CN211372699U - 一种飞机地面新风换气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种飞机地面新风换气系统，其特征在于：包括一移动式空调机组，该移动式空调机组包括采用内置式独立承压腔送风结构的机组箱体以及内置于机组箱体内并采用多级除湿无霜降温结构的表冷器组；一设置于飞机停机坪区域的地埋式换气系统，该地埋式换气系统包括系统放置仓、可伸缩管道、升降机构，可伸缩管道第一端与空调机组出风口连通，可伸缩管道第二端通过升降机构驱动伸出或缩回系统放置仓，实现可伸缩管道第二端与飞机新风系统进风口的连通或脱开。本实用新型优点是：采用地埋式换气系统与移动式空调机组相结合，使得空调机组在远离飞机的前提下进行新风供应，减少飞机周围车辆移动造成的安全隐患。

Description

一种飞机地面新风换气系统

技术领域

本实用新型涉及一种新风系统，特别涉及一种飞机地面新风换气系统。

背景技术

众所周知，所有飞机无论在空中飞行，在机场待飞或者在停机坪过夜，都必须有新鲜空气送入机舱，一方面提供机舱内人员需要的卫生新风量；一方面带走飞机内部设备的散热量以维持舱内舒适的环境。

随着经济的不断发展，航空器的数量不断增加。航空器在机场地面停留期间，传统的方式使用航空器自身辅助动力单元APU为其提供电力及空调，以满足乘员的舒适要求和机内换气通风、散热要求。但APU是使用航空煤油作为能源供给的，其在地面运行过程中会产生较大的噪声及排放物，对大气造成污染。随着地球环境的不断恶化，人们的环保意识不断提高，在大力提倡节能减排、绿色环保的背景下，机场地面专用电源及航空地面空调系统取代航空器APU在地面期间的使用势在必行。

航空地面空调系统是指空气调节方面的预处理系统，该设备是为停靠在机场地面中的飞机机舱提供经过加压、除湿、过滤、降温或是加热之后的新鲜空气，进而在飞机停靠在廊桥进行登机时，直到飞机离开桥廊这个时间段，为乘客以及机组人员提供更好的机舱环境。其能够更好的替代飞机停靠登机桥进行的APU相关工作，从而减少工作量，同时也将会更有效减少飞机在停靠登机桥时产生的噪声对周围环境的影响，实现“绿色机场”。

航空地面新风机组作为航空地面空调系统中的关键设备，其对于送风温度、风压、风量等参数提出了很高的要求，传统的新风机组通常为一整体式箱体结构，箱体内依次设置PM2.5过滤器、表冷器以及风机，新风被过滤后经过表冷器进行冷却，再由风机送入飞机内。该种结构应用至航空地面空调系统中存在以下问题：

（1）目前的航空地面新风机组按安装方式主要分为桥挂式和移动式，桥挂式机组安装于廊桥下方，其对于廊桥的负荷较大，结构强度要求高，而移动式机组(如车载或拖车式)则需要通过车辆将其移动至飞机附近，存在与飞机或机场其他车辆等发生碰撞的事故隐患，安全性低。

（2）其次，受制于地面空调系统制冷机组的供冷出风温度限制，夏季供冷进水温度最低为-5℃左右，而经过新风机组送风后，由于新风机组内部风机运行过程中产生热量，会产生一定的温升；若采用较小功率的风机，虽然能够满足夏季送风温度0℃，但无法满足送风量的要求；而若采用较大功率的风机来满足高风压、高风量，其温升又无法控制，造成夏季送风温度远高于0℃。

（3）常规的新风机组箱体为非承压结构，无法满足高风压要求，而专门制作整体承压箱体，又会带来箱体整体质量大、组装麻烦的缺点，且成本高。此外，低温送风系统中，进水温度-5℃，送风温度0℃，会造成表冷器表面结霜，必须间歇性进行化霜处理，影响系统的正常运行，无法实现连续化送风。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种高风压、高风量的飞机地面新风换气系统，可实现连续送风，且安全系数高。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种飞机地面新风换气系统，其创新点在于：包括

一用于提供新风的移动式空调机组，该移动式空调机组包括采用内置式独立承压腔送风结构的机组箱体以及内置于机组箱体内并采用多级除湿无霜降温结构的表冷器组，所述机组箱体上具有至少一个用于容新风进入的进风口以及至少一个容新风排出的出风口，出风口上安装有高压阀门；

一设置于飞机停机坪区域的地埋式换气系统，该地埋式换气系统包括系统放置仓、可伸缩管道、升降机构，所述系统放置仓设置在飞机停机坪区域的地面以下且顶面不高于地面，所述可伸缩管道预埋在飞机停机坪区域或区域外的地面内，可伸缩管道具有一个可用于空调机组出风口连通的第一端，以及一个可用于与飞机新风系统进风口连通的第二端，所述可伸缩管道的第一端露出地面，可伸缩管道的第二端位于系统放置仓内；所述升降机构内置于系统放置仓中，用于驱动可伸缩管道的第二端伸出或缩回系统放置仓，实现可伸缩管道第二端与飞机新风系统进风口的连通或脱开。

进一步的，所述空调机组包括机组箱体和表冷器组；所述机组箱体采用内置式独立承压腔的送风结构，所述机组箱体包括非承压外箱、承压内箱和高压风机；非承压外箱，该非承压外箱具有至少一个用于容新风进入非承压外箱内的进风口以及至少一个容新风排出非承压外箱的出风口；承压内箱，该承压内箱内置于非承压外箱内，并靠近非承压外箱的出风口一侧，所述承压内箱外壁与非承压外箱内壁之间形成一个负压腔室，所述承压内箱具有一个承压腔室，该承压腔室具有一进气侧和一出气侧；所述承压腔室的出气侧与出风口连通；高压风机，用于将非承压外箱中的新风从非承压外箱的出风口送出；该高压风机内置于非承压外箱中，高压风机的风机进口位于负压腔室内，高压风机的风机出口与承压腔室的进气侧直接连通；

所述表冷器组采用多级除湿无霜降温结构，所述表冷器组设置于机组箱体内，所述表冷器组包括初效过滤器、静电除尘组件、除湿表冷器、降温表冷器和深度冷却表冷器，所述初效过滤器、静电除尘组件、除湿表冷器、降温表冷器自前向后依次设置于非承压外箱的负压腔室内，且位于非承压外箱内的进风口与高压风机之间；所述深度冷却表冷器设置于承压内箱的承压腔室内。

进一步的，所述承压内箱包括自承压内箱的进气侧向出气侧依次设置的进风侧分层均流罩、表冷器箱体分段、出风侧分层均流罩。

进一步的，所述表冷器箱体分段的横截面与非承压外箱的内壁仿形。

进一步的，所述非承压外箱整体为长方体箱型结构，表冷器箱体分段同样为长方体箱型结构，所述进风侧分层均流罩在沿非承压外箱的进风口向出风口延伸方向上的横截面逐渐增大，所述出风侧分层均流罩在沿非承压外箱的进风口向出风口延伸方向上的横截面逐渐减小。

进一步的，所述深度冷却表冷器的盘管分为两组，分别前后设置在表冷器箱体分段内，两相邻的盘管之间存在一中间间隙。

进一步的，所述升降机构包括自上而下依次设置且采用轻质材料的管道连接板、升降顶板、升降底板，所述管道连接板与升降顶板之间通过支撑杆连接，管道连接板与可伸缩管道的第二端连接，并在管道连接板上开有容可伸缩管道第二端穿过的通孔；所述升降顶板与升降底板之间采用多级剪叉臂连接，并在多级剪叉臂上设置顶升机构。

进一步的，所述系统放置仓的顶部具有一对可打开的密封盖板，该对密封盖板采用对开结构，所述密封盖板通过铰链组件固定在系统放置仓顶，所述铰链组件中安装有扭簧，在初始状态下，一对密封盖板在扭簧作用下处于水平位置并相互配合封闭系统放置仓。

进一步的，所述管道连接板的长度短于升降顶板，在管道连接板长度方向的两端安装有上滚轮组，在升降顶板长度方向的两端安装有下滚轮组，上滚轮组在垂直方向上紧贴于处于水平闭合状态的密封盖板的下表面，下滚轮组紧贴系统放置仓的内侧壁。

本实用新型的优点在于：

采用地埋式换气系统与移动式空调机组相结合，通过可伸缩管道、升降机构配合将空调机组与飞机新风系统连接，使得空调机组在远离飞机的前提下进行新风供应，减少飞机周围车辆移动造成的安全隐患。而在不进行工作的情况下，地埋式换气系统不占用机场有限的空间。

而空调机组采用内置式独立承压腔的送风结构与多级除湿无霜降温结构的结合，可满足高风压、高风量的要求，又能够避免温升造成的夏季送风温度不达标问题；同时，无需间歇性化霜处理，实现连续化送风，且结构紧凑，缩小设备体积。此外，独立承压腔可避免制作整体结构的机组箱体，降低制造难度与成本。

对开式的密封盖板与升降机构的联动组合，既能够顺利的实现密封盖板的自动打开，又能够避免打开过程中与飞机新风系统管道接口发生干涉。

附图说明

图1为本实用新型的飞机地面新风换气系统结构示意图。

图2为本实用新型的飞机地面新风换气系统工作状态图。

图3为本实用新型中空调机组的机组箱体与表冷器组外形图。

图4为本实用新型中去除机组箱体部分面板的空调机组结构示意图。

图5为本实用新型中空调机组结构示意图。

图6为本实用新型中升降机构结构示意图。

图7为本实用新型中密封盖板与升降机构联动结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型的飞机地面新风换气系统，其特征在于：包括

一用于提供新风的移动式空调机组，该移动式空调机组包括采用内置式独立承压腔送风结构的机组箱体1以及内置于机组箱体1内并采用多级除湿无霜降温结构的表冷器组2，机组箱体1上具有至少一个用于容新风进入的进风口11a以及至少一个容新风排出的出风口11b，出风口11b上安装有高压阀门。

一设置于飞机停机坪区域的地埋式换气系统，该地埋式换气系统包括系统放置仓3、可伸缩管道4、升降机构5，系统放置仓3设置在飞机停机坪区域的地面以下且顶面不高于地面，可伸缩管道4预埋在飞机停机坪区域或区域外的地面内，可伸缩管道4具有一个可用于空调机组出风口11b连通的第一端，以及一个可用于与飞机新风系统进风口连通的第二端，可伸缩管道4的第一端露出地面，可伸缩管道4的第二端位于系统放置仓3内；升降机构5内置于系统放置仓3中，用于驱动可伸缩管道4的第二端伸出或缩回系统放置仓3，实现可伸缩管道4第二端与飞机新风系统进风口的连通或脱开。

本实用新型中，移动式空调机组的机组箱体1采用内置式独立承压腔的送风结构，表冷器组采用多级除湿无霜降温结构，具体如图3、4、5所示：

机组箱体1包括非承压外箱11、承压内箱12和高压风机13；

非承压外箱11，该非承压外箱11具有至少一个用于容新风进入非承压外箱11内的进风口11a以及至少一个容新风排出非承压外箱的出风口11b；非承压外箱整体为长方体箱型结构，出风口11b上安装有高压阀门。

承压内箱12，该承压内箱12内置于非承压外箱11内，并靠近非承压外箱11的出风口一侧，承压内箱12外壁与非承压外箱11内壁之间形成一个负压腔室A，承压内箱12具有一个承压腔室B，该承压腔室B具有一进气侧和一出气侧,且承压腔室12的出气侧与出风口连通；承压内箱12包括自承压内箱的进气侧向出气侧依次设置的进风侧分层均流罩121、表冷器箱体分段122、出风侧分层均流罩123。表冷器箱体分段122同样为长方体箱型结构，其横截面与非承压外箱11的内壁仿形，进风侧分层均流罩121在沿非承压外箱11的进风口向出风口延伸方向上的横截面逐渐增大，出风侧分层均流罩123在沿非承压外箱11的进风口向出风口延伸方向上的横截面逐渐减小。在承压内箱12底部设置有伸出非承压外箱11的正压排水管，其上安装有排水阀门。

高压风机13，用于将非承压外箱11中的新风从非承压外箱11的出风口送出；该高压风机13内置于非承压外箱11中，高压风机13的风机进口位于负压腔室A内，高压风机13的风机出口与承压腔室B的进气侧直接连通。本实施例中，在沿非承压外箱11的进风口向出风口延伸方向上，高压风机13、承压内箱12依次设置在非承压外箱11内，高压风机13采用后倾型叶片，并确保高压风机的风机进口空间在0.75倍的风机叶轮直径以上，保证有畅通的进风空间。

该表冷器组2设置于机组箱体1内，表冷器组包括初效过滤器21、静电除尘组件22、除湿表冷器23、降温表冷器24和深度冷却表冷器25，

初效过滤器21、静电除尘组件22、除湿表冷器23、降温表冷器24自前向后依次设置于非承压外箱11的负压腔室A内，且位于非承压外箱11内的进风口与高压风机13之间；而深度冷却表冷器25设置于承压内箱12的承压腔室B内，且深度冷却表冷器25的盘管分为两组，分别前后设置在表冷器箱体分段122内，两相邻的盘管之间存在一中间间隙25a，使得被气流带出的水珠经过中间间隙时自然下落，从而加速了水与翅片的分离，翅片表面不易结霜。表冷器组还包括加热器，该加热器一般设置于静电除尘组件22、除湿表冷器23之间,用于冬季供暖加热。

本实施中，除湿表冷器23、降温表冷器24、深度冷却表冷器25的翅片均采用正弦波纹片，空气经过时扰动大，湍流强度高，气流流动方向不断变化，使大颗粒水珠容易与翅片分离，翅片表面不易结霜。翅片表面采用厌水镀膜，空气中析出的冷凝水不易附着在翅片表面形成水膜，而是变成水滴被空气带走。

本实施例中，高压风机13位于除湿表冷器23、降温表冷器24的新风方向之后，以便对高压风机13进行风冷。

空调机组的工作原理为：室外新风通过非承压外箱11的进风口进入负压腔室A，并通过初效过滤器21、静电除尘组件22进行净化过滤，然后经过除湿表冷器23进行第一道处理冷凝除去大部分水蒸气后，再通过降温表冷器24进行第二道处理进行大温差降温；降温后的新风在高压风机13的作用下，从负压腔室A吸入高压风机13的风机进口，然后有高压风机13送入承压腔室B；产生温升的新风进入承压腔室B后，经过深度冷却表冷器25进行再进行深度冷却，最后从非承压外箱的出风口排出。新风经过高压风机13前，对高压风机13外表面进行冷却，解决大功率高压风机13的电机散热问题，然后，在通过高压风机13中被高压风机做功，温度在一定范围内升高，再由深度冷却表冷器25来承担新风经过高压风机后温升的负荷，解决高压风机温升对于送风温度的影响。

本实用新型中，可伸缩管道4的第一端和第二端采用波纹管结构。

本实用新型中，如图6所示，升降机构5包括自上而下依次设置且采用轻质材料的管道连接板51、升降顶板52、升降底板53，管道连接板51与升降顶板52之间通过支撑杆55连接，管道连接板51与可伸缩管道4的第二端连接，并在其上开有容可伸缩管道第二端穿过的通孔。升降顶板52与升降底板53之间采用多级剪叉臂54连接，多个剪叉臂54之间设置用于顶升的顶升机构，本实施例中采用电动直线模组，在顶升力矩不大的前提下，有利于更精确的顶升位置控制，安装时，电动直线模组的本体上以及可移动的滑座上分别安装用于与剪叉臂54铰接的连接座。

如图7所示，系统放置仓3的顶部具有一对可打开的密封盖板6，该对密封盖板6采用对开结构，其通过铰链组件7固定在系统放置仓顶，且铰链组件7中安装有扭簧。在初始状态下，一对密封盖板在扭簧作用下处于水平位置，相互配合封闭系统放置仓3。本实用新型中，密封盖6的启闭与升降机构5联动：

管道连接板51的长度短于升降顶板52，在管道连接板51长度方向的两端安装有上滚轮组56，在升降顶板52长度方向的两端安装有下滚轮组57，上滚轮组56在垂直方向上紧贴于处于水平闭合状态的密封盖板6的下表面，下滚轮组57紧贴系统放置仓3侧壁。此外，在升降顶板52靠近端部的上表面留有安装警示灯的空间。

当电动直线模组驱动剪叉臂54展开时，管道连接板51、升降顶板52均向上移动，上滚轮组56向上推动密封盖板6，密封盖板6克服铰链组件中扭簧的弹性形变力向上转动，密封盖板6被打开，管道连接板51连通其上的伸缩管道第二端伸出系统放置仓3；当管道连接板51上升至一定高度后，密封盖板6脱离上滚轮组5后，继续被下滚轮组56继续推动，直至完全打开。

对开式的密封盖板6与升降机构5的组合，既能够顺利的实现密封盖板6的自动打开，又能够避免打开过程中与飞机新风系统管道接口发生干涉。

工作原理：

飞机需要新风送入机舱时，飞机停靠至飞机停机坪区域，将空调机组通过车载或拖车式的方式移动至远离飞机的可伸缩管道4第一端处，并将出风口11b与可伸缩管道4的第一端连通起来，然后通过升降机构5将可伸缩管道4的第二端顶升起来，顶升的同时，密封盖板6打开，方便与飞机新风系统的进口对接。对接完成后，打开高压阀门，即可通过空调机组对飞机进行新风供给。

Claims (9)

1.一种飞机地面新风换气系统，其特征在于：包括

一用于提供新风的移动式空调机组，该移动式空调机组包括采用内置式独立承压腔送风结构的机组箱体以及内置于机组箱体内并采用多级除湿无霜降温结构的表冷器组，所述机组箱体上具有至少一个用于容新风进入的进风口以及至少一个容新风排出的出风口，出风口上安装有高压阀门；

一设置于飞机停机坪区域的地埋式换气系统，该地埋式换气系统包括系统放置仓、可伸缩管道、升降机构，所述系统放置仓设置在飞机停机坪区域的地面以下且顶面不高于地面，所述可伸缩管道预埋在飞机停机坪区域或区域外的地面内，可伸缩管道具有一个可用于空调机组出风口连通的第一端，以及一个可用于与飞机新风系统进风口连通的第二端，所述可伸缩管道的第一端露出地面，可伸缩管道的第二端位于系统放置仓内；所述升降机构内置于系统放置仓中，用于驱动可伸缩管道的第二端伸出或缩回系统放置仓，实现可伸缩管道第二端与飞机新风系统进风口的连通或脱开。

2.根据权利要求1所述的飞机地面新风换气系统，其特征在于：所述空调机组包括机组箱体和表冷器组；

所述机组箱体采用内置式独立承压腔的送风结构，所述机组箱体包括非承压外箱、承压内箱和高压风机；

非承压外箱，该非承压外箱具有至少一个用于容新风进入非承压外箱内的进风口以及至少一个容新风排出非承压外箱的出风口；

承压内箱，该承压内箱内置于非承压外箱内，并靠近非承压外箱的出风口一侧，所述承压内箱外壁与非承压外箱内壁之间形成一个负压腔室，所述承压内箱具有一个承压腔室，该承压腔室具有一进气侧和一出气侧；所述承压腔室的出气侧与出风口连通；

高压风机，用于将非承压外箱中的新风从非承压外箱的出风口送出；该高压风机内置于非承压外箱中，高压风机的风机进口位于负压腔室内，高压风机的风机出口与承压腔室的进气侧直接连通；

所述表冷器组采用多级除湿无霜降温结构，所述表冷器组设置于机组箱体内，所述表冷器组包括初效过滤器、静电除尘组件、除湿表冷器、降温表冷器和深度冷却表冷器，

所述初效过滤器、静电除尘组件、除湿表冷器、降温表冷器自前向后依次设置于非承压外箱的负压腔室内，且位于非承压外箱内的进风口与高压风机之间；所述深度冷却表冷器设置于承压内箱的承压腔室内。

3.根据权利要求2所述的飞机地面新风换气系统，其特征在于：所述承压内箱包括自承压内箱的进气侧向出气侧依次设置的进风侧分层均流罩、表冷器箱体分段、出风侧分层均流罩。

4.根据权利要求3所述的飞机地面新风换气系统，其特征在于：所述表冷器箱体分段的横截面与非承压外箱的内壁仿形。

5.根据权利要求3或4所述的飞机地面新风换气系统，其特征在于：所述非承压外箱整体为长方体箱型结构，表冷器箱体分段同样为长方体箱型结构，所述进风侧分层均流罩在沿非承压外箱的进风口向出风口延伸方向上的横截面逐渐增大，所述出风侧分层均流罩在沿非承压外箱的进风口向出风口延伸方向上的横截面逐渐减小。

6.根据权利要求2所述的飞机地面新风换气系统，其特征在于：所述深度冷却表冷器的盘管分为两组，分别前后设置在表冷器箱体分段内，两相邻的盘管之间存在一中间间隙。

7.根据权利要求1所述的飞机地面新风换气系统，其特征在于：所述升降机构包括自上而下依次设置且采用轻质材料的管道连接板、升降顶板、升降底板，所述管道连接板与升降顶板之间通过支撑杆连接，管道连接板与可伸缩管道的第二端连接，并在管道连接板上开有容可伸缩管道第二端穿过的通孔；所述升降顶板与升降底板之间采用多级剪叉臂连接，并在多级剪叉臂上设置顶升机构。

8.根据权利要求7所述的飞机地面新风换气系统，其特征在于：所述系统放置仓的顶部具有一对可打开的密封盖板，该对密封盖板采用对开结构，所述密封盖板通过铰链组件固定在系统放置仓顶，所述铰链组件中安装有扭簧，在初始状态下，一对密封盖板在扭簧作用下处于水平位置并相互配合封闭系统放置仓。

9.根据权利要求8所述的飞机地面新风换气系统，其特征在于：所述管道连接板的长度短于升降顶板，在管道连接板长度方向的两端安装有上滚轮组，在升降顶板长度方向的两端安装有下滚轮组，上滚轮组在垂直方向上紧贴于处于水平闭合状态的密封盖板的下表面，下滚轮组紧贴系统放置仓的内侧壁。

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