DE19936643C2 - Vorrichtung zur Klimatisierung des Kabinenbereiches eines Passagierflugzeuges - Google Patents
Vorrichtung zur Klimatisierung des Kabinenbereiches eines PassagierflugzeugesInfo
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Abstract
Eine Vorrichtung zur Klimatisierung des Kabinenbereiches eines Passagierflugzeuges besteht aus wenigstgens einer Luftmischereinheit, die einerseits über wenigstens eine Rezirkulationseinheit mit der Flugzeugkabine und andererseits über wenigstens ein Mengenregelventil und wenigstens ein Klimaaggregat mit einer Frischluftzufuhr verbunden ist. Ferner umfaßt sie eine Steuer- und Regeleinrichtung, die mit Überwachungssensoren zur Erfassung von Parametern, die die Luftqualität charakterisieren, versehen ist. Über die Steuer- und Regeleinrichtung sind die Komponenten der Frischluftzufuhr und der Rezirkulationseinheit beaufschlagbar. In einem Speicher der Steuer- und Regeleinrichtung sind Vorgabedaten für die von den Sensoren erfaßten Parameter zur Durchführung einer selbsttätigen Regelung abgelegt. Von den Sensoren werden dabei neben dem Kabinendruck und der Temperatur ständig die Zusammensetzung sowie die Strömungsgeschwindigkeit der Kabinenluft gemessen. Der Kabinenbereich kann ferner in mehrere Komfortzonen unterteilt sein, in denen jeweils Sensoren angeordnet sind und denen Regelventile zugeordnet sind, die von der Steuer- und Regeleinrichtung beaufschlagbar sind.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Klimatisierung des Kabinenbereiches eines Pas
sagierflugzeuges, mit wenigstens einer Luftmischereinheit, die einerseits über wenigstens eine Rezir
kulationeinheit mit der Flugzeugkabine und andererseits über wenigstens ein Luftmengen-Regelventil
und wenigstens ein Klimaaggregat mit einer Frischluftzufuhr verbunden ist, sowie mit einer Steuer-
und Regeleinrichtung, die mit Überwachungssensoren zur Erfassung des Käbinenluftdruckes und der
Kabinenlufttemperatur und mit weiteren Sensoren zur Erfassung weiterer die Luftqualität und damit
den Komfort der Passagiere bestimmender Luftparameter verbunden ist, welche über die Komponen
ten der Frischluftzufuhr und der Rezirkulationeinheit beaufschlagbar sind, wobei diese Sensoren an
eine Auswertelogik der Steuer- und Regeleinrichtung angeschlossen sind und in einem Speicher der
Steuer- und Regeleinrichtung entsprechende Vorgabedaten für die von den Sensoren erfassten Pa
rameter zur Durchführung einer selbsttätigen Regelung ablegbar sind, dabei ermittelt ein in der Aus
wertelogik enthaltener Rechner aus den sensitiv erfassten und aus den vorgespeicherten Daten die
erforderlichen Frischluft- und Rezirkulationsluftmengen.
Mit der US 5,791,982 A zählt eine derartige Vorrichtung zur Klimatisierung des Kabinenbereiches
eines Passagierflugzeuges zum Stand der Technik. Weiterhin ist aus der US 4,261,416 A eine Vor
richtung zur Klimatisierung des Kabinenbereiches eines Passagierflugzeuges bekannt, bei der ein
Luftmengen-Regelventil, das zwischen der Frischluftzufuhr und dem Klimagerät angeordnet ist, sowie
wenigstens ein Rezirkulationsgebläse der Rezirkulationseinheit, das mit der Luftmischereinheit ver
bunden ist, an eine Steuer- und Regeleinrichtung angeschlossen sind. Außerdem ist bei dieser An
ordnung wenigstens ein weiterer Sensor ein zur Erfassung der Strömungsgeschwindigkeit der Kabi
nenluft dienender Sensor, mit dessen an die Steuer- und Regeleinrichtung übermittelten Daten die
Luftgeschwindigkeit der in den Kabinenbereich geleiteten Ventilationsluft beeinflusst wird.
Ferner sind der Fachwelt Kabinenumluftsysteme der anfangs angegebenen Art bekannt, die der Kli
matisierung der Rumpfeinheiten von Passagierflugzeugen dienen. Mit ihrer Hilfe wird der Frischluft
mengenstrom für einen Passagierflugzeug-Druckrumpf geregelt und es wird ein Recycling der Kabi
nenluft durchgeführt, wobei in der Regel der Druck und/oder die Temperatur der Kabinenluft über
wacht werden. Dabei wird dem Druckrumpf sowohl am Boden als auch während des Fluges ein kon
stanter Frischluftvolumenstrom zur Ventilation der Kabine, des Cockpits, der Elektronik- sowie der
Frachträume zugeführt und es wird insbesondere in der Kabine und im Cockpit die Luftqualität durch
diesen Volumenstrom gewährleistet.
Um die Temperatur und die Luftgeschwindigkeit in der Ventilationsluft für die Flugzeuginsassen mög
lichst angenehm zu gestalten, wird üblicherweise ein konstanter Luftstrom in der Art sogenannter
Rezirkulationsluft der Frischluft beigemischt. Bei der Rezirkulationsluft handelt es sich um verbrauch
te Kabinenluft, die wiederverwendet wird. Die den Frischluftaufbereitungseinrichtungen, d. h. den Kli
maaggregaten (sogenannte Klimapacks), zugeordneten Luftmengensteuerventile (Flow Control Val
ves) werden zumeist im Hinblick auf einen konstanten Volumenstrom (Bleed Air) geregelt.
Eine Veränderung der Mengenströme erfolgt bei diesen bekannten Vorrichtungen nur im Fehlerfall.
Ausnahmen sind ein etwaiger zusätzlicher Luftbedarf für eine Frachtraumbelüftung und ein
sogenannter Economy-Modus für die Kabine, mit denen der Luftstrom auf einen anderen, dann aber
wieder konstanten Wert eingestellt werden kann.
Da außerdem auch der Kohlendioxidanteil in der Kabinenluft maßgeblich die Luftqualität beeinflußt,
ist bei einer aus der EP 0 301 607 B1 bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgese
hen, daß zusätzlich zum Kabinendruck auch die Kohlendioxidkonzentration erfasst und unterhalb
eines bestimmten Niveaus gehalten wird. Die mittels eines Drucksensors sowie eines Kohlendioxid
sensors meßtechnisch überwachten Werte werden jeweils einer Steuer- und Regeleinrichtung zuge
leitet, die einen Soll-/Ist-Vergleich durchführt und die entweder das Klimaaggregat oder ein Entlüf
tungsventil der Rezirkulationseinrichtung ansteuert.
Den bekannten Vorrichtungen dieser Art ist gemeinsam, dass sowohl die gewünschte Lufttemperatur
als auch die zuzuführende Luftmenge vom Piloten vorgewählt und in das System eingegeben werden
müssen. Dies muß zum einen vor jedem Flug als auch während des Fluges jeweils manuell erfolgen,
wobei nicht oder in nur unzureichender Weise auf weitere Parameter, die den Komfort in der Kabine
beeinflussen, reagiert werden kann, so daß diese unberücksichtigt bleiben.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Klimatisierung des Kabi
nenbereiches eines Passagierflugzeuges derart zu verbessern, dass mit ihr - neben der Überwa
chung des Kabinenluftdrucks und der Kabinenlufttemperatur - auf günstige Art und Weise auch ande
re Parameter der Kabinenluft kabinenzonal erfasst werden, um eine passagierkomfortable Luftver
sorgung der einzelnen Komfortzonen eines zonal unterteilten Kabinenbereiches mit hoher Luftqualität
zu gewährleisten. Die Verbesserung dieser Vorrichtung soll sich auf einfache Weise einem vorhande
nen System zur Flugzeug-Klimatisierung integrieren lassen und somit ohne weiteres für eine Nach
rüstung geeignet sein.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Systems zur Flugzeugklimatisierung.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kabinenbereich in mehrere Komfortzonen
unterteilt. In jeder dieser Zonen befinden sich ein oder mehrere weitere Sensoren 10 bis 13, die an
eine zentrale Steuer- und Regeleinrichtung 16 angeschlossen sind. Letztere ist wiederum mit einem
Luftmengen-Regelventil 14 sowie mit einem oder mehreren Rezirkulationsgebläsen 15 verbunden,
wobei das Luftmengen-Regelventil 14 zwischen einer Frischluftzufuhr 17 und einem Klimaaggregat
18 angeordnet ist, während sich der bzw. die Rezirkulationsgebläse 15 in Strömungsrichtung gesehen
wieder hinter einem Entlüftungsventil 19 für die verbrauchte Luft aus der zu versorgenden, in der
Figur nicht dargestellten Flugzeugkabine befinden.
Dem Luftmengen-Regelventil 14 sowie den Rezirkulationsgebläsen 15 nachgeschaltet ist eine Reihe
von Regelventilen 20 bis 27, die jeweils die Frischluft- und Rezirkulationsluftzufuhr für die einzelnen
Komfortbereiche der Flugzeugkabine steuern und die zu diesem Zweck von der Auswertelogik der
Steuer- und Regeleinrichtung 16 in Abhängigkeit von den Luftparametern, die von den weiteren Sen
soren 10 bis 13 gemessenen wurden, beaufschlagt werden.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung sind die zusätzlichen Komponenten, d. h. die Steuer- und
Regeleinrichtung 16 sowie die mit ihr verbundenen weiteren Sensoren 10 bis 13, auf einfache Weise
in ein bereits vorhandenes System zur Flugzeugklimatisierung integrierbar und somit ohne weiteres
für eine Nachrüstung bereits im Einsatz befindlicher Flugzeuge geeignet.
Claims (1)
- Vorrichtung zur Klimatisierung des Kabinenbereiches eines Passagierflugzeuges, mit wenigstens einer Luftmischereinheit, die einerseits über wenigstens eine Rezirkulationseinheit mit der Flugzeugkabine und andererseits über wenigstens ein Luftmengen-Regelventil (14) und we nigstens ein Klimaaggregat (18) mit einer Frischluftzufuhr verbünden ist, sowie mit einer Steuer- und Regeleinrichtung (16), die mit Überwachungssensoren zur Erfassung des Kabinenluftdruckes und der Kabinenlufttemperatur und mit weiteren Sensoren (10 bis 13) zur Erfassung weiterer die Luftqualität und damit den Komfort der Passagiere bestimmender Luftparameter verbunden ist, welche über Komponenten der Frischluftzufuhr und der Rezirkulationseinheit beaufschlagbar sind, wobei diese Sensoren (10 bis 13) an eine Auswertelogik der Steuer- und Regeleinrichtung (16) angeschlossen sind und in einem Speicher der Steuer- und Regeleinrichtung (16) entsprechende Vorgabedaten für die von den Sensoren (10 bis 13) erfassten Parameter zur Durchführung einer selbsttätigen Regelung ablegbar sind, dabei ermittelt ein in der Auswertelogik enthaltener Rechner aus den sensitiv erfassten und aus den vorgespeicherten Daten die erforderlichen Frischluft- und Rezirkulationsluftmengen, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftmengen-Regelventil (14), das zwischen der Frischluftzufuhr und dem Klimaaggregat (18) angeordnet ist, sowie wenigstens ein Rezirkulationsgebläse (15) der Rezirkulationseinheit, das mit der Luftmischereinheit verbunden ist, an die Steuer- und Regeleinrichtung (16) angeschlossen sind, außerdem dass wenigstens einer der weiteren Sensoren (10 bis 13) ein zur Erfassung der Strömungsgeschwindigkeit der Kabinen luft dienender Sensor ist, wobei der Auswertelogik eine weitere Logik nachgeschalten ist, über die das Luftmengen-Regelventil (14) sowie das Rezirkulationsgebläse (15) selbsttätig geregelt wird, und dass der Kabinenbereich in mehrere Komfortzonen unterteilt ist, in denen jeweils Sensoren (10 bis 13) angeordnet sind, und jeder Komfortzone Regelventile (20 bis 27) zugeordnet sind, die von der Steuer- und Regeleinrichtung (16) beaufschlagbar sind.
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