具有两个泄放/流出热交换器的集成分包布置中的高级环境控制系统技术方案

一种用于向飞行器的容积提供经调节空气的环境控制系统包括冲压空气回路，所述冲压空气回路包括其中定位有至少一个热交换器的冲压空气壳体。除湿系统布置成与所述冲压空气回路流体连通，并且至少一个压缩装置布置成与所述冲压空气回路和所述除湿系统流体连通。所述环境控制系统内可接收多种介质。所述多种介质中的第一介质经由至少一个阀门从所述飞行器的所述容积提供。

Advanced environmental control system in integrated subcontracting arrangement with two discharge / outflow heat exchangers

An ambient control system for providing adjusted air to the volume of an aircraft includes a punching air loop, which includes a punching air housing in which at least one heat exchanger is positioned. The dehumidification system is arranged to be connected with the punching air loop, and at least one compression device is arranged to be connected with the punching air loop and the dehumidification system. A plurality of media can be received in the environment control system. The first medium in the various media is supplied from at least one valve from the volume of the aircraft.

【技术实现步骤摘要】
具有两个泄放/流出热交换器的集成分包布置中的高级环境控制系统相关申请的交叉引用本申请要求2017年1月27日提交的美国临时申请号62/451,196的权益，其内容以引用方式整体并入本文。
技术介绍
示例性实施方案涉及环境控制系统领域，并且特定地说涉及具有两个泄放/流出热交换器的飞行器环境控制系统（ECS）分包。一般来说，当代空气调节系统在巡航时被供应大约30psig至35psig的压力。当今航空航天工业的趋势是朝向效率更高的系统。改善飞机效率的一种方法是完全消除泄气并使用电力来压缩外部空气。第二种方法是使用较低的发动机压力。第三种方法是使用机舱流出空气中的能量压缩外部空气并将其带入机舱。这些方法中的每一种单独提供关于发动机燃料燃烧的有限效率。本文描述了一种使用泄放和机舱流出空气为分体式集成制冷封装供能的方法，其提供了典型的双包ECS的操作冗余。
技术实现思路
根据实施方案，一种用于向飞行器的容积提供经调节空气的环境控制系统包括冲压空气回路，所述冲压空气回路包括其中定位有至少一个热交换器的冲压空气壳体。除湿系统布置成与冲压空气回路流体连通，并且至少一个压缩装置布置成与冲压空气回路和除湿系统流体连通。环境控制系统内可接收多种介质。所述多种介质中的第一介质经由至少一个阀门从飞行器的容积提供。除了上文描述的特征中的一个或多个以外或作为其替代，在其他实施方案中还包括定位在冲压空气回路上游的至少一个流出热交换器，所述流出热交换器配置成在所述多种介质中的第二介质与第一介质之间传递热量。除了上文描述的特征中的一个或多个以外，或者作为其替代，在其他实施方案中，所述至少一个阀门可操作以控制第一介质向至少一个流出热交换器的流动。除了上文描述的特征中的一个或多个以外，或者作为其替代，在其他实施方案中，所述至少一个阀门包括可独立操作的第一阀门和第二阀门，并且所述至少一个流出热交换器包括第一流出热交换器和第二流出热交换器，所述第一阀门可操作以控制第一介质流向第一流出热交换器的流动，而所述第二阀门可操作以控制第一介质向第二流出热交换器的流动。除了上文描述的特征中的一个或多个以外，或者作为其替代，在其他实施方案中，冲压空气回路邻近结构部件的第一侧安装，并且所述至少一个压缩装置邻近结构部件的第二侧布置。除了上文描述的特征中的一个或多个以外或者作为其替代，在其他实施方案中，所述至少一个压缩装置包括：经由轴件可操作地联接的涡轮机和压缩机，以及可操作地联接到冲压空气回路的风扇，其中所述至少一个压缩装置与冲压空气回路非线性地布置，使得风扇的旋转轴线偏离轴件的旋转轴线。除了上文描述的特征中的一个或多个以外，或者作为其替代，在其他实施方案中，风扇是叶尖涡轮风扇。除了上文描述的特征中的一个或多个以外，或者作为其替代，在其他实施方案中，所述至少一个压缩装置包括平行布置的多个压缩装置。除了上文描述的特征中的一个或多个以外，或者作为其替代，在其他实施方案中，多个压缩装置基本相同。除了上文描述的特征中的一个或多个以外或作为其替代，在其他实施方案中，还包括至少一个压缩装置阀门，其可操作以控制多种介质中的至少一种向多个压缩装置的流动。除了上文描述的特征中的一个或多个以外，或作为其替代，在其他实施方案中，在第一位置中，所述至少一个压缩装置阀门配置成将流仅引导至多个压缩装置的一部分。除了上文描述的特征中的一个或多个以外，或作为其替代，在其他实施方案中，在第二位置中，所述至少一个压缩装置阀门配置成将流体流引导至多个压缩装置中的每一个。除了上文描述的特征中的一个或多个以外，或者作为其替代，在其他实施方式中，冲压空气回路包括形成在壳体中的多个独立出口。除了上文描述的特征中的一个或多个以外，或者作为其替代，在其他实施方案中，至少一个出口与多个压缩装置中的每一个相关联。除了上文描述的特征中的一个或多个以外，或者作为其替代，在其他实施方案中，所述至少一个压缩装置包括具有第一入口和第二入口的涡轮机，所述涡轮机配置成通过使所述多种介质中的一种或多种膨胀而提供能量，所述第一入口配置成接收所述多种介质中的第二介质，而所述第二入口配置成接收所述多种介质中的第三介质。除了上文描述的特征中的一个或多个以外，或者作为其替代，在其他实施方案中，所述至少一个压缩装置的压缩机配置成从膨胀穿过涡轮机的第二介质和第三介质中的至少一者接收能量，所述压缩机配置成压缩第三介质。除了上文描述的特征中的一个或多个以外，或者作为其替代，在其他实施方案中，环境控制系统可以多种模式操作，并且在多种模式中的至少一种模式下操作期间，第二介质和第三介质在涡轮机内混合。除了上文描述的特征中的一个或多个以外，或者作为其替代，在其他实施方案中，环境控制系统可以多种模式操作，并且在多种模式中的至少一种模式下操作期间，第二介质和第三介质在涡轮机下游混合。除了上文描述的特征中的一个或多个以外，或者作为其替代，在其他实施方案中，第二介质是泄气，而第三介质是新鲜空气。除了上文描述的特征中的一个或多个以外，或者作为其替代，在其他实施方案中，所述至少一个压缩装置还包括动力涡轮机，所述动力涡轮机配置成通过使所述多种介质中的第一介质膨胀来向压缩机提供能量。除了上文描述的特征中的一个或多个以外，或者作为其替代，在其他实施方案中，一种或多种介质中的第一介质是从飞行器的加压区域提供的机舱排气。除了上文描述的特征中的一个或多个以外，或者作为其替代，在其他实施方案中，泄气回路可操作地联接到第一发动机、第二发动机和辅助动力单元。附图说明以下描述不应视为以任何方式进行限制。参考附图，相似元件的编号相同。图1是根据实施方案的环境控制系统的示意图。具体实施方式所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的具体实施方式在本文中参考附图作为示例而非限制方式而提出。本文的实施方案提供了一种飞行器的环境控制系统，其混合来自不同来源的介质，并使用不同的来源为环境控制系统提供动力，并以高燃料燃烧效率提供机舱加压和冷却。本文描述的介质通常是空气的类型；然而，应当理解，本文中也预期其他介质，诸如气体、液体、流化固体或浆料。现在参考图1，根据非限制性实施方案描绘环境控制系统（ECS）的示意图。尽管参考飞行器描述了环境控制系统20，但是替代的应用也在本公开的范围内。如图所示，系统20可以在至少一个第一入口22处接收第一介质A1，并且将第一介质A1的调节形式提供给容积24。提供给容积24的第一介质A1的调节形式可以是独立的，或者可以是混合介质AM的组分，如下文更详细描述。在环境控制系统20用于飞行器应用中的实施方案中，第一介质A1是泄气，其为源于即从飞行器的发动机或辅助动力单元“泄放”的加压空气，以26示意性地示出。应当注意，泄气的温度、湿度和压力中的一个或多个可以基于压缩机级和发动机每分钟的转数而变化。系统20可以从入口28接收第二介质A2，并将第二介质A2的调节形式提供给容积24，例如作为混合介质AM的一部分。在实施方案中，第二介质A2是新鲜空气，举例来说，诸如外部空气。外部空气可以经由一个或多个舀取机构获得，举例来说，诸如冲击勺或冲洗勺。因此，入口28可以被视为新鲜空气入口或外部空气入口。一般来说，本文所述的新鲜空气A2相对于海拔处于飞行器外部的环境压力下。系统20还可以从容积24本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于向飞行器的容积提供经调节空气的环境控制系统，包括：冲压空气回路，其包括其中定位有至少一个热交换器的冲压空气壳体；除湿系统，其布置成与所述冲压空气回路流体连通；以及至少一个压缩装置，其布置成与所述冲压空气回路和所述除湿系统流体连通；并且所述环境控制系统内可接收多种介质，其中所述多种介质中的第一介质经由至少一个阀门从所述飞行器的所述容积提供。

【技术特征摘要】
2017.01.27 US 62/4511961.一种用于向飞行器的容积提供经调节空气的环境控制系统，包括：冲压空气回路，其包括其中定位有至少一个热交换器的冲压空气壳体；除湿系统，其布置成与所述冲压空气回路流体连通；以及至少一个压缩装置，其布置成与所述冲压空气回路和所述除湿系统流体连通；并且所述环境控制系统内可接收多种介质，其中所述多种介质中的第一介质经由至少一个阀门从所述飞行器的所述容积提供。2.根据权利要求1所述的环境控制系统，还包括定位在所述冲压空气回路上游的至少一个流出热交换器，所述流出热交换器配置成在所述多种介质中的第二介质与所述第一介质之间传递热量。3.根据权利要求1所述的环境控制系统，其中所述冲压空气回路邻近结构部件的第一侧安装，并且所述至少一个压缩装置邻近所述结构部件的第二侧布置。4.根据权利要求1所述的环境控制系统，其中所述至少一个压缩装置包括：经由轴件可操作地联接的涡轮机和压缩机；以及可操作地联接到所述冲压空气回路的风扇，其中所述至少一个压缩装置与所述冲压空气回路非线性地布置，使得所述风扇的旋转轴线偏离所述轴件的旋转轴线。5.根据权利要求1所述的环境控制系统，其中所述风扇是叶尖涡轮风扇。6.根据权利要求1所述的环境控制系统，其中所述至少一个压缩装置包括平行布置的多个压缩装置。7.根据权利要求6所述的环境控制系统，其中所述多个压缩装置基本相同。8.根据权利要求6所述的环境控制系统，还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：GL德弗兰西斯科，DE阿米，
申请(专利权)人：哈米尔顿森德斯特兰德公司，
类型：发明
国别省市：美国,US