CN113353267A - 一种直升机座舱空气调节系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直升机座舱空气调节系统,包括:压力调节模块;压力调节模块包括:电动压气机和座舱压力调节器;电动压气机用于将直升机座舱舱外的空气抽吸至直升机座舱舱内的各个位置;座舱压力调节器用于监测直升机座舱舱内的压力值,并当压力值大于设定值时,向直升机座舱舱外排放气体。本发明的直升机座舱空气调节系统通过压力调节模块将直升机座舱舱外的空气引入舱内,不依赖于发动机,和现有的通过发动机引气的方式相比,本发明降低了发动机的功率损耗和飞机的燃油代偿损失。

Description

一种直升机座舱空气调节系统
技术领域
本发明涉及飞行器环境控制技术领域,特别是涉及一种直升机座舱空气调节系统。
背景技术
直升机经常在高温、高湿等恶劣气候条件下飞行,为保证乘员正常生理需求,提高舒适性,需要对座舱空气进行调节,使空气的温度、压力、湿度等保持在合适的范围内。
现有的直升机调节系统有单独的制冷系统、制热系统或和增压系统,但没有除湿系统。而且现有的直升机制冷系统、制热系统和增压系统工作所需要的气体均通过发动机引气直接加热的方式。该方式结构简单,但仍存在问题,发动机引气造成燃油代偿损失很高且发动机的功率损失很高。
针对直升机的应用和发展需求,亟需研制一种不通过发动机引气的直升机用新型座舱空气调节系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种直升机座舱空气调节系统,降低了发动机的功率损耗和飞机的燃油代偿损失。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种直升机座舱空气调节系统,包括:压力调节模块;所述压力调节模块包括:电动压气机和座舱压力调节器;
所述电动压气机用于将直升机座舱舱外的空气抽吸至直升机座舱舱内的各个位置;
所述座舱压力调节器用于监测所述直升机座舱舱内的压力值,并当所述压力值大于设定值时,向所述直升机座舱舱外排放气体。
可选的,所述座舱压力调节器还包括:排气活门,所述座舱压力调节器通过所述排气活门向所述直升机座舱舱外排放气体。
可选的,所述直升机座舱空气调节系统,还包括:蒸发循环模块;所述蒸发循环模块包括:第一换热器、第二换热器、第一风机、第二风机、压缩机和节流阀;所述第一换热器、所述第一风机、所述压缩机和所述节流阀均设置于所述直升机座舱舱内,所述第二换热器和所述第二风机均设置于所述直升机座舱的表面;
所述第一换热器与所述第一风机均设置于第一风道中;所述第二换热器与所述第二风机均设置于第二风道中;所述第一换热器通过第一管路与所述压缩机连接,所述压缩机通过第二管路与所述第二换热器连接,所述第二换热器通过第三管路与所述节流阀连接,所述节流阀通过第四管路与所述第一换热器连接。
可选的,所述直升机座舱空气调节系统,还包括:除湿模块;所述除湿模块包括:第三换热器;
所述第三换热器设置于所述第一风道中;
所述第三换热器通过第五管路与所述压缩机连接,所述第三换热器通过第六管路与所述第一换热器连接。
可选的,所述除湿模块还包括:旁路阀门;所述旁路阀门设置于所述第五管路上。
可选的,所述压力调节模块还包括:送风管路;所述电动压气机通过所述送风管路将抽吸的所述直升机座舱舱外的空气送至所述升机座舱舱内的各个位置。
可选的,所述送风管路包括:第一送风管路和第二送风管路;所述第一送风管路的一端与所述电动压气机连接,所述第一送风管路的另一端设置于所述第一换热器的进气口处,所述第二送风管路的一端与所述第三换热器连接,所述第二送风管路的另一端通往所述直升机座舱舱内的各个位置。
可选的,所述第一换热器、所述第二换热器和所述第三换热器均为微通道换热器。
可选的,所述直升机座舱的表面开设压气机设置孔,所述压气机设置孔用于设置所述电动压气机。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明公开了一种直升机座舱空气调节系统,包括:压力调节模块;压力调节模块包括:电动压气机和座舱压力调节器;电动压气机用于将直升机座舱舱外的空气抽吸至直升机座舱舱内的各个位置;座舱压力调节器用于监测直升机座舱舱内的压力值,并当压力值大于设定值时,向直升机座舱舱外排放气体。本发明的直升机座舱空气调节系统通过压力调节模块将直升机座舱舱外的空气引入舱内,不依赖于发动机,和现有的通过发动机引气的方式相比,本发明降低了发动机的功率损耗和飞机的燃油代偿损失。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的直升机座舱空气调节系统结构图。
符号说明:1-直升机座舱,2-压缩机,3-第二换热器,4-第二风机,5-节流阀,6-第一换热器,7-第三换热器,8-第一风机,9-旁路阀门,10-第二送风管路,11-电动压气机,12-第一送风管路,13-座舱压力调节器。
具体实施方式
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清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
本发明的目的是提供一种直升机座舱空气调节系统,旨在降低发动机的功率损耗和飞机的燃油代偿损失,可应用于飞行器环境控制技术领域。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例提供的直升机座舱空气调节系统结构图。如图1所示,本实施例中的直升机座舱空气调节系统,包括:压力调节模块;压力调节模块包括:电动压气机11和座舱压力调节器13。
电动压气机11用于将直升机座舱1舱外的空气抽吸至直升机座舱1舱内的各个位置。
座舱压力调节器13用于监测直升机座舱1舱内的压力值,并当压力值大于设定值时,向直升机座舱1舱外排放气体。
作为一种可选的实施方式,座舱压力调节器13还包括:排气活门,座舱压力调节器13通过排气活门向直升机座舱1舱外排放气体。
作为一种可选的实施方式,直升机座舱1空气调节系统,还包括:蒸发循环模块;蒸发循环模块包括:第一换热器6、第二换热器3、第一风机8、第二风机4、压缩机2和节流阀5;第一换热器6、第一风机8、压缩机2和节流阀5均设置于直升机座舱1舱内,第二换热器3和第二风机4均设置于直升机座舱1的表面。
第一换热器6与第一风机8均设置于第一风道中;第二换热器3与第二风机4均设置于第二风道中;第一换热器6通过第一管路与压缩机2连接,压缩机2通过第二管路与第二换热器3连接,第二换热器3通过第三管路与节流阀5连接,节流阀5通过第四管路与第一换热器6连接。
具体的,第二换热器3和第二风机4设置在直升机座舱1的内部,通过通孔与舱外联系或者第二换热器3和第二风机4直接设置在直升机座舱1的外表面,通过通孔与直升机座舱1的内部联系。
当蒸发循环模块处于制冷模式时,在第一风机8的抽吸作用下,制冷剂在第一换热器6中吸收直升机座舱1舱内空气的热量,制冷剂携带直升机座舱1舱内空气的热量依次通过第一管路和第二管路流动至第二换热器3中,并在第二换热器3中将直升机座舱1舱内空气的热量排到直升机座舱1舱外,之后,制冷剂依次通过第三管路、节流阀5和第四管路流回至第一换热器6,再次进行制冷循环。
当蒸发循环模块处于制热模式时,在第二风机4的抽吸作用下,制冷剂在第二换热器3中吸收直升机座舱1舱外空气的热量,制冷剂携带直升机座舱1舱外空气的热量通过第二管路和第一管路流动至第一换热器6中,并在第一换热器6中将直升机座舱1舱外空气的热量排到直升机座舱1舱内,之后,制冷剂依次通过第四管路、节流阀5和第三管路流回至第二换热器3,再次进行制热循环。
作为一种可选的实施方式,直升机座舱1空气调节系统,还包括:除湿模块;除湿模块包括:第三换热器7。
第三换热器7设置于第一风道中。
第三换热器7通过第五管路与压缩机2连接,第三换热器7通过第六管路与第一换热器6连接。
具体的,当传感器检测到直升机在低空高湿环境时运行,控制器控制旁路阀门9打开,进入除湿模式。此时直升机座舱1舱内的空气先经过第一换热器6将水凝结出来,再经过第三换热器7使空气的温度回升,实现降湿不降温。凝结水可以通过喷头(图中未给出)喷洒到第二换热器3上,提高第二换热器3的换热能力。除湿模式下一定制冷,但是制冷模式下不一定除湿。
作为一种可选的实施方式,除湿模块还包括:旁路阀门9;旁路阀门9设置于第五管路上。
作为一种可选的实施方式,压力调节模块还包括:送风管路;电动压气机11通过送风管路将抽吸的直升机座舱1舱外的空气送至升机座舱舱内的各个位置。
作为一种可选的实施方式,送风管路包括:第一送风管路12和第二送风管路10;第一送风管路12的一端与电动压气机11连接,第一送风管路12的另一端设置于第一换热器6的进气口处,第二送风管路10的一端与第三换热器7连接,第二送风管路10的另一端通往直升机座舱1舱内的各个位置。
具体的,当电动压气机11正常工作时,处于增压模式。此时,通过电动压气机11抽吸直升机座舱1舱外的空气并压缩,通过第一送风管路12在第一换热器6的进气口处与循环空气汇合,再通过第一风机8驱动,进入第一换热器6、第三换热器7,然后通过第二送风管路10进入座舱顶部空气分配管路,分配到座舱各个位置,在上述过程中座舱压力调节器13实时监测直升机座舱1舱内的压力,当直升机座舱1舱内的压力大于设定值时,通过排气活门排出直升机座舱1舱内中的部分空气,直至直升机座舱1舱内的压力等于设定值。
当电动压气机11非正常工作或者不工作时,处于通风换气模式。此时,人体所需新鲜空气由第一风机8从直升机舱外抽吸,再由座舱压力调节器13的排气活门排出维持舱内外压力平衡。
正常情况下,直升机处于增压模式,只有故障时,才为通风换气模式,为逃生和紧急处理赢得时间。
作为一种可选的实施方式,第一换热器6、第二换热器3和第三换热器7均为微通道换热器。
作为一种可选的实施方式,直升机座舱1的表面开设压气机设置孔,压气机设置孔用于设置电动压气机11。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的装置及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种直升机座舱空气调节系统,其特征在于,包括:压力调节模块;所述压力调节模块包括:电动压气机和座舱压力调节器;
所述电动压气机用于将直升机座舱舱外的空气抽吸至直升机座舱舱内的各个位置;
所述座舱压力调节器用于监测所述直升机座舱舱内的压力值,并当所述压力值大于设定值时,向所述直升机座舱舱外排放气体。
2.根据权利要求1所述的直升机座舱空气调节系统,其特征在于,所述座舱压力调节器还包括:排气活门,所述座舱压力调节器通过所述排气活门向所述直升机座舱舱外排放气体。
3.根据权利要求1所述的直升机座舱空气调节系统,其特征在于,还包括:蒸发循环模块;所述蒸发循环模块包括:第一换热器、第二换热器、第一风机、第二风机、压缩机和节流阀;所述第一换热器、所述第一风机、所述压缩机和所述节流阀均设置于所述直升机座舱舱内,所述第二换热器和所述第二风机均设置于所述直升机座舱的表面;
所述第一换热器与所述第一风机均设置于第一风道中;所述第二换热器与所述第二风机均设置于第二风道中;所述第一换热器通过第一管路与所述压缩机连接,所述压缩机通过第二管路与所述第二换热器连接,所述第二换热器通过第三管路与所述节流阀连接,所述节流阀通过第四管路与所述第一换热器连接。
4.根据权利要求3所述的直升机座舱空气调节系统,其特征在于,还包括:除湿模块;所述除湿模块包括:第三换热器;
所述第三换热器设置于所述第一风道中;
所述第三换热器通过第五管路与所述压缩机连接,所述第三换热器通过第六管路与所述第一换热器连接。
5.根据权利要求4所述的直升机座舱空气调节系统,其特征在于,所述除湿模块还包括:旁路阀门;所述旁路阀门设置于所述第五管路上。
6.根据权利要求4所述的直升机座舱空气调节系统,其特征在于,所述压力调节模块还包括:送风管路;所述电动压气机通过所述送风管路将抽吸的所述直升机座舱舱外的空气送至所述升机座舱舱内的各个位置。
7.根据权利要求6所述的直升机座舱空气调节系统,其特征在于,所述送风管路包括:第一送风管路和第二送风管路;所述第一送风管路的一端与所述电动压气机连接,所述第一送风管路的另一端设置于所述第一换热器的进气口处,所述第二送风管路的一端与所述第三换热器连接,所述第二送风管路的另一端通往所述直升机座舱舱内的各个位置。
8.根据权利要求4所述的直升机座舱空气调节系统,其特征在于,所述第一换热器、所述第二换热器和所述第三换热器均为微通道换热器。
9.根据权利要求1所述的直升机座舱空气调节系统,其特征在于,所述直升机座舱的表面开设压气机设置孔,所述压气机设置孔用于设置所述电动压气机。
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