Блок холодильной установки для вертолета
Агрегаты кондиционирования блока: компрессор, конденсатор, испаритель и ресивер - соединены между собой с помощью трубопроводов и гибких шлангов по схеме замкнутого испарительного цикла. Блок содержит также электродвигатель привода компрессора и электрические вентилятор конденсатора и вентилятор испарителя. В задней боковой стенке корпуса блока выполнены входное и выходное отверстия для воздуха, а два вентилятора испарителя пристыкованы к входному и выходному отверстиям корпуса по разные стороны от испарителя в верхнем отсеке корпуса, который отделен горизонтально расположенной перегородкой и снабжен двумя отражателями, направляющими поток воздуха от входного вентилятора к межтрубному пространству испарителя и от него к выходному вентилятору. Наружная боковая стенка корпуса имеет прорези и установлена на силовом каркасе шарнирно, а на ней закреплены конденсатор, вентилятор конденсатора и ресивер. Со стороны заднего обтекателя в корпусе установлена вертикальная несущая перегородка с отверстиями, в которых установлены компрессор и электродвигатель привода компрессора, а сбоку от них на примыкающей к борту вертолета боковой стенке корпуса в этом отсеке установлены коробка контактора и коробка коммутации. В заднем обтекателе выполнен инструментальный лючок с шарнирно закрепленной крышкой для визуального и инструментального контроля состояния агрегатов и их замены.
Полезная модель относится к устройствам для кондиционирования воздуха, устанавливаемым в блоке снаружи фюзеляжа вертолета и предназначенным для кондиционирования воздуха в пассажирском салоне вертолета.
Известно устройство для кондиционирования воздуха в салоне вертолета, выполненное по схеме замкнутого испарительного цикла, агрегаты которого расположены в едином блоке, устанавливаемом снаружи на борту вертолета «ПУМА» (Проспект французской фирмы ABG-SEMCA, 1994 г.).
Наиболее близким устройством по конструкции к заявляемому является блок системы кондиционирования вертолета-салона (Патент РФ на полезную модель №35312, МПК-В 64 С 27/00, публикация 10.01.2004 г.), содержащий корпус с силовым каркасом, с наружной боковой стенкой, с противолежащей боковой стенкой с входным и выходным отверстиями для воздуха, примыкающей к борту вертолета по ответным отверстиям воздуховодов, проложенных внутри салона, передний обтекатель с наклонно к набегающему потоку воздуха расположенным воздухозаборником и задний обтекатель. Внутри корпуса смонтированы агрегаты кондиционера: компрессор, конденсатор, испаритель и ресивер, соединенные между собой с помощью трубопроводов и гибких шлангов по схеме кондиционера замкнутого испарительного цикла, а также электродвигатель привода компрессора и электрические вентилятор конденсатора и вентилятор испарителя. В схеме использован один вентилятор испарителя, который установлен сбоку от испарителя в одном из двух жестких и развернутых от испарителя в сторону борта фюзеляжа патрубков воздуховода, соединяющих межтрубное пространство испарителя соответственно с входным и выходным отверстиями в боковой стенке, соответственно, для сбора воздуха из воздуховодов салона и подачи в воздуховоды салона охлажденного воздуха.
Конструктивное решение блока с использованием двух патрубков воздуховодов и одного вентилятора испарителя не позволяет обеспечить необходимую холопроизводительность установки для вертолета.
Наличие в корпусе блока в его верхней панели двух съемных крышек, а в боковой наружной панели лючка со съемной крышкой, крепление которых осуществлено с помощью болтовых крепежных элементов, не обеспечивают удобство визуального и инструментального контроля состояния агрегатов устройства и тем самым затрудняет наладку системы при ее установке и эксплуатации.
Коммутирующая аппаратура электрических агрегатов установлена вне блока, что также усложняет наладку системы и, кроме того, требует доработки оборудования на борту вертолета при установке кондиционера.
Задачей полезной модели является повышение хладопроизводительности устройства, а также повышение удобства контроля и наладки агрегатов при его изготовлении, установке и эксплуатации, а также модульное выполнение блока для упрощения установки блока на вертолет и при минимальной доработке вертолета.
Поставленная задача решена благодаря тому, что блок холодильной установки для вертолета, содержащий корпус с силовым каркасом, с наружной боковой стенкой и с противолежащей, примыкающей к борту вертолета, боковой стенкой с входным и выходным отверстиями для воздуха, передний обтекатель с воздухозаборником и задний обтекатель, установленные внутри корпуса компрессор, конденсатор, испаритель и ресивер, соединенные между собой с помощью трубопроводов и гибких шлангов по схеме кондиционера замкнутого испарительного цикла, а также электродвигатель привода компрессора и электрические вентилятор конденсатора и вентилятор испарителя, - в соответствии с предлагаемым решением, снабжен вторым электрическим вентилятором испарителя, вентиляторы пристыкованы к входному и выходному отверстиям для воздуха по разные стороны от испарителя в верхнем отсеке корпуса, отделенного герметичной перегородкой, а напротив вентиляторов в этом отсеке установлены два отражателя, направляющие поток воздуха от одного вентилятора через межтрубное пространство испарителя к другому вентилятору, наружная боковая стенка корпуса имеет прорези и установлена на силовом каркасе шарнирно, а на ней закреплены конденсатор, вентилятор конденсатора и ресивер, при этом со стороны заднего обтекателя в корпусе установлена вертикальная несущая перегородка с отверстиями, в которых установлены компрессор и электродвигатель привода компрессора, а сбоку от них на примыкающей к борту вертолета боковой стенке корпуса установлены коробка контактора и коробка коммутации, причем в заднем обтекателе выполнен лючок с шарнирно закрепленной крышкой.
Выполнение вместо фигурных патрубков, направляющих воздух через испаритель от входного отверстия в фюзеляже к выходному, герметичного отсека с двумя отражателями существенно упрощает конструкцию, а наличие дополнительного электрического вентилятора испарителя повышает напор охлажденного воздуха для продувки распределительных коробов, расположенных в фюзеляже вертолета, и таким образом повышает эффективность охлаждения воздуха в устройстве.
Крепление конденсатора, вентилятора конденсатора и ресивера на откидывающейся наружной боковой стенке корпуса позволяет осуществлять наладку и контроль установленных здесь агрегатов без демонтажа и отключения устройства. Атмосферный воздух, поступающий в центральный отсек корпуса через воздухозаборник в переднем обтекателе, подается вентилятором конденсатора в межтрубную полость конденсатора для охлаждения и конденсации хладагента и выпускается через вертикальные прорези на наружной боковой стенке корпуса.
Наличие вертикальной несущей перегородки позволило в образованном отсеке заднего обтекателя компактно установить компрессор и двигатель электропривода (при расположении ремня привода компрессора с другой стороны перегородки), а также и элементы коммутирующей аппаратуры блока: коробку контактора и коробку коммутации, которые в аналоге устанавливались внутри фюзеляжа вертолета, что приводило к необходимости проводить существенное дооборудование вертолета перед установкой блока на него. В предлагаемой компоновке к штепсельному разъему блока достаточно подвести питание через окошко, имеющееся в примыкающей к борту вертолета стенке этого отсека. Для доступа в этот отсек без демонтажа заднего обтекателя в заднем обтекателе выполнен специальный лючок с откидывающейся крышкой, который служит для визуального и инструментального контроля состояния оборудования блока, а также для замены агрегатов, шлангов и других элементов.
Предлагаемое модульное выполнение блока позволяет в зависимости от варианта выполнения вертолета легко установить и демонтировать блок или использовать один или два таких блока на вертолете без существенной доработки вертолета. Для обеспечения установки на правый или левый борт вертолета блок имеет правое или левое исполнение.
Небольшой вес блока (около 50 кг.) не требует использования подъемного средства для его монтажа и демонтажа.
Подбор и компоновка агрегатов устройства в корпусе, его модульное исполнение обеспечивают высокую холодопроизводительность, а также простоту и удобство наладки при изготовлении, ремонте и обслуживании его как на борту вертолета, так и на земле.
Блок холодильной установки для вертолета представлен на чертежах, где изображены:
на фиг.1 - схема кондиционера замкнутого испарительного цикла блока;
на фиг.2 - блок, вид сбоку;
на фиг.3 - то же, вид сверху;
на фиг.4 - сечение А-А фиг.2;
на фиг.5 - вид на блок холодильной установки, 3/4 спереди.
Блок холодильной установки размещен в корпусе 1, содержащем силовой каркас в виде двух шпангоутов 2 и 3, силовую вертикальную перегородку 4, и прикрепленные к элементам силового каркаса наружную боковую стенку 5, противолежащую ей боковую стенку 6, обращенную к фюзеляжу вертолета, днище 7, верхнюю крышку 8, передний обтекатель 9 с воздухозаборником с сеткой 10 и задний обтекатель 11. Шпангоуты 2 и 3 снабжены четырьмя установочными кронштейнами 12 для крепления блока к фюзеляжу вертолета. Наружная боковая стенка 5 установлена шарнирно на шпангоуте 2 с помощью петли 13 и имеет вертикальные прорези 14 для отвода атмосферного воздуха, поступающего через воздухозаборник с сеткой 10 в переднем обтекателе 9. В заднем обтекателе 11 выполнен лючок 15, закрытый крышкой 16, установленной шарнирно на петле.
Внутри корпуса 1 установлена горизонтально расположенная герметичная перегородка 17, и в образовавшемся отсеке 18 под верхней крышкой 8 установлен испаритель 19. По разные стороны от испарителя 19 расположены два электрических вентилятора 20 и 21, пристыкованные соответственно один - к отверстию 22 для подачи охлажденного воздуха в салон вертолета, другой - к отверстию 23 для забора воздуха из салона в отсек испарителя 19. Вентиляторы 20 и 21 прикреплены к задней боковой стенке 6, обращенной к вертолету. В полости отсека 18 установлены два плоских отражателя 24, расположенных под углом к боковым плоскостям испарителя 19 и направляющих поток воздуха от вентилятора 21 к межтрубному пространству испарителя 19, а после него - к вентилятору 20, подающему воздух в салон вертолета.
С внутренней стороны откидывающейся наружной боковой стенки 5 к ней прикреплены конденсатор 25, вентилятор конденсатора 26 и ресивер 27.
В полости отсека 28 заднего обтекателя 11 в отверстиях вертикальной силовой перегородки 4 установлены один над другим компрессор 29 и электродвигатель 30 компрессора. Причем ремень 31 привода компрессора 29 расположен по другую сторону перегородки 4, в которой выполнено специальное отверстие (не показано) для доступа к узлу регулировки натяжения ремня 31.
В этом же отсеке на участке задней боковой стенки 6 установлены коробка контактора 32 и коробка коммутации 33.
Через лючок 15 в заднем обтекателе 11 обеспечен доступ к средствам контроля давления хладагента, к узлу регулировки натяжения ремня 31 привода компрессора 29 и к штепсельному разъему для подсоединения блока. Для охлаждения электродвигателя 30 привода компрессора и самого компрессора 29 (за счет встроенного в двигатель 30 вентилятора) на заднем обтекателе выполнены горизонтальные прорези 34.
Агрегаты холодильной установки блока соединены между собой гибкими шлангами 35 и трубопроводами 36.
Устройство работает следующим образом.
При отключенном компрессоре 29 блок может работать в режиме вентиляции, подавая в вентиляционные короба салона атмосферный воздух, поступающий через воздухозаборник 10 в переднем обтекателе 9, с помощью вентилятора 20 и отбирая воздух из салона с помощью вентилятора 21.
При эксплуатации вертолета в районах с жарким климатом блок работает в режиме охлаждения. Агрегаты блока холодильной установки работают по схеме кондиционера замкнутого цикла. Воздух, забираемый из салона с помощью вентилятора 21, проходя через межтрубное пространство испарителя 19, охлаждается. Охлажденный воздух вентилятором 20 подается в салон.
За счет подбора агрегатов кондиционера и их компоновки блок холодильной установки для вертолета обеспечивает высокую холодопроизводительность на единицу потребляемой энергии.
Модульное выполнение блока упрощает установку блока на вертолет с минимальной доработкой вертолета.
Компоновка агрегатов в отсеках обеспечивает простоту и удобство контроля и наладки агрегатов при его изготовлении, установке и эксплуатации.
Блок холодильной установки для вертолета, содержащий корпус с силовым каркасом, с наружной боковой стенкой и с противолежащей, примыкающей к борту вертолета, боковой стенкой с входным и выходным отверстиями для воздуха, передний обтекатель с воздухозаборником и задний обтекатель, установленные внутри корпуса компрессор, конденсатор, испаритель и ресивер, соединенные между собой с помощью трубопроводов и гибких шлангов по схеме кондиционера замкнутого испарительного цикла, а также электродвигатель привода компрессора и электрические вентилятор конденсатора и вентилятор испарителя, отличающийся тем, что он снабжен вторым электрическим вентилятором испарителя, вентиляторы пристыкованы к входному и выходному отверстиям для воздуха по разные стороны от испарителя в верхнем отсеке корпуса, отделенного герметичной перегородкой, а напротив вентиляторов в этом отсеке установлены два отражателя, направляющие поток воздуха от одного вентилятора через межтрубное пространство испарителя к другому вентилятору, наружная боковая стенка корпуса имеет прорези и установлена на силовом каркасе шарнирно, а на ней закреплены конденсатор, вентилятор конденсатора и ресивер, при этом со стороны заднего обтекателя в корпусе установлена вертикальная несущая перегородка с отверстиями, в которых установлены компрессор и электродвигатель привода компрессора, а сбоку от них на примыкающей к борту вертолета боковой стенке корпуса установлены коробка контактора и коробка коммутации, причем в заднем обтекателе выполнен лючок с шарнирно закрепленной крышкой.
