一种座舱湿度控制系统

摘要

一种座舱湿度控制系统，属于大型民机环境控制领域设计技术，具体涉及对一种座舱湿度控制系统的改进。其组成包括供气调节阀、供水量调节阀、压力调节阀、供水关断阀、雾化喷嘴、水箱压力传感器、供水压力传感器、湿度传感器、液位传感器、湿度控制器。系统对座舱湿度进行分舱控制，使座舱相对湿度控制在25％左右的舒适范围内，具有高可靠低代偿的优点。作为飞机的功能系统之一，能与飞机其它系统协调一致有效工作。系统减少了发动机引气量并降低燃油代偿损失；采用了可靠性高，维护性好的附件，同时使系统附件多用途化，减少附件使用数量简化了系统；系统采用综合控制技术，完成系统参数控制、故障自动检测、状态监控与报警等功能。

说明书

技术领域

本发明属于大型民机环境控制领域设计技术，具体涉及对一种座舱湿度控制系统的改进。 

背景技术

人对湿度的感觉取决于相对湿度，湿度大时，使人体散热(尤其是出汗散热)困难；湿度很低时，使鼻咽和眼粘膜干燥、皮肤粗糙，并易得传染病，长时间干燥会使工作效率下降。由于高空飞行主要是低湿，而低湿对人体的不良影响不是立即就显示出来，在飞行3～4小时后，航线人员主诉鼻干、喉咙干和“沙”眼等症状发生率才随飞行时间增加，所以飞行时间超过4小时的飞机必须具有附加的湿润装置。座舱湿度处理不当，将会引起舱内产生雾气、水滴、结冰等现象，导致飞机自重增加，保温层、线路和机身腐蚀，微生物繁殖等问题。传统湿度控制装置如图2所示，结构简单，易于控制，但是存在以下缺点：一是雾化效果差，存在大颗粒的液态水滴，对飞机安全性造成极大危害；二是需要消耗大量的压缩空气，造成较大的代偿损失；三是控制精度较差。 

发明内容

本发明的目的：以大型民机为对象，优化分析不同调湿系统构型，发明出适合不同飞行航时的调湿系统，满足座舱湿度舒适性要求。主要技术要点有： 

1)具有自动控制功能和手动控制功能，且相互独立； 

2)手动控制功能作为自动控制功能的备份使用； 

3)具有分舱控制功能； 

4)具有液位监视功能； 

5)自动控制座舱湿度在规定的范围之内； 

6)具有良好的静态性能和动态性能，保证机组人员及乘员的舒适性； 

7)只在飞机巡航时使用以减少用水量及凝出的水分量，同时保证不产生低湿度所引起的任何生理影响； 

8)在座舱出现污染物时停止工作； 

9)具有高可靠低代偿的特点。 

本发明的技术方案是： 

一种座舱湿度控制系统，其特征在于，包括供气调节阀、供水量调节阀、压力调节阀、供水关断阀、雾化喷嘴、水箱压力传感器、供水压力传感器、湿度传感器、液位传感器、湿度控制器， 

各组件关系如下：从发动机引出管路与水箱连接，在管路中设置供气调节阀，在水箱供气进口设置水箱压力传感器，在水箱中设置液位传感器， 

水箱通过蛇形盘管连接座舱供水管路，在水箱出口设置供水量调节阀，在蛇形盘管出口处设置压力调节阀， 

座舱供水管路末端引出三个供水支路，分别为驾驶舱支路、客舱支路和货舱支路，在每个支路中设置关断阀，在各支路末端设置雾化喷嘴，雾化喷嘴设置在座舱供气管路中，在座舱供水管路中设置供水压力传感器。 

水箱压力传感器将采集值传递给湿度控制器，由湿度控制器调节供气调节阀的开度， 

供水压力传感器将采集值传递给湿度控制器，由湿度控制器调节压力调节阀的开度， 

湿度传感器将采集值传递给湿度控制器，由湿度控制器调节供水 量调节阀的开度， 

湿度控制器控制三个供水支路中关断阀的开关， 

液位传感器将液位信号传递给湿度控制器，由湿度控制器进行显示告警。 

所述蛇形盘管盘绕设置在供气管路上。 

本发明有益效果是：系统对座舱湿度进行分舱控制，使座舱相对湿度控制在25％左右的舒适范围内，具有高可靠低代偿的优点。 

作为飞机的功能系统之一，符合现代民用客机不断关注乘员舒适性的发展趋势，并能与飞机其它系统协调一致有效工作。 

系统减少了发动机引气量并降低燃油代偿损失；采用了可靠性高，维护性好的附件，同时使系统附件多用途化，减少附件使用数量简化了系统；系统采用综合控制技术，完成系统参数控制、故障自动检测、状态监控与报警等功能。 

附图说明

图1：一种座舱湿度控制系统示意图 

1-供气调节阀 

2-水箱压力传感器 

3-液位传感器 

4-供水量调节阀 

5-压力调节阀 

6-供水压力传感器 

7-供水关断阀 

8-湿度传感器 

图2：传统湿度控制装置示意图 

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步的说明： 

一种座舱湿度控制系统，包括供气调节阀、供水量调节阀、压力调节阀、供水关断阀、雾化喷嘴、水箱压力传感器、供水压力传感器、湿度传感器、液位传感器、湿度控制器， 

各组件关系如下：从发动机引出管路与水箱连接，在管路中设置供气调节阀，在水箱供气进口设置水箱压力传感器，在水箱中设置液位传感器， 

水箱通过蛇形盘管连接座舱供水管路，在水箱出口设置供水量调节阀，在蛇形盘管出口处设置压力调节阀， 

座舱供水管路末端引出三个供水支路，分别为驾驶舱支路、客舱支路和货舱支路，在每个支路中设置关断阀，在各支路末端设置雾化喷嘴，雾化喷嘴设置在座舱供气管路中，在座舱供水管路中设置供水压力传感器。 

水箱压力传感器将采集值传递给湿度控制器，由湿度控制器调节供气调节阀的开度， 

供水压力传感器将采集值传递给湿度控制器，由湿度控制器调节压力调节阀的开度， 

湿度传感器将采集值传递给湿度控制器，由湿度控制器调节供水量调节阀的开度， 

湿度控制器控制三个供水支路中关断阀的开关， 

液位传感器将液位信号传递给湿度控制器，由湿度控制器进行显示告警。 

所述蛇形盘管盘绕设置在供气管路上。 

从发动机引出高温高压气体给水箱增压，水箱中增压后的水经蛇形盘管与发动机机引气管路换热后，进入雾化喷嘴，最终由环控系统供气管路将雾化气体带入座舱进行加湿， 

水箱压力由湿度控制器通过水箱压力传感器采集值与给定值的误差调节供气调节阀的开度来控制，水箱压力目标值为0.4MPa；雾化喷嘴前压力由湿度控制器通过采集供水压力传感器采集值与给定值的误差调节压力调节阀的开度来控制，雾化喷嘴前压力目标值为0.37MPa；座舱湿度由湿度控制器通过座舱湿度传感器采集值与给定值的误差调节供水量调节阀的开度来控制，座舱湿度目标值为25％。 

正常情况下，三个供水量关断阀处于全关状态，若驾驶舱、客舱或货舱需要湿度控制时，只需打开对应的供水关断阀即可；若驾驶舱、客舱和货舱中任两个或三个均需要湿度控制时，打开对应的供水关断阀，并按照湿度最小值与设定值的误差对供水量调节阀进行控制，当其中任一舱的湿度达到目标值时关断对应的供水关断阀即可。液位传感器用来监测增压水箱的储存水量，以避免加湿用水量不足。