Устройство для регулирования расхода кондиционированного воздуха в пассажирской кабине

,) НИЯ ИСАНИЕ ИЗОБРЕ ТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ нк др, Экс отного о луатаорудоСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ СО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) 1, Авторское свидетельствпо заявке й 2762226/18-24,кл. С 05 0 16/20, 1979.2. Литипенко И.Н. иционная надежность высвания пассажирских самолетов.1978, с,29 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯРАСХОДА КОНДИЦИОНИРОВАННОГО ВОЗДУХАВ ПАССАЖИРСКОЙ КАБИНЕ, содержащее первь 1 й и второй датчики и исполнительныйэлемент регулятора расхода воздуха втрубопроводе, включенные последовательно датчик и исполнительный органрегулятора температуры воздуха в трубопроводе, первый, второй, третий ичетвертый инверторы, первый, второй,третий и четвертый элементы И и ИЛИ,причем первый выход первого датчикарегулятора расхода воздуха в трубопроводе соединен с первыми входамипервого и третьего элементов И и через первый инвертор - с первым входомчетвертого элемента И, второй выходпервого датчика регулятора расходавоздуха в трубопроводе соединен с вторым входом четвертого элемента И ичерез второй инверор - с вторымивходами первого и третьего элементов И, первый выход. второго датчика регулятора расхода воздуха в трубопрово" де связан с первым входом второго элемента И и череЗ третий инверторс третьим входом четвертого элемента И, второй выход второго датчика регулятора расхода воздуха в трубопроводе подключен через четвертый инвертор к третьему входу первого элемента И и к второму входу второго элемента И, выходы первого, второго и третьего элементов И через элемент ИЛИ соединены с первым входом исполни"тельного органа регулятора расхода воздуха в трубопроводе,о т л и ч а ю щ ее с я тем.что,с целью повышения точности устройства, оно содержит вклю- Е ченный между выходом датчика регулятора температуры воздуха в трубопроводе и третьим входом второго элемента И пятый инвертор, четвертый элемент И и второй элемент ИЛИ, вы- Я ходом подклюценный к второму входуЗвал исполнительного органа регулятора расхода воздуха в трубопроводе, а входами - к выходам четвертого и пя- М того элементов И, причем первый вход ф 3 пятого элемента И соединен с выходом Юпервого инвертора, второй - с входом ффффф второго инвертора, третий - с выходом фс 3 четвертого инвертора, а четвертый - с выходом датчика регулятора температуры воздуха в трубопроводе и четвертым входом третьего элемента И, третий вход которого подключен к выходу )фф третьего инвертора.Изобретение относится к областиавтоматического регулирования.Известно устройство для регулиро" вания параметров воздуха в системе кондиционирования воздуха пассажир ской кабины, например для регулирова" ния расхода воздуха, которое содержит установленные в трубопроводе клапан, датчик расхода с плюсовым и минусовым выходами, соответствующими повы шению и понижению расхода от номинального значения, и датчик скорости изменения давления с плюсовым и минусовым выходами, соответствующими повышению и понижению давления за 15 клапаном, а также линии связи с логическими элементами, обеспечивающими определенную зависимость между сигналами, поступающими на обмотки кла" пана, и сочетаниями сигналов датчи ков Г 13 .Недостатком этого устройства является то что в нем не учитывается температура воздуха в системе кондиционирования.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для кондиционирования воздуха пассажирской кабины, содержащее последовательно установленные в трубо 30 проводе регуляторы расхода и температуры, причем регулятор расхода включает в себя клапан с приводом с обмотками на закрытие и открытие клапана, а регулятор температуры - теплоМ обменник, турбохолодильник, исполнительный механизм и датчик температуры с блоком управления, соединенный линией связи с исполнительным механизмом Г 2 1 .40В указанной системе при работе регулятора расхода обеспечивается устойчивое регулирование расхода воздуха без автоколебаний и с небольшими забросами расхода.Это объясняется тем, "5 что при изменении давления на входе в систему и в переходных процессах изменению расхода соответствует такое же по знаку изменение давления за клапаном, и датчик скорости, являющийся 50 диФФеренциальным звеном, выдает сигнал, соответствующий знаку изменения расходаПри одновременной же работе регуляторов расхода и температуры это соответствие нарушается. Например, 55 при перекладке исполнительного механизма регулятора температуры с увеличением гидравлического сопротивления давление перед регулятором температуры и за клапаном регулятора расхода растет, в то время как вследствие уменьшения перепада давлений на клапане расход уменьшается. При падении же давления за клапаном вследствие работы регулятора температуры расход в системе увеличивается, в то время как датчик скорости выдает сигнал, что расход уменьшается, Поэтому при одновременной работе регуляторов наблюдаются забросы расхода, в несколько раз превышающие допустимые пределы.Цель изобретения - повьшение точности устройства.Указанная цель достигается тем, что устройство для регулирования расхода кондиционированного воздуха в пассажирской кабине, содержащее первый и второй датчики и исполнительный элемент регулятора расхода воздуха в трубопроводе, включенные последовательно датчик и исполнительный орган регулятора температуры воздуха в трубопроводе, первый, второй, третий и ,четвертый инверторы, первый, второй, третий и четвертый элементы И и элемент ИЛИ, причем первый выход первого датчика регулятора расхода воздуха в трубопроводе соединен с первыми входами первого и третыго элементов И и через первый инвертор - с первым входом четвертого элемента И, второй выход первого датчика регулятора расхода воздуха в трубопроводе соединен с вторым входом четвертого элемента И и через второй инвертор - с вторыми входами первого и третьего элементов И, первый выход второго датчика регулятора расхода воздуха в трубопроводе связан с первым входом второго элемента И и через третий инвертор - с третьим входом четвертого элемента И, второй выход второго датчика регулятора расхода воздуха в трубопроводе подключен через четвертый инвертор к третьему входу первого элемента И и к второму входу второго элемента И, выходы первого, второй и третьего элементов И через элемент ИЛИ соединен с первым входом исполнительного органа регулятора расхода воздуха в трубопроводе, содержит включенный между выходом датчика регулятора температуры воздуха в трубопроводе и третьим входом второго элемента И пятый инвертор, четвертый эле3 . 103721 мент И и второй элемент ИЛИ, выходом подключенный к второму входу исполнительного органа регулятора воздуха в трубопроводе, а входами - к выходам четвертого и пятого элементов И, причем первый вход пятого элемента И соединен с выходом первого инвертора, второй - с входом второго инвертора, третий - с выходом четвертого инвертора, а четвертый - с выходом датчика 1 О регулятора температуры воздуха в трубопроводе и четвертым входом третьего элемента И, третий вход которого подключен к выходу третьего инвертора.На чертеже приведена блок-схема устройства для регулирования расхода кондиционированного воздуха в пассажирской кабине.,Устройство состоит из регулятора 1 расхода и регулятора 2 температуры воздуха в трубопроводе 3. Регулятор 1 состоит из расположенных в трубопроводе исполнительного элемента 4, первого датчика 5 (расхода) и датчика второго 6 (скорости изменения 2 давления).Исполнительный 4 элемент содержит заслонку 7 и привод 8 с первым входом 9 и вторым входом 10, при подачесигнала на которые клапан соответственно закрывается или открывается. Датчик 5 имеет первый и второй выходы, сигнал на которых появляется при отклонении величины расхода в большую или меньшую сторону от номинального значения. Датчик 6 имеет первый и второй выходы, сигнал на которых появляется соответственно при повышении и понижении давленияю Регулятор 2 состоит из соединенных, трубопроводами теплообменника 11, исполнительного органа 12 и турбохолодильника 13, а также датчика температуры 14 и блока управления 15. На входе в регулятор 2 трубопровод 3 разветвляется на два трубопровода 16 и 17, Трубопровод 16 проходит через теплообменник 11 и разветвляется на входе в исполнительный орган 12, который имеет два параллельные заслонки50 18 и 19, причем выход заслонки 18 7трубопроводом 20 соединен с трубопроводом 17 на выходе регулятора температуры.Турбохолодильник 13 состоит изустановленных на общем валу турбины21 и вентилятора 22, причем турбинасоединена трубопроводом 23 с заслонкой 19 и трубопроводом 20, а вентиля"тор 22 установлен в трубопроводе 24,проходящем через теплообменник 11 иимеющем открытыев атмосферу вход 25и выход 26. Датчик 14 установлен навыходе трубопровода и соединен черезблок управления 15 с исполнительнвморганом 12,Первый 27 выход датчика 5 соединен с первыми входами первого 28 итретьего 29 элементов И и через первый инвертор 30 - с первыми входамичетвертого 31 и пятого 32 элементовИ. Второй 33 выход датчика 5 соединенео вторыми входами четвертого 31 и пяпятого 32 элементов И и через второйинвертор 34 - с вторыми входами эле"ментов И 28, 29. Первый 35 выход датчика 6 соединен с первым входом второго 36 элемента И и через третий инвертор 37 - с третьими входами элементов И 29, 31, Второй 38 выходдатчика 6 подключен через четвертыйинвертор 39 к третьим входам элементов И 28, 32, 36. Выход блока 15 через пятый инвертор 40 подключен ктретьему входу элемента И 36 и непосредственно - к четвертым входамэлементов И 29, 32. Выходы элементовИ 28,.29, 36. через первый 41 элементИЛИ подключены к первому входу 9 исполнительного элемента 4. Выходы элементов И 31, 32 через второй элементИЛИ 42 связаны со вторым 10 входомэлемента 4Выходные сигналы датчиков 5, 6 иблока 15 управления могут быть представлены как дискретные сигналы,принимающие значени0 и 1, при этомсигналы У У, поступающие на1 Р1входы исполнительного элемента 4,также выражаются через 0 и 1,В таблице показано прохождениесигналов в устройстве.:к 1 0 1 0 О з 1 0 0 1 0 иО О Ок 0 1 1 0 0 я 0 1 О 1 0 0 1 0 м О0 0 1 0 1 1 и 0 0 1 0 1 0 0 1 о 0 0 0 1 1 0 0 1 и 1 0 1 0 1 1 0 1 р 1 О 0 1 1 1 О 1 с 0 1 1 0 1 0 1 1 т 0 1 0 1 1 0 1 1 Далее воздуха поступает в регулятор 2, в котором разделяется на два потока в трубопроводах 16 и 17. Проходящий по трубопроводу 16 воздух предварительно охлаждается в теплообменнике 11 воздухом, прокачиваемым по трубопроводу 21, затем поступает в исполнительный орган 12, где разделяется на два потока, проходящие через заслонки 18 и 19. Воздух иэ заслонки 19 поступает по трубопроводу .23 в турбину 21 турбохолодйльника 13, вращающую вентилятор 20, На вращение вентилятора и прокачивание Устройство работает следующим образом.На вход трубопровода 3 поступаетпод давлением горячий воздух. Со входа воздух поступает в регулятор .1,причем величина расхода измеряется50датчиком 5, а производная расхода новремени - датчиком 6. Сигналы с выходов датчиков после преобразованияв элементах устройства поступают навходы 9 или 10 привода 8 клапана, заслонка 7 которого изменяет проходноесечение трубопровода 3 и регулируетрасход воздуха в нем,0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 010372 7по трубопроводу 24 окружающего воздуха затрачивается работа, поэтому воздух в турбине охлаждается. Затем он смешивается с воздухом в трубопроводе 20 и поступает на выход регу лятора, где смешивается с горячим воздухом в трубопроводе 17. Сигнал с выхода датчика 14 поступает в блок 15, который управляет работой исполнительного органа 12. Последний регули рует соотношение горячего и охлажденного воздуха в трубопроводе и поддерживает требуемую температуру воздуха на выходе устройства.В устройстве при различных сочетаниях сигналов, указанных я таблице, за исключением сочетаний н, р и с, регулирование расхода воздуха происходит в зависимости от сочетаний сигналов датчиков 5 и 6, сигналы блока 20 15 на работу регулятора расхода не влияют. При сочетаниях сигналов н, р, с при работе регулятора температуры блок 15 запирает сигнал датчика 6, на входы элемента 4 поступают сигналы, соответствующие сигнала датчика 5. Например, при сочетании сигналов н при повышении давления за клапаном из-за работы исполнительного органа 12 расход воздуха вследствие умень щения перепада давлений на заслонке 17 87 имеет тенденцию к уменьшению, по" этому закрытие заслонки, ведущее к уменьшению расхода, привело бы к чрезмерному уменьшению расхода. Поэтому сигналы на вход клапана в этом случае не поступают.При сочетании сигналов Р падение давления за элементом 4 из-за рабо" ты регулятора 2 температуры вызывает увеличение расхода, и отсутствие входного сигнала на элементе 4 также привело бы к забросу расхода, причем тем большему, чем больше время работы регулятора 2 температуры, Поэтому на вход 9 подается сигнал на закрытие, предотвращающий увеличение расхода,При сочетании сигналов с повышение, давления за элементом 4 также из-за работы регулятора 2 температуры вызы-, вает уменьшение расхода, что регистрируется датчиком 5, при этом подается сигнал на вход 10 на открытие клапана и увеличение расхода.Применение предлагаемого устройства регулирования расхода кондиционированного воздуха в пассажирской кабине позволяет в несколько раз снизить забросы расхода и. вследствие этого повысить качество регулирования параметров воздуха, тем самым улучшить условия в пассажирской кабине.ИИПИ Заказ 6008/ филиал ППП "Патент",1037217 Тира агород Подписно Проектная,