CN110966702A - 一种飞机地面新风换气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种飞机地面新风换气装置，其特征在于：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；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，所述深度冷却表冷器设置于承压内箱的承压腔室内。本发明优点是：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。
Description
技术领域
本发明涉及一种新风机组，特别涉及一种飞机地面新风换气装置。
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***取代航空器APU在地面期间的使用势在必行。
航空地面空调***是指空气调节方面的预处理***，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***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***中存在以下问题：
（1）首先，受制于地面空调***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℃。
（2）其次，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。
（3）此外，低温送风***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***的正常运行，无法实现连续化送风。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高风压、高风量并可连续送风的飞机地面新风换气装置，且造价低。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种飞机地面新风换气装置，其创新点在于：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。
优选的，所述表冷器组还包括加热器，所述加热器设置于静电除尘组件、除湿表冷器之间。
优选的，在沿非承压外箱的进风口向出风口延伸方向上，所述高压风机、承压内箱依次设置在非承压外箱内。
优选的，所述承压内箱底部设置有伸出非承压外箱的正压排水管。
优选的，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。
优选的，所述表冷器箱体分段的横截面与非承压外箱的内壁仿形。
优选的，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。
优选的，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。
本发明的优点在于：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。风机整体设置在箱体中，其风机进风空间大，避免风机自身阻力的增加，降低处理设备的能耗。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。
附图说明
图1为本发明飞机地面新风换气装置外形图。
图2为本发明中去除机组箱体中部分面板的换气装置结构示意图。
图3为本发明中飞机地面新风换气装置剖视图。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明的飞机地面新风换气装置主要包括机组箱体1和表冷器组2两大部分。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所示，
该机组箱体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。
该表冷器组设置于机组箱体内，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，该加热器可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。
本发明中，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。
本发明中，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。
工作原理：
室外新风通过非承压外箱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。
Claims (8)
1.一种飞机地面新风换气装置，其特征在于：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。
2.根据权利要求1所述的飞机地面新风换气装置，其特征在于：所述表冷器组还包括加热器，所述加热器设置于静电除尘组件、除湿表冷器之间。
3.根据权利要求1所述的飞机地面新风换气装置，其特征在于：在沿非承压外箱的进风口向出风口延伸方向上，所述高压风机、承压内箱依次设置在非承压外箱内。
4.根据权利要求1所述的飞机地面新风换气装置，其特征在于：所述承压内箱底部设置有伸出非承压外箱的正压排水管。
5.根据权利要求1所述的飞机地面新风换气装置，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。
6.根据权利要求5所述的飞机地面新风换气装置，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。
7.根据权利要求6所述的飞机地面新风换气装置，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。
8.根据权利要求7所述的飞机地面新风换气装置，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。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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