[发明专利]基于中空纤维膜机载制氮技术的座舱增压增氧装置及方法

权利要求书

1.基于中空纤维膜机载制氮技术的座舱增压增氧的装置，其特征在于，包含压气机、第一流量调节阀、第一换热器、第二换热器、风扇、水分离器、过滤器、油雾分离器、中空纤维膜膜分离器、第二流量调节阀、第三流量调节阀、引射器、压力表和氧气分析仪；

所述第一换热器、第二换热器、冷凝器均包含热侧通道和冷侧通道；所述引射器包含引射流体入口、进气口和出气口；所述中空纤维膜膜分离器包含混合气体入口、富氧气体出口和富氮气体出口，用于将从混合气体入口进入的混合气体分离为富氧气体、富氮气体后分别经富氧气体出口、富氮气体出口输出；

所述压气机一端和发动机引气管道相连，压气机的另一端、第一流量调节阀、第一换热器的热侧通道、第二换热器的热侧通道、水分离器的入口通过管道依次相连；

所述第一换热器冷侧通道的入口接外界空气、第一换热器冷侧通道的出口和第二换热器冷侧通道的入口通过管道相连；所述第二换热器冷侧通道的出口和外界空气管道相连；所述风扇设置在第二换热器冷侧通道和外界空气相连的管道中，用于将外部空气抽入第一换热器冷侧通道后经第二换热器冷侧通道排出；

所述水分离器的出口分别和引射器的进气口、过滤器的入口通过管道相连；

所述过滤器的出口、油雾分离器、中空纤维膜膜分离器的混合气体入口通过管道依次相连；

所述中空纤维膜膜分离器的富氧气体出口通过所述第三流量调节阀和所述引射器的引射流体入口管道相连，中空纤维膜膜分离器的富氮气体出口和所述第二流量调节阀的一端管道相连；所述第二流量调节阀的另一端用于氮气输出；

所述引射器的出气口、压力表、氧气分析仪的入口依次管道相连；氧气分析仪的出口用于氧气输出。

2.基于权利要求1所述的基于中空纤维膜机载制氮技术的座舱增压增氧的装置的工作方法，其特征在于，具体步骤如下：

发动机引气通过管道进入压气机增压升温；由压气机供给的高温高压气体经过第一流量调节阀进入第一换热器预冷后，再经过第二换热器冷却；第一换热器和第二换热器冷源由风扇抽吸冲压空气提供；

经第二换热器冷却后的混合气体一部分输入至引射器的进气口，另一部分经过水分离器、过滤器、油雾分离器除去水汽杂质后通入中空纤维膜膜分离器；

中空纤维膜膜分离器将混合气体分离为富氧气体和富氮气体，其中，产生的富氮气体通过所述第二流量调节阀管道相连进行富氮气体输出，产生的富氧气体输入至引射器的引射流体入口；

引射器的喷嘴膨胀，形成一股射流，和引射器的引射流体入口进入的富氧气体混合成能量和速度分布相同的流体，经过压力表、氧气分析仪后供给座舱，进行增压。