一种用于载人航空器的二氧化碳脱除装置的制作方法

1.本实用新型专利涉及载人航空领域，特别涉及一种用于载人航空器的二氧化碳脱除装置。


背景技术：

2.载人航空器主要采用环控系统中的空气循环系统来清除舱内的二氧化碳，用来保障飞行员及乘客的生命健康。该过程主要是通过发动机引气为座舱带来新风气体，同时通过排气阀门，将座舱内高浓度的二氧化碳气体及时排出舱外，维持空气的清新。
3.由于涉及到空气循环及内外交换，同时由于在高空飞行时外界的温度及压力较低，在换气过程中，为了保证压力、温度、湿度、清洁度、噪音等条件，需要配置额外的系统，如蒸发系统、空气循环制冷系统、辅助保温系统、降噪系统等，导致载人航空器的额外负载功率及能耗较高，且安全及可靠性都存在一定的风险。


技术实现要素：

4.本实用新型克服了上述现有技术中存在的不足，提供了一种可以用于载人航空器中二氧化碳脱除装置。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.用于载人航空器二氧化碳脱除装置包括吸附床、二氧化碳自动控制系统、控制及显示系统、高温防火预警系统、电控系统、风扇，采用的吸附材料包括固态胺二氧化碳吸附滤布、固态胺纤维及固态胺颗粒,用于对内部的二氧化碳进行吸附；风扇设置于吸附床内部，用于为吸附床内部送风；吸附床与二氧化碳自动控制系统、高温防火预警系统电连接，控制系统连接上述多个部件，用于控制吸附床的启停及流量控制、高温防火预警系统及二氧化碳自动控制系统；控制系统还包括有显示系统，用于对二氧化碳浓度及吸附床工作状况进行显示。其中固态胺二氧化碳吸附滤布为现有技术(参见专利申请号202010358659.x)，在此不予详述。
7.进一步的，吸附床包括进风口及出风口，进风口及出风口之间存在放置吸附滤布材料的支撑结构。
8.进一步的，高温防火预警系统可检测装置运行时的温度，并根据预设要求进行报警提醒。
9.进一步的，还包括有二氧化碳自动控制系统，该系统设置有二氧化碳检测器，检测环境中的二氧化碳浓度，并根据预设要求自动开启及关闭该装置。
10.进一步的，还包括自带智能电控系统，可接入载人航空器供电系统运行，也具有独立电源自行供电运行。
11.进一步的，风扇为变频风扇，可根据环境中二氧化碳浓度自动调节风扇的大小及送风方向，
12.进一步的，送风方向为与滤布平面平行方向。
13.进一步的，吸附材料为模块化，单个模块可做成3人型、5人型、10人型。
14.进一步的，吸附模块为可拆卸且可再生，在载人飞行器飞行结束后取下吸附模块，在空港的再生系统进行再生过程。
15.进一步的，再生方式采用加热再生，包括水蒸气再生、电加热再生及微波热再生。
16.采用本实用新型的二氧化成吸附装置能够取得以下有益效果：
17.本实用新型通过二氧化碳吸附装置来控制载人航空器舱室内的二氧化碳浓度，区别于现有空气循环系统，避免了与外界交换的过程，从而使得舱室内的温度、压力、噪声、湿度、清洁度等条件稳定可控，降低了能耗，增强了安全及可靠性。同时将吸附材料做成模块，根据飞行时间和距离及载人数的变化配置不同数量的吸附模块，降低了成本，更加方便灵活；当载人航空器飞行结束后进入空港可通过电加热或微波加热的方式完成再生。
附图说明
18.图1为本实用新型二氧化成吸附装置的结构示意图；
19.其中，1.显示及控制系统
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2.吸附模块
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3.吸附材料
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4.检测系统
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5.风扇
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.本实用新型的具体实施方式如下：
22.如图1所示，本实用新型的一种用于载人航空器二氧化碳脱除装置，包括吸附床、二氧化碳自动控制系统、控制及显示系统、高温防火预警系统、电控系统、风扇，采用的吸附材料包括固态胺二氧化碳吸附滤布、固态胺纤维及固态胺颗粒,用于对内部的二氧化碳进行吸附；风扇设置于吸附床内部，用于为吸附床内部送风；吸附床与二氧化碳自动控制系统、高温防火预警系统电连接，控制系统连接上述多个部件，用于控制吸附床的启停及流量控制、高温防火预警系统及二氧化碳自动控制系统；控制系统还包括有显示系统，用于对二氧化碳浓度及吸附床工作状况进行显示。其中固态胺二氧化碳吸附滤布为现有技术(参见专利申请号202010358659.x)，在此不予详述。
23.其中吸附床包括进风口及出风口，进风口及出风口之间存在放置吸附滤布材料的支撑结构。
24.另外，高温防火预警系统可检测装置运行时的温度，并根据预设要求进行报警提醒。二氧化碳自动控制系统设置有二氧化碳检测器，检测环境中的二氧化碳浓度，并根据预设要求自动开启及关闭该装置。自带智能电控系统可接入载人航空器供电系统运行，也具有独立电源自行供电运行。
25.二氧化碳脱除装置中所采用的风扇为变频风扇，可根据环境中二氧化碳浓度自动调节风扇的大小及送风方向，送风方向为与滤布平面平行方向。
26.吸附材料为模块化，单个模块可做成3人型、5人型、10人型，可根据飞行时间和距离及载人数确定装载模块数量，此外，吸附模块为可拆卸且可再生，在载人飞行器飞行结束
后取下吸附模块，在空港的再生系统进行再生过程。
27.本实用新型中以实际应用中根据载客人数及行驶距离、飞行时间作为考量，进行计算需要使用几个模块的实施例：
28.实施例1：二氧化碳吸附装置最小模块为3人型模块，单模块可处理二氧化碳0.5kg，其重量为5kg，体积为0.02立方，即该模块可满足3人连续飞行4h，飞行期间二氧化碳浓度可满足飞行要求。
29.飞行条件：一架载客6人的直升机从北京飞到上海，预计飞行时间4h，期间乘员共呼出的二氧化碳约为1kg。飞机抵达上海目的地时，将吸附模块取出放入空港中的再生装置，采用电加热10min即可完成模块的再生，该吸附模块进入待飞状态。
30.配置要求：根据以上飞行条件采用2套该3人型模块即可。
31.有益效果：经计算采用的吸附模块重量为10kg，体积为0.04立方，能耗0.1千瓦/时。
32.实施例2：二氧化碳吸附装置最小模块为5人型模块，其中吸附模块的重量为10kg，体积为0.04立方，可处理二氧化碳1kg，即该模块可满足5人连续飞行5h，飞行期间二氧化碳浓度可满足飞行要求。
33.飞行条件：一架载客20人的民用飞机从上海到广州，飞行时间2.5h，期间乘员共呼出二氧化碳约2kg。飞机抵达广州目的地时，将吸附模块取出放入空港中的再生装置，采用微波加热15min即可完成模块的再生，该吸附模块进入待飞状态。
34.配置要求：采用2套该5人型模块即可。
35.有益效果：其中吸附模块重量为20kg，体积为0.08立方，能耗0.2千瓦/时。
36.实施例3：二氧化碳吸附装置最小模块为10人型模块，其中吸附模块的重量为20kg，体积为0.08立方，可处理二氧化碳2kg，即该模块可满足10人连续飞行5h，飞行期间二氧化碳浓度可满足飞行要求。
37.飞行条件：一架载客100人的民用飞机从武汉到沈阳，飞行时间2.5h，期间乘员共呼出二氧化碳约10kg。飞机抵达沈阳目的地时，将吸附模块取出放入空港中的再生装置，采用水蒸气加热5min即可完成模块的再生，该吸附模块进入待飞状态。
38.配置要求：采用5套该10人型模块即可。
39.有益效果：其中吸附模块重量为100kg，体积为0.4立方，能耗1千瓦/时。
40.上述再生方式采用加热再生，包括水蒸气再生、电加热再生及微波热再生。其中再生方式也属于现有技术，在此也不进行详细记载。
41.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。