專利名稱:用于產生工藝空氣的系統的制作方法
技術領域:
本發明涉及用于產生工藝空氣的系統,尤其涉及用于在飛行器中產生溫控的高度壓縮的工藝空氣的系統。
背景技術:
不同的系統可用來在飛行器中產生溫控的高度壓縮的工藝空氣。這些系統主要包括熱交換器以及許多用于壓力和溫度的控制閥和控制傳感器(其中所述傳感器的數目根據系統而不同)。
相關的工藝空氣從由引擎或由飛行器輔助渦輪機(APU)供給的熱空氣系統(放氣系統)中提取。
為了將新鮮空氣供應到飛行器的客艙或駕駛艙,例如必須將熱的工藝空氣冷卻成為冷的工藝空氣并釋放。
現有的空氣冷卻系統(其熱交換器基于空氣-空氣致冷技術或液體-空氣致冷技術)需要自身的沖壓空氣冷卻通道以產生必要的冷卻散熱器。
然而,提供這種沖壓空氣冷卻通道導致了飛行器重量增加、生產費用增大以及維護成本增大。
而且,提供沖壓空氣冷卻通道可導致飛行器空氣阻力的增大。外部冷卻空氣的使用導致了具有“負推力”作用的瞬間阻力(momentresistance)。“吸入”外部冷卻空氣和“吹出”外部冷卻空氣在飛行器周圍的總體氣流中引起了擾動,這又對總體飛行器阻力具有負面影響。
因此希望提供一種能最小化或者幾乎完全防止飛行器上的上述負面影響的系統。
發明內容在根據本發明一個示例性實施例的系統中,另外的冷卻系統集成在用作現有的已安裝的冷卻系統的冷卻散熱器的通道中。
這種集成冷卻系統包括熱交換器、相應的控制閥、控制傳感器、工藝空氣引入管線和工藝空氣引出管線,它們集成在現有冷卻系統中,使得集成冷卻系統的工藝空氣引入管線從現有冷卻系統的工藝空氣引入管線分叉。
而且,在沖壓空氣冷卻通道中,集成冷卻系統的熱交換器布置在現有冷卻系統的熱交換器的上游或下游。如果要集成的冷卻系統的冷卻輸出低于現有冷卻系統的冷卻輸出,那么要集成的冷卻系統的熱交換器優選地在現有冷卻系統的熱交換器的上游集成于沖壓空氣冷卻通道中。如果現有冷卻系統的冷卻輸出低于要集成的冷卻系統的冷卻輸出,那么優選地將要集成的冷卻系統的熱交換器安裝在沖壓空氣冷卻通道中位于現有冷卻系統下游的位置處。
根據本發明的另一示例性實施例,臭氧過濾器(下文中也稱為臭氧轉換器)布置在工藝空氣引入管線中,用于過濾工藝空氣引入管線中的臭氧。例如,為現有冷卻系統和要集成的冷卻系統提供單個臭氧轉換器。通過連接用于要集成的冷卻系統的工藝空氣引入管線使得其位于現有冷卻系統的現有臭氧轉換器的下游,就無需再安裝用于要集成的冷卻系統的臭氧轉換器。這可以帶來重量和成本的節省。
根據本發明的另一示例性實施例,例如飛行器空調系統或用于未加壓的飛行器區域的通風系統構成了現有冷卻系統。
根據本發明的系統例如可用在A380中,用于操縱OBIGGS系統。用于治療氧氣系統或用于對淡水系統加壓的其他A380應用也是可能的。
因為根據本發明的特殊集成概念,即集成于現有冷卻系統中,因此對于飛行器而言,能實現重量和額外工作的節省并且同時還降低了空氣阻力或大氣阻力。
下面,將參照附圖1描述根據本發明的系統的優選實施例。
圖1示出了根據本發明一個示例性實施例的用于提供溫控的高度壓縮的工藝空氣的系統的示意圖。
具體實施方式系統1包括現有的空氣冷卻系統2。圖1所示的冷卻系統2基于所謂的空氣-空氣技術。作為一個可選方案,也可以使用基于液體-空氣技術或其它一些技術的系統。
根據該示例性實施例基于空氣-空氣技術的冷卻系統2需要沖壓空氣冷卻通道3。這個沖壓空氣冷卻通道3包括沖壓空氣冷卻通道進口4和沖壓空氣冷卻通道出口5;在現有的空氣冷卻系統2中,所述沖壓空氣冷卻通道3用于形成必要的冷卻散熱器,以將熱的工藝空氣冷卻成為冷的工藝空氣。
如圖1所示,冷卻系統2包括工藝空氣引入管線6,由此熱的工藝空氣例如從引擎供給到冷卻系統2。借助于包含在冷卻系統2中的熱交換器(未示出)以及用作冷卻散熱器的沖壓空氣冷卻通道3,此熱的工藝空氣被轉變為冷的工藝空氣,以便作為冷卻的高度壓縮的工藝空氣借助于工藝空氣引出管線7從冷卻系統2中流出,用于在相應目標處進一步使用。
如圖1所示,系統1包括另外的(集成的)冷卻系統8,其包括熱交換器9、控制傳感器10和用于控制工藝空氣量的控制閥11。這個集成的冷卻系統8集成在現有的冷卻系統2中,從而,根據該優選實施例,集成的冷卻系統8的熱交換器9布置在冷卻系統2的沖壓空氣冷卻通道3的上游。
而且,為冷卻系統8和/或工藝空氣設置了用于控制旁路工藝空氣以便進行溫度控制的控制閥15。附圖標記16指示用于工藝空氣的旁路管線。設置有控制傳感器17,用于冷卻系統8和/或工藝空氣的壓力控制和溫度控制。
根據該示例性實施例,如圖1所示,重要的是,在沖壓空氣冷卻通道中,要集成的冷卻系統8的熱交換器9安裝在現有冷卻系統2的熱交換器(未示出)的上游,這是因為集成的冷卻系統8的冷卻輸出低于現有冷卻系統2的冷卻輸出。如果冷卻系統2的冷卻性能低于要集成的冷卻系統8的冷卻性能,那么,在沖壓空氣冷卻通道3中,要集成的冷卻系統的熱交換器9的安裝優選地發生在現有冷卻系統2的熱交換器的下游。
如圖1所示,要集成的冷卻系統8包括工藝空氣引入管線12,通過該工藝空氣引入管線12可將熱的工藝空氣供應到冷卻系統8。冷卻系統8的工藝空氣引入管線12可以例如連接至現有冷卻系統2的工藝空氣引入管線6。
經由工藝空氣引出管線13,集成的冷卻系統8流出溫度受到控制的高度壓縮的冷工藝空氣以便在相應目標處進一步使用。
如圖1所示,系統1還包括臭氧轉換器14。所述臭氧轉換器14可以以如下方式布置對例如來自引擎的熱工藝空氣在經由工藝空氣引入管線6供應到現有冷卻系統2以及經由工藝空氣引入管線12供應到集成的冷卻系統8之前進行臭氧過濾。在已經被冷卻系統2、8所冷卻的冷處理空氣用作供應到客艙和駕駛艙的新鮮空氣時,提供臭氧轉換器14可能是必要的。尤其在用于OBIGGS系統(未示出)時,必須提供無臭氧的工藝空氣,因為不這樣的話空氣分離模塊(未示出)將會受損。
盡管上面已經描述了本發明用于飛行器中的一個優選實施例,但是無需贅言,其它領域的應用也是可能的,例如在鐵路裝備、機動車輛等當中,只要其中存在的冷卻系統包括用作冷卻散熱器的通道,在這些領域中可以集成根據本發明的另外的冷卻系統。
而且,不僅能以根據本發明的方式將一個所述另外的冷卻系統安裝(集成)入現有冷卻系統,而且還能安裝(集成)多個所述另外的冷卻系統。
根據本發明如圖1所示的示例性實施例,可以將另外的冷卻系統集成入現有的冷卻系統,其中因為新的冷卻系統被集成入現有的沖壓空氣冷卻通道,可以有效地防止交通工具重量的增大。而且,在上述示例性實施例中,因為無需安裝另外的沖壓空氣冷卻通道,可以有效地防止飛行器生產中的額外費用。而且,因為無需在飛行器中安裝任何其它系統,可以有效地防止維護費用的增加。最后,根據該示例性實施例,如圖1所示,能夠有效地補償飛行器的空氣阻力或者大氣阻力的增大。雖然仍然使用了外部冷卻空氣(仍然出現瞬時阻力),然而由于集成入現有沖壓空氣冷卻通道的緣故,能夠有效地防止“吸入”和“吹出”外部冷卻空氣的負面影響。
附圖標記列表1 系統2 現有冷卻系統3 沖壓空氣冷卻通道4 沖壓空氣冷卻通道進口5 沖壓空氣冷卻通道出口6 工藝空氣引入管線7 工藝空氣引出管線8 另外的冷卻系統(要集成的冷卻系統)9 要集成的冷卻系統的熱交換器10 第一控制傳感器11 第一控制閥12 工藝空氣引入管線13 工藝空氣引出管線14 臭氧轉換器15 第二控制閥16 工藝空氣旁路管線17 第二控制傳感器
權利要求
1.一種用于提供工藝空氣的系統,該系統包括具有第一熱交換器的第一冷卻系統;和集成在所述第一冷卻系統中的集成冷卻系統,該集成冷卻系統包括集成在通道中、位于所述第一熱交換器上游或下游的熱交換器;其中,所述第一熱交換器布置在用作冷卻散熱器的通道中。
2.如權利要求
1的系統,其中,所述集成冷卻系統包括熱交換器、相應的控制閥、控制傳感器、工藝空氣引入管線和工藝空氣引出管線,它們集成在所述第一冷卻系統中。
3.如權利要求
1或2的系統,其中,所述熱交換器在通道中位于上游還是位于下游取決于所述集成冷卻系統的冷卻性能。
4.如前述任一權利要求
的系統,其中,所述集成冷卻系統的工藝空氣引入管線從所述第一冷卻系統的工藝空氣引入管線分叉。
5.如權利要求
4的系統,包括臭氧轉換器,其布置在所述工藝空氣引入管線的分叉點的上游,用于過濾所供應的熱工藝空氣中的臭氧。
6.如前述任一權利要求
的系統,其中,所述第一冷卻系統是現有的空調系統和通風系統中的至少其一。
7.如前述任一權利要求
的系統,其中,所述第一冷卻系統和所述集成冷卻系統基于液體-空氣技術和空氣-空氣技術中的至少其一。
8.如前述任一權利要求
的系統,還包括用于工藝空氣的旁路管線。
9.權利要求
1至8中任一項所述的系統在飛行器系統中的應用。
專利摘要
一種用于提供工藝空氣的系統,包括具有第一熱交換器的第一冷卻系統(2),該第一熱交換器布置在用作冷卻散熱器的通道(3)中;和集成在第一冷卻系統(2)中的冷卻系統(8),其中所述冷卻系統(8)包括集成在通道(3)中且位于第一熱交換器上游或下游的熱交換器(9)。
文檔編號B64D13/02GK1993265SQ20058002681
公開日2007年7月4日 申請日期2005年8月10日
發明者于爾根·克爾恩霍費爾, 托馬斯·舍雷爾 申請人:空中客車德國有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan