CN102369141A - 具有空气除湿装置的空气调节器及操作该空气调节器的方法 - Google Patents
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Abstract
一种空气调节系统(10)包括：新鲜空气管路(12)，与新鲜空气入口(14)连接用于向所述空气调节系统(10)供给新鲜空气；和吸收装置(16)，所述吸收装置(16)被设置在所述新鲜空气管路(12)在并且包含用于从流过所述新鲜空气管路(12)的所述新鲜空气中吸收水分的吸附剂(18)。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于对飞机进行空气调节并且配备有空气除湿装置的空气调节系统。本发明进一步涉及一种操作该空气调节系统的方法、配备有该空气调节系统的飞机、以及配备有该空气调节系统并且适用于对飞机进行空气调节的外部飞机空气调节系统。
背景技术
在现代客机中，客舱或客舱的附属区域、货舱或货舱的附属区域、驾驶舱和机务人员休息室形成各种气候分区，当飞机在空中以及在地面上作业时可以通过飞机空气调节系统对这些气候分区进行空气调节。当飞机在空中作业时，飞机空气调节系统还确保客舱和至少货舱的附属区域被维持在比飞机的巡航高度处的降低的环境压力更高的压力下。当飞机飞行时，从发动机压缩机或辅助发动机压缩机排出的热增压引气和/或环境空气通常被供给到飞机空气调节系统。当飞机在发动机关闭的情况下在地面上作业时，另一方面，空气调节系统一般来说被供给环境空气。当飞机在地面上作业时，还能够通过可与飞机连接的外部飞机空气调节系统来对飞机中的各种气候分区进行空气调节。外部飞机空气调节系统同样地通常被供给环境空气。
在飞机空气调节系统和/或外部飞机空气调节系统的空气调节单元中，引气和/或环境空气被冷却到所期望的低温。在空气调节单元中被调节的空气作为冷却的新鲜空气传输到飞机的传统内部混合器内，在混合器中冷却的新鲜空气与从客舱中抽出的再循环空气混合。由空气调节组件提供的冷却的新鲜空气和从客舱中抽出的再循环空气在混合器中产生的混合空气最终被用于对飞机中的各种气候分区进行调节。
在飞机飞行期间，为了防止水分在飞机内部积累以及在飞机空气调节系统的空气输送管路上结冰，供给到飞机空气调节系统的混合器的新鲜空气不应超过多特定的含水量。因为随着空气温度下降空气的吸湿能力也下降，所述这种空气的除湿通过飞机空气调节系统或外部飞机空气调节系统的空气调节单元中的引气和/或环境气体的冷却来实现。然而，特别是当飞机在温暖且潮湿的环境条件下在地面上作业时，通常需要最大程度的冷却供给到飞机空气调节系统或外部飞机空气调节系统的环境空气以保证充分的空气除湿。其结果是，飞机空气调节系统或外部飞机空气调节系统的空气调节组件不得不产生非常高的冷却能力，从而导致飞机空气调节系统或外部飞机空气调节系统较高的一次能源消耗。
发明内容
本发明针对的目标是指出一种适用于对飞机进行空气调节的空气调节系统以及一种操作该空气调节系统的方法，其可以对供给到空气调节系统的空气进行节能除湿。本发明进一步针对的目标是指出一种配备有这这空气调节系统的飞机、操作该飞机的方法以及配备有这种空气调节系统并且适用于对飞机进行空气调节的外部飞机空气调节系统。
该目标通过一种具有权利要求1的特征的空气调节系统、一种具有权利要求6的特征的操作空气调节系统的方法、一种具有权利要求11的特征的飞机、一种具有权利要求14的特征的操作飞机的方法、以及一种具有权利要求15的特征的外部飞机空气调节系统来实现。
根据本发明的空气调节系统，其可以被结合在飞机中或适合于当飞机在地面上作业时对飞机进行空气调节的外部飞机空气调节系统中，包括与新鲜空气入口连接的用于向空气调节系统供应新鲜空气的空气管路。根据本发明的空气调节系统的新鲜空气管路优选地为用于将环境空气供给到空气调节系统的环境空气管路。然而，如果空气调节系统被至少部分地结合到飞机中，由外部飞机空气调节系统提供的或从发动机压缩机或辅助发动机压缩机移除的空气可以流过新鲜空气管路。流过新鲜空气管路的新鲜空气也可以根据空气调节系统的操作状态选择性地被供给到空气调节单元或被供给到空气调节系统的混合器或被直接传送到需空气调节的飞机区域，例如客舱或货舱区域。
根据本发明的空气调节系统的新鲜空气管路中，设置有吸附装置，其包含用于从流过新鲜空气管路的新鲜空气中吸收水分的吸附剂。换言之，根据本发明的空气调节系统包括吸附装置形式的除湿装置，除湿装置用于保证经过新鲜空气管路供给到空气调节系统的新鲜空气具有充分低的空气湿度。根据本发明的空气调节系统的吸附装置可以被设置在飞机内部，例如采用飞机内部部件的形式。此外可替代地，然而，吸附装置可以为非永久地安装到空气调节系统中的部件，并且仅在需要时被连接到内部飞机空气调节系统，例如当飞机在地面上作业时。换言之，吸附装置也可以采用飞机的地面供给送系统的部件形式，并且仅被提供用于与内部飞机空气调节系统暂时连接。
根据本发明的空气调节系统的吸附装置优选地采用吸收装置的形式，吸附装置包括合适的吸附剂。当湿的空气流过吸收装置，即包含在吸收装置中的吸附剂时，空气中含有的水分收集在吸附剂的表面。流过吸收装置的新鲜空气因而被干燥。吸附剂优选地为细孔的材料，例如活性炭，沸石，硅胶等。
根据本发明的空气调节系统具有输送到空气调节系统的新鲜空气不再需要通过冷却空气调节系统的空气调节单元中的新鲜空气而被除湿的优点。因此，特别是在空气调节系统在温暖和潮湿的环境条件下作业时，能够显著减少由空气调节系统的空气调节单元产生的冷却能力。根据本发明的空气调节系统因此可以特别节能的方式运行。
吸附装置可以适于与热源热耦合。由于热偶合到热源，热能可以为了再生和/或辅助再生的目的而被供给到吸附装置含有的吸附剂，即用于使附着在吸附剂表面的水分子脱附。单独的加热装置可以被用作热源。然而，如果吸附装置被结合到飞机内，优选地使用由飞机上已经存在并特别地在飞机飞行时释放热能的热源制成。例如，飞机的飞机空气调节系统的、飞机液压系统的或电子系统的生热元件可以被用作热源。
优选地，可以选择性地将吸附装置热耦合到热源上。这可以通过相应的热流控制实现，例如通过合适的阀门等等。当吸附装置中包含的吸附剂需要再生时热能可以暂时地供给到吸附装置和/或吸附装置中包含的吸附剂。当新鲜空气流过吸附装置时，即吸附装置正在除湿模式下作业时，吸附装置另一方面可以与热源脱离耦合以便于不打乱吸附装置的除湿模式。如果热源仅在飞机在空中作业时然而不是当飞机在地面上作业时产生热能，则可以向结合到飞机中的吸附装置暂时供给热能。飞机的飞行阶段可以被用于再生包含在吸附装置中的吸附剂，而当飞机在地面上作业时吸附装置可以在除湿模式下操作。
新鲜空气当其流过吸附装置时通过在空气水分附着到包含在吸附装置中的吸附剂过程中释放的能量而被加热。空气冷却器因而优选地被设置在根据本发明的空气调节系统的新鲜空气管路中。空气冷却器优选地在新鲜空气管路中在关于新鲜空气经过新鲜空气管路的流动方向上被设置吸附装置的下游。在设置在新鲜空气管路中吸附装置的下游的空气冷却器中，新鲜空气当其流经吸附装置时可以被冷却到所期望的低温。空气冷却器可以被构造为例如热交换器形式，在其中从吸附装置排出的被加热的新鲜空气与相对凉的环境空气或与由其他冷空气源提供的冷空气接触。
根据本发明的空气调节系统可进一步包括新鲜空气旁路管线，其与另外的新鲜空气入口连接用于向空气调节系统供给新鲜空气。新鲜空气旁路管线可在关于新鲜空气经过新鲜空气管路的流动方向上在吸附装置的下游开通到新鲜空气管路内。以这种方式构造的空气调节系统例如在温暖的潮湿的环境条件下可以通过新鲜空气管路供给新鲜空气。在冷的且干燥的环境条件下和/或当飞机飞行时，空气调节系统另一方面可通过新鲜空气旁路管线供给新鲜空气，该空气并非为了除湿必须被输送经过吸附装置。进一步可以需要被供给到空气调节系统的新鲜空气中只有一小部分需要被输送到吸附装置并在吸附装置除湿，而需要被输送给空气调节系统的新鲜空气中其他部分可以经过新鲜空气旁路管线越过吸附装置并以未除湿状态进入空气调节系统。这允许特别地弹性的调整需要被供给到空气调节系统的新鲜空气中的含水量。
控制输送新鲜空气流从新鲜空气旁路管线，和/或从新鲜空气管路在关于新鲜空气经过新鲜空气管路的流动方向上位于新鲜空气旁路管线进入新鲜空气管路的开口的上游的部分，进入新鲜空气管路的在关于新鲜空气经过新鲜空气管路的流动方向上位于新鲜空气旁路管线进入新鲜空气管路的开口的下游的部分，可以借助于合适的阀门实现。例如，三通阀可以被应用于此处，三通阀被设置在新鲜空气管路中在新鲜空气旁路管线开通到新鲜空气管路的区域。
用于供给新鲜空气通过新鲜空气管路的输送装置可以被设置在新鲜空气管路中。例如，风机或压缩机可以被用作输送装置。输送装置优选地在关于新鲜空气经过新鲜空气管路的流动方向上被设置新鲜空气管路中吸附装置的下游。如果根据本发明的空气调节系统被提供有开通到新鲜空气管路内的新鲜空气旁路管线，取决于空气调节系统的作业状态，输送装置优选地在关于于新鲜空气经过新鲜空气管路的流动方向上被设置在新鲜空气管路上的新鲜空气旁路管线进入新鲜空气管路的开口的下游处，以通过新鲜空气管路和/或新鲜空气旁路管线供给新鲜空气。根据本发明的操作空气调节系统的方法，通过与新鲜空气入口连接的新鲜空气管路输送新鲜空气。通过新鲜空气管路输送的新鲜空气优选地为环境空气。流过新鲜空气管路的新鲜空气中包含的水分被设置在新鲜空气管路中的吸附装置中包含的吸附剂吸收。换言之，根据本发明的操作空气调节系统的方法，供给到空气调节系统的新鲜空气通过被构造为吸附装置的除湿装置而被除湿。
可替代地或此外，吸附装置可以与热源热耦合以为了再生目向包含在吸附装置中的吸附剂供给热能。
流过新鲜空气管路的新鲜空气优选地通过在新鲜空气管路中在关于新鲜空气经过新鲜空气管路的流动方向上被设置在吸附装置的下游的空气冷却器冷却。
在根据本发明的操作空气调节系统的方法的优选实施例中，例如当飞机飞行或在冷且干燥的环境条件下，新鲜空气通过与另外的新鲜空气入口连接的新鲜空气旁路管线输送。该新鲜空气被输送到在关于新鲜空气经过新鲜空气管路的流动方向上新鲜空气管线上的吸附装置的下游处，因此而越过吸附装置被输送到空气调节系统中。
新鲜空气优选地通过被设置在新鲜空气管路在的输送装置输送通过新鲜空气管路。在空气调节系统被结合到飞机中的情况下，这样操作空气调节系统是有意义的，特别是当飞机在发动机关闭的情况下在地面上作业时。
根据本发明的飞机配备有上述的空气调节系统，其中空气调节系统的吸附装置可以或者类似的结合到飞机中或者采用能够例如当飞机在地面作业时仅暂时地连接到空气调节系统的部件形式。
根据本发明的飞机，结合到飞机中的空气调节系统的吸附装置优选地被设置在飞机的非增压区域中，即在飞机飞行时飞机中的不需要通过空气调节系统和/或空气调节系统的压力控制系统维持在比减小的环境压力更高的压力下的区域。空气调节系统的吸附装置进一步优选地可以当飞机飞行时为了再生的目的将包含在吸附装置中的吸附剂暴露在与地面上的大气压相比减小的环境压力下。换言之，空气调节系统的吸附装置优选地以这样的方式设计以致于当飞机飞行时，无阻碍的压力补偿可以在吸附装置与未增压的飞机区域和/或包围吸附装置的飞机环境之间存在，因此包含在吸附装置中的吸附剂被暴露在的当飞机飞行时普遍的减小环境压力下。在大约在39,000英尺(约11,900米)的巡航高度下，该环境压力例如大约为0.2巴。当飞机飞行时普遍存在的减小的环境压力具有效果：附着在吸附剂表面的水分子脱附而吸附剂相应的再生即准备再次吸附水分子。以这种方式，吸附剂可以无需主动提供再生能量，即被动地再生。
根据本发明的飞机，空气调节系统可进一步包括引气管线，其与飞机的发动机压缩机或辅助发动机压缩机连接。从发动机并且在加压下获得的热的空气可以经过引气管线供给到空气调节系统。引气管线可在关于新鲜空气经过新鲜空气管路的流动方向上在吸附装置的下游开通到新鲜空气管路内。当飞机飞行时或在地面上在发动机开启的情况下作业时，空气调节系统通过引气管线供给发动机的引气，然而，当飞机在地面上在发动机关闭的情况下作业时，供给到空气调节系统的新鲜空气可以以通过新鲜空气管路保证。作为新鲜空气旁路管线的替换，空气调节系统可以配备引气管线。然而，也可以为空气调节系统同时配备新鲜空气旁路管线和引气管线。
合适的阀门可以用于控制引气流流过引气管线和/或控制新鲜空气流过新鲜空气管路的在关于新鲜空气经过新鲜空气管路的流动方向上位于引气管线进入新鲜空气管路的开口的上游的部分，进入新鲜空气管路的在关于新鲜空气经过新鲜空气管路的流动方向上位于引气管线进入新鲜空气管路的开口的下游的部分。例如，三通阀可以被应用于此处，三通阀被设置在新鲜空气管路中引气管线进入新鲜空气管路的区域。
如果空气调节系统被提供有开通到新鲜空气管路内的新鲜空气旁路管线，输送装置在新鲜空气管路中在关于新鲜空气经过新鲜空气管路流动的方向上如上所述优选地被设置在新鲜空气旁路管线进入新鲜空气管路的开口的下游处，取决于空气调节系统的作业状态，以通过新鲜空气管路和/或新鲜空气旁路管线输送新鲜空气。如果，另一方面，空气调节系统仅具有开通到新鲜空气管路内的引气管线，输送装置在新鲜空气管路中在关于新鲜空气经过新鲜空气管路的流动方向上可以被设置在引气管线进入新鲜空气管路的开口的上游。例如，将输送装置安排在吸附装置和空气冷却器之间是可以想象的。
根据本发明的操作飞机的方法，在结合到飞机中的吸附装置中包含的吸附剂优选地当飞机飞行时被再生，因为吸附剂暴露在普遍存在于飞机环境中的环境压力下并且当飞机飞行时位于飞机的非增压区域。
此外，根据本发明的操作飞机的方法中，引气可以通过与飞机的发动机压缩机或辅助发动机压缩机连接的引气管线输送，并且可以被供给到新鲜空气管路上在关于新鲜空气经过新鲜空气管路的流动方向上吸附装置的下游。向空气调节系统供给引气优选地发生在飞机飞行时或在地面上发动机开启作业时。
根据本发明的适于对飞机进行空气调节的外部飞机空气调节系统能够被连接到飞机上并且配备有如上所述的空气调节系统。空气调节系统的吸附装置可以采用空气调节系统中的永久部件形式。可替代地，然而，吸附装置可以采用可仅在需要时被连接到飞机的空气调节系统时仅暂时地连接到空气调节系统的部件形式。
附图说明
下面将参照的所附示意性附图详细描述本发明的优选实施例，附图示出：
图1为当飞机在地面上作业时结合于飞机中的空气调节系统的第一实施例；
图2为当飞机在飞行时根据图1的空气调节系统；
图3为当飞机在地面上作业时结合于飞机中的空气调节系统的第二实施例；
图4为当飞机在飞行时根据图3的空气调节系统；
图5为当飞机在潮湿环境条件中在地面上作业时结合于飞机中的空气调节系统的第三实施例；
图6为当飞机在干燥环境条件中在地面上作业时根据图5的空气调节系统；
图7为当飞机在飞行且空气调节系统被供给引气时根据图5的空气调节系统；以及
图8为当飞机在飞行且空气调节系统被供给环境空气时根据图5的空气调节系统。
具体实施方式
图1和图2示出一种空气调节系统10，该空气调节系统10被结合于飞机中并包括新鲜空气管路12，新鲜空气管路12与设置在飞机蒙皮的区域中的新鲜空气入口14连接。通过新鲜空气入口14，来自飞机环境的环境空气可以被输送新鲜空气管路12。根据空气调节系统10的操作状态，流经新鲜空气管路12的新鲜空气可以被供给到未图示的空气调节单元，或被供给到空气调节系统10的混合器，或被直接传送到待被空气调节的飞机区域中，例如客舱或货舱区域。
在新鲜空气管路12中，构造为吸收装置形式的吸附装置16关于新鲜空气经过新鲜空气管路12的流动方向被设置在新鲜空气入口14的下游。吸附装置16包含吸附剂18。细孔的材料例如活性炭，沸石，硅胶或类似物可以被用作吸附剂。如果经过新鲜空气入口14供给到新鲜空气管路12内的新鲜空气被输送经过吸附装置16，则新鲜空气中包含的水分将附着到包含在吸附装置16中的吸附剂18的表面上。因此，流经新鲜空气管路12的新鲜空气的含水量被减少，使得经过新鲜空气管路12输送到空气调节系统10的新鲜空气不再需要通过在空气调节系统10的空气调节单元中被相应地冷却来进行除湿。空气调节系统10的空气调节单元的要求的冷却能力因此可以显著的降低。
空气冷却器20在新鲜空气管路12中关于新鲜空气经过新鲜空气管路12的流动方向被设置的吸附装置16的下游。空气冷却器20被构造为热交换器形式，经过冷却空气管路22被输送到空气冷却器20的环境空气流经该空气冷却器20。冷却空气管路22包括设置在飞机蒙皮的区域中的冷却空气入口24。
空气调节系统10进一步包括新鲜空气旁路管线26。新鲜空气旁路管线26被提供有另外的新鲜空气入口28，该另外的新鲜空气入口28被设置在飞机蒙皮的区域中，并且关于新鲜空气经过新鲜空气管路12的流动方向在空气冷却器20的下游处且因此也是在吸附装置16的下游处开通到新鲜空气管路12内。在新鲜空气旁路管线26开通到新鲜空气管路12内的区域中，三通阀30被设置在新鲜空气管路12中。根据需要，三通阀30可以为流动截面可变的可控阀，并用于控制输送新鲜空气从新鲜空气管路12或新鲜空气旁路管线26在关于新鲜空气经过新鲜空气管路12的流动方向上位于阀30的上游的一部分供给到新鲜空气管路12在关于新鲜空气经过新鲜空气管路12的流动方向上位于阀30的下游的一部分。
最后，被构造为风机或压缩机形式的输送装置32被设置在新鲜空气管路12中。输送装置在新鲜空气管路12中在关于新鲜空气经过新鲜空气管路12的流动方向上被定位于阀30的下游，因此能够将新鲜空气从新鲜空气入口14和新鲜空气管路12的位于阀30上游的部分以及通过另外的新鲜空气进气口28和新鲜空气旁路管线26吸入到新鲜空气管路12的位于阀30下游的分部，并且能够将新鲜空气输送到例如空气调节系统10的空气调节单元和/或待被空气调剂的飞机区域中。
图中所示出的空气调节系统10的部件被设置在飞机的未增压区中，即在飞机飞行时飞机中的没有维持在比环境压力更高的压力下的区域中。换言之，在设置有图中所示出的空气调节系统10的部件的飞机区域中，该区域中的压力普遍基本上对应于飞机环境中的压力。吸附装置16特别地还被以这样方式设计，以致于吸附装置16的内部与围绕吸附装置16的飞机区域之间的压力补偿始终是可能的。通过这种方式确保吸附装置16中包含的吸附剂18总是暴露于也普遍存在于收容吸附装置16的飞机区域中的压力。因为该飞机区域当飞机飞行时没有被维持在比环境压力更高的压力下，所以当飞机飞行时吸附剂根据飞机巡航高度暴露于相应地减少的环境压力。
吸附装置16还可以与热源34热耦合。加热装置可以被用作热源34。然而，作为热源34优选地使用由飞机上已经存在并特别地在飞机飞行时释放热能的热源制成。吸附装置16可以选择性地被耦合到热源34上，使得来自热源34的热能可以临时地，即在特定的运行情况下被供给到吸附装置16。
当飞机在地面上作业时，如图1所示，新鲜空气通过输送装置32经过新鲜空气入口14被吸入到新鲜空气管路12内。经过新鲜空气入口14供给到新鲜空气管路12内的新鲜空气被传输经过吸附装置16，并同时被除湿。由于当流经新鲜空气管路12的新鲜空气中包含的水分在吸附装置16的吸附剂18处被吸附时释放的吸收热，新鲜空气当其流过吸附装置16时被加热。为了将从吸附装置16中排出的被加热的新鲜空气冷却回落到希望的低温，流过吸附装置16之后的新鲜空气因此被传送经过空气冷却器20。在空气冷却器20中，新鲜空气通过由流过冷却空气管路22的未调节的环境空气所提供的冷却能被冷却回落到环境空气温度。
通过另外的新鲜空气进气口28和新鲜空气旁路管线26的新鲜空气供给然而被三通阀30阻止。图1中所表示的空气调节系统10的操作特别适合于温暖且潮湿的环境条件，在该操作期间，经过新鲜空气管路12输送到空气调节系统10内的全部新鲜空气被输送经过吸附装置16并同时被除湿。
当飞机飞行时，如图2所示，空气调节系统10另一方面仅通过另外的新鲜空气进气口28和新鲜空气旁路管线26提供新鲜空气。为此，阀30将新鲜空气管路12的位于阀30上游的部分与新鲜空气管路12以及输送设备32的位于阀30的下游的部分之间的连接中断。另一方面，新鲜空气旁路管线26与新鲜空气管路12以及输送设备32的位于阀30的下游的部分之间的连接被阀30释放。
因为图中所示出的空气调节系统10的部件位于飞机的未增压区，取决于巡航高度的环境压力普遍存在于该飞机区域中。在巡航高度大约在39,000英尺(约11,900米)，飞机环境中的环境压力以及收容图1所示空气调节系统10的部件的飞机区域中的压力例如大约为0.2巴。由于低环境压力作用在吸附装置16中包含的吸附剂18上，附着在吸附剂18的表面上的水分子从吸附剂18表面脱附而且可以通过新鲜空气入口14移除到飞机环境中。因此，当飞机飞行时，吸收装置16包含的吸附剂18能够被动再生。如果需要或有必要，吸附剂18的再生可以被来自热源34的热能供给辅助。例如，如果飞机正在飞行但是只有短的飞行时间操作，则这可能是有利的，因为来自热源34的附加热能供给能够加速吸附剂18再生。来自热源34的热能供给因此即使在飞行时间很短以致于不能保证单纯的吸附剂18的被动再生的情况下也允许吸附剂18再生。如果吸附剂18不能在飞机飞行时被动再生，例如，如果吸附剂需要再生但飞机是在地面上作业时，吸附剂18也可以仅通过来自热源34的热能供给而被再生。
当飞机在寒冷且干燥的环境条件下在地面上作业时，如果需要，待被供给到空气调节系统10的新鲜空气的一小部分也可以经过另外的新鲜空气进气口28和新鲜空气旁路管线26被供给到新鲜空气管路12中。最后，在特别干燥的环境条件下，飞机的地面操作也可以想象，其中对新鲜空气管路12中的新鲜空气供给仅通过另外的新鲜空气进气口28和新鲜空气旁路管线26实现。
图3和图4中所示的空气调节系统10与根据图1和图2中的安排不同之处在于，空气调节系统10未被提供有新鲜空气旁路管线，而是被提供有引气管线36。引气管线36与发动机压缩机38连接，并且在关于新鲜空气经过新鲜空气管路12的流动方向上在空气冷却器20的下游且因此也是吸附装置16的下游开通到新鲜空气管路12内。以与图1和图2中表示的安排类似地方式，被设置在引气管线36开铜到新鲜空气管路12内的区域中的三通阀30被用于控制空气从新鲜空气管路12和/或引气管线36的在关于新鲜空气经过新鲜空气管路12的流动方向上位于阀30的上游的部分供给到新鲜空气管路12的在关于新鲜空气经过新鲜空气管路12的流动方向上位于阀30的下游的部分。
在图3和图4所示的空气调节系统10中，输送装置32只需要将新鲜空气经过新鲜空气入口14输送到新鲜空气管路12中，并且因此被设置在吸附装置16与空气冷却器20之间的新鲜空气管路12中。可替代地，输送装置32可以被定位在空气冷却器20与阀30之间的新鲜空气管路12中。
当飞机在地面上作业时，特别是在发动机关闭的情况下，环境空气通过输送装置32经过新鲜空气入口14吸入到新鲜空气管路12内。该空气当其流过吸附装置16时被除湿。空气冷却器20再次用于，利用经过冷却空气入口24输送到冷却空气管路22内并再次被用作冷却能源的环境空气，冷却当流过吸附装置16时被加热的新鲜空气。阀30位于其将引气管线36与鲜空气管路12切断的位置。
当飞机飞行时，另一方面，空气调节系统10通过引气管线36供给空气。阀30将新鲜空气管路12的位于阀30上游的部分与新鲜空气管路12的位于阀30下游的部分切断。如已经结合图1和图2中描述过，由于低环境压力作用在吸附装置16包含的吸附剂18上，附着在吸附剂18的表面上的水分子发生脱附，并且因此发生吸附剂18的被动再生。从吸附剂18的表面脱附的水可以经过新鲜空气入口14被移除至飞机环境中。如果希望或有必要，吸附剂18的再生可以被来自热源34的热能供给辅助。进一步地，如果需要的话，如根据图1-3中的安排，吸附剂18的再生可以仅通过来自热源34的热能供给。
当飞机在地面上在发动机开启的情况下作业时，阀30可以被移动至其能够允许经过新鲜空气管路12位于阀30上游的部分供给新鲜空气以及经过引气管线36供给发动机引气到新鲜空气管路12位于阀30下游的部分的位置。最后，当飞机在地面上在发动机开启的情况下作业时，空气调节系统也是可以如下操作，其中阀30将新鲜空气管路12位于阀30上游的部分与新鲜空气管路12位于阀30下游的部分切断闭，并且对新鲜空气管路12位于阀30下游的部分的空气供给仅通过引气管线36实现。
除此以外，图3和图4中所表示的空气调节系统10的布局和功能对应于根据图1和图2中安排的布局和功能。
图5至8中所示的空气调节系统10与根据图3和图4中的安排不同之处在于，除了引气管线36外空气调节系统10还被提供有新鲜空气旁路管线26。引气管线36再次与发动机压缩机38连接，并且在关于新鲜空气经过新鲜空气管路12的流动方向上在输送装置32的下游且因此也是吸收装置16的下游开通到新鲜空气管路12内。以与图3和图4中表示的安排类似地方式，被设置在引气管线36开通到新鲜空气管路12内的区域中的三通阀30a被用于控制空气从新鲜空气管路12和/或引气管线36的关于新鲜空气经过新鲜空气管路12的流动方向上位于阀30a的上游的部分供给到新鲜空气管路12在关于新鲜空气经过新鲜空气管路12的流动方向上位于阀30的下游的部分。
新鲜空气旁路管线26被提供有另外的新鲜空气入口28，该新鲜空气入口28被设置在飞机蒙皮的区域中，并且在关于新鲜空气经过新鲜空气管路12的流动方向上在空气冷却器20的下游且因此也是吸附装置16的下游但是在输送装置32的上游开通到新鲜空气管路12内。在新鲜空气旁路管线26开通到新鲜空气管路12内的区域中，三通阀30b被设置在新鲜空气管路12中，并用于控制新鲜空气从新鲜空气管路12和/或新鲜空气旁路管线26在关于新鲜空气经过新鲜空气管路12的流动方向上位于阀30b的上游的部分供给到新鲜空气管路12在关于新鲜空气经过新鲜空气管路12的流动方向上位于阀30b的下游的部分。
当飞机在发动机关闭的情况下在地面上且在潮湿的环境条件下作业时，则如图5所示，环境空气通过输送装置32经过新鲜空气入口14被吸入到新鲜空气管路12。该空气当其流过吸附装置16时被除湿。空气冷却器20再次用于，利用经过冷却空气入口24输送到冷却空气管路22内并再次被用作冷却能源的环境空气，冷却当流过吸附装置16时被加热的新鲜空气。阀30a、30b位于其将引气管线36和新鲜空气旁路管线26与新鲜空气管路12切断的位置。
当飞机在发动机关闭的情况下在地面上且在干燥的环境条件下作业时，则如图6所示，输送装置32将环境空气经过另外的新鲜空气进气口28和新鲜空气旁路管线26吸入到新鲜空气管路12内。阀30b将新鲜空气旁路管线26连接到新鲜空气管路12，并且将新鲜空气管路12在关于新鲜空气经过新鲜空气管路12的流动方向上位于阀30b的上游的部分与新鲜空气管路在关于新鲜空气经过新鲜空气管路12的流动方向上位于阀30b的下游的部分切断。另一方面，阀30a位于其将引气管线36与鲜空气管路12切断的位置。
当飞机飞行时，空气调节系统10可以通过引气管线36(参考图7)或者通过新鲜空气旁路管线26(参考图8)供给空气。如果空气调节系统10通过引气管线36被供给引气，则阀30a将引气管线36连接到新鲜空气管路12但是将新鲜空气管路12的位于阀30a的上游的部分与新鲜空气管路12的位于阀30a的下游的部分切断。另一方面，如果空气调节系统10通过新鲜空气旁路管线26被提供环境空气，则阀30b将新鲜空气旁路管线26连接到新鲜空气管路12，但是将新鲜空气管路12的位于阀30b的上游的部分与新鲜空气管路12的位于阀30b的下游的部分切断。阀30a位于其将引气管线36与新鲜空气管路12切断的位置。
如已经结合图至4中描述过，当飞机飞行时，由于低环境压力作用在吸附装置16包含的吸附剂18上，所以吸附在吸附剂18的表面上的水分子发生脱附并且因此吸附剂18发生被动再生。从吸附剂18表面脱附的水可以经过新鲜空气入口14被移除至飞机环境中。如果希望或有必要，吸附剂18的再生可以被来自热源34的热能供给辅助。进一步地，如果需要的话，根据图1至4中安排，吸附剂18的再生可以仅通过来自热源34的热能供给。
除此以外，图5至8中所表示的空气调节系统10的布局和功能对应于根据图3至4中安排的布局和功能。
图1至8显示出结合于飞机的空气调节系统10的每一种情况。作为其替代，然而也可以想象将空气调节系统10结合于外部飞机空气调节系统，外部飞机空气调节系统可与位于地面的飞机连接，以向飞机中需要空气调节的区域输送调节的空气。那么，空气调节系统10可以被构造为不具有引气管线36。可替代地，有可能为空气调节系统10配备用以产生压缩空气的压缩机，并且提供与压缩机连接的压缩空气管线取代引气管线。
此外，图1至8显示的空气调节系统10的实施例具有永久地结合在空气调节系统10中的吸附装置16。作为其替代，吸附装置16可以被构造为可以仅暂时地与空气调节系统10连接的部件。以这种方式构造的吸附装置16可以被连接到结合于飞机中的空气调节系统10并可以被连接到结合于外部飞机空气调节系统中的空气调节系统10。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种飞机空气调节系统(10)，包括：
新鲜空气管路(12)，与新鲜空气入口(14)连接用于向所述空气调节系统(10)供给新鲜空气；和
吸附装置(16)，被设置在所述新鲜空气管路(12)中，并且包含用于从流过所述新鲜空气管路(12)的所述新鲜空气中吸收水分的吸附剂(18)，其中所述吸附装置(16)适于当所述飞机飞行时为了再生的目的而将所述吸附装置(16)中包含的所述吸附剂(18)暴露在环境压力下，并且其中所述吸附装置(16)能够被热连接到热源(34)，该热源(34)适于当所述飞机飞行时在所述吸附装置(16)中包含的所述吸附剂(18)暴露在环境压力下的同时为了辅助再生的目的而向所述吸附装置(16)中包含的所述吸附剂(18)供给热能。
2.如权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，空气冷却器(20)在所述新鲜空气管路(12)中在关于所述新鲜空气经过所述新鲜空气管路(12)的流动方向上被设置在所述吸附装置(16)的下游。
3.如权利要求1或2所述的空气调节系统，其特征在于新鲜空气旁路管线(26)，该新鲜空气旁路管线(26)与另外的新鲜空气入口(28)连接用于向所述空气调节系统(10)供应新鲜空气，并且在关于所述新鲜空气经过所述新鲜空气管路(12)的流动方向上在所述吸附装置(16)的下游开通到所述新鲜空气管路(12)内。
4.如权利要求1至3之一所述的空气调节系统，其特征在于，用于通过所述新鲜空气管路(12)输送所述新鲜空气的输送装置(32)被设置在所述新鲜空气管路(12)中。
5.一种操作飞机空气调节系统(10)的方法，包括以下步骤：
通过与新鲜空气入口(14)连接的新鲜空气管路(12)传输新鲜空气；以及
通过设置在所述新鲜空气管路(12)中的吸附装置(16)中包含的吸附剂(18)从流过所述新鲜空气管路(12)的所述新鲜空气中吸收水分，其中当所述飞机飞行时包含在所述吸附装置(16)中的所述吸附剂(18)被再生，因为所述吸附剂(18)被暴露在环境压力下，并且其中当所述飞机飞行时在所述吸附装置(16)中包含的所述吸附剂(18)暴露在环境压力下的同时，所述吸附装置(16)被热耦合到热源(34)，以为了辅助再生的目的而向包含在所述吸附装置(16)中的所述吸附剂(18)供给热能。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，流过所述新鲜空气管路(12)的所述新鲜空气通过空气冷却器(20)被冷却，所述空气冷却器(20)在所述新鲜空气管路(12)中在关于所述新鲜空气经过所述新鲜空气管路(12)的流动方向上被设置在所述吸附装置(16)的下游。
7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，新鲜空气通过与另外的新鲜空气入口(28)连接的新鲜空气旁路管线(26)被传输，并且在关于所述新鲜空气经过所述新鲜空气管路(12)的流动方向上在所述吸附装置(16)的下游被供给到所述新鲜空气管路(12)内。
8.如权利要求5至7之一所述的方法，其特征在于，所述新鲜空气通过设置在所述新鲜空气管路(12)在的输送装置(32)被输送通过所述新鲜空气管路(12)。
9.飞机，其包括如权利要求1至4之一所述的空气调节系统(10)。
10.如权利要求9所述的飞机，其特征在于，所述空气调节系统(10)的所述吸附装置(16)被设置在未增压飞机区域中。
11.如权利要求9或10所述的飞机，其特征在于，所述飞机空气调节系统(10)包括引气管线(36)，所述引气管线(36)与所述飞机的发动机压缩机(38)或辅助发动机压缩机连接，并且在关于所述新鲜空气经过所述新鲜空气管路(12)的流动方向上在所述吸附装置(16)的下游开通到所述新鲜空气管路(12)内。
12.操作如权利要求11所述的飞机的方法，其特征在于，引气通过与所述飞机的发动机压缩机(38)或辅助发动机压缩机连接的引气管线(36)被传输，并且在关于所述新鲜空气经过所述新鲜空气管路(12)的流动方向上在所述吸附装置(16)的下游被供给到所述新鲜空气管路(12)内。
Claims (15)
1.一种用于对飞机进行空气调节的空气调节系统(10)，包括：
新鲜空气管路(12)，与新鲜空气入口(14)连接用于向所述空气调节系统(10)供给新鲜空气；和
吸附装置(16)，被设置在所述新鲜空气管路(12)中，并且包含用于从流过所述新鲜空气管路(12)的所述新鲜空气中吸收水分的吸附剂(18)。
2.如权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，所述吸附装置(16)能够被热连接到热源(34)，以为了再生的目的而向包含在所述吸附装置(16)中的所述吸附剂(18)供给热能。
3.如权利要求1或2所述的空气调节系统，其特征在于，空气冷却器(20)在所述新鲜空气管路(12)中在关于所述新鲜空气经过所述新鲜空气管路(12)的流动方向上被设置在所述吸附装置(16)的下游。
4.如权利要求1至3之一所述的空气调节系统，其特征在于新鲜空气旁路管线(26)，该新鲜空气旁路管线(26)与另外的新鲜空气入口(28)连接用于向所述空气调节系统(10)供应新鲜空气，并且在关于所述新鲜空气经过所述新鲜空气管路(12)的流动方向上在所述吸附装置(16)的下游开通到所述新鲜空气管路(12)内。
5.如权利要求1至4之一所述的空气调节系统，其特征在于，用于通过所述新鲜空气管路(12)输送所述新鲜空气的输送装置(32)被设置在所述新鲜空气管路(12)中。
6.一种操作用于对飞机进行空气调节的飞机空气调节系统(10)的方法，包括以下步骤：
通过与新鲜空气入口(14)连接的新鲜空气管路(12)传输新鲜空气；以及
通过设置在所述新鲜空气管路(12)中的吸附装置(16)中包含的吸附剂(18)从流过所述新鲜空气管路(12)的所述新鲜空气中吸收水分。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述吸附装置(16)被热连接到热源(34)，以为了再生和/或辅助再生的目的而向包含在所述吸附装置(16)中的所述吸附剂(18)供给热能。
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，流过所述新鲜空气管路(12)的所述新鲜空气通过空气冷却器(20)被冷却，所述空气冷却器(20)在所述新鲜空气管路(12)中在关于所述新鲜空气经过所述新鲜空气管路(12)的流动方向上被设置在所述吸附装置(16)的下游。
9.如权利要求6至8之一所述的方法，其特征在于，新鲜空气通过与另外的新鲜空气入口(28)连接的新鲜空气旁路管线(26)被传输，并且在关于所述新鲜空气经过所述新鲜空气管路(12)的流动方向上在所述吸附装置(16)的下游被供给到所述新鲜空气管路(12)内。
10.如权利要求6至9之一所述的方法，其特征在于，所述新鲜空气通过设置在所述新鲜空气管路(12)在的输送装置(32)被输送通过所述新鲜空气管路(12)。
11.飞机，其包括如权利要求1至5之一所述的空气调节系统(10)。
12.如权利要求11所述的飞机，其特征在于，所述空气调节系统(10)的所述吸附装置(16)被设置在未增压飞机区域中，并且适于当所述飞机飞行时为了再生的目的而将所述吸附装置(16)中包含的所述吸附剂(18)暴露在环境压力下。
13.如权利要求11或12所述的飞机，其特征在于，所述空气调节系统(10)包括引气管线(36)，所述引气管线(36)与所述飞机的发动机压缩机(38)或辅助发动机压缩机连接，并且在关于所述新鲜空气经过所述新鲜空气管路(12)的流动方向上在所述吸附装置(16)的下游开通到所述新鲜空气管路(12)内。
14.操作如权利要求11所述的飞机的方法，其特征在于，当所述飞机飞行时，包含在所述空气调节系统(10)的所述吸附装置(16)中的所述吸附剂(18)被再生，因为所述吸附剂(18)被暴露在环境压力下和/或因为引气通过与所述飞机的发动机压缩机(38)或辅助发动机压缩机连接的引气管线(36)被传输，并且在关于所述新鲜空气经过所述新鲜空气管路(12)的流动方向上在所述吸附装置(16)的下游被供给到所述新鲜空气管路(12)内。
15.外部飞机空气调节系统，其能够与飞机连接并且包括如权利要求1至5之一所述的空气调节系统(10)。
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