飞机高温消毒灭菌空调系统及消毒灭菌方法技术方案

本发明专利技术公开一种飞机高温消毒灭菌空调系统及消毒灭菌方法，该系统在传统飞机空调系统的基础上增加了高温消毒灭菌再循环空气装置，该再循环空气装置包括高温消毒灭菌再循环空气管路、加热器、高温引射混合腔和初级换热器旁路；再循环空气管路连接到高温引射混合腔，通过引射器的引射作用与高温的发动机引气混合后，混合后的高温气体通过初级换热器旁路，进入压缩机进行压缩升温，再通过二级换热器和涡轮的冷却，并调节到合适的温度，继而供往飞机座舱。该系统及方法使其能够对飞机空调系统的再循环空气进行高温消毒灭菌，从而保障飞机座舱供气的洁净度和机载人员的卫生安全，从而达到杀灭传染性病毒，抑制人员交叉传染的作用。

Air conditioning system and method of high temperature disinfection and sterilization for aircraft

【技术实现步骤摘要】
飞机高温消毒灭菌空调系统及消毒灭菌方法
本专利技术涉及飞机及民航领域，具体涉及到一种飞机机载空调系统。
技术介绍
随着民航事业的发展，飞机越来越多的被人们选为平常出行的交通工具。近年来，民航飞机的飞行架次和出行人次都有显著提高。飞机飞行过程中，飞机座舱属于一个密闭的空间环境，其舱室内人员的健康安全以及舒适性是需要重点考虑的一个问题。飞机空调系统就是通过调节飞机座舱环境压力、温度、湿度等参数，从为飞机上乘客和机务人员提供一个健康、舒适环境的重要机制系统。近年来由于一系列流感病毒和冠状病毒的肆虐，如2003年的SARS病毒、2009年的H1N1病毒、以及其后的Ebola病毒、2019-nCov等。相关报道显示，交通工具中的传播亦是病毒传播扩散的方式之一。这些病毒的高传染性以及病死率使得疫情期间人们对公共交通运输产生排斥和恐慌。在2020年新型冠状疫情中，公共交通几乎瘫痪，包括民航运输体系，受到严重影响。对民用航空飞行器而言，飞机座舱就是一个密闭的狭小空间，从经济性和发动机性能等多方面考虑，飞机空气调节系统（空调系统）含有一部分舱内的循环空气，因此座舱内的空气品质涉及乘客安全健康，如何在疫期保障飞机座舱公共卫生安全亦是飞机空调系统需要重点考虑的问题之一。目前，民航客机主要采用的机载空调系统为50/50混合空气配比供气系统。这种供气系统50%的混合气体来自舱外新鲜空气（通常为发动机引气），另外50%则为座舱的再循环空气。而这部分再循环空气中有可能会含有携带者呼出的病毒、细菌等有害成分。虽然空调系统有完备的过滤洁净组件，但还是针对目前已知病毒和细菌，对于新型病毒，特别是未知的传染性强的病毒，并不能完全解决。在一些新型传染性病毒或者细菌疫情期间，这对旅客身体健康和生命安全是个极大的威胁。因此亟需一种新型飞机空调系统，能够对传染性病毒和细菌进行杀灭，以保证飞机舱室内的人员健康卫生安全，为大规模传染性疾病的防护和疫期国民经济运输保障提供安全可靠的快速运输能力，保障国民经济的正常运行。本专利技术是利用飞机发动机引气和压缩机-涡轮机构，通过前端混合方式，在一定高温条件下，对飞机座舱再循环空气中的传染性病毒和细菌进行高温消毒灭菌，从而提高了飞机座舱供气的空气品质，抑制了飞机座舱病毒传播性，保障了飞机乘客和机载乘务人员的健康卫生安全。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决传统飞机空调系统再循环空气洁净度还不能百分之百杀灭病毒和细菌（特别是一些新型高传染性病毒和细菌），从而导致的飞机座舱供气空气品质未达到无传染性要求和解决旅客疑虑等问题，提供了一种新型飞机空调系统，使其能够对飞机空调系统的再循环空气进行高温消毒灭菌，从而保障飞机座舱供气的洁净度和机载人员（乘客和机务人员）的卫生安全，从而达到杀灭传染性病毒（如SARS、2019-nCoV等），抑制人员交叉传染的作用。为了实现上述目的，本专利技术通过具有以下特征的飞机高温消毒灭菌空调系统来实现，具体技术方案如下：本专利技术系统在传统飞机空调系统的基础上增加了高温杀毒灭菌再循环空气管路，主要包括高温杀毒灭菌再循环空气管路阀门、加热器、高温引射混合腔、引射器、初级换热器旁路阀门以及传统飞机空调系统各部件。其中，所述再循环空气经过再循环空气主管路，分为高温杀毒灭菌再循环空气管路和普通再循环空气管路，所述高温杀毒灭菌再循环空气管路与发动机引气主管路相连。所述高温杀毒灭菌再循环空气管路上有控制本支路开关的单向阀门和加热器。所述再循环空气与发动机引气在高温引射混合腔内相混合，所述高温引射混合腔内具有引射装置（引射器）。所述普通再循环空气管路上有单向阀门用以控制本支路的开启与闭合。初级换热器前具有一个旁路，旁路上有一阀门，可以控制气流绕过初级换热器。在正常工况下，普通再循环空气管路阀门开启，高温杀毒灭菌再循环空气管路阀门闭合，初级换热器旁路阀门闭合。此时，高温杀毒灭菌再循环空气管路不工作，再循环空气经过普通再循环空气管路在混合腔中与经过冷却的发动机引气新风进行混合，继而供往座舱。在特殊工况下（如一些新型传染性病毒或者细菌疫情期间），普通再循环空气管路阀门闭合，高温杀毒灭菌再循环空气管路阀门开启，初级换热器旁路阀门开启。此时，高温杀毒灭菌再循环空气管路工作，普通再循环空气管路不工作，再循环空气经过加热器进行升温，然后通过混合腔内的引射器的引射在高温引射混合腔中与高温的发动机引气混合，混合后气体温度较高，从而达到消毒灭菌的作用。混合后的气体，经过初级换热器旁路，进入压缩机，经过压缩机压缩后，混合气体的温度进一步升高，从而可以进一步进行消毒灭菌，最后混合气体经过二级换热器的散热和涡轮的冷却，调节到合适的温度，继而供往座舱。其中，引射器通过引射作用不仅可以使再循环空气与发动机引气在高温引射混合腔内更充分的混合，使混合气体的温度更均匀，达到更好的消毒灭菌效果，而且还可以减少动力代偿，节约成本。基于上述飞机高温消毒灭菌空调系统，本专利技术系统的具体操作和实现方法如下：1、在特殊工况下（如一些新型传染性病毒或者细菌疫情期间），普通再循环空气管路阀门闭合，高温杀毒灭菌再循环空气管路阀门开启。高温杀毒灭菌再循环空气管路工作，普通再循环空气管路不工作，再循环空气经过高温杀毒灭菌再循环空气管路阀门进入高温杀毒灭菌再循环空气管路；2、再循环空气进入高温杀毒灭菌再循环空气管路后经过加热器进行加热，使其温度升高，对气体中有害细菌病毒进行初步的消毒灭菌；3、高温杀毒灭菌再循环空气管路中的再循环空气经过引射器的引射作用，快速进入高温引射混合腔，并与高温的发动机引气（通常能达到400K以上）充分混合，混合后气体温度较高，从而进一步达到消毒灭菌的作用。由于引射器的作用，气体在高温混合腔内混合更充分，温度更均匀，从而进一步提升消毒灭菌效果；4、此时，初级换热器旁路阀门开启，混合后的气体，经过初级换热器旁路，避免了与初级换热器的换热冷却，可以保证混合气体的持续高温消毒灭菌；5、随后混合气体进入压缩机，经过压缩机压缩后，混合气体的温度进一步升高，从而可以进一步进行消毒灭菌；6、最后混合气体经过二级换热器的散热和涡轮的冷却，并调节到合适的温度，继而供往座舱。作为一种优选，所述系统中可以省略加热器，从而减轻飞机空调系统的质量，降低飞机代偿损失，节约成本。本专利技术采用以上技术方案与现有系统和技术相比，具有以下技术效果：本专利技术的飞机高温消毒灭菌空调系统，通过增加高温杀毒灭菌再循环空气管路的方法，使得飞机空调系统在满足一定经济性的同时，对飞机空调系统的再循环空气进行了高温消毒灭菌处理，从而大大降低空气的有害成分，提高了飞机座舱供气的空气品质，防止传染性病毒和细菌通过再循环空气系统回到座舱，造成交叉传染。从而抑制了飞机座舱病毒传播性，提高了飞机乘客和机载乘务人员的健康安全，保证了高传染性疫情条件下民航运输的安全可靠。附图说明以下将结合附图对本专利技术作进一步说明：图1为专利技术的飞机高温消毒灭菌空调系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.飞机高温灭菌空调系统，其特征在于，所述系统在传统飞机空调系统的基础上增加了高温灭菌再循环空气装置，所述高温灭菌再循环空气装置包括高温杀毒灭菌再循环空气管路、加热器、高温引射混合腔、初级换热器旁路；/n所述高温杀毒灭菌再循环空气管路连接在传统飞机空调系统中的再循环空气主管路中，所述高温杀毒灭菌再循环空气管路连接到所述高温引射混合腔，高温消毒灭菌再循环空气经过所述加热器预热后，在所述高温引射混合腔内与高温的发动机引气混合，混合后的高温气体通过初级换热器旁路，进入压缩机进行压缩升温，再通过二级换热器和涡轮的冷却，并调节到合适的温度，继而供往飞机座舱。/n

【技术特征摘要】
1.飞机高温灭菌空调系统，其特征在于，所述系统在传统飞机空调系统的基础上增加了高温灭菌再循环空气装置，所述高温灭菌再循环空气装置包括高温杀毒灭菌再循环空气管路、加热器、高温引射混合腔、初级换热器旁路；
所述高温杀毒灭菌再循环空气管路连接在传统飞机空调系统中的再循环空气主管路中，所述高温杀毒灭菌再循环空气管路连接到所述高温引射混合腔，高温消毒灭菌再循环空气经过所述加热器预热后，在所述高温引射混合腔内与高温的发动机引气混合，混合后的高温气体通过初级换热器旁路，进入压缩机进行压缩升温，再通过二级换热器和涡轮的冷却，并调节到合适的温度，继而供往飞机座舱。


2.根据权利要求1所述的飞机高温消毒灭菌空调系统，其特征在于，所述初级换热器旁路中有控制本支路开关的初级换热器旁路阀门。


3.根据权利要求1所述的飞机高温消毒灭菌空调系统，其特征在于，所述高温杀毒灭菌再循环空气管路上有控制本支路开关的单向阀门和加热器。


4.根据权利要求1所述的飞机高温消毒灭菌空调系统，其特征在于，所述的高温引射混合腔内设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建红，孙智，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32