответственно, третий и четвертый выключатели 37 и 38 соответственно, второй соленоидный вентиль 39, регулятор 40 производительности, чувствительный элемент 41.
Установка работает следующим образом. В режиме "Охлаждение" (в жаркий период времени года) кондиционер за счет включения холодильного (хладонового) контура, построенного на базе парокомпрессиной машины, обеспечивает подачу воздуха в салоны и отсеки летательного аппарата заданной температуры. Причем, запуск компрессора 1 холодильного контура производится в ручном режиме работы, а после того, как параметры (давление кипения хладагента - низкое давление, давление масла - давление перепада давлений масла и низкого давления) нормализуются, кондиционер переводится в автоматический режим работы, в котором обеспечивается защита (путем выключения компрессора 1) по низкому давлению (при падении ниже заданной величины), по перепаду давлений (при падении ниже заданной величины), а также по высокому давлению - давлению конденсации хладагента (при превышении заданной величины). Перед началом работы оператор открывает ручные вентили 29, 30.
При этом оператор включает выключатели 7, 8, и через замкнутый ключ 18 (при отсутствии сигнала с датчика 4) и элемент ИЛИ 13 подается управляющий (единичный) сигнал на контактор 15, который замыкается и 3-х фазным напряжением с источника 22 запитывается компрессор 1, у которого предварительно открыты вентили 2 и 3. Одновременно сигналом с выхода выключателя 7 замыкается соленоидный вентиль 32, и начинается циркуляция хладагента по элементам холодильного контура, обеспечивая его парокомпрессионный цикл (сжатие в компрессоре 1, конденсацию в конденсаторе 28, расширение в терморегулирующем вентиле 33, кипение в испарителе 34).
Компрессор 1 выходит на режим (пропадают сигналы с датчиков 5, 6, которые могут кратковременно появляться в пусковом режиме; при этом гаснут индикаторы на блоке 9), и оператор, выключая выключатель 8, переводит контур в автоматический режим работы, в котором управляющий сигнал на контактор 15 формируется через элемент И 16 и второй вход элемента ИЛИ 13. В автоматическом режиме работы холодильного контура срабатывание датчика 5 или 6 (реально датчики - реле давления) приводит к выключению компрессора 1 за счет появления нулевого сигнала на выходе элемента НЕ 11. Срабатывание датчиков 5, 6 может быть вызвано нарушением режима работы компрессора (снижение температуры кипения хладона), незначительной разгерметизацией контура, а также выходом из строя масляного насоса компрессора 1 или его электродвигателя.
В то же время и в ручном режиме (при запуске), и в автоматическом возможно возрастание высокого давления по причине либо перегрева конденсатора 28 из-за его плохой вентиляции, либо работы компрессора 1 «в стенку» из-за повреждения магистрали или не открытия, например, вентиля 3 и др. случаях. Тогда при появлении сигнала на выходе датчика 4 (датчик-реле давления) происходит его запоминание элементом 20, который своим единичным выходным сигналом через элемент НЕ 10 закрывает ключ 18, и независимо от режима работы снимается управляющий сигнал с контактора 15, что приводит к выключению компрессора 1.
Повторное включение компрессора 1 при этом возможно только после выключения выключателя 7, а затем его включения, что необходимо для исключения колебательного режима (включено-выключено) работы компрессора 1. При выключении выключателя 7 на стирающем входе элемента 20 памяти появляется единичный сигнал, что обнуляет его выход и приводит к замыканию ключа 18, через который после включения выключателя 7 формируется управляющий сигнал на контактор 15.
В установке в автоматическом режиме работы в элементе 21 памяти через замкнутый единичным сигналом с выключателя 7 ключ 19 происходит запоминание сработавшего состояния датчика 5 или 6. При этом на выходе элемента НЕ 11 появляется нулевой сигнал, что приводит к выключению контактора 15 и остановке компрессора 1. На блоке 9 горит соответствующий индикатор, сигнализирующей о нарушении режима установки. Тем самым исключается режим повторного автоматического включения компрессора 1, а затем эго выключения. Для повторного включения компрессора 1 (как и указывалось выше) оператору необходимо выключить выключатель 7, а затем его включить, что необходимо для исключения колебательного режима (включено-выключено) работы компрессора 1. При выключении выключателя 7 на стирающем входе элементов 20 и 21 памяти появляется единичный сигнал, что обнуляет их выход и приводит к появлению на выходе элементов НЕ 10 и 11 единичного сигнала, что в результате обеспечивает после включения выключателя 7 включение контактора 15.
Кроме того, в установке при ее выключении оператор переводит выключатель 7 в положение «Выключено». При этом закрывается соленоидный вентиль 32 и на втором выходе выключателя 7 появляется единичный сигнал, поступающий на вход второго элемента И 26, на втором входе которого присутствует единичный сигнал с элемента НЕ 25. Поэтому единичным сигналом с выхода элементов 26, 27, 18, 16, 13 и 15 поддерживается включенное состояние компрессора 1, который осуществляет при закрытом вентиле 32, по сути дела, отсос хладагента из всех элементов холодильного контура в ресивер 31. Низкое давление хладагента снижается и стремится к нулю. Срабатывание датчика 6 не оказывает влияния, т.к. включенное состояние компрессора поддерживается через элемент 21 памяти, на стирающем входе которого присутствует единичный сигнал с элемента НЕ 12.
По срабатыванию второго датчика 23 низкого давления на выходе элемента 24 памяти появляется, единичный сигнал, что обуславливает появление нулевого сигнала на выходе элемента НЕ 25 и, следовательно, последовательно на выходе элементов 26, 27, 18, 16, 15 и выключение компрессора 1. Оператор, находясь у ресивера 31, оперативно закрывает вентили 29, 30 обеспечивает отсечку в ресивере 31 максимального количества хладагента. При включении установки сигналом с первого выхода выключателя 7 обнуляется элемент 24 памяти, и установка готова к работе.
Оператор при низких температурах окружающей среды и появлении признаков обмерзания испарителя 34 (давление кипения хладона и температура выходного воздуха повышаются) сначала снижает холодопроизводительность компрессора 1, уменьшая количество включенных поршневых пар. Для этого сигналами с выключателя 37 на электромагниты 35, 36 холодопроизводитьельности компрессор 1 переводится из режима 100% (включены три поршневые пары) в режим 66% (включены две поршневые пары), а затем при необходимости в режим 33% (включена одна поршневая пара).
В случае если проведение вышеуказанных мероприятий не выводит холодильный блок из обмерзания или ступенчатое снижение холопролизводительности не обеспечивает поддержание заданной температуры подаваемого в ЛА воздуха (при заданном расходе), оператор включает второй соленоидный вентиль 39. Через вентиль 39 и регулятор 40 горячий газообразный хладон с выхода компрессора 1 подается на вход испарителя 34, препятствуя его обмерзанию. Причем, количество горячего хладона определяется величиной проходного сечения отверстия регулятора 40, которое регулируется давлением на мембрану регулятора 40 со стороны чувствительного элемента 41, представляющего собой баллончик с хладоном, размещаемый на выходной трубке испарителя 34. Чем выше температура трубки, тем меньше проходное сечение отверстия регулятора 40 и наоборот.
Благодаря применению предлагаемой установки, обеспечивается надежная работа кондиционера в условиях предельно низких для работы холодильного блока температур окружающей среды.
Реализация предлагаемой установки возможна на релейно-контактных или логических микропроцессорных элементах.
Установка для управления аэродромным кондиционером, содержащая компрессор, первый вывод которого подключен к вводу первого датчика низкого давления и первому вводу датчика перепада давления, второй вывод - ко второму вводу датчика перепада давления, третий вывод - ко вводу датчика высокого давления, четвертый вывод через последовательно подключенные конденсатор и первый ручной вентиль к вводу ресивера, подключенного выводом через последовательно подключенные второй ручной вентиль, первый соленоидный вентиль, терморегулирующий вентиль и испаритель ко вводу компрессора, а также первый выключатель и последовательно соединенные первый ключ, первый элемент памяти, первый элемент НЕ, второй ключ, элемент И, первый элемент ИЛИ и контактор, подключенный вторыми входами к выходам источника питания, а выходами ко входам компрессора, блок индикации, соединенный первым входом с выходом датчика высокого давления и вторым входом первого ключа, вторым входом с выходом датчика перепада давления, а третьим входом с выходом первого датчика низкого давления, последовательно подключенные второй элемент ИЛИ, третий ключ, второй элемент памяти и второй элемент НЕ, выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, подключенного первым входом через второй выключатель ко входу первого элемента ИЛИ, третий элемент НЕ, соединенный входом с первым выходом первого выключателя и со вторым входом первого и третьего ключа, а выходом со вторым входом первого и второго элемента памяти, а также последовательно соединенные второй датчик низкого давления, третий элемент памяти, четвертый элемент НЕ, второй элемент И и третий элемент ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу второго ключа, а второй вход - ко входу первого соленоидного вентиля, второму входу третьего элемента памяти и первому выходу первого выключателя, соединенного вторым выходом со вторым входом второго элемента И, а ввод второго датчика низкого давления подключен к вводу первого датчика низкого давления, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены третий выключатель, первый и второй регуляторы холодопроизводительности компрессора, регулятор производительности с чувствительным элементом и последовательно соединенные четвертый выключатель и второй соленоидный вентиль, ввод которого подключен к выводу компрессора, а вывод - ко вводу регулятора производительности, подсоединенного выводом ко вводу испарителя, а входы первого и второго регуляторов холодопроизводительности компрессора соединены с соответствующими выходами третьего выключателя.
