一种燃油加热及冷却装置的制作方法

1.本技术属于飞机燃油热管理技术领域，特别涉及一种燃油加热及冷却装置。


背景技术：

2.飞机上的燃油通常作为冷源，用来冷却机上的热端部件。为了试验研究燃油在不同温度下的冷却能力和相关特性，需要对燃油的温度进行调节，调节范围一般为+80℃～-45℃，即通过对燃油加热或冷却，以达到所需要的油温。目前，实验室环境下，对燃油的加热通常采用电加热的方式，直接加热高闪点的油品，然后通过散热器将高闪点的油品传递给燃油。此方法对实验室的防爆要求较高，能耗也比较大。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本技术设计一种燃油加热及冷却装置，通过采用安全、低成本的方法，对燃油进行加热和冷却。
4.本技术提供的燃油加热及冷却装置，主要包括在油箱上设置有盘管、散热器及油箱排气口，所述油箱排气口设置在油箱上壁板上，并在所述油箱排气口上安装有受压力驱动打开的排气活门，所述盘管的进口连接液氮泵，所述盘管的出口连接氮气回收装置，所述散热器的进口连接水蒸气产生装置，所述散热器的出口连接水回收装置。
5.优选的是，所述盘管为螺旋式管道。
6.优选的是，所述散热器为板式翅片结构。
7.优选的是，所述排气活门包括活门杆、壳体及法兰盘，所述法兰盘固定在油箱上壁板上，法兰盘的中心孔对准油箱排气口，壳体包括支架，支架的底端固定在法兰盘上，顶端形成安装孔，安装孔具有朝向所述法兰盘的中心孔的内侧，及背离所述法兰盘的中心孔的外侧，活门杆的一端位于所述安装孔的外侧，活门杆的另一端穿过所述安装孔后，通过设置在活门杆端部的活门片封堵在所述法兰盘的中心孔出，所述活门片与所述安装孔的内侧之间具有套设在所述活门杆上的弹簧，弹簧处于压缩状态。
8.优选的是，所述法兰盘与所述油箱上壁板通过螺栓连接，与螺栓配套的螺母在油箱内部通过涂胶进行密封。
9.优选的是，所述法兰盘与所述螺栓之间设置有止动垫圈。
10.优选的是，所述法兰盘与所述油箱上壁板之间，以及所述法兰盘与所述活门片之间通过密封垫圈密封。
11.优选的是，所述活门杆与壳体的安装孔之间设置有衬套。
12.本技术与传统的燃油加热冷却方法相比，具有节能、安全和低成本的优点。
附图说明
13.图1为本技术燃油加热及冷却装置的一优选实施例的装置结构示意图。
14.图2为本技术一优选实施例的盘管结构示意图。
15.图3为本技术一优选实施例的散热器结构示意图。
16.图4为本技术一优选实施例的排气活门结构剖视图。
17.图5为本技术图4所示实施例的排气活门结构立体图。
18.其中，1-盘管，11-液氮泵，12-氮气回收装置，2-散热器，21-水蒸气产生装置，22-水回收装置，3-油箱排气口，4-排气活门，41-活门杆，42-壳体，43-法兰盘，44-衬套，45-螺栓，46-弹簧，47-止动垫圈，48-涂胶，49-密封垫圈，5-油箱。
具体实施方式
19.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施方式进行详细说明。
20.本技术提供了一种燃油加热及冷却装置，如图1所示，在油箱上设置有盘管1、散热器2及油箱排气口3，所述油箱排气口3设置在油箱上壁板上，并在所述油箱排气口3上安装有受压力驱动打开的排气活门4，所述盘管1的进口连接液氮泵11，所述盘管1的出口连接氮气回收装置12，所述散热器2的进口连接水蒸气产生装置21，所述散热器2的出口连接水回收装置22。
21.在该实施例中，需要对燃油加热时，将水注入水蒸气产生装置，并启动加热，将水蒸气产生装置产生的热水蒸气输入散热器，水蒸气的热量通过散热器传递给燃油后，液化成水排出；需要对燃油冷却时，将液氮加入液氮槽，通过液氮泵将液氮输入盘管内，液氮将冷量传递给燃油后，气化成氮气，从氮气出口排出。
22.在一些可选实施方式中，如图2所示，所述盘管1为螺旋式管道，从而增大与油箱或油液的接触面积。
23.在一些可选实施方式中，如图3所示，所述散热器2为板式翅片结构，从而增大与油箱或油液的接触面积。
24.与传统的燃油加热/冷却方法相比，具有节能、安全和低成本的特点，这是因为：
①
水的比热比传统的高闪点的油品要低，升高同样的温度，需要吸收的热量少，即需要输入的能量少；
②
依据本方法操作时，只需要将液氮或水加入相应的液氮槽或水蒸气产生装置里面即可，人为参与因素比传统的方法要少；
③
液氮和水来源广泛，和高闪点的油品或制冷剂相比，成本低廉许多。
25.在使用时，
26.液氮泵和水蒸气产生装置市面上较为常见，油箱排气口的作用是防止氮气排出不畅，导致油箱压力偏高，本技术在油箱排气口上安装受压力驱动打开的排气活门4，从而在油箱内压力较大时，促使该排气活门4打开，释放压力。
27.在一些可选实施方式中，如图4及图5所示，所述排气活门4包括活门杆41、壳体42及法兰盘43，所述法兰盘43固定在油箱上壁板上，法兰盘43的中心孔对准油箱排气口3，壳
体42包括支架，支架的底端固定在法兰盘43上，顶端形成安装孔，安装孔具有朝向所述法兰盘43的中心孔的内侧，及背离所述法兰盘43的中心孔的外侧，活门杆41的一端位于所述安装孔的外侧，活门杆41的另一端穿过所述安装孔后，通过设置在活门杆41端部的活门片封堵在所述法兰盘43的中心孔出，所述活门片与所述安装孔的内侧之间具有套设在所述活门杆41上的弹簧46，弹簧46处于压缩状态。
28.该实施例中，当油箱内的压力增加时，气体作用在活门杆下方的活门片上(与活门杆一体)，克服排气口弹簧的弹力，推动活门杆向上运动，使得油箱内的气体从活门片与油箱上壁板之间的间隙溢出，达到降低油箱内压力的目的。
29.在一些可选实施方式中，如图5所示，所述法兰盘43与所述油箱上壁板通过螺栓45连接，与螺栓配套的螺母在油箱内部通过涂胶48进行密封，防止因为开设安装螺栓的通孔而导致油箱漏油。
30.在一些可选实施方式中，所述法兰盘43与所述螺栓45之间设置有止动垫圈47。
31.在一些可选实施方式中，所述法兰盘43与所述油箱上壁板之间，以及所述法兰盘43与所述活门片之间通过密封垫圈49密封，密封垫圈49进一步保证了排气活门4对油箱的密封性能。
32.在一些可选实施方式中，所述活门杆41与壳体42的安装孔之间设置有衬套44，解决活门杆41与安装孔之间的滑动不流畅，及零件磨损的问题，当油箱内的压力增加时，推动活门杆沿着衬套44向上运动，以释放油箱内压力。
33.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本技术作了详尽的描述，但在本技术基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本技术精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本技术要求保护的范围。

技术特征：
1.一种燃油加热及冷却装置，其特征在于，在油箱上设置有盘管(1)、散热器(2)及油箱排气口(3)，所述油箱排气口(3)设置在油箱上壁板上，并在所述油箱排气口(3)上安装有受压力驱动打开的排气活门(4)，所述盘管(1)的进口连接液氮泵(11)，所述盘管(1)的出口连接氮气回收装置(12)，所述散热器(2)的进口连接水蒸气产生装置(21)，所述散热器(2)的出口连接水回收装置(22)。2.如权利要求1所述的燃油加热及冷却装置，其特征在于，所述盘管(1)为螺旋式管道。3.如权利要求1所述的燃油加热及冷却装置，其特征在于，所述散热器(2)为板式翅片结构。4.如权利要求1所述的燃油加热及冷却装置，其特征在于，所述排气活门(4)包括活门杆(41)、壳体(42)及法兰盘(43)，所述法兰盘(43)固定在油箱上壁板上，法兰盘(43)的中心孔对准油箱排气口(3)，壳体(42)包括支架，支架的底端固定在法兰盘(43)上，顶端形成安装孔，安装孔具有朝向所述法兰盘(43)的中心孔的内侧，及背离所述法兰盘(43)的中心孔的外侧，活门杆(41)的一端位于所述安装孔的外侧，活门杆(41)的另一端穿过所述安装孔后，通过设置在活门杆(41)端部的活门片封堵在所述法兰盘(43)的中心孔出，所述活门片与所述安装孔的内侧之间具有套设在所述活门杆(41)上的弹簧(46)，弹簧(46)处于压缩状态。5.如权利要求4所述的燃油加热及冷却装置，其特征在于，所述法兰盘(43)与所述油箱上壁板通过螺栓(45)连接，与螺栓配套的螺母在油箱内部通过涂胶(48)进行密封。6.如权利要求5所述的燃油加热及冷却装置，其特征在于，所述法兰盘(43)与所述螺栓(45)之间设置有止动垫圈(47)。7.如权利要求5所述的燃油加热及冷却装置，其特征在于，所述法兰盘(43)与所述油箱上壁板之间，以及所述法兰盘(43)与所述活门片之间通过密封垫圈(49)密封。8.如权利要求4所述的燃油加热及冷却装置，其特征在于，所述活门杆(41)与壳体(42)的安装孔之间设置有衬套(44)。

技术总结
本申请属于飞机热管理技术领域，特别涉及一种燃油加热及冷却装置。该装置包括在油箱上设置的盘管(1)、散热器(2)及油箱排气口(3)，所述油箱排气口(3)设置在油箱上壁板上，并在所述油箱排气口(3)上安装有受压力驱动打开的排气活门(4)，所述盘管(1)的进口连接液氮泵(11)，所述盘管(1)的出口连接氮气回收装置(12)，所述散热器(2)的进口连接水蒸气产生装置(21)，所述散热器(2)的出口连接水回收装置(22)。本申请提高了机载设备的散热能力。本申请具有节能、安全和低成本的优点。安全和低成本的优点。安全和低成本的优点。


技术研发人员：王亚盟 刘静 佟晓龙 赵营 费兴通
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
技术研发日：2022.12.01
技术公布日：2023/5/25