CN118056755A - 航空器的环境控制装置和操作环境控制装置的方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种航空器的环境控制装置和操作环境控制装置的方法。该环境控制装置包括：轴，安装在航空器中并联接到马达以便可旋转；压缩机，连接到轴以便可旋转，压缩机绝热压缩引入航空器中的外部空气以形成温度升高的压缩空气流；热交换器，使得在温度升高的压缩空气与引入航空器中的外部空气的一部分之间进行热交换；以及涡轮机，连接到所述轴以便可旋转，涡轮机使经热交换的压缩空气绝热膨胀以形成冷却空气流。

Description

航空器的环境控制装置和操作环境控制装置的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年11月21日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2022-0156120的韩国专利申请的优先权权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及一种航空器的环境控制装置和操作环境控制装置的方法，该环境控制装置除了控制电力推进航空器的飞行中温度、压力、湿度等之外，还能够提供燃料电池动力传动系所需的压缩空气或冷却空气(chilling air)。

背景技术

航空器可以配备有环境控制装置。环境控制装置可以从发动机提取高温和高压的压缩空气，并且提取的压缩空气可以在利用空调装置调节温度和压力之后被供应到机舱或驾驶舱。

环境控制装置可以执行诸如控制内部空间的压力、供应足够的空气以使人员舒适地呆在内部空间中以及控制内部空间中的湿度和对内部空间制热/制冷的多种功能。

作为空气调节器，可以使用包括例如一个或多个热交换器、压缩机和一个或多个涡轮机的空气循环机。这种空气循环机可以被配置为从发动机获得引气。

随着航空器的电气化的逐步发展，可以使用一种通过将马达联接到空气循环机并供应由发动机产生的电力来操作空气循环机的方法。在这样的实施方式中，空气循环机也可以在能量供应方面连接到发动机。

已经研究和开发了一种利用燃料电池作为动力源的电力推进航空器。然而，在这种情况下，马达、逆变器等代替发动机，因此可能需要用于在没有发动机的情况下控制飞行中温度、压力、湿度等的新型环境控制装置。此外，可能还需要一种用于燃料电池动力传动系的热管理的装置。

提供本背景技术部分中的描述是为了增强对本公开的背景的理解，因此上述描述可能包含本领域技术人员已知的现有技术以外的描述。

发明内容

下面的发明内容呈现了对某些特征的简化总结。发明内容不是详尽的概述并且不旨在确定关键点或关键要素。

本公开的一方面提供一种航空器的环境控制装置和操作环境控制装置的方法，该环境控制装置除了控制电力推进航空器的飞行中温度、压力、湿度等之外，还能够提供燃料电池动力传动系所需的压缩空气或冷却空气。

一种环境控制装置可以包括：轴，安装在航空器中并联接到马达，其中马达被配置为使轴旋转；压缩机，连接到轴，其中压缩机被配置为压缩引入航空器中的外部空气，以形成温度升高的压缩空气流；热交换器，被配置为使得在温度升高的压缩空气与引入航空器中的另外的外部空气的一部分之间进行热交换；以及涡轮机，联接到轴，其中涡轮机被配置为使经热交换的压缩空气膨胀以形成冷却空气流。

航空器可以包括：第一空气进口，外部空气通过该第一空气进口引入；第二空气进口，外部空气通过该第二空气进口引入；第一外部空气管线，形成从第一空气进口到压缩机的流动路径；以及第二外部空气管线，形成从第二空气进口到压缩机的流动路径。第二空气进口的外部空气可以是冲压空气。

压缩机可以包括第一级压缩机和第二级压缩机。增压管线可以连接在第一级压缩机的出口和第二级压缩机的入口之间。第一外部空气管线可以连接到第一级压缩机的入口。第二外部空气管线可以连接到增压管线以与第二级压缩机连通。

连接第一空气进口与航空器的内部空间的第一引入管线和连接第一空气进口与热交换器的第二引入管线可以从第一外部空气管线分支。进气风扇可以安装在第一引入管线和第二引入管线中的每一个中。

第一制热管线可以在热交换器的下游连接到第二引入管线。制热热交换器可以设置在第一制热管线和第一引入管线之间。

环境控制装置可以包括：第一排气管线，在制热热交换器的下游连接到第一制热管线；第二排气管线，连接在第一制热管线中的制热热交换器的上游；以及第一阀，安装在第一制热管线和第二排气管线之间。

环境控制装置可以包括：引导管线，使压缩机的出口和涡轮机的入口相互连通，其中引导管线上设置有热交换器；以及第一空气供应管线，从引导管线分支以将压缩空气供应到航空器中的空气供应装置。

第二制热管线可以连接在第一空气供应管线和第一引入管线之间。第二阀可以安装在第一空气供应管线和第二制热管线之间。第三阀可以安装在第一引入管线和第二制热管线之间。

连接第二空气进口和航空器的内部空间的第三引入管线和连接第二空气进口和热交换器的第四引入管线可以从第二外部空气管线分支。第三引入管线可以连接到第一引入管线。第四引入管线可以连接到第二引入管线。

环境控制装置可以包括：第二空气供应管线，连接到第二外部空气管线，以向航空器中的空气供应装置供应冲压空气。

空气供应装置可以设置在航空器的燃料电池动力传动系中，以向燃料电池组供应空气。

可以安装第五阀，以选择性地连接第二外部空气管线、第二空气供应管线和增压管线中的至少两个。

环境控制装置可以包括：冗余管线，连接在第三引入管线和增压管线之间，以供应由第一级压缩机压缩的空气以及冲压空气；以及第七阀，安装在冗余管线和第三引入管线之间。

环境控制装置可以包括：第一开关阀，安装在第一外部空气管线中；以及第二开关阀，安装在第四引入管线中。第一开关阀和第二开关阀以相反的方式打开和关闭(例如，当第二开关阀关闭时第一开关阀打开或者当第二开关阀打开时第一开关阀关闭)。

环境控制装置可以包括：冷却管线，连接到涡轮机，以向航空器中的散热装置供应冷却空气。

散热装置可以设置在航空器的燃料电池动力传动系中。

制冷管线可以连接到冷却管线。制冷热交换器可以设置在制冷管线和第一引入管线之间。第四阀可以安装在制冷管线和冷却管线之间。

在下面将更详细地描述上述以及其他特征和优点。

附图说明

通过结合附图，从以下详细描述中更清楚地理解本公开的上述和其他方面、特征和优点，在附图中：

图1是示出航空器的环境控制装置的配置图；

图2是示出航空器的环境控制装置在起飞和降落模式下操作以对内部空间制热的情况的示图；

图3是示出航空器的环境控制装置在起飞和降落模式下操作以对内部空间制冷的情况的示图；

图4是示出航空器的环境控制装置在起飞和降落模式下仅向燃料电池动力传动系供应空气的情况的示图；

图5是示出航空器的环境控制装置在巡航模式下操作以对内部空间制热的情况的示图；

图6是示出航空器的环境控制装置在巡航模式下操作以对内部空间制冷的情况的示图；以及

图7是示出航空器的环境控制装置在巡航模式下操作以对内部空间进行除湿的情况的示图。

具体实施方式

在下文中，将参照示例性附图详细描述本公开。在将附图标记添加到每个附图的部件时，应当注意的是，即使在不同的附图上显示，相同的部件也由相同的附图标记表示。

术语“第一”、“第二”、“第三”等可以用于描述各种部件。然而，这些术语并不限制部件的顺序、大小、位置、重要性等，而是仅用于将部件与其他部件区分开。

航空器可以指能够通过在天空中飞行而移动的移动体载具。例如，航空器除了指直升机、无人机、倾转旋翼航空器、固定翼航空器等之外，可以进一步包括能够利用轮子在地面上移动并且然后在轮子与地面分离的状态下飞行的载具。航空器可以包括有人驾驶的航空器和无人驾驶的航空器。除了由飞行员控制的机体之外，有人驾驶航空器可以进一步包括能够自主操作的机体。

为了描述的方便，主要通过将环境控制装置应用于使用燃料电池作为动力源的电力推进航空器的示例来描述和说明本公开的各个方面，但本公开的方面不一定限于此。例如，在环境控制装置中流动的压缩空气和冷却空气可以被提供以用于航空器中的其他用途。

图1是示出航空器的环境控制装置的配置图。

如图1所示，航空器的环境控制装置可以包括轴10、压缩机20、热交换器30和涡轮机40。

例如，图1中所示的环境控制装置可以在航空器中连接在空气进口1和2与诸如机舱或驾驶舱的内部空间3之间以及空气进口1和2与燃料电池动力传动系4之间。该环境控制装置可以基于空气循环机ACM来配置。

在空气循环机ACM中，轴10可以连接压缩机20与涡轮机40，并且热交换器30可以设置在使压缩机20的出口和涡轮机40的入口相互连通的引导管线(bootstrap line)31中。可以分别设置多个压缩机20和多个涡轮机40，使得可以配置多级压缩机和多级涡轮机

在空气循环机ACM中，由来自逆变器12的电力驱动的马达11可以连接到轴10或联接到轴10上。马达11的驱动可以使低压外部空气能够被使用。

外部空气可以由根据本公开的环境控制装置调节，并且可以通过包括管道或管子的每条管线分配到航空器中的机舱、驾驶舱、其他内部空间等。外部空气可以通过控制航空器的内部温度、压力、湿度等并使航空器内部通风来创建清新的内部环境。外部空气可以被排出到航空器外部或者循环回到航空器中。

例如，用于将外部空气引入压缩机20的入口的外部空气管线23和24、用于将冷却空气从涡轮机40的出口传送到燃料电池动力传动系4的冷却管线43、用于从热交换器30提供高温外部空气的第一制热管线33以及用于将温度升高的压缩空气从压缩机20的出口供应到内部空间3或燃料电池动力传动系4的第二制热管线34可以连接到空气循环机ACM。

热交换器30可以执行由压缩机20绝热压缩的外部空气(即压缩空气)和通过绕过压缩机20而从空气进口1和2直接引入的外部空气的一部分之间的热交换，使得外部空气的一部分可以从被压缩机20升高温度的压缩空气中获得热量，并且可以冷却压缩空气。

压缩空气可以经过热交换器30，并且可以被输入到涡轮机40的入口，使得压缩空气可以在涡轮机40中绝热膨胀的同时被进一步冷却，从而形成冷却空气。冷却空气可以从涡轮机40输出到冷却管线43。

因此，航空器的环境控制装置可以利用恒定压力下的热传递、绝热压缩和绝热膨胀过程而具有提高的效率和提高的冷却性能。

在至少一些实施方式中，可以设置多个空气进口1和2，包括例如第一空气进口1和第二空气进口2。分别通过第一空气进口1和第二空气进口2引入的外部空气可以沿着航空器中的不同路径流动，并且可以从环境控制装置流出。可选地，单独引入的外部空气可以在环境控制装置中混合，并且可以被排出。

外部空气管线23和24可以包括连接到第一空气进口1的第一外部空气管线23和连接到第二空气进口2的第二外部空气管线24。外部空气管线23和24可以指从空气进口1和2到压缩机20的流动路径。

如果设置多个压缩机20，则使得第一级压缩机21和第二级压缩机22相互连通的增压管线25可以连接在第一级压缩机的出口和第二级压缩机22的入口之间。在这种情况下，第一外部空气管线23可以连接到第一级压缩机21的入口，以通过增压管线25与第二级压缩机22连通。第二外部空气管线24可以连接到增压管线25以与第二级压缩机22连通。

将第一空气进口1和内部空间3相互连接的第一引入管线26以及将第一空气进口1和热交换器30相互连接的第二引入管线27可以从第一外部空气管线23分支。

进气风扇19可以安装在第一引入管线26和第二引入管线27中的每一个中，使得可以促进外部空气的引入并且可以提供流量。在至少一些实施方式中，当进气风扇19不操作时，可能几乎没有空气流过第一引入管线26和第二引入管线27，使得进气风扇19可以用作一种开关阀。

第一引入管线26可以将通过第一空气进口1引入航空器的外部空气供应到内部空间3。外部空气可以作为内部循环空气并传递热量和冷量。

第一制热管线33可以在热交换器30的下游连接到第二引入管线27。第一制热管线33中的外部空气可以将从通过引导管线31经过热交换器30的压缩空气接收的热量供应到内部空间3。

为此，制热热交换器32可以设置在第一制热管线33和第一引入管线26之间，使得第一制热管线33的热量可以被传递到第一引入管线26中流入内部空间3的外部空气。因此，可以通过向内部空间30提供热量来执行制热。

第一排气管线35可以在制热热交换器32的下游连接到第一制热管线33。第一排气管线35可以通过排气口7将经热交换的外部空气排出到航空器的外部。

第一制热管线33可以在制热热交换器32的上游连接到第二排气管线36。第二排气管线36可以通过排气口7将经热交换的外部空气排出到航空器的外部。

为此，第一阀51可以安装在第一制热管线33和第二排气管线36之间。在示例中，可以采用三通阀作为第一阀51。第一制热管线33可以通过第一阀51选择性地向制热热交换器32供应热量，使得除了调节内部空间3的温度之外，还可以执行或停止制热。

用于通过将压缩机20和燃料电池组的空气供应装置5相互连接来向燃料电池动力传动系4的燃料电池组供应用于发电的空气的第一空气供应管线37可以从引导管线31分支。因此，航空器的环境控制装置可以向燃料电池组供应以预定压力增压的压缩空气。

第二制热管线34可以连接在第一空气供应管线37和第一引入管线26之间，以将预定压力的温度升高的压缩空气供应到内部空间3。第二阀52可以安装在第一空气供应管线37和第二制热管线34之间，第三阀53可以安装在第一引入管线26和第二制热管线34之间。在示例中，可以分别采用三通阀作为第二阀52和第三阀53。

第二制热管线34可以通过第二阀52和第三阀53选择性地将温度升高的压缩空气供应到内部空间3，使得除了调节内部空间3的温度和压力之外，还可以执行或停止压缩空气的制热和供应。

如果设置多个涡轮机40，则使得第一级涡轮机41和第二级涡轮机42相互连通的膨胀管线45可以连接在第一级涡轮机41的出口和第二级涡轮机42的入口之间。在这种情况下，冷却管线43可以与第二级涡轮机42的出口连通。

冷却管线43可以连接涡轮机40和燃料电池动力传动系4的散热装置6。被绝热膨胀并从涡轮机40排出的冷却空气可以冷却燃料电池动力传动系4的散热装置6。因此，航空器的环境控制装置可以确保燃料电池动力传动系4的冷却性能。

散热装置6可以包括，例如，散热器，该散热器形成为使得冷却燃料电池动力传动系4或航空电子设备的冷却水经过散热器内部。冷却空气在通过散热器时可以与散热器中的冷却水交换热量，从而对冷却水进行冷却。然而，散热装置6的形式不一定限于上述示例。

制冷管线44可以连接到从涡轮机40的出口延伸的冷却管线43。制冷管线44可以向内部空间3提供从冷却管线43分支并流出的冷却空气的冷量。

为此，第四阀54可以安装在制冷管线44和冷却管线43之间。可以采用三通阀作为第四阀54。

制冷热交换器39可以设置在制冷管线44和第一引入管线26之间，以将制冷管线44的冷量传递到第一引入管线26的流入内部空间3的外部空气。因此，可以通过向内部空间3供应冷量来执行制冷。

制冷管线44可以在制冷热交换器39的下游连接到第一排气管线35。第一排气管线35可以通过排气口7将经热交换的冷却空气排出到航空器外部。

通过第四阀54，制冷管线44可以选择性地从外部空气带走热量，并通过制冷热交换器39向外部空气供应冷量，使得除了调节内部空间3的温度之外，还可以执行或停止制冷。

将第二空气进口2和内部空间3相互连接的第三引入管线28以及将第二空气进口2和热交换器30相互连接的第四引入管线29可以从第二外部空气管线24分支。

第四引入管线29可以连接到第二引入管线27。如上所述，第一制热管线33可以在热交换器30的下游连接到第二引入管线7。因此，热量可以被提供到内部空间3，使得可以执行制热。

用于通过将第二空气进口2和燃料电池组的空气供应装置5相互连接来向燃料电池动力传动系4的燃料电池组供应用于发电的空气的第二空气供应管线38可以连接到第二外部空气管线24。

如上所述，如果设置多个压缩机20，则第二外部空气管线24可以连接到增压管线25以与第二级压缩机22连通。为了流动路径的分支、连接和选择，第五阀55可以安装在第二外部空气管线24、第二空气供应管线38和增压管线25之间。在示例中，可以采用四通阀作为第五阀55。

第二空气供应管线38可以连接到第一空气供应管线37。为了分支和连接以及压缩空气的供应或控制，第六阀56可以安装在第二空气供应管线38和第一空气供应管线37之间。在示例中，可以采用三通阀作为第六阀56。

通过第五阀55和第六阀56，第二空气供应管线38和第一空气供应管线37可以将温度升高的压缩空气与第二空气进口2的外部空气一起供应到燃料电池组的空气供应装置5，使得可以供应燃料电池组所需的足够量的空气。

第三引入管线28可以通过进气风扇19连接到第一引入管线26。可选地，第三引入管线28可以通过绕过进气风扇19的旁通管线18连接到第一引入管线26。

冗余管线17可以连接在第三引入管线28和增压管线25之间。因此，当存在对内部空间3的增压需求时，由第一级压缩机21压缩的压缩空气可以与第二空气进口2的外部空气一起被附加供应。

为此，第七阀57可以安装在冗余管线17和第三引入管线28之间。在示例中，可以采用三通阀作为第七阀57。

例如，如果外部空气的流入和来自第二空气进口2的压力减小，则外部空气可以通过第一外部空气管线23从第一空气进口1供应到压缩机20，并且压缩空气可以通过第七阀57供应到第三引入管线28，从而保持并补充供应到内部空间3的空气流。

可以采用由驱动马达(未示出)驱动的电动阀作为上述的三通阀和四通阀，该电动阀在下面将描述的控制器(未示出)的控制下由连接到电源的驱动马达驱动。根据驱动马达的驱动，内部阀体可以相对于零点以预定角度旋转，因此可以控制电动阀的打开/关闭或开度，使得可以确定空气流的方向和空气的流动路径。可以调节流过每条管线的空气的流量。

第一开关阀15和第二开关阀16可以分别安装在第一外部空气管线23和第四引入管线29中，以供应或控制外部空气。第一开关阀和第二开关阀可以被打开和关闭，并且可以以相反的方式操作。例如，当第一开关阀15打开为ON时，第二开关阀16可以关闭为OFF，而当第一开关阀15关闭为OFF时，第二开关阀可以打开为ON。

通过第一开关阀15、进气风扇19、第二开关阀16、第五阀55和/或第七阀57的操作，航空器的环境控制装置可以在起飞和降落模式以及巡航模式下操作。

可以基于航空器的参考高度值和外部空气的参考温度值来确定起飞和降落模式以及巡航模式。例如，当航空器的高度为6.6千米或更高，外部空气的温度为-27℃或更低时，环境控制装置可以在巡航模式下操作。当航空器的高度值小于参考高度值并且外部空气的温度值大于参考值时，环境控制装置可以在起飞和降落模式下操作。

然而，巡航模式的参考值不限于上述示例。巡航模式的高度可以在6.6千米至13千米的范围内选择，并且外部空气的温度可以在-27℃至-69℃的范围内选择。

例如，在起飞和降落模式下，第一开关阀15可以打开为ON，并且进气风扇19可以操作。在起飞和降落模式下，第二开关阀16可以关闭为OFF，第五阀55朝向第二外部空气管线24的端口可以关闭，并且第七阀57的所有端口可以关闭。

在巡航模式下，第一开关阀15可以关闭为OFF，并且进气风扇19可以不操作。在巡航模式下，第二开关阀16可以打开为ON，第五阀55朝向第二外部空气管线24的端口、增压管线25朝向第二级压缩机22的端口以及增压管线25朝向第二空气供应管线38的端口可以打开，并且第七阀57的朝向第二外部空气管线24的端口和第七阀57的朝向第三引入管线28的端口可以打开。

此处，在巡航模式下，通过第二空气进口2和第二外部空气管线24引入航空器的外部空气可以称为“冲压空气”。巡航模式可以是利用航空器的操作产生并以预定压力引入航空器的冲压空气的模式。冲压空气也可以在航空器内的其他系统或其他部件中使用。

例如，根据由航空器的高度传感器和外部空气温度传感器检测到的航空器的高度以及外部空气的温度，控制器(未示出)可以确定是执行起飞和降落模式还是巡航模式。因此，可以选择两种模式中的一种，并且可以控制开关阀15和16、第五阀55以及进气风扇19，以使外部空气被供应到压缩机20和热交换器30。

控制器可以电连接到航空器的高度传感器、外部空气温度传感器、内部温度传感器、压力传感器、湿度传感器、空气流动传感器等，以接收检测信号。控制器可以电连接到马达11、逆变器12、开关阀15和16、阀51至57、进气风扇19等，以发送用于控制上述部件的操作的指令信号。

控制器可以包括分别向相关部件提供电源和操作控制的多个电气和电子部件。例如，控制器可以包括诸如具有能够执行各种计算或指令的内置半导体芯片的微处理器的可编程处理单元、存储器等。

控制器可以通过通信链路与相应的部件交换用于操作的各种信息或信号。作为通信链路，例如，可以采用诸如局域网等的无线通信，但是通信链路不一定限于此，并且可以应用有线、有线/无线或光通信。

例如，控制器可以集成到航空器的上级控制系统中，也可以被组合使用。可选地或附加地，控制器可以连接到诸如空气供应控制系统、内部空调和温度控制系统、机器控制系统、液压控制系统、电气控制系统、燃料电池空气供应控制系统、热管理控制系统等的其他控制系统中的至少一种。

在下文中，下面将描述用于操作如上配置的环境控制装置的方法。

用于操作环境控制装置的方法可以包括：通过由压缩机20绝热压缩引入航空器的外部空气来形成温度升高的压缩空气流；通过热交换器30使在温度升高的压缩空气与引入航空器的外部空气的一部分之间进行热交换；以及通过由涡轮机40使经热交换的压缩空气绝热膨胀来形成冷却空气流。

在描述该方法时，可以省略控制器对马达11、逆变器12、开关阀15和16、阀51至57、进气风扇19等的控制关系的进一步描述。

如上所述，可以基于航空器的参考高度值和外部空气的参考温度值来确定起飞和降落模式以及巡航模式。当航空器靠近地面或接近地面时，可以执行起飞和降落模式，并且例如，当航空器高度为6.6千米或更高，外部空气温度为-27℃或更低时，可以执行巡航模式。

例如，如果执行起飞和降落模式，则环境控制装置可以利用通过第一空气进口1和第一外部空气管线23引入的外部空气来操作。在巡航模式下，环境控制装置可以利用通过第二空气进口2和第二外部空气管线24引入的外部空气即冲压空气来操作。

在起飞和降落模式下，可以执行对燃料电池动力传动系4的空气供应，而不进行内部空间的制热、制冷和空气调节。参照附图描述这样的示例。在附图中，由相对粗的实线指示的流动路径来指示空气流过的流动路径，并且由三通阀或四通阀中的空心三角形指示的打开端口来指示空气的流动。

为了清楚理解，在起飞和降落模式下在环境控制装置中流动的外部空气可以分为第一大气、第二大气、第三大气、压缩空气、冷却空气、制热空气和制冷空气。应当注意的是，虽然存在温度、压力等方面的变化，但第一大气、第二大气、第三大气、压缩空气、冷却空气、制热空气或制冷空气具有相同的化学成分。

图2是示出航空器的环境控制装置在起飞和降落模式下操作以对内部空间制热的情况的示图。

在起飞和降落模式下，第一大气中的空气可以被压缩而变成温度升高的压缩空气。在热交换操作之前，压缩空气的一部分可以被供应到航空器的内部空间3。在热交换操作中，第二大气中的空气可以与压缩空气交换热量而变成温度升高的第二大气。温度升高的第二大气中的空气可以与流入内部空间3的第三大气中的空气交换热量，以对内部空间3制热。

在示例中，在起飞和降落模式下，第一开关阀15可以打开为ON，并且进气风扇19可以操作。马达11可以由来自逆变器12的电力驱动以使轴10旋转。因此，压缩机20和涡轮机40可以旋转。

航空器周围的外部空气可以通过第一空气进口1引入航空器，并且沿着第一外部空气管线23流动的第一大气中的空气可以向上流动到压缩机20。如果设置多个压缩机20，则第一大气中的空气可以进入第一级压缩机21的入口，并且可以首次被绝热压缩而变成温度升高的压缩空气。随后，该压缩空气可以从第一级压缩机21的出口流出并沿着增压管线25流动。

在这种情况下，第五阀55的朝向第二外部空气管线24的端口和第五阀55的朝向第三空气供应管线38的端口可以关闭。从第二外部空气管线24分支的第四引入管线29的第二开关阀16和第七阀57的所有端口可以关闭。因此，即使当来自第二空气进口2的外部空气被引入时，第二外部空气管线24中的外部空气也可以不在环境控制装置特别是空气循环机ACM中流动。

首次被压缩的空气可以通过第五阀55和增压管线25进入第二级压缩机22的入口。首次被压缩的空气可以被第二级压缩机22二次绝热压缩而变成温度进一步升高的压缩空气。随后，该压缩空气可以从第二级压缩机22的出口流出，并且沿着引导管线31向上流动到热交换器30。

在热交换器30中，压缩空气可以与从第一空气进口1沿着第二引入管线27绕过压缩机20并经过进气风扇19的第二大气交换热量。因此，第二大气可以从温度升高的压缩空气获得热量而变成温度升高的第二大气，并且压缩空气可以被冷却。

经过热交换器30的压缩空气可以继续沿着引导管线31向上流动到涡轮机40。如果设置多个涡轮机40，则压缩空气可以进入第一级涡轮机41的入口，并且可以首次被绝热膨胀而变成经冷却的冷却空气。该冷却空气可以从第一级涡轮机41的出口流出并且可以沿着膨胀管线45流动。

首次被膨胀的冷却空气可以通过膨胀管线45进入第二级涡轮机42的入口。首次被膨胀的冷却空气可以在第二级涡轮机42中被二次绝热膨胀而变成经进一步冷却的冷却空气。该冷却空气可以从第二级涡轮机的出口沿着冷却管线43供应到燃料电池动力传动系4的散热装置6。

在这种情况下，第四阀54朝向制冷管线44的端口可以关闭，使得该冷却空气不能流入制冷管线44。

由压缩机20压缩的空气可以沿着从引导管线31分支的第一空气供应管线37供应到燃料电池组的空气供应装置5。

在这种情况下，第二阀52的朝向第二制热管线34的端口可以打开，并且温度升高的压缩空气可以以预定压力通过第一引入管线26被供应到内部空间3。因此，可以执行对内部空间3的制热。

经过热交换器30的高温的第二大气可以沿着第一制热管线33流动到制热热交换器32。

在制热热交换器32中，高温的第二大气中的空气可以与从第一空气进口1沿着第一引入管线26流动并经过进气风扇19的第三大气中的空气交换热量。因此，第三大气中的空气可以从高温的第二大气获得热量而变成高温的制热空气，并且可以被供应到内部空间3。因此，可以附加地执行对内部空间3的制热。

经热交换的第二大气可以通过第一排气管线35排出到航空器外部。

图3是示出航空器的环境控制装置在起飞和降落模式下操作以对内部空间制冷的情况的示图。

在起飞和降落模式下，第一大气中的空气可以被压缩。压缩空气可以与第二大气中的空气交换热量，并且可以被膨胀以形成冷却空气。冷却空气的一部分可以与流入航空器的内部空间3的第三大气交换热量，以对内部空间3制冷。

在示例中，外部空气通过第一空气进口1引入航空器并通过空气循环机ACM而变成冷却空气，并且冷却空气沿着冷却管线43被供应到燃料电池动力传动系4的散热装置6的过程可以与参照图2描述的过程相同。

如果冷却空气沿着冷却管线43供应到燃料电池动力传动系4的散热装置6，则第四阀54的朝向制冷管线44的的端口也可以打开，使得冷却空气可以沿着制冷管线44向上流动到制冷热交换器39。

在制冷热交换器39中，冷却空气可以与从第一空气进口1沿着第一引入管线26流动并经过进气风扇19的第三大气中的空气交换热量。因此，第三大气的热量可以被冷却空气带走，使得第三大气中的空气可以变成低温制冷空气，并且可以被供应到内部空间3。因此，可以执行对内部空间3的制冷。

经热交换的冷却空气可以通过第一排气管线35排出到航空器外部。

由压缩机20压缩的空气可以沿着从引导管线31分支的第一空气供应管线37供应到燃料电池组的空气供应装置5。

在这种情况下，第二阀52和第三阀53的朝向第二制热管线34的端口可以关闭，使得压缩空气不能流入第二制热管线34。

经过热交换器30的高温的第二大气可以沿着第一制热管线33流动。然而，第一阀51的朝向制热热交换器32的端口可以关闭，使得高温的第二大气可以通过第二排气管线36排出到航空器外部。

图4是示出航空器的环境控制装置在起飞和降落模式下仅向燃料电池动力传动系供应空气的情况的示图。

在起飞和降落模式下，第一大气中的空气可以被压缩而变成温度升高的压缩空气。在热交换操作之前，压缩空气的一部分可以被供应到航空器中的空气供应装置5。压缩空气可以与第二大气交换热量，并且可以被膨胀以形成冷却空气，并且冷却空气可以被供应到航空器中的散热装置6。

在这种情况下，设置在第一引入管线26中的进气风扇19可以不操作，使得来自第一空气进口1的第三大气中的空气不能沿着第一引入管线26流动。因此，环境控制装置可以不执行空气调节的功能。

外部空气通过第一空气进口1引入航空器并通过空气循环机ACM而变成冷却空气，并且冷却空气沿着冷却管线43被供应到燃料电池动力传动系4的散热装置6的过程可以与参照图2描述的过程相同。

如果冷却空气沿着冷却管线43被供应到燃料电池动力传动系4的散热装置6，则第四阀54的朝向制冷管线44的端口可以关闭，使得冷却空气不能流入制冷管线44。

由压缩机20压缩的空气可以沿着从引导管线31分支的第一空气供应管线37供应到燃料电池组的空气供应装置5。

在这种情况下，第二阀52和第三阀53的朝向第二制热管线34的端口可以关闭，使得压缩空气不能流入第二制热管线34。

经过热交换器30的高温的第二大气可以沿着第一制热管线33流动。然而，第一阀51的朝向制热热交换器32的端口可以关闭，并且高温的第二大气可以通过第二排气管线36排出到航空器外部。

可以在巡航模式下执行内部空间3的制热、制冷和除湿。在附图中，由相对粗的实线指示的流动路径来指示空气流经的流动路径，并且由三通阀或四通阀中的空心三角形指示的打开端口来指示空气的流动。

为了帮助清楚理解，在巡航模式下在环境控制装置中流动的外部空气可以分为第一冲压空气、第二冲压空气、第三冲压空气、压缩空气、冷却空气、制热空气和制冷空气。应当注意的是，虽然存在温度、压力等方面的变化，但第一冲压空气、第二冲压空气、第三冲压空气、冷却空气、制热空气或制冷空气具有相同的化学成分。

图5是示出航空器的环境控制装置在巡航模式下操作以对内部空间制热的情况的示图。

在巡航模式下，第一冲压空气可以被压缩而变成温度升高的压缩空气。在热交换操作之前，压缩空气的一部分可以被供应到航空器的内部空间3。在热交换操作中，第二冲压空气可以与压缩空气交换热量而变成温度升高的第二冲压空气。温度升高的第二冲压空气可以与流入内部空间3的第三冲压空气交换热量，以对内部空间3制热。

在示例中，在巡航模式下，第二开关阀16可以打开为ON，第五阀55的朝向第二外部空气管线24的端口、增压管线25的朝向第二级压缩机22的端口以及增压管线25的朝向第二空气供应管线38的端口可以打开，并且第七阀57的朝向第二外部空气管线24的端口和第七阀57的朝向第三引入管线28的端口可以打开。马达11可以由来自逆变器12的电力驱动以使轴10旋转。因此，压缩机20和涡轮机40可以旋转。

航空器周围的外部空气可以通过第二空气进口2引入航空器，沿着第二外部空气管线24流动的第一冲压空气可以向上流动到压缩机20。如果设置多个压缩机20，则第一冲压空气可以通过增压管线25进入第二级压缩机22的入口，并且可以被绝热压缩而变成温度升高的压缩空气。压缩空气可以从第二级压缩机22的出口流出，并且沿着引导管线31向上流动到热交换器30。

在这种情况下，第五阀55的增压管线25的朝向第一级压缩机21的端口可以关闭。第一外部空气管线23的第一开关阀15可以关闭，并且设置在第一引入管线26和第二引入管线27中的进气风扇19可以不操作。即使外部空气从第一空气进口1引入，第一外部空气管线23中的外部空气也不能在环境控制装置特别是空气循环机ACM中流动。

在热交换器30中，压缩空气可以与沿着第四引入管线29从第二空气进口2绕过压缩机20的第二冲压空气交换热量。因此，第二冲压空气可以从温度升高的压缩空气获得热量而变成高温的第二冲压空气，并且压缩空气可以被冷却。

经过热交换器30的压缩空气可以继续沿着引导管线31向上流动到涡轮机40。如果设置多个涡轮机40，则压缩空气可以进入第一级涡轮机41的入口，并且可以首次被绝热膨胀而变成经冷却的冷却空气。该冷却空气可以从第一级涡轮机41的出口流出并且可以沿着膨胀管线45流动。

首次被膨胀的冷却空气可以通过膨胀管线45进入第二级涡轮机42的入口。首次被膨胀的冷却空气可以在第二级涡轮机42中被二次绝热膨胀而变成经进一步冷却的冷却空气。该冷却空气可以从第二级涡轮机的出口沿着冷却管线43供应到燃料电池动力传动系4的散热装置6。

在这种情况下，第四阀54的朝向制冷管线44的端口可以关闭，使得该冷却空气不能流入制冷管线44。

由压缩机20压缩的空气可以沿着从引导管线31分支的第一空气供应管线37供应到燃料电池组的空气供应装置5。

在这种情况下，第二阀52的朝向第二制热管线34的端口可以打开，并且温度升高的压缩空气可以以预定压力通过第一引入管线26供应到内部空间3。因此，可以执行对内部空间3的制热。

自动具有预定压力的第一冲压空气可以沿着从第二外部空气管线24分支的第二空气供应管线38供应到燃料电池组的空气供应装置5。

经过热交换器30的高温的第二冲压空气可以沿着第一制热管线33向上流动到制热热交换器32。

在制热热交换器32中，高温的第二冲压空气可以与从第二空气进口2沿着第三引入管线28流动并经过旁通管线18的第三冲压空气交换热量。因此，第三冲压空气可以从高温的第二冲压空气获得热量而变成高温制热空气，并且可以供应到内部空间3。因此，可以附加地执行对内部空间3的制热。

经热交换的第二冲压空气可以通过第一排气管线35排出到航空器外部。

图6是示出航空器的环境控制装置在巡航模式下操作以对内部空间制冷的情况的示图。

在巡航模式下，第一冲压空气可以被压缩。压缩的第一冲压空气可以与第二冲压空气交换热量，并且可以被膨胀以形成冷却空气。冷却空气的一部分可以与流入航空器的内部空间3的第三冲压空气交换热量，以对内部空间3制冷。

外部空气通过第二空气进口2引入航空器并经过空气循环机ACM而变成冷却空气，并且冷却空气沿着冷却管线43供应到燃料电池动力传动系4的散热装置6的过程与参照图5描述的过程相同。

如果冷却空气沿着冷却管线43供应到燃料电池动力传动系4的散热装置6，则第四阀54的朝向制冷管线44的的端口也可以打开，使得冷却空气可以沿着制冷管线44向上流动到制冷热交换器39。

在制冷热交换器39中，冷却空气可以与从第二空气进口2沿着第三引入管线28流动并经过旁通管线18的第三冲压空气交换热量。因此，第三冲压空气的热量可以被冷却空气带走，使得第三冲压空气可以变成低温的制冷空气，并且可以被供应到内部空间3。因此，可以执行对内部空间3的制冷。

经热交换的制冷空气可以通过第一排气管线35排出到航空器外部。

由压缩机20压缩的空气可以沿着从引导管线31分支的第一空气供应管线37供应到燃料电池组的空气供应装置5。

在这种情况下，第二阀52和第三阀53的朝向第二制热管线34的端口可以关闭，使得压缩空气不能流入第二制热管线34。

自动具有预定压力的第一冲压空气可以沿着从第二外部空气管线24分支的第二空气供应管线38供应到燃料电池组的空气供应装置5。

经过热交换器30的高温的第二冲压空气可以沿着第一制热管线33流动。然而，第一阀51的朝向制热热交换器32的端口可以关闭，使得高温的第二冲压空气可以通过第二排气管线36排出到航空器外部。

图7是示出航空器的环境控制装置在巡航模式下操作以对内部空间进行除湿的情况的示图。

在巡航模式下，第一冲压空气被压缩而变成温度升高的压缩空气。在热交换操作之前，压缩空气的一部分可以被供应到航空器的内部空间3，并且压缩空气可以与第二冲压空气交换热量，并且可以被膨胀以形成冷却空气。冷却空气的一部分可以与流入内部空间3的第三冲压空气交换热量。在热交换操作中，第二冲压空气可以与压缩空气交换热量而变成温度升高的第二冲压空气。温度升高的第二冲压空气可以与第三冲压空气交换热量以对内部空间3进行除湿。

外部空气通过第二空气进口2引入航空器并经过空气循环机ACM而变成冷却空气，并且冷却空气沿着冷却管线43供应到燃料电池动力传动系4的散热装置6的过程与参照图5描述的过程相同。

如果冷却空气沿着冷却管线43供应到燃料电池动力传动系4的散热装置6，则第四阀54的朝向制冷管线44的端口也可以打开，使得冷却空气可以沿着制冷管线44向上流动到制冷热交换器39。

在制冷热交换器39中，冷却空气可以与从第二空气进口2沿着第三引入管线28流动并经过旁通管线18的第三冲压空气交换热量。因此，第三冲压空气的热量可以被冷却空气带走，使得第三冲压空气可以变成低温的制冷空气。

经热交换的制冷空气可以通过第一排气管线35排出到航空器外部。

经过热交换器30的高温的第二冲压空气可以沿着第一制热管线33向上流动到制热热交换器32。

在制热热交换器32中，高温的第二冲压空气可以与低温的制冷空气交换热量。因此，制冷空气可以通过从高温的第二冲压空气获得热量而具有适当的温度。因此，第三冲压空气可以变成具有可控湿度的制冷空气。

经热交换的第二冲压空气可以通过第一排气管线35排出到航空器外部。

由压缩机20压缩的空气可以沿着从引导管线31分支的第一空气供应管线37供应到燃料电池组的空气供应装置5。

在这种情况下，第二阀52的朝向第二制热管线34的端口可以打开，并且温度升高的压缩空气可以以预定压力通过第一引入管线26供应到内部空间3。

因此，温度升高的压缩空气和具有预定温度的制冷空气可以汇合，使得具有可控湿度和可控温度的空气可以供应到内部空间3。

自动具有预定压力的第一冲压空气可以沿着从第二外部空气管线24分支的第二空气供应管线38供应到燃料电池组的空气供应装置5。

根据本公开的一方面，提供一种环境控制装置，该环境控制装置包括：轴，安装在航空器中并联接到马达以便可旋转；压缩机，连接到轴以便可旋转，压缩机绝热压缩引入航空器中的外部空气以形成温度升高的压缩空气流；热交换器，使得在温度升高的压缩空气和引入航空器中的另外的外部空气的一部分之间进行热交换；以及涡轮机，连接到轴以便可旋转，涡轮机使经热交换的压缩空气绝热膨胀以形成冷却空气流。

航空器可以包括引入外部空气的第一空气进口、引入外部空气的第二空气进口、形成从第一空气进口到压缩机的流动路径的第一外部空气管线以及形成从第二空气进口到压缩机的流动路径的第二外部空气管线。第二空气进口的外部空气可以是冲压空气。

压缩机可以包括第一级压缩机和第二级压缩机。增压管线可以连接在第一级压缩机的出口和第二级压缩机的入口之间。第一外部空气管线可以连接到第一级压缩机的入口。第二外部空气管线可以连接到增压管线以与第二级压缩机连通。

将第一空气进口和航空器的内部空间相互连接的第一引入管线以及将第一空气进口与热交换器相互连接的第二引入管线可以从第一外部空气管线分支。进气风扇可以安装在第一引入管线和第二引入管线中的每一个中。

第一制热管线可以在热交换器的下游连接到第二引入管线。制热热交换器可以设置在第一制热管线和第一引入管线之间。

环境控制装置可以进一步包括：第一排气管线，在制热热交换器的下游连接到第一制热管线；第二排气管线，连接在第一制热管线中的制热热交换器上游；以及第一阀，安装在第一制热管线和第二排气管线之间。

环境控制装置可以进一步包括：引导管线，使压缩机的出口和涡轮机的入口相互连通，该引导管线上设置有热交换器；以及第一空气供应管线，从引导管线分支以将压缩空气供应到航空器中的空气供应装置。

第二制热管线可以连接在第一空气供应管线和第一引入管线之间。第二阀可以安装在第一空气供应管线和第二制热管线之间。第三阀可以安装在第一引入管线和第二制热管线之间。

将第二空气进口和航空器的内部空间相互连接的第三引入管线以及将第二空气进口和热交换器相互连接的第四引入管线可以从第二外部空气管线分支。第三引入管线可以连接到第一引入管线。第四引入管线可以连接到第二引入管线。

环境控制装置可以进一步包括：第二空气供应管线，连接到第二外部空气管线以将冲压空气供应到航空器中的空气供应装置。

空气供应装置可以设置在航空器的燃料电池动力传动系中，以向燃料电池组供应空气。

第五阀可以安装在第二外部空气管线、第二空气供应管线和增压管线之间。

环境控制装置可以进一步包括：冗余管线，连接在第三引入管线和增压管线之间，以供应由第一级压缩机压缩的空气以及冲压空气；以及第七阀，安装在冗余管线和第三引入管线之间。

环境控制装置可以进一步包括：第一开关阀，安装在第一外部空气管线中；以及第二开关阀，安装在第四引入管线中。第一开关阀和第二开关阀可以以相反的方式打开和关闭。

环境控制装置可以进一步包括：冷却管线，连接到涡轮机，以将冷却空气供应到航空器中的散热装置。

散热装置可以设置在航空器的燃料电池动力传动系中。

制冷管线可以连接到冷却管线。制冷热交换器可以设置在制冷管线和第一引入管线之间。第四阀可以安装在制冷管线和冷却管线之间。

根据本公开的另一方面，提供一种操作环境控制装置的方法，该方法包括：通过绝热压缩引入航空器的外部空气来形成温度升高的压缩空气流；使在温度升高的压缩空气与引入航空器中的外部空气的一部分之间进行热交换；以及通过使经热交换的压缩空气绝热膨胀来形成冷却空气流。

当航空器的高度值小于参考高度值并且外部空气的温度值大于参考温度值时，可以执行起飞和降落模式。当航空器的高度值大于或等于参考高度值并且外部空气的温度值小于或等于参考温度值时，可以执行巡航模式。在巡航模式下，冲压空气可以用作外部空气。

在起飞和降落模式下，外部空气可以包括第一大气、第二大气和第三大气。第一大气可以被压缩而变成温度升高的压缩空气。在使得进行热交换之前，可以将压缩空气的一部分供应到航空器的内部空间。在使得进行热交换时，第二大气可以与压缩空气交换热量而变成温度升高的第二大气，然后温度升高的第二大气可以与流入内部空间的第三大气交换热量以对内部空间制热。

在起飞和降落模式下，外部空气可以包括第一大气、第二大气和第三大气。第一大气可以被压缩，可以与第二大气交换热量，然后可以被膨胀以形成冷却空气。冷却空气的一部分可以与流入航空器的内部空间的第三大气交换热量，以对内部空间制冷。

在起飞和降落模式下，外部空气可以包括第一大气和第二大气。第一大气可以被压缩而变成温度升高的压缩空气。在使得进行热交换之前，可以将压缩空气的一部分供应到航空器中的空气供应装置。压缩空气可以与第二大气交换热量，然后可以被膨胀以形成冷却空气。冷却空气可以被供应到航空器中的散热装置。

在巡航模式下，外部空气可以包括第一冲压空气、第二冲压空气和第三冲压空气。第一冲压空气可以被压缩而变成温度升高的压缩空气。在使得进行热交换之前，可以将压缩空气的一部分供应到航空器的内部空间。在使得进行热交换时，第二冲压空气可以与压缩空气交换热量而变成温度升高的第二冲压空气，然后温度升高的第二冲压空气可以与流入内部空间的第三冲压空气交换热量，以对内部空间制热。

在巡航模式下，外部空气可以包括第一冲压空气、第二冲压空气和第三冲压空气。第一冲压空气可以被压缩，可以与第二冲压空气交换热量，然后可以被膨胀以形成冷却空气。冷却空气的一部分可以与流入航空器的内部空间的第三冲压空气交换热量，以对内部空间制冷。

在巡航模式下，外部空气可以包括第一冲压空气、第二冲压空气和第三冲压空气。第一冲压空气可以被压缩而变成温度升高的压缩空气。在使得进行热交换之前，可以将压缩空气的一部分供应到航空器的内部空间。压缩空气可以与第二冲压空气交换热量，然后可以被膨胀以形成冷却空气。冷却空气的一部分可以与流入内部空间的第三冲压空气交换热量。在使得进行热交换时，第二冲压空气可以与压缩空气交换热量而变成温度升高的第二冲压空气，然后温度升高的第二压缩空气可以与第三冲压空气交换热量，以对内部空间进行除湿。

在巡航模式下，外部空气可以包括第一冲压空气和第二冲压空气。第一冲压空气可以被压缩以形成温度升高的压缩空气。在使得进行热交换之前，可以将压缩空气的一部分供应到航空器中的空气供应装置。压缩空气可以与第二冲压空气交换热量，然后可以被膨胀以形成冷却空气。冷却空气可以被供应到航空器中的散热装置。

如上所述，在没有发动机的电力推进航空器中，环境控制装置可以利用外部空气作为工作流体适当地控制内部空间3的空气调节，向燃料电池组供应压缩空气，并冷却动力传动系和航空电子设备。

可以减少用于燃料电池动力传动系的冷却系统的重量和体积，并且可以通过联动将燃料电池所需的空气压缩机配置为环境控制装置的一个压缩机，从而减少燃料电池动力传动系的重量。

虽然在上面示出和描述了各种示例，但对于本领域技术人员显而易见的是，在不偏离所附权利要求书定义的本公开的范围的情况下，可以进行修改和变化。

Claims (18)

1.一种环境控制装置，包括：

轴，安装在航空器中并联接到马达，其中所述马达使所述轴旋转；

压缩机，连接到所述轴，其中所述压缩机压缩引入所述航空器中的外部空气，以形成温度升高的压缩空气流；

热交换器，使得在所述温度升高的压缩空气与引入所述航空器中的另外的外部空气的一部分之间进行热交换；以及

涡轮机，联接到所述轴，其中所述涡轮机使经热交换的压缩空气膨胀以形成冷却空气流。

2.根据权利要求1所述的环境控制装置，其中所述航空器包括：

第一空气进口，外部空气通过所述第一空气进口被引入；

第二空气进口，外部空气通过所述第二空气进口被引入；

第一外部空气管线，形成从所述第一空气进口到所述压缩机的流动路径；以及

第二外部空气管线，形成从所述第二空气进口到所述压缩机的流动路径，并且

所述第二空气进口的外部空气是冲压空气。

3.根据权利要求2所述的环境控制装置，其中，

所述压缩机包括第一级压缩机和第二级压缩机，

增压管线连接在所述第一级压缩机的出口和所述第二级压缩机的入口之间，

所述第一外部空气管线连接到所述第一级压缩机的入口，并且

所述第二外部空气管线连接到所述增压管线以与所述第二级压缩机连通。

4.根据权利要求3所述的环境控制装置，其中，

连接所述第一空气进口和所述航空器的内部空间的第一引入管线以及连接所述第二空气进口和所述热交换器的第二引入管线从所述第一外部空气管线分支，并且

进气风扇安装在所述第一引入管线和所述第二引入管线中的每一个中。

5.根据权利要求4所述的环境控制装置，其中，

第一制热管线在所述热交换器的下游连接到所述第二引入管线，并且

制热热交换器设置在所述第一制热管线和所述第一引入管线之间。

6.根据权利要求5所述的环境控制装置，进一步包括：

第一排气管线，在所述制热热交换器的下游连接到所述第一制热管线；

第二排气管线，连接在所述第一制热管线中的所述制热热交换器的上游；以及

第一阀，安装在所述第一制热管线和所述第二排气管线之间。

7.根据权利要求4所述的环境控制装置，进一步包括：

引导管线，使所述压缩机的出口和所述涡轮机的入口相互连通，其中所述引导管线上设置有所述热交换器；以及

第一空气供应管线，从所述引导管线分支以将所述压缩空气供应到所述航空器中的空气供应装置。

8.根据权利要求7所述的环境控制装置，其中，

第二制热管线连接在所述第一空气供应管线和所述第一引入管线之间，

第二阀安装在所述第一空气供应管线和所述第二制热管线之间，并且

第三阀安装在所述第一引入管线和所述第二制热管线之间。

9.根据权利要求4所述的环境控制装置，其中，

连接所述第二空气进口和所述航空器的内部空间的第三引入管线以及连接所述第一空气进口和所述热交换器的第四引入管线从所述第二外部空气管线分支，

所述第三引入管线连接到所述第一引入管线，并且

所述第四引入管线连接到所述第二引入管线。

10.根据权利要求9所述的环境控制装置，进一步包括：

第二空气供应管线，连接到所述第二外部空气管线以将冲压空气供应到所述航空器中的空气供应装置。

11.根据权利要求7所述的环境控制装置，其中所述空气供应装置设置在所述航空器的燃料电池动力传动系中，以向燃料电池组供应空气。

12.根据权利要求10所述的环境控制装置，其中所述空气供应装置设置在所述航空器的燃料电池动力传动系中，以向燃料电池组供应空气。

13.根据权利要求10的环境控制装置，其中第五阀联接到所述第二外部空气管线、所述第二空气供应管线以及所述增压管线。

14.根据权利要求10所述的环境控制装置，进一步包括：

冗余管线，连接在所述第三引入管线和所述增压管线之间，以供应由所述第一级压缩机压缩的空气以及所述冲压空气；以及

第七阀，安装在所述冗余管线和所述第三引入管线之间。

15.根据权利要求10所述的环境控制装置，进一步包括：

第一开关阀，安装在所述第一外部空气管线中；以及

第二开关阀，安装在所述第四引入管线中，

其中所述第一开关阀和所述第二开关阀以相反的方式打开和关闭。

16.根据权利要求1所述的环境控制装置，进一步包括：

冷却管线，连接到所述涡轮机以将冷却空气供应到所述航空器中的散热装置。

17.根据权利要求16所述的环境控制装置，其中所述散热装置设置在所述航空器的燃料电池动力传动系中。

18.根据权利要求16所述的环境控制装置，其中，

制冷管线连接到所述冷却管线，

制冷热交换器设置在所述制冷管线和第一引入管线之间，并且

第四阀安装在所述制冷管线和所述冷却管线之间。