[发明专利]利用座舱空气驱动空气循环机的动力涡轮的环境控制系统

说明书

一种利用座舱空气驱动空气循环机的动力涡轮的环境控制系统。本发明公开了一种系统，所述系统包括多个热交换器和压缩装置，所述系统制备从发动机的低压位置放出且流过多个热交换器进入腔室中的介质。所述压缩装置与所述多个热交换器连通并且调节流过所述多个热交换器的所述介质的压力。所述压缩装置包括涡轮，所述涡轮基于所述腔室中的所述介质的压力来向所述压缩装置提供补充动力。

技术领域

本发明涉及一种利用座舱空气驱动空气循环机的动力涡轮的环境控制系统。

背景技术

一般来说，相对于目前的飞机空气调节系统，在巡航时座舱加压和冷却是由发动机放气压力来提供动力。例如，来自飞机的发动机的加压空气是通过改变所述加压空气的温度和压力的一系列系统而提供到座舱。为了向这种加压空气的制备提供动力，唯一的能量源是空气本身的压力。因此，现有空气调节系统在巡航时总是需要相对高的压力。遗憾的是，鉴于航空航天工业中追求更高效飞机的总体趋势，相对高的压力相对于发动机燃料燃烧提供有限的效率。

发明内容

根据一个实施方案，一种系统包括：至少一个热交换器；介质，所述介质从发动机的低压位置放出并且流过热交换器进入腔室中；压缩装置，所述压缩装置与热交换器连通并且被配置来调节流过热交换器的介质的压力；以及涡轮，所述涡轮联接到压缩装置并且被配置来向压缩装置提供补充动力。

另外的特征和优点可通过本发明的技术实现。本发明的其他实施方案和方面在本文详细描述并且被视为所要求保护的发明的一部分。为了更好地理解本发明以及优点和特征，参考说明书和附图。

附图说明

被视为本发明的主题在本说明书结尾的权利要求书中具体地指出并且明确地要求保护。根据以下结合附图的详细描述，本发明的前述和其他特征以及优点将显而易见，在附图中：

图1是根据实施方案的环境控制系统的示意图；并且

图2-3是根据实施方案的环境控制系统的操作实例。

具体实施方式

本文以举例的方式呈现所公开设备和方法的一个或多个实施方案的详细描述，并且不限于参照附图进行的描述。

如上文指出的，相对于发动机燃料燃烧而言，相对高的压力提供有限的效率。因此，所需的是一种环境控制系统，所述环境控制系统利用座舱空气来增加在稍微高于座舱压力的压力水平下放出的较低发动机放出空气的压力，从而以高的发动机燃料燃烧效率提供座舱加压和冷却。

一般来说，本文所公开的本发明的实施方案可包括一种系统，所述系统包括一个或多个热交换器、流过所述一个或多个热交换器的介质，其中所述介质从发动机的低压位置放出穿过一个或多个热交换器进入腔室中。发动机的低压位置提供处于初始压力水平下的介质，所述初始压力水平接近介质一旦在腔室中的介质压力（例如，腔室压力）。介质可稍微高于或稍微低于腔室中的压力。以这种低压从低压位置放出介质导致比来自较高压力位置的放出空气更少的燃料燃烧量。然而，因为介质起始于这种相对低的初始压力水平，并且因为在一个或多个热交换器上出现压力下降，所以在介质流过一个或多个热交换器的同时介质将下降到腔室压力以下。当介质的压力低于腔室的压力时，介质将不流入腔室中来提供加压和温度调节。

因此，利用与一个或多个热交换器连通的压缩装置来调节流过一个或多个热交换器的介质的压力，以确保具有足够的压力来提供进入腔室中的流动。压缩装置利用介质本身作为用于调节介质的压力的动力源。然而，从发动机放出的处于初始压力水平下的介质独自并不能够向压缩装置供应足够的动力以确保介质的压力推进到腔室压力之上从而确保介质流动进入腔室中。压缩装置还包括动力涡轮，所述动力涡轮利用来自腔室的排放空气向压缩装置提供另外的动力。以这种方式，当介质流过一个或多个热交换器时，压缩装置与涡轮调节/增加介质的压力，从而允许连接到低压位置放出空气源。