專利名稱：具有旋風(fēng)排氣裝置的飛行器空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飛行器空調(diào)系統(tǒng)，其具有用于將新鮮空氣傳送到飛 行器機(jī)搶中的至少一個(gè)新鮮空氣供給管路，其中新鮮空氣經(jīng)由至少一個(gè) 排氣裝置吹送到飛行器機(jī)艙中。這里，"新鮮空氣"意指還沒有在飛行
器機(jī)搶中停留過的空氣。所述新鮮空氣通常來源于所謂的AGU(空氣 產(chǎn)生單元)，即空氣處理系統(tǒng)，使用發(fā)動(dòng)機(jī)引氣的AGU提供能夠運(yùn)送至 飛行器機(jī)搶中的經(jīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)的新鮮空氣。在本情況下，術(shù)語"飛行器機(jī) 艙"理解為飛行器機(jī)艙的內(nèi)部。這可以是飛行員駕駛搶、客艙和/或貨 搶。
背景技術(shù)：
為了減少飛行器機(jī)艙所需的新鮮空氣量，已知將容納于飛行器機(jī) 艙中的一定比例的空氣進(jìn)行再循環(huán)，即，從飛行器機(jī)搶中抽取部分空 氣，對這部分空氣進(jìn)行處理，然后將其——通常是連同在任何情況下 持續(xù)供給到飛行器機(jī)艙的新鮮空氣一起一一送回到飛行器機(jī)艙中。為 此，所述再循環(huán)空氣必須與新鮮空氣混合，這通常是在中央位置處進(jìn) 行，例如在連接到中央空氣處理單元(AGU)下游的混合器中。顯 然這將需要很長的管路通道，這樣不僅會(huì)增加飛行器的生產(chǎn)成本，而 且還會(huì)占據(jù)安裝空間并導(dǎo)致重量增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠消除上述問題的改進(jìn)的飛行 器空調(diào)系統(tǒng)。
從開頭提到的廣泛已知的飛行器空調(diào)系統(tǒng)著手，由于將旋風(fēng)單元 設(shè)置在排氣裝置附近所以根據(jù)本發(fā)明可達(dá)到上述目的，其中，所述單
元具有與新鮮空氣供給管路連通的進(jìn)風(fēng)口 、通過其將空氣從飛行器機(jī) 艙中吸入的進(jìn)氣口以及與至少一個(gè)排氣裝置連通的至少一個(gè)排出口 ， 其中在飛行器空調(diào)系統(tǒng)操作期間借助于作為進(jìn)氣的新鮮空氣在旋風(fēng) 單元中產(chǎn)生旋流，而且進(jìn)一步地，其中空氣通過進(jìn)氣口從飛行器機(jī)搶 中被吸入并連同新鮮空氣一起通過排出口排出。因此，根據(jù)本發(fā)明所 述的系統(tǒng)僅需要用于供給新鮮空氣的長的管路，同時(shí)從飛行器機(jī)搶取 得并進(jìn)行再循環(huán)的空氣與新鮮空氣混合并且可選地還能夠在旋風(fēng)單 元中進(jìn)行本地凈化。因此，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可減輕重量并需要較少 的生產(chǎn)和裝配成本。而且，其具有在流動(dòng)期間最優(yōu)化的形式。
此處，用語"在排氣裝置附近，，意指所述旋風(fēng)單元并不代表擔(dān)負(fù) 多個(gè)排氣裝置的中央混合單元，而是，旋風(fēng)單元與每個(gè)排氣裝置或若 干排氣裝置關(guān)聯(lián)在一起，該單元的進(jìn)氣口直接地或通過短的進(jìn)氣管與 飛行器機(jī)搶連通。在最簡單的情況下，排氣裝置是限定流出口的部件。 在進(jìn)一步改進(jìn)的形式中，排氣裝置可具有橫跨所述流出口的一個(gè)或多 個(gè)導(dǎo)向葉片，用于以更加均勻的方式分配流出的空氣和/或沿特定的 方向引導(dǎo)空氣。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，所述旋風(fēng)單元的主體為水平剖分結(jié)構(gòu)并包
括上部部分，所述上部部分在其中央?yún)^(qū)域中限定排出口；以及下部 部分，所述下部部分與所述上部部分一起限定環(huán)形空腔，該空腔的徑 向內(nèi)壁是由從下部部分向上延伸至排出口的區(qū)域中的中空的截頂錐 形成。在環(huán)形空腔中通過沿切線引入的進(jìn)氣而產(chǎn)生旋流。此種類型的 實(shí)施方式制造成本低且易于裝配。
在上述實(shí)施方式中，所述中空截頂錐的最大橫截面優(yōu)選地形成所 述進(jìn)氣口。如上所述，所述進(jìn)氣口可從例如飛行器貨艙的飛行器機(jī)艙 直接吸入空氣，其中所述旋風(fēng)單元能夠在不被隱藏的情況下進(jìn)行設(shè) 置；或者所述進(jìn)氣口可與短的進(jìn)氣管連通，經(jīng)由所述短的進(jìn)氣管從例 如商用飛行器的客搶吸入空氣。在后者的情況下，旋風(fēng)單元優(yōu)選地以 隱藏的方式安裝，例如安裝在飛行器機(jī)搶的蓋面護(hù)墻板的后面。如果 進(jìn)氣口直接與飛行器機(jī)搶連通，優(yōu)選地使保護(hù)格柵橫跨所述進(jìn)氣口橫 截面，從而防止不期望的物品進(jìn)入所述旋風(fēng)單元中。
如上所述，旋風(fēng)單元的排出口還可以與兩個(gè)或多個(gè)排氣裝置連通 而非與一個(gè)排氣裝置連通。具體地，當(dāng)所述排出口與多于一個(gè)的排氣
裝置連通時(shí)，每個(gè)排氣裝置通過排氣管路與所述排出口連通。當(dāng)與具 有中央混合單元的空調(diào)系統(tǒng)中所需的管路相比時(shí)，這些排氣管路也非 常短，如果設(shè)有進(jìn)氣管的話，則所述排氣管路的長度可相應(yīng)地近似于 所述進(jìn)氣管的長度。
在每個(gè)排氣裝置通過排氣管路與旋風(fēng)單元的排出口連通的實(shí)施 方式中，優(yōu)選地，每個(gè)排氣管路通過其與排氣裝置相對的位于與旋風(fēng) 單元的排出口直接連通的分配器元件中的端部展開。這樣，借助于同 一個(gè)旋風(fēng)單元能夠以節(jié)省空間的方式供給多個(gè)排氣裝置。# 據(jù)優(yōu)選的 構(gòu)造，所述分配器元件包括具有中央開口的環(huán)形體以及排氣管路，所 述中央開口建立起與旋風(fēng)單元的排出口的連通，并且排氣管路從環(huán)形 體徑向向外延伸。在旋風(fēng)單元中首先產(chǎn)生的旋流保持在此種分配器元 件中，從而使得與再循環(huán)空氣混合的新鮮空氣能夠均勻地分配到各個(gè) 排氣裝置。以結(jié)構(gòu)上有利的方式，每個(gè)排氣管路優(yōu)選為水平剖分形式， 并且因此能夠容易地實(shí)現(xiàn)為例如注塑制件，而且能夠容易地進(jìn)行組 裝。
如果需要，在無需高的額外構(gòu)造費(fèi)用的情況下，所述旋風(fēng)單元可 同時(shí)作為空氣中包含的顆粒的分離器。


接下來，將基于所附的示意圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明用于飛行器空
調(diào)系統(tǒng)的旋風(fēng)單元的實(shí)施方式，其中
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的飛行器空調(diào)系統(tǒng)的旋風(fēng)單元的三維分解
圖2是圖1的旋風(fēng)單元的橫向斷開的三維圖； 圖3是圖1的g單元的縱向斷開的另一三維圖。
具體實(shí)施例方式
圖1以三維分解圖的方式示出旋風(fēng)單元10，旋風(fēng)單元10的進(jìn)風(fēng) 口 12與飛行器空調(diào)系統(tǒng)的新鮮空氣供給管路14連通。供給管路14
將通常來源于飛行器的中央空氣處理單元(AGU-空氣產(chǎn)生單元) 的新鮮空氣傳送到旋風(fēng)單元10。
所述旋風(fēng)單元10具有包括下部部分18和上部部分20(參見附圖 1)的主體16(參見附圖2),上部部分和下部部分共同限定了處于主 體16內(nèi)部的環(huán)形空腔22。所述上部部分20具有中央開口區(qū)域，中 央開口區(qū)域形成旋風(fēng)單元10的排出口 24。所述環(huán)形空腔22的徑向 內(nèi)壁是由中空截頂錐26形成，中空截頂錐26從下部部分18的底部 向上延伸并且其端部大致位于所述排出口 24的區(qū)域中(具體參見附 圖2)。在本實(shí)施方式中，所述中空截頂錐26與所述下部部分18是 以整合為一體的方式形成。
位于下部部分18的底部區(qū)域中的中空截頂錐26的最大橫截面形 成所述旋風(fēng)單元10的進(jìn)氣口 28，為了安全的因素，進(jìn)氣口 28架有 保護(hù)格柵30，保護(hù)格柵30與位于下部部分18的環(huán)32緊固(參見附 圖1和3 )。
分配器元件34直接與旋風(fēng)單元10的排出口 24連通，在本示范 示例中所述分配器元件34為整體構(gòu)造并且包括具有下部中央開口 38 的環(huán)形體36，在裝配狀態(tài)下所述下部中央開口 38面向排出口 24并 與所述排出口 24連通。通過旋風(fēng)單元10的排出口 24和分配器元件 34的下部開口 38，環(huán)形空腔22與在環(huán)形體36的內(nèi)部形成的另一環(huán) 形空腔37流體連通(參見附圖2和3)。在圖示的實(shí)施方式中，布置 成彼此背對的兩個(gè)凸緣40從分配器元件34延伸，更具體地從分配器 元件34的環(huán)形體36延伸，所述凸緣40分接到分配器元件34中的所 述另一環(huán)形空腔37并且用來與相應(yīng)的排氣管路42配合，所述管路從 環(huán)形體36大致沿徑向向外延伸。凹部43 (參見附圖3)形成在分配 器元件34的上部頂面的中央?yún)^(qū)域中，所述凹部在旋風(fēng)單元10的中空 截頂錐26的自由端方向上延伸進(jìn)入到分配器元件34中。
每個(gè)排氣管路42沿水平剖分并因此包括下部排氣管路部分44和 上部排氣管路部分46 (參見附圖1 )。排氣裝置48設(shè)置在每個(gè)排氣管 路42的自由端，在圖示的實(shí)施方式中所述排氣裝置48是由送風(fēng)格柵 形成，所述送風(fēng)格柵嵌入到在排氣管路42的自由端處形成的開口中。
現(xiàn)在來說明旋風(fēng)單元10的操作。通過供給管路14將新鮮空氣作為進(jìn)氣供給到旋風(fēng)單元IO。該進(jìn)氣通過進(jìn)風(fēng)口 12沿切向流入到旋風(fēng) 單元10的環(huán)形空腔22中并在環(huán)形空腔22中逐漸形成類似旋流。旋 流在其徑向內(nèi)部中心 一 一也稱作風(fēng)眼一 一 中產(chǎn)生負(fù)壓，這樣導(dǎo)致機(jī)艙 空氣通過進(jìn)氣口 28和中空截頂錐26而被吸入到旋風(fēng)單元10中。在 被吸入的機(jī)搶空氣流經(jīng)中空截頂錐26的自由端之后，其沖擊表面50， 在該情況下，平面是由分配器元件34的中央凹部43形成并使被吸入 且將要再循環(huán)的空氣沿徑向向外偏轉(zhuǎn)。
在所述環(huán)形空腔22中循環(huán)的新鮮空氣在繼續(xù)循環(huán)的同時(shí)通過旋 風(fēng)單元10的排出口 24和分配器元件的開口 38向上移動(dòng)進(jìn)入到分配 器元件34中，在分配器元件34處新鮮空氣與通過進(jìn)氣口 28流入旋 風(fēng)單元IO并由表面50偏轉(zhuǎn)的機(jī)搶空氣相遇。兩種氣團(tuán)一一即新鮮空 氣和吸入的機(jī)搶空氣一一此刻在通過分配器元件34的環(huán)形體36形成 的所述另一環(huán)形空腔37中一起循環(huán)并且在該過程中親密混合。因此， 在所述另一環(huán)形空腔37中也存在旋流。
如此混合的空氣通過凸緣40沿徑向離開分配器元件34并通過排 氣管路42流到排氣裝置48以及通過排氣裝置48流入到飛行器機(jī)艙 中。
上述配置的所有部件可低成本構(gòu)造成塑料的注塑制件。
權(quán)利要求
1、一種飛行器空調(diào)系統(tǒng)，其具有用于將新鮮空氣傳送至飛行器機(jī)艙中的至少一個(gè)新鮮空氣供給管路(14)，其中所述新鮮空氣經(jīng)由至少一個(gè)排氣裝置(48)吹送到所述飛行器機(jī)艙中，其特征在于，在所述排氣裝置(48)附近設(shè)有旋風(fēng)單元(10)，所述單元具有與所述新鮮空氣供給管路(14)連通的進(jìn)風(fēng)口(12)、通過其將空氣從所述飛行器機(jī)艙吸入的進(jìn)氣口(28)以及與所述至少一個(gè)排氣裝置(48)連通的至少一個(gè)排出口(24)，其中在飛行器空調(diào)系統(tǒng)操作期間借助于作為進(jìn)氣的所述新鮮空氣在所述旋風(fēng)單元(10)中產(chǎn)生旋流，而且進(jìn)一步地，其中空氣通過所述進(jìn)氣口(28)從所述飛行器機(jī)艙被吸入并連同所述新鮮空氣一起通過所述排出口(24)排出。
2、 如權(quán)利要求1所述的飛行器空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn) 氣口 (28)經(jīng)由進(jìn)氣管與所述飛行器機(jī)搶連通。
3、 如權(quán)利要求1所述的飛行器空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn) 氣口 (28)直接與所述飛行器機(jī)艙連通。
4、 如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的飛行器空調(diào)系統(tǒng)，其特征在 于，所述旋風(fēng)單元(10)的主體(16)為水平剖分結(jié)構(gòu)并具有上部 部分(20 )，所述上部部分(20 )在其上部區(qū)域中限定所述排出口 ( 24 ); 以及下部部分(18),所述下部部分(18)與所述上部部分(20) — 起限定環(huán)形空腔(22)，所述環(huán)形空腔(22)的徑向內(nèi)壁是由從所述 下部部分(18)向上延伸至所述排出口 (24)的區(qū)域中的中空截頂錐(26)形成。
5、 如權(quán)利要求4所述的飛行器空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述中 空截頂錐(26)的最大橫截面形成所述進(jìn)氣口 (28)。
6、 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的飛行器空調(diào)系統(tǒng)，其特征在 于，所述排出口 (24)與兩個(gè)或多個(gè)排氣裝置(48)連通。
7、 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的飛行器空調(diào)系統(tǒng)，其特征在 于，每個(gè)排氣裝置(48)通過排氣管路(42)與所述排出口 (24)連 通。
8、 如權(quán)利要求7所述的飛行器空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)排 氣管路(42 )通過其與所述排氣裝置(48 )相對的位于與所述出風(fēng)口(24)直接連通的分配器元件(34)處的端部展開。
9、 如權(quán)利要求8所述的飛行器空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述分 配器元件(34)包括具有中央開口 (38)的環(huán)形體(36)，所述中央 開口 ( 38 )建立起與所述排出口 ( 24 )的連通，并且所述排氣管路(42 ) 從所述環(huán)形體(36)沿徑向向外延伸。
10、 如權(quán)利要求9所述的飛行器空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)排 氣管路(42)為水平剖分形式。
11、 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的飛行器空調(diào)系統(tǒng)，其特征在 于，所述旋風(fēng)單元(IO)同時(shí)作為用于所述空氣中包含的顆粒的分離 器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種飛行器空調(diào)系統(tǒng)，其具有用于將新鮮空氣傳送至機(jī)艙中的至少一個(gè)新鮮空氣供給管路(14)空調(diào)系統(tǒng)，其中新鮮空氣經(jīng)由至少一個(gè)排氣裝置(48)吹送到飛行器機(jī)艙中。為了形成可減輕重量和節(jié)省成本的所述系統(tǒng)，在所述排氣裝置(48)附近設(shè)置旋風(fēng)單元(10)。該單元具有進(jìn)風(fēng)口(12)，其與新鮮空氣供給管路(14)連通；進(jìn)氣口(28)，通過所述進(jìn)氣口將空氣從飛行器機(jī)艙吸入；和至少一個(gè)排出口(24)，其與至少一個(gè)排氣裝置(48)連通，其中在飛行器空調(diào)系統(tǒng)操作期間借助于作為進(jìn)氣的新鮮空氣在旋風(fēng)單元(10)中產(chǎn)生旋流，而且進(jìn)一步地，其中空氣通過進(jìn)氣口(28)從飛行器機(jī)艙被吸入并連同新鮮空氣一起通過排出口(24)排出。
文檔編號B64D13/00GK101378957SQ200780004552
公開日2009年3月4日 申請日期2007年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月7日
發(fā)明者亞采克·科古特, 托馬斯·特雷默, 斯拉娃·巴巴克, 阿爾弗雷德·胡貝爾 申請人:空中客車德國有限公司