示例性实施方案涉及与飞机环境控制系统一起使用的臭氧转换器的领域。
背景技术：
飞机常常设置有向机舱和飞机的其他区域供应加压空气的环境控制系统。由环境控制系统接收的周围空气可包含臭氧（o3）。提供臭氧转换器来将臭氧转换为氧气（o2）。环境控制系统可感测流量以便符合机舱流入要求。可采用感测从文氏管的入口到喉部的压差以及绝对压力和温度的测量的装置以完成流量感测。
技术实现要素：
公开了一种用于环境控制系统的流量感测臭氧转换器。流量感测臭氧转换器包括入口壳体、出口壳体以及中心壳体。入口壳体具有入口壳体第一端、从入口壳体第一端延伸的入口以及入口壳体第二端。入口壳体限定第一压力端口。出口壳体具有出口壳体第一端、出口壳体第二端以及从出口壳体第二端延伸的出口。出口壳体限定第二压力端口。中心壳体在入口壳体第二端与出口壳体第一端之间延伸。
除了本文描述的一个或多个特征之外，入口和出口中的至少一个限定被配置来接收温度传感器的端口。
除了本文描述的一个或多个特征之外，入口壳体还限定与第一压力端口间隔开的第三压力端口。
除了本文描述的一个或多个特征之外，可操作地连接到第一压力端口和第二压力端口的第一压力传感器。
除了本文描述的一个或多个特征之外，设置在第一压力传感器与中心壳体之间的隔热罩。
除了本文描述的一个或多个特征之外，隔热罩可操作地连接到入口壳体、出口壳体以及中心壳体中的至少一个。
除了本文描述的一个或多个特征之外，可操作地连接到第三压力端口的第二压力传感器。
除了本文描述的一个或多个特征之外，入口壳体具有在从入口壳体第一端延伸到入口壳体第二端的方向上增大的横截面直径。
除了本文描述的一个或多个特征之外，出口壳体具有在从出口壳体第一端延伸到出口壳体第二端的方向上减小的横截面直径。
还公开了一种环境控制系统。环境控制系统包括具有入口壳体、出口壳体以及中心壳体的流量感测臭氧转换器。入口壳体具有入口壳体第一端和入口壳体第二端。入口壳体限定接近入口壳体第一端设置的第一压力端口并且限定接近入口壳体第二端设置的第一安装特征。出口壳体具有出口壳体第一端和出口壳体第二端。出口壳体限定接近出口壳体第二端设置的第二压力端口并且限定接近出口壳体第一端设置的第二安装特征。中心壳体在入口壳体第二端与出口壳体第一端之间延伸。
除了本文描述的一个或多个特征之外，可操作地连接到第一安装特征和第二安装特征的隔热罩。
除了本文描述的一个或多个特征之外，设置在隔热罩上的安装支架。
除了本文描述的一个或多个特征之外，第一压力传感器设置在安装支架上并且可操作地连接到第一压力端口和第二压力端口。
除了本文描述的一个或多个特征之外，出口壳体的出口限定接近出口壳体第二端设置的端口。
除了本文描述的一个或多个特征之外，可操作地连接到端口的温度传感器。
除了本文描述的一个或多个特征之外，入口壳体限定与第一压力端口间隔开的第三压力端口。
除了本文描述的一个或多个特征之外，第二压力传感器设置在安装支架上并且可操作地连接到第三压力端口。
除了本文描述的一个或多个特征之外，入口壳体和出口壳体与中心壳体整体地形成。
除了本文描述的一个或多个特征之外，第一压力传感器是差压传感器。
除了本文描述的一个或多个特征之外，第二压力传感器是静压传感器。
附图说明
以下描述不应在任何方面视为限制性的。参照附图，相同元件用相同数字编号：
图1是示出环境控制系统的框图；
图2是臭氧转换器的第一透视图；
图3是臭氧转换器的第二透视图；
图4是臭氧转换器的第一侧视图；
图5是臭氧转换器的第二侧视图；并且
图6是臭氧转换器的端视图。
具体实施方式
参考附图，本文通过举例而非限制的方式呈现所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的详细描述。
参考图1，示出飞机的环境控制系统10。环境控制系统10从输入空气源12接收输入空气a并且将调节的输出空气b提供到位置14。输入空气a可以是来自燃气涡轮发动机压缩机的排出空气或者可以是从飞机的另一位置接收的周围空气。位置14可以是客舱或飞机的另一位置。环境控制系统10包括环境参数调整单元16。环境参数调整单元16接收输入空气a并且调整环境参数，诸如压力、温度、湿度等。
环境控制系统10还可包括流量感测臭氧转换器20。流量感测臭氧转换器20可设置在环境参数调整单元16的上游或下游。提供流量感测臭氧转换器20来从输入空气a移除臭氧o3使得提供到位置14的调节的输出空气b具有最小至没有臭氧o3。流量感测臭氧转换器20还被配置来将流量感测臭氧转换器自身的健康监测信息提供到控制系统或监测系统，使得可评估流量感测臭氧转换器20的状态或寿命。
参考图2-6，流量感测臭氧转换器20包括壳体组件22、安装组件24以及传感器组件26。
壳体组件22限定第一压力端口30、第二压力端口32、第三压力端口34、端口36以及安装特征38。壳体组件22包括入口壳体40、出口壳体42以及中心壳体44。
入口壳体40被布置成接收输入空气a。入口壳体40包括入口壳体第一端50、入口壳体第二端52以及入口54。入口壳体40在入口壳体第一端50与入口壳体第二端52之间延伸。入口壳体40具有在从入口壳体第一端50朝向入口壳体第二端52延伸的方向上增大的横截面直径。
入口壳体40限定第一压力端口30和第三压力端口34。第一压力端口30接近入口壳体第一端50设置。第三压力端口34与第一压力端口30间隔开并且接近入口壳体第一端50设置。如图4所示，均压环60可设置在第一压力端口30和第三压力端口34上或周围。均压环60可扩张或者具有接近入口壳体40的外表面设置的增大直径。均压环60可卷绕在入口壳体40的外直径上并且可操作地连接到所述外直径。
安装特征38的第一安装特征62接近入口壳体第二端52设置，如图3所示。另一第一安装特征62可与第一安装特征62径向间隔开。第一安装特征62可从入口壳体40延伸，使得其被配置为支座。在至少一个实施方案中，第一安装特征62可延伸到入口壳体40中或者可完全由入口壳体40限定，使得它与入口壳体40的外表面齐平。在另外的实施方案中，第一安装特征62可由中心壳体44限定。
入口54从入口壳体第一端50延伸。入口54具有可小于入口壳体第一端50的横截面直径的横截面直径。入口54的横截面直径基本恒定。在至少一个实施方案中，入口54限定各自接近入口壳体第一端50设置的第一压力端口30和第三压力端口34。在至少一个实施方案中，入口54的一端限定安装凸缘以帮助将入口壳体40附接到环境控制系统10的相邻部件。
出口壳体42与入口壳体40间隔开并且与其相反设置。出口壳体42被布置成排出输出空气b。出口壳体42包括出口壳体第一端70、出口壳体第二端72以及出口74。出口壳体42在出口壳体第一端70与出口壳体第二端72之间延伸。出口壳体42具有在从出口壳体第一端70朝向出口壳体第二端72延伸的方向上减小的横截面直径。
出口壳体42限定接近出口壳体第二端72设置的第二压力端口32。如图4所示，均压环60可设置在第二压力端口32上或周围。均压环60可扩张或者具有接近出口壳体42的外表面设置的增大直径。均压环60可卷绕在出口壳体42的外直径上并且可操作地连接到所述外直径。
安装特征38的第二安装特征76接近出口壳体第一端70设置。另一第二安装特征76可与第二安装特征76径向间隔开。第二安装特征76可从出口壳体42延伸，使得其被配置为支座。在至少一个实施方案中，第二安装特征76可延伸到出口壳体42中或者可完全由出口壳体42限定，使得它与出口壳体42的外表面齐平。在另外的实施方案中，第二安装特征76可由中心壳体44限定。
出口74从出口壳体第二端72延伸。出口74具有可小于出口壳体第二端72的横截面直径的横截面直径。出口74的横截面直径基本恒定。在至少一个实施方案中，出口74限定接近出口壳体第二端72设置的端口36。在至少一个实施方案中，出口74的一端限定安装凸缘以帮助将出口壳体42附接到环境控制系统10的相邻部件。
中心壳体44在入口壳体40与出口壳体42之间延伸。更具体地，中心壳体44在入口壳体第二端52与出口壳体第一端70之间延伸。中心壳体44具有基本恒定的横截面直径。中心壳体44的横截面直径可基本等于入口壳体第二端52和出口壳体第一端70的横截面直径。入口壳体40和出口壳体42可与中心壳体44整体地形成。在至少一个实施方案中，入口壳体40和出口壳体42可通过诸如凸缘、v带凸缘等的联接机构可移除地联接到中心壳体44。
参考图4，中心壳体44被布置成接收芯80。芯80是催化元件，其将来自入口空气a的一些或全部臭氧（o3）转换为经过流量感测臭氧转换器20的氧气（o2）以提供出口空气b中的安全臭氧（o3）水平。芯80可形成为蜂窝晶格或螺旋卷绕芯或者能够从空气流量移除臭氧的任何其他配置。芯80可被设定尺寸，使得其完全设置在中心壳体44内。在至少一个实施方案中，芯80可被设定尺寸，使得芯80的至少一部分延伸到入口壳体40中。在至少一个实施方案中，芯80可被设定尺寸，使得芯80的至少一部分延伸到出口壳体42中。在另外的实施方案中，芯80可被设定尺寸，使得芯80的至少一部分延伸到入口壳体40和出口壳体42两者中。
参考图2-6，安装组件24包括隔热罩90和安装支架92。隔热罩90为传感器组件26提供热保护。隔热罩90通过安装特征38，即，第一安装特征62和第二安装特征76可操作地连接到入口壳体40、出口壳体42以及中心壳体44中的至少一个。如图2、图3和图6所示，隔热罩90包括朝向壳体组件22延伸的至少一个唇缘96。
隔热罩90限定被配置来接收延伸到安装特征38中的紧固件的开口。紧固件可被配置为螺栓和垫圈或间隔件。在至少一个实施方案中，隔热罩90直接连接到壳体组件22或者卷绕在其周围。
隔热罩90设置在壳体组件22与安装支架92之间。安装支架92包括安装支架主体100、第一支腿102、第二支腿104以及边缘106。第一支腿102和第二支腿104从安装支架主体100朝向隔热罩90延伸。第一支腿102和第二支腿104设置在隔热罩90上。紧固件延伸穿过安装支架92的第一支腿102和第二支腿104以及隔热罩90并进入安装特征38中。边缘106从安装支架主体100朝向隔热罩90延伸但与隔热罩90间隔开并且不与其接合。
参考图2-6，传感器组件26包括第一压力传感器110、第二压力传感器112以及温度传感器114。在至少一个实施方案中，传感器组件26的至少一部分诸如第一压力传感器110和第二压力传感器112可设置在壳体组件22的上游以测量上游压力，并且传感器组件的另一部分可设置在壳体组件22的下游以测量下游压力。在至少一个实施方案中，温度传感器114可设置在壳体组件22的上游或下游。在图2-6示出的实施方案中，传感器组件26可以可移除地附接到壳体组件22。
第一压力传感器110和第二压力传感器112设置在安装支架92的安装支架主体100上并且可操作地连接到安装支架主体100。隔热罩90定位成热保护第一压力传感器110和第二压力传感器112的电路免受来自壳体组件22的辐射或对流量热。
第一压力传感器110流体连接到第一压力端口30和第二压力端口32，使得第一压力传感器110被配置为差压传感器。第一压力传感器110被配置来监测跨流量感测臭氧转换器20的芯80的压降或差压。流量感测臭氧转换器20的健康可由控制单元或监测系统基于由第一压力传感器110提供的差压信号确定。
第二压力传感器112流体连接到第三压力端口34。第二压力传感器112被配置为静压传感器。
温度传感器114可操作地连接到端口36。温度传感器114延伸到入口54或出口74中。温度传感器114可被配置为rtd温度传感器。温度传感器114连同第一压力传感器110和第二压力传感器112中的至少一个帮助测量或监测穿过流量感测臭氧转换器20或其内的流量。
流量感测臭氧转换器20组合流量感测特征以及温度感测特征以消除对单独流量测量设备或系统的需要。此外，与其他系统设计相比，流量感测臭氧转换器20提供降低的系统成本、降低的系统重量以及降低的系统总安装体积。
贯穿本说明书，术语“附接（attach/attachment）”、“连接(connected)”、“联接（coupled/coupling）”、“安装（mount/mounting）”应解释为意指部件或元件以某种方式直接或通过至少一个中间元件间接地连接到或接触另一元件，或者与另一元件整体地形成。
术语“约”旨在包括与基于在提交申请时可用的设备的特定数量的测量相关联的误差程度。例如，“约”可包括给定值的±8%或5%或2%的范围。
本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，并且不旨在限制本公开。除非上下文明确地指出，否则本文所用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”旨在同样包括复数形式。还应理解，术语“包括（comprises）”和/或“包括（comprising）”在本说明书中使用时规定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。
尽管已参考一个或多个示例性实施方案对本公开进行描述，但本领域那些技术人员将理解的是：在不脱离本公开的范围的情况下，可以做出各种改变并且可以用等效物替代本公开的各要素。此外，在不背离本公开的基本范围的情况下，可以做出许多修改来使具体情况或材料适应本公开的教导。因此，希望本公开不限于作为用于实施本公开所考虑的最佳方式所公开的具体实施方案，而是本公开将包括落在权利要求书的范围内的所有实施方案。