[发明专利]空间飞行器密封舱温湿度独立控制系统及实现方法

权利要求书

1.空间飞行器密封舱温湿度独立控制系统，其特征在于：所述系统为降温调温型温湿度独立控制系统，它包括：通风系统、低温流体回路、中温流体回路、冷凝干燥器和气液换热器，其中：

通风系统包括除湿支路、补热支路、通风主路和风机，除湿支路上布设冷凝干燥器组件，通过冷凝干燥器与低温流体回路耦合连接，除湿支路和补热支路并联，两个支路汇集后构成通风主路，通风主路上布设气液换热器，通过气液换热器与中温流体回路耦合连接，风机布设在通风主路上，位于气液换热器后端；除湿支路中空气来自空间飞行器密封舱中人活动区，补热支路中空气来自空间飞行器密封舱仪器设备区，除湿支路与补热支路具有并联结构关系，两者空气混合后进入通风主路；为实现通风系统空气控湿功能，在除湿支路设置冷凝干燥器，冷凝干燥器是一个具有冷凝水收集功能的气液换热组件，气侧为除湿支路空气，气侧入口空气温度范围为25～30℃，液侧为低温流体，液侧入口流体温度范围为2～8℃，低温流体来自低温流体回路，对除湿支路空气进行除湿调节；为实现通风系统空气控温功能，在通风主路设置气液换热器，气液换热器是一个热量交换组件，气侧为通风主路空气，液侧为中温流体，液侧入口流体温度范围为15～18℃，液侧中温流体来自中温流体回路，对通风主路空气进行降温调节；通风主路空气经过冷凝干燥器控湿和气液换热器控温后达到控制目标要求，根据工作模式不同，空气温湿度控制目标通常在19～23℃、30％～70％范围内选取，经过温湿度控制调节后的空气，在风机动力作用下，返回空间飞行器密封舱中的人活动区和仪器设备区，实现空间飞行器密封舱内部空气的密闭循环流动。

2.空间飞行器密封舱温湿度独立控制系统，其特征在于：所述系统为升温调温型温湿度独立控制系统，它包括通风系统、低温流体回路、中温流体回路、冷凝干燥器和气液换热器，其中：

通风系统仅有通风主路和风机，不设置支路，通风主路空气来自空间飞行器密封舱人活动区，为实现通风系统空气控湿和控温功能，冷凝干燥器和气液换热器均设置在通风主路，且冷凝干燥器位于气液换热器上游，两者存在串联结构关系，风机设置在通风主路，位于气液换热器后端；在风机抽吸作用下，通风主路空气首先经进入冷凝干燥器进行降温除湿，冷凝干燥器是一个具有冷凝水收集功能的气液换热组件，气侧为通风主路空气，气侧入口空气温度范围为25～30℃，液侧为低温流体，液侧入口流体温度范围为2～8℃，低温流体来自低温流体回路，对除湿支路空气进行除湿调节；经过冷凝干燥器降温除湿后的低温空气，所述低温空气温度范围为8～15℃，进入气液换热器，气液换热器是一个热量交换组件，气侧为通风主路空气，液侧为中温流体，液侧入口流体温度范围为22～25℃，液侧中温流体来自中温流体回路，对通风主路空气进行升温调节；通风主路空气经过冷凝干燥器控湿和气液换热器控温后达到控制目标要求，根据工作模式不同，空气温湿度控制目标通常在19～23℃、30％～70％范围内选取；经过温湿度控制调节后的空气，在风机动力作用下，返回空间飞行器密封舱人活动区和仪器设备区，实现空间飞行器密封舱内部空气的密闭循环流动。

3.根据权利要求1或2所述的空间飞行器密封舱温湿度独立控制系统，其特征在于：所述低温流体回路包括低温回路温控阀、低温主路、冷凝干燥器主路和冷凝干燥器旁路，且其工质降温由航天器外回路耦合换热实现；

所述低温回路温控阀是三通电动调节阀，温控阀三通接口为流体入口、主路出口和旁路出口，分别与低温主路，冷凝干燥器主路和冷凝干燥器旁路连接；当温控阀开度增大时，冷凝干燥器主路流量增大，冷凝干燥器旁路流量减少，此时流经冷凝干燥器的低温流体流量增大，冷凝干燥器换热量增大，通风系统除湿量增大；当温控阀开度减少时，冷凝干燥器主路流量减小，冷凝干燥器旁路流量增大，此时流经冷凝干燥器的低温流体流量减小，冷凝干燥器换热量减小，通风系统除湿量减少；通过低温回路温控阀控制调节实现通风系统除湿量调节，从而实现密封舱内空气湿度调节。