[发明专利]一种高空气品质民机客舱空气分配系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的客舱空气分配系统，适用于民用飞机客舱空气分配，提供更良好的空气品质。

背景技术

空气分配系统是指将经调节的空气按规定比例分配给驾驶舱、客舱和设备舱以保证舱内温度均匀和风速适宜的输气系统。在人员密集的大型飞机客舱环境中，空气分配系统的作用是形成良好气流组织，有效排除污染物并保证客舱舒适性。但该系统的能量消耗是与乘客数量和新风量直接相关，并受到适航标准的严格要求。如果希望降低大型民机环控系统后端空气分配系统能消，一个主要的途径是提高客舱空气分配系统的新风利用率，即利用尽可能少的新风量满足适航标准中关于CO₂等微量气体的浓度要求。

民机客舱空气分配系统的供气品质受到多种因素限制，如供气参数(温度、湿度、流量)、供气分配口和回风口的位置和形式、客舱内部空间几何形状、人员及座椅位置等，而且各种因素之间关系复杂。

典型的传统民机客舱空气分配系统为上送下侧回方式，即由客舱行礼箱上部斜送风，由客舱底部两侧下回风，如图1所示的一种典型的传统民机客舱空气分配系统，101为送风口，102为回风口。

图4给出了目前现有技术中提出的一种下侧及中部送风上回的空气分配系统方案，送风口位置401设置在舱中间过道栅处，送风口位置402设置在前一排座椅后方与人脸同高处，回风口403设在天花板中部。采用这种方法可以让新风从下至上充满座舱，人吸入的都是新鲜空气，而呼出的污染物会随着向上的气流排除，从而达到减弱乘客之间的互相干扰。新风从辅助送风口吹出后，直线到达人脸部，途径路程很短，很好的起到了减少污染的作用。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种适用于飞机的客舱的高空气品质空气分配系统，其特征在于包括：

新风供气管，用于将新风送至设置在座椅背后送风口；

与新风供气管相连的新风总管。

附图说明

图1是典型民机客舱空气分配系统示意图。

图2(a)和2(b)显示了座椅及人员脚下部回风流动轨迹流场显示实验结果。

图3(a)和3(b)显示了人员呼出物相互干扰流动显示实验结果。

图4显示了现有技术中提出的一种下侧及中部送风上回的空气分配系统方案。

图5(a)和5(b)显示了一种已有方案中人呼出物头部旋涡滞留图。

图6显示了根据本发明的一个实施例的民机客舱空气分配系统。

图7(a)和7(b)显示了根据本发明的一个实施例中的新风流动轨迹及人呼出物流动轨迹。

图8(a)至8(d)显示了根据本发明的一个实施例中的个体呼出物流动轨迹。

具体实施方式

本发明的目的是建立一种新的客舱空气分配系统，改善客舱的空气品质和健康性，降低系统能耗。采用该方案有利于形成良好的气流组织，避免在乘客头部上方形成污染滞留漩涡，更利于污染物排出而不干扰相邻旅客，提高客舱空气品质和健康性；同时机舱底部送风口仅供入再循环空气，减少了低温气流对旅客脚部的冷风感，满足舒适性要求。本发明可以减少新风量来节约能量，达到降低客舱空气分配系统能耗的目的。

本发明人对现有技术提到了传统飞机客舱上送下回风和下侧及中部送风上回风的空气分配系统进行了仿真与流场实验研究，具体实验及结果包括：

(1)利用现有烟雾流动显示技术首次对现有飞机客舱上送下回送风方式中座椅及人员脚下部回风流动轨迹流场进行流动显示实验研究，图2给出了该流动显示实验结果。实验结果表明，该空气分配系统存在新风“短路”现象，如图2(a)所示，即上部由供气口送入的新风经过道从座椅下部直接被具有负压效应的回风口抽吸走，从而造成部分新风未能与舱室内空气交换而直接被压调系统排出舱外，造成能源浪费。为清晰起见，图2(b)给出了流动轨迹示意图。

(2)利用烟雾流动显示技术，首次对现有飞机客舱上送下回送风方式中人员呼出物进行了试验研究，如图3(a)所示，为清晰起见，图3(b)给出了流动轨迹示意图。由图3(a)和图3(b)所示的人员呼出物流动显示实验结果可知，该空气分配系统中相邻旅客间人员口腔呼出物存在相互干扰现象，尤其是里侧旅客的呼出物会在气流组织作用下流经相领外侧旅客的面部，形成空气污染并利于病毒扩散。