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Die
vorliegende Erfindung beruht auf der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-368298 ,
eingereicht am 29.10.2003, und beansprucht deren Priorität.
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ERFINDUNGSGEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Luftkühlereinheit (Luftkühlungsvorrichtung),
die innerhalb des Korpus eines Flugzeugs eingebaut ist, zur Zuführung gekühlter Luft
zu Nahrungsmitteln oder dergleichen.
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BESCHREIBUNG DES STANDES DER
TECHNIK
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Eine
Luftkühlereinheit
der oben genannten Art wird beispielsweise durch
US-A-5,377,503 offenbart,
welche den nächstliegenden
Stand der Technik repräsentiert
und alle Merkmale des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart.
Eine kompakte Heizpumpeneinheit ist vor Ort von einer Anordnung mit
horizontalem Auslaß in
eine Anordnung mit einem oberen Auslaß rekonfigurierbar. Ein Zuleitungs-Wandelement
deckt die Oberseite und den oberen Teil der Rückwand ab und enthält eine
Zuleitungsöffnung
in einer Belüftungswand,
wobei eine leere Wand damit in einem Winkel von 90° verbunden
ist. Das Zuleitungs-Wandelement kann entfernt und in der oberen Auslaßposition
unter Verwendung von Standard-Befestigungsmitteln
installiert werden.
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Passagierflugzeuge,
die große
Distanzen zurücklegen,
wie etwa internationale Flüge,
sind mit Servierwagen zur Aufbewahrung von Mahlzeiten usw. ausgestattet,
die den Passagieren zu servieren sind, sowie mit Bordküchen (Küchenbereichen)
zur Aufbewahrung der Servierwagen, zur Vorbereitung von Getränken und
zur Erledigung einer leichten Essenszubereitung.
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Die
Mahlzeiten werden zuvor in Serviceeinrichtungen am Boden vorgekocht,
auf Tabletts angeordnet, die in den Servierwagen unterzubringen
sind, und an Bord gebracht.
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Von
den auf den Tabletts angeordneten Mahlzeiten werden warme Gerichte
durch eine Heizeinrichtung oder dergleichen erhitzt, und die kalten Gerichte
wie etwa Salate werden durch Zuführen
kalter Luft in die Servierwagen auf einer niedrigen Temperatur gehalten.
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Eine
Luftkühlereinheit
ist in einem Raum in der Decke oder unter dem Fußboden der Bordküche des
Flugzeugs angeordnet. Die Luftkühlereinheit
ist mit einer Kältemittelkreislauf-Einheit
zur Kühlung
von Luft durch einen Verdampfer ausgestattet, der innerhalb einer
Luftkühlkammer
angeordnet ist und die gekühlte
Luft über
eine Zuleitung zur Bordküche
oder dergleichen zuführt.
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Da
die Luftkühlereinheit
in dem Flugzeug angeordnet ist, muß sie klein sein und ein leichtes
Gewicht aufweisen. Da die Luftkühlereinheit
ferner in der Nähe
der Passagiersitze angeordnet ist, muß der von der Luftkühlereinheit
erzeugte Lärm
reduziert werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Luftkühlereinheit
zu schaffen, die den oben genannten Erfordernissen genügt.
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Eine
Luftkühlereinheit,
die in einem Flugzeug zur Zuleitung gekühlter Luft zu einem Lagerbereich zur
Lagerung von Nahrungsmitteln oder dergleichen gemäß der vorliegenden
Erfindung montierbar ist, umfaßt
die Merkmale des Anspruchs 1.
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Ferner
ist eine Rotationsachse eines Gebläserads, das innerhalb des Lufteinlasses
angeordnet ist, gegenüber
dem Gehäusekörper geneigt.
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Darüber hinaus
ist eine samtige Schicht (eine Geräuschdämpfungsschicht) auf einer Oberfläche eines
Gebläseflügels des
Gebläserads
zur Geräuschdämpfung vorgesehen.
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Wie
zuvor beschrieben, reduziert die vorliegende Luftkühlereinheit
das Geräusch
wie etwa das Windgeräusch
durch Verbesserung der Gehäusekonstruktion
der Gebläseeinrichtung
zum Blasen der Luft, die durch die Kältemittelkreislauf-Einheit
gekühlt wurde,
in Richtung der Bordküche
oder dergleichen. Es wurde im Versuch festgestellt, dass die vorliegende
Erfindung zu einer maximalen Geräuschdämpfung von
20 dB im Vergleich zum Stand der Technik führt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Darstellung einer Luftkühlereinheit gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine schematische Darstellung einer Kältemittelkreislauf-Einheit der Luftkühlereinheit gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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3 ist
eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Gehäuses der
Luftkühlereinheit
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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4 ist
eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Gehäuses der
Luftkühlereinheit
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5 ist
eine schematische Darstellung einer Gebläseeinrichtung der Luftkühlereinheit
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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6 ist
eine Vorderansicht des Gehäuses der
Gebläseeinrichtung;
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7 ist
eine Draufsicht von 6;
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8 ist
eine Ansicht von 6 von unten;
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9 ist
eine rechte Seitenansicht von 6;
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10 ist
eine linke Seitenansicht von 6;
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11 ist
ein Querschnitt entlang B-B in 8;
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12 ist ein Diagramm des Aufbaus des Führungselements;
und
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13 ist ein Diagramm des Aufbaus eines Gebläserads.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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1 und 2 sind
schematische Darstellungen, die das Äußere der Luftkühlereinheit
gemäß der vorliegenden
Erfindung und den allgemeinen Aufbau der Kältemittelkreislauf-Einheit
zeigen.
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Eine
Luftkühlereinheit,
die insgesamt durch die Bezugsziffer 1 bezeichnet ist,
umfaßt
ein Gehäuse 10,
einen Kompressor 20 für
ein Kältemittel,
der innerhalb des Gehäuses 10 angeordnet
ist, einen Kondensator 30, einen Verdampfer 40 und
eine Gebläseeinrichtung 60 zum
Blasen von Luft.
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Wie
in 2 dargestellt ist, ist die Kältemittelkreislauf-Einheit
der Luftkühlereinheit
mit einem Kompressor 20 ausgestattet, der durch einen Motor angetrieben
wird, zur Komprimierung des Kältemittels
und zum Leiten desselben in Richtung des Kondensators 30.
Der Kondensator 30 ist mit einem Wärmetauscher 300 zum
Austausch des gasförmigen Kältemittels
gegen ein flüssiges
Kältemittel
ausgestattet. Das flüssige
Kältemittel
wird in einem Behälter-Trockner 310 gespeichert,
der benachbart zum Wärmetauscher
angeordnet ist. Das flüssige
Kältemittel
des Behälter-Trockners 310 wird über eine
Leitung an einen Verdampfer 40 geschickt, der innerhalb der
Luftkühlkammer
angeordnet ist, die durch die Wand des Gehäuses 10 begrenzt wird.
Das flüssige Kältemittel
strömt
durch ein Entspannungsventil 410, das an dem Verdampfer 40 angebracht
ist und wird zu einem Wärmetauscher 400 des
Verdampfers geleitet. Das Kältemittel
wird dann in dem Wärmetauscher 400 verdampft
und kühlt
die Luft, die durch den Wärmetauscher 400 strömt.
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Das
Entspannungsventil 410 verändert die Öffnung des Ventils entsprechend
dem Druck und der Temperatur des Kältemittels, das in Richtung
des Kompressors 20 von dem Verdampfer 40 zurückkehrt,
so dass der Durchsatz des Kältemittels
gesteuert wird, das dem Verdampfer zugeleitet wird.
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Die
Gebläseeinrichtung 60 umfaßt zwei
Gebläseräder, die
an beiden Enden der Welle eines Motors angebracht sind und bläst Luft
in Richtung des Kondensators 30 und bläst ferner die gekühlte Luft, die
in der Luftkühlkammer
erzeugt wird, zu den Servierwagen, die in der Passagierkabine angeordnet sind.
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3 und 4 sind
schematische Ansichten des Aufbaus eines Gehäuses der Luftkühlereinheit
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Das
Gehäuse 10 umfaßt eine
Basisplatte 100, und auf der Basisplatte 100 sind
Einrichtungen wie etwa der Kompressor 20 montiert.
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Die
Basisplatte 100 wird gebildet aus einer Bienenwabenplatte,
die hergestellt wird durch Einschließen eines Kernelements mit
einer Bienenwabenstruktur zwischen zwei parallelen Plattenelementen.
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Das
Bienenwabenelement ist leicht und weist eine hohe Biegesteifigkeit
auf, so dass die Basisplatte 100 Einrichtungen wie etwa
den Kompressor 20 selbst tragen kann.
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Da
die Bienenwabenplatte so ausgebildet ist, dass Luft in ihrem Bienenwaben-Kern
eingeschlossen ist, weist sie eine hohe Wärmeisolationseigenschaft auf.
Sie ist daher zum Aufbau der Luftkühlkammer oder dergleichen geeignet.
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Ein
Trennwandglied 110 aus einer Bienenwabenplatte ist auf
der Basisplatte 100 angeordnet. Dieses Trennwandglied 110 dient
zum Teilen der Luftkühlereinheit
in eine Seite, die den Kondensator umfaßt, und eine Seite, die den
Verdampfer umfaßt, und
auf diesem Trennwandglied 110 ist die Gebläseeinrichtung 60 montiert.
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Das
Trennwandglied bildet einen Bereich der Luftkühlkammer 130. Ein
Deckelelement 120 ist auf der Öffnung des Trennwandglieds 110 montiert.
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Das
Deckelelement 120, das mit einer Führungseinrichtung 5 verbunden
ist, ist mit einer ersten Öffnung 122 und
einer zweiten Öffnung 124 ausgestattet.
Die erste Öffnung 122 ist
mit einem Kanal zum Leiten der von der Bordküche zurückkehrenden kühlen Luft
zur Luftkühlkammer 130 verbunden,
und die zweite Öffnung 124 ist
mit einem Kanal zum Leiten der in der Luftkühlkammer 130 frisch
gekühlten Luft
zur Bordküche
verbunden.
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Ein
Abdeckelement 140 ist über
der Basisplatte 100 montiert, durch welches der Kompressor 20 und
die Gebläseeinrichtung 60 abgedeckt
werden. Das Abdeckelement 140 weist rechteckige Öffnungen 144 und 146 auf
seiner oberen Oberfläche und
seiner seitlichen Oberfläche
auf. Diese Öffnungen 144 und 146 dienen
zur Anbringung der kondensatorseitigen Luftführung, und lediglich eine der
zwei Öffnungen
wird verwendet.
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Ein
Gitterelement 148 wird am Ende des Abdeckelements 140 angebracht,
durch welches die Vorderseite des Kondensators 30 abgedeckt
wird.
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Wie
in 4 dargestellt ist, ist ein rundes Loch 142 für die Gebläseeinrichtung
an dem Trennwandglied 110 vorgesehen. Ferner ist eine Tropfwanne 150 zur
Aufnahme von Tautropfen, die an dem Verdampfer kondensieren, am
Boden der Luftkühlkammer
angebracht. Die Tropfwanne 150 ist mit einem Ablaufventil 160 ausgestattet.
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Die
Gebläseeinrichtung 60 umfaßt ein Gehäuse 630,
das einen Kanal zum Herausleiten bildet, und einen Motor 600,
der innerhalb des Gehäuses 630 angeordnet
ist. Der Motor 600 umfaßt eine Antriebswelle 602,
deren beide Enden aus diesem herausragen, und an beiden Enden der
Antriebswelle sind ein erstes Gebläserad 610 und ein
zweites Gebläserad 620 befestigt.
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Das
erste Gebläserad 610 dient
zum Leiten der Luft zur Kühlung
der Seite, die den Kondensator 30 umfaßt. Das zweite Gebläserad 620 dient
zum Blasen der Luft, die in der Luftkühlkammer gekühlt wurde,
in Richtung der Bordküche.
Das runde Loch 142 für
die Gebläseeinrichtung,
das in dem Trennwandglied 110 ausgebildet ist, ist durch
eine Abdeckung 640 abgedeckt.
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Ein Öffnungsbereich 642 der
Abdeckung 640 ist mit der zweiten Öffnung 124 des Deckelelements 120 zum
Leiten der frischgekühlten
Luft in Richtung der Bordküche.
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6 ist
eine Vorderansicht eines Gehäuses 630 der
Gebläseeinrichtung, 7 ist
eine Draufsicht von 6, 8 ist eine
Ansicht von 6 von unten, 9 ist
eine rechte Seitenansicht von 6, 10 ist
eine linke Seitenansicht von 6, und 11 ist
Schnitt B-B von 8.
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Das
Gehäuse 630 umfaßt einen
Lufteinlaß 632 für kühle Luft,
und zwei Luftauslässe 650 und 652.
Die Auslässe 650 und 652 sind
rechteckig und weisen identische Größen auf.
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Die
zwei Auslässe 650 und 652 sind
in einem Winkel von 90° zueinander
angeordnet, und entsprechend der Installationsanordnung der Luftkühlereinheit
wird lediglich einer der Auslässe
verwendet, während
der andere Auslaß abgedichtet
wird.
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Eine
Durchlaßöffnung 631 ist
koaxial mit dem Einlaß 632 für die Auslaßwelle des
Motors ausgebildet.
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Wie
in den 9 und 10 dargestellt ist, ist die
Rotationsachse C1 bezüglich der Mittelachse des Auslasses
zum Blasen von Luft geneigt. Diese Neigung bewirkt, dass die kühle Luft,
die in das Gehäuse 630 durch
den Einlaß eingesaugt
wird, entlang der Innenseite des Gehäuses 630 in Richtung
des Auslasses strömt,
wodurch das erzeugte Geräusch wirksam
gedämpft
wird.
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Da
die Umgebungswand 634 des Einlasses 632 hornförmig gekrümmt ist,
wird darüber
hinaus, wie in 11 gezeigt ist, der eingelassene
Luftstrom gleichmäßig, und
das Sauggeräusch
wird gedämpft.
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12 zeigt den Aufbau eines Führungselements,
das in den Einlaß des
Gehäuses
eingesetzt ist, wobei (a) die Vorderansicht ist, (b) die linke Seitenansicht
ist, und (c) die Draufsicht auf (b) ist.
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Das
Führungselement 700 wird
geformt durch Gießformen
von Kunststoff oder dergleichen und umfaßt einen gekrümmten Körperbereich,
eine Öffnung 710 mit
einem Flanschbereich 712 und eine entgegengesetzte Öffnung 720,
welche verbunden sind durch parallele Seitenwände 706 und 708,
eine lange, gekrümmte
Wand 702 und eine kurze gekrümmte Wand 704.
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Das
Führungselement 700 kann
entweder in den ersten Auslaß 650 oder
in den zweiten Auslaß 652 des
Gehäuses 630 eingesetzt
werden. Mit anderen Worten, wie in den 7 und 8 gezeigt
ist, der erste Auslaß 650 ist
mit dem gekrümmten
Bereich 651 verbunden, und der zweite Auslaß 652 ist mit
dem gekrümmten
Bereich 653 verbunden.
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Daher
kann der Kanal für
gekühlte
Luft gebildet werden durch Einsetzen des Führungselements 700 in
den Gehäuseauslaß, wobei
die kurze, gekrümmte
Wand 704 entlang der Innenseite der gekrümmten Bereiche 651 und 653 des
Gehäuses
angeordnet ist.
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Gekühlte Luft
kann gleichmäßig von
dem Einlaß zum
Auslaß durch
diesen Kanal strömen,
und die Erzeugung von Lärm
kann verringert werden.
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13 ist eine erläuternde Darstellung des Aufbaus
eines Gebläserads,
dass an der Gebläseeinrichtung
angebracht ist. Das Gebläserad
ist ein zentrifugales Gebläserad
mit einer sogenannten "Sirocco"-Gebläseradstruktur,
bei welcher ein Gebläseflügel 616 zwischen
einer runden Platte 611 und einem Ring 612 angeordnet
ist, und ist auf eine Ausgangswelle eines Motors durch eine Nabe 614 befestigt.
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Wenn
das Gebläserad 610 rotiert,
erzeugt der Gebläseflügel 616 eine
Zentrifugalkraft auf die gekühlte
Luft und erzeugt einen Luftstrom, der durch die Mitte des Gebläserads in
Richtung von dessen Außenseite
strömt.
Da die Rotationsachse des Gebläserads
geneigt ist, ist der Gebläseflügel 616 dazu vorgesehen,
aufeinanderfolgend das Gehäuse 652a bezüglich der
gekühlten
Luft zu berühren
und hierdurch wird der Stoß reduziert.
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Entsprechend
dieser Betriebsweise wird das Windgeräusch des Gebläserads begrenzt.
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Darüber hinaus
kann durch Anbringung einer Geräuschdämpfungsschicht 616a auf
der Oberfläche des
Flügels 616 das
Windgeräusch
noch weiter reduziert werden.