CN104276287A - 飞机空调系统和操作飞机空调系统的方法 - Google Patents

飞机空调系统和操作飞机空调系统的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104276287A
CN104276287A CN201410318226.6A CN201410318226A CN104276287A CN 104276287 A CN104276287 A CN 104276287A CN 201410318226 A CN201410318226 A CN 201410318226A CN 104276287 A CN104276287 A CN 104276287A
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
ambient air
pressurized air
discharge pipe
ambient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410318226.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104276287B (zh
Inventor
弗兰克·克林佩勒
恩里科·克劳斯纳
乌韦·甘佩
斯特芬·格莱
马利奥·拉达茨
乌尔里克·黑塞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Operations GmbH
Original Assignee
Airbus Operations GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Operations GmbH filed Critical Airbus Operations GmbH
Publication of CN104276287A publication Critical patent/CN104276287A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104276287B publication Critical patent/CN104276287B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D13/08—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned the air being heated or cooled
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D2013/0603—Environmental Control Systems
    • B64D2013/0674—Environmental Control Systems comprising liquid subsystems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D2013/0603—Environmental Control Systems
    • B64D2013/0688—Environmental Control Systems with means for recirculating cabin air
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/50—On board measures aiming to increase energy efficiency

Abstract

一种飞机空调系统和操作飞机空调系统的方法，飞机空调系统包括：允许环境空气流通过的环境空气供应管路；连接到环境空气供应管路并适于冷却环境空气的环境空气冷却设备；连接到环境空气冷却设备并能连接到飞机机舱的环境空气排放管路。飞机空调系统进一步包括压缩空气供应管路和压缩空气冷却设备；和连接到压缩空气冷却设备并能连接到飞机机舱的压缩空气排放管路。制冷装置包括制冷剂回路，并被设计为在两相制冷剂流过制冷剂回路时将其从液态聚集态转变成气态聚集态，并随后将其再次从气态聚集态转变回到液态聚集态。制冷装置的制冷剂回路适于将冷却能供应到环境空气冷却设备和压缩空气冷却设备。

Description

飞机空调系统和操作飞机空调系统的方法
技术领域
本发明涉及一种飞机空调系统和一种操作飞机空调系统的方法。
背景技术
如例如在DE102008053320A1和US2010/101251A1或者DE102010054448A1和WO2012/079756A2中描述的所谓的基于空气的空调系统，目前通常在商用飞机中用于对飞机机舱进行空气调节。飞机空调系统用于适当地冷却或加热飞机机舱以及适当地将新鲜空气供应到飞机机舱中以确保在飞机机舱内存在规定的最小比例的氧气。进一步，飞机机舱内的湿度借助飞机空调系统而被调节。而且，在飞机飞行操作期间，飞机空调系统用于对飞机机舱进行加压，以便在与飞机巡航高度处的环境压力相比将飞机机舱内的压力保持在提高的水平。
基于空气的空调系统典型地包括空调单元，空调单元例如被布置在飞机的翼根中，并被供应有由压缩机产生或从飞机的发动机或辅助动力单元(APU)排出的压缩过程空气。在飞机的飞行操作期间，发动机排气通常被用于为飞机空调系统的空调单元供应压缩过程空气。然而，在飞机着陆操作期间，飞机空调系统的空调单元典型地被供应有来自飞机的辅助动力单元的压缩过程空气。在空调单元中，过程空气在流过至少一个换热器以及流过各种压缩和膨胀单元时被冷却和膨胀。离开空调单元的冷却过程空气最终被供应到混合室，在混合室中，冷却过程空气与从待进行空气调节的飞机区域再循环的再循环空气进行混合。来自混合室的混合空气经由相应的混合空气管路被供应到待进行空气调节的飞机区域，该飞机区域可被分成多个空调区。
DE102010034831A1和WO2012/022758A1描述了一种飞机空调系统，其中从飞机发动机排出的压缩过程空气通过将热量传递至循环通过制冷剂回路的制冷剂而被冷却。用于在将压缩过程空气引导至飞机机舱中之前使压缩过程空气膨胀的涡轮机被用于驱动设置在制冷剂回路中的压缩机。
发明内容
本发明旨在的明确说明一种能以高能源效率操作的飞机空调系统。进一步，本发明旨在的提供一种操作这种飞机空调系统的方法。
该目的通过具有下述特征的飞机空调系统和具有下述特征的操作飞机空调系统的方法而实现。
一种飞机空调系统包括允许环境空气流从中通过的环境空气供应管路。环境空气供应管路可被直接连接到环境大气。例如，可在飞机外蒙皮中提供开口，环境空气可经由该开口被供应到环境空气供应管路。然而，也能想到环境空气供应管路从另一环境空气传输管路或冲压空气通道分支出。环境空气向环境空气供应管路中的供应可由适合的阀控制。飞机空调系统进一步包括环境空气冷却设备，该环境空气冷却设备被连接到环境空气供应管路并适于冷却流过环境空气供应管路的环境空气。例如，环境空气冷却设备可包括换热器，该换热器允许将冷却能传递至流过环境空气供应管路的环境空气。飞机空调系统的环境空气排放管路被连接到环境空气冷却设备并能连接到飞机机舱。因而，能够将由环境空气冷却设备冷却的环境空气供应到飞机机舱。
进一步，飞机空调系统包括允许压缩空气流从中通过的压缩空气供应管路。压缩空气供应管路可被连接到飞机的发动机或辅助动力单元。然而，也能想到将由空气压缩机提供的压缩空气供应到压缩空气供应管路。压缩空气向压缩空供应管路中的供应可由适合的阀控制。压缩空气冷却设备被连接到压缩空气供应管路，并适于冷却流过压缩空气供应管路的压缩空气。例如，压缩空气冷却设备可包括换热器，该换热器允许将冷却能传递至流过压缩空气供应管路的压缩空气。压缩空气排放管路被连接到压缩空气冷却设备，并能连接到飞机机舱。因而，也能够将由压缩空气冷却设备冷却的压缩空气供应到飞机机舱。
最终，飞机空调系统包括制冷装置，该制冷装置包括允许两相制冷剂流从中通过的制冷剂回路。制冷装置被设计为在两相制冷剂流过制冷剂回路时将两相制冷剂从液态聚集态转变成液态聚集态并随后将两相制冷剂再次从气态聚集态转变回到液态聚集态。换言之，在制冷装置的制冷剂回路中循环的两相制冷剂为如下制冷剂：该制冷剂在将冷却能释放到冷却能消耗者时从液态聚集态转变成气态聚集态，并随后被转变回到液态聚集态。两相制冷剂可例如为R134A(CH2F-CF3)、CO2、R-245fa(1,1,1,3,3-五氟丙烷)或低压HFC制冷剂。
制冷装置的制冷剂回路适于将冷却能供应到环境空气冷却设备和压缩空气冷却设备。在飞机空调系统中，流过环境空气供应管路的环境空气和流过压缩空气供应管路的压缩空气因此构成冷却能消耗者，该能量消耗者被供应有在将流过制冷装置的制冷剂回路的两相制冷剂从液态聚集状体转变成气态聚集态时释放的冷却能。
在配备有上述飞机空调系统的飞机中，飞机机舱不仅被供应有冷却压缩空气而且被供应有冷却环境空气，从而降低了必须被提供以对飞机机舱进行充分地空气调节的压缩空气的量。特别地，假如压缩空气从飞机的发动机或辅助动力单元被排出，则飞机的燃料消耗因此可被减少。进一步，通过为飞机机舱供应冷却环境空气，可确保飞机机舱中所需的新鲜空气供应。而且，由于用两相制冷剂操作的制冷装置的较高冷却能力，飞机空调系统可以特别高的能量效率操作。最终，飞机空调系统不需要调整飞机与包括压缩空气供应管路以及压缩空气排放管路的压缩空气系统之间已经存在的接口。于是，被设计为用传统的基于空气的空调系统操作的飞机可被配备有根据本发明的飞机空调系统，而不需要改变已经存在的接口。
飞机空调系统的制冷剂装置可包括用于压缩循环通过制冷装置的制冷剂回路的两相制冷剂的制冷剂压缩机。制冷剂压缩机可例如被设计为离心式压缩机的形式。进一步，制冷剂装置可包括用于液化循环通过制冷装置的制冷剂回路的两相制冷剂的制冷剂液化器。优选地，制冷剂液化器被热联接到冲压空气通道，从而来自制冷剂液化器的热能可被输送至流过冲压空气通道的冲压空气。例如，制冷剂液化器可被设计为设置在冲压空气通道中的换热器的形式。
而且，制冷剂装置可包括制冷剂存储容器，该制冷剂存储容器可在制冷剂液化器的下游被设置在制冷装置的制冷剂回路中。用语“下游”在本文中是指流过制冷装置的制冷剂回路的制冷剂的流动方向。制冷剂存储容器用于接收并存储离开制冷剂液化器的液态聚集态的制冷剂。
在飞机空调系统的优选实施例中，环境空气冷却设备和压缩空气冷却设备中的至少一个被设计为设置在制冷剂装置的制冷剂回路中的制冷剂蒸发器的形式。例如，环境空气冷却设备可包括换热器，其中流过环境空气供应管路的环境空气和循环通过制冷装置的制冷剂回路的两相制冷剂彼此进行热接触。在流过环境空气冷却设备的换热器时，两相制冷剂从液态聚集态转变成气态聚集态，并由此将冷却能释放到经由环境空气供应管路供应到环境空气冷却设备的环境空气。优选地，环境空气冷却设备在第一膨胀阀的下游被设置在制冷剂装置的制冷剂回路中。而且，在本文中，用语“下游”是指流过制冷装置的制冷剂回路的制冷剂的流动方向。
类似地，压缩空气冷却设备可包括换热器，其中流过压缩空气供应管路的压缩空气和循环通过制冷装置的制冷剂回路的两相制冷剂彼此进行热接触。在流过压缩空气冷却设备的换热器时，两相制冷剂从液态聚集态转变成气态聚集态，并由此将冷却能释放到经由压缩空气供应管路供应到压缩空气冷却设备的压缩空气。优选地，压缩空气冷却设备在第二膨胀阀的下游被设置在制冷剂装置的制冷剂回路中。再次，在本文中，用语“下游”是指流过制冷装置的制冷剂回路的制冷剂的流动方向。
制冷装置可包括控制单元，该控制单元适于控制制冷剂装置(即，制冷剂压缩机、制冷剂液化器、膨胀阀和制冷剂蒸发器)的操作，以使在制冷装置中执行的冷蒸气过程大体上在制冷剂的两相区执行，借以等温线和等压线一致。结果，过程与理论最佳卡诺过程趋于一致。这使得制冷装置的效率和冷却能力最优。
飞机空调系统可进一步包括设置在压缩空气排放管路中的冷凝器。冷凝器用于进一步冷却离开压缩空气冷却设备的压缩空气。进一步，水分离器可在冷凝器的下游被设置在压缩空气排放管路中。例如，水分离器可被设计为高压分离器的形式，并可在环境空气冷却设备的下游被设置在环境空气排放管路中，以移除在压缩空气流在压缩空气冷却设备中被冷却时从压缩空气流冷凝的液态水。在本文中，用语“下游”是指流过压缩空气排放管路的压缩空气的流动方向。从水分离器中的压缩空气流中移除的液态水可被排放到冲压空气通道中，以便与流过冲压空气通道的冲压空气一同被排放到环境大气。
最终，由流过压缩空气排放管路的压缩空气驱动的压缩空气涡轮机可被设置在压缩空气排放管路中，优选地在水分离器的下游。在本文中，用语“下游”也是指流过压缩空气排放管路的压缩空气的流动方向。在压缩空气涡轮机中，流过压缩空气排放管路的压缩空气被膨胀至期望的较低压力。压缩空气涡轮机的出口可包括锥形轴向扩散器或离心式扩散器。离开压缩空气涡轮机的空气可被引导到冷凝器，以便用作离开压缩空气冷却设备的压缩空气的吸热设备。于是，在流过冷凝器时，离开压缩空气冷却设备的压缩空气可通过将热量传递至离开压缩空气涡轮机的空气而被冷却。
优选地，压缩空气涡轮机被联接到制冷装置的制冷剂压缩机，以驱动制冷装置的制冷剂压缩机。在飞机空调系统中，从飞机的发动机或辅助动力单元排出的或者由压缩机提供的压缩空气因而被用于驱动制冷装置的制冷剂压缩机。压缩空气涡轮机可根据制冷剂压缩机的驱动需求被具体设计，并由此能以高效率操作。结果，必须从飞机的发动机或辅助动力单元或者由压缩机提供的压缩空气较少，从而减少配备有飞机空调的飞机的燃料消耗。
基本上，压缩空气排放管路可适于直接将离开压缩空气排放管路的空气供应到飞机机舱。然而，优选地，压缩空气排放管路能经由混合单元连接到飞机机舱，其中在离开压缩空气排放管路的空气和再循环空气的混合物被引导到飞机机舱之前，离开压缩空气排放管路的空气与从飞机机舱再循环的再循环空气进行混合。
类似地，环境空气排放管路也可适于直接将流过环境空气排放管路的环境空气供应到飞机机舱。然而，在飞机空调系统的优选实施例中，环境空气排放管路通往压缩空气排放管路，从而离开环境空气排放管路的环境空气可经由压缩空气排放管路并且优选还经由混合单元被供应到飞机机舱。环境空气排放管路优选包括在压缩空气涡轮机的上游通往压缩空气排放管路的第一环境空气排放管路分支和在压缩涡轮机的下游通往压缩空气排放管路的第二环境空气排放管路分支。在本文中，用语“上游”和“下游”是指流过压缩空气排放管路的压缩空气的流动方向。经由第一环境空气排放管路分支，流过环境空气排放管路的环境空气可被供应到压缩空气排放管路的高压区域。相反地，第二压缩空气排放管路分支用于将流过环境空气排放管路的环境空气引导到压缩空气排放管路的低压区域。
由于流过环境空气供应管路并之后通过环境空气冷却设备、环境空气排放管路的环境空气从飞机的周围环境中被引导到环境空气供应管路，所以流过环境空气供应管路和环境空气排放管路的环境空气的压力根据环境压力以及由此配备有飞机空调系统的飞机的巡航高度而变化。在将环境空气供应到压缩空气排放管路中时，具有通往压缩空气排放管路的高压区域的第一环境空气排放管路分支和通往压缩空气排放管路的低压区域的第二环境空气排放管路分支的环境空气排放管路的上述设计允许考虑流过环境空气排放管路的环境空气的压力。
因此，飞机空调系统优选进一步包括控制单元，该控制单元适于根据流过环境空气排放管路的环境空气的压力控制流过环境空气排放管路的环境空气向第一环境空气排放管路分支和第二环境空气排放管路分支中的供应。特别地，如果流过环境空气排放管路的环境空气的压力超过预定阈值，则控制单元可适于提供流过环境空气排放管路的环境空气向第一环境空气排放管路分支并进一步向压缩空气排放管路的高压区域中的供应。进一步，如果流过环境空气排放管路的环境空气的压力低于预定阈值，则控制单元可适于提供流过环境空气排放管路的环境空气向第二环境空气排放管路分支并进一步向压缩空气排放管路的低压区域中的供应。
然而，控制单元还适于控制环境空气通过环境空气排放管路的流动，以使环境空气被部分引导到第一环境空气管路分支并进一步被引导到压缩空气排放管路的高压区域中，并且被部分被引导到第二环境空气排放管路分支并进一步被引导到压缩空气排放管路的低压区域。引向第一环境空气排放管路分支和第二环境空气排放管路分支的环境空气的比例可根据流过环境空气排放管路的环境空气的压力而被确定。为了控制环境空气向第一环境空气排放管路分支和第二环境空气排放管路分支中的流动，控制单元例如可适于控制设置在环境空气排放管路中的诸如三通阀之类的适合的阀。
环境空气压缩机可被设置在飞机空调系统的环境空气供应管路中。环境空气压缩机可被设计为离心式压缩机的形式。在飞机空调系统的优选实施例中，环境空气压缩机被联接到压缩空气涡轮机，以便由压缩空气涡轮机驱动。
进一步，环境空气预冷器可被设置在环境空气供应管路中。优选地，环境空气预冷器在环境空气冷却设备的上游被设置在环境空气供应管路中，并用于在环境空气被供应到环境空气冷却设备之前对流过环境空气供应管路的环境空气进行预冷却。于是，在本文中，用语“上游”是指流过环境空气供应管路的环境空气的流动方向。环境空气预冷器可被热联接到冲压空气通道，其还用于将冷冲压空气提供到制冷装置的制冷剂液化器。类似于制冷剂液化器，环境空气预冷器可被设计为换热器的形式，并可被设置在冲压空气通道中。
而且，压缩空气预冷器可被设置在压缩空气供应管路中。优选地，压缩空气预冷器在压缩空气冷却设备的上游被设置在压缩空气供应管路中，并用于在压缩空气被供应到压缩空气冷却设备之前对流过压缩空气供应管路的压缩空气进行预冷却。于是，在本文中，用语“上游”是指流过压缩空气供应管路的压缩空气流动的方向。压缩空气预冷器可被热联接到冲压空气通道，其还用于将冷冲压空气提供到制冷装置的制冷剂液化器。类似于制冷剂液化器，压缩空气预冷器可被设计为换热器的形式，并可被设置在冲压空气通道中。
在飞机飞行操作期间，在冲压空气通道的入口区域建立的冲压压力提供环境空气向冲压空气通道中的供应。为了确保在飞机着陆操作期间环境空气也充分流动冲压空气通道，例如可被设计为风扇或鼓风机的形式的传送设备可被设置在冲压空气通道中，例如在制冷剂液化器、环境空气预冷器和压缩空气预冷器的上游。传送设备可由压缩空气涡轮机驱动。
在飞机空调系统的优选实施例中，压缩空气涡轮机和环境空气压缩机被设置在共同的轴上，以使环境空气压缩机和压缩空气涡轮机以相同的速度操作。压缩空气涡轮机和环境空气压缩机之间的齿轮布置因此可被省掉。压缩空气涡轮机和制冷装置的制冷剂压缩机优选经由设置在承载压缩空气涡轮机并优选还承载环境空气压缩机的轴部与承载制冷装置的制冷剂压缩机的轴部之间的磁力耦合器被联接。磁力耦合器允许压缩空气涡轮机和制冷装置的制冷剂压缩机以相同的速度操作，然而，其中假如由压缩空气涡轮机输入到制冷剂压缩机中的扭矩超过预定的最大值，则磁力耦合器的滑脱对制冷剂压缩机的速度提供限制。
优选地，飞机空调系统包括含有布置在共同的轴上的压缩空气涡轮机、环境空气压缩机和制冷剂压缩机的布置。该布置可被设计为组件的形式，该组件为紧凑设计并由此仅需要小的安装空间。压缩空气涡轮机和用于将冲压空气传送通过冲压空气通道的传送设备也可被设置在共同的轴上。例如，包括压缩空气涡轮机、环境空气压缩机和制冷剂压缩机的组件可被连接到承载传送设备的轴部。
制冷装置的制冷剂压缩机可包括密封壳体。类似地，压缩空气涡轮机、环境空气压缩机和用于将冲压空气传送通过冲压空气通道的传送设备中的至少一个也可包括密封壳体，以防止流体离开壳体。
在操作飞机空调系统的方法中，环境空气的流动被引导通过环境空气供应管路。流过环境空气供应管路的环境空气借助环境空气冷却设备而被冷却。通过环境空气冷却设备冷却的环境空气被供应到环境空气排放管路中，该环境空气排放管路能连接到飞机机舱。压缩空气的流动被引导通过压缩空气供应管路。流过压缩空气供应管路的压缩空气借助压缩空气冷却设备而被冷却。通过压缩空气冷却设备冷却的压缩空气被供应到压缩空气排放管路中，该压缩空气排放管路能连接到飞机机舱。冷却能从制冷装置的制冷剂回路被供应到环境空气冷却设备和压缩空气冷却设备，制冷剂回路允许两相制冷剂流动从中通过，并且制冷装置被设计为在两相制冷剂流过制冷剂回路时将两相制冷剂从液态聚集态转变成气态聚集态，并随后再次将两相制冷剂从气态聚集态回到液态聚集态。
制冷装置可包括制冷剂压缩机、制冷剂液化器和/或制冷剂存储容器。优选地，来自热联接到冲压空气通道的制冷剂液化器的热能被输送到流过冲压空气通道的冲压空气。制冷剂存储容器可在制冷剂液化器的下游被设置在制冷装置的制冷剂回路中。
流过环境空气供应管路的环境空气可借助环境空气冷却设备而被冷却，环境空气冷却设备被设计为优选在第一膨胀阀的下游被设置在制冷装置的制冷剂回路中的制冷剂蒸发器的形式。流过压缩空气供应管路的压缩空气可借助压缩空气冷却设备而被冷却，压缩空气冷却设备被设计为优选在第二膨胀阀的下游被设置在制冷装置的制冷剂回路中的制冷剂蒸发器的形式。
流过压缩空气排放管路的压缩空气可借助设置在压缩空气排放管路中的冷凝器而被冷却。水可借助设置在压缩空气排放管路中的水分离器而从流过压缩空气排放管路的压缩空气中分离。流过压缩空气排放管路的压缩空气可借助设置在压缩空气排放管路中的压缩空气涡轮机而被膨胀，压缩空气涡轮机优选被联接到制冷装置的制冷剂压缩机并驱动制冷装置的制冷剂压缩机。
流过环境空气排放管路的环境空气可被供应到环境空气排放管路，其中环境空气排放管路优选包括在压缩空气涡轮机的上游通往压缩空气排放管路的第一环境空气排放管路分支和在压缩空气涡轮机的下游通往压缩空气排放管路的第二环境空气排放管路分支。
流过环境空气排放管路的环境空气向第一环境空气排放管路分支和第二环境空气排放管路分支中的供应可根据流过环境空气排放管路的环境空气的压力而被控制。
流过环境空气供应管路的环境空气可借助设置在环境空气供应管路中的环境空气压缩机而被压缩，其中环境空气压缩机优选被联接到压缩空气涡轮机，以便由压缩涡轮机驱动。流过环境空气供应管路的环境空气可借助设置在环境空气供应管路中的环境空气预冷器而被预冷却，其中环境空气预冷器优选被热联接到冲压空气通道，以使来自环境空气预冷器的热能可被输送到流过冲压空气通道的冲压空气。流过压缩空气供应管路的压缩空气可借助设置在压缩空气供应管路中的压缩空气预冷器而被预冷却，其中压缩空气预冷器优选被热联接到冲压空气通道，以使来自压缩空气预冷器的热能可被输送到流过冲压空气通道的冲压空气。
附图说明
现在将参照所附示意图更详细地描述本发明的优选实施例，其中
图1示出飞机空调系统的示意图，
图2示出由压缩空气涡轮机、环境空气压缩机和制冷剂压缩机构成的布置的示意图，其被用在图1的飞机空调系统中，以及
图3示出图1中图示的布置的三维视图。
具体实施方式
根据图1的飞机空调系统10包括环境空气供应管路12。借助阀16控制环境空气从飞机周围环境14向环境空气供应管路12中的供应。在阀16的下游，环境空气压缩机18被设置在环境空气供应管路12中，其用于压缩流过环境空气供应管路12的环境空气。
在环境空气压缩机18的下游，环境空气预冷器20被设置在环境空气供应管路12中。环境空气预冷器20用于对流过环境空气供应管路12的环境空气进行预冷却。环境空气预冷器20被设计为设置在冲压空气通道22中的换热器的形式。因而，在环境空气预冷器20中经由环境空气供应管路12供应到环境空气预冷器20的环境空气通过将来自环境空气的热量传递至流过冲压空气通道22的冲压空气而被冷却。
在配备有飞机空调系统10的飞机的飞行操作期间，由于冲压空气通道22的入口区域和出口区域中建立的压力条件，环境空气流过冲压空气通道22。进一步，传送设备24用于将冲压空气传送通过冲压空气通道22，特别是在飞机着陆操作期间。借助冲压空气通道入口风门片26控制环境空气从飞机周围环境14向冲压空气通道22中的供应。
在环境空气预冷器20的下游，环境空气供应管路12通往环境空气冷却设备28。在流过环境空气冷却设备28时，环境空气被冷却至期望的温度。
进一步，飞机空调系统10包括压缩空气供应管路30。压缩空气供应管路30被连接到飞机的发动机32。借助阀34控制压缩空气向压缩空气供应管路30中的供应。压缩空气预冷器36被设置在压缩空气供应管路30中。压缩空气预冷器36用于对流过环境空气供应管路12的环境空气进行预冷却。类似于环境空气预冷器20，压缩空气预冷器36被设计为设置在冲压空气通道22中的换热器的形式。因而，在压缩空气预冷器36中经由压缩空气供应管路30供应到压缩空气预冷器36的压缩空气通过将来自压缩空气的热量传递到流过冲压空气通道14的冲压空气而被冷却。
在压缩空气预冷器36的下游，压缩空气供应管路30通往压缩空气冷却设备38。在流过压缩空气冷却设备38时，压缩空气被冷却至期望的温度。压缩空气冷却设备88被连接到压缩空气排放管路40。冷凝器42被设置在压缩空气排放管路40中，其用于进一步冷却离开压缩空气冷却设备38的压缩空气。
当压缩空气流在压缩空气冷却设备38和冷凝器42中被冷却时，从压缩空气流冷凝的液态水与在水分离器44中的压缩空气流分离，水分离器44在冷凝器42的下游被设置在压缩空气排放管路40中。在根据图1的飞机空调系统10的实施例中，水分离器44被设计为高压分离器的形式。从水分离器44中的压缩空气流分离的液态水经由水排放管路46被排放到冲压空气通道22中。在冲压空气通道22中，液态水与流过冲压空气通道22的冲压空气一同被传送通过冲压空气通道22，并最终被排放到飞机周围环境14中。
压缩空气排放管路40将压缩空气冷却设备38连接至飞机机舱48。在水分离器44的下游，压缩空气涡轮机50被设置在压缩空气排放管路40中，其用于使流过压缩空气排放管路40的压缩空气膨胀至期望的压力，压缩空气可在该期望的压力下被供应至飞机机舱48。离开压缩空气涡轮机50的空气被引导至冷凝器42，以便用作离开压缩空气冷却设备38的压缩空气的吸热设备。于是，在流过冷凝器42时，离开压缩空气冷却设备38的压缩空气通过将热量传递至离开压缩空气涡轮机40的空气而被冷却。
在被引入到飞机机舱48中之前，在压缩空气涡轮机50中膨胀的压缩空气在混合单元52中与经由再循环空气管路54从飞机机舱48再循环至混合单元52中的再循环空气混合。再循环空气和离开压缩空气排放管路40的空气的混合物最终从混合单元52被引入到飞机机舱48中。在调节空气管路56中设置有膨胀阀60和用于控制通过调节空气管路56的调节空气的流动的控制阀58，调节空气管路56在压缩空气预冷器36的上游从压缩空气供应管路30分出，并在混合单元52的下游通往压缩空气排放管路40。
环境空气冷却设备28被连接到环境空气排放管路62。环境空气排放管路62通往压缩空气排放管路40，从而离开环境空气排放管路62的环境空气经由压缩空气排放管路40和混合单元52被供应到飞机机舱48。环境空气排放管路62包括第一环境空气排放管路分支62a和第二环境空气排放管路分支62b，第一环境空气排放管路分支62a在压缩空气涡轮机50的上游通往压缩空气排放管路40，第二环境空气排放管路分支62b在压缩空气涡轮机50的下游通往压缩空气排放管路40。经由第一环境空气排放管路分支62a，流过环境空气排放管路62的环境空气可被供应到压缩空气排放管路40的高压区域。相反地，第二环境空气排放管路分支62b用于将流过环境空气排放管路62的环境空气引导到压缩空气排放管路40的低压区域。
由于流过环境空气供应管路12并在之后经过环境空气冷却设备28、环境空气排放管路62的环境空气从飞机的周围环境14被引导到环境空气供应管路12中，所以流过环境空气供应管路12和环境空气排放管路62的环境空气的压力根据环境压力以及由此配备有飞机空调系统10的飞机的巡航高度而变化。因此，飞机空调系统10进一步包括控制单元64，控制单元64根据流过环境空气排放管路62的环境空气的压力控制流过环境空气排放管路62的环境空气向第一和第二环境空气排放管路分支62a、62b中的供应。
特别地，如果流过环境空气排放管路62的环境空气的压力超过预定阈值，通过适当地控制设置在环境空气排放管路62中的三通阀66，则控制单元64提供流过环境空气排放管路62的环境空气向第一环境空气排放管路分支62a以及进一步向压缩空气排放管路40的高压区域中的供应。进一步，如果流过环境空气排放管路62的环境空气的压力低于预定阈值，再次通过适当控制三通阀66，控制单元64提供流过环境空气排放管路62的环境空气向第二环境空气排放管路分支62b以及进一步向压缩空气排放管路40的低压区域中的供应。
飞机空调系统10进一步包括配备有制冷剂回路70的制冷装置68。例如R134A(CH2F-CF3)、CO2、R-245fa(1,1,1,3,3-五氟丙烷)或低压HFC制冷剂的两相制冷剂循环通过制冷装置68的制冷剂回路70。制冷剂压缩机72和制冷剂液化器74被设置在制冷剂回路70中。制冷剂存储容器76在制冷剂液化器74的下游被设置在制冷剂回路70中，其用于接收和存储离开制冷剂液化器74的液态聚集态的制冷剂。第一膨胀阀78在环境空气冷却设备28的上游被设置在制冷剂回路70中，而第二膨胀阀80在压缩空气冷却设备38的上游被设置在制冷剂回路70中。制冷剂压缩机72被设计为离心式压缩机的形式，并用于压缩流过制冷剂回路70的两相制冷剂。制冷剂液化器74被设计为换热器的形式，并被设置在冲压空气通道22中，从而两相制冷剂在流过制冷剂液化器74时通过将热量传递至流过冲压空气通道22的冲压空气而被冷却。
环境空气冷却设备28和压缩空气冷却设备38被设计为设置在制冷装置68的制冷剂回路70中的制冷剂蒸发器的形式。因而，在环境空气冷却设备28中经由环境空气供应管路12供应到环境空气冷却设备28的环境空气通过两相制冷剂在由于来自流过环境空气供应管路12的环境空气的热能的传递而从液态聚集态转变为气态聚集态时释放的冷却能而被冷却。类似地，在压缩空气冷却设备38中经由压缩空气供应管路30供应到压缩空气冷却设备38的压缩空气通过两相制冷剂在由于来自流过压缩空气供应管路30的环境空气的热能的传递而从液态聚集态转变成气态聚集态时释放的冷却能而被冷却。
环境空气冷却设备28被设计为换热器的形式，并提供流过制冷装置68的制冷剂回路70的两相制冷剂与经由环境空气供应管路12供应到环境空气冷却设备28的环境空气之间的热接触。类似地，压缩空气冷却设备38被设计为换热器的形式，并提供流过制冷装置68的制冷剂回路70的两相制冷剂与经由压缩空气供应管路30供应到压缩空气冷却设备38的压缩空气之间的热接触。然而，制冷剂回路70不与环境空气或压缩空气流体连通。
压缩空气涡轮机50和环境空气压缩机18被设置在共同的轴82上，以允许环境空气压缩机18被压缩空气涡轮机50驱动并与压缩空气涡轮机50以相同的速度操作。如特别从图2变得明显的，压缩空气涡轮机50和环境空气压缩机18经由液体轴承、气体轴承或磁力轴承84被支撑。进一步，压缩空气涡轮机50和制冷装置68的制冷剂压缩机72经由设置在承载压缩空气涡轮机50以及环境空气压缩机18的轴部82a与承载制冷装置68的制冷剂压缩机72的轴部82b之间的磁力耦合器86而被联接。磁力耦合器86允许制冷装置68的制冷剂压缩机72和压缩空气涡轮机50以相同的速度操作，然而，其中假如通过压缩空气涡轮机50输入到制冷剂压缩机72的扭矩超过预定最大值，则磁力耦合器86的滑脱对制冷剂压缩机72的速度提供限制。制冷剂压缩机72经由磁力轴承88被支撑在轴部82b上。
如图3所示，压缩空气涡轮机50、环境空气压缩机18和制冷剂压缩机72构成组件90的组成部分，组件90为紧凑设计并因此仅需要小的安装空间。包括压缩空气涡轮机50、环境空气压缩机18和制冷剂压缩机72的组件被连接到轴部82c，轴部82c承载用于将冲压空气传送通过冲压空气通道22的传送设备24(见图1)。于是，用于将冲压空气传送通过冲压空气通道22的传送设备24也与压缩空气涡轮机50设置在共同的轴上，并因此也因压缩空气涡轮机50驱动且与压缩空气涡轮机50以相同的速度操作。
如图3所示，密封壳体92的制冷剂压缩机72包括密封壳体92。密封壳体92防止在密封壳体92的制冷剂回路70中循环的制冷剂离开壳体92。由于制冷剂压缩机72以无接触的方式经由磁力耦合器86被联接到压缩空气涡轮机50，所以密封壳体92也可被设计为提供静密封。制冷剂压缩机72和环境空气压缩机18被提供有径向定向的入口94。压缩空气涡轮机50的出口包括锥形轴向扩散器96，但是也可被提供有径向扩散器。
在飞机空调系统10操作期间，冷却的环境空气和从飞机发动机32排出的冷却的和膨胀的压缩空气的混合物被供应到混合单元52。因而，从飞机发动机32排出的压缩空气的量以及由此飞机的燃料消耗可被减少。进一步，飞机机舱48中需要的新鲜空气的供应可被确保。而且，由于利用两相制冷剂操作的制冷装置68的较高冷却能力，飞机空调系统10可以特别高的能量效率进行操作。

Claims (15)

1.一种飞机空调系统(10)，包括：
环境空气供应管路(12)，允许环境空气流从中通过；
环境空气冷却设备(28)，被连接到所述环境空气供应管路(12)并适于冷却流过所述环境空气供应管路(12)的环境空气；
环境空气排放管路(62)，被连接到所述环境空气冷却设备(28)并能连接到飞机机舱(48)；
压缩空气供应管路(30)，允许压缩空气流从中通过；
压缩空气冷却设备(38)，被连接到所述压缩空气供应管路(30)并适于冷却流过所述压缩空气供应管路(30)的压缩空气；
压缩空气排放管路(40)，被连接到所述压缩空气冷却设备(38)并能连接到所述飞机机舱(48)；以及
制冷装置(68)，该制冷装置(68)包括允许两相制冷剂流从中通过的制冷剂回路(70)，并且该制冷装置(68)被设计为在所述两相制冷剂流过所述制冷剂回路(70)时将所述两相制冷剂从液态聚集态转变成气态聚集态，并随后将所述两相制冷剂再次从气态聚集态转变回到液态聚集态，所述制冷装置(68)的制冷剂回路(70)适于将冷却能供应到所述环境空气冷却设备(28)和所述压缩空气冷却设备(38)。
2.根据权利要求1所述的飞机空调系统，
其中所述制冷装置(68)包括制冷剂压缩机(72)、制冷剂液化器(74)和制冷剂存储容器(76)中的至少一个，其中所述制冷剂液化器(74)优选被热联接到冲压空气通道(22)，以便将来自所述制冷剂液化器(74)的热能输送到流过所述冲压空气通道(22)的冲压空气，并且其中所述制冷剂存储容器(76)优选在所述制冷剂液化器(74)的下游被设置在所述制冷装置(68)的制冷剂回路(70)中。
3.根据权利要求1所述的飞机空调系统，
其中所述环境空气冷却设备(28)和所述压缩空气冷却设备(38)中的至少一个被设计为设置在所述制冷装置(68)的制冷剂回路(70)中的制冷剂蒸发器的形式，其中所述环境空气冷却设备(28)优选在第一膨胀阀(78)的下游被设置在所述制冷装置(68)的制冷剂回路(70)中，并且其中所述压缩空气冷却设备(38)优选在第二膨胀阀(80)的下游被设置在所述制冷装置(68)的制冷剂回路(70)中。
4.根据权利要求1所述的飞机空调系统，
进一步包括下列中的至少一个：
冷凝器(42)，被设置在所述压缩空气排放管路(40)中；
水分离器(44)，被设置在所述压缩空气排放管路(40)中；
压缩空气涡轮机(50)，由流过所述压缩空气排放管路(40)的压缩空气驱动，并优选被联接到所述制冷装置(68)的制冷剂压缩机(72)，以便驱动所述制冷装置(68)的制冷剂压缩机(72)。
5.根据权利要求1所述的飞机空调系统，
其中所述环境空气排放管路(62)通往所述压缩空气排放管路(40)，并优选包括在所述压缩空气涡轮机(50)的上游通往所述压缩空气排放管路(40)的第一环境空气排放管路分支(62a)和在所述压缩空气涡轮机(50)的下游通往所述压缩空气排放管路(40)的第二环境空气排放管路分支(62b)。
6.根据权利要求5所述的飞机空调系统，
进一步包括控制单元(64)，该控制单元(64)适于根据流过所述环境空气排放管路(62)的环境空气的压力控制流过所述环境空气排放管路(40)的环境空气向所述第一环境空气排放管路分支(62a)和所述第二环境空气排放管路分支(62b)中的供应。
7.根据权利要求1所述的飞机空调系统，
进一步包括下列中的至少一个：
环境空气压缩机(18)，被设置在所述环境空气供应管路(12)中，并优选被联接到所述压缩空气涡轮机(50)，以便由所述压缩空气涡轮机(50)驱动；
环境空气预冷器(20)，被设置在所述环境空气供应管路(12)中，并优选被热联接到所述冲压空气通道(22)，以便将来自所述环境空气预冷器(20)的热能输送到流过所述冲压空气通道(22)的冲压空气；以及
压缩空气预冷器(36)，被设置在所述压缩空气供应管路(30)中，并优选被热联接到所述冲压空气通道(22)，以便将来自所述压缩空气预冷器(36)的热能输送到流过所述冲压空气通道(22)的冲压空气。
8.根据权利要求4所述的飞机空调系统，
其中所述压缩空气涡轮机(50)和所述环境空气压缩机(18)被布置在共同的轴(82a)上，其中所述压缩空气涡轮机(50)经由磁力耦合器(86)被联接到所述制冷装置(68)的制冷剂压缩机(72)，并且其中至少所述制冷装置(68)的制冷剂压缩机(72)包括密封壳体(92)。
9.一种操作飞机空调系统(10)的方法，包括以下步骤：
将环境空气流引导通过环境空气供应管路(12)；
借助环境空气冷却设备(28)冷却流过所述环境空气供应管路(12)的环境空气；
将由所述环境空气冷却设备(28)冷却的环境空气供应到环境空气排放管路(62)中，该环境空气排放管路(62)能连接到飞机机舱(48)；
将压缩空气流引导通过压缩空气供应管路(30)；
借助压缩空气冷却设备(38)冷却流过所述压缩空气供应管路(30)的压缩空气；
将由所述压缩空气冷却设备(38)冷却的压缩空气供应到压缩空气排放管路(40)中，该压缩空气排放管路(40)能连接到所述飞机机舱(48)；以及
将冷却能从制冷装置(68)的制冷剂回路(70)供应到所述环境空气冷却设备(28)和所述压缩空气冷却设备(38)，所述制冷剂回路(70)允许两相制冷剂流从中通过，并且所述制冷装置(68)被设计为在所述两相制冷剂流过所述制冷剂回路(70)时将所述两相制冷剂从液态聚集态转变成气态聚集态，并随后将所述两相制冷剂再次从气态聚集态转变回到液态聚集态。
10.根据权利要求9所述的方法，
其中所述制冷装置(68)包括制冷剂压缩机(72)、制冷剂液化器(74)和制冷剂存储容器(76)中的至少一个，其中优选地，来自热联接到冲压空气通道(22)的所述制冷剂液化器(74)的热能被输送到流过所述冲压空气通道(22)的冲压空气，并且其中所述制冷剂存储容器(76)优选在所述制冷剂液化器(74)的下游被设置在所述制冷装置(68)的制冷剂回路(70)中。
11.根据权利要求9所述的方法，
其中流过所述环境空气供应管路(12)的环境空气借助环境空气冷却设备(28)而被冷却，所述环境空气冷却设备(28)被设计为优选在第一膨胀阀(78)的下游被设置在所述制冷装置(68)的制冷剂回路(70)中的制冷剂蒸发器的形式，并且其中流过所述压缩空气供应管路(30)的压缩空气借助压缩空气冷却设备(38)而被冷却，所述压缩空气冷却设备(38)被设计为优选在第二膨胀阀(80)的下游被设置在所述制冷装置(68)的制冷剂回路(70)中的制冷剂蒸发器的形式。
12.根据权利要求10所述的方法，
进一步包括下列中的至少一个：
借助设置在所述压缩空气排放管路(40)中的冷凝器(42)冷却流过所述压缩空气排放管路(40)的压缩空气；
借助设置在所述压缩空气排放管路(40)中的水分离器(44)从流过所述压缩空气排放管路(40)的压缩空气中分离水；
借助设置在所述压缩空气排放管路(40)中的压缩空气涡轮机(50)使流过所述压缩空气排放管路(40)的压缩空气进行膨胀，所述压缩空气涡轮机(50)优选被联接到所述制冷装置(68)的制冷剂压缩机(72)并驱动所述制冷装置(68)的制冷剂压缩机(72)。
13.根据权利要求9所述的方法，
其中流过所述环境空气排放管路(62)的环境空气被供应到所述压缩空气排放管路(40)，其中所述环境空气排放管路(62)优选包括在所述压缩空气涡轮机(50)的上游通往所述压缩空气排放管路(40)的第一环境空气排放管路分支(62a)和在所述压缩空气涡轮机(50)的下游通往所述压缩空气排放管路(40)的第二环境空气排放管路分支(62b)。
14.根据权利要求13所述的飞机空调系统，
其中流过所述环境空气排放管路(62)的环境空气向所述第一环境空气排放管路分支(62a)和所述第二环境空气排放管路分支(62b)中的供应根据流过所述环境空气排放管路(62)的环境空气的压力而被控制。
15.根据权利要求9所述的方法，
进一步包括下列中的至少一个：
借助设置在所述环境空气供应管路(12)中的环境空气压缩机(18)压缩流过所述环境空气供应管路(12)的环境空气，其中所述环境空气压缩机(18)优选被联接到所述压缩空气涡轮机50，以便由所述压缩空气涡轮机(50)驱动；
借助设置在所述环境空气供应管路(12)中的环境空气预冷器(20)对流过所述环境空气供应管路(12)的环境空气进行预冷却，其中所述环境空气预冷器(20)优选被热联接到所述冲压空气通道(22)，以便将来自所述环境空气预冷器(20)的热能输送到流过所述冲压空气通道(22)的冲压空气；以及
借助设置在所述压缩空气供应管路(30)中的压缩空气预冷器(36)对流过所述压缩空气供应管路(30)的压缩空气进行预冷却，其中所述压缩空气预冷器(36)优选被热联接到所述冲压空气通道(22)，以便将来自所述压缩空气预冷器(36)的热能输送到流过所述冲压空气通道(22)的冲压空气。
CN201410318226.6A 2013-07-04 2014-07-04 飞机空调系统和操作飞机空调系统的方法 Active CN104276287B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13175020.0 2013-07-04
EP13175020.0A EP2821346B1 (en) 2013-07-04 2013-07-04 Aircraft air conditioning system and method of operating an aircraft air conditioning system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104276287A true CN104276287A (zh) 2015-01-14
CN104276287B CN104276287B (zh) 2016-08-24

Family

ID=48740947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410318226.6A Active CN104276287B (zh) 2013-07-04 2014-07-04 飞机空调系统和操作飞机空调系统的方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10059457B2 (zh)
EP (1) EP2821346B1 (zh)
CN (1) CN104276287B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106672243A (zh) * 2015-11-11 2017-05-17 空中客车作业有限公司 具有机舱排气涡轮机的飞机空调系统
CN107054664A (zh) * 2015-11-27 2017-08-18 空中客车作业有限公司 带环境空气供应的飞机空调系统及飞机空调系统操作方法
CN107444658A (zh) * 2016-05-26 2017-12-08 哈米尔顿森德斯特兰德公司 使用双用涡轮机系统来混合排气和冲压空气
CN107548369A (zh) * 2015-04-23 2018-01-05 空中客车作业有限公司 飞机空调系统和用于操作这种飞机空调系统的方法
CN108128465A (zh) * 2016-11-28 2018-06-08 空中客车作业有限公司 飞机空调系统和用于操作飞机空调系统的方法
CN108163224A (zh) * 2017-11-28 2018-06-15 中国南方航空股份有限公司 一种民航飞机空调流量控制活门状态监控装置和方法
CN109334997A (zh) * 2018-11-15 2019-02-15 中国直升机设计研究所 一种直升机环控控制系统

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015207439B4 (de) 2015-04-23 2023-09-28 Airbus Operations Gmbh Elektrisch angetriebene Flugzeugklimaanlage und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Flugzeugklimaanlage
DE102015207447B4 (de) * 2015-04-23 2023-12-07 Airbus Operations Gmbh Betriebsphasenabhängig steuerbare Flugzeugklimaanlage und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Flugzeugklimaanlage
EP3219618B1 (en) * 2016-03-16 2019-09-18 Hamilton Sundstrand Corporation Pack-and-a-half architecture for environmental control systems
US10137993B2 (en) * 2016-05-26 2018-11-27 Hamilton Sundstrand Corporation Mixing bleed and ram air using an air cycle machine with two turbines
EP3248880B1 (en) 2016-05-26 2022-03-16 Hamilton Sundstrand Corporation Mixing ram and bleed air in a dual entry turbine system
EP3254970B1 (en) 2016-05-26 2020-04-29 Hamilton Sundstrand Corporation An environmental control system with an outflow heat exchanger
US11506121B2 (en) 2016-05-26 2022-11-22 Hamilton Sundstrand Corporation Multiple nozzle configurations for a turbine of an environmental control system
US10597162B2 (en) 2016-05-26 2020-03-24 Hamilton Sundstrand Corporation Mixing bleed and ram air at a turbine inlet
US10773807B2 (en) 2016-05-26 2020-09-15 Hamilton Sunstrand Corporation Energy flow of an advanced environmental control system
US10870490B2 (en) 2016-05-26 2020-12-22 Hamilton Sunstrand Corporation Energy flow
US11047237B2 (en) 2016-05-26 2021-06-29 Hamilton Sunstrand Corporation Mixing ram and bleed air in a dual entry turbine system
DE102016223531A1 (de) 2016-11-28 2018-05-30 Airbus Operations Gmbh Kabinenabluftunterstützt betreibbare Flugzeugklimaanlage mit einem pneumatisch angetriebenen Umgebungsluftkompressor
FR3087878B1 (fr) * 2018-10-26 2020-10-09 Liebherr Aerospace Toulouse Sas Boucle d'extraction d'eau d'un systeme de conditionnement d'air d'une cabine d'un vehicule de transport aerien ou ferroviaire
US11926422B2 (en) 2021-04-29 2024-03-12 Hamilton Sundstrand Corporation 100% ambient air environmental control system with bleed turbine in series
US11913377B2 (en) 2022-02-18 2024-02-27 Rtx Corporation Environmental control systems
US20230264818A1 (en) 2022-02-18 2023-08-24 Raytheon Technologies Corporation Aircraft Hybrid Cooling System

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4262495A (en) * 1979-09-20 1981-04-21 The Boeing Company Cabin-air recirculation system powered by cabin-to-ambient pressure differential
EP2219946A1 (en) * 2007-11-13 2010-08-25 The Boeing Company Cabin air and heat exchanger ram air inlets for aircraft environmental control systems, and associated method of use
CN102202970A (zh) * 2008-10-29 2011-09-28 空中客车作业有限公司 具有提高的冷却能力的对飞机机舱进行空气调节的系统和方法
CN102202971A (zh) * 2008-11-05 2011-09-28 空中客车作业有限公司 对载于飞机上的热交换器进行冷却的系统
US20130160472A1 (en) * 2010-08-19 2013-06-27 Airbus Operations Gmbh Aircraft air conditioning system comprising a separate refrigeration cycle

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2851254A (en) * 1952-09-10 1958-09-09 Lockheed Aircraft Corp High altitude cabin pressurization and air conditioning system
US3153331A (en) * 1960-11-26 1964-10-20 Normalair Ltd Aircraft air conditioning system
US4430867A (en) * 1981-08-24 1984-02-14 United Technologies Corporation Air cycle refrigeration system
US4966005A (en) * 1989-12-12 1990-10-30 Allied-Signal Inc. Advanced hybrid air/vapor cycle ECS
US5086622A (en) * 1990-08-17 1992-02-11 United Technologies Corporation Environmental control system condensing cycle
US5299763A (en) * 1991-12-23 1994-04-05 Allied-Signal Inc. Aircraft cabin air conditioning system with improved fresh air supply
GB9508043D0 (en) * 1995-04-20 1995-06-07 British Aerospace Environmental control system
US5704218A (en) * 1996-04-08 1998-01-06 United Technologies Corporation Integrated environmental control system
US6182435B1 (en) * 1997-06-05 2001-02-06 Hamilton Sundstrand Corporation Thermal and energy management method and apparatus for an aircraft
US5921093A (en) * 1997-07-11 1999-07-13 Alliedsignal Inc. Air cycle environmental control system with energy regenerative high pressure water condensation and extraction
US6148622A (en) * 1998-04-03 2000-11-21 Alliedsignal Inc. Environmental control system no condenser high pressure water separation system
US6128909A (en) * 1998-06-04 2000-10-10 Alliedsignal Inc. Air cycle environmental control systems with two stage compression and expansion and separate ambient air fan
US6427471B1 (en) * 2000-02-29 2002-08-06 Shimadzu Corporation Air cycle machine and air conditioning system using the same
DE10234968A1 (de) * 2002-07-31 2004-02-12 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Flugzeugklimaanlage
EP1606502B1 (en) * 2003-03-24 2008-08-27 Ingersoll-Rand Energy Systems Corporation Fuel-conditioning skid
US6848261B2 (en) * 2003-04-03 2005-02-01 Honeywell International Inc. Condensing cycle with energy recovery augmentation
US6948331B1 (en) * 2003-09-12 2005-09-27 Norhrop Grumman Corporation Environmental control system for an aircraft
US8347647B2 (en) * 2004-09-22 2013-01-08 Hamilton Sundstrand Corporation Air cycle machine for an aircraft environmental control system
US7171819B2 (en) * 2005-01-21 2007-02-06 Honeywell International, Inc. Indirect regenerative air cycle for integrated power and cooling machines
US7305842B1 (en) * 2005-05-23 2007-12-11 Peter Schiff Environmental control system and method for an aircraft
DE102005037285A1 (de) * 2005-08-08 2007-02-15 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Flugzeugklimaanlage
US7987683B2 (en) * 2006-02-20 2011-08-02 Hamilton Sundstrand Corporation Expendable turbine driven compression cycle cooling system
DE102006032979A1 (de) * 2006-07-17 2008-01-24 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Flugzeugklimaanlage und Verfahren zum Betreiben einer Flugzeugklimaanlage
US7849702B2 (en) * 2007-06-20 2010-12-14 The Boeing Company Combined cabin air and heat exchanger RAM air inlets for aircraft environmental control systems, and associated methods of use
DE102008053320B4 (de) 2008-10-27 2010-12-02 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren und System zur Steuerung einer Flugzeugklimaanlage mit optimiertem Treibstoffverbrauch
US8413427B2 (en) 2009-08-25 2013-04-09 GM Global Technology Operations LLC Dosing control systems and methods
DE102010054448A1 (de) 2010-12-14 2012-06-14 Airbus Operations Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Flugzeugklimaanlage

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4262495A (en) * 1979-09-20 1981-04-21 The Boeing Company Cabin-air recirculation system powered by cabin-to-ambient pressure differential
EP2219946A1 (en) * 2007-11-13 2010-08-25 The Boeing Company Cabin air and heat exchanger ram air inlets for aircraft environmental control systems, and associated method of use
CN102202970A (zh) * 2008-10-29 2011-09-28 空中客车作业有限公司 具有提高的冷却能力的对飞机机舱进行空气调节的系统和方法
CN102202971A (zh) * 2008-11-05 2011-09-28 空中客车作业有限公司 对载于飞机上的热交换器进行冷却的系统
US20130160472A1 (en) * 2010-08-19 2013-06-27 Airbus Operations Gmbh Aircraft air conditioning system comprising a separate refrigeration cycle

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107548369A (zh) * 2015-04-23 2018-01-05 空中客车作业有限公司 飞机空调系统和用于操作这种飞机空调系统的方法
US10858113B2 (en) 2015-04-23 2020-12-08 Airbus Operations Gmbh Aircraft air conditioning system and method for operating such an aircraft air conditioning system
CN106672243B (zh) * 2015-11-11 2019-09-13 空中客车作业有限公司 具有机舱排气涡轮机的飞机空调系统
US11542017B2 (en) 2015-11-11 2023-01-03 Airbus Operations Gmbh Aircraft air conditioning system with a cabin exhaust air turbine
US11518523B2 (en) 2015-11-11 2022-12-06 Airbus Operations Gmbh Aircraft air conditioning system with a cabin exhaust air turbine
US10543925B2 (en) 2015-11-11 2020-01-28 Airbus Operations Gmbh Aircraft air conditioning system with a cabin exhaust air turbine
CN106672243A (zh) * 2015-11-11 2017-05-17 空中客车作业有限公司 具有机舱排气涡轮机的飞机空调系统
US10435160B2 (en) 2015-11-27 2019-10-08 Airbus Operations Gmbh Aircraft air conditioning system with ambient air supply and method for operating such an aircraft air conditioning system
CN107054664B (zh) * 2015-11-27 2019-10-22 空中客车作业有限公司 带环境空气供应的飞机空调系统及飞机空调系统操作方法
CN107054664A (zh) * 2015-11-27 2017-08-18 空中客车作业有限公司 带环境空气供应的飞机空调系统及飞机空调系统操作方法
CN107444658A (zh) * 2016-05-26 2017-12-08 哈米尔顿森德斯特兰德公司 使用双用涡轮机系统来混合排气和冲压空气
CN108128465A (zh) * 2016-11-28 2018-06-08 空中客车作业有限公司 飞机空调系统和用于操作飞机空调系统的方法
CN108128465B (zh) * 2016-11-28 2021-08-17 空中客车作业有限公司 飞机空调系统和用于操作飞机空调系统的方法
CN108163224A (zh) * 2017-11-28 2018-06-15 中国南方航空股份有限公司 一种民航飞机空调流量控制活门状态监控装置和方法
CN108163224B (zh) * 2017-11-28 2020-10-23 中国南方航空股份有限公司 一种民航飞机空调流量控制活门状态监控装置和方法
CN109334997A (zh) * 2018-11-15 2019-02-15 中国直升机设计研究所 一种直升机环控控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP2821346B1 (en) 2015-12-23
US10059457B2 (en) 2018-08-28
EP2821346A1 (en) 2015-01-07
CN104276287B (zh) 2016-08-24
US20150013355A1 (en) 2015-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104276287A (zh) 飞机空调系统和操作飞机空调系统的方法
US9254920B2 (en) Aircraft energy management system including engine fan discharge air boosted environmental control system
US9878794B2 (en) Environmental control system utilizing shoestring cycle to maximize efficiency
US9580180B2 (en) Low-pressure bleed air aircraft environmental control system
EP3173337B1 (en) Aircraft air conditioning system with ambient air supply and method for operating such an aircraft air conditioning system
US10526092B2 (en) Turbine-assisted cabin air compressor
EP2735510B1 (en) Aircraft air conditioning system and method of operating an aircraft air conditioning system
US20160231031A1 (en) Environmental control system utilizing cabin air to drive a power turbine of an air cycle machine and utilizing multiple mix points for recirculation air in accordance with pressure mode
US20120285184A1 (en) Environmental control system with closed loop pressure cycle
CN106240827B (zh) 用于平行冲压热交换器的再循环系统
US20140144163A1 (en) Aircraft air conditioning system and method of operating an aircraft air conditioning system
CN108688816B (zh) 混合第三空气调节组件
US20160144965A1 (en) Environmental control system utilizing cabin air to drive a power turbine of an air cycle machine
CN109665106B (zh) 由放出空气和机舱空气驱动的补充组件
US20180370636A1 (en) Aircraft cabin environmental control system and method and aircraft equipped with such control system
CN103832593A (zh) 飞行器空调系统及操作飞行器空调系统的方法
US11577842B2 (en) Autonomous aircraft cabin energy recovery module and corresponding method
US11820519B2 (en) Air-driven vapor cycle refrigeration system
US20230303252A1 (en) Electric motor driven air cycle environmental control system
CN103921946B (zh) 飞机空调系统和操作飞机空调系统的方法
US11884404B2 (en) Environmental control system trim air heat exchanger
JP2004268617A (ja) 航空機用空調システム

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant