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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Flugzeug mit einem Klimatisierungssystem und ein Verfahren zur Klimatisierung eines Flugzeugs. Flugzeugklimatisierungssysteme dienen ganz generell der Einstellung und Aufrechterhaltung der gewünschten Umgebungsbedingungen in der Flugzeugkabine, beispielsweise des Kabinendrucks, der Kabinentemperatur und der Kabinenfeuchtigkeit. Weiterhin wird die Frischluftzufuhr durch Außenluft gewährleistet.
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Hintergrund der Erfindung
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Aus dem Stand der Technik sind Luftverteilungssysteme bekannt, die auf unterschiedliche Weise die Kabine belüften.
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Ein erstes bekanntes Klimatisierungssystem arbeitet nach dem Prinzip der Mischlüftung. Bei der auch als Verdünnungs- oder Strahllüftung bezeichneten Mischlüftung wird durch üblicherweise im Deckenbereich oder im Bereich der Head Storage Racks eines zu belüftenden Teils des Flugzeugs angeordnete Lufteinlässe gegebenenfalls je nach Bedarf temperierte Luft mit vergleichsweise hohem Impuls und mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit in den zu belüftenden Teil des Flugzeugs eingeblasen. Infolge des hohen Impulses und der hohen Geschwindigkeit der eingeblasenen Luft bilden sich in dem zu belüftenden Teil des Flugzeugs Luftwalzen aus, die für eine Durchmischung der Luft mit der Raumluft sorgen. Die Abluftabfuhr aus dem zu belüftenden Teil des Flugzeugs erfolgt üblicherweise durch im Bodenbereich des zu belüftenden Teils des Flugzeugs vorgesehene Luftauslässe.
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Durch die Luftauslässe abgeführte Abluft wird in der Regel zumindest zum Teil gefiltert, in einem Mischer mit frischer Außenluft gemischt und schließlich in den zu belüftenden Teil des Flugzeugs zurückgeführt. Überschüssige Abluft kann zur Einstellung eines gewünschten Kabinendrucks, je nach Bedarf, durch Druckregelventile, die einen bedruckten Bereich des Flugzeugs mit der Außenatmosphäre verbinden, an die Umgebung abführt werden.
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Bei nach dem Prinzip der Mischlüftung arbeitenden Klimatisierungssystemen kann es durch die relativ gebündelte Einbringung der kühlen Luft, die Strahlausbildung sowie inhomogene Geschwindigkeiten und der Kühllasteinbringung in dem zu belüftenden Teil des Flugzeugs zu einer ungleichmäßigen Temperaturverteilung kommen.
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Aus der
EP2203348B1 ist demgegenüber ein anderes zweites Belüftungsprinzip bekannt bei dem gewissermaßen eine zu dem zuvor beschriebenen Belüftungsprinzip umgekehrte Belüftung erfolgt. Hierzu wird im Bodenbereich Luft in den zu belüftenden Bereich des Flugzeugs eingeblasen und im Deckenbereich oder im Bereich der Gepäckablagen über den Sitzen abgesaugt. Dadurch stellen sich Strömungsverhältnisse ein, bei denen sich die Luft in dem zu belüftenden Bereich des Flugzeugs über die gesamte Fläche verteilt und eine bodennahe Klimatisationsluftschicht bildet und an in dem zu belüftenden Bereich des Flugzeugs vorhandenen Wärmequellen durch freie Konvektion aufsteigt. Die sich in einem mittels eines solchen Klimatisierungssystems belüfteten Flugzeugbereich einstellenden Strömungsverhältnisse ähneln den Strömungsverhältnissen, die sich in einem nach dem Prinzip der Quelllüftung belüfteten Gebäude ausbilden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Flugzeug sowie ein Verfahren zur Klimatisierung zumindest eines Teilbereichs eines Flugzeugs anzugeben, die die Schaffung komfortabler Umgebungsbedingungen für die sich in dem zu belüftenden Teil des Flugzeugs aufhaltenden Passagiere und Besatzungsmitglieder ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Flugzeug gelöst, das eine Passagierkabine mit einem Passagiersitzbereich aufweist, der in der Passagierkabine unmittelbar oberhalb eines Kabinenbodens angerordnet ist, und das ein Klimatisierungssystem aufweist, das umfasst: eine Luftbereitstellungseinrichtung zur Bereitstellung von Luft mit gewünschten Temperaturen und gewünschten Drücken, eine Zuführvorrichtung zur Zuführung der bereitgestellten Luft in den Passagiersitzbereich, und eine Steuervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, zumindest in bestimmten Betriebssituationen des Klimatisierungssystems zu gewährleisten, dass mittels der Zuführvorrichtung die Luft auf mindestens einem ersten Höhenniveau über dem Kabinenboden und auf einem zweiten darüber liegenden Höhenniveau des Kabinenbodens in den Passagiersitzbereich zugeführt wird, und dass die Luft auf dem ersten Höhenniveau wärmer als auf dem zweiten Höhenniveau zugeführt wird.
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Durch diese Zuführung von Luft auf unterschiedlichen Höhenniveaus in den Passagiersitzbereich wird innerhalb des Passagiersitzbereichs lokal begrenzt eine gewünschte Temperaturverteilung bzw. eine gewünschte Temperaturschichtung erzeugt. Auf diese Weise wird im Passagiersitzbereich eine Temperaturschichtung bzw. Temperaturverteilung bereitgestellt, die die Ausbildung einer Quellluftströmung entlang im Passagiersitzbereich sitzender Passagiere nicht behindert. Es versteht sich, dass die erfindungsgemäße Zufuhr von Luft mit den beschriebenen Temperaturverhältnissen auf den verschiedenen Höhenniveaus einer bereits vorhandenen Grundquellluftströmung überlagert werden kann. Ein Flugzeug kann hierfür neben den bereits vorhandenen Mitteln zur Ausbildung einer Belüftung nach dem Prinzip der Quellluftströmung auch die weiteren, hier im Zusammenhang mit der Erfindung beschriebenen Mittel aufweisen. Durch die erfindungsgemäße Zufuhr von Luft wird eine homogenere und mithin sehr komfortable Temperaturverteilung im Passagiersitzbereich erzielt. Insbesondere im bodennahen Passagiersitzbereich sind dadurch angenehme Temperaturen für die Passagiere möglich.
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Erfindungsgemäß wird der Luftdruck in der Zuführvorrichtung so gesteuert, dass sich beim Durchtritt der Luft durch Austrittsquerschnitte der Zuführvorrichtung (beispielsweise Zuführöffnungen) die Strömungsgeschwindigkeiten und Strömungsimpulse einstellen, die in dem Passagiersitzbereich zu den gewünschten, zuvor definierten Strömungsverhältnissen bzw. Temperaturverteilungen führen.
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Die Luftbereitstellungseinrichtung des erfindungsgemäßen Flugzeugs kann eine Verdichtereinrichtung umfassen, die beispielsweise in Form einer Air Cycle Machine (ACM) ausgebildet sein kann, der von den Triebwerken des Flugzeugs bereitgestellte Zapfluft oder von Kompressoren des Flugzeugs oder einer beliebigen anderen Luftquelle bereitgestellte Luft zugeführt wird. Vorzugsweise ist die Luftbereitstellungseinrichtung bzw. die Verdichtereinrichtung auch dazu geeignet, die dem zu belüftenden Bereich des Flugzeugs zuzuführende Luft zu entwässern. Darüber hinaus umfasst die Luftbereitstellungseinrichtung vorzugsweise einen Mischer, in dem die von der Verdichtereinrichtung bereitgestellte klimatisierte Luft mit Rezirkulationsluft aus der Passagierkabine gemischt wird, um die Temperatur und/oder die Feuchte der von der Luftbereitstellungseinrichtung bereitgestellten Luft zu steuern. Ferner kann stromabwärts des Mischers eine zusätzliche Zufuhr von Heißluft zur Feinsteuerung der Temperatur vorgesehen sein. Die Heißluft kann als Zapfluft von den Triebwerken des Flugzeugs abgezweigt, aber auch von einer beliebigen anderen Heißluftquelle bereitgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu ist es selbstverständlich auch möglich, die von der Verdichtereinrichtung der Luftbereitstellungseinrichtung bereitgestellte klimatisierte Luft bei Bedarf mittels einer geeigneten Heizeinrichtung, wie z.B. einer elektrischen Heizeinrichtung, auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen.
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Erfindungsgemäß kann sich der Passagiersitzbereich in der Kabinenhöhenrichtung vom Kabinenboden bis hin zu unterschiedlichen Höhen erstrecken. Beispielsweise kann sich der Passagiersitzbereich bis hin zur Kopfhöhe eines im Passagiersitz sitzenden Passagiers erstrecken (Kopf mit eingeschlossen). Alternativ kann sich der Passagiersitzbereich aber auch lediglich bis zu einer Höhe der Armlehne eines Passagiersitzes erstrecken. Der Passagiersitzbereich erstreckt sich ferner typischerweise in Kabinenquerrichtung von den Kabinenseitenwänden gangwärts bis hin zum Gang. In der Kabinenquerrichtung kann der Passagiersitzbereich eine oder mehrere Sitze umfassen (je nach Bestuhlung beispielsweise drei Sitze pro Gangseite). In Kabinenlängsrichtung kann der Passagiersitzbereich eine oder mehrere Sitzreihen umfassen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Zuführvorrichtung zur Zufuhr der Luft auf dem ersten Höhenniveau eine erste Zuführöffnung und zur Zufuhr der Luft auf dem zweiten Höhenniveau eine zweite Zuführöffnung. Die Zuführung der Luft in den Passagiersitzbereich über die ersten und zweiten Zuführöffnungen kann jeweils mittels an den Zuführöffnungen angeordneten Düsen erfolgen.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der vorhergehenden Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführvorrichtung ferner eine zwischen der ersten und der zweiten Zuführöffnung angeordnete dritte Zuführöffnung zur Zufuhr von Luft auf einem dritten Höhenniveau umfasst, wobei die Steuervorrichtung ferner gewährleistet, dass die Luft auf dem dritten Höhenniveau mit einer Temperatur zugeführt wird, die zwischen den Temperaturen der auf dem ersten und zweiten Höhenniveau zugeführten Luft liegt. Auf diese Weise wird die Zuführung von Luft in den Passagiersitzbereich mit einer vorbestimmten und in Kabinenhöhenrichtung gegebenenfalls variierenden Temperaturverteilung erzeugt (es können in der Höhe variierende Temperaturgradienten erzeugt werden). Somit ist eine gezieltere Überlagerung der auf diese Weise erzeugten Temperaturverteilung mit der durch das bekannte Quelllüftungsprinzip bewirkten Temperaturverteilung möglich. Die Zuführung der Luft in den Passagiersitzbereich über die dritte Zuführöffnung kann ebenfalls mittels einer an der dritten Zuführöffnung angeordneten Düse erfolgen.
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Bevorzugt sind die Zuführöffnungen im Bereich der Kabinenseitenwände angeordnet und führen die Luft in Kabinenquerrichtung zur Kabinenmitte hin, insbesondere zum Kabinengang hin, zu. Die Zuführöffnungen sind hierzu beispielsweise zwischen der seitlichen Kabinenverkleidung und den äußeren Passagiersitzen angeordnet, insbesondere in einem seitlichen Kabinenverkleidungsbereich oberhalb der so genannten Dado-Paneele. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass jeweils an einem Passagiersitz eine Zuführvorrichtung bzw. Zuführöffnungen vorgesehen sind. Bevorzugt gewährleistet die Steuervorrichtung, dass Luft auf den Höhenniveaus gleichzeitig zugeführt wird.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gewährleistet die Steuervorrichtung, dass die mit wärmeren Temperaturen zugeführte Luft mit einer höheren Geschwindigkeit zugeführt wird als die mit kühleren Temperaturen zugeführte Luft. Auf diese Weise wird der Komfort für im Passagiersitzbereich sitzende Passagiere weiter erhöht. Beispielsweise kann die mit wärmeren Temperaturen zugeführte Luft mit einer Geschwindigkeit von 0,3 m/s bis 1 m/s zugeführt werden und die mit kühleren Temperaturen zugeführte Luft kann mit Geschwindigkeit von 0,7 m/s bis 2 m/s zugeführt werden. Um ein frühzeitiges Absinken kühlerer Luftschichten zu vermeiden, kann die auf dem ersten Höhenniveau zugeführte Luft mit einem größeren Massenstrom zugeführt werden (beispielsweise durch größere Zuführöffnungen bzw. größere Düsenquerschnitte auf dem ersten Höhenniveau) als auf dem zweiten Höhenniveau (beispielsweise durch kleinere Zuführöffnungen bzw. kleinere Düsenquerschnitte auf dem zweiten Höhenniveau.
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Schließlich ist eine Ausführungsform bevorzugt, bei der jeweils einer Sitzreihe zugeordnete Zuführöffnungen vorgesehen sind. Auf diese Weise wird eine über eine Vielzahl von Sitzreihen homogenere erfindungsgemäße Wirkung in der Passagierkabine erreicht.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Klimatisierung eines Flugzeugs mittels eines Klimatisierungssystems, das die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen von Luft mittels einer Luftbereitstellungseinrichtung mit gewünschten Temperaturen und gewünschten Drücken, Zuführen der bereitgestellten Luft mittels einer Zuführvorrichtung in einen Passagiersitzbereich einer Passagierkabine, der unmittelbar oberhalb eines Kabinenbodens der Flugzeugkabine angerordnet ist, wobei eine Steuervorrichtung zumindest in bestimmten Betriebssituationen des Klimatisierungssystems gewährleistet, dass die Luft auf mindestens einem ersten Höhenniveau über dem Kabinenboden und auf einem zweiten darüber liegenden Höhenniveau des Kabinenbodens in den Passagiersitzbereich zugeführt wird, und dass die Luft auf dem ersten Höhenniveau wärmer als auf dem zweiten Höhenniveau zugeführt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die oben beschriebene Überlagerung von unterschiedlichen Temperaturverläufen in der Kabinenhöhenrichtung hin zu einer homogeneren und komfortablen Temperaturverteilung ermöglicht.
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Eine bevorzugte Verfahrensvariante ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luft zusätzlich auf einem dritten Höhenniveau in den Passagiersitzbereich zugeführt wird, der zwischen dem ersten und dem zweiten Höhenniveau angeordnet ist, und dass die Luft auf dem dritten Höhenniveau mit einer Temperatur zugeführt wird, die zwischen den Temperaturen der auf dem ersten und zweiten Höhenniveau zugeführten Luft liegt. Bei einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante wird die Luft auf den Höhenniveaus gleichzeitig zugeführt.
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Besonders bevorzugt ist auch eine Verfahrensvariante, bei der die mit wärmeren Temperaturen zugeführte Luft mit einem erhöhten Massenstrom zugeführt wird als die mit kühleren Temperaturen zugeführte Luft. Dies kann unter anderem durch eine höhere Geschwindigkeit der mit den höheren Temperaturen zugeführten Luft erreicht werden. Auf diese Weise wird ein frühzeitiges Absinken kühlerer Luftschichten vermieden.
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Schließlich ist eine Verfahrensvariante bevorzugt, bei der die Zuführung der bereitgestellten Luft ausgehend von einem an die Kabinenseitenwänden angrenzenden Bereich in Kabinenquerrichtung zur Kabinenmitte hin, insbesondere zum Kabinengang hin, erfolgt.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
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1 einen Querschnitt durch einen Flugzeugrumpf, in dem die Strömungsverhältnisse veranschaulicht sind, die sich einstellen, wenn eine Passagierkabine mittels eines aus dem Stand der Technik bekannten, nach dem Prinzip der Mischlüftung arbeitenden Klimatisierungssystems belüftet wird,
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2 einen Querschnitt durch einen Flugzeugrumpf, in dem die Strömungsverhältnisse veranschaulicht sind, die sich einstellen, wenn eine Passagierkabine mittels eines aus dem Stand der Technik bekannten, nach dem Prinzip der Quelllüftung arbeitenden Klimatisierungssystems belüftet wird,
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3 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Flugzeugs bzw. einer erfindungsgemäßen Passagierkabine im Querschnitt, und
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4 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Flugzeugs bzw. einer erfindungsgemäßen Passagierkabine im Querschnitt.
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In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für gleiche oder zumindest ähnliche Elemente, Komponenten oder Aspekte verwendet. Es wird angemerkt, dass im Folgenden Ausführungsformen im Detail beschrieben werden, die lediglich illustrativ und nicht beschränkend sind.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Die 1 zeigt einen Querschnitt eines Flugzeugrumpfs 10, in dem eine Passagierkabine 12 und ein Frachtraum 14 angeordnet sind. Die Passagierkabine 12 wird mittels eines aus dem Stand der Technik bekannten und nach dem Prinzip der Mischlüftung arbeitenden Flugzeugklimatisierungssystems belüftet und bedruckt. Dabei wird Luft durch im Deckenbereich der Passagierkabine 12 angeordnete Lufteinlässe mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit und einem hohen Impuls in die Passagierkabine 12 eingeblasen (siehe Pfeile P_ein). Infolge des hohen Impulses und der hohen Geschwindigkeit der eingeblasenen Luft bilden sich Luftwalzen (Pfeile PW) in der Passagierkabine 12 aus, die eine Durchmischung der zugeführten Luft mit der Raumluft sorgen. Die Abluftabfuhr aus der Passagierkabine 12 erfolgt durch im Bodenbereich der Passagierkabine vorgesehene Luftauslässe (Pfeile P_aus).
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In der 2 ist ein alternatives und ebenfalls aus dem Stand der Technik bekanntes nach dem Prinzip der Quelllüftung arbeitendes Klimatisierungssystem dargestellt. Im Gegensatz zur 1 erfolgt bei dem Prinzip der Quelllüftung gewissermaßen eine Umkehrung der Belüftung. Hierzu wird im Bereich des Bodens 22, beispielsweise gangnah 24 Luft in die Kabine 12 eingeblasen und im Deckenbereich 28 abgesaugt. Dadurch stellen sich Strömungsverhältnisse ein, bei denen sich die Luft in dem zu belüftenden Bereich des Flugzeugs über die gesamte Fläche verteilt und eine bodennahe Klimatisationsluftschicht bildet und an in dem zu belüftenden Bereich des Flugzeugs vorhandenen Wärmequellen (in der Regel den sich in der Kabine 12 aufhaltenden, insbesondere sitzenden, Personen 27) durch freie Konvektion aufsteigt.
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In 3 ist eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der schematische Querschnitt durch eine Passagierkabine 12 eines Flugzeugs zeigt einen Passagiersitzbereich 16, der in der Passagierkabine 12 unmittelbar oberhalb eines Kabinenbodens 22 angerordnet ist. Das Flugzeug weist ein Klimatisierungssystem 18 auf, das eine Luftbereitstellungseinrichtung 20 zur Bereitstellung von Luft mit gewünschten Temperaturen und gewünschten Drücken und eine Zuführvorrichtung 26 zur Zuführung der bereitgestellten Luft in den Passagiersitzbereich 16 umfasst. Der Einfachheit halber wird im Folgenden das Klimatisierungssystem 18 nur mit Bezug zu einer Hälfte der Passagierkabine 12 beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass das Beschriebene aus Symmetriegründen auch für die jeweils andere Hälfte der Passagierkabine 12 gilt.
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Der Passagiersitzbereich 16 erstreckt sich in der Höhe vom Kabinenboden 22 bis hin zur Kopfhöhe eines im Passagiersitz 28 sitzenden Passagiers (Kopf mit eingeschlossen). Der Passagiersitzbereich 16 erstreckt sich typischerweise in Kabinenquerrichtung Q von den Kabinenseitenwänden 30 gangwärts bis hin zum Gang 29. In der Kabinenquerrichtung Q kann der Passagiersitzbereich 16 eine oder mehrere Sitze 28 umfassen (beispielsweise drei Sitze 28 pro Gangseite wie in 3 dargestellt). In Kabinenlängsrichtung kann der Passagiersitzbereich 16 ebenfalls eine oder mehrere Sitzreihen umfassen.
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Die Zuführvorrichtung 26 weist eine erste Zuführöffnung 31 und eine zweite Zuführöffnung 32 auf. Ausgehend von der Luftbereitstellungseinrichtung 20 kann der Zuführvorrichtung 26 über einen ersten Zuluftkanal 36 und einen zweiten Zuluftkanal 37 jeweils Luft mit unterschiedlichen Drücken und Temperaturen zugeführt werden.
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Das Klimatisierungssystem 18 umfasst ferner eine Steuervorrichtung 35, die dazu eingerichtet ist, mittels der Zuführvorrichtung 26 die Luft auf mindestens einem ersten Höhenniveau h1 über dem Kabinenboden 22 und auf einem zweiten darüber liegenden Höhenniveau h2 des Kabinenbodens 22 in den Passagiersitzbereich 16 zuzuführen, wobei die Luft auf dem ersten Höhenniveau h1 wärmer als auf dem zweiten Höhenniveau h2 zugeführt wird.
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Durch die erfindungsgemäße Zuführung von Luft auf unterschiedlichen Höhenniveaus h1, h2 in den Passagiersitzbereich 16 wird im Passagiersitzbereich 16 lokal eine bestimmte Temperaturverteilung erzeugt (im bodennahen Bereich wärmer als im bodenfernen Bereich). Die erzeugte Temperaturverteilung überlagert sich zusammen mit einer, beispielsweise durch das bekannte Quelllüftungsprinzip bewirkte Temperaturverteilung (im bodennahen Bereich kühler als im bodenfernen Bereich) zu einer in der Kabinenhöhenrichtung H homogeneren und somit für Passagiere besonders komfortablen Temperaturverteilung.
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Die Steuervorrichtung 35 gewährleistet, dass die Luft auf den Höhenniveaus h1, h2 gleichzeitig zugeführt wird und dass die mit wärmeren Temperaturen zugeführte Luft mit einem größeren Massenstrom zugeführt wird als die mit kühleren Temperaturen zugeführte Luft. Dies kann unter anderem durch eine höhere Geschwindigkeit der mit den höheren Temperaturen zugeführten Luft erreicht werden. Auf diese Weise kann ein frühzeitiges Absinken kühlerer Luftschichten vermieden werden.
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Um eine Zuführung der Luft auf dem ersten Höhenniveau h1 und dem zweiten Höhenniveau h2 zu ermöglichen, ist die erste Zuführöffnung 31 auf dem ersten Höhenniveau h1 und die zweite Zuführöffnung 32 auf dem zweiten Höhenniveau h2 angeordnet, wobei die Zuführöffnungen 31, 32 im Bereich der Kabinenseitenwände 30 angeordnet sind und die Luft in Kabinenquerrichtung Q zur Kabinenmitte hin zuführen. Um eine möglichst gleichmäßige und komfortable Luftverteilung und Luftzuführung im Passagiersitzbereich 16 der Passagierkabine 12 zu erreichen, sind jeweils einer Sitzreihe 38 zugeordnete Zuführöffnungen 31, 32 vorgesehen (entsprechend sind den ggf. davor und/oder dahinter angeordneten Sitzreichen 38 ebenfalls jeweils Zuführöffnungen 31, 32 zugeordnet).
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Die Luftbereitstellungseinrichtung 20 kann eine Verdichtereinrichtung beispielsweise in Form einer Air Cycle Machine (ACM) umfassen, der von den Triebwerken des Flugzeugs bereitgestellte Zapfluft oder von Kompressoren des Flugzeugs oder einer beliebigen anderen Luftquelle bereitgestellte Luft zugeführt wird. Die auf diese Weise bereitgestellte Luft wird in 3 als Kühlluft über den ersten Zuluftkanal 36 in die Zuführvorrichtung 26 geleitet.
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Darüber hinaus umfasst die Luftbereitstellungseinrichtung 20 vorzugsweise einen Mischer, in dem die von der Verdichtereinrichtung bereitgestellte klimatisierte Luft mit Rezirkulationsluft gemischt wird, um die Temperatur und/oder die Feuchte der von der Luftbereitstellungseinrichtung 20 bereitgestellten Luft zu steuern. Die Luftbereitstellungseinrichtung 20 umfasst ferner Mittel zur Zufuhr zusätzlicher Heißluft stromabwärts des Mischers. Die Heißluft kann beispielsweise als Zapfluft von den Triebwerken des Flugzeugs abgezweigt werden. In der 3 wird die auf diese Weise bereitgestellte Luft als Heißluft über den zweiten Zuluftkanal 37 in die Zuführvorrichtung 26 geleitet.
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Die Steuervorrichtung 35 steuert die Zuführvorrichtung 26 derart, dass die über die erste und zweite Zuluftkanäle 36, 37 zugeführte Kühl- und Heißluft teilweise miteinander vermengt werden und somit zum einen Luft auf dem ersten Höhenniveau h1 mit einer ersten Temperatur und zum anderen Luft auf dem zweiten Höhenniveau h2 mit einer zweiten Temperatur in den Passagiersitzbereich 16 zugeführt wird, wobei die erste Temperatur wärmer ist als die zweite Temperatur. Beispielsweise kann die erste Temperatur 24 °Celsius und die zweite Temperatur 20 °Celsius betragen.
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Ferner umfasst das Flugzeugklimatisierungssystem 18 gemäß 3 im Bereich der Seitenwände 30 der Passagierkabine 12 angeordnete Rezirkulationsauslässe 39. Die Rezirkulationsauslässe 39 sind jeweils mit einer Rezirkulationsleitung 40 verbunden, die ihrerseits in einen Mischer der Luftbereitstellungseinrichtung 40 mündet.
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In der 4 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung in einem schematischen Querschnitt dargestellt. Im Unterschied zu der Ausführungsform in 3 weist bei der Ausführungsform in 4 die Zuführvorrichtung 26 ferner eine zwischen der ersten und der zweiten Zuführöffnung 31, 32 angeordnete dritte Zuführöffnung 33 zur Zufuhr von Luft auf einem dritten Höhenniveau h3 auf. Die Steuervorrichtung 35 gewährleistet ferner, dass die Luft auf dem dritten Höhenniveau h3 mit einer (dritten) Temperatur zugeführt wird, die zwischen den Temperaturen der auf dem ersten und zweiten Höhenniveau h1, h2 zugeführten Luft liegt. Grundsätzlich bewirkt die auf diese Weise erfolgte Zufuhr von Luft denselben Effekt, wie im Zusammenhang mit der 3 beschrieben. Darüber hinaus kann die Zuführung von Luft in den Passagiersitzbereich 16 mit einer vorbestimmten und in Kabinenhöhenrichtung H gegebenenfalls variierenden Temperaturverteilung erzeugt werden.
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Die Steuervorrichtung 35 steuert die Zuführvorrichtung 26 derart, dass die über die erste und zweite Zuluftkanäle 36, 37 zugeführte Kühl- und Heißluft teilweise miteinander vermengt werden und somit nicht nur Luft auf dem ersten Höhenniveau h1 mit einer ersten Temperatur und ferner Luft auf dem zweiten Höhenniveau h2 mit einer zweiten Temperatur sondern darüber hinaus auch Luft auf dem dritten Höhenniveau h3 mit einer dritten Temperatur in den Passagiersitzbereich 16 zugeführt wird, wobei die erste Temperatur wärmer ist als die zweite Temperatur und die dritte Temperatur zwischen der ersten und der zweiten Temperatur liegt. Beispielsweise kann die erste Temperatur 24 °Celsius und die zweite Temperatur 20 °Celsius und die dritte Temperatur 22 °Celsius betragen.
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Das Flugzeugklimatisierungssystem 18 gemäß 4 umfasst ebenfalls im Bereich der Seitenwände 30 der Passagierkabine 12 angeordnete Rezirkulationsauslässe 39, die jeweils mit einer Rezirkulationsleitung 40 verbunden sind, die ihrerseits in die Luftbereitstellungseinrichtung 20 mündet.
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In den in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen befinden sich die zweiten Zuführöffnungen 32 in etwa auf der Höhe der Armlehnen der Passagiersitze 28. Entsprechend sind die ersten Zuführöffnungen 31 bzw. auch die dritten Zuführöffnungen 33 darunter angeordnet, also in einem Bereich in dem sich bei sitzender Position eines Passagiers typischerweise die Beine des Passagiers befinden.
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Alternativ zu der in den 3 und 4 dargestellten Anordnung der Zuführöffnungen 31, 32, 33 können die Zuführöffnungen 31, 32, 33 auch über einen größeren Abstand in vertikaler Richtung über dem Kabinenboden 22 angeordnet sein. Die zweite Zuführöffnung 32 und mithin das zweite Höhenniveau h2 kann beispielsweise höher als in den 3 und 4 nämlich in etwa auf der Höhe des Passagierkopfbereichs (d.h. der Kopflehne des Passagiersitzes) angeordnet sein. Dann wird die durch die zweite Zuführöffnung 32 zugeführte Luft in etwa auf Kopfhöhe eines sitzenden Passagiers zugeführt.
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Es versteht sich, dass die in den 3 und 4 außerhalb des Kabinenquerschnitts verlaufenden Leitungen 36, 37 und 40 sowie die außerhalb des Kabinenquerschnitts dargestellten Zuführvorrichtungen 26 nur aus schematischen Gründen außerhalb der Passagierkabine dargestellt.
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Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass jeweils an einem Passagiersitz 28 eine Zuführvorrichtung 26 vorgesehen ist, die entsprechend mit der Luftbereitstellungseinrichtung 20 über erste und zweite Zuführkanäle 36, 37 verbunden ist. Auch können alternativ oder zusätzlich in beiden Ausführungsformen Düsen vorgesehen sein, mittels derer Passagiere auf die Temperaturregelung direkt Einfluss ausüben können.
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In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für gleiche oder zumindest ähnliche Elemente, Komponenten oder Aspekte verwendet. In den Ansprüchen schließt das Wort „aufweisend“ nicht andere Elemente aus und der unbestimmte Artikel „ein“ schließt eine Mehrzahl nicht aus. Alleinig der Umstand, dass bestimmte Merkmale in verschiedenen abhängigen Ansprüchen genannt sind, beschränkt nicht den Gegenstand der Erfindung. Auch Kombinationen dieser Merkmale können vorteilhaft eingesetzt werden. Die Bezugszeichen in den Ansprüchen sollen nicht den Umfang der Ansprüche beschränken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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