CN115042976A - 一种民用客机人体微环境控制空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种民用客机人体微环境控制空调系统，微环境控制空调系统包含个体送风系统、回风管路以及微环境控制系统；其中，个体送风系统中包含座椅个体送风口、顶部个体送风口以及个体送风供气管路，个体送风供气管路与各座椅个体送风口和顶部个体送风口相连通；回风管路中包含座椅背部回风口以及个体回风管路；微环境控制系统中包含微环境传感器、微环境智能控制装置、送风调节装置；空气经由个体送风供气管路从座椅上方的座椅个体送风口和顶部个体送风口流出，在人体周围形成相对封闭的微环境；通过对人体周围微环境气流组织控制，实现对乘客个体周围温度、湿度、压力的个体调节，抑制座舱内因气流混合、病毒扩散等带来的交叉感染。

Description

一种民用客机人体微环境控制空调系统

技术领域

本发明涉及飞机座舱环控技术领域，具体涉及一种民用客机人体微环境控制空调系统。

背景技术

随着民航事业的发展，飞机越来越多的被人们选为平常出行的交通工具。近年来，民航飞机的飞行架次和出行人次都有显著提高。飞机飞行过程中，飞机座舱属于一个密闭的空间环境，其舱室内人员的健康安全以及舒适性是需要重点考虑的一个问题。飞机座舱环控系统就是通过调节飞机座舱环境压力、温度、湿度等参数，从为飞机上乘客和机务人员提供一个健康、舒适环境的重要系统。

对民航飞机而言，飞机座舱就是一个密闭的狭小空间，如何提高座舱内乘客呼吸空气的质量、减小乘客间的交叉感染风险、保障座舱内乘客的公共卫生安全和舒适性是后疫情时代下民航亟需解决的重要问题之一。

现有的飞机环控系统的座舱送风大多采用上/侧送风、下侧回风的方式，如图6所示。这种送风方式使得从送风口，图6中101、102位置处出来的新风在座舱内发生强烈的掺混，最后经过两侧的排风口105排出。这种送风方式的缺点十分明显，由于气流的掺混作用，整个座舱内的空气都混杂到了一起，从而导致乘客之间呼出的气体存在掺混，存在交叉感染的风险。同时，非满员情况下，现有飞机空调系统仍然会对空位置进行送风，从而造成了空调系统供气量的浪费，增加了飞机空调系统不必要的代偿损失，造成飞行成本的浪费。

近年来，新冠病毒肆虐，而这种病毒的传播主要通过人体呼吸的气溶胶形式在人与人之间进行传播。因此，传统飞机环控系统供气方法的空气掺混的缺点被放大，采用传统飞机环控系统供气方法，会使得乘客呼出的空气与舱内空气发生严重的掺混，这种情况下，感染者会很容易感染其身旁的乘客，甚至会感染前后好几排的其他乘客。

发明内容：

为了解决后疫情时代下传统飞机环控系统供气由于空气严重掺混导致的病毒、细菌传播和扩散问题，本发明公开了一种飞机座舱人体微环境控制空调系统和方法。

本发明的技术方案：一种民用客机人体微环境控制空调系统，所述微环境控制送风系统包含个体送风系统、回风管路以及微环境控制系统；其中，所述个体送风系统中包含座椅个体送风口201、顶部个体送风口202以及个体送风供气管路203，所述个体送风供气管路203与各座椅个体送风口201以及顶部个体送风口202相连通；所述回风管路中包含座椅背部回风口204以及个体回风管路，所述个体回风管路与各座椅背部回风口204相连通；所述微环境控制系统包含微环境传感器206、微环境智能控制装置207以及送风调节装置208；

空气经由所述个体送风供气管路203从座椅上方的座椅个体送风口201和顶部个体送风口202流出，在人体周围形成相对封闭的微环境，实现对乘客个体周围温度、湿度、压力的个性化调节。

进一步的，所述座椅个体送风口201位于座椅的上部，顶部个体送风口202位于乘客上方的座舱顶部；

主供气管路104通过个体送风供气管路203分别与座椅个体送风口201和顶部个体送风口202相连。

进一步的，所述座椅背部回风口204位于座椅的背部；

主回风管路107通过个体回风管路205与座椅背部回风口204相连。

更进一步的，所述微环境传感器206位于乘客周围；

所述微环境传感器206与微环境智能控制装置207相连，微环境智能控制装置207与送风调节装置208相连，通过送风调节装置（208）调节个体送风系统送风量大小。

基于上述民用客机人体微环境控制空调系统，本申请还提供一种飞机座舱环控系统，所述飞机座舱环控系统包含上述飞机座舱人体微环境控制空调系统，还包含第二送风子系统以及第二回风子系统；其中，

所述第二送风子系统中包含主供气管路104，所述主供气管路104通过个体送风供气管路203分别与座椅个体送风口201和顶部个体送风口202相连。

进一步的，所述第二送风子系统包含舱室顶部送风口101、行李架送风口102、供气子管路103、主供气管路104，其中舱室顶部送风口101位于座舱上部，行李架送风口102位于行李架位置；

主供气管路104通过供气子管路103分别与舱室顶部送风口101和行李架送风口102相连；空气经由供气子管路103从舱室顶部送风口101和行李架送风口102流出，对座舱内空气进行调节。

进一步的，所述第二回风子系统包含底部回风口105、回风子管路106、主回风管路107，其中，所述底部回风口105位于座舱下部；所述主回风管路107通过回风子管路106与底部回风口105相连，座舱内的空气通过底部回风口105经由回风子管路106从主排气管路107排出，从而实现飞机环控系统的循环。

有益效果

本发明所述飞机座舱人体微环境控制装置和方法的特点在于，具有良好的个体微环境控制效果，统能够对人体周围环境温度、湿度、压力等进行个性化调节，使得人体周围形成相对独立的微环境。因此，人体呼吸出的气体（包含感染者呼出的病菌等）在掺混前就已排出，从而大大减小了飞机舱室内病毒和细菌的传播与扩散，降低了后疫情时代下乘客相互交叉感染的风险，提高了乘客出行的健康安全和个体舒适性。同时，非满员情况下，可以通过关闭空位置的个性化个体送风，降低整体供气量，从而降低飞机空调系统的代偿损失，节约成本。

附图说明

以下将结合附图对本发明做进一步说明：

图1为飞机座舱人体微环境控制空调系统的主视图；

图2为飞机座舱微环境控制系统；

图3为飞机座舱人体微环境控制空调系统的后视图；

图4为飞机座舱人体微环境控制空调系统的侧视图；

图5为本发明送风系统微环境效果示意图；

图6为传统飞机座舱环控系统供气原理示意图；

图7为飞机座舱人体微环境控制空调系统精简版的主视图；

图8为飞机座舱人体微环境控制空调系统精简版的后视图；

图中标记名称：101、座舱顶部送风口，102、座舱行李架送风口，103、传统环控系统供气管路，104、系统主供气管路，105、传统环控系统底部回风口，106、传统环控系统回风管路，107、系统主回风管路，201、座椅个体送风口，202、顶部个体送风口，203、个性化送风供气管路，204、座椅背部回风口，205、个性化回风管路，206、微环境传感器，207、微环境智能控制装置，208、送风调节装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合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，本领域的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。

实施例1

本实施例一种民用客机人体微环境控制空调系统，所述微环境控制空调系统包含个体送风系统、回风管路以及微环境控制系统；其中，所述个体送风系统中包含座椅个体送风口201、顶部个体送风口202以及个体送风供气管路，所述个体送风供气管路与各座椅个体送风口201和顶部个体送风口202相连通；所述回风管路中包含座椅背部回风口204以及个体回风管路，所述个体回风管路与各座椅背部回风口204相连通；所述微环境控制系统中包含微环境传感器206、微环境智能控制装置207、送风调节装置208，所述微环境智能控制装置207能够对微环境传感器206实测的温度、湿度数据进行分析，智能判断人体的舒适性，所述送风调节装置（208）可以调节个体送风系统送风量大小。

空气经由个体送风供气管路203从座椅上方的座椅个体送风口201和顶部个体送风口202流出，从而实现对乘客个体周围微环境的调节；空气通过座椅背部回风口204经由个体回风管路205排出，从而使得乘客个体呼出的空气直接排出。

所述座椅个体送风口201位于座椅的上部，顶部个体送风口202位于乘客上方的座舱顶部；

主供气管路104通过个体送风供气管路203分别与座椅个体送风口201和顶部个体送风口202相连。飞机环控系统的空气经由个体送风供气管路203从座椅个体送风口201和顶部个体送风口202流出，从而实现对乘客个体周围微环境的调节。

所述座椅背部回风口204位于座椅的背部；主回风管路107通过个体回风管路205与座椅背部回风口204相连。

微环境传感器206与微环境智能控制装置207相连，微环境智能控制装置207与送风调节装置208相连，送风调节装置（208）可以调节个体送风系统送风量大小，通过微环境传感器206对乘客个体周围的空气环境进行感知，并将信号传递给微环境智能控制装置207，微环境智能控制装置207对个体微环境进行智能判断与评价，并通过送风调节装置208对个体送风系统的个体送风量进行调节，从而实现乘客个体微环境的智能调控。

所述微环境传感器206位于乘客周围，能够对每个乘客周围的环境温度、湿度等进行测量感知。

本实施例提出的飞机座舱人体微环境控制空调系统通过将供气管路一端分别与座椅个体送风口和顶部个体送风口相连，空气经由个体送风供气管路从座椅个体送风口和顶部个体送风口对乘客个体周围的微环境进行调节。乘客个体呼出的气体（包含感染者呼出的病菌等）由于回风口的抽吸作用从座椅背部回风口经由个体回风管路排出，同时通过微环境控制系统对每个乘客个体的送风大小实现智能调控，增加乘客个体的舒适性。

上述结构能够从多角度主动射流的全新供气装置，在乘客周围形成个体微环境，使得乘客呼吸出的空气直接排出，不与座舱内空气发生掺混，从而在每个乘客的周围营造一种更安全、舒适的微环境。有效解决了后疫情时代下的病毒、细菌的传播和扩散问题，同时提高了飞机座舱内乘客周围环境的空气品质，提升了乘客出行的安全性与舒适性。

实施例2

本申请还提供一种飞机座舱环控系统，在传统飞机环控系统供气（如图6所示）的基础上，新增微环境控制装置（如图1、2、3、4所示），该装置和方法能够在人体周围形成相对独立的微环境，减小病毒和细菌的传播与扩散。

微环境控制系统装置主要包括：个体送风系统装置（如图1、4所示）、回风管路装置（如图3所示）和微环境控制系统（如图1、2所示）。

如图1所示，本发明的飞机座舱人体微环境控制空调系统，其座舱内的主要供气由两部分组成：个体送风系统和传统送风子系统。

个体送风系统装置主要由座椅个体送风口201、顶部个体送风口202、个体送风供气管路203组成，其中座椅个体送风口201位于座椅的上部，顶部个体送风口202位于乘客上方的座舱顶部。主供气管路104通过个体送风供气管路203分别与座椅个体送风口201和顶部个体送风口202相连。飞机环控系统的空气经由个体送风供气管路203从座椅个体送风口201和顶部个体送风口202流出，从而实现对乘客个体周围微环境的调节。

传统送风子系统装置主要由舱室顶部送风口101、行李架送风口102、供气子管路103、主供气管路104组成，其中舱室顶部送风口101位于座舱上部，行李架送风口102位于行李架位置。主供气管路104通过供气子管路103分别与舱室顶部送风口101和行李架送风口102相连。飞机环控系统的空气经由供气子管路103从舱室顶部送风口101和行李架送风口102流出，对座舱内空气进行调节。

如图3所示，本发明的飞机座舱人体微环境控制空调系统，其座舱内的回风也由两部分组成：回风管路和传统回风子系统。

回风管路装置主要由座椅背部回风口204、个体回风管路205组成，其中座椅背部回风口204位于座椅的背部。主回风管路107通过个体回风管路205与座椅背部回风口204相连。乘客呼出的气体及人体周围的空气通过座椅背部回风口204经由个体回风管路205排出，从而使得乘客个体呼出的空气直接排出，相互间不发生掺混，实现个体微环境的相对独立，减小交叉感染的风险。

传统回风子系统，即第二回风子系统的装置主要由底部回风口105、回风子管路106、主回风管路107组成，其中底部回风口105位于座舱下部。主回风管路107通过回风子管路106与底部回风口105相连。座舱内的空气通过底部回风口105经由回风子管路106从主排气管路107排出，从而实现飞机环控系统的循环。

如图1和图2所示，本发明的飞机座舱人体微环境控制空调系统，其微环境控制系统由微环境传感器、微环境智能控制装置和送风调节装置的组成。

微环境智能控制装置能够对微环境传感器实测的温度、湿度等数据进行分析，智能判断人体的舒适性，并通过送风调节装置控制个体送风系统，实现智能调节个体送风量的大小。

如图4所示，从座椅个体送风口201和顶部个体送风口202流出的空气，向前下方偏转，并从座椅背部回风口204排出。在座椅个体送风口201、顶部个体送风口202、座椅背部回风口204的共同作用下，在每个人体周围会形成相对封闭的微环境（效果如图5所示），隔绝人与人之间的飞沫传播，实现乘客个体微环境的控制，为乘客营造一种健康安全的微环境。

如图7、8所示，考虑到飞机飞行过程中的代偿损失，作为一种精简与优选，本发明的飞机座舱人体微环境控制空调系统，其座舱内的供气只包含个体送风系统，其座舱内的回风只包含回风管路。

本发明提出的飞机座舱人体微环境控制空调系统，在传统环控系统中加入微环境控制系统，通过个体供气子系统、回风管路和微环境控制系统的联合作用，在每个乘客周围形成个性化微环境，使得乘客呼出的空气直接从回风管路排出，乘客之间的空气不发生掺混，从而为每个乘客个体提供一个健康、安全的微环境，同时通过智能调控，大大提升每个乘客的个体舒适性。本发明有效解决了后疫情时代下的病毒、细菌的传播和扩散问题，同时提高了飞机座舱内乘客周围环境的空气品质，提升了乘客出行的安全性与舒适性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种民用客机人体微环境控制空调系统，其特征在于，所述微环境控制送风系统包含个体送风系统、回风管路以及微环境控制系统；其中，所述个体送风系统中包含座椅个体送风口（201）、顶部个体送风口（202）以及个体送风供气管路（203），所述个体送风供气管路（203）与各座椅个体送风口（201）以及顶部个体送风口（202）相连通；所述回风管路中包含座椅背部回风口（204）以及个体回风管路，所述个体回风管路与各座椅背部回风口（204）相连通；所述微环境控制系统包含微环境传感器（206）、微环境智能控制装置（207）以及送风调节装置（208）；

空气经由所述个体送风供气管路（203）从座椅上方的座椅个体送风口（201）和顶部个体送风口（202）流出，在人体周围形成相对封闭的微环境，实现对乘客个体周围温度、湿度、压力的个性化调节。

2.根据权利要求1所述的一种民用客机人体微环境控制空调系统，其特征在于，所述座椅个体送风口（201）位于座椅的上部，顶部个体送风口（202）位于乘客上方的座舱顶部；

主供气管路（104）通过个体送风供气管路（203）分别与座椅个体送风口（201）和顶部个体送风口（202）相连。

3.根据权利要求1所述的一种民用客机人体微环境控制空调系统，其特征在于，所述座椅背部回风口（204）位于座椅的背部；

主回风管路（107）通过个体回风管路（205）与座椅背部回风口（204）相连。

4.根据权利要求1所述的一种民用客机人体微环境控制空调系统，其特征在于，所述微环境传感器（206）位于乘客周围；

所述微环境传感器（206）与微环境智能控制装置（207）相连，微环境智能控制装置（207）与送风调节装置（208）相连，通过送风调节装置（208）调节个体送风系统送风量大小。

5.飞机座舱环控系统，其特征在于，所述飞机座舱环控系统包含如权利要求1所述的飞机座舱人体微环境控制空调系统，还包含第二送风子系统以及第二回风子系统；其中，

所述第二送风子系统中包含主供气管路（104），所述主供气管路（104）通过个体送风供气管路（203）分别与座椅个体送风口（201）和顶部个体送风口（202）相连。

6.根据权利要求5所述的飞机座舱环控系统，其特征在于，所述第二送风子系统包含舱室顶部送风口（101）、行李架送风口（102）、供气子管路（103）、主供气管路（104），其中舱室顶部送风口（101）位于座舱上部，行李架送风口（102）位于行李架位置；

主供气管路（104）通过供气子管路（103）分别与舱室顶部送风口（101）和行李架送风口（102）相连；空气经由供气子管路（103）从舱室顶部送风口（101）和行李架送风口（102）流出，对座舱内空气进行调节。

7.根据权利要求5所述的飞机座舱环控系统，其特征在于，所述第二回风子系统包含底部回风口（105）、回风子管路（106）、主回风管路（107），其中，所述底部回风口（105）位于座舱下部；所述主回风管路（107）通过回风子管路（106）与底部回风口（105）相连，座舱内的空气通过底部回风口（105）经由回风子管路（106）从主排气管路（107）排出，从而实现飞机环控系统的循环。

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