通風(fēng)系統(tǒng)和組裝方法
【專利摘要】本文公開一種用于給飛機(jī)的乘客艙室通風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)。該通風(fēng)系統(tǒng)包括但不限于噴嘴，其適于安裝在飛機(jī)內(nèi)部附近，且其配置成將空氣流引導(dǎo)到乘客艙室內(nèi)。該通風(fēng)系統(tǒng)還包括閥，其與噴嘴間隔開且定位在所述噴嘴的上游側(cè)，所述閥配置成控制到噴嘴的空氣流。該通風(fēng)系統(tǒng)還進(jìn)一步包括將閥流體地耦接到噴嘴的導(dǎo)管。該導(dǎo)管配置成將該空氣流從閥傳送到噴嘴。
【專利說(shuō)明】通風(fēng)系統(tǒng)和組裝方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2011年11月3日提交的序列號(hào)為13/288，796的美國(guó)非臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明通常涉及通風(fēng)系統(tǒng)以及通風(fēng)系統(tǒng)的組裝方法。
【背景技術(shù)】
[0004]現(xiàn)代客機(jī)通常包括通風(fēng)系統(tǒng)，其配置成將冷卻(或加熱)后的空氣流朝向飛機(jī)上的每位乘客引導(dǎo)。通常而言，會(huì)給每位乘客提供可調(diào)節(jié)的噴嘴，其安裝于頂艙內(nèi)，且乘客可以操作其和將其重新定位以便控制空氣流的方向。例如，噴嘴可配置成球形，并且可以安裝在頂艙內(nèi)的球形支座內(nèi)。通過(guò)使得球形噴嘴在球形支座內(nèi)移動(dòng)，乘客可以控制空氣流的方向。
[0005]噴嘴還包括乘客可隨意打開和/或關(guān)閉的集成閥。通常而言，該閥是針形閥，所述針形閥包括扣針(pintle)和開口，所述開口配置成與扣針接合并由扣針堵塞。當(dāng)乘客旋開噴嘴上致動(dòng)器和/或旋緊噴嘴上的致動(dòng)器時(shí)，扣針縮回和/或延伸導(dǎo)致針形閥被分別打開和/或關(guān)閉。當(dāng)針形閥被打開時(shí)，空氣流從噴嘴流出，而當(dāng)針形閥關(guān)閉時(shí)，空氣流被切斷。因此，上述的傳統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)允許每位乘客隨意打開和關(guān)閉空氣流，并朝向所希望的目標(biāo)引導(dǎo)空氣流。這種控制水平給乘客提供舒適性?？烧{(diào)節(jié)通風(fēng)的這種模式在航空應(yīng)用中通常被稱為“送氣(gasper) ”。
[0006]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)滿足飛機(jī)乘客的上述通風(fēng)系統(tǒng)的另一特征是由這種通風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生相對(duì)高速度的空氣流。已經(jīng)證實(shí)產(chǎn)生相對(duì)高速度的空氣流對(duì)于使處于飛機(jī)座艙內(nèi)的乘客感到?jīng)鏊?暖和而言是非常有效的。通常作為噴嘴構(gòu)造的結(jié)果而獲得高速度的空氣流。在傳統(tǒng)的噴嘴中，噴嘴的上游部分具有大于噴嘴下游部分的直徑。因此，當(dāng)相對(duì)低速度的空氣流進(jìn)入到噴嘴內(nèi)時(shí)，空氣流通過(guò)其的通道面積開始縮窄。當(dāng)空氣流繼續(xù)向下流動(dòng)通過(guò)噴嘴時(shí)該縮窄加強(qiáng)。當(dāng)空氣流移動(dòng)通過(guò)噴嘴時(shí)，該縮窄導(dǎo)致空氣流加速，以便維持恒定的質(zhì)量流率。
[0007]雖然上述的通風(fēng)系統(tǒng)已經(jīng)足夠，但是仍有改善的余地?？諝饬鲃?dòng)通過(guò)噴嘴的流動(dòng)和加速導(dǎo)致當(dāng)空氣流離開噴嘴時(shí)的明顯的撕撕聲。在許多應(yīng)用中，由通風(fēng)系統(tǒng)造成的撕撕聲不會(huì)顯著地比飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)的背景噪音更響，因此是可以接受的。然而，一些飛機(jī)(例如，私營(yíng)公司的噴氣式飛機(jī))設(shè)計(jì)、構(gòu)建、和/或配置成在飛機(jī)運(yùn)行期間在機(jī)艙內(nèi)提供與傳統(tǒng)商用飛機(jī)相比水平降低的背景噪音。在這種飛機(jī)中，由通風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪音會(huì)是相當(dāng)明顯的和/或?qū)τ跐撛诳蛻舳允遣豢山邮艿摹?br>
[0008]以前令通風(fēng)系統(tǒng)安靜的嘗試包括在噴嘴中使用不同類型的閥。其它嘗試包括減小空氣流動(dòng)通過(guò)該閥的空氣壓力，這又產(chǎn)生較低速度的空氣流。這些解決方案都不是有效的。例如，雖然在噴嘴中使用不同類型的閥在一定程度上在噴嘴出口處產(chǎn)生分貝降低的讀數(shù)，但是這種音量減少是不足夠的。此外，雖然已證實(shí)空氣流動(dòng)通過(guò)噴嘴的空氣壓力的減小在減少由空氣流離開噴嘴所產(chǎn)生的噪音分貝水平方面是有效的，但是空氣壓力的這種減小顯著降低離開噴嘴的空氣流速度。在離開噴嘴的空氣流速度上的這種減小在空氣流冷卻/溫暖飛機(jī)乘客的能力有效性方面導(dǎo)致不能接受的降低。
[0009]因此，希望提供一種產(chǎn)生相對(duì)安靜、高速度空氣流的通風(fēng)系統(tǒng)。此外，希望提供這種通風(fēng)系統(tǒng)的組裝方法。此外，其它希望的特征和特性從隨后的詳細(xì)描述以及所附的權(quán)利要求結(jié)合附圖和前述的【技術(shù)領(lǐng)域】和【背景技術(shù)】將變得顯而易見。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]本文公開一種用于給飛機(jī)的乘客艙室通風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)以及一種用于給飛機(jī)的乘客艙室通風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)的組裝方法。
[0011]在第一非限制性的實(shí)施例中，通風(fēng)系統(tǒng)包括但不限于噴嘴，其適于安裝在飛機(jī)內(nèi)部附近，且其配置成將空氣流引導(dǎo)到乘客艙室內(nèi)。該通風(fēng)系統(tǒng)還包括閥，其與噴嘴間隔開且其定位在所述噴嘴的上游側(cè)。該閥配置成控制到噴嘴的空氣流動(dòng)。通風(fēng)系統(tǒng)還進(jìn)一步包括將閥流體地耦接到噴嘴的導(dǎo)管。該導(dǎo)管配置成將空氣流動(dòng)從閥傳送到噴嘴。
[0012]在另一非限制性的實(shí)施例中，通風(fēng)系統(tǒng)包括但不限于噴嘴，其適于安裝在飛機(jī)的內(nèi)部附近且其配置成將空氣流引導(dǎo)到乘客艙室內(nèi)。該通風(fēng)系統(tǒng)還包括閥，其與噴嘴間隔開且其定位在所述噴嘴的上游側(cè)。該閥配置成控制到噴嘴的空氣流動(dòng)。通風(fēng)系統(tǒng)還進(jìn)一步包括將閥流體地耦接到噴嘴的導(dǎo)管。該導(dǎo)管配置成將空氣流動(dòng)從閥傳送到噴嘴。通風(fēng)系統(tǒng)還進(jìn)一步包括消音器，其流體地與導(dǎo)管聯(lián)接，使得空氣流動(dòng)流動(dòng)通過(guò)消音器。消音器配置成當(dāng)空氣流動(dòng)流動(dòng)通過(guò)消音器時(shí)吸收來(lái)自空氣流動(dòng)的聲能。
[0013]在另一非限制性的實(shí)施例中，該方法包括以下步驟:將噴嘴安裝在飛機(jī)的乘客艙室附近，這樣所述噴嘴布置成通風(fēng)到乘客艙室內(nèi)。該方法還包括以下步驟:將閥定位在乘客艙室附近的與噴嘴間隔開的位置內(nèi)。該方法還包括以下步驟:將導(dǎo)管連接在所述閥的輸出和噴嘴的入口之間，使得閥和噴嘴經(jīng)由導(dǎo)管與彼此流體地耦接且配置成給飛機(jī)的乘客艙室提供通風(fēng)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0014]在下文將結(jié)合以下的附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，其中相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件，以及:
[0015]圖1是示出飛機(jī)機(jī)艙艙室內(nèi)部的環(huán)境視圖，其包括根據(jù)本公開教導(dǎo)所制備的通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)施例；
[0016]圖2是示出頂艙殼體內(nèi)部部分的透視圖，其容納本公開通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)施例；
[0017]圖3是示出圖2所示通風(fēng)系統(tǒng)的示意圖；
[0018]圖4是示出圖3所示通風(fēng)系統(tǒng)的噴嘴的更詳細(xì)的剖視圖；
[0019]圖5是從圖3所示噴嘴上方所取的軸向視圖；
[0020]圖6是示出適于與圖3所示的噴嘴一起使用的翼片(tab)構(gòu)件實(shí)施例的透視圖；以及
[0021]圖7是示出圖3所示通風(fēng)系統(tǒng)的組裝方法實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面的詳細(xì)描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的，而并非意旨限制本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用和用途。此外，決不意旨受到在前面的【背景技術(shù)】或下面的【具體實(shí)施方式】部分所呈現(xiàn)的任何理論的約束。
[0023]本文公開一種改進(jìn)的通風(fēng)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)相比，本公開的通風(fēng)系統(tǒng)將閥從噴嘴移除并將閥重新定位在空氣流中的上游側(cè)。如本文中所用的那樣，術(shù)語(yǔ)“上游側(cè)”應(yīng)該指與通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)的空氣流方向相反的方向，以及術(shù)語(yǔ)“下游側(cè)”應(yīng)該指與通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)的空氣流方向相同的方向。通過(guò)將閥定位在空氣流中的上游側(cè)，由通過(guò)閥的空氣流所產(chǎn)生的噪音(例如，作為紊流的結(jié)果)遠(yuǎn)離噴嘴且有機(jī)會(huì)隨著空氣從閥行進(jìn)到噴嘴而消散。通過(guò)在產(chǎn)生大部分不希望噪音的機(jī)構(gòu)和不希望噪音被散發(fā)到乘客艙室內(nèi)的開口之間提供這種附加的距離，可顯著減少可由艙室內(nèi)乘客聽到的不希望噪音的分貝水平或音量。額外的改進(jìn)使得能夠更進(jìn)一步降低不希望噪音的音量。例如，在一些實(shí)施例中，通風(fēng)系統(tǒng)將包括定位在所述閥和噴嘴之間的消音器。在其它實(shí)施例中，扣針可定位在噴嘴內(nèi)以便空氣流在其原本加速位置的更上游側(cè)進(jìn)行加速?？諝饬骷铀龠M(jìn)入到在噴嘴處的高速度空氣流內(nèi)會(huì)產(chǎn)生不希望的噪音。通過(guò)使用扣針以便使得加速移動(dòng)到上游側(cè)，到達(dá)乘客的不希望噪音的音量將被減弱。
[0024]通過(guò)審閱伴隨該申請(qǐng)的圖示與審閱隨后的詳細(xì)說(shuō)明一起可獲得對(duì)上述通風(fēng)系統(tǒng)以及通風(fēng)系統(tǒng)組裝方法的更深入理解。
[0025]圖1是示出私營(yíng)公司的商務(wù)噴氣式飛機(jī)的機(jī)艙艙室10內(nèi)部的環(huán)境視圖。雖然本文中所包含的論述背景是相對(duì)于私營(yíng)公司的商務(wù)噴氣式飛機(jī)的，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本公開的教導(dǎo)適用于所有類型的飛機(jī)，所述飛機(jī)包括但不限于私人螺旋槳驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)，私人噴氣式飛機(jī)，商用噴氣式客機(jī)，商用螺旋槳驅(qū)動(dòng)的客機(jī)，貨機(jī)，軍用飛機(jī)等等。此外，盡管本文所公開的通風(fēng)系統(tǒng)被描述成適于在飛機(jī)上使用，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明通風(fēng)系統(tǒng)適用于所有類型的交通工具。例如但并非限制性的，本文所公開的通風(fēng)系統(tǒng)可在汽車、公共汽車、火車、船舶、航天器和任何其它類型的運(yùn)輸工具上實(shí)施。此外，本文所公開的通風(fēng)系統(tǒng)并不限于在交通工具上實(shí)施，而是也可適用于帳篷、房屋、建筑物、體育場(chǎng)、劇院和其它永久和/或半永久性結(jié)構(gòu)。
[0026]機(jī)艙艙室10包括根據(jù)本公開教導(dǎo)所制備的通風(fēng)系統(tǒng)12的實(shí)施例。在圖示的實(shí)施例中，通風(fēng)系統(tǒng)12被容納于頂艙14內(nèi)，所述頂艙14配置成容納通風(fēng)系統(tǒng)12以及支持通風(fēng)系統(tǒng)12和支持飛機(jī)操作所需的其它設(shè)備。通風(fēng)系統(tǒng)12包括噴嘴16。噴嘴16具有球處于球形支座內(nèi)類型的布置，該布置具有噴嘴安裝座(在圖1未示出)，其允許乘客操縱噴嘴16且相應(yīng)地將由通風(fēng)系統(tǒng)12排出的空氣流朝向所希望的區(qū)域引導(dǎo)。
[0027]乘客座椅18位于通風(fēng)系統(tǒng)12的下方，并配置成接納飛機(jī)乘客。在圖示的實(shí)施例中，單個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)12專門用于冷卻和/或加熱就座于單個(gè)乘客座椅18上的乘客。在其它實(shí)施例中，多個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)12可配置成將空氣流朝向單個(gè)乘客座椅18引導(dǎo)。在其它實(shí)施例中，單個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)12可配置成將多個(gè)空氣流提供至多個(gè)乘客座椅18。
[0028]繼續(xù)參照?qǐng)D1，圖2是示出頂艙14內(nèi)部部分的透視圖。通風(fēng)系統(tǒng)12被安裝到頂艙14的底部面板20上。通風(fēng)系統(tǒng)12包括噴嘴16 (參見圖1)、噴嘴安裝座22、軟管段24、消音器26、軟管段28和電子致動(dòng)閥30。
[0029]噴嘴安裝座22和噴嘴16以球處于球形支座內(nèi)的布置耦接到彼此，因此，噴嘴16能夠圍繞X軸和Y軸兩個(gè)軸相對(duì)于噴嘴安裝座22旋轉(zhuǎn)。因此，就座于噴嘴16下方的乘客可接觸到由噴嘴16所排出的空氣流，并隨意將由噴嘴16所排出的空氣流通朝向所希望的區(qū)域引導(dǎo)。噴嘴安裝座22可包括一個(gè)或多個(gè)開口，以便接納可用于將噴嘴安裝座22固定到底部面板20上的緊固件。
[0030]管段34從噴嘴安裝座22的后部部分延伸出來(lái)。管段34彎曲以便將來(lái)自軟管段24的空氣流引導(dǎo)到噴嘴安裝座22內(nèi)。噴嘴安裝座22、噴嘴16和管段34可由任何合適的材料構(gòu)成，所述材料包括但不限于塑料、金屬、聚合物材料、以及可有效地包含通過(guò)每個(gè)相應(yīng)組件的空氣流的任何其它合適的材料。
[0031]軟管段24和軟管段28可包括有效包含和引導(dǎo)空氣流的任何傳統(tǒng)類型的軟管。軟管段24和軟管段28可由任何合適的材料構(gòu)成，所述材料包括但不限于橡膠、塑料和聚合物材料。在其它實(shí)施例中，軟管段24和軟管段28可不包括軟管段，而是可包括管段或配置成包含并引導(dǎo)空氣流的其它類型的導(dǎo)管。因此，在一些實(shí)施例中，軟管段24和軟管段28可由使得軟管段24和軟管段28基本上為柔性的諸如橡膠的材料構(gòu)成，而在其它實(shí)施例中，軟管段24和軟管段28可由使得軟管段24和軟管段28基本上為剛性的金屬構(gòu)成。在圖示的實(shí)施例中，軟管段24在一端部處連接到管段34，并在相對(duì)端部處連接到消音器26。
[0032]消音器26配置成直通式消音器。因此，消音器26不包括通常出現(xiàn)在消音器內(nèi)的擋板或其它障礙物。相反，消音器26具有大致中空的內(nèi)部，所述內(nèi)部可被定制成一定的尺寸、輪廓，并由配置成由降低空氣流通過(guò)電子致動(dòng)閥30所產(chǎn)生的非希望噪音音量的材料構(gòu)成。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員已經(jīng)熟知這類降低噪音的技術(shù)、設(shè)計(jì)和配置。如上所述，消音器26的一端連接到軟管段24。消音器26的相對(duì)端連接到軟管段28。
[0033]電子致動(dòng)閥30可包括可有效地控制(即，選擇性地允許和禁止)空氣流的任何類型的閥。例如，在一些實(shí)施例中，電子致動(dòng)閥30可包括提升閥或片狀閥。電子致動(dòng)閥30包括電子組件(諸如螺線管)，所述電子組件在本領(lǐng)域內(nèi)是眾所周知的且其允許電子致動(dòng)閥30以電子和/或遠(yuǎn)程的方式致動(dòng)。通過(guò)以這種方式配置，可由乘客或其它用戶選擇性地遠(yuǎn)程停止以及啟動(dòng)通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)12的空氣流。在其它實(shí)施例中，在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)的情況下，通風(fēng)系統(tǒng)12可以不使用電子致動(dòng)閥，而是可以使用機(jī)械致動(dòng)閥。
[0034]在圖示的實(shí)施例中，電子致動(dòng)閥30通過(guò)多個(gè)螺紋緊固件31固定到底部面板20。電子致動(dòng)閥30的下游部分連接到軟管段28，而電子致動(dòng)閥30的上游部分連接到配置成供給加壓空氣的軟管32。因此，當(dāng)電子致動(dòng)閥30被打開時(shí)，在電子致動(dòng)閥30下游側(cè)上的空氣(低壓)和電子致動(dòng)閥30上游側(cè)上的空氣(高壓)之間的壓差導(dǎo)致空氣通過(guò)電子致動(dòng)閥30向下游流動(dòng)。
[0035]如圖2中所示，由軟管32供給的加壓空氣在進(jìn)入到機(jī)艙艙室10之前將行進(jìn)通過(guò)電子致動(dòng)閥30，通過(guò)軟管段28，通過(guò)消音器26，通過(guò)軟管段24，通過(guò)噴嘴安裝座22，以及通過(guò)噴嘴16。電子致動(dòng)閥30通過(guò)軟管段24、消音器26和軟管段28與噴嘴16間隔開。通過(guò)以這種方式布置，由軟管32所供給的空氣流在其經(jīng)過(guò)電子致動(dòng)閥30的內(nèi)部組件時(shí)所產(chǎn)生的任何不希望的噪音將具有足夠的機(jī)會(huì)來(lái)在進(jìn)入機(jī)艙艙室10之前消散。此外，如上面所論述的那樣，消音器26設(shè)計(jì)和配置成進(jìn)一步抑制不希望的噪音通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)12傳遞到機(jī)艙艙室10內(nèi)。因此，當(dāng)通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)12的空氣流在噴嘴16處以相對(duì)高速度的空氣流排出時(shí)，與由傳統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)所排出的空氣流相比，這種排出將是相對(duì)安靜的。在其它實(shí)施例中，通風(fēng)系統(tǒng)12可以不包括消音器26。在這種系統(tǒng)中，將噴嘴16與電子致動(dòng)閥30 (或如果使用機(jī)械閥，則與機(jī)械閥)間隔開來(lái)本身會(huì)顯著降低從噴嘴16發(fā)出的不希望噪音的音量。在這種系統(tǒng)中，在噴嘴16和電子致動(dòng)閥30之間的距離量可足以使得系統(tǒng)安靜，或至少降低由系統(tǒng)操作所導(dǎo)致的噪音。
[0036]圖3是示出通風(fēng)系統(tǒng)12的示意圖。繼續(xù)參照?qǐng)D1-2，在圖3中，更詳細(xì)地示出電子致動(dòng)閥30和噴嘴16。在圖示的實(shí)施例中，示出電子致動(dòng)閥30為提升閥。配置成致動(dòng)電子致動(dòng)閥30的按鈕開關(guān)36連接到電子致動(dòng)閥30。按鈕開關(guān)36在電子致動(dòng)閥30的下方延伸，并且可由就座于機(jī)艙艙室10內(nèi)的乘客接觸到。按鈕開關(guān)36電連接到集成到電子致動(dòng)閥30內(nèi)的機(jī)構(gòu)(例如，螺線管)，這樣當(dāng)通電時(shí)其將打開、關(guān)閉、和/或部分地打開電子致動(dòng)閥30。應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然已示出按鈕開關(guān)36為按鈕類型的開關(guān)，但是在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)的情況下也可以使用有效地選擇性地接通電子致動(dòng)閥30的任何其它類型的開關(guān)。
[0037]圖3還更詳細(xì)地示出噴嘴16。如圖所示，噴嘴16具有大致球形的構(gòu)造，其允許噴嘴16圍繞X軸和Y軸兩個(gè)軸相對(duì)于噴嘴安裝座22旋轉(zhuǎn)。這在選擇由噴嘴16排出空氣流的方向方面給機(jī)艙艙室10內(nèi)的乘客提供較大的自由度和靈活性。還示出噴嘴16的內(nèi)部組件。例如，噴嘴16包括路徑38，其配置成引導(dǎo)和加速空氣流通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)12以便形成由噴嘴16排出的相對(duì)高速度的空氣流。噴嘴16還裝配有扣針40，其定位在路徑38的上游部分處?？坩?0基本上是軸對(duì)稱的，且輪廓為具有通常的翼型輪廓。通過(guò)多個(gè)翼片構(gòu)件42將扣針40保持在路徑38中適當(dāng)?shù)奈恢?。在下面將更詳?xì)地論述路徑38、扣針40和翼片構(gòu)件42。
[0038]圖4是示出噴嘴16的更詳細(xì)的剖視圖。噴嘴16包括定位在噴嘴16上游端部處的入口 44。噴嘴16還包括定位在噴嘴16下游端部處的出口 46。路徑38從入口 44延伸到出口 46，并具有沿其軸向長(zhǎng)度的大致圓形的橫截面。因此，入口 44基本上是圓形的并具有直徑D1，以及出口 46基本上是圓形的并具有直徑D2。如圖所示，D1大于D2。因此，當(dāng)空氣流通過(guò)路徑38向下游側(cè)行進(jìn)時(shí)，其將遇到將阻礙其流動(dòng)的變窄路徑。質(zhì)量流率、速度和橫截面面積之間的關(guān)系是眾所周知的，并且由下述等式表示:
[0039]R = A*V
[0040]在上述等式中，變量R表示質(zhì)量流率,變量A表示空氣流通過(guò)其的導(dǎo)管橫截面面積，而變量V表示空氣流的速度。在通風(fēng)系統(tǒng)12中，質(zhì)量流率基本上保持恒定，其原因在于D1和D2之間的差異以及入口 44的橫截面面積和出口 46的橫截面面積之間的相應(yīng)差異并未嚴(yán)重到足以顯著影響質(zhì)量流率。因此，當(dāng)空氣流通過(guò)噴嘴16時(shí)，當(dāng)空氣流遇到路徑38的變窄的橫截面面積時(shí)其將加速到更高的速度以便保持恒定的質(zhì)量流率。一旦空氣流達(dá)到出口 46，則與空氣流進(jìn)入入口 44時(shí)其具有的速度相比，空氣流以顯著更高的速度移動(dòng)。從上面的等式可以看出，離開噴嘴16的空氣流的速度取決于出口 46的橫截面面積，且可以相對(duì)精確的方式計(jì)算出來(lái)。在本文中該速度將被稱為出口速度。
[0041]通過(guò)傳統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)的噴嘴的空氣流的加速會(huì)導(dǎo)致由通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)出不希望噪音的音量。通過(guò)將發(fā)生部分加速的位置往上游側(cè)移動(dòng)，扣針40有助于消除這一問(wèn)題。通過(guò)往上游側(cè)移動(dòng)部分加速，由這種加速所產(chǎn)生的不希望的噪音進(jìn)一步移動(dòng)遠(yuǎn)離就座于機(jī)艙艙室10內(nèi)的乘客，因而可聽到更少的不希望的噪音。此外，扣針40的上游側(cè)位置給離開噴嘴的流提供更長(zhǎng)的距離而變?yōu)槌浞终归_和穩(wěn)定的流。在噴嘴出口處確保穩(wěn)定的流動(dòng)也有助于降低不希望的噪音?？坩?0通過(guò)對(duì)進(jìn)入入口 44時(shí)的空氣流充當(dāng)阻礙物來(lái)實(shí)現(xiàn)上述效果。由扣針40導(dǎo)致的阻礙減小空氣流可通過(guò)的橫截面面積。如上所述的橫截面面積上的減小將導(dǎo)致空氣加速到較高的速度，以便保持恒定的質(zhì)量流率。因此，與不存在扣針40時(shí)空氣流移動(dòng)的速度相比，進(jìn)入入口 44的空氣流以高得多的速度移動(dòng)。
[0042]當(dāng)空氣流繼續(xù)行進(jìn)通過(guò)噴嘴16時(shí)，將在扣針40的表面48和路徑38的表面50之間通過(guò)，且將進(jìn)一步受到路徑38的縮減橫截面面積的阻礙。路徑38的縮減的橫截面面積將進(jìn)一步加速空氣流直達(dá)出口速度。因?yàn)榭諝饬鬟M(jìn)入入口 44時(shí)的升高速度(作為扣針40的結(jié)果)以及因?yàn)闉榱藢⒖諝饬骷铀僦边_(dá)出口速度而必須由路徑38提供的在加速量上的相應(yīng)減少，由噴嘴16發(fā)出的不希望噪音的音量與噴嘴16不包括扣針40的情況下相比更低。
[0043]存在由扣針40提供的降低噪音的額外益處。例如，扣針40配置成使得行進(jìn)通過(guò)噴嘴的空氣流變直。這可以防止當(dāng)空氣流從路徑22轉(zhuǎn)移進(jìn)入到入口 44內(nèi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生的渦流。這在噴嘴16轉(zhuǎn)動(dòng)使得空氣流進(jìn)入到入口 44內(nèi)的方向不與路徑38對(duì)準(zhǔn)的情況下是非常有用的。由扣針40提供的另外益處是其產(chǎn)生更均勻的速度分布。在邊界處的流動(dòng)速度將接近零速度，而在流中心內(nèi)的速度將是最高的。扣針使得空氣流展開進(jìn)入到路徑38內(nèi)且通過(guò)出口 46離開時(shí)的流速變得更加均勻。噪音最終的頻譜內(nèi)容向更低的頻率偏移。這種偏移將降低峰值噪音水平且將改變?nèi)诤系斤w機(jī)機(jī)艙噪音頻譜的相似頻譜內(nèi)容內(nèi)的噪音頻譜。峰值噪音水平的這種降低以及頻譜內(nèi)容的融合將降低噪音的可聽到性，其原因在于它變得與飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)的現(xiàn)有噪音難以區(qū)分。
[0044]在圖示的實(shí)施例中，扣針40具有錐形輪廓，這樣當(dāng)空氣在表面48和表面50之間通過(guò)時(shí)，表面48和表面50之間的距離L1基本保持恒定。通過(guò)將表面48和表面50之間的距離保持恒定，扣針40對(duì)于在這兩個(gè)表面之間通過(guò)的空氣流而言不會(huì)賦予額外的加速。發(fā)現(xiàn)這種配置導(dǎo)致在出口 46處的最低分貝讀數(shù)。在其它實(shí)施例中，希望在沿著路徑38的不同軸向位置處改變表面50和表面48之間的距離，且在不脫離本公開教導(dǎo)的情況下可以實(shí)施這些變型。
[0045]圖5是噴嘴16上游部分的軸向視圖。在該視圖中，路徑38的大致圓形的橫截面面積是清楚可見的。繼續(xù)參照?qǐng)D1-4，進(jìn)入到入口 44內(nèi)的空氣流遇到扣針40形式的障礙物。因此當(dāng)空氣流移動(dòng)通過(guò)噴嘴16時(shí)僅限于在扣針40的表面48和表面50之間行進(jìn)。如上所述，在入口 44存在的扣針40導(dǎo)致入口 44橫截面面積上的減小，這導(dǎo)致空氣流的加速。
[0046]如圖5中所示，扣針40附連到噴嘴16，并通過(guò)翼片構(gòu)件42定位在路徑38內(nèi)。在所示的實(shí)施例中，使用三個(gè)翼片構(gòu)件42來(lái)將扣針40附連到噴嘴16。在其它實(shí)施例中，也可以使用更多或更少的翼片構(gòu)件42。翼片構(gòu)件42沿徑向延伸通過(guò)路徑38，因此其將遇到且部分地阻礙沿路徑38移動(dòng)的空氣流。如圖6中最佳示出的那樣，翼片構(gòu)件42配置成具有翼型輪廓以便減少對(duì)沿著路徑38移動(dòng)的空氣流造成的影響。
[0047]圖6是示出翼片構(gòu)件42的透視圖。繼續(xù)參照?qǐng)D1-5，翼片構(gòu)件42配置成具有翼型的橫截面構(gòu)造。當(dāng)空氣流移動(dòng)通過(guò)路徑38時(shí)，這種構(gòu)造將在空氣流內(nèi)導(dǎo)致相對(duì)最小的干擾。翼片構(gòu)件42包括便于將翼片構(gòu)件42安裝到噴嘴16的一對(duì)接合構(gòu)件52。在其它實(shí)施例中，可提供附加接合構(gòu)件以便將翼片構(gòu)件42固定到噴嘴16。
[0048]圖7是示出根據(jù)本公開的教導(dǎo)的通風(fēng)系統(tǒng)的組裝方法54的實(shí)施例的流程圖。繼續(xù)參照?qǐng)D1-6，在步驟56，收集閥、導(dǎo)管、噴嘴和消音器。該閥可以是機(jī)械閥或電子致動(dòng)閥。導(dǎo)管可以是管子、管道、軟管或類似物。在一些實(shí)施例中，噴嘴可包括標(biāo)準(zhǔn)噴嘴，諸如在傳統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)中使用的那些，而在其它實(shí)施例中，噴嘴可構(gòu)造成包括在上面所論述和描述的關(guān)于噴嘴16的扣針。消音器可包括任何傳統(tǒng)的直通式消音器，其具有大致中空的或吸音的內(nèi)部以便在不阻礙空氣流動(dòng)的情況下捕獲噪音。在一些實(shí)施例中，通風(fēng)系統(tǒng)可不包括消音器。在這些實(shí)施例中，步驟56將不包括為了組裝來(lái)收集消音器。
[0049]在步驟58，將噴嘴安裝到飛機(jī)乘客艙室的附近，這樣將噴嘴布置成通風(fēng)到乘客艙室內(nèi)。在一些實(shí)施例中，噴嘴可安裝在設(shè)置于乘客座椅上方的頂艙內(nèi)。在其它實(shí)施例中，噴嘴可安裝在任何結(jié)構(gòu)、面板、夾具、和/或乘客艙室附近的艙室的后面。例如，在一些實(shí)施例中，將通風(fēng)系統(tǒng)安裝在地板面板的下方或壁板的后方會(huì)是有利的或優(yōu)選的。
[0050]在步驟60，將閥定位在乘客艙室附近與噴嘴間隔開的位置處。在一些實(shí)施例中，閥可定位在噴嘴所安裝到的同一面板的后面和/或安裝到噴嘴所安裝到的同一面板上。在其它實(shí)施例中，閥可安裝到/定位在任何其它面板和/或艙室的后面，并且可遠(yuǎn)離噴嘴定位。
[0051]在步驟62，將導(dǎo)管連接在閥的輸出和噴嘴的入口之間，使得閥和噴嘴經(jīng)由導(dǎo)管與彼此流體地耦接。因此，形成通風(fēng)系統(tǒng)的閥、噴嘴和導(dǎo)管配置成給飛機(jī)乘客艙室提供通風(fēng)。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)管可配置成卡扣配合或以其它方式接合到所述噴嘴和閥。在其它實(shí)施例中，導(dǎo)管可裝配到所述噴嘴和閥，然后使用任何合適的連接器將導(dǎo)管附連到噴嘴和閥。通過(guò)以所述的方式配置，導(dǎo)管的一端定位成接收來(lái)自閥的空氣流，而導(dǎo)管的另一端定位成將空氣流傳送到噴嘴。通過(guò)以這種方式組裝通風(fēng)系統(tǒng)，閥和噴嘴彼此間隔開，但仍彼此流體地耦接。這將允許流體諸如空氣流從閥傳送到噴嘴，同時(shí)提供兩個(gè)組件(即，閥和噴嘴)之間的距離。該距離將允許由空氣流通過(guò)閥所導(dǎo)致的不希望的噪音在通過(guò)噴嘴排出之前消散。
[0052]在步驟64，在其中使用消音器的實(shí)施例中，消音器連接到導(dǎo)管，使得所述消音器設(shè)置在閥和噴嘴之間，并使得消音器與噴嘴和閥兩者流體地耦接。通過(guò)以這種方式布置，消音器定位成接收來(lái)自閥的空氣流并將空氣流傳送到噴嘴。在通風(fēng)系統(tǒng)存在消音器將進(jìn)一步增強(qiáng)通風(fēng)系統(tǒng)的抑制由空氣流通過(guò)閥所導(dǎo)致的不希望噪音的音量的能力。
[0053]盡管已經(jīng)在前面的詳細(xì)描述中提出至少一個(gè)示例性實(shí)施例，但應(yīng)該理解的是存在大量的變型。還應(yīng)當(dāng)理解的是，一個(gè)示例性實(shí)施例或多個(gè)示例性實(shí)施例僅僅是實(shí)例，且并不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍、適用性或配置。相反，前面的詳細(xì)描述將給本領(lǐng)域的技術(shù)人員提供用于實(shí)施一個(gè)示例性實(shí)施例的方便指南(road map)。應(yīng)當(dāng)理解的是，在不脫離如在所附的權(quán)利要求中提出的本公開范圍的情況下，可對(duì)在示例性實(shí)施例中所述的元件功能和布置方面進(jìn)行各種改變。
【權(quán)利要求】
1.一種用于給飛機(jī)的乘客艙室通風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)，所述通風(fēng)系統(tǒng)包括: 噴嘴，其適于靠近所述飛機(jī)內(nèi)部安裝，且其配置成將空氣流引導(dǎo)到所述乘客艙室內(nèi)； 閥，其與所述噴嘴間隔開且定位在所述噴嘴的上游側(cè)，所述閥配置成控制到所述噴嘴的空氣流；以及 導(dǎo)管，其將所述閥流體地耦接到所述噴嘴，所述導(dǎo)管配置成將所述空氣流從所述閥傳送到所述噴嘴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述噴嘴配置成當(dāng)所述空氣流流動(dòng)通過(guò)所述噴嘴時(shí)加速所述空氣流，從而形成所述空氣流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述噴嘴包括過(guò)渡區(qū)段，所述過(guò)渡區(qū)段具有在所述過(guò)渡區(qū)段上游部分處的第一橫截面面積和在所述過(guò)渡區(qū)段下游部分處的第二橫截面面積，以及其中所述第一橫截面面積大于所述第二橫截面面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述第一橫截面面積和所述第二橫截面面積均具有大致圓形構(gòu)造。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述噴嘴包括設(shè)置于所述過(guò)渡區(qū)段內(nèi)的扣針。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述過(guò)渡區(qū)段具有第一表面，且其中所述扣針具有第二表面，且其中所述第一表面的一部分與所述第二表面的相應(yīng)部分相隔相等的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述扣針通過(guò)多個(gè)翼片附連到所述噴嘴。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述多個(gè)翼片的每個(gè)翼片延伸通過(guò)由所述過(guò)渡區(qū)段的第一表面和所述扣針的第二表面所形成的路徑，并且其中每個(gè)翼片至少部分地配置成翼型。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述噴嘴是可調(diào)節(jié)的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述噴嘴具有大致球形的外周。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述閥是電子致動(dòng)閥。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)管包括軟管。
13.一種用于給飛機(jī)的乘客艙室通風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)，所述通風(fēng)系統(tǒng)包括: 噴嘴，其適于靠近飛機(jī)內(nèi)部安裝，且其配置成將空氣流引導(dǎo)到所述乘客艙室內(nèi)； 閥，其與所述噴嘴間隔開且定位在所述噴嘴的上游側(cè)，所述閥配置成控制到所述噴嘴的空氣流； 導(dǎo)管，其將所述閥流體地耦接到所述噴嘴，所述導(dǎo)管配置成將所述空氣流從所述閥傳送到所述噴嘴；以及 消音器，其流體地與所述導(dǎo)管耦接，從而所述空氣流通過(guò)消音器，消音器配置成當(dāng)所述空氣流流動(dòng)通過(guò)所述消音器時(shí)從所述空氣流吸收聲能。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述消音器是直通式消音器。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述消音器設(shè)置在所述導(dǎo)管的第一段和所述導(dǎo)管的第二段之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述噴嘴包括過(guò)渡區(qū)段，所述過(guò)渡區(qū)段具有在所述過(guò)渡區(qū)段上游部分處的第一橫截面面積和在所述過(guò)渡區(qū)段下游部分處的第二橫截面面積，其中所述第一橫截面面積大于所述第二橫截面面積。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述噴嘴包括設(shè)置于所述過(guò)渡區(qū)段中的扣針。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的通風(fēng)系統(tǒng)，其中所述過(guò)渡區(qū)段具有第一表面，且所述扣針具有第二表面，且其中所述第一表面的一部分與所述第二表面的相應(yīng)部分相隔相等的距離。
19.一種用于給飛機(jī)的乘客艙室通風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)的組裝方法，所述方法包括以下步驟: 收集噴嘴、閥和導(dǎo)管； 將所述噴嘴安裝在所述飛機(jī)的所述乘客艙室附近，這樣所述噴嘴布置成通風(fēng)到所述乘客艙室內(nèi)； 將所述閥定位在所述乘客艙室附近的與所述噴嘴間隔開的位置；以及將所述導(dǎo)管連接在所述閥的輸出和所述噴嘴的入口之間，使得所述閥和所述噴嘴經(jīng)由所述導(dǎo)管與彼此流體地耦接，并且配置成給所述飛機(jī)的所述乘客艙室提供通風(fēng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括下述步驟:收集消音器并將所述消音器連接到所述導(dǎo)管，使得所述消音器設(shè)置于所述閥和所述噴嘴之間，并使得所述消音器流體地與所述噴嘴和所述閥兩者耦接。
【文檔編號(hào)】B64D13/08GK104321253SQ201280054124
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月3日
【發(fā)明者】A·戴維斯, K·林奇, A·懷特, J·R·格羅文斯泰因 申請(qǐng)人:灣流航空航天公司