用于对飞机座舱进行空气调节的方法和装置

摘要

用于对飞机座舱进行空气调节的装置和方法提出注入所述座舱内的空气喷流(26)的方向和/或冲力根据测得的温度改变。

说明书

技术领域

本发明涉及用于对飞机座舱进行空气调节的方法和装置。

背景技术

当前技术状况的惯例是例如借助于混合空气来对飞机座舱进行空气调节，其中所述混合空气由再循环空气(也就是从座舱取出的空气)、新鲜空气(经加热，如果需要的话)和发动机引气(bleed air)构成。所述混合根据空气调节需求来进行。在本文中，术语“空气调节”不能仅仅狭义地理解为设定空气湿度对空气温度的系数，而且还含有对注入座舱的空气的相关参数进行设定的意思，特别是对所述空气的温度进行设定。此应用中术语“座舱”不仅仅意味着实际的客舱，而且还包含飞机的其它区域，特别是休闲和工作区域。

当对飞机座舱进行空气调节时，必须考虑到大不相同的运行和环境状况。例如，飞机在地面上运行期间的环境状况与飞行期间的环境状况非常地不一样。取决于运行状况，热平衡大不相同。由于运行和环境状况在一定程度上大大改变，出现非常明显的短暂加热和冷却过程，即，对空气调节的调整必须在状况快速变化时发生。与变化的运行状况相关联的是需要供给到座舱区域的热负荷，即由于变化的座位密度等等。

由于这些变化的运行和环境状况，注入座舱的气流的温度被不同地调整。这种调整是由当前技术状况建立的。例如，能够设定再循环空气、新鲜空气和热的发动机引气的组成，使得注入座舱的空气调节空气具有所需温度。如果进行加热，此所需温度高于在座舱内测得或接受到的特定平均温度，而如果进行冷却，此所需温度低于在座舱内测得或接受到的特定平均温度。

用于飞机的空气调节单元必须既在其重量方面又在其占据的空间方面最优化。这意味着注入座舱的空气喷流流经的空气出口一般具有非常小的流通截面。一般需要将它们定位于座舱板的上部。这意味着座舱区域的通风借助于使座舱内所有的空气处于运动中的所谓自由喷流来实现，并以这种方式产生所谓的平流翻滚。

众所周知，导入座舱的这些自由喷流的特征是由冲击浮力非常大地影响。

根据当前技术状况的飞机空气调节单元一般是针对飞行中的典型运行和环境状况进行优化，也就是注入座舱的空气喷流的注入特征，即特别地其方向和冲力(流速)以在飞行中向乘客提供最高可能水平的热舒适的方式来选择。这当然意味着如果运行和环境状况偏离特定的飞行环境，座舱内的热舒适有时不能再以所需的方式获得。

发明内容

本发明的目的是提供用于对飞机座舱进行空气调节的方法和装置，采用所述方法和装置即使在变化的作业和外界环境下也能够向乘客和飞行人员提供高水平的热舒适度。

为此，用于对飞机座舱进行空气调节的本发明方法建议将空气喷流导入座舱内，其中所述空气喷流的方向和/或冲力根据测得的温度改变。所述空气喷流的“冲力”应理解为空气喷流的气流冲力。空气喷流冲力的测量值为例如空气喷流在产生空气喷流并将其注入座舱内的装置(例如喷嘴或导管)的输出点处的流速。

根据本发明的一个优选实施例，测量空气喷流本身的温度以便推导出用于设定空气喷流方向和/或冲力的控制参数。其先决条件是飞机的空气调节单元具有一种既定类型的计算机控制调整器。这样，在需要空气调节的座舱内的一个合适点处测量实际温度，且所述的混合空气由上述调整设备调节温度，以便座舱内的平均温度或直接地乘客所在区域的温度从实际值变化到所需的最优值。与该调整相应，因此注入座舱的空气被变热或变冷到特定的温度值。例如，如果座舱将被加热，空气喷流的温度具有比座舱内测得的上述空气高的数值。根据上述特定的实例，因此确定此空气喷流温度以便设定空气喷流的方向和/或冲力。此空气喷流温度实际上是系统本身检测的空气调节状态的测量值。

例如，如果由于用于空气调节单元的预设定调整仪器，空气喷流具有相对高的温度，这意味着座舱需要相对明显的变热。在这种情况下，根据本发明的一个优选具体实施例一致，注入座舱的空气喷流的方向将被设定到对准在竖直方向较低的点。

根据本发明方法的另一优选实施例，随着空气喷流的温度升高，其冲力(流速)也增加。

本发明还说明了用于对飞机座舱进行空气调节的设备，该设备具有用于产生和引导至少一个导入座舱内的空气喷流的装置、以及用于测量温度的装置，其中设有根据测得的温度来改变空气喷流的方向和/或冲力的装置。

另外，优选地用于改变空气喷流的方向和/或冲力的装置具有一个部件，该部件的形状取决于温度。优选地，该部件以这样的方式定位，即其在空气喷流进入座舱之前直接检测空气喷流的温度。

根据本发明另一优选实施例，这里特别指定的形状取决于温度的部件是所谓的无源传感器和执行元件，也就是所述部件执行其功能时无需任何外部能源供应(除了带来温度变化的气流)。例如，元件可包括形状记忆合金或双金属材料。该形状取决于温度的元件从而整合到用于改变空气喷流的方向和/或冲力的装置中，使得其具有取决于特定测量温度的所需效应。例如，采用形状取决于温度的部件，就可能根据部件的温度以简单方式设定喷嘴或导管的方向。也根据形状取决于温度的部件的温度，若有必要可由机械装置设定喷嘴或导管的流通截面。采用本发明的以上的特定优选实施例，上述重量轻且空间需求小的目标可特别地实现。

本发明的这些优选变体还使得可能以简单方式为已有的飞机装备特定的空气调节单元。

附图说明

下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例。

具体实施方式

附图示意性地示出通过座舱10的截面。乘客座椅横跨座舱的地板12安装。在座舱的天花板14处，行李柜16以已确定的方式排列。

对座舱10的空气调节关于中心轴线18对称地进行。

空气喷流26以可变喷射角a导入座舱内。空气喷流26箭头示出为针对当前环境和运行状况所选择的空气喷流方向。为了补偿由于自由气流和冲击所导致的影响，根据测得的温度自动调整注入气流26的方向，并且如果需要的话自动调整其冲力(流速)。

其先决条件是为座舱10提供根据当前技术状况的空气调节单元。该空气调节单元调整经由喷嘴或导管22注入的气流26的温度。由于特定的调整作用，注入气流在喷嘴或导管22的输出端具有由调整单元预设的温度。例如，该温度可通过混合从座舱来的再循环空气、热的新鲜空气、以及若有必要热的发动机引气来达到。温度传感器28，例如，在座舱内，与此既定类型的调整一同使用。

另一方面，一个温度传感器30直接测量注入座舱10的空气喷流26的温度。根据该测量温度自动设定所述空气喷流相对于竖直线V的角度a。竖直线V与座舱的对称面18平行。

传感器30测得的温度越高，角度a设定得越小，也就是空气喷流相应更陡地导入座舱内。如果传感器30测得的温度例如为25℃，也就是座舱由于环境和运行状况而变热，角度a可在10°到30°的范围内。如果传感器30测量的温度例如为15℃，也就是座舱需要稍微变冷，角度a可在45°到60°的范围内。如果传感器30测量的温度例如为9℃，也就是座舱需要明显地变冷，角度a接近90°，例如在75°到90°范围内。

角度a对运行环境的自动适应可优选地通过改变注入速度也就是空气喷流26的冲力来达到。冲力的增加可通过例如减小空气流经的导管或空气出口通道的横截面的简单方式来实现。因为空气通过风机的路径被完全控制，出口处横截面的缩小导致流速的增加和气流冲力的增加。增加的气流冲力意味着自由气流穿入座舱的深度增加。总的来说，通过这些措施可在座舱内获得更好的流通拓扑。在恒定飞行(这是典型的飞行)过程中，空气喷流仅仅需要相对低的流速，且这样可避免气流。

借助于既作为传感器又作为执行器(启动器)的部件，可以非常容易地设定空气喷流的方向(角度a)和冲力。适用于此的是例如由既定类型的形状记忆合金制造的部件，或者，在简单情况中，由双金属材料制造的部件。这种部件随着温度改变其形状，且该形状改变能造成机械地改变方向或改变出口通道端部处的横截面。例如，具有形状记忆合金的部件或双金属部件能机械地驱动旋转装置20，导管22随旋转装置20一起绕轴线24转动从而角度a改变。