[发明专利]一种热回收式民用飞机客舱空气干燥系统

说明书

本发明公开了一种热回收式民用飞机客舱空气干燥系统，至少由两级干燥和再生系统组成，其中每一级干燥和再生系统由过滤器、风扇、回热器、电加热器、硅胶转轮组成，其中过滤器的入口与货舱三角区的空气连通，过滤器的出口经过风扇后，其中一路通过硅胶转轮干燥区送入客舱，另一路依次经过回热器的冷端、电加热器、硅胶转轮再生区、回热器的热端后排出舱外。本发明空气干燥系统在普通硅胶转轮的基础上进行了改进，在一个转轮上采用两级除湿，可以分别对客舱前段和后段的空气进行干燥，减少了空气分配管路，结构更加紧凑，空间利用率更高；对再生空气的热量进行回收，系统能量效率比普通的转轮除湿系统更高，可将其运用于民用飞机上。

技术领域

本发明属于民用飞机空气调节领域，具体涉及一种热回收式民用飞机客舱空气干燥系统。

背景技术

现代民用飞机的空调系统本身有降低空气湿度功能，但客舱乘客呼吸排出的水汽大约有30克每小时，以典型的A320飞机150座级计算，每小时客舱内将产生4.5kg水汽，如果再考虑乘务人员和厨房产生的水汽，客舱内空气的含湿量是相当大的。湿空气被客舱内饰表面和舱壁绝热层吸收后将增加飞机重量，长期服役后将导致飞机燃油消耗率增加。更严重的，湿空气凝结产生的冷凝水会腐蚀机体结构、损坏电气设备，降低飞机使用寿命。所以，需要对客舱空气进行除湿处理。

空气调节工业中一般将多孔性固体除湿材料(硅胶、活性炭、氯化物等)制作成转轮结构进行除湿。硅胶转轮的除湿机理：转轮干燥区表面的水蒸气分压力远低于湿空气中的水蒸气分压力，湿空气中的水蒸汽在压差的作用下被吸入干燥剂晶体内；干燥区吸湿后进入再生区，而再生热空气中的水蒸气分压力大于转轮再生区，水蒸汽在压差作用下又从干燥剂流向再生空气。

虽然转轮除湿效率高，但因为结构庞大且能量效率低，目前很少有民机上采用干燥系统，该系统在民机上还不属于必装项。国外专利大部分都聚焦于和民机客舱类似的车辆客舱，比如Cabin Air Desiccant Dehumidifier(舱内空气除湿机)，Air-conditioningsystem for cooling and drying air in passenger compartment of vehicle(车辆客厢冷风干燥空调系统)，而且提出的是整套空调系统，着重点并不在除湿。文献《民用飞机客舱干燥系统的性能分析》只是重点介绍了基本的硅胶转轮(再生区/除湿区＝3)的性能分析，并没有大的创新。

发明内容

本发明的目的是提供一种除湿效率高、热效率高、结构紧凑的热回收式民用飞机客舱空气干燥系统。

本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的。

一种热回收式民用飞机客舱空气干燥系统，至少由两级干燥和再生系统组成，其中每一级干燥和再生系统由过滤器、风扇、回热器、电加热器、硅胶转轮组成，其中过滤器的入口与货舱三角区的空气连通，过滤器的出口经过风扇后，其中一路通过硅胶转轮干燥区送入客舱，另一路依次经过回热器的冷端、电加热器、硅胶转轮再生区、回热器的热端后排出舱外。所述至少由两级干燥和再生系统同时运行。

具体以两级干燥和再生系统为例：

其中一级过滤器的入口与货舱三角区的空气连通，一级过滤器的出口经过一级风扇后，其中一路通过硅胶转轮A区(干燥区)送入客舱后段，另一路依次经过一级回热器的冷端、一级电加热器、硅胶转轮B区(再生区)、一级回热器的热端后排出舱外；

二级过滤器的入口与货舱三角区的空气连通，二级过滤器的出口经过二级风扇后，其中一路通过硅胶转轮C区(干燥区)送入客舱前段，另一路依次经过二级回热器的冷端、二级电加热器、硅胶转轮D区(再生区)、二级回热器的热端后排出舱外。

所述硅胶转轮至少有四个面积相同的区域，干燥区和再生区相邻排列，如分为四个区A，B，C，D，所述A，C区为干燥区，B，D区为再生区。