CN107521700A - 一种综合式座舱空气再循环系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种综合式座舱空气再循环系统，属于飞机环境控制技术领域。包括：飞机座舱、座舱排气活门、涡轮、热交换器、再循环风扇及混合腔；混合腔设置在冷路上，热路连接在混合腔与飞机座舱之间的连接管路上；飞机座舱设置有座舱排气活门，座舱排气活门与涡轮的进气端连接，涡轮的排气端与热交换器的冷边进口连接；热交换器的热边进口与飞机座舱连接，热交换器的热边出口与再循环风扇进气端连接，再循环风扇的排气端与混合腔连接；所述涡轮与再循环风扇通过联接轴连接，驱动所述再循环风扇抽吸飞机座舱的空气进行热交换。本发明有效利用座舱排气动能，并进一步降低再循环空气温度，综合效果使得飞机性能代偿损失大大降低，提高飞机经济性。
Description
技术领域
本发明属于飞机环境控制技术领域，具体涉及一种综合式座舱空气再循环系统。
背景技术
目前国内针对飞机座舱空气再循环系统的研究甚少，国外飞机相关的再循环系统基本原理均为：由飞机电源供电驱动风扇，风扇抽吸座舱部分空气进入混合腔与空调组件冷路混合，混合后的空气最后经配平系统调温后一并供入座舱。虽然减小了座舱新鲜供气量，但是增加了额外的飞机电能消耗。国外大中型民机座舱排气均直接排入大气环境，排气动能没有得到有效利用。
发明内容
本发明的目的：为了解决上述问题，本发明提出了一种综合式座舱空气再循环系统，座舱排气对涡轮膨胀做功，将气体动能转化为机械能，有效利用座舱排气动能，并进一步降低再循环空气温度，综合效果使得飞机性能代偿损失大大降低。
本发明的技术方案：一种综合式座舱空气再循环系统，包括：飞机座舱、座舱排气活门、涡轮、热交换器、再循环风扇及混合腔；
所述混合腔设置在冷路上，热路连接在所述混合腔与飞机座舱之间的连接管路上；
所述飞机座舱设置有座舱排气活门，所述座舱排气活门与涡轮的进气端连接，所述涡轮的排气端与所述热交换器的冷边进口连接；
所述热交换器的热边进口与飞机座舱连接，所述热交换器的热边出口与再循环风扇进气端连接，所述再循环风扇的排气端与所述混合腔连接；
所述涡轮与再循环风扇通过联接轴连接，驱动所述再循环风扇抽吸飞机座舱的空气到热交换器的热边进行热交换。
优选地，所述热路上设置有温度控制活门。
优选地，所述冷路和热路混合后输入到所述飞机座舱内。
优选地，所述热交换器冷边出口与飞机外部大气连通。
本发明技术方案的有益技术效果：本发明一种综合式座舱空气再循环系统，主要由座舱排气涡轮制冷组件和座舱空气再循环组件组成，与传统座舱空气再循环系统相比，有效利用座舱排气动能，并进一步降低再循环空气温度，综合效果使得飞机性能代偿损失大大降低，提高飞机经济性。
附图说明
图1为本发明一种综合式座舱空气再循环系统的一优选实施例的结构组成示意图；
其中，1-飞机座舱，2-座舱排气活门，3-涡轮，4-热交换器，5-再循环风扇，6-混合腔，7-温度控制活门。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明，请参阅图1；
一种综合式座舱空气再循环系统，包括：飞机座舱1、座舱排气活门2、涡轮3、热交换器4、再循环风扇5及混合腔6；
混合腔6设置在冷路上，热路连接在混合腔6与飞机座舱1之间的连接管路上；
飞机座舱1设置有座舱排气活门2，座舱排气活门2与涡轮3的进气端连接，涡轮3的排气端与热交换器4的冷边进口连接；
热交换器4的热边进口与飞机座舱1连接，热交换器4的热边出口与再循环风扇5进气端连接，再循环风扇5的排气端与混合腔6连接；
涡轮3与再循环风扇5通过联接轴连接，驱动再循环风扇5抽吸飞机座舱1的空气进行热交换。
本实施例中，热路上设置有温度控制活门7，冷路和热路混合后输入到飞机座舱1内，再对飞机座舱内的设备进行降温。
本实施例中，热交换器4冷边出口与飞机外部大气连通，热交换器4换热后的冷边气体排出机体。
飞机座舱1的排气经座舱排气活门2后进入涡轮3膨胀做功，空气温度降低并经热交换器4冷边吸热后排入大气环境；
飞机座舱1部分空气经热交换器4热边冷却后被再循环风扇5抽吸，进入混合腔6与空调组件冷路混合，空调组件热路经温度控制活门7后与混合腔6出口空气一并供入飞机座舱1，再对飞机座舱内的设备进行降温，气体交换后，经排气活门2排出，进入涡轮3膨胀做功。
涡轮3中空气膨胀做功通过联接轴驱动再循环风扇5，实现座舱排气动能回收。
本发明一种综合式座舱空气再循环系统，主要由座舱排气涡轮制冷组件和座舱空气再循环组件组成，与传统座舱空气再循环系统相比，有效利用座舱排气动能，并进一步降低再循环空气温度，综合效果使得飞机性能代偿损失大大降低，提高飞机经济性。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种综合式座舱空气再循环系统，其特征在于，包括：飞机座舱(1)、座舱排气活门(2)、涡轮(3)、热交换器(4)、再循环风扇(5)及混合腔(6)；
所述混合腔(6)设置在冷路上，热路连接在所述混合腔(6)与飞机座舱(1)之间的连接管路上；
所述飞机座舱(1)设置有座舱排气活门(2)，所述座舱排气活门(2)与涡轮(3)的进气端连接，所述涡轮(3)的排气端与所述热交换器(4)的冷边进口连接；
所述热交换器(4)的热边进口与飞机座舱(1)连接，所述热交换器(4)的热边出口与再循环风扇(5)进气端连接，所述再循环风扇(5)的排气端与所述混合腔(6)连接；
所述涡轮(3)与再循环风扇(5)通过联接轴连接，驱动所述再循环风扇(5)抽吸飞机座舱(1)的空气到热交换器(4)的热边进行热交换。
2.如权利要求1所述的综合式座舱空气再循环系统，其特征在于：所述热路上设置有温度控制活门(7)。
3.如权利要求1所述的综合式座舱空气再循环系统，其特征在于：所述冷路和热路混合后输入到所述飞机座舱(1)内。
4.如权利要求1所述的综合式座舱空气再循环系统，其特征在于：所述热交换器(4)冷边出口与飞机外部大气连通。
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