Система кондиционирования воздуха отсека для пассажиров летательного аппарата



Система кондиционирования воздуха отсека для пассажиров летательного аппарата
Система кондиционирования воздуха отсека для пассажиров летательного аппарата
Система кондиционирования воздуха отсека для пассажиров летательного аппарата

 


Владельцы патента RU 2595210:

ТУРБОМЕКА (FR)

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам кондиционирования воздуха на летательных аппаратах. Система кондиционирования воздуха отсека для пассажиров летательного аппарата содержит контур подачи воздуха, соединяющий, по меньшей мере, один канал входа наружного воздуха с, по меньшей мере, одним выходным каналом распределения воздуха, выходящим в отсек. Вспомогательная силовая установка установлена в упомянутом контуре подачи и выполнена с возможностью сжатия потока воздуха в контуре подачи. Контур подачи содержит первый отвод обогрева, соединяющий вспомогательную силовую установку с выходным каналом распределения воздуха, в котором установлены средства нагрева потока воздуха. Второй отвод охлаждения соединяет вспомогательную силовую установку с выходом распределения воздуха и средством переключения, выполнен с возможностью распределения потока воздуха между первым отводом обогрева и вторым отводом охлаждения. Достигается оптимизация использования потока сжатого воздуха. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Настоящее изобретение относится к области самолетостроения, в частности к системе кондиционирования воздуха пассажирского отсека летательного аппарата.

Для обеспечения комфортных условий для пассажиров летательного аппарата известна и является обязательной вентиляция отсека для пассажиров (также называется пассажирским салоном) путем принудительной циркуляции потока свежего воздуха в отсеке. Вентиляционный свежий воздух отбирается снаружи летательного аппарата и направляется посредством контура подачи в отсек. Температура потока вентиляционного воздуха регулируется для поддержания температуры отсека в пределах, которые могли бы обеспечить комфортные условия для пассажиров. Таким образом, хотя в течение большего времени требуется охлаждение потока вентиляционного воздуха для уравновешивания тепла, обусловленного присутствием пассажиров и наличием в отсеке оборудования (освещение и т.д.), вместе с тем сохраняется необходимость нагрева потока вентиляционного воздуха в определенных условиях, например в холодное время, в частности, на этапе первоначального нагрева отсека.

Вентиляция отсека выражается в энергопотреблении, которое следует, по возможности, максимально уменьшить как во время полета летательного аппарата, так и нахождения летательного аппарата на стоянке в аэропорту при выключенных двигателях. Для вентиляции отсека летательного аппарата во время его стоянки необходимо прибегнуть к использованию устанавливаемой на летательном аппарате вспомогательной силовой установки (APU - Auxiliary Power Unit), которая вырабатывает энергию для летательного аппарата и позволяет, таким образом, обеспечить вентиляцию пассажирского отсека.

Например, со ссылкой на фиг.1, изображающую систему кондиционирования воздуха на основе известного уровня техники, отсек 1 летательного аппарата, в котором размещены пассажиры, обеспечивают подачей посредством контура подачи воздуха, содержащего:

- вспомогательную силовую установку 4, снабжающую потоком воздуха под давлением FAPU;

- установку 2 кондиционирования воздуха, принимающую поток воздуха под давлением FAPU и регулирующую его температуру, причем установка 2 кондиционирования воздуха, предпочтительно, содержит холодильный агрегат для охлаждения потока воздуха под давлением FAPU;

- смеситель 3 воздуха, принимающий регулируемый по температуре поток воздуха из установки 2 кондиционирования и повторно циркулирующий поток воздуха из отсека 1 для образования смешанного потока воздуха FM, который подается в отсек 1, и

- клапаны 9 впуска горячего воздуха, позволяющие точно регулировать тепловую мощность, нагнетаемую в различные зоны отсека 1, для локального контроля температуры, потока воздуха, выводимого из отсека 1 после циркуляции последнего.

Обычно вспомогательная силовая установка 4 снабжает идентичным потоком воздуха FAPU независимо от режима функционирования (обогрев или охлаждение отсека 1). Это имеет недостаток, поскольку для эффективного снабжения потоком холодного воздуха установка 2 кондиционирования воздуха нуждается в идеальном потоке воздуха с высоким давлением, в то время как для снабжения потоком горячего воздуха установка 2 кондиционирования воздуха нуждается в потоке воздуха с умеренным давлением.

На практике вспомогательная силовая установка 4 ограничивается снабжением установки 2 кондиционирования воздуха в любых условиях потоком воздуха FAPU с высоким давлением в. Таким образом, когда необходимо обогреть отсек 1, давление потока воздуха с высоким давлением FAPU понижается в установке 2 кондиционирования воздуха для нагнетания в отсек под давлением, существующем в отсеке. Другими словами, большая часть воздуха, сжатого посредством вспомогательной силовой установки 4, была сжата с излишней степенью сжатия относительно минимума, требуемого для его использования в качестве горячего источника. Таким образом, чем выше степень сжатия, тем выше расход топлива. Данная излишняя степень сжатия представляет собой излишний расход энергии, на устранение которого направлено данное изобретение.

Изобретение направлено на оптимизацию использования потока сжатого воздуха, который обеспечивается вспомогательной силовой установкой 4, с ограничением при этом энергоемкости, связанной с нагревом упомянутого потока воздуха.

Для устранения, по меньшей мере, некоторых из этих недостатков изобретение относится к системе кондиционирования воздуха отсека для пассажиров летательного аппарата, причем система содержит:

- контур подачи воздуха, соединяющий, по меньшей мере, один вход наружного воздуха, по меньшей мере, с одним выходом распределения воздуха, выполненным с возможностью выходить в отсек;

- вспомогательную силовую установка, установленную в упомянутом контуре подачи и выполненную с возможностью сжатия потока воздуха в контуре подачи,

причем контур подачи содержит:

- первый отвод обогрева, соединяющий вспомогательную силовую установку с выходом распределения воздуха, в котором установлены средства нагрева потока воздуха;

- второй отвод охлаждения, соединяющий вспомогательную силовую установку с выходом распределения воздуха, и

- средства переключения, выполненные с возможностью распределения потока воздуха между первым отводом обогрева и вторым отводом охлаждения.

Средства переключения позволяют, предпочтительно, использовать поток воздуха, сжатого посредством вспомогательной силовой установки в соответствии с двумя различными рабочими режимами, которые оптимизированы или для обогрева, или для охлаждения. Кроме того, средства нагрева позволяют, предпочтительно, подводить тепло в поток воздуха и избежать, таким образом, чрезмерного энергопотребления вспомогательной силовой установкой.

Предпочтительно, подвод тепла позволяет уменьшить степень сжатия вспомогательной силовой установкой и, таким образом, ее расход топлива.

Предпочтительно, второй отвод охлаждения содержит средства охлаждения потока воздуха контура подачи. Средства охлаждения позволяют, предпочтительно, подводить холод в поток воздуха и увеличить, таким образом, холодопроизводительность системы, например, для ограничения лобового сопротивления летательного аппарата, улучшения охлаждения критических зон, ограничения габаритных объемов и массы вспомогательной силовой установки и т.д.

Предпочтительным образом, средства охлаждения представлены в виде теплообменника, выполненного с возможностью подвода холода в поток воздуха контура подачи путем циркуляции потока охлаждающего воздуха. Предпочтительно, поток охлаждающего воздуха является потоком наружного воздуха, отбираемого снаружи летательного аппарата. Таким образом, поток воздуха, сжатого посредством вспомогательной силовой установки, охлаждается за счет внешнего источника, без расхода энергии собственно летательного аппарата.

Согласно объекту изобретения, средства переключения выполнены с возможностью изменения рабочей точки вспомогательной силовой установки во время нагрева. Предпочтительно, средства переключения задействуются во время нагрева для ограничения мощности вспомогательной силовой установки и ограничения, таким образом, ее расхода топлива. Отсутствие сжатия приводит к понижению температуры потока воздуха под давлением, которые, предпочтительно, компенсируются подачей тепловой энергии, обеспечиваемой средствами нагрева. Другими словами, силовая установка используется оптимальным образом в зависимости от преследуемой цели (обогрев или охлаждение).

Предпочтительно, средства нагрева представлены в виде теплообменника, выполненного с возможностью подвода тепла в поток воздуха контура подачи путем циркуляции потока обогревающего воздуха, проистекающего из отработанных газов вспомогательной силовой установки. Предпочтительно, отбирается часть тепла, обеспечиваемого вспомогательной силовой установкой, для нагрева потока сжатого воздуха.

Согласно объекту изобретения, второй отвод охлаждения содержит средства охлаждения потока воздуха контура подачи, причем первый отвод обогрева соединен со вторым отводом охлаждения выше по потоку от средств охлаждения для обеспечения циркуляции потока воздуха, нагретого в средствах охлаждения. Такая конструкция контура подачи имеет небольшие габаритные объемы и может быть легко встроена в современный летательный аппарат.

Предпочтительно, средства переключения выполнены с возможностью отключения средств охлаждения, когда поток нагретого воздуха циркулирует в средствах охлаждения.

Согласно другому объекту изобретения, контур подачи содержит смеситель, питающий выход распределения воздуха, причем первый отвод обогрева, соединяющий вспомогательную силовую установку со смесителем, и второй отвод охлаждения, соединяющий вспомогательную силовую установку со смесителем, являются раздельными. Таким образом, имеется возможность предпочтительно вентилировать отсек, независимо управляя потоками воздуха отводов обогрева и охлаждения.

Предпочтительно, вспомогательная силовая установка содержит выход воздуха низкого давления и выход воздуха высокого давления, причем первый отвод обогрева соединен с выходом воздуха низкого давления, а второй отвод охлаждения соединен с выходом воздуха высокого давления.

Таким образом, предпочтительно имеются отвод низкого давления, приспособленный для обогрева, и отвод высокого давления, приспособленный для охлаждения. В зависимости от потребностей точно и оптимально могут задаваться параметры вентиляции.

Также, предпочтительно, контур подачи содержит обводной отвод, установленный параллельно первому отводу обогрева для обеспечения подачи в смеситель потока воздуха низкого давления, не нагретого средствами нагрева. Таким образом, поток воздуха, истекающий из вспомогательной силовой установки, может быть, предпочтительно, отведен средствами нагрева для подачи в смеситель с потоком не нагретого воздуха; причем температура потоков воздуха, принимаемых смесителем, таким образом, может точно контролироваться.

Изобретение будет лучше понятно после чтения нижеследующего описания, приведенного исключительно в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые фигуры чертежа, на которых:

- фиг.1 представляет собой схематическое изображение системы кондиционирования воздуха на основе известного уровня техники;

- фиг.2 представляет собой схематическое изображение первого варианта практической реализации системы кондиционирования воздуха, согласно изобретению, во время обогрева пассажирского отсека;

- фиг.3 представляет собой схематическое изображение первого варианта практической реализации, представленного на фиг.2, во время охлаждения пассажирского отсека; и

- фиг.4 представляет собой схематическое изображение второго варианта практической реализации системы кондиционирования воздуха, согласно изобретению.

Следует отметить, что фигуры чертежа представляют изобретение детальным образом для осуществления изобретения, причем упомянутые фигуры, безусловно, в случае необходимости могут использоваться для лучшего определения изобретения.

В качестве примера, как это показано на фиг.2-4, изображающих два варианта практической реализации системы кондиционирования воздуха согласно изобретению, система кондиционирования воздуха установлена для осуществления вентиляции отсека 1 летательного аппарата, в частности отсека 1, в котором размещены пассажиры летательного аппарата.

В данном примере система кондиционирования воздуха, согласно изобретению, содержит контур подачи воздуха, содержащий вспомогательную силовую установку 4, обеспечивающую поток воздуха под давлением, установку кондиционирования воздуха 2, принимающую поток воздуха под давлением и регулирующую его температуру, и смеситель 3, принимающий поток воздуха из установки кондиционирования 2 и поток повторно используемого воздуха из отсека 1 для образования потока смешанного воздуха FM, который подается в отсек 1, как это показано на фиг.2. В связи с этим контур подачи содержит выходы распределения воздуха S, выходящие в отсек 1. Поток выходящего воздуха G выходит из отсека 1 после циркуляции в последнем.

Согласно изобретению, каждый контур подачи содержит первый отвод обогрева B1, соединяющий вспомогательную силовую установку 4 со смесителем 3, в котором установлены средства нагрева 6; второй отвод охлаждения B2, соединяющий вспомогательную силовую установку 4 со смесителем 3, в котором установлены средства охлаждения 7 и средства переключения 81-86, выполненные с возможностью распределения потока воздуха между первым отводом обогрева B1 и вторым отводом охлаждения B2.

Средства переключения 81-86 позволяют изменять функционирование контура подачи, когда он должен обогревать или охлаждать отсек 1. Такое изменение контура подачи изменяет рабочую точку вспомогательной силовой установки 4, что ограничивает ее расход топлива. Благодаря изобретению, система кондиционирования воздуха потребляет меньше энергии, чем на основе известного уровня техники, холод или тепло подводятся при помощи раздельных средств нагрева 6 и охлаждения 7 установки кондиционирования воздуха 2.

Согласно двум вариантам практической реализации, которые будут представлены в дальнейшем, вспомогательная силовая установка 4 (более известна под английским названием APU- Auxiliary Power Unit) содержит нагнетающий компрессор, который позволяет сжимать поток воздуха, отобранного снаружи летательного аппарата на уровне входа воздуха E контура подачи. Средства нагрева 6 представлены в виде теплообменника 6, выполненного с возможностью подвода тепла в поток воздуха первого отвода обогрева B1 путем циркуляции потока обогревающего воздуха FECH, поступающего из отработанных газов вспомогательной силовой установки 4, как это изображено на фиг.2-4. Предпочтительным образом, средства нагрева 6 установлены непосредственно на уровне выпускного патрубка вспомогательной силовой установки 4 для извлечения пользы из тепла, образованного вспомогательной силовой установкой 4 во время ее функционирования. Аналогичным образом, согласно двум вариантам практической реализации, средства охлаждения 7 представлены в виде теплообменника 7, выполненного с возможностью подвода холода в поток воздуха второго отвода охлаждения B2 путем циркуляции потока охлаждающего воздуха FREF, отобранного снаружи летательного аппарата, как это изображено на фиг.2-4. Понятно, что средства нагрева 6 или охлаждения 7 могли бы быть представлены в различных видах, при этом идеальным является тот, где средства 6, 7 будут способны обеспечивать тепло и холод, получаемые путем рекуперации энергии и нерекуперации путем дополнительного расходования.

1. Первый вариант практической реализации

Согласно первому варианту практической реализации, со ссылкой на фиг.2 и 3, вспомогательная силовая установка 4 принимает поток воздуха FEXT, отбираемый снаружи летательного аппарата на уровне входа воздуха E, который сжимается для образования потока сжатого воздуха, подаваемого в контур подачи.

Контур подачи содержит средства переключения, представленные в данном примере в виде первого клапана, установленного для приема потока сжатого воздуха FAPU и его распределения между первым отводом обогрева B1 и вторым отводом охлаждения B2, и второго клапана 82, установленного для регулирования расхода потока охлаждающего воздуха FREF, обеспечивающего поступление холода в поток сжатого воздуха FAPU, циркулирующего в средствах охлаждения 7 второго отвода охлаждения B2. Таким образом, второй клапан 82 позволяет регулировать степень охлаждения средств охлаждения 7.

Для ограничения габаритных размеров и уровня сложности системы кондиционирования воздуха первый отвод обогрева B1 соединен со вторым отводом охлаждения B2 выше по потоку от средств охлаждения 7 для циркуляции потока нагретого воздуха в средствах охлаждения 7. Такая конструкция контура подачи обладает небольшими габаритными размерами и может быть более легко встроена в современный летательный аппарат. Термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» определены относительно циркуляции потока воздуха, от нахождения выше потоку до нахождения выше по потоку, в контуре подачи.

Согласно данному первому варианту практической реализации, установка кондиционирования воздуха 2 содержит два размещенных параллельно отвода (не показаны), один из которых содержит устройство охлаждения, а другой его лишен, и один распределительный клапан, выполненный с возможностью распределения потока воздуха, поступающего в установку кондиционирования воздуха 2 между двумя отводами. Во время обогрева распределительный клапан установки кондиционирования воздуха управляется для направления потока воздуха к отводу, лишенному устройства охлаждения, следствием чего является существенное понижение давления в контуре подачи до давления пассажирского отсека 1. Вспомогательная силовая установка 4 изменяет, таким образом, свою рабочую точку для работы при более низком давлении, меньшем расходе топлива. Распределительный клапан установки кондиционирования воздуха 2 относится к средствам переключения системы кондиционирования и позволяет, предпочтительно, изменять рабочую точку компрессора.

Как это показано на фиг.2, средства переключения 81, 82 являются, предпочтительно, управляемыми таким образом, что, когда первый клапан 81 открыт для направления потока воздуха, полностью или частично, к первому отводу обогрева B1, второй клапан 82 тогда закрыт для того, чтобы помешать циркуляции потока охлаждающего воздуха FREF, отбираемого снаружи летательного аппарата, в средствах охлаждения 7. Команда может быть передана любым элементом системы кондиционирования, в частности установкой кондиционирования воздуха 2. Таким образом, когда команда обогрева передана в систему кондиционирования воздуха, поток сжатого воздуха FAPU циркулирует последовательно в средствах нагрева 6 первого отвода обогрева B1 и в средствах охлаждения 7 второго отвода охлаждения B2, но не охлаждается в связи с тем, что поток охлаждающего воздуха FREF заблокирован вторым клапаном 82 (циркуляция потока сжатого воздуха изображена пунктирной линией на фиг.2). Таким образом, в установку кондиционирования воздуха 2 поступает поток выпускного воздуха Fs1, нагретого до желаемой температуры, давление которого будет настолько низким, насколько потребности в нагреве, установленные установкой кондиционирования воздуха 2, будут большими.

Это является предпочтительным с энергетической точки зрения: энергетические ресурсы летательного аппарата остаются сохраненными. Действительно, тепло, поступившее в поток выпускного воздуха FS1, было рекуперировано на выпускном патрубке вспомогательной силовой установки 4.

Как это показано аналогичным образом на фиг.3, средства переключения 81, 82 являются, предпочтительно, управляемыми таким образом, что, когда первый клапан 81 открыт, полностью или частично, ко второму отводу охлаждения B2, второй клапан 82, таким образом, открыт для разрешения циркуляции потока охлаждающего воздуха FREF, отбираемого снаружи летательного аппарата, в средства охлаждения 7. Таким образом, когда команда на охлаждение передана в систему кондиционирования воздуха, поток сжатого воздуха FAPU ориентирован, предпочтительно, в средства охлаждения 7 второго отвода охлаждения B2 для того, чтобы быть охлажденным посредством потока охлаждающего воздуха FREF (циркуляция потока сжатого воздуха изображена пунктирными линиями на фиг.3). Таким образом, в установку кондиционирования воздуха 2 поступает поток выпускного воздуха Fs2, который по существу предварительно охлажден. Поток вентиляционного воздуха, когда он распределяется в отсек 1, таким образом, охлаждается, с одной стороны, средствами охлаждения 7, а, с другой стороны, установкой кондиционирования воздуха 2. В целом средства охлаждения 7 способствуют увеличению общей холодопроизводительности системы кондиционирования воздуха.

Избыток холодопроизводительности может быть повторно использован в соответствии с различными альтернативными вариантами или комбинациями:

- уменьшение работы по сжатию нагнетающего компрессора вспомогательной силовой установки 4 (и, таким образом, уменьшение размера, массы, габаритного объема, потребления вспомогательной силовой установки 4 по стандартам ISO холодопроизводительности);

- уменьшение потока наружного холодного воздуха, используемого установкой кондиционирования воздуха 2 как источника холода, и уменьшение, таким образом, лобового сопротивления, испытываемого летательным аппаратом в полете;

- увеличение холодопроизводительности системы в некоторых случаях особенно критического функционирования.

В данном примере нагнетающий компрессор вспомогательной силовой установки 4 является компрессором центробежного типа с изменяемым шагом, работающим с переменной скоростью, способным приспосабливать свою рабочую точку в зависимости от зафиксированных условий расход/давление ниже по потоку от вспомогательной силовой установки 4. Понятно, что компрессор мог бы быть представлен различными видами.

Аналогично предшествующему уровню техники контур подачи содержит клапаны впуска воздуха 9, позволяющие точно регулировать тепловую мощность, вводимую в различные зоны отсека 1, для локального контроля температуры. Согласно данному варианту практической реализации, впускные клапаны 9 установлены в отводах впуска, начинающихся выше по потоку от установки кондиционирования воздуха 2 и выходящих в отсек 1 на уровне выходов распределения воздуха S, как это показано на фиг.2 и 3.

Система кондиционирования воздуха, согласно первому варианту практической реализации, является, предпочтительно, компактной и легкой. Ее интеграция в существующий летательный аппарат является простой в осуществлении. Предпочтительно, отводы обогрева B1 и охлаждения B2, а также средства переключения объединены в виде самостоятельного теплового модуля кондиционирования, который может быть подсоединен к вспомогательной силовой установке 4 перед подачей в установку кондиционирования воздуха 2.

2. Второй вариант практической реализации

Согласно второму варианту практической реализации, со ссылкой на фиг.4, вспомогательная силовая установка 4 принимает поток воздуха FEXT, отобранного снаружи летательного аппарата, который сжимается в ней для образования потока сжатого воздуха, поступающего в систему кондиционирования воздуха. Согласно данному второму варианту практической реализации, вспомогательная силовая установка 4 выполнена с возможностью одновременной подачи в два раздельных контура (а не альтернативно в один и единственный контур) потока сжатого горячего воздуха с низким давлением FAPU-BP и потока «холодного» воздуха или более точно «предварительно охлажденного», сжатого при высоком давлении FAPU-HP. В этом примере вспомогательная силовая установка 4 представлена в виде компрессора, содержащего ступень низкого давления 41 и ступень высокого давления 42, обеспечивающие подачу, соответственно, потоков горячего сжатого воздуха с низким давлением FAPU-BP и «холодного» воздуха с высоким давлением FAPU-HP. Согласно данному второму варианту практической реализации, установка кондиционирования воздуха 2 содержит только один отвод, содержащий устройство охлаждения. Установка кондиционирования воздуха 2 регулирует температуру, подаваемую в отсек 1, ослабляя два потока низкого давления FAPU-BP и высокого давления FAPU-HP.

Контур подачи содержит средства переключения, представленные в виде первого клапана низкого давления 83, установленного для приема потока, сжатого при низком давлении FAPU-BP, и регулирования расхода горячего воздуха, направляемого в смеситель 3, и первого клапана высокого давления 85, установленного для приема потока, сжатого при высоком давлении FAPU-HP, и регулирования расхода холодного воздуха, направляемого в смеситель 3.

Как это показано на фиг.4, контур подачи содержит, между ступенью низкого давления компрессора 41 и первым клапаном низкого давления 83, два параллельных отвода подачи: отвод обогрева В1, в котором размещены средства нагрева 6, и обводной отвод B3, лишенный таких средств нагрева 6. Средства переключения содержат также второй клапан низкого давления 84, позволяющий распределить поток, сжатый под низким давлением FAPU-BP, истекающий из компрессора вспомогательной силовой установки 4 между двумя отводами B1, B3, и, таким образом, контролировать или ограничивать температуру потока, сжатого под низким давлением FAPU-BP, поступающего в теплообменник 3.

Аналогично первому варианту практической реализации средства переключения содержат также второй клапан высокого давления 86 (идентичный второму клапану 82 согласно первому варианту практической реализации), установленный для ограничения расхода потока охлаждающего воздуха FAPU, отбираемого снаружи летательного аппарата, который обеспечивает снабжение средств охлаждения 7 второго отвода охлаждения B2.

Первые клапаны низкого давления 83 и высокого давления 85 средств переключения позволяют системе кондиционирования воздуха, соответственно, регулировать расход потоков горячего воздуха низкого давления FAPU-BP и «холодного» высокого давления FAPU-HP, поступающих в смеситель 3, что позволяет оптимально вентилировать отсек 4, ограничивая при этом энергопотребление.

Вторые клапаны низкого давления 84 и высокого давления 86 средств переключения позволяют, соответственно, регулировать поступление тепла/холода в расходы потоков воздуха низкого давления FAPU-BP И высокого давления FAPU-HP, поступающих в смеситель 3. Предпочтительно, тепло рекуперируется на выпускном патрубке вспомогательной силовой установки 4. Температура вентиляционного воздуха отлично удерживается под контролем в отсеке 1.

Аналогично первому варианту практической реализации средства переключения 83-86, предпочтительно, управляются для изменения рабочей точки компрессора вспомогательной силовой установки 4 для ограничения ее потребления во время нагрева или охлаждения.

Компрессор вспомогательной силовой установки 4 может содержать один или множество валов. Ступень низкого давления, предпочтительно, рассчитана таким образом, чтобы она могла обеспечивать давление, достаточное для снабжения отсека 1 во время полета летательного аппарата.

Аналогично известному уровню техники контур подачи содержит клапаны впуска воздуха 9, позволяющие точно регулировать тепловую мощность, подаваемую в различные зоны отсека 1, для локального контроля температуры. Как это показано на фиг.4, впускные клапаны 9 установлены в отводах впуска, начинающихся на уровне отводов обогрева B1 и обводного отвода B3 и выходящих в отсек 1 на уровне выходов распределения воздуха S отсека 1.

Согласно разновидности второго варианта практической реализации, система кондиционирования воздуха содержит две вспомогательных силовых установки для резервного обеспечения, каждая вспомогательная силовая установка может обеспечивать два контура подачи: горячей и «холодной».

Ранее была представлена система кондиционирования воздуха, позволяющая обеспечивать подачу потока горячего воздуха и потока холодного воздуха, но понятно, что система кондиционирования воздуха способна ослаблять потоки горячего и холодного воздуха.

Кроме того, были представлены средства охлаждения 7, выполненные с возможностью подвода холода в поток воздуха второго отвода охлаждения B2 путем циркуляции потока охлаждающего воздуха FREF, отбираемого снаружи летательного аппарата. Понятно, что любой другой поток воздуха смог бы обеспечить поступление холода. Предпочтительно, поток выходящего воздуха G из отсека используется в средствах охлаждения 7 для охлаждения потока воздуха второго отвода охлаждения B2.

Согласно объекту изобретения, поток выходящего воздуха G из отсека вводится в турбину рекуперации (не показана) для производства механической энергии в одном виде или в другом виде (электрической, пневматической и т.д.). Предпочтительно, ввод осуществляется после циркуляции потока выходящего воздуха G из отсека в средства охлаждения 7. Таким образом, поток выходящего воздуха G из отсека нагрет и обладает большей энергией, чем во время его ввода, что является предпочтительным.

1. Система кондиционирования воздуха отсека (1) для пассажиров летательного аппарата, причем система содержит:
- контур подачи воздуха, соединяющий, по меньшей мере, один вход наружного воздуха (E), по меньшей мере, с одним выходом распределения воздуха (S), выполненным с возможностью выходить в отсек (1);
- вспомогательная силовая установка (4), установленная в упомянутом контуре подачи и выполненная с возможностью сжатия потока воздуха в контуре подачи,
отличающаяся тем, что контур подачи содержит:
- первый отвод обогрева (B1), соединяющий вспомогательную силовую установку (4) с выходом распределения воздуха (S), в котором установлены средства нагрева (6) потока воздуха;
- второй отвод охлаждения (B2), соединяющий вспомогательную силовую установку (4) с выходом распределения воздуха (S), и
- средства переключения (81-86), выполненные с возможностью распределения потока воздуха между первым отводом обогрева (B1) и вторым отводом охлаждения (B2).

2. Система по п.1, в которой второй отвод охлаждения (B2) содержит средства охлаждения (7) потока воздуха контура подачи.

3. Система по п.2, в которой средства охлаждения (7) представлены в виде теплообменника, выполненного с возможностью подвода холода в поток воздуха контура подачи путем циркуляции потока охлаждающего воздуха (FREF).

4. Система по п.1, в которой средства переключения (81-86) выполнены с возможностью изменения рабочей точки вспомогательной силовой установки (4) во время нагрева.

5. Система по п.1, в которой средства нагрева (6) представлены в виде теплообменника, выполненного с возможностью подвода тепла в поток воздуха контура подачи путем циркуляции потока обогревающего воздуха (FECH), проистекающего из отработанных газов вспомогательной силовой установки (4).

6. Система по п.1, в которой второй отвод охлаждения (B2) содержит средства охлаждения (7) потока воздуха контура подачи, причем первый отвод обогрева (В1) соединен со вторым отводом охлаждения (B2) выше по потоку от средств охлаждения (7) для обеспечения циркуляции потока нагретого воздуха в средствах охлаждения (7).

7. Система по п.6, в которой средства переключения (81-86) выполнены с возможностью отключения средств охлаждения (7), когда поток нагретого воздуха циркулирует в средствах охлаждения (6).

8. Система по п.1, в которой контур подачи содержит смеситель (3), питающий выход распределения воздуха (S), причем первый отвод обогрева (B1), соединяющий вспомогательную силовую установку (4) со смесителем (3), и второй отвод охлаждения (B2), соединяющий вспомогательную силовую установку (4) со смесителем (3), являются раздельными.

9. Система по п.8, в которой вспомогательная силовая установка (4) содержит выход воздуха низкого давления (FAPU-BP) и выход воздуха высокого давления (FAPU-HP), причем первый отвод обогрева (Bl) соединен с выходом воздуха низкого давления (FAPU-BP), а второй отвод охлаждения (B2) соединен с выходом воздуха высокого давления (FAPU-HP).

10. Система по п.8, в которой контур подачи содержит обводной отвод (B3), установленный параллельно первому отводу обогрева (B1) для обеспечения подачи в смеситель (3) потока воздуха низкого давления (FAPU-BP), не нагретого средствами нагрева (6).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам обогрева салона летательного аппарата. Система обогрева (50) салона (2) летательного аппарата (1) содержит кольцевой теплообменник (10), размещенный вокруг выхлопного трубопровода (21) турбинного двигателя (20) и в которой циркулирует теплоноситель (14) и окружающий воздух (25).

Система (10) охлаждения и/или нагрева устройств воздушного судна (ВС), подлежащих охлаждению и/или нагреву, содержит первую индивидуальную систему (20, 22) охлаждения и/или нагрева, выделенную для первого устройства (12, 14) ВС, подлежащего охлаждению и/или нагреву, и вторую индивидуальную систему (24, 26), выделенную для второго устройства (16, 18) ВС, подлежащего охлаждению и/или нагреву.

Изобретение относится к устройству для обслуживания пассажиров воздушного судна, предназначенному для приема продуктов, подлежащих хранению в охлажденном состоянии.

Изобретение относится к комбинации крыло-двигатель, имеющей крыло и двигатель, самолету с крылом, а также секции крыла самолета с канальной структурой отводимого от двигателя воздуха.

Изобретение относится к системе и способу индивидуального кондиционирования воздуха в различных частях салона воздушного судна посредством нагрева и испарительного охлаждения.

Изобретение относится к средствам для кондиционирования воздуха в воздушных, в частности, пассажирских судах. .
Наверх