[发明专利]带环境空气供应的飞机空调系统及飞机空调系统操作方法

说明书

一种带环境空气供应的飞机空调系统及飞机空调系统操作方法，其中飞机空调系统包括：适于环境空气流过的环境空气供应管线；环境空气冷却设备，连接到环境空气供应管线；环境空气排放管线，连接到环境空气冷却设备并能连接到飞机机舱；适于供压缩过程空气流过的过程空气供应管线；过程空气冷却设备，连接到过程空气供应管线并配置为冷却流过过程空气供应管线的压缩过程空气；过程空气排放管线，连接到过程空气冷却设备并能连接到飞机机舱；和包括制冷剂回路的制冷设备，制冷剂回路适于供制冷剂流过。从过程空气排放管线分支出的旁通管线配置为至少在飞机空调系统的一些操作阶段将流动通过过程空气排放管线的冷却过程空气排放到飞机环境中。

技术领域

本发明涉及飞机空调系统和操作飞机空调系统的方法。

背景技术

在商用飞机中，诸如例如在DE 10 2008 053 320 B4和US 8,333,078 B2或EP 2651 763 A2和US 2013/269374 A1中描述的所谓的空气支持空调系统目前通常用于对飞机机舱进行空气调节。飞机空调系统用于调节和维持飞机机舱中的期望压力、期望温度和期望空气湿度。此外，飞机空调系统向飞机机舱供应足够的新鲜空气，以确保在飞机机舱中存在规定的最少量的新鲜空气。

空气支持飞机空调系统通常包括空调单元，压缩的过程空气从飞机的发动机、单独的压缩机或辅助发动机(APU，辅助动力单元)供应到该空调单元。在飞机的飞行模式中，发动机引气主要用于向飞机空调系统的空调单元供应压缩的过程空气。另一方面，在飞机的地面操作中，压缩的过程空气通常从辅助动力单元或飞机外部的空气生产单元供应到飞机空调系统的空调单元。在空调单元中，过程空气在流动通过至少一个热交换器单元和各种压缩和膨胀单元时被冷却和膨胀。从空调单元排出的冷却的过程空气最终被引导到混合室中并在那里与从待进行空气调节的飞机区域带走的再循环空气混合。来自混合室的混合空气通过相应的混合空气管线被引导到待空气调节的飞机区域中，该飞机区域其可以是客舱、飞行员座舱、货舱、乘务员休息室等的形式。

DE 10 2010 034 830 A1和WO 2012/022758 A1描述了一种飞机空调系统，其中从飞机的发动机获取的压缩的过程空气通过向流动通过冷却回路的冷却剂的热传递而被冷却。用于在压缩的过程空气被供应到飞机机舱之前使压缩的过程空气膨胀的涡轮机被用于驱动布置在冷却回路中的压缩机。

从EP 2 821 346 A1和US 2015/013355 A1中已知一种飞机空调系统，其包括适于供环境空气流动通过的环境空气供应管线。连接到环境空气供应管线的环境空气冷却设备被配置用以冷却流动通过环境空气供应管线的环境空气。飞机空调系统还包括连接到环境空气冷却设备并且可连接到飞机机舱的环境空气排放管线和适于供压缩空气流动通过的用于压缩引气的供应管线。用于压缩空气的冷却设备连接到用于压缩引气的供应管线，并且被配置用以冷却流动通过用于压缩引气的供应管线的压缩空气。用于压缩空气的排放管线被连接到用于压缩空气的冷却设备，并且可连接到飞机机舱。制冷设备包括制冷剂回路，其适于供两相制冷剂流动通过，并且被配置用以在两相制冷剂流过制冷剂回路时将该两相制冷剂从液体聚集状态转换成气体聚集状态，然后再从气体聚集状态转换回到液体聚焦状态，其中制冷设备的制冷剂回路被配置用以将冷却能量供应到环境空气冷却设备和用于压缩空气的冷却设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种飞机空调系统，其能够以各种操作状态灵活地操作，并且有利于对飞机机舱进行能量有效且节省燃料的空气调节。本发明的目的还在于说明一种操作这种飞机空调系统的方法。

该目的通过具有以下特征的飞机空调系统以及操作飞机空调系统的方法实现。

飞机空调系统包括适于供环境空气流动通过的环境空气供应管线。飞机空调系统还包括环境空气冷却设备，该环境空气冷却设备连接到环境空气供应管线并且被配置用以冷却流动通过环境空气供应管线的环境空气。