加熱飛機機艙的設備和方法技術

本發明專利技術涉及一種用于加熱飛機機艙的設備（１０），所述設備包括：通向空調單元（１４）的第一熱空氣供應管線（１２）、設置在所述第一熱空氣供應管線（１２）中并位于所述空調單元（１４）上游的流量控制閥（１６）、以及第二熱空氣供應管線（１８），其在所述流量控制閥（１６）和所述空調單元（１４）之間的位置處分支于所述第一熱空氣供應管線（１２），并繞過所述的空調單元（１４）。為了確保在空調單元失效的情形下也可對飛機機艙內的空氣進行調節，第三熱空氣供應管線（２０）在所述流量控制閥（１６）的上游分支于所述第一熱空氣供應管線（１２），并將所述第一熱空氣供應管線（１２）連接到第二熱空氣供應管線（１８）。此外，在所述的第二熱空氣供應管線（１８）中，在與第三熱空氣供應管線（２０）的交匯位置的上游處設置有一個第一關閉機構，該第一關閉機構在處于其關閉位置時防止流體從所述第二熱空氣供應管線（１８）流回到第一熱空氣供應管線（１２）內。最后，在所述的第三熱空氣供應管線（２０）中，在與第二熱空氣供應管線（１８）的交匯位置的上游處設置有第二關閉機構。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種如權利要求1的前序部分所述的用于對飛機機艙進行加熱的設備以及一種如權利要求9的前序部分所述的用于對飛機機艙進行加熱的方法。
技術介紹
為了控制飛機機艙的溫度，通常從飛機的發動機獲取熱空氣。這個被稱作引氣(bleed air)的熱空氣通過一個包括有用于控制流量的流量控制閥的空氣管線而抵達空調單元，在該空調單元處，熱空氣被冷卻到飛機機艙內所需的溫度。在飛機機艙中設置有不同的氣候區(climate zone)，還公知地將所獲取熱空氣通過空調單元而冷卻到各個氣候區所需要的最低溫度，為了向需要較高溫度的氣候區供應空氣，從空調單元的上游導引出一定量的熱空氣，并根據相應的溫度需求而使之與由空調單元冷卻后的空氣相混合。通過這樣的一個系統——其也被稱為“調整空氣系統”(trim air system)，可以對飛機機艙的各個氣候區所需要的溫度進行獨立地調節。如果需要空氣調節的飛機機艙很大，則提供多個——例如兩個——這樣的系統，即提供了兩個或更多的空調單元，每個空調單元都包括有其自身的熱空氣供應及流量控制裝置。上述的系統中存在有這樣的問題在所有的空調單元都失效的情形下，所述的流量控制裝置把導引到空調單元中的熱空氣量減少到零，以防止空調單元被熱空氣損壞。在這種情形下，不再可能對飛機機艙進行壓力控制和溫度控制(注意在本文中，在此所使用的術語“飛機機艙”包括了飛機的駕駛員座艙)。為了在所有空調單元都失效的情形下為飛機上的乘客供應所必須的新鮮空氣，已知在現有技術中，打開一個位于飛機機身中的一個口蓋結構，從而允許周圍氣體進入到飛機中。然而，在飛機的正常飛行高度下、以及在寒冷地區的甚至低空飛行的飛機上，周圍溫度可能要低50℃甚至60℃，導致的后果是飛機機艙內的溫度可以由于所吸入的外部冷空氣而降到18℃之下。然而，這么低的內部溫度對于沒有額外保護的飛機乘客或其工作人員而言是不能接受的。
技術實現思路
從在開始時所描述的現有技術系統出發，本專利技術的目的在于提供改進方案以及建議一個系統，該系統可以在即使所有空調單元都失效的情況下，對飛機機艙的溫度實現控制。依據本專利技術，通過一種用于加熱飛機機艙的設備而實現了這個目的，所述設備包括如權利要求1所限定的特征。從而，在現有技術中已然存在的第一和第二熱空氣供應管線之外，依據本專利技術的設備還設置有一個位于流量控制閥上游的第三熱空氣供應管線，該第三熱空氣供應管線分支于第一熱空氣供應管線并將后者連接到第二熱空氣供應管線。此外，在第二熱空氣供應管線中，設置有一個位于第三熱空氣供應管線和第二熱空氣供應管線交匯位置的上游處的第一關閉機構，該關閉機構在處于其關閉位置時防止流體流經第二熱空氣供應管線而流入第一熱空氣供應管線。最后，在第三熱空氣供應管線中，在第三熱空氣供應管線和第二熱空氣供應管線的交匯位置的上游處設置有一個第二關閉機構。在所有空調單元都失效的情形下，這個設計使得熱空氣可以通過繞過流量控制閥以及空調單元而導向飛機機艙。由于所供應的熱空氣通常非常地熱而不能直接地導入飛機機艙，所以，所述的熱空氣在被導入飛機機艙之前與從飛機外部引入的冷的環境空氣以常規的方式混合，以獲得一個期望的溫度。為此，可采用在正常操作時——即空調單元工作時——所使用的空氣溫度控制裝置。優選地，依據本專利技術的設備如此地實施當空調單元正常地工作時，第一關閉機構處于打開位置，而第二關閉機構處于關閉位置。然后，熱空氣可以流經設置在熱空氣供應管線內的流量控制閥，并隨后部分地流到空調單元和部分地繞過空調單元而流入到飛機機艙內。這對應于依據本專利技術的加熱設備的正常操作模式，其中第三熱空氣供應管線沒有工作。可設置多個上述的設備，即可設有多個第一熱空氣供應管線，每個第一熱空氣供應管線都通向其對應的空調單元。在此情形下，在每個第一熱空氣供應管線內設置有流量控制閥，并且如所述的那樣，第二和第三熱空氣供應管線分支于每個第一熱空氣供應管線，其中也如所描述的那樣，第一關閉機構設置在第二熱空氣供應管線內，且第二關閉機構設置在第三熱空氣供應管線內。如果空調單元或所有的空調單元都失效，優選地，本專利技術的設備如此地實施流量控制閥(或所有的流量控制閥)以及第一關閉機構(或所有的第一關閉機構)處于其關閉位置，而第二關閉機構(或所有的第二關閉機構)處于其打開位置。這防止熱空氣抵達并損壞已經失效的空調單元，同時仍然為飛機機艙供應熱空氣。由此，可繼續對包括有飛機駕駛員座艙的飛機機艙進行加熱，且不通過另外的操作就可以保持引入所必須的新鮮空氣。在依據本專利技術的設備的優選實施方式中，所述/每個第一關閉機構是一個止回閥。止回閥的技術設計簡單且工作可靠。它們還不需要致動器來操作從而節約了重量。為了替代止回閥，第一關閉機構還可以是任意本領域內技術人員所公知的設備，所述設備在正常操作時允許流體從第一熱空氣供應管線流到第二熱空氣供應管線，以及在相關的空調單元失效時防止流體流經第二熱空氣供應管線而流回到第一熱空氣供應管線。在依據本專利技術的設備的優選實施方式中，所述/每個第二關閉機構由一個停止閥形成，所述停止閥優選地是自動致動的。然而，第二關閉機構還可以是任意的設備，該設備在正常操作時防止流體流出第一熱空氣供應管線而流入到并流經第三熱空氣供應管線，以及在空調單元失效時允許上述的流動。每個停止閥優選地連接到一個控制裝置，特別地連接到相關空調單元的控制裝置，以在空調單元失效的情形下打開流經第三熱空氣供應管線的流動通道。可選地，所述/每個停止閥還可以通過一個位于飛機駕駛員座艙內的開關而設在一個位置上，在該位置上，第三熱空氣供應管線打開。還通過一種用于加熱飛機機艙的方法而實現了在上文所提及的目的，其中，來自熱空氣源的流量受控的熱空氣中的一部分被導引經過一個空調單元，而一部分被導引繞過空調單元而流入飛機機艙，其中，依據本專利技術，在空調單元失效的情形下，熱空氣與冷的環境空氣相混合，并通過繞過流量控制閥以及空調單元而輸入到飛機機艙內。冷的環境空氣可在任意適當的位置處與熱空氣混合。為了在空調單元或所有的空調單元都失效的情形下仍然可以將輸入到飛機機艙中的空氣調節到一個特定的期望溫度，在依據本專利技術的方法的一個優選實施方式中，也采用了在正常工作時負責機艙空氣溫度的控制裝置，在此情形中，所述控制裝置以必要的比例混合熱空氣以及來自于飛機外部的冷的環境空氣，以獲得所期望的溫度。附圖說明在下文中，將基于單個的示意圖來更加詳細地解釋依據本專利技術的設備的一個實施方式——該實施方式也示例了依據本專利技術的方法，所述附圖示出了熱空氣供應管線以及各個關閉機構的基本配置。具體實施例方式附圖示意性地示出了用于加熱飛機機艙(未示)的設備10的一個部分。所示出的設備10涉及一種用于此類飛機上的設備，該類飛機的飛機機艙包括多個氣候區——即在整個機艙內的溫度不是相同的，而是根據氣候區而對溫度進行不同的調節。設備10包括兩個第一熱空氣供應管線12，空氣從一個或多個飛機發動機和/或輔助發動機(輔助動力單元)而抽吸入所述的熱空氣供應管線。來自飛機發動機的熱空氣通常被稱為引氣。每個第一熱空氣供應管線12將熱空氣導引到空調單元14，所述的空調單元將吸入的空氣冷卻到具有最低溫度的飛機氣候區所需要的最低溫度。在每個第一熱空氣供應管線12中設置有一個流量控制閥16本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種加熱飛機機艙的設備（１０），所述設備包括：通向空調單元（１４）的第一熱空氣供應管線（１２）、設置在所述第一熱空氣供應管線（１２）中并位于所述空調單元（１４）上游的流量控制閥（１６）、以及第二熱空氣供應管線（１８），其在所述流量控制閥（１６）和所述空調單元（１４）之間分支于所述第一熱空氣供應管線（１２）并繞過所述的空調單元（１４），其特征在于：第三熱空氣供應管線（２０），其在所述流量控制閥（１６）的上游分支于所述第一熱空氣供應管線（１２），該第三熱空氣供應管線將所述第一熱空氣供應管線（１２）連接到第二熱空氣供應管線（１８），在所述第二熱空氣供應管線（１８）中，在與第三熱空氣供應管線（２０）交匯位置的上游處設置有第一關閉機構，該第一關閉機構在處于其關閉位置時防止流體從所述第二熱空氣供應管線（１８）流入第一熱空氣供應管線（１２），以及在所述的第三熱空氣供應管線（２０）中，在與第二熱空氣供應管線（１８）交匯位置的上游處設置有第二關閉機構。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：延斯拜爾，弗蘭克克利姆佩爾，
申請(專利權)人：空中客車德國有限公司，
類型：發明
國別省市：DE[德國]