DE3627910A1 - Luftfahrzeug mit in einem separaten anlagenraum angeordneten zu kuehlenden einrichtungen - Google Patents
Luftfahrzeug mit in einem separaten anlagenraum angeordneten zu kuehlenden einrichtungenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Luftfahrzeug mit in
einem separaten Anlagenraum angeordneten zu kühlenden
Einrichtungen und einem Lufteinlauf zum Einfangen von
Stauluft für eine Klimaanlage oder dergleichen.
In Luftfahrzeugen ist es üblich, aus selbständig arbei
tenden Einheiten bestehende Anlagen, wie Klimaanlagen
einzusetzen und in einem besonderen Anlagenraum unter
zubringen. Solche Anlagen erzeugen beim Betrieb aber
auch Wärme, die zweckmäßigerweise durch Ventilation
mit Umgebungsluft abzuführen ist. Eine wirkungsvolle
Abführung dieser Wärme erfordert somit eine sich mit
dem Betrieb der Klimaanlage und den Flugbedingungen in
weiten Grenzen ändernde Luftmenge, da z.B. beim Boden
betrieb mit voller Klimaleistung erheblich mehr Wärme
als beim Fliegen in großen Höhen mit hoher Geschwindig
keit abzuführen ist. Ursache für diesen unterschied
lichen zur Wärmeabfuhr erforderlichen Luftbedarf ist
zum einen die in großen Höhen herrschende geringere
Umgebungstemperatur und zum anderen die mit der Flugge
schwindigkeit zunehmende Wärmeabfuhr von der Außenwand
des Flugzeuges insbesondere der Außenwand des Anlagen
raumes.
Eine Belüftung des Anlagenraumes über feste Be- und
Entlüftungsöffnungen in der Außenwand eines Luftfahr
zeuges müßte so ausgelegt sein, daß die bei maximaler
Klimaleistung und geringster natürlicher Wärmeabfüh
rung anfallende Wärme abgeführt würde. Dies würde aber
bedeuten, daß der Anlagenraum bei anderen Bedingungen
zuviel Kühlluft erhalten würde, was einen unnötigen
Luftwiderstand für das Flugzeug und eine zu starke
Kühlung dieses Raumes bedeuten würde. Es ist zwar
möglich, die zur Wärmeabfuhr durch Ventilation erfor
derliche Luftmenge mit einer zusätzlichen temperaturge
steuerten Regeleinrichtung zu beeinflussen, was aber
Mehraufwand und weiteres Gewicht bedeuten würde und
vom Gesichtspunkt der Ausfallsicherheit unbefriedigend
wäre.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die in
einem Anlagenraum eines Luftfahrzeuges untergebrachten
Einrichtungen mit einem geregelten Luftstrom zur Wärme
abfuhr zu versorgen. Gemäß der Erfindung ist diese
Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Wandung des Luftein
laufs eine oder mehrere mit dem Anlagenraum in Ver
bindung stehende Öffnungen zum Abzweigen von Ventilati
onsluft vorgesehen sind.
In vielen Fällen weist der Einlauf Klappen zur Rege
lung der einzufangenden Luftmenge auf, wodurch der
Einlauf an die unterschiedlichen Betriebspunkte der
betreffenden Anlage angepaßt wird. Bei derartigen Ein
läufen sind die Öffnungen erfindungsgemäß derart ange
ordnet, daß auch der abgezweigte Luftstrom durch die
Klappen geregelt wird.
Die erfindungsgemäße Maßnahme hat den Vorteil, daß
damit ein Anlagenraum auf sehr einfache Weise mit
Ventilationsluft versorgt werden kann. Ein weiterer
Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine wirksame
Regelung der Wärmeabführung aus einem Anlagenraum ohne
nennenswerten Zusatzaufwand durch Ausnutzung der bei
vielen Einläufen ohnehin vorhandenen Regelungsklappen
realisierbar ist. Dabei können die Öffnungen als Lö
cher 15, die eine Perforation bilden oder quer zur
Strömung verlaufende Schlitze ausgebildet sein, die
innerhalb eines annähernd dreieckförmigen Bereiches an
geordnet sind.
Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Das Prinzip eines Ventilationsschlitze aufwei
senden weit geöffneten Lufteinlaufs für eine
Klimaanlage,
Fig. 2 einen verengten Lufteinlauf gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Lufteinlauf mit perforierter Wandung und
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Lufteinlauf.
Wie die Darstellungen nach Fig. 1 bis Fig. 4 zeigen,
handelt es sich bei dem dort abgebildeten Luftein
lauf 10 um einen in der Außenwand 11 eines Luftfahrzeu
ges angeordneten, "NACA-Einlauf" (Staukreis), dessen
Höhe H mit Regelungsklappen 12, 13 verringert oder ver
größert werden kann. In einer oder beiden Seitenwänden
dieses Lufteinlaufs 10 sind Schlitze 14 bzw. Perforati
onslöcher 15 vorgesehen, die eine Verbindung zu dem
Anlagenraum 16 der Klimaanlage herstellen. Die Schlit
ze 14 gemäß Fig. 1 und Fig. 2 sind im Bereich der
durch die Regelungsklappen 12, 13 sich ergebenden Ein
schnürung angeordnet und nehmen längenmäßig mit zuneh
mender Entfernung von der Einschnürung derart ab, daß
der mit Schlitzen 14 versehene Bereich annähernd ein
Dreieck bildet, dessen Spitze nahe der Kante 11 a des
Einlaufs 10 liegt. Die der Spitze gegenüberliegende
Seite des Dreiecks wird im Prinzip durch die Klappen
12, 13 gebildet. Diese Dreieckform zeigt auch der durch
die Bohrungen 15 perforierte Bereich gemäß Fig. 3. Aus
Fig. 3 ist darüber hinaus zu erkennen, daß die Lochgrö
ßen mit zunehmender Annäherung an die Klappen 12 und
13 anwachsen. Hiermit kann ein vorbestimmter Verlauf
für den Massendurchsatz der Ventilationsluft erzielt
werden, was bei den Schlitzen 14 durch eine sich ver
größernde Breite ebenfalls möglich ist. Die Öffnun
gen 14, 15 können auch derart ausgebildet sein, daß die
Breite der Schlitze 14 und/oder der Durchmesser der
Löcher 15 sich mit zunehmender Entfernung stromauf und
stromab von der Mitte des mit Öffnungen 14, 15 versehe
nen Bereiches verringern. Fig. 1 zeigt den Luftein
lauf 10 bei weit geöffneter Stellung der Regelungsklap
pen 12, 13. In dieser Stellung schnüren die Klappen 12,
13 die innere Strömung des Einlaufs 10 nicht ein. Aus
der Darstellung nach Fig. 1 ist auch zu erkennen, daß
die Schlitze 14 zum Durchströmen von Ventilationsluft
frei sind. Diese Klappenstellung entspricht der Belüf
tungssituation beim Betrieb einer Klimaanlage am Bo
den. Die Klappenstellung nach Fig. 2 zeigt einen einge
engten Lufteinlauf 10 mit teilweise abgedeckten Schlit
zen, was einem Betrieb der Klimaanlage einschließlich
Lüftung während eines Fluges entspricht. Aus den Dar
stellungen nach Fig. 1 und Fig. 2 ist darüber hinaus
zu erkennen, daß beim Bodenbetrieb, und zwar aufgrund
des Unterdruckes im Lufteinlauf Ventilationsluft aus
dem Anlagenraum 16 gesaugt wird, wohingegen im Fluge
aufgrund des im Lufteinlauf herrschenden Überdruckes
Ventilationsluft in den Anlagenraum 16 einströmt.
Die erfindungsgemäße Ventilation hat bei einer Klima
anlage den Vorteil, daß die erforderliche Luftmenge
für die Ventilation der Anlage der Stauluftmenge bzw.
dem Massendurchsatz der Klimaanlage proportional ist.
Diese günstige Verknüpfung ergibt sich bei Verwendung
sog. "NACA-Einläufe" für den Betrieb der Klimaanlage.
Bei solchen Lufteinläufen ist der Widerstand dann mini
mal, wenn der Querschnitt des Einlaufs dem Massendurch
satz der durchströmenden Luft angepaßt ist. Da sich
aber der Luftdurchsatz mit den Arbeitsbedingungen der
Klimaanlage ändert, ist es notwendig, den Querschnitt
des Einlaufs mit Hilfe der Regelungsklappen zu ändern.
Bei hohen Belastungen der Klimaanlage, hohen Außentem
peraturen und geringer Fluggeschwindigkeit vergrößern
die Regelungsklappen den Einlaufquerschnitt, wohinge
gen bei kleiner Belastung der Klimaanlage, niedriger
Außentemperatur und größerer Fluggeschwindigkeit der
Einlaufquerschnitt verkleinert wird. Die Erfindung
nutzt daher die zur Regelung der Luftzuführung für die
Klimaanlage eingesetzten Klappen auch zur Regelung der
Ventilationsluft, indem die Klappen 12, 13 die Öffnun
gen 14, 15 bei fortschreitender Einschnürung des Ein
laufs 10 zunehmend abdecken. Dabei wird der Umstand
genutzt, daß die Luftmenge für die Kühlung der betref
fenden Einrichtungen der für den Betrieb der Klimaan
lage notwendigen Klimaluft proportional ist. Dabei
kann es zusätzlich sinnvoll sein, den Öffnungen im
Lufteinlauf auf der Innenseite des Anlagenraumes strö
mungsabhängige Vorrichtungen, z.B. geneigte Kiemen
nachzuordnen, welche den Austrittskoeffizienten für
die Ventilationsluft erhöhen und den Eintrittskoeffizi
enten verringern. Hierdurch kann zusätzlicher Einfluß
auf die mit der Ventilation zusammenhängende Abfuhr
der Betriebswärme bei unterschiedlichen Betriebszustän
den, beispielsweise im Bodenbetrieb oder im Flugbe
trieb, genommen werden.
Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf Klimaanlagen
beschränkt, sondern sie erstreckt sich vielmehr auf
alle anderen an Bord eines Luftfahrzeuges befindlichen
zu kühlenden Einrichtungen, wie elektronische Geräte
und dergleichen.
Claims (9)
1. Luftfahrzeug mit in einem separaten Anlagenraum
angeordneten zu kühlenden Einrichtungen und einem
Regelungsklappen aufweisenden Lufteinlauf zum Ein
fangen von Stauluft für eine Klimaanlage oder der
gleichen, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Wandung des Lufteinlaufs (10) eine oder meh
rere mit dem Anlagenraum (16) in Verbindung stehen
de Öffnungen (14, 15) zum Abzweigen von Ventilations
luft vorgesehen sind.
2. Luftfahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Luftein
lauf Regelungsklappen zum Regeln des Massendurchsat
zes aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnungen (14, 15) derart angeordnet sind,
daß auch der abgezweigte Luftstrom durch die Klap
pen (12, 13) geregelt wird.
3. Luftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Öffnungen als quer
zur Strömung in einer oder in beiden Seitenwänden
des Lufteinlaufes (10) liegende Schlitze (14) ausge
bildet sind.
4. Luftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Öffnungen eine in
einer oder in beiden Seitenwänden des Lufteinlau
fes (10) angeordnete flächenartige Perforation (15)
bilden.
5. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die flä
chenartige Perforation bildenden Löcher (15) mit zu
nehmender Annäherung an die Regelungsklappen (12,
13) einen anwachsenden Durchmesser aufweisen.
6. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet , daß die Schlit
ze (14) oder die Löcher die Perforation (15) bil
den, innerhalb eines dreieckigen Bereiches angeord
net sind, dessen Spitze nahe der Kante (11 a) des
Lufteinlaufes (10) liegt und dessen der Spitze ge
genüberliegende Gerade im Prinzip durch die Klap
pen (12, 13) gebildet ist.
7. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Breite
der Schlitze (14) und/oder der Durchmesser der die
Perforation bildenden Löcher (15) sich mit zunehmen
der Entfernung von der Mitte des mit Öffnungen (14,
15) versehenen Bereiches in beiden Richtungen
(stromauf und stromab) verringern.
8. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß den Öffnun
gen (14, 15) im Lufteinlauf (10) auf der Innenseite
des Anlagenraumes (16) strömungsabhängige Vorrich
tungen, vorzugsweise geneigte Kiemen zugeordnet
sind, welche einen großen Austrittskoeffizienten
und einen kleinen Eintrittskoeffizienten für die
Ventilationsluft bewirken.
9. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die im
Lufteinlauf (10) angeordneten Regelungsklappen (12,
13) die Öffnungen (14, 15) mit fortschreitender Ein
schnürung des Lufteinlaufs (10) zunehmend abdecken.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE10216969A1 (de) * | 2002-04-16 | 2003-10-30 | Volkswagen Ag | Luftleitanordnung für ein Kraftfahrzeug |
Citations (1)
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---|---|---|---|---|
GB890547A (en) * | 1960-04-12 | 1962-03-07 | Gen Electric | Improvements in variable throat supersonic diffuser |
-
1986
- 1986-08-16 DE DE19863627910 patent/DE3627910A1/de active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB890547A (en) * | 1960-04-12 | 1962-03-07 | Gen Electric | Improvements in variable throat supersonic diffuser |
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DE10216969A1 (de) * | 2002-04-16 | 2003-10-30 | Volkswagen Ag | Luftleitanordnung für ein Kraftfahrzeug |
DE10216969B4 (de) * | 2002-04-16 | 2009-07-30 | Volkswagen Ag | Luftleitanordnung für ein Kraftfahrzeug |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE3627910C2 (de) | 1989-10-12 |
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