[发明专利]一种可实现座舱弥散式供氧的环控与机载制氮耦合系统

权利要求书

1.一种可实现座舱弥散式供氧的环控与机载制氮耦合系统，其特征在于，所述的系统包括发动机（1）、第一换热器（13）、第二换热器（34），所述的第一换热器（13）、第二换热器（34）均包含热侧通道和冷侧通道；

所述的发动机（1）后分别设置第一单向活门（3）、以及高压引气关断活门（4）、空气风扇调节活门（2）来分别控制中压引气、高压引气、冷却空气；

所述的第一单向活门（3）后连接于预冷器（5），所述的预冷器（5）包含热侧通道和冷侧通道，所述的第一单向活门（3）与预冷器（5）热侧通道入口管道连接，所述的高压引气关断活门（4）与预冷器（5）热侧通道入口管道连接；所述的空气风扇调节活门（2）和预冷器（5）冷侧通道入口管道连接；

所述的预冷器（5）的热测通道出口依次连接关断活门（6），压力调节器（7），流量控制活门（8）；

所述的流量控制活门（8）连接于第一换热器（13）热侧通道入口，第一换热器（13）热侧通道出口依次连接于水分离器（14）、三通阀（15），所述水分离器（14）液态水出口通过管道喷淋至第二换热器（34）冷侧通道入口；

所述的三通阀（15）后分为两路：一路连接于冷却涡轮（17）；另一路后连接于过滤器（30）、油雾分离器（31）、中空纤维膜分离器（32）；

所述的冷却涡轮（17）出口依次连接温度控制活门（18）、第三单向活门（19）、第一电动调节阀（20）、混合室（21）；所述混合室（21）出口依次连接于最低温度限制器（22），第一温度传感器（23），最高温度限制器（24），第一压力传感器（25）和座舱（26）；所述座舱（26）的回风通道出口通过再循环空气过滤器（27），第四单向活门（28），座舱空气再循环风扇（29）与混合室（21）的回风通道入口连接；

所述的中空纤维膜分离器（32）包括富氧气体出口、富氮气体出口；中空纤维膜分离器（32）的富氧气体出口依次连接于压气机（33）、第二换热器（34）、混合室（21）；所述中空纤维膜分离器（32）的富氮气体出口依次连接于第二压力传感器（35）、第二温度传感器（36）、第二电动调节阀（37）、第一火焰抑制器（38）、燃油箱（39）；所述的燃油箱（39）气体出口与第二火焰抑制器（41）通过管道相连，并排入大气环境；

所述的耦合系统通过自动控制器（42）控制，具体的，所述的自动控制器（42）的电流输入端分别和最低温度限制器（22），第一温度传感器（23），最高温度限制器（24），第一压力传感器（25），第二压力传感器（35），第二温度传感器（36）、氧浓度传感器（40）电气相连；所述的氧浓度传感器（40）的探头伸入所述燃油箱（39）内，用于检测燃油箱（39）内气体的氧浓度，并将其传递给所述自动控制器（42）；

所述的自动控制器（42）的电流输出端分别和压力调节器（7）、温度控制活门（18），三通阀（15）、第一电动调节阀（20）、第二电动调节阀（37）电气相连。

2.根据权利要求1所述的一种可实现座舱弥散式供氧的环控与机载制氮耦合系统，其特征在于，所述的压力调节器（7）以及流量控制活门（8）之间还设置有辅助动力装置（9），所述的辅助动力装置（9）经APU供气关断活门（10）、第二单向活门（11）、隔离活门（12）连接于流量控制活门（8）。

3.根据权利要求1所述的一种可实现座舱弥散式供氧的环控与机载制氮耦合系统，其特征在于，所述的第一换热器（13）、第二换热器（34）冷侧通道入口和出口均接外界空气。

4.根据权利要求1所述的一种可实现座舱弥散式供氧的环控与机载制氮耦合系统，其特征在于，所述的冷却涡轮（17），压气机（33）通过轴相连接，所述的冷却涡轮（17）前还通过轴相连接于风扇（16）；所述的冷却涡轮（17）膨胀作功，驱动同轴的风扇（16）和压气机（33）工作；所述的风扇（16）设置在第一换热器（13）和第二换热器（34）冷侧通道和外界空气相连的管道中，用于驱动冲压空气冷气流。

5.一种如权利要求1所述的可实现座舱弥散式供氧的环控与机载制氮耦合系统的工作方法，其特征在于，所述的系统的工作方法包括引气输送与制冷过程、制氮油箱惰化与富氧气体增压过程、数据采集与控制过程。