CN111483587B - 具备干燥功能的飞机客舱天花板装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具备干燥功能的飞机客舱天花板装置。所述具备干燥功能的飞机客舱天花板装置包括防水透气膜和冷板，所述冷板安装至飞机客舱天花板内饰层，所述防水透气膜安装成与所述冷板隔开且在它们之间限定冷凝腔。本发明能起到以下有益技术效果：在不使用电能的情况下，就能实现对飞机客舱天花板及其内安装的隔热隔音棉的干燥功能。

Description

具备干燥功能的飞机客舱天花板装置
技术领域
本发明涉及航空技术领域，尤其涉及一种具备干燥功能的飞机客舱天花板装置。
背景技术
商用飞机运营环境极端复杂，飞机在巡航飞行时，舱外环境温度约为-55℃，空气中水分含量几乎为零，而在舱内，为保证乘客舒适性，舱内温度通常为24℃左右，水分含量约为20％。在湿度差作用下，舱内的热空气透过客舱天花板进入隔热隔音棉，隔热隔音棉另一侧为低温的飞机蒙皮，热空气会在隔热隔音棉中发生凝结。一旦凝结的水分被隔热隔音棉吸收，很难再将其除去。这将导致飞机重量增加，油耗升高，同时会降低隔热隔音棉材料的保温和隔音性能。液态的水同时也会对机体造成腐蚀，并有使导线短路的风险。
客舱天花板是湿润空气进入隔热隔音棉的必经路径。目前飞机上的干燥系统通常采用转轮除湿，其位于客舱天花板与隔热隔声棉之间。转轮除湿的原理为硅胶转轮依靠多孔性吸附空气中的水分，另一路空气经过加热器加热后穿过转轮，使转轮中已吸附的水分蒸发，湿空气通过管路排至舱外，以实现舱室干燥。其缺点为硅胶转轮和加热器工作需依靠电源，会额外增加飞机的用电需求。
发明内容
本发明的一个目的在于，提供一种具备干燥功能的飞机客舱天花板装置，其能解决现有技术所存在的问题，在不使用电能的情况下，就能实现对飞机客舱天花板及其内安装的隔热隔音棉的干燥功能。
本发明的以上目的通过一种具备干燥功能的飞机客舱天花板装置来实现，所述具备干燥功能的飞机客舱天花板装置包括防水透气膜和冷板，所述冷板安装至飞机客舱天花板内饰层，所述防水透气膜安装成与所述冷板隔开且在它们之间限定冷凝腔。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：在不使用电能的情况下，就能实现对飞机客舱天花板及其内安装的隔热隔音棉的干燥功能。
具体地说，防水透气膜具有水蒸气透过性和不透水性，其通过控制膜上微孔孔径来实现防水透气。膜两侧的空气在湿度差作用下单向通过防水透气膜，水滴由于粒径大于微孔孔径而被拦截在防水透气膜的一侧，以达到防水透气的作用。冷板是热的良导体，为水蒸气冷凝提供冷源，通过防水透气膜的水蒸气遇到冷板，被降温冷凝成水滴。冷凝腔是冷板和防水透气膜之间的密闭空间，通过防水透气膜的水蒸气在冷板作用下在冷凝腔中凝结成水滴，冷凝后的干空气通过透过冷板扩散至隔热隔音棉。因此，利用防水透气膜、冷板和冷凝腔收集舱室空气中的水分，保证舱室空气中的水分不会在隔热隔音棉中凝结，并保证冷凝后的液态水不会滴入客舱。
较佳的是，所述具备干燥功能的飞机客舱天花板装置还包括传热构件，所述传热构件安装成连接所述冷板和飞机蒙皮。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：能利用飞行中低温的蒙皮为冷板提供冷源，而不使用电能。
较佳的是，所述传热构件是热管。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：借助热管能更好地实现冷板与飞机蒙皮之间的传热。
较佳的是，所述具备干燥功能的飞机客舱天花板装置还包括冷凝水收集器，所述冷凝水收集器通过冷凝水收集管路连接至所述冷凝腔的底部。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：能有效地收集冷凝腔中的水滴，保证冷凝后的液态水不会滴入客舱。
较佳的是，所述防水透气膜的微孔孔径为0.01μm－1μm。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：能较好地实现防水透气膜的防水透气作用，从而较好地实现对飞机客舱天花板及其内安装的隔热隔音棉的干燥功能。
更佳的是，所述防水透气膜的微孔孔径为0.1μm。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：能更好地实现防水透气膜的防水透气作用，从而更好地实现对飞机客舱天花板及其内安装的隔热隔音棉的干燥功能。
较佳的是，所述防水透气膜由聚四氟乙烯构成。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：通过合适的防水透气膜材质，能更好地实现防水透气膜的防水透气作用，从而更好地实现对飞机客舱天花板及其内安装的隔热隔音棉的干燥功能。
较佳的是，所述冷板在其冷凝腔侧涂覆防水层。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：能防止水分腐蚀冷板。
较佳的是，所述冷凝腔的厚度为5mm－10mm。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：通过合适厚度的冷凝腔，能更好地将通过防水透气膜的水蒸气凝结成水滴，从而更好地实现对飞机客舱天花板及其内安装的隔热隔音棉的干燥功能；而且由于冷凝腔的厚度有限，整个飞机客舱天花板装置基本不需要额外的安装空间。
较佳的是，所述冷凝水收集器还通过管路连接至座舱加湿系统。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：冷凝水通入座舱加湿系统进行再利用，减少了加湿系统的携带水量，从而降低了飞机重量。
附图说明
图1是本发明一实施例的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置的一示意结构图。
图2是本发明一实施例的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置的一示意纵剖面图。
图3是本发明一实施例的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置的一示意横切面图。
附图标记列表
1、防水透气膜
2、冷凝腔
3、冷板
4、热管
5、冷凝水收集器
6、蒙皮
7、天花板内饰层
V、座舱水蒸气
具体实施方式
以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计、制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。
除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。
图1是本发明一实施例的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置的一示意结构图。图2是本发明一实施例的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置的一示意纵剖面图。图3是本发明一实施例的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置的一示意横切面图。
如图1-3所示，根据本发明的一实施例，具备干燥功能的飞机客舱天花板装置包括防水透气膜1和冷板3，冷板3安装至飞机客舱天花板内饰层7(冷板3相对于天花板内饰层7靠近飞机座舱内侧)，防水透气膜1安装成与冷板3隔开(防水透气膜1相对于冷板3靠近飞机座舱内侧)且在它们之间限定冷凝腔2。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：在不使用电能的情况下，就能实现对飞机客舱天花板及其内安装的隔热隔音棉的干燥功能。
具体地说，防水透气膜具有水蒸气透过性和不透水性，其通过控制膜上微孔孔径来实现防水透气。膜两侧的空气在湿度差作用下单向通过防水透气膜，水滴由于粒径大于微孔孔径而被拦截在防水透气膜的一侧(图1中的下侧)，以达到防水透气的作用。冷板是热的良导体，为水蒸气冷凝提供冷源，通过防水透气膜的水蒸气遇到冷板，被降温冷凝成水滴。冷凝腔是冷板和防水透气膜之间的密闭空间，通过防水透气膜的水蒸气在冷板作用下在冷凝腔中凝结成水滴，冷凝后的干空气通过透过冷板扩散至隔热隔音棉。因此，利用防水透气膜、冷板和冷凝腔收集舱室空气中的水分，保证舱室空气中的水分不会在隔热隔音棉中凝结，并保证冷凝后的液态水不会滴入客舱。
较佳的是，如图2-3所示，具备干燥功能的飞机客舱天花板装置还包括传热构件，传热构件安装成连接冷板3和飞机蒙皮6。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：能利用飞行中低温的蒙皮为冷板提供冷源，而不使用电能。
较佳的是，如图2-3所示，传热构件是热管4。热管充分利用了热传导原理与制冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何金属的导热能力。热管包括蒸发段和冷凝段，当热管一端受热时，液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环，将热量从热管的一端传至另一端。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：借助热管能更好地实现冷板与飞机蒙皮之间的传热。
较佳的是，如图2-3所示，具备干燥功能的飞机客舱天花板装置包括位于冷板3与飞机蒙皮6之间的多个热管4，一部分热管基本水平地放置，另一部分热管基本竖直地放置。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：能实现冷板与飞机蒙皮之间的全方位传热，更好地利用飞行中低温的蒙皮为冷板提供冷源。
较佳的是，如图1所示，具备干燥功能的飞机客舱天花板装置还包括冷凝水收集器5，冷凝水收集器5通过冷凝水收集管路连接至冷凝腔2的底部。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：能有效地收集冷凝腔中的水滴，保证冷凝后的液态水不会滴入客舱。
较佳的是，防水透气膜1的微孔孔径为0.01μm－1μm。水滴的最小直径约为20μm，水蒸气分子的直径约为0.0004μm。因此，当防水透气膜1的微孔孔径为0.01μm－1μm时，膜两侧的空气在湿度差作用下单向通过防水透气膜，水滴由于粒径大于微孔孔径而被拦截在防水透气膜的一侧(图1中的下侧)，以达到防水透气的作用。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：能较好地实现防水透气膜的防水透气作用，从而较好地实现对飞机客舱天花板及其内安装的隔热隔音棉的干燥功能。
更佳的是，防水透气膜1的微孔孔径为0.1μm。此时，微孔孔径约为水滴直径的5*10-3倍，约为水蒸气直径的250倍。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：能更好地实现防水透气膜的防水透气作用，从而更好地实现对飞机客舱天花板及其内安装的隔热隔音棉的干燥功能。
较佳的是，防水透气膜1可由聚四氟乙烯构成。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：通过合适的防水透气膜材质，能更好地实现防水透气膜的防水透气作用，从而更好地实现对飞机客舱天花板及其内安装的隔热隔音棉的干燥功能。
当然，上述防水透气膜材质(聚四氟乙烯)仅仅是本申请具备干燥功能的飞机客舱天花板装置所采用的防水透气膜材质的一种较佳形式，本领域技术人员在本申请公开内容的基础上可以理解，也可采用其他合适的防水透气膜材质，而不脱离本申请权利要求的保护范围。
较佳的是，防水透气膜1的厚度为0.1mm－2mm，可根据防水透气膜的强度要求进行选择。
较佳的是，冷板3可由铝合金制成，从而不仅保证良好的导热性，而且强度高、质量轻并且耐腐蚀，更好地满足对飞机客舱天花板及其内安装的隔热隔音棉的干燥功能。较佳的是，冷板3的厚度为1mm－5mm。
较佳的是，冷板3在其冷凝腔侧涂覆防水层(未示出)。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：能防止水分腐蚀冷板。
较佳的是，冷板防水涂层也可由聚四氟乙烯构成。
较佳的是，如图1所示，冷凝腔2的厚度为5mm－10mm，可根据舱内含湿量进行选择。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：通过合适厚度的冷凝腔，能更好地将通过防水透气膜的水蒸气凝结成水滴，从而更好地实现对飞机客舱天花板及其内安装的隔热隔音棉的干燥功能；而且由于冷凝腔的厚度有限，整个飞机客舱天花板装置基本不需要额外的安装空间。
当然，上述冷凝腔厚度仅仅是本申请具备干燥功能的飞机客舱天花板装置所采用的冷凝腔厚度的一种较佳形式，本领域技术人员在本申请公开内容的基础上可以理解，也可采用其他合适的冷凝腔厚度(例如，3mm、12mm等)，而不脱离本申请权利要求的保护范围。
较佳的是，冷凝水收集器5还通过管路连接至座舱加湿系统(未示出)。
根据上述技术方案，本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置能起到以下有益技术效果：冷凝水通入座舱加湿系统进行再利用，减少了加湿系统的携带水量，从而降低了飞机重量。
本发明的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置的工作流程如下：
座舱中的水蒸气在压差作用下单向通过防水透气膜进入冷凝腔；
冷板通过传热构件(较佳地，热管)与飞机蒙皮相连，从而实现冷板的制冷；
进入冷凝腔的水蒸气遇到冷板的蒸发段，冷凝成水滴；
冷凝形成的水滴由于粒径大于防水透气膜的微孔孔径而被拦截在冷凝腔中，通过与冷凝腔底部相连的冷凝水收集器实现对冷凝水的收集，收集的水滴可用于客舱和驾驶舱的空气加湿。
以上对本发明的具体实施方式进行了描述，但本领域技术人员将会理解，上述具体实施方式并不构成对本发明的限制，本领域技术人员可以在以上公开内容的基础上进行多种修改，而不超出本发明的范围。

Claims (8)

1.一种具备干燥功能的飞机客舱天花板装置，其特征在于，所述具备干燥功能的飞机客舱天花板装置包括防水透气膜和冷板，所述冷板安装至飞机客舱天花板内饰层，所述防水透气膜安装成与所述冷板隔开且在它们之间限定冷凝腔，所述具备干燥功能的飞机客舱天花板装置还包括位于所述冷板与飞机蒙皮之间的多个热管，一部分热管基本水平地放置，另一部分热管基本竖直地放置。
2.如权利要求1所述的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置，其特征在于，所述具备干燥功能的飞机客舱天花板装置还包括冷凝水收集器，所述冷凝水收集器通过冷凝水收集管路连接至所述冷凝腔的底部。
3.如权利要求1所述的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置，其特征在于，所述防水透气膜的微孔孔径为0.01μm－1μm。
4.如权利要求3所述的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置，其特征在于，所述防水透气膜的微孔孔径为0.1μm。
5.如权利要求1所述的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置，其特征在于，所述防水透气膜由聚四氟乙烯构成。
6.如权利要求1所述的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置，其特征在于，所述冷板在其冷凝腔侧涂覆防水层。
7.如权利要求1所述的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置，其特征在于，所述冷凝腔的厚度为5mm－10mm。
8.如权利要求2所述的具备干燥功能的飞机客舱天花板装置，其特征在于，所述冷凝水收集器还通过管路连接至座舱加湿系统。
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