具有降低結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種特別適用于在飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中使用的混合設(shè)備(10)包括：冷空氣供給管路(12)，其適于向所述混合設(shè)備(10)供應(yīng)冷空氣。第一再循環(huán)空氣供給管路(14)適于向所述混合設(shè)備(10)供應(yīng)再循環(huán)空氣?；旌锨?18)連接到所述冷空氣供給管路(12)和所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)，并且適于對(duì)經(jīng)所述冷空氣供給管路(12)供應(yīng)給所述混合設(shè)備(10)的冷空氣供應(yīng)經(jīng)所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)供應(yīng)給所述混合設(shè)備(10)的再循環(huán)空氣。所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)具有傳熱部(14b)，其以導(dǎo)熱方式連接到界定混合腔(18)的壁(22)的處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域(24)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有降低結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適合于在飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中使用的混合設(shè)備以及操作這種混合設(shè)備的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代飛機(jī)中，客艙或客艙各分區(qū)、貨艙或貨艙各分區(qū)和飛行員座艙構(gòu)成不同的氣候區(qū)，這些氣候區(qū)不論在飛行中還是在地面上通常均依靠飛機(jī)專(zhuān)用的空調(diào)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)。此外，飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)還被用來(lái)使源于飛機(jī)上面的發(fā)熱部件，例如電氣或電子元器件的熱量得以散逸。在飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)單元中，從飛機(jī)的引擎壓縮機(jī)或輔助引擎壓縮機(jī)所吸入的熱壓縮空氣進(jìn)行膨脹并冷卻至所期望的低溫。
[0003]在空調(diào)單元經(jīng)過(guò)處理的空氣作為冷卻的新鮮空氣輸送給混合設(shè)備，并在那里與從飛機(jī)的經(jīng)空氣調(diào)節(jié)的區(qū)域，例如客艙吸出來(lái)的再循環(huán)空氣混合。在該混合設(shè)備中所生成的混合空氣，由通過(guò)空調(diào)單元處理的冷新鮮空氣和從飛機(jī)的經(jīng)空氣調(diào)節(jié)的區(qū)域吸出來(lái)的再循環(huán)空氣所組成，最終被用來(lái)對(duì)飛機(jī)的不同氣候區(qū)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)。若飛機(jī)的氣候區(qū)必須進(jìn)行冷卻，由空調(diào)單元所產(chǎn)生的冷新鮮空氣常常以低于O°c的溫度輸送給該混合設(shè)備。從而，因新鮮空氣和/或再循環(huán)空氣中所含有的水分的緣故，所以在混合設(shè)備或連接到該混合設(shè)備的管道中會(huì)積聚冰或雪。
[0004]從DE 10 2006 037 539 Al中知悉，來(lái)自于飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)單元的冷新鮮空氣所流經(jīng)的新鮮空氣管路，在配平閥門(mén)(trim valve)的控制下通過(guò)導(dǎo)入溫暖的吸入引擎空氣而免于結(jié)冰。
[0005]另一方面，DE 10 2009 003 937 Al教導(dǎo)，為了在飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中降低冷新鮮空氣所流經(jīng)的管道上結(jié)冰的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)當(dāng)這樣來(lái)設(shè)計(jì)管道的幾何形狀以便避免出現(xiàn)如下區(qū)域，即穿過(guò)管道的新鮮空氣流的流速有所降低，尤其是在具有較小的流動(dòng)橫截面的管道中。
[0006]最后，DE 10 2010 014 354 Al描述了一種適合于在飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中使用的混合設(shè)備，其中，在第一預(yù)混合腔中預(yù)混合輸送給該混合設(shè)備的冷空氣并且在第二預(yù)混合腔中預(yù)混合輸送給該混合設(shè)備的暖空氣，能夠提高混合質(zhì)量從而使因輸送給該混合設(shè)備的空氣流的不充分混合而造成冰或雪在該混合設(shè)備或連接到該混合設(shè)備的管道中的積聚減小到最低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種適合于在飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中使用的混合設(shè)備以及操作這種混合設(shè)備的方法，它們使得能夠以高能效的方式來(lái)降低冰或雪積聚在該混合設(shè)備中的風(fēng)險(xiǎn)。
[0008]該目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的混合設(shè)備以及具有權(quán)利要求8的特征的操作混合設(shè)備的方法而得以實(shí)現(xiàn)。
[0009]一種特別適合于在飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中使用的混合設(shè)備包括適于將冷空氣供應(yīng)給混合設(shè)備的冷空氣供給管路。待供應(yīng)給該混合設(shè)備的冷空氣例如可以由飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)空調(diào)單元來(lái)產(chǎn)生。該混合設(shè)備還包括適于將再循環(huán)空氣供應(yīng)給該混合設(shè)備的第一再循環(huán)空氣供給管路。該再循環(huán)空氣供給管路例如可以是將該混合設(shè)備連接到飛機(jī)上將要進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的區(qū)域，例如客艙或貨艙的管路。該混合設(shè)備的混合腔連接到冷空氣供給管路和第一再循環(huán)空氣供給管路，并且適于混合經(jīng)冷空氣供給管路供應(yīng)給混合設(shè)備的冷空氣和經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路供應(yīng)給混合設(shè)備的再循環(huán)空氣。
[0010]第一再循環(huán)空氣供給管路具有傳熱部，其以導(dǎo)熱方式連接到界定混合腔的壁的區(qū)域，該區(qū)域處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)。處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域，可能是例如流經(jīng)混合腔的空氣速度在它周?chē)∮谄渌麉^(qū)域的壁區(qū)域，或者是離開(kāi)冷空氣供給管路的冷空氣流直接吹到它上面的壁區(qū)域。為了確保第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部和界定混合腔的壁的處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域之間的適當(dāng)導(dǎo)熱性接觸，第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部和處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域優(yōu)選地由絕緣性不太高的材料制成。第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部可以直接地連接到處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域。然而，可選地，另一想像得出的配置是只存在第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部和處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域之間的熱接觸，所述接觸例如通過(guò)諸如熱交換器等來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，傳熱部?jī)H在第一再循環(huán)空氣供給管路的部分長(zhǎng)度上延伸。
[0011]當(dāng)配備有依照本發(fā)明的設(shè)備的空調(diào)系統(tǒng)在制冷模式下運(yùn)行時(shí)，流經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路的再循環(huán)空氣的溫度通常明顯地高于流經(jīng)冷空氣供給管路的冷新鮮空氣的溫度，其典型地低于o°c。例如，流經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路的再循環(huán)空氣的溫度可能大于20°C。從而，由于冷空氣引入混合腔所造成的處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的壁區(qū)域就可通過(guò)流經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部的比較溫暖的再循環(huán)空氣來(lái)進(jìn)行加熱。這可防止在經(jīng)過(guò)加熱的混合腔壁區(qū)域上形成厚厚的雪層或冰層。
[0012]令人驚訝的是，并不是絕對(duì)需要在壁區(qū)域結(jié)冰前就將其加熱到大于0°C的溫度，以防止在處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域上形成雪層或冰層。反而，在混合腔壁區(qū)域所積聚的雪層或冰層的絕緣效果實(shí)際上可被用來(lái)限制對(duì)處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域進(jìn)行加熱所需要的熱量。特別是，由于所積聚的雪層或冰層的絕緣效果的緣故，所積聚的雪層或冰層越厚，則為了使積聚在混合腔壁區(qū)域上的雪層或冰層剝落而必須從流經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部的再循環(huán)空氣傳遞到處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域的熱量就越小。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的混合設(shè)備無(wú)需引入附加熱能來(lái)加熱處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域。反而，利用已經(jīng)包含在再循環(huán)空氣中的熱能來(lái)加熱處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域。因此，混合設(shè)備能夠以特別高能效的方式來(lái)運(yùn)行。此外，在配備有根據(jù)本發(fā)明的混合設(shè)備的空調(diào)系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)由于高結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)而用常規(guī)混合腔無(wú)法實(shí)現(xiàn)的空氣分配機(jī)構(gòu)和幾何形狀。
[0014]處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔的壁區(qū)域可能位于混合腔的彎曲部附近，該彎曲部被布置在冷空氣供給管路進(jìn)入混合腔的出口下游。特別是，作用于流經(jīng)混合腔的彎曲部的空氣的離心力所指向的彎曲式混合腔壁區(qū)域，即限定混合腔的彎曲區(qū)域的外部半徑的混合腔壁區(qū)域，可以構(gòu)成處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域。于是第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部?jī)?yōu)選地布置為鄰近混合腔壁區(qū)域，該混合腔壁區(qū)域限定彎曲式混合腔的外部半徑并且構(gòu)成處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域。于是該混合設(shè)備具有緊湊的結(jié)構(gòu)形狀，可以比較易于進(jìn)行生產(chǎn)，而且由于它不需要額外的傳熱部件，故以具有低重量而著名。[0015]優(yōu)選地，第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部從第一再循環(huán)空氣供給管路的主部分支出來(lái)。在第一再循環(huán)空氣供給管路的這種結(jié)構(gòu)中，流經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路的再循環(huán)空氣在第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部和主部之間分開(kāi)，即，僅僅是流經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路的一部分再循環(huán)空氣被用來(lái)將熱能傳遞至處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域。相反，流經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路的主部的那部分再循環(huán)空氣未將熱能釋放給處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域而進(jìn)入混合腔里，并在混合腔中與來(lái)自冷空氣供給管路的冷空氣混合。
[0016]另外，第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部可以在第一再循環(huán)空氣供給管路的主部進(jìn)入混合腔的出口下游通向混合腔。第一再循環(huán)空氣供給管路的這種配置的優(yōu)點(diǎn)是，僅僅是隨著流經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部將熱能釋放處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域的再循環(huán)空氣進(jìn)一步向下游流入混合腔里。相比之下，流經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路的主部的再循環(huán)空氣在第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部進(jìn)入混合腔的出口上游流入混合腔里，所以較長(zhǎng)的混合長(zhǎng)度，即空氣可流經(jīng)的混合腔的較長(zhǎng)長(zhǎng)度，可用于來(lái)自第一再循環(huán)空氣供給管路的主部的再循環(huán)空氣。這使得能夠確保再循環(huán)空氣在混合腔中與來(lái)自冷空氣供給管路的冷空氣適當(dāng)?shù)膹氐谆旌?，即確?；旌显O(shè)備具備高混合質(zhì)量。
[0017]優(yōu)選地，第一再循環(huán)空氣供給管路的主部鄰近冷空氣供給管路進(jìn)入混合腔的出口、在混合腔的上游端附近通向混合腔。混合設(shè)備的這種結(jié)構(gòu)允許對(duì)空氣可流經(jīng)的混合腔長(zhǎng)度進(jìn)行最優(yōu)利用，因而能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)的混合質(zhì)量。
[0018]在根據(jù)本發(fā)明的混合設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，連接到混合腔的混合空氣排放管路穿過(guò)第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部。從而，通過(guò)第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部的再循環(huán)空氣在從混合腔排出的已混合空氣所流經(jīng)的混合空氣排放管路周?chē)蛘咴谄渖戏搅鲃?dòng)。結(jié)果，連接到混合腔的混合空氣排放管路的區(qū)域，就如同處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域那樣，通過(guò)流經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部的再循環(huán)空氣來(lái)加熱，因而也防止免于結(jié)冰。
[0019]優(yōu)選地，混合設(shè)備還包括適于將再循環(huán)空氣供應(yīng)給混合設(shè)備的第二再循環(huán)空氣供給管路。該第二再循環(huán)空氣供給管路可以被用來(lái)例如從不同于連接到第一再循環(huán)空氣供給管路的飛機(jī)氣候區(qū)的某個(gè)氣候區(qū)，將再循環(huán)空氣供應(yīng)給混合設(shè)備。例如，第一再循環(huán)空氣供給管路可被連接到客艙而第二再循環(huán)空氣供給管路被連接到飛機(jī)的貨艙，或者反之亦然。還可以設(shè)想經(jīng)由第一和第二再循環(huán)空氣供給管路從客艙的不同氣候區(qū)將再循環(huán)空氣供應(yīng)給混合設(shè)備。第二再循環(huán)空氣供給管路被優(yōu)選地連接到混合設(shè)備的混合腔。
[0020]第二再循環(huán)空氣供給管路可以包括主部和連接到第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部的聯(lián)接部。在混合設(shè)備的這種結(jié)構(gòu)中，再循環(huán)空氣不僅從第一再循環(huán)空氣供給管路而且從第二再循環(huán)空氣供給管路供應(yīng)給第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部。從而，在再循環(huán)空氣僅流經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路或僅流經(jīng)第二再循環(huán)空氣供給管路時(shí)，還可以將再循環(huán)空氣供應(yīng)給第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部。因此，即使兩個(gè)再循環(huán)空氣供給管路中只有一個(gè)供應(yīng)再循環(huán)空氣時(shí)，也可確保對(duì)處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域進(jìn)行加熱。
[0021]如果需要的話，可以借助于合適的閥門(mén)來(lái)控制再循環(huán)空氣從第一和第二再循環(huán)空氣供給管路到第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部的流動(dòng)，該閥門(mén)可以布置在例如從第一再循環(huán)空氣供給管路的主部分支出來(lái)的傳熱部附近和/或第二再循環(huán)空氣供給管路的聯(lián)接部。如果流經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路的再循環(huán)空氣與流經(jīng)第二再循環(huán)空氣供給管路的再循環(huán)空氣處在不同的溫度下，則流經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部的再循環(huán)空氣的溫度可以按所期望來(lái)控制，例如通過(guò)適宜地控制閥門(mén)從而控制再循環(huán)空氣從第一或第二再循環(huán)空氣供給管路到第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部的流動(dòng)。
[0022]如同第一再循環(huán)空氣供給管路的主部，第二再循環(huán)空氣供給管路的主部也可以鄰近冷空氣供給管路進(jìn)入混合腔的出口、在混合腔的上游端附近通向混合腔。這種結(jié)構(gòu)反過(guò)來(lái)允許對(duì)空氣可流經(jīng)的混合腔的可用長(zhǎng)度進(jìn)行最優(yōu)利用，因而能夠使混合質(zhì)量最優(yōu)化。
[0023]在依照本發(fā)明的操作特別適合于在飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中使用的混合設(shè)備的方法中，經(jīng)冷空氣供給管路將冷空氣供應(yīng)給混合設(shè)備。此外，經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路將再循環(huán)空氣供應(yīng)給混合設(shè)備。在混合腔中，經(jīng)冷空氣供給管路供應(yīng)給混合設(shè)備的冷空氣和經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路供應(yīng)給混合設(shè)備的再循環(huán)空氣混合。通過(guò)來(lái)自第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部的熱傳遞來(lái)加熱界定混合腔的壁的處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域，該傳熱部以導(dǎo)熱方式連接到處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域。
[0024]可以通過(guò)來(lái)自第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部的熱傳遞來(lái)加熱處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域，該傳熱部被布置為鄰近處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域的外表面。
[0025]此外，可以通過(guò)從第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部的熱傳遞來(lái)加熱處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域，該傳熱部從第一再循環(huán)空氣供給管路的主部分支出來(lái)并且在第一再循環(huán)空氣供給管路的主部的出口下游通向混合腔。
[0026]再循環(huán)空氣從第一再循環(huán)空氣供給管路的主部到混合腔的供應(yīng)，可鄰近冷空氣供給管路進(jìn)入混合腔的出口、在混合腔的上游端附近發(fā)生。
[0027]通過(guò)來(lái)自第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部的熱傳遞來(lái)加熱連接到混合腔的混合空氣排放管路。優(yōu)選地，混合空氣排放管路穿過(guò)第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部。這種結(jié)構(gòu)使得可以在排放管路從混合腔分支出來(lái)附近通過(guò)來(lái)自第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部的熱傳遞來(lái)加熱混合空氣排放管路。
[0028]再循環(huán)空氣可以從第二再循環(huán)空氣供給管路供應(yīng)給第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部。優(yōu)選地，再循環(huán)空氣從第二再循環(huán)空氣供給管路到第一再循環(huán)空氣供給管路的傳熱部的供應(yīng)，經(jīng)由從第二再循環(huán)空氣供給管路的主部分支出來(lái)的聯(lián)接部而發(fā)生。
[0029]再循環(huán)空氣從第二再循環(huán)空氣供給管路的主部到混合腔的供應(yīng)，優(yōu)選地鄰近冷空氣供給管路進(jìn)入混合腔的出口、在混合腔的上游端附近發(fā)生。
[0030]上述混合設(shè)備和/或上述操作混合設(shè)備的方法可以特別有利地在飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中使用。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例現(xiàn)在將借助于所附加的示意性附圖更加詳細(xì)地闡述，其中，
[0032]圖1示出適合于在飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中使用的混合設(shè)備的第一實(shí)施例；
[0033]圖2示出適合于在飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中使用的混合設(shè)備的第二實(shí)施例；以及
[0034]圖3示出適合于在飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中使用的混合設(shè)備的第三實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0035]圖1所示的混合設(shè)備10包括冷空氣供給管路12，它適于將空調(diào)單元所產(chǎn)生的冷空氣供應(yīng)給該混合設(shè)備10。該混合設(shè)備10還包括第一再循環(huán)空氣供給管路14，它適于從飛機(jī)的經(jīng)空氣調(diào)節(jié)的區(qū)域的第一氣候區(qū)，例如貨艙、客艙或者該客艙的某個(gè)分區(qū)，將再循環(huán)空氣供應(yīng)給該混合設(shè)備10。
[0036]冷空氣供給管路12和第一再循環(huán)空氣供給管路14分別連接到混合設(shè)備10的混合腔18。在混合腔18中，經(jīng)冷空氣供給管路12所供給的冷空氣和來(lái)自第一再循環(huán)空氣供給管路14的再循環(huán)空氣混合。當(dāng)配備有該混合設(shè)備10的飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)在制冷模式下運(yùn)行時(shí)，至少在混合設(shè)備10的某些運(yùn)行階段，冷空氣以低于0°C的溫度經(jīng)冷空氣供給管路12供應(yīng)給混合腔18。相比之下，經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路14供應(yīng)給混合腔18的再循環(huán)空氣較為溫暖，即其溫度超過(guò)(TC且一般在20°C以上。在混合腔18中所生成的混合空氣經(jīng)混合空氣排放管路20從混合腔18排出?；旌峡諝饨?jīng)混合空氣排放管路20供應(yīng)給飛機(jī)上將要進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)氣候區(qū)。
[0037]如上所述，由于經(jīng)冷空氣供給管路12輸送給混合腔18的冷空氣至少在混合設(shè)備10的某些運(yùn)行階段處于低于0°C的溫度，至少在界定混合腔18的壁22的某些區(qū)域中存在積聚一層雪或冰的風(fēng)險(xiǎn)。由圖中標(biāo)號(hào)24所指示的處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的這種混合腔壁區(qū)域，可能是例如流經(jīng)混合腔18的空氣速度在它周?chē)∮谄渌麉^(qū)域的壁區(qū)域，或者是離開(kāi)冷空氣供給管路12的冷空氣流直接吹到它上面的壁區(qū)域。
[0038]在圖中所示的混合設(shè)備10中，第一再循環(huán)空氣供給管路14具有主部14a，該主部14a鄰接于冷空氣供給管路12進(jìn)入混合腔18的出口，在混合腔18的上游端附近通向混合腔18。第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b從第一再循環(huán)空氣供給管路14的主部14a分支出來(lái)。從而，流經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路14的再循環(huán)空氣被分成兩條部分流(partial stream),它們一方面流過(guò)主部14a而另一方面流過(guò)第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b。
[0039]第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b以導(dǎo)熱方式連接到混合腔壁22的處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域24。特別是，第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b與處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域24的外表面相鄰地延伸。這在第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b與處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域24之間產(chǎn)生直接熱接觸。從而，熱能就可從流經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b的再循環(huán)空氣傳遞到處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域24，該再循環(huán)空氣的溫度高于經(jīng)冷空氣供給管路12輸送給混合設(shè)備10的冷空氣。第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b和處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域24均由絕緣性不太高的材料所制成，以確保熱能從第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b傳遞到處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域24。
[0040]第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b在第一再循環(huán)空氣供給管路14的主部14a的出口下游通向混合腔18?；旌显O(shè)備10的這種構(gòu)造可確保，對(duì)于經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路14的主部14a供應(yīng)給混合腔18的供給管路再循環(huán)空氣而言，整體可用混合長(zhǎng)度，亦即空氣可流經(jīng)混合腔18的全部長(zhǎng)度都可用來(lái)與來(lái)自冷空氣供給管路12的冷空氣混合。這確保再循環(huán)空氣與來(lái)自冷空氣供給管路12的冷空氣的很好徹底混合，即高混合質(zhì)量。
[0041]由流經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b的再循環(huán)空氣所提供、傳遞到處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域24和傳遞到混合空氣排放管路20的再循環(huán)空氣在其周?chē)鲃?dòng)的部分的熱能，足以顯著地使在由再循環(huán)空氣所加熱的區(qū)域中形成雪層或冰層的風(fēng)險(xiǎn)減小到最低，或者完全防止這些區(qū)域結(jié)冰。處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域24無(wú)需在積聚雪層或冰層之前就被加熱至高于(TC的溫度以使混合設(shè)備10正常地工作。反而，該混合設(shè)備10的設(shè)計(jì)使得可以利用已經(jīng)積聚在混合腔壁區(qū)域24上的雪層或冰層的絕緣效果，從而，已經(jīng)積聚的雪層或冰層越厚，則為了使積聚在混合腔壁區(qū)域24內(nèi)表面上的雪層或冰層剝落而必須傳遞到處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域24外表面的熱量就越小。
[0042]圖2中所示的混合設(shè)備10不同于依照?qǐng)D1的配置之處在于除第一再循環(huán)空氣供給管路14之外還包括第二再循環(huán)空氣供給管路16。其中，第一再循環(huán)空氣供給管路14適于從飛機(jī)的經(jīng)空氣調(diào)節(jié)的區(qū)域的第一氣候區(qū)，例如貨艙、客艙或者客艙的分區(qū)，將再循環(huán)空氣供應(yīng)給混合設(shè)備10，第二再循環(huán)空氣供給管路16適于從飛機(jī)的將要進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的區(qū)域的第二氣候區(qū)，例如貨艙、客艙或者客艙的分區(qū)，將再循環(huán)空氣供應(yīng)給混合設(shè)備10。
[0043]如同第一再循環(huán)空氣供給管路14，第二再循環(huán)空氣供給管路16亦連接到混合設(shè)備10的混合腔18。特別是，第二再循環(huán)空氣供給管路16具有主部16a，該主部16a鄰近于冷空氣供給管路12進(jìn)入混合腔18的出口，在混合腔18的上游端附近通向混合腔18。
[0044]第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b經(jīng)聯(lián)接部16b連接到第二再循環(huán)空氣供給管路16，該聯(lián)接部16b從第二再循環(huán)空氣供給管路16的主部16a分支出來(lái)。從而，再循環(huán)空氣不僅從第一再循環(huán)空氣供給管路14而且從第二再循環(huán)空氣供給管路16輸送給第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b。第一再循環(huán)空氣供給管路14可作為主供給管路，用于對(duì)第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b供應(yīng)再循環(huán)空氣，而第二再循環(huán)空氣供給管路16可充當(dāng)后備(back-up)，它僅被用來(lái)在第一再循環(huán)空氣供給管路14未供應(yīng)足夠量的再循環(huán)空氣時(shí)對(duì)第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b供應(yīng)再循環(huán)空氣。
[0045]可選地，第二再循環(huán)空氣供給管路16可作為主供給管路，用于對(duì)第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b供應(yīng)再循環(huán)空氣，而第一再循環(huán)空氣供給管路14可充當(dāng)后備，它僅被用來(lái)在第二再循環(huán)空氣供給管路16未供應(yīng)足夠量的再循環(huán)空氣時(shí)對(duì)第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b供應(yīng)再循環(huán)空氣。最后，還可以設(shè)想把來(lái)自第一和第二再循環(huán)空氣供給管路14、16的再循環(huán)空氣連續(xù)不斷地或者在混合設(shè)備10的某些運(yùn)行階段供應(yīng)給第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b。在其他方面，圖2中所示的混合設(shè)備10的結(jié)構(gòu)和功能模式對(duì)應(yīng)于依照?qǐng)D1的配置的結(jié)構(gòu)和功能模式。
[0046]最后，圖3示出一種混合設(shè)備10，其不同于依照?qǐng)D2的配置之處在于混合空氣排放管路20在第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b進(jìn)入混合腔18的出口上游穿過(guò)第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b。從而，流經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b的再循環(huán)空氣在混合空氣排放管路20從混合腔18分支出來(lái)附近圍繞混合空氣排放管路20流動(dòng)。因此，如同處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域24，混合空氣排放管路20通過(guò)來(lái)自于流經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路14的傳熱部14b的再循環(huán)空氣的熱傳遞而被加熱。在其他方面，圖3中所示的混合設(shè)備10的結(jié)構(gòu)和功能模式對(duì)應(yīng)于依照?qǐng)D2的配置的結(jié)構(gòu)和功能模式。
【權(quán)利要求】
1.一種特別適合于在飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中使用的混合設(shè)備(10)，具有: 冷空氣供給管路(12)，適于向所述混合設(shè)備(10)供應(yīng)冷空氣； 第一再循環(huán)空氣供給管路(14)，適于向所述混合設(shè)備(10)供應(yīng)再循環(huán)空氣；以及 混合腔(18)，連接到所述冷空氣供給管路(12)和所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)，并且適于混合經(jīng)所述冷空氣供給管路(12)供應(yīng)給所述混合設(shè)備(10)的冷空氣和經(jīng)所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)供應(yīng)給所述混合設(shè)備(10)的再循環(huán)空氣， 其特征在于，所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)具有傳熱部(14b)，該傳熱部(14b)以導(dǎo)熱方式連接到界定所述混合腔(18)的壁(22)的區(qū)域(24)，該區(qū)域(24)處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的混合設(shè)備， 其特征在于，處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域(24)由限定彎曲式混合腔區(qū)域的外部半徑的彎曲式混合腔壁區(qū)域形成，該彎曲式混合腔區(qū)域被特別地布置在所述冷空氣供給管路(12)的進(jìn)入所述混合腔(18)的出口下游，并且所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)的所述傳熱部(14b)被布 置為鄰近處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)并且限定所述彎曲式混合腔區(qū)域的外部半徑的所述混合腔壁區(qū)域(24)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的混合設(shè)備， 其特征在于，所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)的所述傳熱部(14b)從所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)的主部(14a)分支出來(lái)，并且在所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)的所述主部(14a)的進(jìn)入所述混合腔(18)的出口下游通向所述混合腔(18)。
4.如權(quán)利要求3所述的混合設(shè)備， 其特征在于，所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)的所述主部(14a)鄰近所述冷空氣供給管路(12)的進(jìn)入所述混合腔(18)的出口、在所述混合腔(18)的上游端附近通向所述混合腔(18) ο
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的混合設(shè)備， 其特征在于，連接到所述混合腔(18)的混合空氣排放管路(20)穿過(guò)所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)的所述傳熱部(14b)。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的混合設(shè)備， 其特征在于，適于向所述混合設(shè)備(10)供應(yīng)再循環(huán)空氣的第二再循環(huán)空氣供給管路(16)，該第二再循環(huán)空氣供給管路(16)連接到所述混合腔(18)，所述第二再循環(huán)空氣供給管路(16)包括主部(16a)和連接到所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)的所述傳熱部(14b)的聯(lián)接部(16b)。
7.如權(quán)利要求6所述的混合設(shè)備， 其特征在于，所述第二再循環(huán)空氣供給管路(16)的所述主部(16a)鄰近所述冷空氣供給管路(12)的進(jìn)入所述混合腔(18)的出口、在所述混合腔(18)的上游端附近通向所述混合腔(18) ο
8.一種操作特別適合于在飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中使用的混合設(shè)備(10)的方法，包括如下步驟: 經(jīng)冷空氣供給管路(12)將冷空氣供應(yīng)到所述混合設(shè)備(10)； 經(jīng)第一再循環(huán)空氣供給管路(14)將再循環(huán)空氣供應(yīng)到所述混合設(shè)備(10);以及 在混合腔(18)中混合經(jīng)所述冷空氣供給管路(12)供應(yīng)給所述混合設(shè)備(10)的冷空氣和經(jīng)所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)供應(yīng)給所述混合設(shè)備(10)的再循環(huán)空氣； 其特征在于，通過(guò)來(lái)自所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)的傳熱部(14b)的熱傳遞來(lái)加熱界定所述混合腔(18)的壁(22)的處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域(24)，該傳熱部(14b)以導(dǎo)熱方式連接到處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域(24)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法， 其特征在于，通過(guò)來(lái)自所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)的傳熱部(14b)來(lái)加熱處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域(24)，所述傳熱部(14b)被布置為鄰近處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的所述混合腔壁區(qū)域(24)的外表面。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法， 其特征在于，通過(guò)來(lái)自所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)的傳熱部(14b)來(lái)加熱處于結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)的混合腔壁區(qū)域(24)，所述傳熱部(14b)從所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)的主部(14a)分支出來(lái)并且在所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)的主部(14a)的進(jìn)入所述混合腔(18)的出口下游通向所述混合腔(18)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法， 其特征在于，再循環(huán)空氣從所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)的所述主部(14a)到所述混合腔(18)的供應(yīng)，鄰近所述冷空氣供給管路(12)的進(jìn)入所述混合腔(18)的出口發(fā)生。
12.如權(quán)利要求8至11之一所述的方法， 其特征在于，通過(guò)來(lái)自所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)的傳熱部(14b)的熱傳遞來(lái)加熱連接到所述混合腔(18)的混合空氣排放管路(20)，所述混合空氣排放管路(20)特別地穿過(guò)所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)的所述傳熱部(14b)。
13.如權(quán)利要求8至12之一所述的方法， 其特征在于，再循環(huán)空氣從第二再循環(huán)空氣供給管路(16)供應(yīng)給所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)的所述傳熱部(14b)，再循環(huán)空氣從所述第二再循環(huán)空氣供給管路(16)到所述第一再循環(huán)空氣供給管路(14)的所述傳熱部(14b)的供應(yīng)，經(jīng)由從所述第二再循環(huán)空氣供給管路(16)的主部(16a)分支出來(lái)的聯(lián)接部(16b)發(fā)生。
14.如權(quán)利要求13所述的方法， 其特征在于，再循環(huán)空氣從所述第二再循環(huán)空氣供給管路(16)的所述主部(16b)到所述混合腔(18)的供應(yīng)，鄰近所述冷空氣供給管路(12)的進(jìn)入所述混合腔(18)的出口、在所述混合腔(18)的上游端附近發(fā)生。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的混合設(shè)備(10)和/或根據(jù)權(quán)利要求8至14之一所述的操作混合設(shè)備(10)的方法在飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】B64D13/06GK104039649SQ201280063628
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月20日
【發(fā)明者】迪特里克·蘭佩, 托馬斯·謝勒 申請(qǐng)人:空中客車(chē)作業(yè)有限公司