CN106064672A - 利用机舱排放空气启动循环的环境控制*** - Google Patents

利用机舱排放空气启动循环的环境控制*** Download PDF

Info

Publication number
CN106064672A
CN106064672A CN201610258292.8A CN201610258292A CN106064672A CN 106064672 A CN106064672 A CN 106064672A CN 201610258292 A CN201610258292 A CN 201610258292A CN 106064672 A CN106064672 A CN 106064672A
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
environmental control
control system
compressor
cycle machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610258292.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106064672B (zh
Inventor
L.J.布鲁诺
E.苏劳斯基
D.E.小阿米
T.M.齐维亚克
H.W.希普斯基
E.G.克莱恩
R.鲁西奇
J.M.小马尔加尼安
P.M.德奥尔兰多
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamilton Sundstrand Corp
Original Assignee
Hamilton Sundstrand Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamilton Sundstrand Corp filed Critical Hamilton Sundstrand Corp
Publication of CN106064672A publication Critical patent/CN106064672A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106064672B publication Critical patent/CN106064672B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/02—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being pressurised
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D13/08—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned the air being heated or cooled
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D2013/0603—Environmental Control Systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D2013/0603—Environmental Control Systems
    • B64D2013/0618—Environmental Control Systems with arrangements for reducing or managing bleed air, using another air source, e.g. ram air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D2013/0603—Environmental Control Systems
    • B64D2013/0648—Environmental Control Systems with energy recovery means, e.g. using turbines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D2013/0603—Environmental Control Systems
    • B64D2013/0662—Environmental Control Systems with humidity control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D2013/0603—Environmental Control Systems
    • B64D2013/0688—Environmental Control Systems with means for recirculating cabin air
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/50—On board measures aiming to increase energy efficiency

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)

Abstract

本发明公开了利用机舱排放空气启动循环的环境控制***。提供了一种***和方法，其包括空气循环机、放出空气流、至少一个热交换器以及进气口，所述进气口被配置来供应所述放出空气流。所述放出空气根据高压、低压或增压压力工作模式从源直接流到所述空气循环机的压缩机或所述至少一个热交换器。所述***和方法还能够根据以上模式利用从腔室流出的再循环空气来驱动或维持所述空气循环机。

Description

利用机舱排放空气启动循环的环境控制***
背景技术
总的来说，航天工业存在趋向于飞机内更有效的***的整体趋势。相对于飞机的当前空调***，能够基于飞机周围的环境条件利用适当的发动机分供压力来得到效率。
例如，来自飞机的发动机的加压空气通过改变加压空气的温湿度和压力的一系列***来提供给机舱。为了启动压缩空气的这种制备，唯一能源是空气自身的压力。因此，当前的空调***在巡航时始终要求相对较高的压力。遗憾地是，鉴于航天工业趋向于更有效的飞机的整体趋势，相对较高的压力相对于发动机燃料燃烧而言提供了有限的效率。
发明内容
根据一个实施方案，环境控制***包括：空气循环机，所述空气循环机包括压缩机；进气口，所述进气口被配置来直接向空气循环机的压缩机供应放出空气流。
根据另一个实施方案，环境控制***包括：二级热交换器；空气循环机，所述空气循环机包括压缩机；进气口，所述进气口被配置来直接向环境控制***供应放出气体流；以及流量阀，所述流量阀被配置来：使放出空气流旁通压缩机并且直接流入二级热交换器中或使放出空气流直接流到压缩机。
根据另一个实施方案，环境控制***包括：空气循环机，所述空气循环机包括压缩机和涡轮；放出空气流；至少一个热交换器；进气口，所述进气口被配置来直接向压缩机供应放出气体流，其中环境控制***在增压压力模式下工作，其中涡轮被配置来接收来自环境控制***的腔室的再循环空气，其中随着再循环空气穿过涡轮膨胀，空气循环机做功以通过压缩机压缩放出空气。
通过本发明中的技术可实现另外的特征和优点。本发明的其他实施方案和方面在本文中进行了详细描述并且被认为是所要求保护的发明的一部分。为了更好地理解本发明及其优点和特征，参考描述和附图。
附图说明
在所附权利要求书中具体指出并明确要求保护被认为是本发明的主题。通过以下结合附图的具体实施方式可以清楚地了解本发明的上述以及其他特征和优点，在附图中：
图1描绘根据实施方案的***的示意图；
图2描绘根据实施方案的***的另一个示意图；
图3描绘根据实施方案的***飞机的高压模式示意图；
图4描绘根据实施方案的***飞机的低压模式示意图；并且
图5描绘根据实施方案的***飞机的增压压力模式示意图。
具体实施方式
参考附图，本文通过举例而非限制的方式呈现所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的详细描述。
如上文所指出，相对较高的压力相对于发动机燃料燃烧提供有限的效率。因此，需要的是环境控制***，所述环境控制***除去初级热交换器并且使用机舱排放空气来在高空启动循环，从而提供在较高发动机燃料燃烧效率下的机舱加压和冷却。
总的来说，本文所公开的本发明的实施方案可以包括一种***和/或方法(本文中为***)，所述***包括环境控制***，所述环境控制***排除位于发动机与空气循环机之间的热交换器以创造可能的最低压降轨迹。环境控制***提供机舱空调的新方法，所述机舱空调例如能够在低到机舱压力以下2.5psi的压力下工作。
图1示出流动通过***100从进气口101到腔室102的介质(例如，空气)，如实线箭头A，B指示。在***100中，介质能够从进气口101流动到压缩装置120、从压缩装置120流动到二级热交换器130、并且从二级热交换器130流动到腔室102。此外，介质从腔室102通过***100再循环并且返回到腔室102(和/或***100外部)，如点划线箭头D，E指示。
在一个实施方案中，***100能够是交通工具诸如飞机或船只的任何环境控制***，所述环境控制***为交通工具(例如，飞机的机舱空调***)的机组人员和乘客提供空气供应、热控制和机舱加压。所述***还可以包括航空电子设备冷却、烟雾检测和灭火。例如，在飞机上，通过从涡轮发动机的压缩机级“流出”来向环境控制***供应空气。这种“放出空气”的温度、湿度和压力根据压缩机级和涡轮发动机的每分钟转数而广泛地变化。为了实现所需温度，放出空气在其通过至少一个热交换器(例如，交换器130)时被冷却。为了实现所需压力，放出空气在其通过压缩装置(例如，压缩装置120)时被压缩。环境控制***与发动机的相互作用会影响执行与所述相互作用相关的操作诸如供应加压空气对于发动机所需的燃料燃烧的量。
热交换器(例如，二级热交换器130)是为了一种介质到另一种介质的高效的热传递而构造的设备。热交换器的实例包括套管式、壳管式、板式、板壳式、转轮式、板翅式、枕板式以及流体热交换器。继续以上飞机实例，由风扇强迫(例如，通过推或拉的方法)的空气在可变冷却气流下吹过热交换器以控制放出空气的最终空气温度。
压缩装置120(例如，如下所述的空气循环机)是控制/调节介质的压力(例如，增加气体的压力)的机械装置。压缩机的实例包括离心式、斜流式或混流式、轴流式、往复式、离子液体活塞式、旋转螺旋式、旋叶式、涡旋式、膜片式、气泡式压缩机。另外，压缩机通常由电动机或蒸汽或燃气涡轮驱动。
应注意，图1的***100与包括传统的机舱三轮空调***的常规机舱空调***相对照。在常规机舱空调***中，例如来自发动机的高压空气顺序地通过第一冲压空气热交换器、空气循环机、第二冲压空气热交换器以及空气在其中冷却和除湿的高压水分离器，使得生成的干燥冷空气被用来冷却机舱、飞行甲板以及其他飞机***。在工作中，来自任一发动机的高压高温空气进入第一热交换器并且由冲压空气冷却。这种高压暖空气接着进入ACM压缩机中。所述压缩机还加压空气并且在过程中加热空气。空气接着进入第二热交换器并且由冲压空气冷却到近似周围温度。这种高压冷空气进入高压水分离器，其中空气流过再热器，其中空气被冷却；冷凝器，其中空气由来自ACM涡轮的空气冷却；除湿器，其中空气中的湿气被去除；以及再热器，其中空气被加热回几乎其在当进入高压水分离器时开始的相同的温度。高压并且现在干燥的暖空气进入涡轮，空气在其中膨胀并且做功。来自涡轮的功驱动上述压缩机以及用来通过第一和第二热交换器拉动冲压空气流的风扇。在离开涡轮之后，冷空气(通常低于冰点)冷却冷凝器中的暖湿空气并且接着被发送来适应机舱和飞行甲板。
根据以上飞机实例，现将参考图2-5描述图1的***100。图2描绘如能够被安装在飞机上的***200(例如，***100的实施方案)的示意图。***200示出在进气口201处流动(例如，在初始流速、压力、温度和湿度下切断飞机的发动机)的放出空气，这进而在最终流速、压力、温度和湿度下被提供给腔室202(例如，机舱、飞行甲板等)。接着放出空气能够通过***200从腔室202往回再循环(本文中为再循环空气并且由点划线表示)以驱动***200。***包括外壳210，所述外壳210用于接收和引导冲压空气通过***200。
***200还示出二级热交换器220、空气循环机240(其包括涡轮243、压缩机244、涡轮245、风扇248以及轴249)、再热器250、冷凝器260以及除湿器270，其中每个通过管子、管道等连接。应注意，基于实施方案，来自***200的废气能够被发送至出气口(例如，释放到周围空气)。
***200是飞机中为飞机的机组人员和乘客提供空气供应、热控制以及机舱加压的环境控制***的实例。阀是以下装置：通过打开、关闭或部分地阻碍环境控制***200的管子、管道等内的各种通道来调节、引导和/或控制介质(例如，气体、液体、流化固体、或浆料，诸如放出空气)流。阀能够通过致动器来操作，以使得环境控制***200的任何部分中的任何介质的流速可以被调节为所需值。二级热交换器220是如上所述的热交换器的实例。
包括涡轮243、压缩机244、另一个涡轮245、风扇248以及轴249的空气循环机240(例如，压缩装置120)控制/调节介质的温度、湿度以及压力(例如，增加放出空气的压力)。压缩机244是提高从第一热交换器接收的放出空气的压力的机械装置。涡轮243、245是通过轴249驱动压缩机244和风扇248的机械装置。风扇248是能够通过推或拉的方法迫使空气通过外壳210，从而在可变冷却气流下通过二级热交换器220的机械装置。因此，涡轮243、245，压缩机244以及风扇248共同示出(例如)空气循环机240可以作为利用从腔室202再循环的空气的四轮空气循环机来工作。
再热器250和冷凝器260是具体类型的热交换器。除湿器270是临时地或永久地执行从任何源(诸如放出空气)中吸收水的过程的机械装置。再热器250、冷凝器260、和/或除湿器270能够共同结合成高压水分离器。
应注意，在图2的环境控制***200中不存在“初级”热交换器。以此方式，环境控制***200示出与常规***相比能够在相对较低的压力下工作(例如，在机舱压力以下2.5psi下工作)的机舱空调(例如，腔室202)的新方法。也就是说，环境控制***200除去“初级”热交换器并且利用来自腔室202的再循环空气(例如，使用机舱排放空气)以在高空启动空气循环机240。进而，当环境控制***200与三端口放出***结合时，位于发动机与空气循环机之间的直接轨迹创造了可能最低的压降轨迹。
图2的箭头示出如由阀引导的放出空气和再循环空气可以流动通过环境控制***200的所有可能的轨迹。现将参照图3-5来描绘流动轨迹的不同组合的实施方案。
图3描绘***200在高压模式下工作(例如，图2的***200的操作性实施方案)的示意图。放出空气流被示出为流动通过***200从进气口201到腔室202的实线箭头。再循环空气流被示出为从腔室202通过***200流动的点划线箭头。能够在当来自源(例如，发动机和/或APU)的气压足够来驱动***200的循环时或当腔室202温度要求时的飞行条件下使用这种工作模式。例如，条件诸如地面慢车、滑行、起飞、爬升、降落、待机等条件将使得空气循环机240在高压模式下工作。另外，超高温高海拔巡航条件可能导致一个或多个空气循环机240在此模式下工作，和/或每个***两个或更多个空气循环机240在不同模式下工作。
在工作中，来自源(例如，发动机和/或APU)的高压高温空气从进气口201流出并且进入压缩机244。压缩机244还加压空气并且在过程中加热所述空气。空气接着进入二级热交换器220并且由外壳210的冲压空气冷却到近似周围温度。这种高压冷空气离开二级热交换器220并且进入高压水分离器。
应注意，空气通过进气口201从源直接进入压缩机244。应理解，直接意指在不通过被配置来更改流量温度的部件行进的情况下从进气口201到压缩机244。流量通过阀、越过传感器、并且通过流量测量装置由术语“直接”所涵盖。从源，空气可以是在处于或高于预定温度下的温度(例如，300、350、400、450等华氏度)。另外，当空气被压缩机244压缩时，温度被提高到高于预定温度极限。因此，***200的流量包括位于压缩机244与二级热交换器220之间的淬火环路。淬火环路利用由外壳210的冲压空气冷却的空气来与来自源的空气结合并且冷却所述来自源的空气，使得空气排放时的温度低于预定温度极限。
在高压水分离器中，空气流过再热器250、其中空气被冷却；冷凝器260，其中空气由来自空气循环机240的涡轮243的空气冷却；除湿器270，其中空气中的湿气被去除；以及再热器250，其中空气被加热回几乎其在当进入高压水分离器时开始的相同的温度。高压并且现在干燥的暖空气进入涡轮243，空气在其中膨胀使得能够做功。来自涡轮243的功能够驱动上述压缩机244以及用来拉动冲压空气流动通过外壳210并且穿过二级热交换器220的风扇248。在离开涡轮243之后，空气是寒冷的，诸如低于冰点。这种冷空气在被发送至腔室202之前被用来冷却冷凝器260中的暖湿空气(例如，以适应飞机的机舱和飞行甲板)。
应注意，在超高温高海拔巡航条件下(例如，当飞机在巡航时，诸如高于30,000或40,000英尺)，空气一旦离开二级热交换器220就可以旁通高压水分离器并且直接进入腔室202。在此情形下，来自腔室的再循环空气可以被用来驱动涡轮245并且防止空气循环机240空转(即，低于最小转速转动，诸如3,000、3,500、4,000、4,500、5,000、5,500、6,000等转数/分钟)。也就是说，再循环空气被从腔室202排出，穿过涡轮245膨胀，并且基于外壳210的周围空气与再循环空气之间的压力比被泄入外壳210中。
图4描绘***200在巡航时在低压模式下工作(例如，图2的***200的另一个操作性实施方案)的示意图。放出空气流被示出为流动通过***200从进气口201到腔室202的实线箭头。再循环空气流被示出为从腔室202通过***200流动的点划线箭头。能够在当来自源的空气的压力足够来驱动***200的循环时(例如，驱动空气循环机240)或当腔室温度要求时的飞行条件下使用这种工作模式。将要在其中来自源(例如，发动机和/或APU)的气压在处于或近似处于超过腔室202的压力1psi下进入空气循环机240的飞行条件下使用这种工作模式。例如，可以在此类条件下(如当飞机在巡航时(例如，在高于30,000或40,000英尺高度)并且处于或接近标准环境日类型时)利用这种模式。
在工作中，来自源的空气由于流量阀而通过进气口201完全旁通空气循环机240并且直接进入二级热交换器220，所述二级热交换器基于外壳210中的冲压空气将空气冷却到腔室202所需的温度。这种冷却的空气接着直接进入腔室202中。在此情形下，空气循环机240可能需要维持转动以便防止风转。因此，在一个实例中，再循环空气被用来使空气循环机240通过使用调节阀保持在处于或高于最小转速下转动。防止风转的机构的其他实例包括电风扇、断路、旁通风扇等。
图5描绘***200在增压压力模式下工作的示意图(例如，图2的***200的另一个操作性实施方案)。放出空气流被示出为流动通过***200从进气口201到腔室202的实线箭头。再循环空气流被示出为从腔室202通过***200流动的点划线箭头。能够在当来自源并且进入空气循环机240的空气的压力低于腔室202的压力时(例如，处于或低于1、1.5、2、2.5、3、3.5等磅/平方英寸)的飞行条件下使用这种工作模式。例如，可以在此类条件下(如当飞机在巡航时(例如，在高于30,000或40,000英尺高度)并且处于或接近标准环境日类型时)利用这种模式。
在工作中，来自源的空气进入压缩机244并且被压缩和加热。这种加压暖空气接着进入二级热交换器220并且由外壳210的冲压空气冷却到腔室202所需的温度。空气接着直接进入腔室202中。
此外，再循环空气被用来提供能量以加压放出空气。也就是说，再循环空气穿过涡轮245进入并且膨胀，并且使得做功。这个功足以在压缩机244要求的转速下转动空气循环机240以将通过进气口201来自源的放出空气的压力提高到使得放出空气能够通过二级热交换器220并且进入腔室202中的压力。应注意，离开涡轮245的再循环空气接着被通过外壳210泄向舱外。
本发明的实施方案的技术效应和益处包括提供在增压压力模式和高压模式下是高效的空气循环机压缩机。在高压模式下，当切断发动机工作时，***具有从二级热交换器出气口再循环到压缩机进气口的淬火流量。并且，在高压模式下，当切断APU工作时，***将要希望更低压APU压力和更高APU流量，这要求对APU负载压缩机做出改变。在这两种情形下，存在在高温下通过压缩机(例如，比常规***)的更高流量以对准压缩机工作点并且在增压压力模式下实现更高的效率。
本文参考根据本发明的实施方案的方法、设备和/或***的流程图图解、示意图和/或框图来描述本发明的方面。此外，出于说明目的已经呈现了本发明的各种实施方案的描述，但是其并不意图是穷尽的或者限于所公开的实施方案。在不脱离所描述实施方案的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说将是明显的。选择本文所使用的术语来最好地解释实施方案的原理、对在市场中发现的技术的实际应用或技术改进，或使本领域的其他普通技术人员能够理解本文所公开的实施方案。
在本文中使用的术语仅用于描述具体实施方案的目的并且不意图限制本发明。如本文所使用，单数形式“一个”、“一种”和“所述”也意图包括复数形式，除非上下文另外明确指出。应当进一步理解，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”在本说明书中使用时规定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。
本文所描绘的流程图只是一个实例。在不脱离本发明的精神的情况下，本文所描述的这个图或步骤(或操作)可以有许多变型。例如，可以按不同的顺序执行所述步骤，或可以增加、删除或修改步骤。所有的这些变型被认为是所要求保护的发明的一部分。
虽然已经描述了本发明的优选实施方案，但是应理解，现在和将来的本领域的技术人员可以作出落入所附权利要求范围内的各种改进和增强。这些权利要求应被解释为维持对首次描述的本发明的适当保护。

Claims (11)

1.一种环境控制***，其包括：
空气循环机，所述空气循环机包括压缩机；以及
进气口，所述进气口被配置来直接向所述空气循环机的所述压缩机供应放出空气流。
2.如权利要求1所述的环境控制***，其还包括：
二级热交换器；以及
淬火环路，所述淬火环路将所述二级热交换器的排气连接到直接供应给所述压缩机的所述放出流，
其中所述淬火环路被配置来在所述放出空气直接进入所述压缩机之前降低所述放出空气的能量。
3.如权利要求2所述的环境控制***，其还包括：
高压水分离器，所述高压水分离器被配置来在所述放出空气被传递到腔室之前调适所放出空气；以及
所述空气循环机的涡轮，所述涡轮被配置来接收来自所述高压水分离器的所调适的放出空气，
其中随着所调适的放出空气穿过所述涡轮膨胀，所述空气循环机做功以压缩由所述压缩机直接接收的所述放出空气。
4.如权利要求1所述的环境控制***，其还包括：
流量阀，所述流量阀被配置来使所述放出空气流旁通所述压缩机并且直接流入所述二级热交换器。
5.如权利要求1所述的环境控制***，其中所述空气循环机包括涡轮，并且
其中再循环空气基于能量比穿过所述涡轮膨胀以转动所述空气循环机的轴。
6.如权利要求1所述的环境控制***，其中所述环境控制***包括在飞机内。
7.一种环境控制***，其包括：
二级热交换器；
空气循环机，所述空气循环机包括压缩机；
进气口，所述进气口被配置来直接向所述环境控制***供应放出空气流；以及
流量阀，所述流量阀被配置来：
使所述放出空气流旁通所述压缩机并且直接流入所述二级热交换器中或
使所述放出空气流直接流到所述压缩机。
8.如权利要求7所述的环境控制***，其中所述空气循环机包括涡轮，并且
其中再循环空气基于能量比穿过所述涡轮膨胀以转动所述空气循环机的轴。
9.如权利要求7所述的环境控制***，其还包括：
第二流量阀，所述第二流量阀被配置来使气流离开所述二级热交换器以直接流到所述腔室。
10.如权利要求9所述的环境控制***，其中所述流量阀被配置来使放出空气直接流到所述压缩机，并且
其中再循环空气基于能量比穿过所述涡轮膨胀以转动所述空气循环机的轴，从而提供用来驱动所述压缩机的能量。
11.如权利要求7所述的环境控制***，其中所述环境控制***包括在飞机内。
CN201610258292.8A 2015-04-24 2016-04-22 利用机舱排放空气启动循环的环境控制*** Active CN106064672B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/695,537 US9783307B2 (en) 2015-04-24 2015-04-24 Environmental control system utilizing cabin discharge air to power a cycle
US14/695537 2015-04-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106064672A true CN106064672A (zh) 2016-11-02
CN106064672B CN106064672B (zh) 2021-09-10

Family

ID=55808498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610258292.8A Active CN106064672B (zh) 2015-04-24 2016-04-22 利用机舱排放空气启动循环的环境控制***

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9783307B2 (zh)
EP (1) EP3095702B1 (zh)
CN (1) CN106064672B (zh)
BR (1) BR102016009034B1 (zh)
CA (1) CA2928048C (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112492846A (zh) * 2020-11-27 2021-03-12 中国商用飞机有限责任公司 飞机电子设备舱通风***
CN112918682A (zh) * 2021-02-03 2021-06-08 南京航空航天大学 基于舱室不同压力的四轮高压除水环控***及工作方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10745136B2 (en) 2013-08-29 2020-08-18 Hamilton Sunstrand Corporation Environmental control system including a compressing device
US10549860B2 (en) 2014-11-25 2020-02-04 Hamilton Sundstrand Corporation Environmental control system utilizing cabin air to drive a power turbine of an air cycle machine
US11466904B2 (en) 2014-11-25 2022-10-11 Hamilton Sundstrand Corporation Environmental control system utilizing cabin air to drive a power turbine of an air cycle machine and utilizing multiple mix points for recirculation air in accordance with pressure mode
US10023317B2 (en) * 2015-06-23 2018-07-17 The Boeing Company Flight deck takeoff duct and trim air mix muff
ES2776381T3 (es) * 2015-12-30 2020-07-30 Airbus Operations Sl Sistema de aire acondicionado
US10731501B2 (en) * 2016-04-22 2020-08-04 Hamilton Sundstrand Corporation Environmental control system utilizing a motor assist and an enhanced compressor
US11459110B2 (en) 2016-04-22 2022-10-04 Hamilton Sunstrand Corporation Environmental control system utilizing two pass secondary heat exchanger and cabin pressure assist
CA2964613A1 (en) * 2016-04-22 2017-10-22 Hamilton Sundstrand Corporation Environmental control system utilizing cabin air to drive a power turbine of an air cycle machine and utilizing multiple mix points for recirculaiton air in accordance with pressure mode
US10640227B2 (en) 2016-08-03 2020-05-05 Hamilton Sundstrand Corporation Catalytic fuel tank inerting apparatus for aircraft
US10822095B2 (en) 2017-01-27 2020-11-03 Hamilton Sundstrand Corporation Advanced environmental control system in an integrated pack arrangement with one bleed/outflow heat exchanger
US10882623B2 (en) 2017-01-27 2021-01-05 Hamilton Sunstrand Corporation Advanced environmental control system in an integrated split pack arrangement with two bleed/outflow heat exchangers
US10526092B2 (en) 2017-04-03 2020-01-07 Hamilton Sundstrand Corporation Turbine-assisted cabin air compressor
WO2020095477A1 (ja) * 2018-11-06 2020-05-14 株式会社Ihi 航空機用空調装置
US11454425B2 (en) 2020-03-05 2022-09-27 Hamilton Sundstrand Corporation Air cycle machines and methods of communicating fluid through air cycle machines
US11454424B2 (en) 2020-03-05 2022-09-27 Hamilton Sundstrand Corporation Air cycle machines and methods of communicating fluid through air cycle machines

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4312191A (en) * 1980-02-15 1982-01-26 Sundstrand Corporation Environmental control system for aircraft with improved efficiency
CN102131701A (zh) * 2008-07-28 2011-07-20 空中客车作业有限公司 用于对飞机机舱进行空气调节的***和方法
US20120000205A1 (en) * 2010-07-01 2012-01-05 George Albert Coffinberry Adaptive power and thermal management system
US20140026588A1 (en) * 2012-07-30 2014-01-30 General Electric Company System and method for recirculating and recovering energy from compressor discharge bleed air
CN103863569A (zh) * 2012-12-07 2014-06-18 空中客车作业有限公司 用于处理再循环空气的***和方法
US9254920B2 (en) * 2012-05-30 2016-02-09 General Electric Company Aircraft energy management system including engine fan discharge air boosted environmental control system

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4262495A (en) 1979-09-20 1981-04-21 The Boeing Company Cabin-air recirculation system powered by cabin-to-ambient pressure differential
US5511385A (en) * 1994-12-23 1996-04-30 United Technologies Corp. Independent compartment temperature control for single-pack operation
DE19963280C1 (de) 1999-12-27 2001-08-23 Liebherr Aerospace Gmbh Klimatisierungssystem für Flugzeugkabinen
DE60310216T2 (de) 2002-04-08 2007-03-15 Honeywell Normalair-Garrett (Holdings) Ltd., Yeovil Klimaanlage
US6629428B1 (en) 2002-10-07 2003-10-07 Honeywell International Inc. Method of heating for an aircraft electric environmental control system
US7210653B2 (en) 2002-10-22 2007-05-01 The Boeing Company Electric-based secondary power system architectures for aircraft
GB0226109D0 (en) 2002-11-08 2002-12-18 Honeywell Normalair Garrett Air conditioning systems
GB0314757D0 (en) 2003-06-25 2003-07-30 Honeywell Normalair Garrett Air conditioning system
US7322202B2 (en) 2004-09-22 2008-01-29 Hamilton Sundstrand Corporation Electric motor driven supercharger with air cycle air conditioning system
DE102005037285A1 (de) 2005-08-08 2007-02-15 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Flugzeugklimaanlage
US7607318B2 (en) 2006-05-25 2009-10-27 Honeywell International Inc. Integrated environmental control and auxiliary power system for an aircraft
US7779644B2 (en) 2006-07-31 2010-08-24 Hamilton Sundstrand Corporation Air cycle machine for an aircraft environmental control system
US7970497B2 (en) 2007-03-02 2011-06-28 Honeywell International Inc. Smart hybrid electric and bleed architecture
US20080264084A1 (en) 2007-04-25 2008-10-30 Honeywell International Inc. Pressurized closed cooling system
US7849702B2 (en) 2007-06-20 2010-12-14 The Boeing Company Combined cabin air and heat exchanger RAM air inlets for aircraft environmental control systems, and associated methods of use
ATE478003T1 (de) 2007-11-26 2010-09-15 Honeywell Uk Ltd Flugzeugklimaanlage
US8915095B2 (en) * 2008-09-12 2014-12-23 Hamilton Sundstrand Corporation Hybrid environmental conditioning system
US8973393B2 (en) 2009-11-08 2015-03-10 The Boeing Company System and method for improved cooling efficiency of an aircraft during both ground and flight operation
US9151539B2 (en) 2011-04-07 2015-10-06 Hamilton Sundstrand Corporation Heat exchanger having a core angled between two headers
US9169024B2 (en) * 2011-05-09 2015-10-27 Honeywell International Inc. Environmental control system with closed loop pressure cycle
US9205925B2 (en) 2011-11-11 2015-12-08 Hamilton Sundstrand Corporation Turbo air compressor
US20140352348A1 (en) * 2013-05-29 2014-12-04 Hamilton Sundstrand Corporation Heat exchanger bypass arrangement and valve assembly
US9957051B2 (en) 2013-09-03 2018-05-01 Hamilton Sundstrand Corporation Method of operating a multi-pack environmental control system
US10830133B2 (en) 2013-09-03 2020-11-10 Hamilton Sundstrand Corporation Aircraft environmental control system selectively powered by three bleed ports
US9580180B2 (en) 2014-03-07 2017-02-28 Honeywell International Inc. Low-pressure bleed air aircraft environmental control system
EP2937287B1 (en) 2014-04-24 2018-02-21 Louis J. Bruno Environmental control systems utilizing shoestring cycle to maximize efficiency

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4312191A (en) * 1980-02-15 1982-01-26 Sundstrand Corporation Environmental control system for aircraft with improved efficiency
CN102131701A (zh) * 2008-07-28 2011-07-20 空中客车作业有限公司 用于对飞机机舱进行空气调节的***和方法
US20120000205A1 (en) * 2010-07-01 2012-01-05 George Albert Coffinberry Adaptive power and thermal management system
US9254920B2 (en) * 2012-05-30 2016-02-09 General Electric Company Aircraft energy management system including engine fan discharge air boosted environmental control system
US20140026588A1 (en) * 2012-07-30 2014-01-30 General Electric Company System and method for recirculating and recovering energy from compressor discharge bleed air
CN103863569A (zh) * 2012-12-07 2014-06-18 空中客车作业有限公司 用于处理再循环空气的***和方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112492846A (zh) * 2020-11-27 2021-03-12 中国商用飞机有限责任公司 飞机电子设备舱通风***
CN112492846B (zh) * 2020-11-27 2021-12-10 中国商用飞机有限责任公司 飞机电子设备舱通风***
CN112918682A (zh) * 2021-02-03 2021-06-08 南京航空航天大学 基于舱室不同压力的四轮高压除水环控***及工作方法
CN112918682B (zh) * 2021-02-03 2022-03-04 南京航空航天大学 基于舱室不同压力的四轮高压除水环控***及工作方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20160311538A1 (en) 2016-10-27
CA2928048A1 (en) 2016-10-24
US9783307B2 (en) 2017-10-10
EP3095702A1 (en) 2016-11-23
EP3095702B1 (en) 2019-10-16
CN106064672B (zh) 2021-09-10
BR102016009034A2 (pt) 2016-11-01
BR102016009034B1 (pt) 2023-03-07
CA2928048C (en) 2023-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106064672A (zh) 利用机舱排放空气启动循环的环境控制***
US11981440B2 (en) Energy flow of an advanced environmental control system
CN106672243B (zh) 具有机舱排气涡轮机的飞机空调***
CN106064673A (zh) 循环期间将机舱排放空气与放出空气混合的环境控制***
CN107444658B (zh) 使用双用涡轮机***来混合排气和冲压空气
US20160231031A1 (en) Environmental control system utilizing cabin air to drive a power turbine of an air cycle machine and utilizing multiple mix points for recirculation air in accordance with pressure mode
CA2932312C (en) Recirculation system for parallel ram heat exchangers
EP3235731B1 (en) Environmental control system utilizing bleed pressure assist
CN106064671A (zh) 在循环期间将机舱排放空气与放出空气混合的环境控制***
CN109665106B (zh) 由放出空气和机舱空气驱动的补充组件
US10940951B2 (en) Environmental control system utilizing multiple mix points for recirculation air in accordance with pressure mode and motor assist
CN113734447B (zh) 利用双通道式次级热交换器和机舱压力辅助的环境控制***
CN107303955B (zh) 根据压力模式针对再循环空气利用多个混合点的环境控制***
US20180148179A1 (en) Environmental control system with optimized moisture removal
CN105857618A (zh) 利用并联冲压式热交换器的环境控制***

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant