CN217416121U - 一种飞机的空气输送装置、机舱和系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种飞机的空气输送装置、机舱和系统，所述飞机的空气输送装置包括进气面板、相等数量的通孔和导气管，其中所述通孔设置在所述进气面板上；每个所述导气管的一端连接每个所述通孔，每个所述导气管的另一端的截面为斜切面；所有的所述导气管均设置在所述进气道面板面向飞机机舱内部的一侧表面上。本实用新型通过调整进气道面板上的导气管方向、导气管直径等参数，能够实现对进气量、进气方向的有效控制，可以满足既定进气量的需要，为小型燃料电池飞机的进气需求提供了简单快捷的解决方案。

Description

一种飞机的空气输送装置、机舱和系统

技术领域

本实用新型属于飞机进气处理领域，具体涉及一种飞机的空气输送装置、系统和机舱。

背景技术

燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，具有零污染、长续航的显著优势，是国内外新能源飞行器的研发热点。空气氢气燃料电池以氢气作燃料为还原剂，氧气作氧化剂，通过燃料反应将化学能转变为电能。空气氢气燃料电池仅提供一个反应的容器，它的反应物氢气和氧气都由电池外提供。

以氢氧燃料电池作为驱动的飞机，通常在机身上设有进气道，采用自然进气方式。飞行中,外部空气经由进气道进入机舱内部，成为燃料电池的反应物。

传统进气道结构形式比较简单，不可调节进气量、进气方向等参数，无法满足燃料电池较为复杂的进气需求。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述问题，本实用新型提供一种飞机的空气输送装置、系统和非增压机舱，实现对进气量、进气方向的有效控制。

一种飞机的空气输送装置，所述飞机的空气输送装置包括进气面板、相等数量的通孔和导气管，其中

所有的所述通孔设置在所述进气面板上；

每个所述导气管的一端连接每个所述通孔，每个所述导气管的另一端的端头设置有斜切面；

所有的所述通孔与导气管的孔径尺寸相同，所述导气管的长度均相同。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述飞机进气面板为矩形，采用非金属材料的薄板构型。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述通孔的形状为圆形或方形，在所述进气面板上采用交错排列、纵横排列或随机排列方式分布。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述矩形的飞机进气面板的四个角为倒圆角。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，每个所述导气管垂直于所述进气面板；或者每个所述导气管与所述进气道面板的夹角为0～45度。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述进气面板、通孔和导气管采用先进制造技术一次整体成形。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述斜切面的斜切角度为0～90度。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述导气管为薄壁管型结构。

本实用新型还提供了一种非增压机舱，所述非增压机舱包括本实用新型所述的飞机的空气输送装置。

本实用新型还提供了一种飞机进气系统，所述飞机进气系统包括燃料电池和本实用新型所述的非增压机舱，所述非增压机舱通过飞机的空气输送装置向所述燃料电池提供外部空气。

本实用新型的有益效果

与现有技术相比，本实用新型有如下有益效果：

本实用新型通过调整空气输送装置上的导气管方向、通孔和导气管的孔径、导气管的长度等参数，可以满足既定进气量的需要，为小型燃料电池飞机的进气需求提供了简单快捷的解决方案。

附图说明

图1为本实用新型的实施例中的空气输送装置的平视图；

图2为本实用新型的实施例中的进气面板上圆形通孔纵横排列示意图；

图3为本实用新型的实施例中的进气面板上圆形通孔半径和间距示意图；

图4为本实用新型的实施例中的空气输送装置的前视图；

图5为本实用新型的实施例中的空气输送装置的立体图；

图6为本实用新型的实施例中的气流通过进气面板及导气管的示意图；

图7为本实用新型的实施例中的氢燃料电池组的工作原理示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型的技术方案，本实用新型内容包括但不限于下文中的具体实施方式，相似的技术和方法都应该视为本实用新型保护的范畴之内。为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

应当明确，本实用新型所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

如图1所示为本实用新型的整体框架,本实用新型为一种飞机的空气输送装置，面向本实用新型的方法不限制具体运行的硬件和编程语言，用任何语言编写都可以完成，为此其他工作模式不再赘述。

优选地，本实用新型的实施例提供一种空气输送装置，包括进气面板12、通孔13和导气管14，该进气面板12为薄板，其上设置有圆形或方形通孔13。每个通孔13上均连接有一个导气管14，该导气管14为薄壁管型结构，位于进气面板12面向机舱内部11一侧表面上。导气管14远离进气面板12的一端的截面为斜切面，该斜切面的斜切角度在0度至90度之间。本实用新型的进气面板12可以采用尼龙等非金属材料，即通孔13的数目与导气管14的数目相同。导气管14远离进气面板12和机舱外部10的一端端头设置有斜切面15，斜切面15与进气面板12的法线之间的角度为斜切角。

优选地，如图2所示，本实用新型的实施例中所述进气面板12上的通孔13可以采用交错排列、纵横排列、随机排列等排列方式。

优选地，本实用新型的实施例中进气面板12的形状为矩形，且四个角均设置成倒圆角，方便安装在飞机上的相应位置处。

优选地，如图4和图6所示，本实用新型的实施例中所述导气管14可垂直于进气面板12设置，即该导气管14的圆心轴线与进气面板12的法线方向一致，这样保证进入装置的空气的气流与进气面板12的方向垂直；或者，如图5所示，该导气管13可以不垂直于进气面板12，可设置导气管13与进气面板12之间的夹角在0度至45度之间，使得进入装置的空气气流与进气面板12的法线方向成0～45度之间的角度，通过改变导气管13的轴线与进气面板12的法线方向的角度，可以调整进入飞机的机体的空气的气流方向。如图3所示，在通孔13为圆形时，所述空气输送装置的进气量的大小与所述圆形通孔13的半径r、任意两个所述圆形通孔13之间的横向间距d₁和纵向间距d₂有关，通过改变通孔的半径和通孔之间的横纵间距，即可灵活地调整空气输送装置的进气量。

优选地，本实用新型的实施例中导气管14、通孔13和进气面板12连接在一起。本实用新型采用先进制造技术，使进气面板12及上面的圆形通孔13和导气管14一次整体成形，通过整体成形，使得进气面板12和导气管14不需要采用别的介质进行连接，既可以节省时间，也可以提高产品质量。

优选地，本实用新型的实施例还提供了一种非增压机舱，所述非增压机舱包括本实用新型所述的飞机的空气输送装置，本实用新型的实施例中所述空气输送装置为常开状态，可允许空气可自由通过导气管流动，适用于非增压机舱。

优选地，本实用新型的实施例还提供了一种飞机进气系统，所述飞机进气系统包括燃料电池和本实用新型所述的非增压机舱，所述非增压机舱通过飞机的空气输送装置向所述燃料电池提供外部空气。

优选地，本实用新型的实施例，在飞机飞行中，机舱外部的空气通过空气输送装置的所述进气面板12上的圆形通孔13，进入导气管14，空气沿着所述导气管14流动，进入非增压机舱内部，继而为燃料电池组提供反应物，本实用新型选择氢燃料电池组来实现，氢燃料电池组在与空气反应的情况下进行燃烧。非增压机舱外部的空气可以按照导气管14方向，准确地通过进气面板12向氢燃料电池组流动，从而能够提高进气效率；同时，还可以避免气流对其他设备等造成不必要的影响。针对不同氢燃料电池组的进气需求，可以通过改变所述进气面板的通孔的孔径尺寸来调节进气量；或者通过改变导气管14的自身的方向和所述导气管14远端的斜切面的角度来调节进气方向，即本实用新型的空气输送装置的进气量和进气方向均可以改变。

导气管14的长度与进气面板12与氢燃料电池组之间的距离有关，在进气面板12与氢燃料电池组的距离较近时，导气管14的长度设置短一些，相反，距离较远时，导气管14的长度设置长一些，保证导气管14的斜切面应尽可能贴近氢燃料电池组，使得氢燃料电池组尽可能地与通过空气输送装置进入的空气进行反应。

氢燃料电池组的工作原理如图7所示。氢燃料电池组在使用过程中，由储氢罐提供氢气。与氢气反应的是氧气，而氧气的主要来源是空气。大气压力状态下的空气通常无法为氢燃料电池组提供足够的氧气。本实用新型的飞机采用空气输送装置，无需采用额外的增压装置，当飞机飞行时，空气输送装置上的导气管14之间形成狭小空间，使进入机体内部的空气加速流动、引起局部气压升高，从而为氢燃料电池组提供足够的空气输入，从而提供充足的氧气输入。还可以根据氢燃料电池组需要的氧气输入量，改变导气管14的规格和尺寸，如改变直径和长度的大小。氢燃料电池组在发生化学反应时，会释放热量，周边温度可能升高至85度或以上，因此导气管14采用薄壁管型结构，确保在上述升温过程中能够正常工作。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种飞机的空气输送装置，其特征在于，所述飞机的空气输送装置包括进气面板、相等数量的通孔和导气管，其中，

所有的所述通孔设置在所述进气面板上；

每个所述导气管的一端连接每个所述通孔，每个所述导气管的另一端的端头设置有斜切面；

所有的所述通孔与导气管的孔径尺寸相同，且所有所述导气管的长度均相同。

2.根据权利要求1所述的飞机的空气输送装置，其特征在于，所述飞机进气面板为矩形，采用非金属材料的薄板构型。

3.根据权利要求2所述的飞机的空气输送装置，其特征在于，所述通孔的形状为圆形或方形，在所述进气面板上采用交错排列、纵横排列或随机排列方式分布。

4.根据权利要求3所述的飞机的空气输送装置，其特征在于，所述矩形的飞机进气面板的四个角为倒圆角。

5.根据权利要求1所述的飞机的空气输送装置，其特征在于，每个所述导气管垂直于所述进气面板；或者每个所述导气管与所述进气面板的夹角为0～45度。

6.根据权利要求1所述的飞机的空气输送装置，其特征在于，所述进气面板、通孔和导气管采用先进制造技术一次整体成形。

7.根据权利要求5所述的飞机的空气输送装置，其特征在于，所述斜切面的斜切角度为0～90度。

8.根据权利要求7所述的飞机的空气输送装置，其特征在于，所述导气管为薄壁管型结构。

9.一种非增压机舱，其特征在于，所述非增压机舱包括权利要求1-8任一项所述的飞机的空气输送装置。

10.一种飞机进气系统，其特征在于，所述飞机进气系统包括燃料电池和权利要求9所述的非增压机舱，所述非增压机舱通过飞机的空气输送装置向所述燃料电池提供外部空气。

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