專利名稱：用于對(duì)飛機(jī)座艙進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對(duì)飛機(jī)座艙進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)前技術(shù)狀況的慣例是例如借助于混合空氣來(lái)對(duì)飛機(jī)座艙進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)，其中所述混合空氣由再循環(huán)空氣(也就是從座艙取出的空氣)、新鮮空氣(經(jīng)加熱，如果需要的話)和發(fā)動(dòng)機(jī)引氣(bleed air)構(gòu)成。所述混合根據(jù)空氣調(diào)節(jié)需求來(lái)進(jìn)行。在本文中，術(shù)語(yǔ)“空氣調(diào)節(jié)”不能僅僅狹義地理解為設(shè)定空氣濕度對(duì)空氣溫度的系數(shù)，而且還含有對(duì)注入座艙的空氣的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定的意思，特別是對(duì)所述空氣的溫度進(jìn)行設(shè)定。此應(yīng)用中術(shù)語(yǔ)“座艙”不僅僅意味著實(shí)際的客艙，而且還包含飛機(jī)的其它區(qū)域，特別是休閑和工作區(qū)域。
當(dāng)對(duì)飛機(jī)座艙進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)時(shí)，必須考慮到大不相同的運(yùn)行和環(huán)境狀況。例如，飛機(jī)在地面上運(yùn)行期間的環(huán)境狀況與飛行期間的環(huán)境狀況非常地不一樣。取決于運(yùn)行狀況，熱平衡大不相同。由于運(yùn)行和環(huán)境狀況在一定程度上大大改變，出現(xiàn)非常明顯的短暫加熱和冷卻過(guò)程，即，對(duì)空氣調(diào)節(jié)的調(diào)整必須在狀況快速變化時(shí)發(fā)生。與變化的運(yùn)行狀況相關(guān)聯(lián)的是需要供給到座艙區(qū)域的熱負(fù)荷，即由于變化的座位密度等等。
由于這些變化的運(yùn)行和環(huán)境狀況，注入座艙的氣流的溫度被不同地調(diào)整。這種調(diào)整是由當(dāng)前技術(shù)狀況建立的。例如，能夠設(shè)定再循環(huán)空氣、新鮮空氣和熱的發(fā)動(dòng)機(jī)引氣的組成，使得注入座艙的空氣調(diào)節(jié)空氣具有所需溫度。如果進(jìn)行加熱，此所需溫度高于在座艙內(nèi)測(cè)得或接受到的特定平均溫度，而如果進(jìn)行冷卻，此所需溫度低于在座艙內(nèi)測(cè)得或接受到的特定平均溫度。
用于飛機(jī)的空氣調(diào)節(jié)單元必須既在其重量方面又在其占據(jù)的空間方面最優(yōu)化。這意味著注入座艙的空氣噴流流經(jīng)的空氣出口一般具有非常小的流通截面。一般需要將它們定位于座艙板的上部。這意味著座艙區(qū)域的通風(fēng)借助于使座艙內(nèi)所有的空氣處于運(yùn)動(dòng)中的所謂自由噴流來(lái)實(shí)現(xiàn)，并以這種方式產(chǎn)生所謂的平流翻滾。
眾所周知，導(dǎo)入座艙的這些自由噴流的特征是由沖擊浮力非常大地影響。
根據(jù)當(dāng)前技術(shù)狀況的飛機(jī)空氣調(diào)節(jié)單元一般是針對(duì)飛行中的典型運(yùn)行和環(huán)境狀況進(jìn)行優(yōu)化，也就是注入座艙的空氣噴流的注入特征，即特別地其方向和沖力(流速)以在飛行中向乘客提供最高可能水平的熱舒適的方式來(lái)選擇。這當(dāng)然意味著如果運(yùn)行和環(huán)境狀況偏離特定的飛行環(huán)境，座艙內(nèi)的熱舒適有時(shí)不能再以所需的方式獲得。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供用于對(duì)飛機(jī)座艙進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的方法和裝置，采用所述方法和裝置即使在變化的作業(yè)和外界環(huán)境下也能夠向乘客和飛行人員提供高水平的熱舒適度。
為此，用于對(duì)飛機(jī)座艙進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的本發(fā)明方法建議將空氣噴流導(dǎo)入座艙內(nèi)，其中所述空氣噴流的方向和/或沖力根據(jù)測(cè)得的溫度改變。所述空氣噴流的“沖力”應(yīng)理解為空氣噴流的氣流沖力?？諝鈬娏鳑_力的測(cè)量值為例如空氣噴流在產(chǎn)生空氣噴流并將其注入座艙內(nèi)的裝置(例如噴嘴或?qū)Ч?的輸出點(diǎn)處的流速。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，測(cè)量空氣噴流本身的溫度以便推導(dǎo)出用于設(shè)定空氣噴流方向和/或沖力的控制參數(shù)。其先決條件是飛機(jī)的空氣調(diào)節(jié)單元具有一種既定類型的計(jì)算機(jī)控制調(diào)整器。這樣，在需要空氣調(diào)節(jié)的座艙內(nèi)的一個(gè)合適點(diǎn)處測(cè)量實(shí)際溫度，且所述的混合空氣由上述調(diào)整設(shè)備調(diào)節(jié)溫度，以便座艙內(nèi)的平均溫度或直接地乘客所在區(qū)域的溫度從實(shí)際值變化到所需的最優(yōu)值。與該調(diào)整相應(yīng)，因此注入座艙的空氣被變熱或變冷到特定的溫度值。例如，如果座艙將被加熱，空氣噴流的溫度具有比座艙內(nèi)測(cè)得的上述空氣高的數(shù)值。根據(jù)上述特定的實(shí)例，因此確定此空氣噴流溫度以便設(shè)定空氣噴流的方向和/或沖力。此空氣噴流溫度實(shí)際上是系統(tǒng)本身檢測(cè)的空氣調(diào)節(jié)狀態(tài)的測(cè)量值。
例如，如果由于用于空氣調(diào)節(jié)單元的預(yù)設(shè)定調(diào)整儀器，空氣噴流具有相對(duì)高的溫度，這意味著座艙需要相對(duì)明顯的變熱。在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選具體實(shí)施例一致，注入座艙的空氣噴流的方向?qū)⒈辉O(shè)定到對(duì)準(zhǔn)在豎直方向較低的點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明方法的另一優(yōu)選實(shí)施例，隨著空氣噴流的溫度升高，其沖力(流速)也增加。
本發(fā)明還說(shuō)明了用于對(duì)飛機(jī)座艙進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的設(shè)備，該設(shè)備具有用于產(chǎn)生和引導(dǎo)至少一個(gè)導(dǎo)入座艙內(nèi)的空氣噴流的裝置、以及用于測(cè)量溫度的裝置，其中設(shè)有根據(jù)測(cè)得的溫度來(lái)改變空氣噴流的方向和/或沖力的裝置。
另外，優(yōu)選地用于改變空氣噴流的方向和/或沖力的裝置具有一個(gè)部件，該部件的形狀取決于溫度。優(yōu)選地，該部件以這樣的方式定位，即其在空氣噴流進(jìn)入座艙之前直接檢測(cè)空氣噴流的溫度。
根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例，這里特別指定的形狀取決于溫度的部件是所謂的無(wú)源傳感器和執(zhí)行元件，也就是所述部件執(zhí)行其功能時(shí)無(wú)需任何外部能源供應(yīng)(除了帶來(lái)溫度變化的氣流)。例如，元件可包括形狀記憶合金或雙金屬材料。該形狀取決于溫度的元件從而整合到用于改變空氣噴流的方向和/或沖力的裝置中，使得其具有取決于特定測(cè)量溫度的所需效應(yīng)。例如，采用形狀取決于溫度的部件，就可能根據(jù)部件的溫度以簡(jiǎn)單方式設(shè)定噴嘴或?qū)Ч艿姆较颉Ｒ哺鶕?jù)形狀取決于溫度的部件的溫度，若有必要可由機(jī)械裝置設(shè)定噴嘴或?qū)Ч艿牧魍ń孛?。采用本發(fā)明的以上的特定優(yōu)選實(shí)施例，上述重量輕且空間需求小的目標(biāo)可特別地實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的這些優(yōu)選變體還使得可能以簡(jiǎn)單方式為已有的飛機(jī)裝備特定的空氣調(diào)節(jié)單元。


下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
附圖示意性地示出通過(guò)座艙10的截面。乘客座椅橫跨座艙的地板12安裝。在座艙的天花板14處，行李柜16以已確定的方式排列。
對(duì)座艙10的空氣調(diào)節(jié)關(guān)于中心軸線18對(duì)稱地進(jìn)行。
空氣噴流26以可變噴射角a導(dǎo)入座艙內(nèi)?？諝鈬娏?6箭頭示出為針對(duì)當(dāng)前環(huán)境和運(yùn)行狀況所選擇的空氣噴流方向。為了補(bǔ)償由于自由氣流和沖擊所導(dǎo)致的影響，根據(jù)測(cè)得的溫度自動(dòng)調(diào)整注入氣流26的方向，并且如果需要的話自動(dòng)調(diào)整其沖力(流速)。
其先決條件是為座艙10提供根據(jù)當(dāng)前技術(shù)狀況的空氣調(diào)節(jié)單元。該空氣調(diào)節(jié)單元調(diào)整經(jīng)由噴嘴或?qū)Ч?2注入的氣流26的溫度。由于特定的調(diào)整作用，注入氣流在噴嘴或?qū)Ч?2的輸出端具有由調(diào)整單元預(yù)設(shè)的溫度。例如，該溫度可通過(guò)混合從座艙來(lái)的再循環(huán)空氣、熱的新鮮空氣、以及若有必要熱的發(fā)動(dòng)機(jī)引氣來(lái)達(dá)到。溫度傳感器28，例如，在座艙內(nèi)，與此既定類型的調(diào)整一同使用。
另一方面，一個(gè)溫度傳感器30直接測(cè)量注入座艙10的空氣噴流26的溫度。根據(jù)該測(cè)量溫度自動(dòng)設(shè)定所述空氣噴流相對(duì)于豎直線V的角度a。豎直線V與座艙的對(duì)稱面18平行。
傳感器30測(cè)得的溫度越高，角度a設(shè)定得越小，也就是空氣噴流相應(yīng)更陡地導(dǎo)入座艙內(nèi)。如果傳感器30測(cè)得的溫度例如為25℃，也就是座艙由于環(huán)境和運(yùn)行狀況而變熱，角度a可在10°到30°的范圍內(nèi)。如果傳感器30測(cè)量的溫度例如為15℃，也就是座艙需要稍微變冷，角度a可在45°到60°的范圍內(nèi)。如果傳感器30測(cè)量的溫度例如為9℃，也就是座艙需要明顯地變冷，角度a接近90°，例如在75°到90°范圍內(nèi)。
角度a對(duì)運(yùn)行環(huán)境的自動(dòng)適應(yīng)可優(yōu)選地通過(guò)改變注入速度也就是空氣噴流26的沖力來(lái)達(dá)到。沖力的增加可通過(guò)例如減小空氣流經(jīng)的導(dǎo)管或空氣出口通道的橫截面的簡(jiǎn)單方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)榭諝馔ㄟ^(guò)風(fēng)機(jī)的路徑被完全控制，出口處橫截面的縮小導(dǎo)致流速的增加和氣流沖力的增加。增加的氣流沖力意味著自由氣流穿入座艙的深度增加?？偟膩?lái)說(shuō)，通過(guò)這些措施可在座艙內(nèi)獲得更好的流通拓?fù)?。在恒定飛行(這是典型的飛行)過(guò)程中，空氣噴流僅僅需要相對(duì)低的流速，且這樣可避免氣流。
借助于既作為傳感器又作為執(zhí)行器(啟動(dòng)器)的部件，可以非常容易地設(shè)定空氣噴流的方向(角度a)和沖力。適用于此的是例如由既定類型的形狀記憶合金制造的部件，或者，在簡(jiǎn)單情況中，由雙金屬材料制造的部件。這種部件隨著溫度改變其形狀，且該形狀改變能造成機(jī)械地改變方向或改變出口通道端部處的橫截面。例如，具有形狀記憶合金的部件或雙金屬部件能機(jī)械地驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置20，導(dǎo)管22隨旋轉(zhuǎn)裝置20一起繞軸線24轉(zhuǎn)動(dòng)從而角度a改變。
權(quán)利要求
1.用于對(duì)飛機(jī)座艙進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的方法，其中，借助于至少一個(gè)風(fēng)機(jī)，將至少一股空氣噴流(26)導(dǎo)入所述座艙(10)中，其特征為根據(jù)測(cè)得的溫度改變所述空氣噴流的方向和/或沖力。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征為測(cè)量所述空氣噴流(26)的溫度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征為所述空氣噴流(26)從天花板區(qū)域(14)導(dǎo)入所述座艙(10)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征為，隨著所述空氣噴流(26)的溫度升高，其相對(duì)于豎直線(V)的角度(a)變小。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征為，隨著所述空氣噴流(26)的溫度升高，其沖力增加。
6.用于對(duì)飛機(jī)座艙進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的設(shè)備(10)，其具有用于產(chǎn)生和引導(dǎo)至少一股空氣噴流(26)的裝置(20，22)、以及用于檢測(cè)溫度的裝置(28)，其特征為具有根據(jù)測(cè)得溫度改變所述空氣噴流(26)的方向和/或沖力的裝置(20)。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征為所述用于改變空氣噴流(26)的方向和/或沖力的裝置(20)具有形狀取決于溫度的部件(28)。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征為所述部件(28)包括形狀記憶合金。
9.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征為所述部件(28)具有雙金屬元件。
10.如權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征為所述用于測(cè)量溫度的裝置(28)以測(cè)量所述空氣噴流(26)的溫度的方式定位。
全文摘要
用于對(duì)飛機(jī)座艙進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的裝置和方法提出注入所述座艙內(nèi)的空氣噴流(26)的方向和/或沖力根據(jù)測(cè)得的溫度改變。
文檔編號(hào)B64D13/00GK1902090SQ200480039503
公開(kāi)日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月30日
發(fā)明者托馬斯·萊爾歇 申請(qǐng)人:空中客車德國(guó)有限公司