CN108622417B - 具有空气供应歧管的环境控制系统包 - Google Patents

具有空气供应歧管的环境控制系统包 Download PDF

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Abstract

空气供应歧管包括外导管、第一内导管和第二内导管。所述外导管配置成将流体从所述外导管入口传递到所述外导管出口，并包括外导管入口和外导管出口。所述第一内导管布置在所述外导管内并穿过所述外导管，并包括第一内导管入口和第一内导管出口。所述第一内导管入口和出口布置在所述外导管之外。所述第二内导管包括第二内导管出口和流体地连接到所述第一内导管的入口。所述第二内导管布置在所述外导管内并从所述第一内导管分支。所述第二内导管出口布置在所述外导管之外。

Description

具有空气供应歧管的环境控制系统包
技术领域
本公开涉及环境控制系统（“ECS”）包，且更特别地，涉及ECS包的空气供应歧管。
背景技术
在飞机中使用ECS包来调节用于输送到飞机舱的空气。经调节的空气是在对飞机乘客舒适和安全理想的温度、压力和湿度下的空气。在地面水平处或附近，环境空气温度和/或湿度常常足够高，使得空气必须在被输送到飞机舱之前作为调节过程的部分被冷却。在飞行高度处，环境空气常常比期望的冷得多，但在低压力下，使得它必须被压缩到可接受的压力作为调节过程的部分。在飞行高度处压缩环境空气充分加热必须冷却的所产生的压缩空气，即使环境空气温度非常低。因此，在大部分情况下，在将空气输送到飞机舱之前，必须通过ECS包从空气移除热。
在标题为“ENVIRONMENTAL CONTROL SYSTEM UTILIZING CABIN AIR TO DRIVE APOWER TURBINE OF AN AIR CYCLE MACHINE AND UTILIZING MULTIPLE MIX POINTS FORRECIRCULATION AIR IN ACCORDANCE WITH PRESSURE MODE”的并被公布为美国专利申请公布号2016/0231031A1的2016年4月22日提交的美国专利申请序列号15/136,533中公开了ECS包的例子。
在飞机中，ECS包一般利用从彼此独立地间隔开的导管来在整个ECS包中建立各种气动供应连接。一般独立于彼此而配置的在ECS包中的导管的例子包括新鲜空气入口、放气入口、到热交换器的外流、空气循环机（“ACM”）压缩机入口、叶尖涡轮风扇等。
发明内容
空气供应歧管包括外导管、第一内导管和第二内导管。外导管配置成将流体从外导管入口传递到外导管出口，并包括外导管入口和外导管出口。第一内导管布置在外导管内并穿过外导管，并包括第一内导管入口和第一内导管出口。第一内导管入口和出口布置在外导管之外。第二内导管包括第二内导管出口和流体地连接到第一内导管的入口。第二内导管布置在外导管内并从第一内导管分支。第二内导管入口布置在外导管之外。
环境控制系统包包括空气供应歧管、外流热交换器、空气循环机压缩机入口、叶尖涡轮风扇、放气源和新鲜空气源。空气供应歧管包括外导管、第一内导管、第二内导管和一组支撑轮叶。外导管配置成将流体从外导管入口传递到外导管出口，并包括外导管入口和外导管出口。第一内导管布置在外导管内，并包括第一内导管入口和第一内导管出口。第二内导管包括第二内导管出口和流体地连接到第一内导管的第二内导管入口。第二内导管布置在外导管内，并从第一内导管分支。这组支撑轮叶连接到第一内导管和第二内导管中的至少一个并从第一内导管和第二内导管中的至少一个向外延伸。外流热交换器流体地连接到第一内导管出口。空气循环机压缩机入口流体地连接到外导管出口。叶尖涡轮风扇流体地连接到第二内导管出口。放气源流体地连接到第一内导管入口。新鲜空气源流体地连接到外导管入口。
环境控制系统包包括外流热交换器、空气循环机压缩机入口、叶尖涡轮风扇、放气源、新鲜空气源和空气供应歧管。空气供应歧管包括外导管、第一内导管和第二内导管。外导管包括外导管出口和流体地连接到新鲜空气源的新鲜空气入口。外导管界定配置成将新鲜空气供应到空气循环机压缩机入口的外流径。第一内导管包括第一内导管出口和流体地连接到放气源的第一内导管入口。第一内导管布置在外导管内。第一内导管出口界定配置成将空气供应到外流热交换器的第一内流径。第一内导管入口和第一内导管出口布置在外导管之外。第二内导管包括第二内导管出口和流体地连接到第一内导管的第二内导管入口。第二内导管布置在外导管内并从第一内导管分支。第二内导管界定配置成将空气供应到叶尖涡轮风扇的第二内流径。第二内导管入口布置在外导管内，以及第二内导管出口布置在外导管之外。
附图说明
图1是ECS包的透视图。
图2是具有空气供应歧管的ECS包的一部分的放大透视图。
图3是沿图2中的Z-Z截取的ECS包的截面视图。
图4是沿图2中的Y-Y截取的ECS包的截面视图，其中空气供应歧管被示为没有轮叶。
图5是沿图2中的Y-Y截取的ECS包的截面视图，其中在全透视图中示出空气供应歧管的一些元件。
图6是沿图2中的X-X截取的ECS包的截面视图。
具体实施方式
环境控制系统（“ECS”）包的空气供应歧管提供使放气供应、压缩机新鲜空气供应和叶尖涡轮风扇供应能够占据最小空间体积的同心导管设计。放气导管穿过空气供应歧管的一部分，叶尖涡轮外流导管（也位于空气供应歧管中）从放气导管延伸。空气供应歧管还包括用于内放气导管的结构支撑、从放气导管到穿过空气供应歧管的新鲜空气的热能传递以及在放气导管流和环状新鲜空气流之间的流矫直的支撑轮叶。这个有效的包装方法减小了ECS包的总体积，使ECS包能够安装在较低容量ECS包的相同尺寸的外壳内。
图1示出具有空气供应歧管12、新鲜空气热交换器14、放气热交换器16、外流热交换器18、冲压空气风扇入口壳体20、空气循环机（“ACM”）压缩机入口22、机舱空气入口24、新鲜空气入口26、放气入口28、功率涡轮出口30、机舱空气出口32、来自飞机（未示出）的机舱的空气的内流34、到机舱的经调节的空气的外流36、放气的内流38、新鲜空气的内流40、功率涡轮空气的冲压空气外流42的内流41、冲压空气的外流43和耦接器44的ECS包10的透视图。图2是ECS包10的一部分的放大透视图。图1和图2将先后讨论。
ECS包10是导管和用于控制在飞机中的空气的压力和温度的部件的组件。空气供应歧管12是具有各种导管的歧管。空气供应歧管12包括同心导管设计（见图3-6）。在一个非限制性实施方式中，空气供应歧管12由高温铝、钛或抗腐蚀钢材料制成，并可包括焊接的金属板、熔模铸造和/或增材制造结构。新鲜空气热交换器14、放气热交换器16和外流热交换器18是配置成从由ECS包10接收的空气传递热能的热交换器。
冲压空气风扇入口壳体20是包含ECS包10的冲压空气风扇的壳体。在一个非限制性实施方式中，冲压空气风扇入口壳体20可包含叶尖涡轮风扇（未示出）。ACM压缩机入口22是ACM压缩机的入口。机舱空气入口24、新鲜空气入口26和放气入口28是ECS包10的流体入口。功率涡轮出口30和机舱空气出口32是ECS包10的流体出口。
内流34是来自飞机（未示出）的机舱的空气的内流。外流36是到飞机的机舱的空气（例如经调节的空气）的外流。内流38是进入ECS包10内的放气的内流。内流40是进入ECS包10内的新鲜空气的内流。内流41是进入新鲜空气热交换器14内的冲压空气的内流。外流42是从ECS包10出来的功率涡轮空气的外流。外流43是从ECS包10出来的冲压空气的外流。耦接器44是V型夹或耦接器。
ECS包10布置在飞机内。在其它非限制性实施方式中，ECS包10布置在非飞机组件或应用中。空气供应歧管12是ECS包10的一部分。空气供应歧管12经由放气入口28例如从飞机的放气系统（未示出）流体地连接到放气源。空气供应歧管12经由新鲜空气入口26流体地连接到新鲜（例如环境）空气源、经由导管（见例如图3-6）连接到外流热交换器18、连接到冲压空气风扇入口壳体20的叶尖涡轮风扇（未示出）并连接到ACM压缩机入口22。
新鲜空气热交换器14布置在ECS包10内，并经由ACM流体地连接到ACM压缩机入口22并经由额外的调节部件连接到飞机的机舱（例如以进一步被冷却）。放气热交换器16布置在ECS包10内并流体地连接到外流热交换器18。外流热交换器18布置在ECS包10内并流体到连接到放气热交换器16和空气供应歧管12。冲压空气风扇入口壳体20布置在ECS包10内并流体地连接到放气热交换器16和空气供应歧管12。叶尖涡轮风扇布置在冲压空气风扇入口壳体20（为了清楚起见而没有示出）内。
ACM压缩机入口22布置在ECS包10内并流体地连接到ECS包10的ACM（未示出）和空气供应歧管12。机舱空气入口24流体地连接到飞机的机舱。新鲜空气入口26流体地连接到新鲜（例如环境）空气源。放气入口28例如从飞机的放气系统（未示出）流体地连接到放气源。功率涡轮出口30流体地连接到新鲜空气热交换器14的冲压入口导管（未示出）。机舱空气出口32流体地连接到飞机的机舱。
内流34穿过ECS包10的机舱空气入口24。外流36穿过ECS包10的机舱空气出口32并到机舱。内流38穿过放气入口28并进入空气供应歧管12内。内流40穿过新鲜空气入口26并进入空气供应歧管12内。内流41进入新鲜空气热交换器14内。外流42穿过功率涡轮出口30并进入新鲜空气热交换器14的冲压入口导管（未示出）内。外流43穿过冲压空气风扇入口壳体20的出口（未示出）到机外。耦接器44在导管和/或ECS包10的机械元件之间的各种界面处布置在整个ECS包10中。耦接器44被夹到在ECS包10的元件之间的界面上。
ECS包10起作用来供应经调节的空气用于在飞机内使用和消耗，例如以便为在机舱内的乘客或在驾驶舱中的驾驶员创建适当的环境。ECS包10的配置基于通过两个潜在的源驱动ECS包10的能力：放气的内流38和机舱空气的内流34。空气供应歧管12接收放气的内流38和新鲜空气的内流40，以及将这些流分布到ECS包10的各种部件，例如到ACM压缩机入口22、外流热交换器18并到位于冲压空气入口壳体20中的叶尖涡轮风扇。
新鲜空气热交换器14、放气热交换器16和外流热交换器18配置成从穿过ECS包10的各种空气流传递热能和/或将热能传递到各种空气流。冲压空气风扇入口壳体20配置成使用通过飞机的运动而创建的动态空气压力来增加在冲压空气风扇入口壳体20内的静态空气压力。
ACM——其ACM压缩机入口22是一部分——用于处理空气源（例如来自内流40的新鲜空气）。ACM压缩在压缩机区段中的空气，其在下游排出到新鲜空气热交换器14并进一步在下游按规定路线发送到新鲜空气涡轮。从涡轮输出的空气被用作飞机的机舱的空气供应。ACM用于实现在被传递到ECS包10的其它部分的空气中的期望压力、温度和湿度以向飞机机舱和驾驶舱提供经调节的空气。ACM压缩机入口22将来自空气供应歧管12的空气供应到ACM的压缩机。
机舱空气入口24将空气的内流34从机舱传递到ECS包10的导管内。新鲜空气入口26和放气入口28将新鲜空气的内流40和放气的内流38分别传递到ECS包10的空气供应歧管12内。功率涡轮出口30将功率涡轮空气的外流42传递到连接到ECS包10的冲压空气入口导管（未示出）内。机舱空气出口32将空气的外流36从ECS包12传递到机舱。耦接器44通过夹到在ECS包10的元件之间的界面上来附接，以便将元件附接到彼此并在彼此之间创建密封。耦接器44还提供ECS包10的所有元件的正确的线路可更换单元对准。
现有ECS包设计的问题是，现有ECS包和所有它们的单独元件占据相当大量的空间，且常常使用独立的导管来创建各种气动供应连接。如关于图3-6进一步讨论的，具有空气供应歧管12的ECS包10设计成通过将单独的导管集成到单个组件内来占据在飞机内的最小化的空间体积，提供优于现有设计的明显的空间集成优点。
图3是沿图2中的Z-Z截取的ECS包10的截面视图，其示出具有外导管46（包括外导管入口48和外导管出口50）、第一内导管52（包括第一内导管入口54和第一内导管出口56）、第二内导管58（包括第二内导管入口60和第二内导管出口62）、ACM压缩机入口22、新鲜空气入口26、放气入口28、放气的内流38、新鲜空气的内流40和耦接器44的空气供应歧管12。图3还示出外流路径64、第一内流径66和第二内流径68。
外导管46是具有通常均匀的圆形截面并配置成传递流体例如空气的管状导管。外导管入口48是外导管48的流体入口。在一个非限制性实施方式中，新鲜空气入口26可包括外导管入口48。外导管出口50是外导管48的流体出口。
第一内导管52是具有通常均匀的圆形截面并配置成传递流体例如空气的管状导管。在一个非限制性实施方式中，第一内导管52可包括大约5英寸的直径。在另一非限制性实施方式中，第一内导管52可包括S形或另一形状，提供穿过空气供应歧管12的迂回流径。在其它非限制性实施方式中，第一内导管52可笔直横穿（例如正交于）外导管46或沿着外导管46的长度的较大部分延伸。第一内导管52也可被称为内导管。
第一内导管入口54是第一内导管52的流体入口。在一个非限制性实施方式中，放气入口28可包括第一内导管入口54。第一内导管出口56是第一内导管52的流体出口。第二内导管58是配置成传递流体例如空气的通常圆柱形的导管。在一个非限制性实施方式中，第二内导管58可包括大约3英寸的直径。第二内导管58也可被称为内导管。第二内导管入口60是第二内导管58的流体入口。第二内导管出口62是第二内导管58的流体出口。外流径64是新鲜空气的流径。第一内流径66是放气的第一部分的流径。第二内流径68是放气的第二部分的流径。
外导管46经由新鲜空气入口26流体地连接到新鲜空气源并经由外导管出口50连接到ACM压缩机入口22。外导管46在新鲜空气入口26和空气供应歧管12的外导管出口50之间延伸。外导管46界定外流径64，使得外流径64穿过外导管46的一部分，并配置成将新鲜空气供应到ACM压缩机入口22。外导管入口48流体地连接到新鲜（例如环境）空气源。外导管出口50流体地连接到ACM压缩机入口22。外导管出口50用耦接器44之一附接到ACM压缩机入口22。
第一内导管52从第一内导管入口54延伸到第一内导管出口56并穿过外导管46的一部分。第一内导管52部分地布置在外导管46内并穿过外导管46。第一内导管52界定在外导管46的一部分内的第一内流径66，使得第一内流径66配置成将放气的一部分供应到外流热交换器18。第一内导管入口54布置在外导管46之外并流体地连接到放气源。第一内导管出口56布置在外导管46之外并流体地连接到外流热交换器18（在图1中示出）。
第二内导管58从第二内导管入口60和第二内导管出口62并穿过外导管46的一部分延伸。第二内导管58部分地布置在外导管46内并穿过外导管46。第二内导管58与第一内导管52交叉并沿着位于外导管46内部的第一内导管52的一部分从第一内导管52分支。第二内导管58界定在外导管46的一部分内的第二内流径68，使得内流径68配置成将空气供应到位于冲压空气风扇入口壳体20中的叶尖涡轮风扇。第二内导管入口60布置在外导管46内，附接到第一内导管52，并流体地连接到第一内导管52。第二内导管出口62布置在外导管46之外并流体地连接到位于冲压空气风扇入口壳体20中的叶尖涡轮风扇（在图1中示出）。
外流径64穿过外导管46并在第一内导管52和第二内导管58周围经过，使得外流径64是来自第一和第二内流径66和68的单独流体回路。第一内流径66穿过第一内导管52。第二内流径68穿过第二内导管58。
外导管46配置成将流体（例如新鲜空气的内流40）从外导管入口48传递到外导管出口50，并进入ACM压缩机入口22内。外导管46配置成使得外流径64在第一和第二内导管52和58周围经过。当在外流径64中的空气在第一和第二内导管52和58周围经过并越过第一和第二内导管52和58时，热能从在第一和第二内导管52和58中的放气传递到在穿过外导管46的外流径64中的新鲜空气。
第一内导管52配置成将流体（例如放气的内流38的第一部分）从第一内导管入口54传递到第一内导管出口56，并进入到外流热交换器18内。第二内导管58配置成将流体（例如放气的内流38的第二部分）从第二内导管入口60传递到第二内导管出口62，并到冲压空气风扇入口壳体20内部的叶尖涡轮。
外流径64使冷新鲜空气横穿第一和第二内导管52和58，使得热能从第一和第二内导管52和58传递到外流径64的新鲜空气。外流径64的新鲜空气然后经由ACM压缩机入口22进入ACM的压缩机内以驱动ACM的压缩机。第一内流径66使暖放气的一部分穿过第一内导管52，使得热能从第一内流径66中的放气传递到外流径64的新鲜空气。第二内流径68使暖放气的另一部分穿过第二内导管58，使得热能从第二内流径68中的放气传递到外流径64的新鲜空气。
代替外导管46、第一内导管52和第二内导管58占据在ECS包10内的单独和分立的空间（如在现有ECS包配置中的情形），具有穿过外导管46的一部分的第一和第二内导管52和58的空气供应歧管12的配置减小了这三个元件中的每个所必需的体积的数量，以及提供在外导管46、第一内导管52和第二内导管58之间的额外的热能传递能力。空气供应歧管12的有效的配置方法通过使ECS包10安装在现有（例如低容量冷冻再循环）ECS包的相同尺寸外壳内来减小ECS包10的总体积。
图4是沿图2中的Y-Y截取的ECS包10的截面视图，其除了对图1-3讨论的元件以外还示出空气供应歧管12的长度LASM、空气供应歧管12的流动区域AAF、外导管入口48的入口流动区域AIF、外导管入口48的外远侧边缘70和外导管出口50的外远侧边缘72。
长度LASM是从外导管入口48的外远侧边缘70延伸到外导管出口50的外远侧边缘72的空气供应歧管12的长度。在一个非限制性实施方式中，空气供应歧管12的长度LASM是大约16英寸。环形流动区域AAF是沿着空气供应歧管12的长度LASM在空气供应歧管12的任何给定轴向位置处的流的面积。在沿着空气供应歧管12的任何给定轴向位置处，环形流动区域AAF等于外导管46的截面面积（具有垂直于穿过外导管46的流的大致方向截取的截面）减去在与对外导管46截取的截面面积相同的点处截取的第一内导管52和第二内导管58的截面面积的和。如图3和图4所示，穿过外导管46的外流径64占据沿着空气供应歧管12的长度LASM的环形流动区域AAF。入口流动区域AIF是外导管入口48的流的面积。
在一个非限制性实施方式中，沿着空气供应歧管12的长度LASM的环形流动区域AAF大于或等于外导管入口48的入口流动区域AIF。在沿着空气供应歧管12的长度LASM的环形流动区域AAF大于或等于外导管入口48的入口流动区域AIF的情况下，在ECS包10的整个新鲜空气回路（例如外导管46和ACM）中的压力降损耗被减小。
减小在ECS包10的整个新鲜空气回路中的压力降损耗导致ECS包10的效率的增加，因为需要比在现有ECS包中存在的更少的能量来对压力降损耗负责，而没有空气供应歧管12的配置和空气供应歧管12的长度LASM、空气供应歧管12的环形流动区域AAF、外导管入口48的入口流动区域AIF的空间关系。
图5是沿图2中的Y-Y截取的ECS包10的截面视图，其除了对图1-4讨论的元件以外还示出具有轮叶74的空气供应歧管12、轮叶74的第一组76、轮叶74的第二组78和轮叶74的第三组80。
轮叶74是鳍片、轮叶或机翼。在一个非限制性实施方式中，轮叶74可包括金属例如铝、钢或钛的扁平零件。在其它非限制性实施方式中，轮叶74可包括非扁平剖面，例如螺旋形、倾斜、锯齿状、有角度的或另一非扁平配置。轮叶74的第一组76、第二组78和第三组80分别是第一、第二和第三组轮叶74。在一个非限制性实施方式中，空气供应歧管12可包括三组轮叶74。在其它非限制性实施方式中，空气供应歧管可包括多于或少于三组轮叶74。
在一个非限制性实施方式中，轮叶74从第一内导管52或第二内导管58向外延伸到外导管46，使得轮叶74与第一内导管52或第二内导管58和外导管46接触。在其它非限制性实施方式中，轮叶74的一部分或全部可部分地在第一内导管52或第二内导管58之间向外延伸到外导管46。在又一非限制性实施方式中，轮叶74可替代地被附接以从外导管46向内径向延伸。轮叶74焊接到第一内导管52或第二内导管58并焊接到外导管46。在其它非限制性实施方式中，轮叶74可以其它方式机械地附接或紧固到第一内导管52、第二内导管58和/或外导管46。在其它非限制性实施方式中，轮叶74布置在第一和第二内导管52和58的至少一个中以及在空气供应歧管12的其它部分例如新鲜空气入口26、放气入口28、外导管入口48、外导管出口50、第一内导管入口54、第一内导管出口56、第二内导管入口60和/或第二内导管出口62中。
在图5中，轮叶74的第一组76附接到第一内导管52并从第一内导管52径向向外延伸。轮叶74的第二组78附接到第一内导管52的一部分和第二内导管58的一部分并从第一内导管52的一部分和第二内导管58的一部分径向向外延伸。在另一非限制性实施方式中，轮叶74的第二组附接到第一内导管52或第二内导管58并从第一内导管52或第二内导管58延伸。轮叶74的第三组80附接到第二内导管58并从第二内导管58径向向外延伸。在一个非限制性实施方式中，每个轮叶74的轴向长度对于所有轮叶74都是一致的，或根据如例如通过计算流量动态分析而确定的期望流量和空气供应歧管12的热行为特性而改变。
轮叶74通过防止外导管46与第一内导管52和第二内导管58中的至少一个之间的相对运动来在外导管46内提供对在第一内导管52和第二内导管58的结构支撑。轮叶74提供在第一和第二内流径66和68与外流径64之间的热能传递的潜力。从在第一和第二内流径66和68中的放气到外流径64的热量传递将在进入ACM的压缩机之前预先加热外流径64的空气。轮叶74还配置成将横穿轮叶74的外流径64矫直。
轮叶74的所提供的结构支撑防止第一和第二内导管52和58相对于外导管46在周围发生弹跳或叮当作响，这可损坏空气供应歧管的元件。在轮叶74矫直外流径64的空气流的情况下，压力降损耗在ECS包10的整个新鲜空气回路中进一步减小，导致ECS包10的总效率增加。
图6是沿图2中的X-X截取的ECS包10的截面视图，其示出ECS包10的一部分、空气供应歧管12、外流热交换器18、耦接器44、外导管46、第一内导管52、第一外导管出口56、第二内导管58、第二内导管出口62、外流径64、第一内流径66、第二内流径68和轮叶74的第一组76。
在一个非限制性实施方式中，外导管46、第一内导管52和第二内导管58包括圆形截面形状。在其它非限制性实施方式中，外导管46、第一内导管52和/或第二内导管58可包括非圆形截面形状，例如弯曲或多边形形状。外导管46、第一内导管52和第二内导管58的部分（例如在图6中的截面中所示的部分）彼此同心地布置。在其它非限制性实施方式中，外导管46、第一内导管52和/或第二内导管58相对于彼此非同心地布置。
如在图5和图6中所示的，轮叶74被圆周地计时，使得在连续轮叶之间有均匀的间距。在一个非限制性实施方式中，轮叶74可包括在连续轮叶之间的非均匀圆周间距图案。轮叶74的第一组76包括十二个轮叶。在其它非限制性实施方式中，轮叶74的第一组76、第二组78和/或第三组80可包括偶数或奇数数量的轮叶以及多于或少于十二个轮叶。
在第一、第二和第三组76、78和80的每个中的轮叶74的圆周计时和数量取决于轮叶74的热传递特性以及在第一和第二内流径66和68的放气和外流径64的新鲜空气之间需要传递多少热能。
如关于图5所讨论的，轮叶74提供对第一和第二内导管52和58的结构支撑、从第一和第二内路径66和68到外流径64的热能传递以及外流径64的流矫直。空气供应歧管将这三个功能集成到单个组件内，提供优于现有ECS包的明显的空间集成优点。这个有效的包装方法减小了ECS包10的总体积，使ECS包10能够安装在现有（例如低容量冷冻再循环）ECS包的相同尺寸外壳内。
可能实施方式的讨论
下文是本发明的可能的实施方式的非排他性描述。
空气供应歧管包括外导管、第一内导管和第二内导管。外导管配置成将流体从外导管入口传递到外导管出口，并包括外导管入口和外导管出口。第一内导管布置在外导管内并穿过外导管，并包括第一内导管入口和第一内导管出口。第二内导管包括第二内导管出口和流体地连接到第一内导管的第二内导管入口。第二内导管布置在外导管内并从第一内导管分支。第二内导管出口布置在外导管之外。
前述段落的空气供应歧管可以任选地包括，此外和/或可选地，任一个或多个下面的特征、配置和/或额外的部件。
一组轮叶可连接到第一内导管和第二内导管中的至少一个和/或从第一内导管和第二内导管中的至少一个向外延伸。
第二组轮叶的每个轮叶可从第一内导管和第二内导管中的至少一个延伸和/或可与外导管接触。
这组轮叶的每个轮叶可配置成将热能从第一内导管和第二内导管中的至少一个转移到横穿这组轮叶的流体流。
这组轮叶可配置成通过防止外导管和第一内导管和第二内导管中的至少一个之间的相对运动来在结构上支撑第一内导管和第二内导管中的至少一个。
这组轮叶可配置成矫直横穿这组轮叶的流体流。
外导管入口可包括入口流动区域，其中空气供应歧管可包括从外导管入口延伸到外导管出口的长度和/或在外导管和第一内导管和第二内导管中的至少一个之间的环形流动区域，其中沿着空气供应歧管的长度，空气供应歧管的环形流动区域可大于或等于外导管入口的入口流动区域。
空气供应歧管的材料可包括铝、钢或钛。
空气供应歧管可包括焊接的金属板、熔模铸造和/或增材制造结构中的至少一者。
第二内导管入口可布置在外导管内。
环境控制系统包包括空气供应歧管、外流热交换器、空气循环机压缩机入口、叶尖涡轮风扇、放气源和新鲜空气源。空气供应歧管包括外导管、第一内导管、第二内导管和一组支撑轮叶。外导管配置成将流体从外导管入口传递到外导管出口，并包括外导管入口和外导管出口。第一内导管布置在外导管内，并包括第一内导管入口和第一内导管出口。第二内导管包括第二内导管出口和流体地连接到第一内导管的第二内导管入口。第二内导管布置在外导管内，并从第一内导管分支。这组支撑轮叶连接到第一内导管和第二内导管中的至少一个并从第一内导管和第二内导管中的至少一个向外延伸。外流热交换器流体地连接到第一内导管出口。空气循环机压缩机入口流体地连接到外导管出口。叶尖涡轮风扇流体地连接到第二内导管出口。放气源流体地连接到第一内导管入口。新鲜空气源流体地连接到外导管入口。
前述段落的环境控制系统包可以任选地包括，此外和/或可选地，任一个或多个下面的特征、配置和/或额外的部件。
这组轮叶的每个轮叶可从第一内导管和第二内导管中的至少一个延伸和/或可接触外导管。
这组轮叶的每个轮叶可配置成将热能从第一内导管和第二内导管中的至少一个转移到横穿这组轮叶的流体流。
这组轮叶可配置成通过防止外导管和第一内导管和第二内导管中的至少一个之间的相对运动来在结构上支撑第一内导管和第二内导管中的至少一个。
这组轮叶可配置成矫直横穿这组轮叶的流体流。
外导管入口可包括入口流动区域，其中空气供应歧管可包括从外导管入口延伸到外导管出口的长度和/或在外导管和第一内导管和第二内导管中的至少一个之间的环形流动区域，其中沿着空气供应歧管的长度，空气供应歧管的环形流动区域可大于或等于外导管入口的入口流动区域。
第一内导管入口和第一内导管出口可布置在外导管之外，第二内导管入口可布置在外导管内，和/或第二内导管出口可布置在外导管之外。
环境控制系统包可包括焊接的金属板、熔模铸造和/或增材制造结构中的至少一者和/或空气供应歧管的材料可包括铝、钢或钛。
第一内流径可由第一内导管界定，其中第一内流径可流体地连接到放气源和外流热交换器；第二内流径可由第二内导管界定，其中第二内流径可流体地连接到第一内导管和叶尖涡轮风扇；以及外流径可由外导管界定，其中外流径可流体地连接到新鲜空气源和空气循环机压缩机入口。
环境控制系统包包括外流热交换器、空气循环机压缩机入口、叶尖涡轮风扇、放气源、新鲜空气源和空气供应歧管。空气供应歧管包括外导管、第一内导管和第二内导管。外导管包括外导管出口和流体地连接到新鲜空气源的新鲜空气入口。外导管界定配置成将新鲜空气供应到空气循环机压缩机入口的外流径。第一内导管包括第一内导管出口和流体地连接到放气源的第一内导管入口。第一内导管布置在外导管内。第一内导管出口界定配置成将空气供应到外流热交换器的第一内流径。第一内导管入口和第一内导管出口布置在外导管之外。第二内导管包括第二内导管出口和流体地连接到第一内导管的第二内导管入口。第二内导管布置在外导管内并从第一内导管分支。第二内导管界定配置成将空气供应到叶尖涡轮风扇的第二内流径。第二内导管入口布置在外导管内，以及第二内导管出口布置在外导管之外。
前述段落的环境控制系统包可以任选地包括，此外和/或可选地，任一个或多个下面的特征、配置和/或额外的部件。
一组支撑轮叶可连接到第一内导管和第二内导管中的至少一个并可从第一内导管和第二内导管中的至少一个向外延伸，其中这组轮叶可配置成通过防止外导管和第一内导管和第二内导管中的至少一个之间的相对运动来在结构上支撑第一内导管和第二内导管中的至少一个。
虽然参考示例性实施方式描述了本发明，但本领域中的技术人员将理解，可做出各种变化，且等效形式可代替其元件，而不偏离本发明的范围。此外，可进行很多修改以使特定的情况或材料适应于本发明的教导而不偏离其本质范围。因此，意图是本发明不限于所公开的特定实施方式，而是本发明将包括落在所附权利要求范围内的所有实施方式。

Claims (21)

1.一种空气供应歧管，包括：
具有外导管入口和外导管出口的外导管，其中所述外导管配置成将流体从所述外导管入口传递到所述外导管出口；
具有第一内导管入口和第一内导管出口的第一内导管，其中所述第一内导管部分地布置在所述外导管内并穿过所述外导管，其中所述第一内导管入口和所述第一内导管出口布置在所述外导管之外；以及
具有第二内导管入口和第二内导管出口的第二内导管，其中所述第二内导管部分地布置在所述外导管内并从所述第一内导管分支，其中所述第二内导管入口流体地连接到所述第一内导管，以及其中所述第二内导管出口布置在所述外导管之外，其中所述外导管的一部分、所述第一内导管的一部分和所述第二内导管的一部分彼此同心地布置。
2.如权利要求1所述的空气供应歧管，还包括连接到所述第一内导管和所述第二内导管中的至少一个和从所述第一内导管和所述第二内导管中的至少一个向外延伸的一组轮叶。
3.如权利要求2所述的空气供应歧管，其中所述一组轮叶的每个轮叶从所述第一内导管和所述第二内导管中的所述至少一个延伸并与所述外导管接触。
4.如权利要求2所述的空气供应歧管，其中所述一组轮叶的每个轮叶配置成将热能从所述第一内导管和所述第二内导管中的所述至少一个转移到横穿所述一组轮叶的流体流。
5.如权利要求2所述的空气供应歧管，其中所述一组轮叶配置成通过防止所述外导管和所述第一内导管和所述第二内导管中的所述至少一个之间的相对运动来在结构上支撑所述第一内导管和所述第二内导管中的所述至少一个。
6.如权利要求2所述的空气供应歧管，其中所述一组轮叶配置成矫直横穿所述一组轮叶的流体流。
7.如权利要求1所述的空气供应歧管，其中所述外导管入口包括入口流动区域，其中所述空气供应歧管包括从所述外导管入口延伸到所述外导管出口的长度和在所述外导管和所述第一内导管和所述第二内导管中的至少一个之间的环形流动区域，其中沿着所述空气供应歧管的长度，所述空气供应歧管的所述环形流动区域大于或等于所述外导管入口的所述入口流动区域。
8.如权利要求1所述的空气供应歧管，其中所述空气供应歧管的材料包括铝、钢或钛。
9.如权利要求1所述的空气供应歧管，还包括焊接的金属板、熔模铸造和增材制造结构中的至少一者。
10.如权利要求1所述的空气供应歧管，其中所述第二内导管入口布置在所述外导管内。
11.一种环境控制系统包，包括：
空气供应歧管，其包括：
具有外导管入口和外导管出口的外导管，其中所述外导管配置成将流体从所述外导管入口传递到所述外导管出口；
具有第一内导管入口和第一内导管出口的第一内导管，其中所述第一内导管布置在所述外导管内；
具有第二内导管入口和第二内导管出口的第二内导管，其中所述第二内导管布置在所述外导管内并从所述第一内导管分支，其中所述第二内导管入口流体地连接到所述第一内导管，其中所述外导管的一部分、所述第一内导管的一部分和所述第二内导管的一部分彼此同心地布置；以及
一组支撑轮叶，其连接到所述第一内导管和所述第二内导管中的至少一个并从所述第一内导管和所述第二内导管中的至少一个向外延伸；
外流热交换器，其流体地连接到所述第一内导管出口；
空气循环机压缩机入口，其流体地连接到所述外导管出口；
叶尖涡轮风扇，其流体地连接到所述第二内导管出口；
放气源，其流体地连接到所述第一内导管入口；以及
新鲜空气源，其流体地连接到所述外导管入口。
12.如权利要求11所述的环境控制系统包，其中所述一组支撑轮叶的每个支撑轮叶从所述第一内导管和所述第二内导管中的所述至少一个延伸并接触所述外导管。
13.如权利要求11所述的环境控制系统包，其中所述一组支撑轮叶的每个支撑轮叶配置成将热能从所述第一内导管和所述第二内导管中的所述至少一个转移到横穿所述一组支撑轮叶的流体流。
14.如权利要求11所述的环境控制系统包，其中所述一组支撑轮叶配置成通过防止所述外导管和所述第一内导管和所述第二内导管中的所述至少一个之间的相对运动来在结构上支撑所述第一内导管和所述第二内导管中的所述至少一个。
15.如权利要求11所述的环境控制系统包，其中所述一组支撑轮叶配置成矫直横穿所述一组支撑轮叶的流体流。
16.如权利要求11所述的环境控制系统包，其中所述外导管入口包括入口流动区域，其中所述空气供应歧管包括从所述外导管入口延伸到外导管出口的长度和在所述外导管和所述第一内导管和所述第二内导管中的所述至少一个之间的环形流动区域，其中沿着所述空气供应歧管的长度，所述空气供应歧管的所述环形流动区域大于或等于所述外导管入口的所述入口流动区域。
17.如权利要求11所述的环境控制系统包，其中所述第一内导管入口和所述第一内导管出口布置在所述外导管之外，所述第二内导管入口布置在所述外导管内，以及所述第二内导管出口布置在所述外导管之外。
18.如权利要求11所述的环境控制系统包，还包括焊接的金属板、熔模铸造和增材制造结构中的至少一者，其中所述空气供应歧管的材料包括铝、钢或钛。
19.如权利要求11所述的环境控制系统包，还包括：
由所述第一内导管界定的第一内流径，其中所述第一内流径流体地连接到所述放气源和所述外流热交换器；
由所述第二内导管界定的第二内流径，其中所述第二内流径流体地连接到所述第一内导管和所述叶尖涡轮风扇；以及
由所述外导管界定的外流径，其中所述外流径流体地连接到所述新鲜空气源和所述空气循环机压缩机入口。
20.一种环境控制系统包，包括：
外流热交换器；
空气循环机压缩机入口；
叶尖涡轮风扇；
放气源；
新鲜空气源；以及
空气供应歧管，其包括：
具有外导管出口和流体地连接到所述新鲜空气源的新鲜空气入口的外导管，其中所述外导管界定配置成将新鲜空气供应到所述空气循环机压缩机入口的外流径；
具有第一内导管出口和流体地连接到所述放气源的第一内导管入口的第一内导管，其中所述第一内导管部分地布置在所述外导管内，其中所述第一内导管出口界定配置成将空气供应到所述外流热交换器的第一内流径，其中所述第一内导管入口和所述第一内导管出口布置在所述外导管之外；以及
具有第二内导管出口和流体地连接到所述第一内导管的第二内导管入口的第二内导管，其中所述第二内导管部分地布置在所述外导管内并从所述第一内导管分支，其中所述第二内导管界定配置成将空气供应到所述叶尖涡轮风扇的第二内流径，其中所述第二内导管入口布置在所述外导管内，以及所述第二内导管出口布置在所述外导管之外，其中所述外导管的一部分、所述第一内导管的一部分和所述第二内导管的一部分彼此同心地布置。
21.如权利要求20所述的环境控制系统包，还包括：
一组支撑轮叶，其连接到所述第一内导管和所述第二内导管中的至少一个并从所述第一内导管和所述第二内导管中的至少一个向外延伸，其中所述一组支撑轮叶配置成通过防止所述外导管和所述第一内导管和所述第二内导管中的所述至少一个之间的相对运动来在结构上支撑所述第一内导管和所述第二内导管中的所述至少一个。
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