CN102119103B - 用于针对性地进行局部空气加湿的系统 - Google Patents

Abstract

为了提高装备有多个座位(16；28)的飞行器的客舱区域(10)中的湿度，提供了一种设备(12；14)，包括：多个加湿单元(26)，其被布置成与部分数目的所述座位(16；28)在空间上相关联；以及多个出口(120)。所述加湿单元(26)被设计成用使供给空气流富集气态水。所述出口(120)被设计成将被所述加湿单元(26)富集化的空气流散发到所述客舱区域(10)中，其中部分数目的所述出口(120)包括所述被富集化的空气流之一。

Description

用于针对性地进行局部空气加湿的系统

技术领域

本发明涉及用于在飞行器中进行空气加湿的设备。具体而言，本发明涉及用于在飞行器的客舱区域中针对性地进行空气加湿的模块结构的设备。

背景技术

在商用或运输飞行器的典型飞行高度，压力和温度比客舱区域可接受的压力和温度要低。具有全局空气调节系统的压力受控型客舱属于现有技术。通过将客舱区域的空气调节限于温度调整，飞行期间的空气湿度可能下降到很低的值(几个百分比的相对空气湿度)，例如，3-5％。因为空气湿度低会让人感到不舒服，所以在这种干燥的大气环境中度过很长时间的机上人员的舒适性会大大降低。

除了温度控制，已知的全局空气调节系统允许对整个客舱空气进行加湿，以确保例如30-50％的相对空气湿度。结果，可以产生更舒服的大气环境，从而增加了机上的舒适性。

在专利US5,595,690中描述了适合的解决方案。其中，对于进行集中加湿提出了隔膜平板。由于集中式解决方案所要求的交换面积相对较大，因此已经证明扁平的扩展设计对飞行器中的集成不利。此外，整个客舱空气的加湿牵涉到增加的能量消耗和相应尺寸的水箱，因此，所提出的解决方案导致飞行器的飞行重量和燃料消耗增加。另外，在系统关闭之后，隔膜模块变干，并且隔膜随着其变干收缩而在隔膜模块框架上产生相当大的机械应力。依据平板隔膜模块的相邻平板之间的连接和密封的类型，由机械应力引起的变形可能使该模块泄漏。

对客舱空气进行全局或集中式加湿的另一不利之处在于存在不期望的凝结的危险，特别在飞行器的在飞行时相对冷的结构零件附近。由贮藏在绝缘材料中的水引起的腐蚀、故障、重量增加或者绝缘性降低可能是由形成冷凝水而造成的。

例如，从公开的申请DE 10 2004 024 615 A1还知道用于进行局部加湿的解决方案。其中，喷雾方法用于进行局部加湿。结果，以针对性的方式在客舱的部分区域增加空气湿度，而不会在飞行器的较远、较冷的绝缘和结构部件上造成冷凝。然而，不利之处在于，喷雾方法使得供应给待加湿的空气流的水至少大部分以液态的形式被供应。结果，包含大量小液滴的空气(即气溶胶)被排到客舱中。进入客舱区域中的液滴通常会被客舱乘客感觉到，从而对舒适性产生不利影响。此外，在呼吸空气时传播细菌的危险会由于这些气溶胶而增加。

发明内容

本发明的目的是保证为机上人员提供高度的气候舒适性，同时维持高效和安全的飞行操作。

为了实现该目的，根据本发明提供了一种用于提高装备有多个座位的飞行器的客舱区域中的空气湿度的设备。该设备包括：多个加湿单元，其在每种情况下被布置成在每种情况下与部分数目的座位在空间上相关联并且在每个情况下被设计成使被供应的空气流富集气态水。该设备进一步包括多个出口，其被设计成将被所述加湿单元富集化的空气流散发到所述客舱区域中，在每种情况下，部分数目的所述出口各接收被富集化的空气流之一。

这里的术语“座位”通常应被理解为在客舱区域中暂时停留的地方或经过的区域的意义。例如，暂时停留的地方可以包括休息室中的酒吧。

作为用气态水富集的空气流的结果，气溶胶形成被限制在客舱乘客觉察不到的程度。与气溶胶形成相关联的细菌传播的危险被最小化。由于在每种情况下被分配给部分数目的座位的大量加湿单元，因此能够对该设备进行模块式构造。具体而言，对加湿单元的需求可以与实际需求相适应。与此相关联的是对飞行重量和诸如水和能量之类的机上资源的有效利用，从而也减少了燃料消耗。由于在每种情况下部分数目的出口各接收被加湿单元之一富集化的空气流，因此多个子单元可以自主操作，这种并行操作保证了灵活性和可靠性。

所述加湿单元中的至少一些可以在每种情况下被布置在所述座位之一中或者在所述座位之一上。这对于对客舱的内装修进行可变设计来说可能是有利的，因为可以避免在改变座位布置时对加湿单元进行复杂的安装步骤。

同样，所述出口中的至少一些可以被布置在所述座位之一上或者在通过对流可到达所述座位之一的周围区域中。结果，可以实现对用于提高舒适性的加湿空气的有效使用，而在飞行器的较远组件处较低的相对空气湿度占优势，以便凝结的危险可以被最小化。

优选地，在每种情况下，部分数目的加湿单元各分配一蓄水器，有关加湿单元可以从该蓄水器抽水用以富集它的空气流。作为分散式供水的结果，还可以实现与供水相关的用于提高空气湿度的设备的自主性或模块式构造。

优选地，所述蓄水器中的至少一些可以在每种情况下可拆卸地布置在所述座位之一中或者在所述座位之一上。结果，可以有利地扩展模块式构造的灵活性。此外，将可拆卸蓄水箱具体实施为例如经消毒填充的或可消毒的水瓶是有利的。可以在填充前对填充到可消毒水瓶的水进行消毒。结果，可以避免在机上进行复杂的水处理，并且可以最小化由于污染的水而传播细菌的危险。软化水的优选应用可以额外延长加湿单元的使用寿命，因为可以大大减轻例如石灰的沉淀并且还可以大大减少维护费用。此外，作为局部供水的结果，可以避免与淡水的飞行器供应系统的连接以及在适当的情况下与排水系统的连接。另外可以避免通过飞行器抽吸非常大量的水，并且可以消除附带的安全风险。由于抬高了蓄水箱的位置，还可以保证通过重力进行从蓄水箱到加湿单元的水输送，以便可以完全省却泵。

此外，在每种情况下，部分数目的加湿单元可以各分配一吹风机，该吹风机用来产生向有关加湿单元供应的空气流。优选地，所述吹风机中的至少一些在每种情况下还可以被布置在所述座位之一中或者在所述座位之一上。

关于这些出口，它们中的至少一些可以优选地被独立放置，被独立定向，或者特别地，被装备有受控的执行装置，其自动将所述出口中的至少一个的位置或方向调整到这些座位之一的靠背的位置。结果，既可以进一步提高舒适性，还可以实现被加湿的空气流的资源的有效利用。

特别地，用于提高空气湿度的设备包括用于加热被供应的空气流、富集化的空气流或被供应的水的加热装置。用于加热上述相中的一个以上的相的多个加热装置的相互作用也是可以想象得到的。结果，除了提高的空气湿度，还可以保证为机上人员提供高度的热舒适性。另外，为了防止传染的风险，使用加热装置杀死水中的细菌是可以想象得到的。

通过利用传感器装置，变量温度、空气湿度、流速、压力以及含氧量中的一项或者组合可以被检测出来并且通过显示仪表可选择地显示。特别地，可以定量地检测被供应的空气流、富集化的空气流、在所述出口之一处的空气流、被供应的水或者周围区域中的通过对流可到达所述座位之一的空气。

第一控制单元可以被设计成将至少一个检测的变量与至少一个预先设置的变量进行比较。如果存在偏差，则第一控制单元可以通过调整所述加湿单元中的至少一个和/或通过调整加热装置来抵消这种偏差。在这种情况下，将控制单元布置成与有关加湿单元在空间上相关联是可以想象得到的。特别地，第一控制单元可以集成在至少部分数目的座位中。此外，用于输入至少一个预先设置的变量的输入装置可以安装在至少部分数目的座位中。

此外，第一控制单元可以被配置成与单独的第二控制单元进行数据通信。第二控制单元可以用来控制用于对吹入到客舱区域中的供应空气进行空气调节的空气调节装置，该空气构成与富集化的空气流分离的空气供应。第一控制单元可以被设计成向第二控制单元发送至少一个检测的变量和/或至少一个预先设置的变量。

作为补充或者可替代地，通过数据通信，第一控制单元可以从第二控制单元接收与对供应空气进行空气调节有关的测量值和/或期望值。此外，第一控制单元可以依据从第二控制单元接收的这些值校正所述至少一个预先设置的变量。例如，第一控制单元的所述至少一个预先设置的变量可以与第二控制单元相匹配。因此，可以防止例如单独的空气调节装置由于偏离与温度和/或空气湿度有关的预先设置而彼此相互不利地进行工作。可以动态实现该匹配，即与对于小的偏差相比，第一控制单元对较大的偏差的反应更显著。

对于第二控制单元来说，在发送的至少一个检测的和/或预先设置的变量的基础上校正其期望值也是可以想象得到的。这些校正可以有利地使能量效率提高。

在加湿单元的下游可以提供蒸发段。该蒸发段可以具有S几何形状、加热装置、混合配件、涡旋式表面或者用来溶解或分隔任何气溶胶颗粒的分界面。作为减少排出的空气中的气溶胶颗粒的结果，可以进一步提高飞行舒适性或者防止细菌形成。

可以通过下列装置在所述加湿单元中的至少一些中输送气态水。隔膜模块，优选地，中空纤维隔膜模块；衬垫蒸发器；由配平空气或放气电加热的蒸发器，优选地，具有蒸发器盘；以及超声波蒸发器。由于工作温度明显在沸点之下(例如，在20-40℃范围内)，隔膜模块可以有利地用于消除烫伤的风险。一般来说，从安全性来看，加湿单元中的加湿装置的供应空气流具有较低的温度是有利的。例如，加湿装置向水而非空气流供应与蒸发焓相对应的热。使用衬垫蒸发器或者加热的蒸发器由于较高的操作温度而可以有利地用于杀死细菌。超声波蒸发器可以用于实现较高的能量效率，并且给定的适当频率选择可以具有杀菌效果。

此外，用于提高空气湿度的设备可以具有布置在所述加湿单元中的至少一些的下游的氧气源和入口。可以通过这些入口将来自氧气源的氧气或富氧空气吹到被供应的空气流中。结果，可以提高通常在飞行中与大约2000m的地压高度相对应的氧气分压，例如，直到达到与海平面相对应的氧气分压。这可以增进特别是摄氧量降低的人的幸福。另外，由于有针对性的空气供应，可以对氧气源进行有效地使用。

附图说明

为了举例说明而不限制发明构思的目的，在对实施例的下列描述中，更详细地说明用于提高空气湿度的设备的这些和其它特征。在附图中：

图1示出在具有用于提高空气湿度的设备的两个实施例的飞行器的头等舱中的座位布置的示意性俯视图。

图2示出限于一个座位的用于提高空气湿度的设备的另一实施例的更详细的示意图。

具体实施方式

图1示出总体指代为10的客舱段，其被配置成飞行器中的“头等舱”。在示出的实例中，客舱段10有两排座位。对于第一排座位，示出用于提高空气湿度的设备的第一实施例12。对于第二排座位，实现替代性实施例14。第一排的座位16在每种情况下被分配局部水源18。连接到局部控制单元22的显示和输入仪表20安装在每个座位的伸手可及的地方。在举例说明的示例性实施例12和14中，显示和输入仪表20与控制单元22被组合在集成的控制单元24中。另外，加湿单元26被集成在座位16中。尽管第二排的座位也具有集成的加湿单元26，但它们的供应被整个第二排14的集中水源18合并。

尽管为局部和单独的空气调节提供了加湿单元26和局部控制22，但对于整个客舱段10的空气调节仍然可用全局空气调节系统(未示出)。通过这个系统，独立供应的空气流沿侧壁30被吹入。为调整客舱段10的全局空气调节系统，提供了区域控制单元32。区域控制单元32连接到用于检测客舱段10中的平均大气环境变量的温度和空气湿度传感器(未示出)。

将水源18形成为针对在长途飞行期间由于加湿单元26产生的水消耗所需的尺寸。计算表明：对于(大约15小时的)长途飞行，第一排12的座位16上的独立水源18应该具有3升的容量。第二排座位14的集中水源18具有相应倍数的容量。实际的水需求还随着客舱区域10中的基本湿度而变化。

图2示出了可以针对各种另外的实施例完全或部分实现或结合的独立组件的示意图。

在对应于第一排座位12的一个实施例中，图2中示出的局部水源18安装在座位16上。在第二排座位14的情况下，由附图标记34标记的外部水源将水传送到座位28。水通过外部水源34中的压差、通过架空设置的局部水源18的重力或通过泵36传送到加湿单元26。

依据所用的加湿单元，可以利用泵36和阀38、40或42连续地或间断地对水进行定量供应。通过在阀44和46打开的情况下关闭阀48，还可以进行循环操作，其中，泵36连续地传送水通过加湿单元26，并且在适当的情况下还通过局部水源18。也就是说，水进行循环。为了压力均衡，局部水源18经由管路52连接到空气管路54和加湿单元26。

调节组件56被布置在加湿系统26的上游以对供应的水进行处理。在简单的实施例中，过滤器被插入在调节组件56中。在另一实施例中，调节组件56包括用于使水软化的离子交换机或逆渗透隔膜。为了对加湿系统的某些组件进行消毒，在调节组件56内包含消毒剂，例如用于对空气管路和气溶胶过滤器进行消毒的银离子。在综合性实施例中，调节组件56具有处于紫外线光谱区域中的光源，其被指向流过的水以杀死其中包含的任何病菌。最终，调节单元56具有用于容纳盛有芳香物质的较小器皿的底座(未示出)，这些芳香物质被添加到流过的水中。

局部水源18包括支架58和位于支架58底部的联接器60。当水箱62被插入到支架58中时，具有出口的水箱62接合在联接器60中。联接器60允许在飞行前快速更换水箱62。该水箱的出口具有封闭(closure)元件(未示出)，其通过插入联接器60自动移到打开位置，并且在去除之后再次自动关闭。水箱62具有窗口64，可以通过该窗口64读取液位。在另一实施例中，浮子被集成在水箱中作为液位计64，浮子的液位被机械地或感应地检测并由机组乘务员可用的显示仪表(未示出)显示。

水箱的优选实施例包含无菌水并且在出口用封条密封，在将水箱62插入到支架58期间，封条被联接器件60破开。替代性实施例具有用于加注水箱62的开口66。

溶解在水中的盐会降低蒸发率。因此，应该使用软化水。这还避免了浓缩，而浓缩使得依据工艺必须废弃高达30％的水的定期清洁操作成为必要。这还将需要排水，其转而可能使与机上排水系统的连接成为必要。也是因为这个原因，为了模块式的好处和降低维护费用，应该使用软化水。

通过打开阀40并关闭阀38，水箱62还可以在被安装在支架58中的状态下由外部水源34(例如飞行器的淡水系统)进行加注。

如图1中的第二排14的示例性实施例所示，外部水源34可以由公共源18供给。可替代地，可以实现与上述飞行器的淡水系统的连接。此外，在用于产生电能的机载氢燃料电池的情况下，有利的是，将发电期间产生的水用作外部水源34。最终，从客舱空气在隔板(未示出)上冷凝得到的冷凝水是加湿系统的另一外部源34。

提供排水管68以从加湿系统排出废水或多余的水。通过打开阀64，多余的水通过排水管68从水箱62排空。相应地，例如为了对调节组件56进行干燥和消毒，通过在关闭阀38和42的情况下打开阀48，水还从调节组件56排出。来自加湿单元26的废水同样可以通过打开的阀44排出。

在替代性实施例中，如图2所示的收集接收器70被安装在客舱地板上以在阀72打开状态下执行排水功能。收集水箱74包围收集接收器70以便接收在收集接收器70溢出、加湿系统故障或者加湿系统泄漏的情况下逸出的水。为这了保留这些水，至少收集接收器70装备有吸水材料。

在第一示例性实施例中，待加湿的空气流由单独的飞行器空气调节系统提供，在图2中由附图标记76示意性地示出。在替代性实施例中，吹风机78被安装在座位16和28上以将客舱空气通过进气口80传送到加湿系统中。

空气过滤器82清洁来自流到局部加湿单元中的空气的悬浮颗粒以防止弄脏加湿系统，从而降低维护费用以及加湿系统的微生物污染的风险。优选地，空气过滤器82是用于过滤悬浮物的HEPA过滤器(高效颗粒空气过滤器)。可以将在加湿系统的空气侧产生的冷凝水通过排水孔84引导到收集水箱74中。

图2示出了入口86，来自氧气源90的氧气或富氧空气在阀88打开的情况下通过入口86被吹入到被供应的空气流中。这提高了乘客的呼吸区域中局部吹入空气的含氧量，从而提高了舒适性或者，优选地，为了医疗的原因。例如，在呼吸区域中的氧气浓度被设置成与海平面的氧气浓度相对应。入口86被有利地布置在加湿单元26的上游，因为在加湿单元26下游进行混合会影响加湿的空气流的相对空气湿度。优选地，入口86装备有与标准化医用氧气连接器相兼容的连接器。

根据另一实施例，具有上述氧气富集的座位被专门设计用于运送病人，并且不仅具有氧气连接器，而且具有用于医疗设备的电源的标准化连接器。

对于在图2中示意性地示出的氧气源90，使用压力器皿或者，优选地，为了避免压力器皿的潜在危害而使用化学氧气发生器。在包括用于燃料箱惰化的系统的另一实施例中，在产生引入到该箱中的保护性气体期间产生的富氧空气用作源90。

如在图2中所示，可交换的或者可变的节流器92插在进气管路的横截面中。进行局部加湿所需要的空气量取决于客舱中流过的空气，并且因此针对客舱中的不同座位位置而不同。借助于节流器92，使空气流适合于客舱中的座位位置。在扩展的实施例中，例如通过局部控制22，依据氧气分压对可变节流器进行控制，因为该压力依据飞行高度和乘客数目而不同。这里，控制22考虑氧气浓度的最大值，以便排除起火的氧气浓度。

不管加湿系统26的详细设计如何，为了使被供应的空气富集气态水，必须产生使液态水蒸发所需的蒸发焓。为了这个目的，在图2中示意性表示的实施例在输入的空气流中提供了加热器94，在流出的空气流中提供加热器96并且在进水口中提供加热器98。在替代性实施例中，加热器被安装在蓄水箱18上而非进水口上。如将从下列对加湿单元26的说明得到的结论，简化的实施例省却了独立的加热器。

供应给加湿单元26的空气流由流量传感器100进行与其流速相关的检测，并且由温度传感器102进行与其温度相关的检测。类似地，由传感器104和106在加湿单元26之前检测进水口的流速和温度。其它两个温度传感器108和110被分别安装在流出空气流加热器96前后。最终，温度传感器112被布置在局部加湿的目标区域，以检测座位16或28的区域中的局部温度。此外，在加湿单元26的下游提供了空气流量传感器114和用于确定相对空气湿度的空气湿度传感器116。传感器100至116的一些信号通过合适的线缆传送到局部控制单元22。温度和流量传感器中的一些不用来进行连续的调整，而是用来在没有足够流量的情况下阻止加热器和加湿单元的操作。因此，防止了水的积聚和过热的发生。局部温度112被检测以合适地设置加湿的空气110的空气温度以及保证它不会降到露点以下。为了这个目的，把相应的饱和曲线在控制单元22中制成表。

在替代性实施例中，由集成在加湿单元26中的加湿控制(未示出)执行用于操作加湿单元26的控制功能。在简化的实施例中，通过在横截面安装并预先调整可调整的节流器，省却了独立的流量传感器。

加湿的空气经过用于保留液态水(特别地，可觉察到的微滴尺寸，包括水蒸汽)的隔板118。这保证最终仅仅加湿的空气通过出口120排到客舱区域中。此外，在出口120之前，安装可由乘客手动驱动的封闭元件122，以便如果需要的话可以完全关闭出气口。优选地，为了舒适性的原因，选择出口120的产生低空气流速和低湍流的出口几何形状。

借助于接头124，出口122可以由乘客手动定向。此外，在另一实施例中，沿位于座位16或28上方的顶盖中的轨道(未示出)可移动地安装该出口的位置。在另一实施例中，提供了机电或液压执行机构，其作用在接头124上以自动将出口120的方向调整到座位16或28的靠背的位置。经由机械或液压联接或电子控制(未示出)实现该调整。在提供沿轨道定位出口120的上述实施例中，沿顶盖后面的轨道安装用于调整出口120的定位的执行机构。

在图2中示出的加湿系统的中央元件是加湿单元26。如上所述，加湿单元26被供应有液态水和待加湿的空气流。优选地，加湿单元26装备有液体传感器，其收集关于加湿单元26中的水量的信息，并且将它发送给局部控制单元22。因为加湿单元26对于加湿系统的重要性，以下将更详细地说明加湿单元26的五个实施例。

根据第一实施例，在加湿单元26中提供了带有由不可渗透液态水但可渗透气态水的材料制成的隔膜的隔膜模块。该隔膜模块具有多条中空隔膜纤维，以便供应的液态水可以在纵向上流过这些纤维。中空纤维隔膜的内部限定了该隔膜模块的第一容积，而中空纤维隔膜的外部限定了该隔膜模块的第二容积。在该隔膜模块中，中空纤维隔膜基本上平行且无预应力地封装在第二容积中。为了举例说明，参考了US专利4,098,852的(单个)图。流经过中空纤维隔膜之后，中空纤维隔膜基本上沿其纵向拉伸。由于中空纤维隔膜的末端牢固地封装在第二容积中，因为拉伸的缘故，在第二容积内的中空纤维隔膜出现微微地弯曲，而不会由此削弱它们的功能。在随后的变干状态下，中空纤维隔膜可逆地回到原始状态，因此，决不会向隔膜模块传递机械应力。这对特别与平板隔膜模块相关的使用寿命具有有益效果。

该中空纤维隔膜用它们的圆柱形壁分隔开第一容积和第二容积，以便可以仅通过细孔隔膜材料进行从一个到另一个的质量传递。在上述实施例中，流过中空纤维的水的一部分从第一容积向第二容积扩散。结果，在第二容积中获得了富含水的空气相。在中空纤维隔膜模块的第二优选实施例中，隔膜模块的第二外部容积被水填充，而待加湿的空气沿轴向流过中空纤维隔膜的第一内部容积。

隔膜加湿器要么可以被操作使得基本上仅仅通过相变传递到待富集化的空气的水量被置换(所谓的“死胡同(dead-end)”方法)，要么可以被通过中空纤维隔膜以循环方式进行抽水(所谓“横流”方法)的泵36操作。根据后一变体，隔膜可以实现较长使用寿命以及较好的加湿性能。这样的一个原因在于流过隔膜壁的水防止悬浮颗粒的沉淀，从而防止很快堵塞多孔隔膜壁。

有利地，通过隔膜对水进行有选择性的质量传递还阻止水中的微生物、溶解的固体或其它杂质经过空气流。优选地，在飞行将要结束时，通过完全干燥隔膜来获得具有微生物的中空纤维隔膜表面的污垢。

利用中空纤维隔膜的加湿单元的蒸发率取决于被供应的水和空气流的温度，还取决于液态水和空气相之间的压力差。只要空气温度没有降低到水温以下，仅仅隔膜模块中的气态水会进入到空气中。因此，在简化的实施例中，可以省略复杂的调整，该复杂的调整匹配转换成待加湿的空气流的流速的水量作为期望的相对空气湿度的函数。因为中空纤维隔膜的缘故，在加湿的空气流中的气溶胶颗粒的数目已经如此的低，以至于可以省却图2中示出的集成蒸发段26以及在加湿单元26的下游的外部蒸发段128。

隔膜模块的显著优点是它的操作温度低。如之前结合加热器提及的，必须以与转换成气相的水的量成比例的方式产生蒸发焓ΔH。这对应于温度变化ΔT＝ΔH/C，其中C是回收蒸发焓所基于的那个相的热容量。在隔膜模块的情况下，这是优选以“横流”方法进行循环的液态水的热容量C＝C_水。相反，在由加热的空气进行操作的加湿单元中，C＝C_空气是该空气的热容量。因为C_空气＜＜C_水，所以水的温度变化ΔT_水显著小于空气温度变化：ΔT_空气＞＞ΔT_水。实际上，利用再循环(“横流”方法)，对水仅仅加热ΔT_水＝3℃就足够了。相应地，隔膜模块的操作温度还在20℃与70℃之间，优选地，仅仅在20℃与40℃之间。实际温度主要取决于输入和输出湿度。另外的因素是在再循环系统中的水的流速。通过比较，估计显示，在基于空气预热的加湿系统的现实假设下，空气温度为大约70℃。

加湿单元26的第二实施例使用蒸发器，在该蒸发器中，储存的水被加热到沸点以上并且得到的水蒸汽被引入到待加湿的空气流中。蒸发器水箱具有被电加热的容积或通过来自放气或配平空气(trim air)的热传递被加热的容积。被供应的液态水被引入到该蒸发水箱中。为了实现待加湿的空气中的水蒸汽的均匀分布，由喷嘴将水蒸汽与干燥的输入空气混合。调整蒸发器以便不会发生由于待加湿的空气流的过饱和而引起的凝结。结果，可以省却蒸发段。

蒸发器的使用防止水中的微生物、溶解的固体或其它杂质进入到加湿的空气流中。因为水已经以气态形式供应给空气流，因此不需要蒸发段。而且，在简化的实施例中，可以省却由加热器96对加湿的空气流进行额外加热。这样得到在总体上节省空间的系统。

加湿单元26的第三实施例包括蒸发器盘，被供应的液态水滴落在蒸发器盘的加热表面上并且在那里蒸发，以便以气态供应给待加湿的空气流。优选地，在利用放气或配平空气的替代性实施例中，蒸发器盘被电加热。

与上述蒸发器的实施例类似地，由喷嘴将蒸发器盘提供的气相水与干燥的空气相混合。如先前针对蒸发器提到的关于杀死微生物并保留水中的其它杂质的上述优点还适用于利用蒸发器盘的实施例。另外，还可以省却蒸发段和加湿空气流的加热，得到总体上节省空间的系统。

加湿单元26的第四实施例使用衬垫蒸发器。例如，由海绵样的硅酸盐纤维结构提供这种衬垫。借助于加热器94预加热到大约70至80℃的待加湿的空气被引导到此。空气流过纤维衬垫，其中被供应的水通过毛细作用粘附到大面积上的纤维的整个表面以便有效地作为气态水进入流过的空气。

加湿单元26的第五实施例提供将经由超声波浴产生的含水气溶胶与被供应的空气一起引入到集成的蒸发段126中。通过蒸发段中的适当混合配件，出现了气溶胶与被供应的空气的湍流，结果从被供应的空气中回收了蒸发水成气溶胶颗粒所需的蒸发焓。残留的任何气溶胶颗粒被微滴隔板118从加湿的空气流中去除。不过为了及时在加湿的空气流中进行蒸发，隔板118被优选地设计成使得隔开的水保留在其中。这是有效的并且节省了排水。

除了上述加湿单元26的实施例以外，可以在加湿单元26中实现本领域技术人员已知的其它加湿设备。

为了调整已说明的加湿系统的独立组件，使用了局部控制单元22。局部控制单元22接收传感器100至116的上述信号，而且还控制吹风机78的功率、加热器94、96和98的功率以及加湿单元26的功率和泵36的功率。为了这个目的，由局部控制单元根据检测到的这些传感器的变量确定局部温度和局部空气湿度，并且将其显示在连接到局部控制单元26的显示和输入仪表20上以可由乘客获取。在简单的实施例中，显示和输入仪表20具有旋转的球形把手，以便预先设置期望的温度或相对空气湿度。在显示和输入仪表20的优选实施例中，由具有相应的图形表示的输入选项的触摸屏(未示出)提供输入。这里，输入选项是飞行娱乐系统(in-flight entertainment system)的菜单项。由局部控制单元22将预先设置的温度和相对空气湿度与相应的检测到的变量进行比较。在偏差超过预先设置的调整范围的情况下，受控组件被调整以便它们抵消这些偏差。

由控制单元22对温度和空气湿度进行组合调整产生了另一优点，但须对空气进行独立的温度控制。在考虑通过蒸发回收的蒸发焓的同时，调整在显示和输入仪表20上预先设置的温度。例如，为了提高能量效率，利用了在空气的加湿过程中提供较冷空气的事实。同时，进一步增进了对全局温度设置感到不舒服的人的舒适性。

另外，局部控制单元22连接到区域控制单元32以进行数据通信。借助于数据通信，在图1中用附图标记24标记的局部控制单元将检测的局部温度与预先设置的温度发送到区域控制单元32。后者根据接收到的检测的变量和预先设置的变量计算整个客舱区10的平均值。这些平均值被区域控制单元32用作测量值或期望值，用以控制客舱区域10的单独的全局空气调节系统。通过这样的数据通信，在维持独立的可调整性的同时有利地优化对客舱区域10进行空气调节的能量消耗。

经由机组乘务员可用的另一全局显示和输入设备(未示出)，可以提供针对独立的座位的全局性预先设置，特别是局部空气湿度。这是有用的，因为某些乘客对局部空气湿度的察觉并没有到需要独立调整那样足够清楚。在简化的实施例中，局部显示和输入仪表20可以限于对温度的选择，而局部空气湿度由客舱机组乘务员在全局显示和输入仪表上选择。对于给定的局部温度，接着对加湿单元进行典型的控制以便在出口120处实现90％到100％之间的相对空气湿度。

为了对整个系统的出口120进行调整(除了定期操作以外)，封闭物122还可以在没有工具的情况下被去掉。这得到一开口，通过该开口可以引入可视化装置，例如，弥雾发生器的弥雾。这样可以看见出口120后面的流出行为。为了进行调整，可以调用经历不同温度范围的局部控制单元22中的调整程序。结果，该调整还可以考虑到由于客舱空气与空气流之间的热对流或密度差造成的流出行为中的偏差。最终，通过弥雾可视化，可以以简单的方式调整接头124或作用在接头124上的执行机构以及关于座位16或28的位置的相关联的控制。

所描述的集成在座位16中的具有水箱62和吹风机78的局部加湿系统12的另一优点在于它的模块式构造。因此，容易在现有的飞行器中例如通过替换独立的座位来改装该加湿系统。而且，客舱的配置灵活性不受模块式和集成化构造的限制。

Claims (16)

1.用于提高装备有多个座位的飞行器的客舱区域中的空气湿度的设备，包

多个加湿单元，其在每种情况下被布置成在每种情况下与部分数目的所述座位在空间上相关联，并且其在每种情况下被设计成使被供应的空气流富集气态水，

多个出口，其被设计成将被所述加湿单元富集化的空气流散发到所述客舱区域中，在每种情况下部分数目的所述出口各接收所述富集化的空气流之一，

多个温度传感器，其在每种情况下被布置在局部空气加湿的目标区域中并且其被设计成检测局部温度，以及

多个第一控制单元，其在每种情况下被电连接到所述温度传感器之一并且被设计成设置所述富集化的空气流的空气温度以便所检测到的局部温度不在露点之下。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述加湿单元中的一个或多个加湿单元在每种情况下被布置在所述座位之一上或者所述座位之一中。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述出口中的一个或多个出口被布置在所述座位之一上或者被布置在通过对流可到达所述座位之一的周围区域中。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在每种情况下，部分数目的所述加湿单元各被分配蓄水箱，被分配的加湿单元从所述蓄水箱抽水以富集化它的空气流。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述蓄水箱中的一个或多个蓄水箱在每种情况下可拆卸地布置在所述座位之一中或在所述座位之一上。

6.根据权利要求1所述的设备中，其特征在于，在每种情况下，部分数目的所述加湿单元各被分配吹风机，所述吹风机用来产生供应给被分配的加湿单元的空气流。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述吹风机的一个或多个吹风机在每种情况下被布置在所述座位之一中或在所述座位之一上。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述出口中的一个或多个出口能够被独立定位或被独立定向；或者，受控执行装置被提供，所述受控执行装置允许将所述出口中的至少一个出口的位置或方向自动调整到所述座位之一的靠背的位置。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，加热装置，用于加热下列相中的至少一个：被供应的空气流、富集化的空气流以及被供应的水。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，传感器装置，用于检测下列相中的至少一个的变量温度、空气湿度、流速、压力以及含氧量中的至少一项：被供应的空气流、富集化的空气流、在所述出口之一处的空气流、被供应的水以及在通过对流可到达所述座位之一的周围区域中的空气。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述第一控制单元进一步被设计成将至少一个被检测的变量与至少一个预先设置的变量进行比较并且通过调整所述加湿单元中的至少一个加湿单元和／或所述加热装置来抵消偏差。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述第一控制单元被配置成与单独的第二控制单元进行数据通信，所述第二控制单元用来控制用于对与所述富集化的空气流分离并吹入所述客舱区域的供应空气进行空气调节的空气调节装置，所述第一控制单元被设计成发送所述至少一个被检测的变量和／或所述至少一个预先设置的变量，和／或从所述第二控制单元接收与对所述供应空气进行空气调节有关的测量值和／或期望值，并且依据从所述第二控制单元接收的所述值校正所述至少一个预先设置的变量。

13.根据权利要求1所述的设备，其中在所述加湿单元的下游的蒸发段具有加热装置、混合配件、用来溶解或分隔气溶胶颗粒的涡旋式表面或分界面。

14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述气态水通过下列装置中的至少一个在所述加湿单元中的一个或多个加湿单元中被输送：隔膜模块；中空纤维隔膜模块；衬垫蒸发器；由配平空气或放气电加热的蒸发器；具有蒸发器盘的蒸发器；以及超声波蒸发器。

15.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，至少一个氧气源和入口，布置在所述加湿单元中的一个或多个加湿单元的上游，用于将氧气或富氧空气从氧气源吹入到所述被供应的空气流中。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，在每种情况下，在至少部分数目的所述座位的附近上或在至少部分数目的所述座位的附近中安装有至少一个医用氧气的连接器，其连接到所述至少一个氧气源。

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