CN103068678A - 用于控制飞行器舱室的内部压力的阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于控制飞行器舱室的内部压力p的阀(10)，包括第一阀瓣(11)和第二阀瓣(12)，其中这些阀瓣(11,12)控制经过位于该阀(10)的限位件的开口(15)的在环境和该舱室之间的改变压力的流体流(L)。为增加流体流入量，根据本发明，至少一个所述阀瓣(11,12)在流入位置上可相对于所述开口(15)朝向环境来调节，从而增大用于所述空气流(L)的阀瓣(11,12)迎流面。此外，根据本发明，至少其中一个所述阀瓣(11,12)具有闭合机构(21)，该闭合机构减小先前在流入过程中已流入的流体流出。根据本发明，还设置闭合机构(21)，该闭合机构在所述阀瓣(11,12)的流入位置上封闭介于该第一阀瓣(11)和该第二阀瓣(12)之间的区域。

Description

用于控制飞行器舱室的内部压力的阀
本发明涉及用于控制飞行器舱室的内部压力的阀，该阀包括第一阀瓣和第二阀瓣，其中这些阀瓣控制着经该阀的限位件内的开口在环境和舱室之间的改变压力的流体流动。
这类阀被用于控制飞行器舱室内或压力腔内的压力。为了控制飞行器舱室内的压力，该阀被装入机身内的开口中。根据阀的位置，空气能够流进或流出。因此，借助该阀，舱室内压力能够增大或减小。另外，能够通过该阀排出位于飞行器舱室内的污浊空气。
德国专利申请公开号DE102008040184A1公开一种具有两个可调节阀瓣的阀。根据阀瓣位置，空气流出或流入飞行器舱室。但此时的缺点是在阀瓣后面生成空气涡流，它将一部分的流入空气又从飞行器舱室内吸出。
本发明的目的在于改进前述类型的阀以增大流入舱室的流体流入量。
为实现本发明的目的，在前述类型的阀中提议，处于流入位置的至少其中一个所述阀瓣相对于开口可朝向环境被调整移动，从而增大用于空气流的阀瓣迎流面。
另外，为实现本发明的目的，在前述类型的阀中提议，至少其中一个所述阀瓣具有闭合机构，该闭合机构在流入过程期间内减少先前已流入的流体的流出。
本发明的阀的特点是流入舱室的空气量增大。因此，例如如果空调系统失效，则能确保新风被送入飞行器舱室。
有利的是，该闭合机构被构造成可控的闭合阀瓣。由此，能减小或封闭介于第一阀瓣和第二阀瓣之间的间隙。这样，阻止空气在第一阀瓣和第二阀瓣之间的间隙流出。
在一个有利的实施例中，该闭合阀瓣可转动运动地设置在其中一个所述阀瓣上。由此，闭合阀瓣能够在流入过程期间内朝向另一阀瓣转动，从而减小或封闭两个阀瓣之间的间隙。
该闭合阀瓣有利地设置在第一阀瓣上。该闭合阀瓣能借助运动机构与第一阀瓣连接，从而能够与第一阀瓣同时地控制闭合阀瓣的位置。
在另一个有利的实施例中，该闭合阀瓣与可控的致动器连接。该可控的致动器允许闭合阀瓣相对于两个阀瓣精确定位。由此，可以使闭合阀瓣在空气流入时封闭第一阀瓣和第二阀瓣之间的间隙。
另外，为实现发明目的，在前述类型的阀中提出设置闭合机构，该闭合机构在阀瓣的流入位置上封闭第一阀瓣和第二阀瓣之间的区域。
在一个实施例中，该闭合机构以闭合阀瓣形式构成，该闭合阀瓣以可转动运动方式安装在阀的底座上。由此，可以减小或封闭第一阀瓣和第二阀瓣之间的间隙。据此，阻止空气在两个阀瓣之间流出。
有利的是，该闭合阀瓣在阀瓣的流入位置上抵靠这两个阀瓣的突入飞行器内的顶部边缘。由此确保第一阀瓣和第二阀瓣之间的间隙可靠封闭。
该闭合阀瓣有利地通过连杆机构与第二阀瓣和底座相连。由此，当第二阀瓣转动时，该闭合阀瓣也转动。这样，不再需要用于使闭合阀瓣转动的附加致动机构。据此，可以省掉昂贵的、维护成本高的且易出故障的致动机构，以降低成本并延长阀的使用寿命并提高阀的故障安全性。
该连杆机构有利地包括至少一个杆件和多个联接部，这些联接部设置在第二阀瓣和/或座上。
还有利的是，该闭合阀瓣可借助连杆机构与阀瓣反向地或同向地被调节。当阀瓣转动至流入位置时，阀瓣和闭合阀瓣首先在相同的方向上转动。从第二阀瓣的某一转动角度起，闭合阀瓣借助连杆机构在与这两个阀瓣相反的方向上转动。
该闭合阀瓣有利地在其侧面纵边缘上具有弯曲的边缘区域。在这种情况下，该闭合阀瓣的端部区域具有匹配于第一阀瓣的轮廓。
在另一有利的实施例中，在阀瓣的流入位置上，至少其中所述一个边缘区域抵靠该底座。通过这样的手段，在闭合阀瓣处于关闭位置时获得良好的密封效果。
在另一有利的实施例中，至少其中一个所述阀瓣可关于该开口移动地安装。由此，可以使第一阀瓣进一步移入飞行器环流的边界层中，从而增大第一阀瓣的迎流面，借此增加流入飞行器舱室的空气流入量。
有利的是，至少其中一个所述阀瓣配设有致动器，该至少一个阀瓣可借助该致动器可移位。
在另一有利的实施例中，第一阀瓣具有弯折区域。由此，第一阀瓣具有利于流动的造型，从而能使更多的空气流入舱室中。
还有利的是，至少其中一个所述阀瓣是长度可变地形成的。长度可变的阀瓣可被用于减少或阻止先前已流入的空气流出。此外，可通过长度可变的阀瓣来扩大迎流面。
在另一个有利的实施例中，第一阀瓣具有扰流板，该扰流板可通过致动器相对于该第一阀瓣来调节。扰流板可移入飞行器环流的边界层中，从而扩大第一阀瓣的迎流面。因而，增加流入舱室的空气量。
在另一个有利的实施例中，第一阀瓣设置在摆转机构上，该摆转机构以可转动运动方式安装在阀的底座内。
有利的是，该摆转机构具有可转动运动地安装在底座上的两个支承臂。由此，提供一种成本有利的摆转机构。
在另一个有利的实施例中设有致动机构，所述阀瓣和/或摆转机构通过该致动机构可被调节至流出位置和流入位置。通过致动机构，本发明的阀能同时起到流入阀和流出阀的作用。在流出位置，位于飞行器舱室内的空气被排出。在流入位置，加压空气/新风被送入飞行器舱室。因此，本发明的阀起到前述两个独立装置的功能。由此可以减轻重量且降低成本。
有利的是，所述阀瓣和/或摆转机构可通过致动机构被反向和/或同向地调节。这种相反的调节能力允许第一阀瓣和/或摆转机构能摆转至流入位置，而第二阀瓣与第一阀瓣和/或摆转机构反方地摆转。
下面，基于由附图示出的示意性实施例来详细描述本发明，其中：
图1示出了本发明的阀的第一实施例的横截面；
图2示出了本发明的阀的第二实施例的横截面；
图3示出了本发明的阀的第三实施例的横截面；
图4示出了本发明的阀的第四实施例的横截面；
图5示出了本发明的阀的第五实施例的横截面；
图6示出了本发明的阀的第六实施例的横截面；
图7是根据第六实施例的本发明的阀的闭合阀瓣的透视图。
图1示出了根据第一实施例的用于控制飞行器舱室的内部压力pi的阀10。阀10具有第一阀瓣11(底侧闸门)和第二阀瓣12(节制闸门)。两个阀瓣11、12通过轴承16a、16b可移动地安置在底座13上。阀10的底座13插装在飞行器的限位件14内，在此为插装在机身内。底座13限定出开口15，空气通过该开口能流入和流出舱室。
两个阀瓣11、12由示意所示的致动机构31来连接。由此，阀瓣11、12能绕着轴承16a、16b转动。
第一阀瓣11偏心安装并具有第一部分19和第二部分20。第一部分19相对于第二部分20倾斜，借此得到改善的空气流入。第一部分19的横截面朝向自由端渐缩。
在第一阀瓣11的背侧27设有闭合机构21。在本实施例中，闭合机构21呈闭合阀瓣形式，该闭合阀瓣通过轴承22可转动联接到第一阀瓣11。闭合机构21连接到示意所示的第一致动器23，闭合机构21通过该致动器能够转动。
为了使空气流入，阀瓣11、12转动至图1所示的流入位置。此处，第一阀瓣11在方向R1上转动，第二阀瓣12在方向R2上转动。由此形成流入区域17。通过流入区域17，实现空气流L流入。由于在第一阀瓣11后面形成降低外部静压的强烈空气涡流，所以，已流入的部分空气将经流出区域18流出。为了避免这种情况，闭合机构21通过第一致动器23在朝第二阀瓣12的方向R3上摆转。另外，第二阀瓣12在与图1所示的第二阀瓣12的运动方向R2相反的方向上摆转。因此，闭合机构21抵靠第二阀瓣12并封闭流出区域18。由此，阻止先前已流入的空气流出。致动机构31(示意性示出)使两个阀瓣11、12能够反向运动。
为了使空气从飞行器舱室流出到环境中，两个阀瓣11、12转动至流出位置(未示出)。此处，第一阀瓣11在方向R1上转动以使第一部分19的自由端指向流出区域18。第二阀瓣12在方向R2上转动。空气通过流出区域18经第一阀瓣11和第二阀瓣12之间流至环境中。闭合机构21在流出期间里抵靠第一阀瓣11的背侧27，以不阻碍空气流出。
在阀10的未示出的关闭位置，两个阀瓣11、12接触，其中第一部分19的自由端抵靠第二阀瓣12的自由端。在该关闭位置，闭合机构21抵靠第一阀瓣11的背侧27。
图2示出了阀10的另一个实施例，为了描述该实施例，先前引用的标记符号用于相同或功能相同的零部件。在这个实施例中，第一阀瓣12连接到摆转机构28。摆转机构28具有两条支承臂29，这两条支承臂可转动安装在位于阀10的底座13内的轴承16b上。在摆转机构28的自由端上，第一阀瓣11可转动地设置在轴承16a上。摆转机构28和两个阀瓣11、12与示意所示的致动机构31相互连接。由此，两个阀瓣11、12和摆转机构28能够绕着轴承16a、16b转动。
为了使空气流入，阀瓣11、12和摆转机构28转动至图2所示的位置。此处，第一阀瓣11在方向R1上转动，第二阀瓣12在方向R2上转动，摆转机构28在方向R4上转动。由此，在开口15内形成流入区域17。通过流入区域17实现空气流的流入。摆转机构28、第一阀瓣11和第二阀瓣12的转动使第一阀瓣11大致抵靠第二阀瓣12，从而封闭流出区域18。
通过摆转机构28，第一阀瓣11能进一步移入到空气流(L)中，从而第一阀瓣11大面积地迎流。因此，增加了空气流入量并提高了效率。
为了使空气从飞行器舱室流出至环境中，两个阀瓣11、12转动至未示出的流出位置。摆转机构28在空气流出过程期间里抵靠底座13。为了空气流出，第一阀瓣11如此在方向R1上转动，即，使第一部分19的自由端指向流出区域18。第二阀瓣12在方向R2上转动。空气通过流出区域18经第一阀瓣11和第二阀瓣12之间流至环境中。摆转机构28在流出过程期间里抵靠底座13。
在阀10的未示出的关闭位置，两个阀瓣11、12接触，其中第一部分19的自由端抵靠第二阀瓣12的自由端。在该关闭位置，摆转机构28抵靠底座13。
图3示出了阀10的另一个实施例，为了描述该实施例，先前引用的标记符号被用于相同或功能相同的零部件。在这个实施例中，第一阀瓣12通过示意所示的轴承24可移位地安装。借助未示出的致动器，第一阀瓣11能在箭头P1的方向上移位。借此，第一阀瓣11能移入飞行器环流的边界层中，以扩大迎流面并增加流入空气量。
图4示出了阀10的另一个实施例，为了描述该实施例，先前引用的标记符号被用于相同或功能相同的零部件。在这个实施例中，可伸出的扰流板25设置在第一阀瓣11的第一部分19上。扰流板25借助示意所示的第二致动器26箭头P2的方向上可移位。在图4中以虚线表示伸出状态下的扰流板25。通过使扰流板25伸入飞行器环流的边界层中，扩大迎流面。由此，更多的空气能够流入舱室内。
图5示出了阀10的另一个实施例，为描述该实施例，先前引用的标记符号被用于相同或功能相同的零部件。在这个实施例中，第二阀瓣12是长度可变地构成的。第二阀瓣12借助示意所示的第三致动器30在箭头P3的方向上可移位。由此，减小或完全封闭流出区域18以减少或阻止已流入的空气流出。
图6和图7示出了所述阀的另一个实施例，为了描述该实施例，先前引用的标记符号被用于相同或功能相同的零部件。根据这个实施例的阀10具有作为闭合机构21的闭合阀瓣32，该闭合阀瓣以可转动运动的方式安装在底座13上，该闭合阀瓣在图6中示出。
如图7所示，闭合阀瓣32在其纵边缘上具有弯曲的边缘区域33。边缘区域33自闭合阀瓣32的端面34起宽度渐减地向后延伸。在两个阀瓣11、12的流入位置上，闭合阀瓣32的边缘区域33抵靠阀10的底座13。
此外，闭合阀瓣32在其后边缘42上具有联接件35。联接件35具有第一支承部36和第二支承部37。第一支承部36被构造成刚性杆件，第二支承部37被构造成具有孔。
如图6所示，闭合阀瓣32通过联接件35与连杆机构38连接，该连杆机构将闭合阀瓣32可转动连接到第二阀瓣12和底座13。为实现此目的，连杆机构38包括杆件39、第一联接部40和第二联接部41。第一联接部40设置在第二阀瓣12上并与第一支承部36连接。第二联接部41安置在底座13上并通过杆件39与第二支承部37连接。
为了空气流入，两个阀瓣11、12转动至图6所示的流入位置。此处，第一阀瓣11在方向R1上转动。第二阀瓣12和闭合阀瓣32在方向R2上转动。从第二阀瓣12的某个枢转角度起，闭合阀瓣32借助连杆机构38在与R2相反的方向上转动，直到闭合阀瓣32处于图6所示出的流入位置时抵靠两个阀瓣11、12的顶部边缘。由此，闭合阀瓣32封闭介于两个阀瓣11、12之间的区域，借此阻止先前已通过流入区域17流入的空气流出。两个阀瓣11、12和闭合阀瓣32的运动由示意所示的致动机构31产生。
因为闭合阀瓣32通过连杆机构38连接到第二阀瓣12，所以不需要用于闭合阀瓣32转动的单独的致动器。
还可以将根据图2的实施例和根据图3的实施例相互组合。另外，根据图2和图5的实施例可具有可移动的轴承24和/或可伸出的扰流板25。此外，根据图5的实施例还可以附加配设有闭合机构21。根据图6的实施例还可以包括可移动的轴承24和/或可伸出的扰流板25和/或摆转机构28。
致动机构31是示意所示的部件。在本文中可以使用任何适合的致动机构，例如马达驱动的运动系统。
致动器23、26、30是那些示意所示的部件。在本文中可以使用任何适合的致动器。
此外，在本文中可以使用任何适合的摆转机构28，例如可枢转地安装到位于阀10的底座13内的轴承16b上的框架件。
本发明的阀10的特点是以流入舱室的空气量增加。因此，例如如果空调系统失效，则能确保新风被送入舱室。另外，在阀11、12的流出位置上，空气可从飞行器舱室被排出。因此，本发明的阀11能起到组合式流入和流出阀的作用。
附图标记列表
10   阀
11   第一阀瓣
12   第二阀瓣
13   底座
14   限位件
15   开口
16a  轴承
16b  轴承
17   流入区域
18   流出区域
19   第一部分
20   第二部分
21   闭合机构
22   轴承
23   第一致动器
24   可移动轴承
25   扰流板
26   第二致动器
27   后侧
28   摆转机构
29   支承臂
30   第三致动器
31   致动机构
32   闭合阀瓣
33   弯曲边缘区域
34   端面
35   联接件
36   第一支承部
37   第二支承部
38   连杆机构
39   杆件
40   第一联接部
41   第二联接部
42   后边缘
L    空气流
R1   运动方向
R2   运动方向
R3   运动方向
R4   运动方向
P1   移位方向
P2   移位方向
P3   移位方向
pi   内部压力
pa   外部压力

Claims (23)

1.一种用于控制飞行器舱室的内部压力pi的阀(10)，包括第一阀瓣(11)和第二阀瓣(12)，其中这些阀瓣(11,12)控制经位于该阀(10)内的开口(15)的在环境和该舱室之间的改变压力的流体流(L)，其特征在于，至少其中一个所述阀瓣(11，12)在流入位置上相对于所述开口(15)可朝向环境被调节，从而增大用于所述空气流(L)的该阀瓣(11,12)的迎流面。
2.一种用于控制飞行器舱室的内部压力pi的阀(10)，包括第一阀瓣(11)和第二阀瓣(12)，其中这些阀瓣(11,12)控制经位于该阀(10)内的开口(15)的在环境和该舱室之间的改变压力的流体流(L)，其特征在于，至少其中一个所述阀瓣(11，12)具有闭合机构(21)，该闭合机构在流入过程中减小先前已流入的流体流出。
3.根据权利要求2所述的阀，其特征在于，所述闭合机构(21)被构造成可控的闭合阀瓣。
4.根据权利要求3所述的阀，其特征在于，所述闭合阀瓣(21)以可转动方式设置在其中一个所述阀瓣(11,12)上。
5.根据权利要求4所述的阀，其特征在于，所述闭合阀瓣(21)设置在所述第一阀瓣(11)上。
6.根据上述权利要求3至5中任一项所述的阀，其特征在于，所述闭合阀瓣(21)连接至可控的致动器(23)。
7.一种用于控制飞行器舱室的内部压力pi的阀(10)，包括第一阀瓣(11)和第二阀瓣(12)，其中所述阀瓣(11,12)控制经位于该阀(10)内的开口(15)的在环境和舱室之间的改变压力的流体流(L)，其特征在于，还设有闭合机构(21)，该闭合机构在所述阀瓣(11,12)的流入位置上封闭介于所述第一阀瓣(11)和所述第二阀瓣(12)之间的区域。
8.根据权利要求7所述的阀，其特征在于，所述闭合机构(21)被构造成闭合阀瓣(32)，该闭合阀瓣(32)以可转动方式安装在该阀(10)的底座(13)上。
9.根据权利要求8所述的阀，其特征在于，所述闭合阀瓣(32)在所述阀瓣(11,12)的流入位置上抵靠所述阀瓣(11,12)的伸入所述飞行器内的顶部边缘。
10.根据权利要求8或9所述的阀，其特征在于，所述闭合阀瓣(32)通过连杆机构(38)连接到所述第二阀瓣(12)和所述底座(13)。
11.根据权利要求10所述的阀，其特征在于，所述连杆机构(38)包括至少一个杆件(39)和多个联接部(40,41)，这些联接部设置在所述第二阀瓣(12)和/或所述底座(13)上。
12.根据权利要求10或11所述的阀，其特征在于，所述闭合阀瓣(32)可借助所述连杆机构(38)与所述阀瓣(11,12)反向或同向地被调节。
13.根据上述权利要求8至12中任一项所述的阀，其特征在于，所述闭合阀瓣(32)在其侧面纵边缘上具有弯曲的边缘区域(33)。
14.根据权利要求13所述的阀，其特征在于，至少其中一个所述边缘区域(33)在所述阀瓣(11,12)的流入位置上抵靠所述底座(13)。
15.根据前述权利要求之一所述的阀，其特征在于，至少其中一个所述阀瓣(11,12)相对于所述开口(15)可移位地安装。
16.根据权利要求15所述的阀，其特征在于，至少其中一个所述阀瓣(11,12)配设有致动器(24)，该至少一个阀瓣(11,12)可通过该致动器移位。
17.根据前述权利要求之一所述的阀，其特征在于，所述第一阀瓣(11)具有弯折区域(19)。
18.根据上述权利要求中任一项所述的阀，其特征在于，至少其中一个所述阀瓣(11,12)是长度可变地构成的。
19.根据前述权利要求之一所述的阀，其特征在于，所述第一阀瓣(11)具有扰流板(25)，该扰流板通过致动器(26)可相对该第一阀瓣(11)被调节。
20.根据前述权利要求之一所述的阀，其特征在于，所述第一阀瓣(11)设置在摆转机构(28)上，该摆转机构以可转动方式安装至该阀(10)的底座(13)。
21.根据权利要求20所述的阀，其特征在于，所述摆转机构(28)具有以可转动方式安装在所述底座(13)上的两个支承臂(29)。
22.根据前述权利要求之一所述的阀，其特征在于，还设有致动机构(31)，所述阀瓣(11,12)和/或所述摆转机构(28)通过该致动机构可被调节至流出位置和流入位置。
23.根据权利要求22所述的阀，其特征在于，所述阀瓣(11,12)和/或所述摆转机构(28)可通过所述致动机构(31)被反向和/或同向地调节。
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