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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem zum Klimatisieren eines Bereichs in einer Luftfahrzeugkabine, insbesondere zum individuellen Klimatisieren eines Bereichs, wobei als Kältemedium flüssiges Kühlmittel verwendet wird.
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In bestimmten Bereichen einer Luftfahrzeugkabine wird einem Passagier und/oder einer Mehrzahl von Passagieren ermöglicht, die Temperatur dieses Bereichs individuell und unabhängig von anderen Bereichen der Luftfahrzeugkabine einzustellen. Ein Bereich mit einer individuellen Klimatisierung kann beispielsweise eine Suite der ersten Klasse, ein Schlafabteil und/oder ein Luftfahrzeugsitz sein. In dem individuell zu klimatisierenden Bereich können sich eine oder mehrere Personen aufhalten.
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4 zeigt ein Luftfahrzeugkabinen-Klimatisierungssystem des Standes der Technik zum individuellen Klimatisieren eines Bereichs eines Luftfahrzeuges. Unter einem Boden 106 eines Luftfahrzeuges ist zumindest eine Luftversorgungsleitung 104 verlegt, die kalte Luft den individuell zu klimatisierenden Bereichen 102 zuführt. Eine Sitzzuführleitung 108 zweigt die kalte Luft aus der Luftversorgungsleitung 104 ab und führt sie über eine Düse 112 dem individuell zu klimatisierenden Bereich, d. h. einem Luftfahrzeugsitz 102 und/oder dessen Umgebung, zu. Über ein Luftzuführventil 110 kann ein auf dem Luftfahrzeugsitz 102 sitzender Passagier die Menge der dem individuell zu klimatisierenden Bereich zugeführten Luft einstellen.
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Die unter dem Boden 106 verlegten Luftversorgungsleitungen 104 müssen einen vergleichsweise großen Querschnitt aufweisen, damit alle individuell zu klimatisierenden Zonen mit einer ausreichenden Menge kalter Luft versorgt werden können. Diese Luftversorgungsleitungen beanspruchen vergleichsweise viel Platz, der für andere Komponenten eines Luftfahrzeuges benötigt wird. Ferner können derartige Luftversorgungsleitungen 104 aufgrund ihres vergleichsweise großen Querschnittes nicht beliebig unter dem Boden 106 des Luftfahrzeuges verlegt werden. Dadurch wird eine Umgestaltung der Luftfahrzeugkabine erschwert. Ferner lässt sich bei diesem Luftfahrzeugkabinen-Klimatisierungssystem des Standes der Technik nicht die Temperatur der zugeführten Luft verändern, sondern nur die Menge der dem individuell zu klimatisierenden Bereich zugeführten Luft.
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Die
US 2004/0139757 A1 offenbart ein Kühlsystem, bei dem flüssiges Kühlmittel durch einen Fahrersitz strömt.
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Die
JP 2006-102 061 A offenbart ein Klimatisierungssystem für einen Sitz. Ein Gebläse saugt Luft über eine Ansaugöffnung aus der Kabine an, in der sich der Sitz befindet. Ein Peltierelement kühlt diese Luft.
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Die
DE 198 30 797 A1 offenbart einen klimatisierten Sitz, bei dem die Sitzfläche und die Sitzrücklehne ein luftdurchlässiges Oberflächenmaterial aufweisen. Die Sitzrückenlehne und die Sitzfläche umfassen in ihrem Inneren einen Luftweg zum Einleiten der klimatisierten Luft von der Sitzklimatisierungseinheit in den Sitz. Die klimatisierte Luft kann aus der Oberfläche der Sitzfläche und der Rückenlehne austreten.
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Die
DE 10 2004 026 023 A1 offenbart einen Flugzeugsitz, dessen Rückenlehnenstruktur durch ein geschlossenes Hohlprofil gebildet wird. Der innere Hohlraum des Hohlprofils kann als Leitung für die Zufuhr von Luft zu einer Luft-Austrittsdüse vorgesehen sein. Neben der Versorgung der Austrittsdüsen mit Frischluft durch Gebläse können die Austrittsdüsen auch von einer zentralen Klimatisierungsanlage des Luftfahrzeugs versorgt werden.
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Die
DE 199 47 567 A1 offenbart Fahrzeugsitze, die Klimaeinheiten und aufweisen. Jeder der Sitze weist in seinem hinteren unteren Teil eine Klimabox auf, die Teil beider Klimaeinheiten und des betreffenden Sitzes ist. Die Klimabox umfasst ferner einen Wärmetauscher, der über eine Vorlaufleitung und eine Rücklaufleitung mit einer bordeigenen Temperiereinheit verbunden ist. Als Temperiermittel ist ein flüssiges Gemisch wie z. B. ein Gemisch aus Wasser und Glykol vorgesehen. Die Wärmetauscher können ferner ein Temperiermittelventil aufweisen, das die Menge des zu- und ablaufenden Temperiermittels und damit die Leistung des Wärmetauschers einstellen kann. Das dem Wärmetauscher zugeführte Temperiermittel wird vorkonditioniert, um die Gefahr von Verbrühungen bei einem Passagier auszuschließen. Im Kühlbetrieb kann die Temperatur des Temperiermittels in der Vorlaufleitung voreingestellt werden, so dass in den Leitungen und innerhalb der Klimaeinheiten kein Kondenswasser auftritt. Dem Wärmetauscher wird ein Luftstrom mittels eines Gebläses zugeführt.
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Die
WO 2006/034447 A1 offenbart einen Fahrzeugsitz, in dem ein Ventilator angeordnet ist, der mit einem unterhalb des Sitzes angeordneten Verdampfers über eine sich durch den Sitz erstreckende Leitung verbunden ist.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem zum Klimatisieren eines Bereichs in einer Luftfahrzeugkabine zu schaffen.
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Die Aufgabe wird durch ein Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
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Das Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem umfasst zumindest einen Wärmeübertrager, der zumindest einen Bereich in der Luftfahrzeugkabine kühlt und dem in einem Kühlkreislauf eines Kühlsystems zirkulierendes Kühlmittel zugeführt wird. Der Wärmeübertrager ist einem Bereich mit zumindest einer Person zugeordnet. Das Kühlmittel des Kühlsystems befindet sich in dem Kühlkreislauf ständig im flüssigen Zustand.
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Der Begriff „Wärmeübertrager” umfasst jegliche Einrichtung, die Wärme bzw. Kälte übertragen kann. Der Wärmeübertrager kann als Wärmetauscher ausgebildet sein oder eine Komponente des Luftfahrzeuges, beispielsweise eine Sitzfläche eines Luftfahrzeugsitzes, temperieren. Der Bereich der Luftfahrzeugkabine kann beispielsweise ein separates Abteil, wie die eingangs genannte Suite der ersten Klasse und/oder das eingangs genannte Schlafabteil, eine Umgebung eines Luftfahrzeugsitzes und/oder die Sitzfläche eines Luftfahrzeugsitzes sein.
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Ein Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem kann zumindest einen Wärmetauscher umfassen, dem in einem Kühlkreislauf eines Kühlsystems zirkulierendes Kühlmittel und Luft zugeführt werden. Das Kühlmittel im Wärmetauscher kühlt die zugeführte Luft ab, und die aus dem Wärmetauscher austretende Luft tritt in die Luftfahrzeugkabine ein. Das Kühlmittel des Kühlsystems befindet sich in dem Kühlkreislauf ständig im flüssigen Zustand. Bei dieser Ausführungsform ist der Wärmeübertrager als Wärmetauscher ausgebildet.
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In Luftfahrzeugen werden zunehmend flüssigkeitsbasierte Kühlsysteme eingesetzt, mit denen beispielsweise Lebensmittelcontainer in den Küchenbereichen eines Luftfahrzeuges gekühlt werden können. Bei einem derartigen flüssigkeitsbasierten Kühlsystem sind im Unterflurbereich, beispielsweise im Frachtraum, Pumpeinrichtungen und Kühleinrichtungen angeordnet, die in den Küchenbereichen eingebaute Wärmetauscher über Rohrleitungen mit Kühlmittel versorgen. Ein derartiges System ist beispielsweise in der
DE 43 40 317 A1 beschrieben.
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Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, ein derartiges flüssigkeitsbasiertes Kühlsystem zum Kühlen einer Luftfahrzeugkabine bzw. Bereichen einer Luftfahrzeugkabine zu verwenden. Daraus ergibt sich verglichen mit einem herkömmlichen Luftfahrzeugkabinen-Klimatisierungssystem des Standes der Technik, das einer zu klimatisierenden Zone über Luftversorgungsleitungen kühle Luft zuführt, eine niedrigere Massenzunahme des Luftfahrzeuges, obwohl der Fachmann das Gegenteil erwartet hätte. Bei einem flüssigkeitsbasierten Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem können Rohrleitungen mit einem kleineren Querschnitt verwendet werden, da mit einem flüssigen Kühlmittel deutlich größere Wärmemengen abtransportiert werden können als durch Zuführen von kalter Luft. Dadurch wird auch der Platzbedarf des Luftfahrzeug-Klimatisierungssystems reduziert. Zudem ermöglicht das flüssige Kühlmittel höhere Wärmeübertragungskoeffizienten als ein gasförmiges Kühlmittel. Aufgrund des kleineren Querschnittes der Kühlmittelleitungen können die Kühlmittelleitungen eines flüssigkeitsbasierten Kühlsystems flexibler, d. h. mit weniger Beschränkungen in dem Luftfahrzeug, verlegt werden, und auch solche Orte mit hoher Kühlleistung versorgen, die durch ein herkömmliches Klimaanlagensystem nicht mit einer so hohen Kühlleistung versorgt werden konnten.
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Bei dem erfindungsgemäßen Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem befindet sich das Kühlmittel des Kühlsystems in dem Kühlkreislauf ständig im flüssigen Zustand. Dadurch wird ein besonders platzsparendes Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem geschaffen, da sowohl Kühlmittelzuführleitungen als auch Kühlmittelrückleitungen mit einem dünnen Querschnitt ausgebildet werden können. Ferner müssen bei der Auslegung des Wärmeübertragers bzw. Wärmetauschers keine thermodynamischen Randbedingungen, beispielsweise der Siedepunkt des flüssigen Kühlmittels, berücksichtigt werden, wodurch sich die Integration des Luftfahrzeug-Klimatisierungssystems in eine beliebige Luftfahrzeugkabinenumgebung vereinfacht.
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Die dem Wärmetauscher zugeführte Luft kann aus der Kabine angesaugt werden. Bei dieser Ausführungsform ist keine Luftversorgungsleitung erforderlich, sodass diese Ausführungsform besonders platzsparend ist und besonders flexibel in einem Luftfahrzeug eingebaut werden kann. Diese Ausführungsform des Luftfahrzeug-Klimatisierungssystems verwendet keine von der Hauptklimaanlage des Luftfahrzeuges vorkonditionierte Luft.
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Bei dem erfindungsgemäßen Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem kann die Temperatur der aus dem Wärmetauscher austretenden Luft einstellbar sein. Ferner kann die Menge der aus dem Wärmetauscher austretenden Luft einstellbar sein. Da die Temperatur und die Menge der aus dem Wärmetauscher austretenden Luft individuell eingestellt werden können, wird einem Passagier oder einer Mehrzahl von Passagieren in dem individuell zu klimatisierenden Bereich ein besonders hoher thermischer Komfort bereitgestellt.
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Dem Wärmetauscher kann ein Ventil zugeordnet sein, mit dem die durch den Wärmetauscher strömende Kühlmittelmenge eingestellt werden kann. Die Steuerung des Ventils kann manuell durch einen Passagier oder automatisch in Abhängigkeit von der gewünschten Temperatur und/oder der gewünschten aus dem Wärmetauscher austretenden Luftmenge durchgeführt werden.
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Der Wärmetauscher kann einem Bereich mit zumindest einem Passagier einer Luftfahrzeugkabine zugeordnet sein, wobei die Temperatur der abgegebenen Luft und/oder die abgegebene Luftmenge für diesen Bereich individuell einstellbar ist. Der Bereich der Luftfahrzeugkabine kann beispielsweise eine Suite der ersten Klasse, ein Schlafabteil, ein Raum für die Besatzung und/oder ein zu klimatisierender Luftfahrzeugsitz sein. In dem Bereich der Luftfahrzeugkabine können Mittel zum Einstellen der Solltemperatur der in den Bereich einströmenden Luft und/oder Mittel zum Einstellen der in den Bereich einströmenden Luftmenge angeordnet sein. Da der Passagier oder die Mehrzahl von Passagieren die Temperatur der Luft in dem Bereich, in dem sie sich aufhalten, individuell einstellen können, wird ihm bzw. ihnen ein besonders hoher thermischer Komfort bereitgestellt. Der Passagier oder die Mehrzahl von Passagieren können in ihrem Bereich die Temperatur der Luft unabhängig von anderen Bereichen und/oder unabhängig von einem Zentralklimatisierungssystem, das zumindest einem Bereich einer Luftfahrzeugkabine klimatisierte Luft zuführt, einstellen.
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Der individuell zu klimatisierende Bereich kann eine Umgebung eines Luftfahrzeugsitzes sein. Der Wärmetauscher kann in dem Luftfahrzeugsitz angeordnet sein. Das Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem kann den Luftfahrzeugsitz und/oder die Luft in der Umgebung des Luftfahrzeugsitzes temperieren.
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Das Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem kann eine Mehrzahl von Wärmetauschern umfassen, die je einem Bereich der Luftfahrzeugkabine zugeordnet sind, wobei die Temperatur der abgegebenen Luft und/oder die abgegebene Luftmenge für jeden Bereich individuell eingestellt werden kann. In jedem Bereich der Luftfahrzeugkabine, dem ein Wärmetauscher zugeordnet ist, können Mittel zum Einstellen einer Solltemperatur der in den jeweiligen Bereich einströmenden Luft und/oder Mittel zum Einstellen der in den jeweiligen Bereich einströmenden Luftmenge angeordnet sein. Ein derartiges Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem versorgt eine Mehrzahl von Bereichen einer Luftfahrzeugkabine mit Kühlmittel, wobei ein sich in einem Bereich aufhaltender Passagier oder eine Mehrzahl von sich darin aufhaltenden Passagieren die Lufttemperatur unabhängig von der Lufttemperatur in den anderen Bereichen einstellen kann. Dadurch wird den Passagieren ein besonders hoher und individueller thermischer Komfort zur Verfügung gestellt.
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Das Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem kann derart ausgebildet sein, dass es unabhängig von einem Zentralklimatisierungssystem arbeitet, das zumindest einen Bereich der Luftfahrzeugkabine mit klimatisierter Luft versorgt. Dadurch wird neben einem hohen thermischen Komfort eine redundante Klimatisierung zumindest eines Bereichs der Luftfahrzeugkabine erreicht.
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Der zumindest eine zuvor erwähnte Wärmeübertrager kann in oder an einer Sitzfläche eines Luftfahrzeugsitzes ausgebildet sein. Der Wärmeübertrager kann zumindest eine Leitung umfassen, durch die das flüssige Kühlmittel strömt. Der Wärmeübertrager befindet sich in thermischer Kopplung mit der Sitzfläche.
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Der zumindest eine Wärmeübertrager kann als Wärmetauscher ausgebildet sein, wobei dem Wärmetauscher das Kühlmittel und Luft zugeführt werden, die zugeführte Luft gekühlt wird und die aus dem Wärmetauscher austretende Luft in den Innenraum eines Luftfahrzeugsitzes eintritt.
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Dem Wärmeübertrager bzw. dem Wärmetauscher, der dem Luftfahrzeugsitz zugeordnet ist, kann ein Ventil zugeordnet sein, mit dem die durch den Wärmeübertrager bzw. den Wärmetauscher strömende Kühlmittelmenge eingestellt werden kann. Die Steuerung des Ventils kann manuell durch einen Passagier oder automatisch in Abhängigkeit von der gewünschten Temperatur und/oder der gewünschten aus dem Wärmetauscher austretenden Luftmenge durchgeführt werden.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch einen Luftfahrzeugsitz gemäß Anspruch 13, mit zumindest einem Wärmetauscher, dem ein in einem Kühlkreislauf eines Kühlsystems zirkulierendes Kühlmittel und Luft aus dem Inneren des Luftfahrzeugsitzes zugeführt werden, wobei das Kühlmittel im Wärmetauscher die zugeführte Luft kühlt, wobei die aus dem Wärmetauscher austretende Luft in das Innere des Luftfahrzeugsitzes eintritt und wobei sich das Kühlmittel des Kühlsystems in dem Kühlkreislauf ständig im flüssigen Zustand befindet.
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Die Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen detaillierter beschrieben. Es zeigen:
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1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftfahrzeug-Klimatisierungssystems, bei dem einem Wärmetauscher Luft aus einer Luftversorgungsleitung zugeführt wird;
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2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der einem Wärmetauscher Kabinenluft zugeführt wird;
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3 eine dritte Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Luftfahrzeugsitz temperiert wird; und
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4 ein Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem des Standes der Technik.
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1 zeigt eine Mehrzahl von Luftfahrzeugsitzen 2, die an einem Boden 6 einer Luftfahrzeugkabine angeordnet sind. Jeder Luftfahrzeugsitz 2 und/oder seine Umgebung stellt einen individuell zu klimatisierenden Bereich dar.
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Der Luftfahrzeugsitz 2 umfasst eine Sitzzuführleitung 8, die Luft aus einer Luftversorgungsleitung 4 abzweigt. Die Luftversorgungsleitung 4 kann an ein Zentralklimatisierungssystem des Luftfahrzeuges angeschlossen sein, das Frischluft und/oder ein Gemisch aus Frischluft und rezirkulierter Luft bereitstellt. In der Sitzzuführleitung 8 ist eine Heizeinrichtung 22, beispielsweise eine elektrische Heizeinrichtung, angeordnet, um die Luft in der Sitzzuführleitung 8 gemäß den Wünschen eines Passagiers zu erwärmen. Ferner befindet sich in der Sitzzuführleitung 8 ein Wärmetauscher 14, mit dem die Luft in der Sitzzuführleitung 8 abgekühlt werden kann. Ein in der Sitzzuführleitung 8 angeordnetes Luftzuführventil 10 kann die über eine Düse 12 abgegebene Luftmenge steuern.
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Der Wärmetauscher 14 ist an einen sogenannten Kältebus angeschlossen. Der Kältebus ist ein busartiges Kühlsystem, das über eine Zuführleitung 18 und ein Ventil 16 dem Wärmetauscher 14 flüssiges Kühlmittel zuführt. Der Kältebus versorgt eine Mehrzahl von Wärmetauschern mit flüssigem Kühlmittel, wobei die Mehrzahl von Wärmetauschern in dem Kältebus parallel und/oder seriell angeordnet sein kann. Der Wärmetauscher 14 kann das Kühlmittel im flüssigen Zustand in eine Rückleitung 20 abgeben. Da ein flüssiges Kühlmittel relativ hohe Wärmemengen abführen kann, kann die Zuführleitung 18 für flüssiges Kühlmittel mit einem relativ dünnen Querschnitt ausgelegt werden, wodurch sie relativ flexibel unter dem Boden 6 einer Kabine eines Luftfahrzeuges verlegt werden kann.
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An dem Luftfahrzeugsitz 2 können Mittel (nicht gezeigt) zum Einstellen der Solltemperatur der aus der Düse 12 austretenden Luft sowie zum Einstellen der aus der Düse 12 austretenden Luftmenge vorgesehen sein. Eine Steuerungseinrichtung (nicht gezeigt) steuert die Heizeinrichtung 22, das Ventil 16 und das Luftzuführventil 10 derart an, dass aus der Düse 12 Luft mit der gewünschten Temperatur sowie die gewünschte Luftmenge austritt. Statt der Steuerungseinrichtung können auch eine Regelungseinrichtung (nicht gezeigt) und Sensoren (nicht gezeigt) zum Bestimmen der Temperatur und der Menge der aus der Düse 12 austretenden Luft vorgesehen sein. In diesem Fall ergibt sich für den Passagier in dem Luftfahrzeugsitz 2 ein besonders hoher thermischer Komfort. Die Heizeinrichtung 22, der Wärmetauscher 14, das Ventil 16 und das Luftzuführventil 10 können in dem individuell zu klimatisierenden Bereich, beispielsweise im Luftfahrzeugsitz 2, angeordnet sein.
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2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der gleiche oder ähnliche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Die zweite Ausführungsform der Erfindung umfasst keine Luftversorgungsleitung 4. Eine Ansaugeinrichtung 24 führt der Sitzzuführleitung 8 Kabinenluft zu. In der Sitzzuführleitung 8 kann ein Gebläse (nicht gezeigt) angeordnet sein, um eine Luftströmung in der Sitzzuführleitung 8 zu erzeugen. Die Luft in der Sitzzuführleitung 8 strömt durch einen Wärmetauscher 14, wo sie durch ein flüssiges Kühlmittel abgekühlt wird, das über eine Zuführleitung 18 eines Kältebusses zugeführt wird. Das Kühlmittel wird im flüssigen Aggregatszustand von einer Rückleitung 20 des Kältebusses vom Wärmetauscher 14 abgeführt. Ein Ventil 16 steuert die Menge des in den Wärmetauscher 14 einströmenden flüssigen Kühlmittels. Ein Luftzuführventil 10 steuert die Menge der durch die Düse 12 abgegebenen Luft. Ansonsten entspricht die zweite Ausführungsform gemäß 2 der ersten Ausführungsform gemäß 1. Die zweite Ausführungsform kann wie die erste Ausführungsform eine Heizeinrichtung in der Sitzzuführleitung umfassen.
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Da die zweite Ausführungsform im Gegensatz zur ersten Ausführungsform keine Luftversorgungsleitung 4 umfasst, kann die zweite Ausführungsform besonders flexibel zum Klimatisieren einer Luftfahrzeugkabine und/oder eines Bereichs davon verwendet werden. Unter dem Boden 6 einer Kabine des Luftfahrzeuges müssen lediglich zumindest eine Zuführleitung 18 und eine Rückleitung 20 eines Kältebusses verlegt werden.
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Es wird wieder auf 4 Bezug genommen. Bei einem Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem des Standes der Technik ist, wie zuvor erwähnt, eine Luftversorgungsleitung 104 vorgesehen, um Bereiche einer Luftfahrzeugkabine, beispielsweise den Luftfahrzeugsitz 102 und/oder seine Umgebung, zu klimatisieren. Da Luft nur eine relativ geringe Wärmemenge abtransportieren kann, muss die Luftversorgungsleitung 104 bei einem Klimatisierungssystem des Standes der Technik einen entsprechend großen Querschnitt aufweisen. Es wird wieder auf 2 Bezug genommen. Im Gegensatz zu einem luftbasierten Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem des Standes der Technik umfasst die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftfahrzeug-Klimatisierungssystems die Zuführleitung 18 für flüssiges Kühlmittel und die Rückleitung 20 eines Kältebusses. Da flüssiges Kühlmittel wesentlich mehr Wärme als ein gasförmiges Kühlmittel abtransportieren kann, weisen die Zuführleitung 18 und die Rückleitung 20 einen wesentlich dünneren Querschnitt als die Luftversorgungsleitung 104 eines Luftfahrzeug-Klimatisierungssystems des Standes der Technik auf. Dadurch steht anderen Komponenten eines Luftfahrzeuges mehr Raum zur Verfügung. Ferner kann die Anordnung der Luftfahrzeugsitze 2 einfach geändert werden, da nur die Zuführleitung 18 und die Rückleitung 20 neu verlegt werden müssen und aufgrund ihres relativ dünnen Querschnittes nur in geringem Maß räumliche Beschränkungen beachtet werden müssen.
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Die erste Ausführungsform und die zweite Ausführungsform wurden anhand eines Luftfahrzeugsitzes 2 erläutert, wobei der Luftfahrzeugsitz 2 und/oder seine Umgebung einen individuell zu klimatisierenden Bereich einer Luftfahrzeugkabine darstellen, der einer Person zugeordnet ist. Es versteht sich, dass die für den Luftfahrzeugsitz 2 dargestellten Merkmale der Erfindung auch auf andere individuell zu klimatisierende Bereiche übertragen werden können. Ein derartiger individuell zu klimatisierender Bereich umfasst beispielsweise eine Suite der ersten Klasse, eine Schlafkabine, einen Raum für die Besatzung und dergleichen. Es versteht sich, dass auch diese Bereiche jeweils zumindest einer Person zugeordnet sind. Das flüssige Kühlmittel des Kältebusses kann auch zum Kühlen eines dem individuell zu klimatisierenden Bereich der Luftfahrzeugkabine zugeordneten Kühlschrankes oder Wasserkühlers verwendet werden.
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In jedem individuell zu klimatisierenden Bereich kann sich zumindest ein Passagier aufhalten. Der bzw. die Passagiere in dem individuell zu klimatisierenden Bereich können die Temperatur in dem entsprechenden Bereich unabhängig von der Temperatur anderer Bereiche der Luftfahrzeugkabine einstellen. Ein Zentralklimatisierungssystem kann zum Austausch der Luft in dem individuell zu klimatisierenden Bereich vorgesehen sein.
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3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Luftfahrzeugsitz 2 selbst temperiert wird. Eine Ansaugeinrichtung 24 saugt Luft aus dem Inneren des Luftfahrzeugsitzes 2 an, die in einem Wärmetauscher 14 durch flüssiges Kühlmittel gekühlt wird und über einen Luftaustritt 26 in den Luftfahrzeugsitz 2 zurückgeführt wird. Zwischen der Ansaugeinrichtung 24 und dem Luftaustritt 26 kann ein Gebläse angeordnet sein, um eine Luftströmung durch den Wärmetauscher 14 zu erzeugen. Ferner kann zwischen der Ansaugeinrichtung 24 und dem Luftaustritt 26 eine Heizeinrichtung (nicht gezeigt) angeordnet sein, um erwärmte Luft in das Innere des Luftfahrzeugsitzes 2 abzugeben. Die Funktionsweise der dritten Ausführungsform entspricht ansonsten im Wesentlichen der Funktionsweise der zweiten Ausführungsform. Die dritte Ausführungsform kann auch mit der ersten Ausführungsform oder mit der zweiten Ausführungsform kombiniert werden.
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Ferner ist bei der dritten Ausführungsform der Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher 14 nicht zwingend erforderlich. In dem Luftfahrzeugsitz 2 können Schlauchleitungen (nicht gezeigt) geeignet angeordnet sein, in denen das flüssige Kühlmittel des Kältebusses zirkuliert. Die Schlauchleitungen bilden einen Wärmeübertrager. Der Wärmeübertrager befindet sich in thermischer Kopplung mit einer Sitz- oder Liegefläche des Luftfahrzeugsitzes.
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Die Erfindung wurde derart erläutert, dass in einem Wärmetauscher 14 Luft mittels eines flüssigen Kühlmittels gekühlt wird. Es ist jedoch auch denkbar, dass dem zu klimatisierenden Bereich einer Luftfahrzeugkabine eine Kältemaschine zugeordnet ist, die ihre Abwärme, die beispielsweise durch eine Kondensation entsteht, an das flüssige Kühlmittel abgibt. Dadurch können in dem zu klimatisierenden Bereich Temperaturen erreicht werden, die niedriger als die Temperatur des flüssigen Kühlmittels sind.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Zuführleitung 18 für flüssiges Kühlmittel und die Rückleitung 20 des Kältebusses weniger Platz beanspruchen als eine Luftversorgungsleitung 104 eines Luftfahrzeug-Klimatisierungssystems des Standes der Technik. Dadurch kann das erfindungsgemäße Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem relativ einfach in ein Luftfahrzeug eingebaut werden. Aufgrund des relativ dünnen Querschnittes der Zuführleitung 18 für flüssiges Kühlmittel und der Rückleitung 20 des Kältebusses kann die Kabine relativ einfach umgestaltet werden, da verglichen mit einem Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem des Standes der Technik weniger räumliche Beschränkungen beachtet werden müssen.
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In dem individuell zu klimatisierenden Bereich können sich beliebige Personen aufhalten, beispielsweise Passagiere und/oder Besatzungsmitglieder.
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Das erfindungsgemäße Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem kann derart ausgestaltet sein, dass sich das Kühlmittel in der Zuführleitung 18 und in der Rückleitung 20 im flüssigen Zustand befindet.
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Befindet sich das Kühlmittel in dem Kühlkreislauf ständig im flüssigen Zustand, kann das Luftfahrzeug-Klimatisierungssystem besonders leicht ausgelegt werden, da keine thermodynamischen Randbedingungen beachtet werden müssen. Es muss in diesem Fall lediglich sichergestellt sein, dass die Temperatur des in den Wärmetauscher 14 eintretenden flüssigen Kühlmittels niedriger als der niedrigste Soll-Wert des zu klimatisierenden Bereichs der Luftfahrzeugkabine ist.
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Als Kühlmittel kann beispielsweise ein Wasser-Propylenglykol-Gemisch oder ein Wasser-Glykol-Gemisch verwendet werden.
