阅读说明：本技术 一种机载蒸发器冷凝水自动排放装置 (Automatic condensate water discharging device of airborne evaporator ) 是由 郭豪凯 杨冰洁 王沨莉 张洋 汪智慧 王振东 李媛媛 张爱民 姚英丽 张雪平 于 2020-10-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及机载蒸发循环制冷技术领域,具体涉及一种机载蒸发器冷凝水自动排放装置。包括蒸发器壳体、蒸发风机、通气管、排水管和阀体；阀体内腔形成三通结构,且阀体内腔中可转动的设置有阀板；当蒸发风机形成抽气负压时,所述阀板封闭通气管的下端和排水管的下端；当蒸发风机不工作时,所述阀板处于自由转动状态。采用本发明的装置,不消耗电能,不增加机上的安装空间,能够实现机载蒸发器冷凝水的自动排放,保证冷凝水在负压环境下顺利排出蒸发器,减少蒸发器内负压对冷凝水排放造成的影响,提升蒸发器的功能性能,同时避免冷凝水因排放不畅进入机舱影响机上其他设备的安全,增加机舱乘员的舒适性。(The invention relates to the technical field of airborne evaporation circulation refrigeration, in particular to an airborne evaporator condensate water automatic discharge device. Comprises an evaporator shell, an evaporation fan, a vent pipe, a drain pipe and a valve body; the inner cavity of the valve body forms a three-way structure, and a valve plate is rotatably arranged in the inner cavity of the valve body; when the evaporation fan forms air exhaust negative pressure, the valve plate seals the lower end of the vent pipe and the lower end of the drain pipe; when the evaporation fan does not work, the valve plate is in a free rotation state. By adopting the device, the device does not consume electric energy, does not increase the installation space on the machine, can realize the automatic discharge of the condensed water of the airborne evaporator, ensures that the condensed water is smoothly discharged out of the evaporator under the negative pressure environment, reduces the influence of the negative pressure in the evaporator on the discharge of the condensed water, improves the functional performance of the evaporator, simultaneously avoids the condensed water from entering the cabin due to the unsmooth discharge to influence the safety of other equipment on the machine, and increases the comfort of passengers in the cabin.)

一种机载蒸发器冷凝水自动排放装置

技术领域

本发明涉及机载蒸发循环制冷技术领域，具体涉及一种机载蒸发器冷凝水自动排放装置。

背景技术

蒸发器是机载蒸发循环制冷系统必不可少的四大部件之一，采用蒸发式制冷循环技术，通过制冷剂在蒸发器芯体内蒸发，使通过蒸发器的空气冷却降温，并利用蒸发风机，将低温空气送到机舱内，达到制冷的目的。为了降低机舱内空气的温、湿度，蒸发器必须具备足够的制冷除湿能力，由于蒸发器芯体前后压差较大，蒸发器芯体后至送风机处的风道形成一个负压腔，导致冷凝水无法及时进入排水管自行排放。

冷凝水无法正常排放的影响主要体现在两方面：其一，一部分冷凝水被风机带走，容易导致风机送风带水；其二，蒸发器壳体内积聚的冷凝水将减弱蒸发器的换热能力或者通过回风口等缝隙流道机舱内，对机上其它用电部件造成安全隐患。对于制冷系统，常见的冷凝水排放方法有：重力自流法、水封法、机械提升法，但是由于机上空间限制、用电紧张，蒸发器的体积不能太大，传统的上述方法不能有效解决飞机上蒸发器冷凝水在负压环境下排水困难的问题。

发明内容

发明目的：针对上述问题，设计一种机载蒸发器冷凝水自动排放装置，解决机载蒸发器在其内部因蒸发风机产生的负压环境下冷凝水排放困难的技术问题。

技术方案

本发明提出的方法是利用单向阀结构，通过单向阀克服蒸发器内的负压，利于冷凝水进入排水管，并利用冷凝水的重力打开单向阀实现自动排水。

提供一种机载蒸发器冷凝水自动排放装置，包括蒸发器壳体1、蒸发风机2、通气管3、排水管4和阀体5；

蒸发风机安装在蒸发器壳体内，抽风时能够形成负压区7；在负压器的下部为储水池8；

所述通气管的上端穿入到所述蒸发器壳体内，且通气管的上端处于负压区；

所述储水池开有下水孔6，所述排水管上端与所述下水孔接通，且所述下水孔处于负压区；

阀体开有两个上管口和一个下管口，两个上管口和一个下管口联通阀体内腔形成三通结构，且阀体内腔中可转动的设置有阀板9；通气管的下端和排水管的下端分别联通两个上管口，所述下管口作为排水口；

当蒸发风机形成抽气负压时，所述阀板封闭通气管的下端和排水管的下端；当蒸发风机不工作时，所述阀板处于自由转动状态。

进一步的，阀体的上管口与通气管3之间设置有O型密封圈。

进一步的，阀体的上管口与排水管4之间设置有O型密封圈。

进一步的，所述阀体包括左阀体和右阀体，左阀体和右阀体通过螺钉、弹性垫圈和平垫圈连接。

进一步地，所述两个上管口位于左阀体。

进一步地，所述下管口位于右阀体。

进一步地，所述阀板通过转轴与阀体转动连接，所述转轴为水平设置。

进一步地，所述阀体与所述阀板之间的接触面能够保证贴合后形成密封。使得阀板能够封闭通气管的下端和排水管的下端。

进一步地，所述阀板与阀体贴合后，阀板与过转轴的水平面夹角大于80°。阀门靠自身的重量能够紧贴左阀体出水口端面，利于阻止空气进入蒸发器。

进一步地，所述通气管的上端高于所述蓄水池的最高蓄水水位。

工作原理：

所述的机载蒸发器冷凝水自动排放装置，当蒸发风机运行，蒸发器壳体内形成负压区，在负压的作用下，所述阀板封闭通气管的下端和排水管的下端，此时从阀板经过通气管、排水管到蒸发器壳体内均处于负压区，蒸发器工作时产生的冷凝水在储水池处汇集后在其自身重力作用下进入排水管，排水管中的空气沿排气管进入蒸发器壳体内，排气管的作用是排空排水管中的空气，利于冷凝水顺利进入排水管。当阀板前积聚冷凝水产生的重力大于蒸发风机在蒸发器壳内产生的负压时，阀板向右旋转打开，冷凝水从阀体的排水口排出，当阀板前积聚的冷凝水产生的重量小于蒸发风机在蒸发器壳体内产生的负压时，阀体的阀板向左旋转关闭，如此循环。

参见图1，蒸发器处于工作状态下，蒸发器芯体后至送风机处的风道在蒸发风机作用下形成一个负压腔，部分外部空气在负压的作用下通过排水管进入蒸发器内腔，在蒸发器底部排水管口位置形成向上的气流，阻止冷凝水进入排水管，导致冷凝水积聚在蒸发器底部，液位升高，外部空气在蒸发风机的作用下，通过排水管持续进入蒸发器内部，在蒸发器底部排水口周围出现大量气泡，损害内部电器件或通过其他位置流出蒸发器，危害机上安全。直到蒸发器内部的液位高度产生的重力大于内部负压时，冷凝水才能进入排水管排出。

参见图5a和图5b，蒸发器处于工作状态下，蒸发风机运行，蒸发器内腔形成负压区,在负压的作用下，气流从排水管经过本发明提供的机载蒸发器冷凝水自动排放装置进入蒸发器，大气压推动所述机载蒸发器冷凝水自动排放装置的阀板并绕旋轴转动，与左阀体的出水口端面贴合，阻断外界空气在负压的作用下进入蒸发器内，从阀板到蒸发器内部形成一个等压区，冷凝水不受排水管内因负压产生气流的影响，在自身重力作用下及时进入排水管，并在所述机载蒸发器冷凝水自动排放装置的阀板前积聚。

参见图6a和图6b，蒸发器处于工作状态下，当冷凝水不受负压的影响，在自身重力作用下及时进入排水管，下降的过程中，排水管中的空气沿左阀体的通气管口排出，冷凝水在该机载蒸发器冷凝水自动排放装置的阀板前端聚集，待其液柱高度(此高度由蒸发器内腔的负压决定)产生的重力大于蒸发风机产生的负压时，排水管中的冷凝水推动阀板绕旋轴向右旋转打开，冷凝水在自身重力作用下通过右阀体的出水管口排出。

参见图7a～7c，由图可知,应用本发明后蒸发器内部的冷凝水主要存在于本发明提供的机载蒸发器冷凝水自动排放装置前端的排水管中，减少了蒸发器内部大量积水的现象。

有益效果

采用本发明的装置，不消耗电能，不增加机上的安装空间，能够实现机载蒸发器冷凝水的自动排放，保证冷凝水在负压环境下顺利排出蒸发器，减少蒸发器内负压对冷凝水排放造成的影响，提升蒸发器的功能性能，同时避免冷凝水因排放不畅进入机舱影响机上其他设备的安全，增加机舱乘员的舒适性。

附图说明

图1为现有技术的结构剖视图。

图2为本发明的阀体结构图。

图3为本发明阀体的剖视图。

图4为本发明阀体的爆炸示例图。

图5a为本发明的结构剖视图。

图5b为图5a的局部放大图。

图6a为本发明工作示意图(蓄水状态，阀板封闭状态)。

图6b为图6a的局部放大。

图7a现有技术的工作示意图(水位增高)。

图7b为本发明工作示意图(排水状态，阀板打开状态)；

图7c为图7b的局部放大。

图8为本发明的安装示意图。

其中：1—蒸发器壳体，2—蒸发风机，3—通气管，4—排水管，5—阀体，6—出水口，7—负压区，8—储水池，9—阀板，10—机舱排水管，11—机舱排水管嘴，12—飞机蒙皮。

具体实施方式

实施例1，参见附图1,2,5-8，提供一种机载蒸发器冷凝水自动排放装置，包括蒸发器壳体1、蒸发风机2、通气管3、排水管4和阀体5；

蒸发风机安装在蒸发器壳体内，抽风时能够形成负压区7；在负压器的下部为储水池8；

所述通气管的上端穿入到所述蒸发器壳体内，且通气管的上端处于负压区；

所述储水池开有下水孔6，所述排水管上端与所述下水孔接通，且所述下水孔处于负压区；

阀体开有两个上管口和一个下管口，两个上管口和一个下管口联通阀体内腔形成三通结构，且阀体内腔中可转动的设置有阀板9；通气管的下端和排水管的下端分别联通两个上管口，所述下管口作为排水口；

当蒸发风机形成抽气负压时，所述阀板封闭通气管的下端和排水管的下端；当蒸发风机不工作时，所述阀板处于自由转动状态。

所述阀板通过转轴与阀体转动连接，所述转轴为水平设置。

所述阀体与所述阀板之间的接触面能够保证贴合后形成密封。使得阀板能够封闭通气管的下端和排水管的下端。

所述阀板与阀体贴合后，阀板与过转轴的水平面夹角大于80°。阀门靠自身的重量能够紧贴左阀体出水口端面，利于阻止空气进入蒸发器。

所述通气管的上端高于所述蓄水池的最高蓄水水位。

实施例2，参见附图1-8，提供一种机载蒸发器冷凝水自动排放装置，包括蒸发器壳体1、蒸发风机2、通气管3、排水管4和阀体5；

蒸发风机安装在蒸发器壳体内，抽风时能够形成负压区7；在负压器的下部为储水池8；

所述通气管的上端穿入到所述蒸发器壳体内，且通气管的上端处于负压区；

所述储水池开有下水孔6，所述排水管上端与所述下水孔接通，且所述下水孔处于负压区；

阀体开有两个上管口和一个下管口，两个上管口和一个下管口联通阀体内腔形成三通结构，且阀体内腔中可转动的设置有阀板9；通气管的下端和排水管的下端分别联通两个上管口，所述下管口作为排水口；

当蒸发风机形成抽气负压时，所述阀板封闭通气管的下端和排水管的下端；当蒸发风机不工作时，所述阀板处于自由转动状态。

阀体的上管口与通气管3之间设置有O型密封圈。

阀体的上管口与排水管4之间设置有O型密封圈。

所述阀体包括左阀体和右阀体，左阀体和右阀体通过螺钉、弹性垫圈和平垫圈连接。

所述两个上管口位于左阀体。

所述下管口位于右阀体。

所述阀板通过转轴与阀体转动连接，所述转轴为水平设置。

所述阀体与所述阀板之间的接触面能够保证贴合后形成密封。使得阀板能够封闭通气管的下端和排水管的下端。

所述阀板与阀体贴合后，阀板与过转轴的水平面夹角大于80°。阀门靠自身的重量能够紧贴左阀体出水口端面，利于阻止空气进入蒸发器。

所述通气管的上端高于所述蓄水池的最高蓄水水位。