DE102009058352A1

DE102009058352A1 - Leitungsstück zum Absorbieren von Fremdkörpern und damit ausgerüstete Flugzeugkabine

Info

Publication number: DE102009058352A1
Application number: DE102009058352A
Authority: DE
Inventors: Ingo Hildebrand; Alfred Huber
Original assignee: Diehl Aircabin GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH; Diehl Aviation Laupheim GmbH
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2009-12-15
Publication date: 2011-06-16
Anticipated expiration: 2029-12-16
Also published as: US8394163B2; US20110138758A1; DE102009058352B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Leitungsstück zum Absorbieren von Fremdkörpern in einer Luftverteilungsleitung einer Klimaanlage, mit einem gebogenen Abschnitt, dessen Innenwand (I) einen großen Bogenradius (Rg) und einen kleinen Bogenradius (Rk) aufweist. Zur Vermeidung von Strömungsgeräuschen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass im Bereich des großen Bogenradius (Rg) eine Auffangvorrichtung (1, 10, 11, 13, 14) zum Auffangen von durch das Leitungsstück zusammen mit der Luft geführten Fremdkörpern vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Leitungsstück zum Absorbieren von Fremdkörpern in einer Luftverteilungsleitung einer Klimaanlage. Sie betrifft insbesondere ein Leitungsstück zur Herstellung eines Luftverteilungssystems einer Klimaanlage in einer Flugzeugkabine.
Nach dem Stand der Technik tritt das Problem auf, dass es an Luftaustrittsöffnungen des Luftverteilungssystems einer Klimaanlage mitunter zu einer Geräuschentwicklung durch Fremdkörper kommt. Eine solche Geräuschentwicklung stört insbesondere bei Passagierflugzeugen den Komfort und ist unerwünscht.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine unerwünschte Geräuschentwicklung an einer Luftaustrittsöffnung einer Luftverteilungsleitung einer Klimaanlage vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 12.
Nach Maßgabe der Erfindung wird ein Leitungsstück zum Absorbieren von Fremdkörpern in einer Luftverteilungsleitung einer Klimaanlage vorgeschlagen, mit einem gebogenen Abschnitt, dessen Innenwand einen großen Bogenradius und einen kleinen Bogenradius aufweist, wobei im Bereich des großen Bogenradius eine Auffangvorrichtung zum Auffangen von durch das Leitungsstück zusammen mit der Luft geführten Fremdkörpern vorgesehen ist. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass eine unerwünschte Geräuschentwicklung an einer Luftaustrittsöffnung einer Luftverteilungsleitung durch in der Luft geführte Fremdkörper verursacht wird. Indem in der Luftverteilungsleitung ein Leitungsstück mit der Auffangvorrichtung für Fremdkörper vorgesehen ist, wird die unerwünschte Geräuschentwicklung an der Luftaustrittsöffnung vermieden.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff ”Bogenradius” sowohl ein Krümmungsradius einer Bogenlinie an der Innenwand des Leitungsstücks als auch die Bogenlinie selbst verstanden. Eine die Bogenlinie enthaltende Ebene steht senkrecht zu einer den Durchmesser des Leitungsstücks enthaltenden Querschnittsebene.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Auffangvorrichtung zumindest eine Auffangtasche mit einer Öffnung. Zweckmäßigerweise umfasst die Auffangvorrichtung mehrere in Strömungsrichtung der Luft hintereinander angeordnete Auffangtaschen.
Die Öffnung befindet sich zweckmäßigerweise in einer den großen Bogenradius umfassenden Hälfte der Innenwand. Die vorgenannte Hälfte der Innenwand ist durch eine Mittelebene begrenzt, welche senkrecht zu einer den großen und den kleinen Bogenradius verbindenden Bogenradiusebene verläuft.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Auffangvorrichtung ein etwa parallel zur Innenwand angeordnetes Gitter auf. Der durch das Gitter hindurchgehende Luftstrom wird gebremst. Damit wird ein effektives Auffangen der Fremdkörper in der zumindest einen hinter dem Gitter befindlichen Auffangtasche gewährleistet. Das Gitter überspannt zweckmäßigerweise die Öffnung der Auffangtasche. Bei den Fremdkörpern kann es sich z. B. um Eispartikel handeln.
In einer weiteren Ausgestaltung springt die Auffangtasche radial in Richtung des kleinen Bogenradius vor und eine Öffnung der Auffangtasche ist gegen eine vorgegebene Strömungsrichtung der Luft gerichtet. Nach einer weiteren Ausgestaltung kann es auch sein, dass die Auffangtasche über den großen Bogenradius hinweg radial nach außen vorspringt und eine Öffnung der Auffangtasche ist durch eine Ausnehmung an der Innenwand gebildet. Bei dieser Ausgestaltung wird eine durch die Auffangtasche bewirkte Verkleinerung des Strömungsquerschnitts vermieden.
Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Auffangvorrichtung als Einsatz ausgebildet, welcher die Auffangtasche umfasst oder welcher die Auffangtasche im eingesetzten Zustand zusammen mit der Innenwand bildet. Ein solcher Einsatz lässt sich relativ einfach und kostengünstig herstellen. Er eignet sich insbesondere auch zur Nachrüstung bestehender Luftverteilungsleitungen. Bei dem Einsatz kann die Auffangtasche über einen weiteren Bogenradius des Einsatzes hinweg radial in Richtung des großen Bogenradius vorspringen und eine Öffnung der Auffangtasche ist zweckmäßigerweise durch eine Ausnehmung an einer Einsatzwand gebildet. D. h. bei der vorgeschlagenen Ausgestaltung ist die Auffangtasche also zwischen der Einsatzwand und der den großen Bogenradius enthaltenden Innenwandhälfte des Leitungsstücks angeordnet.
Des Weiteren hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass das Leitungsstück aus einem, vorzugsweise den großen Bogenradius beinhaltenden, ersten Teilstück und einem, vorzugsweise den kleinen Bogenradius beinhaltenden, zweiten Teilstück zusammengesetzt ist. Das Leitungsstück ist zweckmäßigerweise aus zwei Halbschalen gebildet, welche beispielsweise mittels einer Rastverbindung miteinander verrastet werden können. Es kann aber auch sein, dass die Halbschalen miteinander verschweißt oder verklebt werden. Der Einsatz kann bei dieser Ausgestaltung besonders einfach, beispielsweise durch Einlegen in eine der beiden Halbschalen, montiert werden. Eine Befestigung des Einsatzes kann gleichzeitig mit der Verbindung der beiden Halbschalen hergestellt werden. Damit lässt sich das erfindungsgemäße Leitungsstücke schnell, einfach und kostengünstig herstellen.
Bei dem Leitungsstück kann es sich beispielsweise um einen Leitungsbogen, ein Leitungsverzweigungsstück oder ein Anschlussstück handeln.
Nach weiterer Maßgabe der Erfindung ist eine Flugzeugkabine vorgesehen, umfassend eine Klimaanlage mit einem Luftverteilungssystem, welches zumindest ein erfindungsgemäßes Leitungsstück enthält. Dabei ist das Leitungsstück zweckmäßigerweise in einem letzten, vorletzten oder drittletzten Bogen vor einer Luftaustrittsöffnung angeordnet. Weiter hat es sich als zweckmäßig erwiesen, ein Luftverteilungssystem in einer Flugzeugkabine so auszugestalten, dass die erfindungsgemäßen Leitungsstücke jeweils im Bereich eines Bodens der Flugzeugkabine angeordnet werden. Durch die Schwerkraft werden die Eispartikel zusätzlich in der Auffangvorrichtung gehalten. Das gilt insbesondere dann, wenn die Luftaustrittsöffnung oberhalb des Bodens der Flugzeugkabine sich befindet, d. h. sich vom erfindungsgemäßen Leitungsstück in vertikaler Richtung ein sich zur Luftaustrittsöffnung erstreckendes Luftverteilungsrohr erstreckt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die zumindest eine Auffangtasche der Auffangvorrichtung mit einer Drainageleitung verbunden ist. Damit kann aus den aufgefangenen Eispartikeln gebildetes Wasser abgeführt werden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Querschnittsansicht durch einen Leitungsbogen,
2 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausgestaltung,
3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausgestaltung,
4 eine Detailansicht gemäß 3,
5 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausgestaltung,
6 eine Detailansicht gemäß 5,
7 eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausgestaltung.
1 zeigt schematisch ein Leitungsstück mit einem gebogenen Abschnitt. Mit dem Bezugszeichen Rk ist ein kleiner Bogenradius und mit dem Bezugszeichen Rg ein großer Bogenradius bezeichnet, welche eine Krümmung einer allgemeinen mit dem Bezugszeichen I bezeichneten Innenwand beschreiben. Mit den Pfeilen P1 ist eine Strömungsrichtung der Luft durch den Leitungsbogen angedeutet. Mit den Pfeilen P2 ist eine Flugrichtung von Eispartikeln angedeutet. Mit dem Bezugszeichen 1 ist eine im Bereich des großen Bogenradius Rg vorgesehene Auffangvorrichtung bezeichnet. Die Auffangvorrichtung 1 weist eine erste Auffangtasche 2 auf, welche vom großen Bogenradius Rg in Richtung des kleinen Bogenradius Rk radial vorspringt. Die erste Auffangtasche 2 ist mit einer Öffnung 3 versehen. Entgegen der durch die ersten Pfeile P1 bezeichneten Strömungsrichtung sind der ersten Auffangtasche 2 mehrere Sammeleinrichtungen 4 vorgeordnet, bei denen eine etwa parallel zum großen Bogenradius Rg verlaufende Wand 5 vorteilhafterweise aus einem Gitter hergestellt ist. Eine Maschenweite des Gitters ist dabei so gewählt, dass die Eispartikel durch das Gitter hindurch in die Sammeleinrichtung 4 gelangen können. Stromabwärts der Wand 5 ist eine weitere Wand 6 vorgesehen, welche sich von der Wand 5 schräg in Richtung des großen Bogenradius Rg erstreckt. Zwischen der weiteren Wand 6 und der Innenwand I verbleibt ein Spalt, welcher einen Durchtritt von Eispartikeln entlang der Innenwand I ermöglicht.
Die Funktion der Auffangvorrichtung 1 ist Folgende:
Die in der Luftströmung P1 transportierten Eispartikel weisen ein höheres spezifisches Gewicht als die umgebende Luft auf. Auf einem gekrümmten Strömungsweg werden die Eispartikel wegen der auf sie wirkenden größeren Zentrifugalkräfte im Bereich des großen Bogenradius Rg gegen die Innenwand I getragen. Sie gelangen dort, u. U. nach Reflexion an der gegenüberliegenden Innenwand I im Bereich des kleinen Bogenradius Rk, in den Bereich der Auffangvorrichtung 1. Die Eispartikel durchdringen die vorteilhafterweise in Form eines Gitters ausgeführten Wände 4 und werden von da durch den Luftstrom P1 zur ersten Auffangtasche 2 transportiert. Sie werden in der ersten Auffangtasche 2 festgehalten und damit dem Luftstrom P1 entzogen.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausgestaltung. Dabei ist der Leitungsbogen aus einem ersten Teilstück T1 und einem zweiten Teilstück T2 gebildet. Die Auffangvorrichtung 1 ist hier in Form eines ersten Einsatzes 7 ausgeführt, welcher zwischen das erste T1 und das zweite Teilstück T2 eingesetzt werden kann. Dabei liegt der erste Einsatz 7 an der Innenwand I des den großen Bogenradius Rg enthaltenden zweiten Teilstücks T2 an. Der erste Einsatz 7 wird am zweiten Teilstück T2 befestigt und/oder zwischen den Teilstücken T1, T2 gehalten. Wie aus 2 ersichtlich ist, kann der Einsatz mehrere Öffnungen 3 aufweisen. Der erste Einsatz 7 kann insbesondere so ausgebildet sein, dass er im in das zweite Teilstück T2 eingesetzten Zustand mit der Innenwand I mehrere Auffangtaschen bildet. Mit dem Bezugszeichen 8 ist eine Einsatzwand bezeichnet, welche korrespondierend zum Leitungsbogen bogenförmig gekrümmt ist. Ein Krümmungsradius bzw. weiterer Bogenradius ist mit dem Bezugszeichen Rw bezeichnet. Der weitere Bogenradius Rw ist kleiner als der große Bogenradius Rg, jedoch größer als der kleine Bogenradius Rk.
3 und 4 zeigen perspektivische Ansichten einer zweiten Ausgestaltung. Dabei weist ein Leitungsverzweigungsstück wiederum einen gekrümmten Abschnitt mit einem großen Bogenradius Rg und einem kleinen Bogenradius Rk auf. Im Bereich des großen Bogenradius Rg ist in der Innenwand I ein Durchbruch 9 vorgesehen, dem eine in Form eines Rohrstücks 10 ausgebildete Auffangtasche nachgeordnet ist. Das Rohrstück 10 ist mit einer Kappe 11 verschließbar.
5 und 6 zeigen perspektivische Ansichten einer dritten Ausgestaltung. Ein Leitungsverzweigungsstück ist hier aus einem dritten Teilstück T3 und einem vierten Teilstück T4 gebildet. Mit dem Bezugszeichen 12 ist ein zweiter Einsatz bezeichnet, welcher mit zwei zweiten Auffangtaschen 13 versehen ist. Der zweite Einsatz 12 dient der strömungsgünstigen Teilung eines dagegen gerichteten Luftstroms. Er weist zwei große Bogenradien Rg auf, welche dazu korrespondierenden kleinen Bogenradien Rk am dritten Teilstück T3 gegenüberliegen.
7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausgestaltung. Dabei sind dritte Auffangtaschen 14 am Leitungsverzweigungsstück angeformt. Die dritten Auffangtaschen 14 sind hier etwa um 90° versetzt zum kleinen Bogenradius Rk angeordnet.
Bezugszeichenliste

1: Auffangvorrichtung
2: erste Auffangtasche
3: Öffnung
4: Sammeleinrichtung
5: Wand
6: weitere Wand
7: erster Einsatz
8: Einsatzwand
9: Durchbruch
10: Rohrstück
11: Kappe
12: zweiter Einsatz
13: zweite Auffangtasche
14: dritte Auffangtasche
15: Luftaustrittsöffnung
I: Innenwand
K: Flugzeugkabine
P1: Luftströmung
P2: Flugrichtung von Eispartikeln
Rg: großer Bogenradius
Rk: kleiner Bogenradius
Rw: weiterer Bogenradius
T1: erstes Teilstück
T2: zweites Teilstück
T3: drittes Teilstück
T4: viertes Teilstück

Claims

Leitungsstück zum Absorbieren von Fremdkörpern in einer Luftverteilungsleitung einer Klimaanlage, mit einem gebogenen Abschnitt, dessen Innenwand (I) einen großen Bogenradius (Rg) und einen kleinen Bogenradius (Rk) aufweist, wobei im Bereich des großen Bogenradius (Rg) eine Auffangvorrichtung (1, 10, 11, 13, 14) zum Auffangen von durch das Leitungsstück zusammen mit der Luft geführten Fremdkörpern vorgesehen ist.
Leitungsstück nach Anspruch 1, wobei die Auffangvorrichtung (1, 10, 11, 13, 14) zumindest eine Auffangtasche (2, 13, 14) mit einer Öffnung (3, 9) umfasst.
Leitungsstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Öffnung (3, 9) in oder an einer den großen Bogenradius (Rg) umfassenden Hälfte der Innenwand (I) vorgesehen ist.
Leitungsstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auffangvorrichtung (1, 10, 11, 13, 14) ein etwa parallel zur Innenwand (I) angeordnetes Gitter aufweist.
Leitungsstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auffangtasche (2, 13, 14) radial in Richtung des kleinen Bogenradius (Rk) vorspringt und eine Öffnung (3, 9) der Auffangtasche (2, 13, 14) gegen eine vorgegebene Strömungsrichtung (P1) der Luft gerichtet ist.
Leitungsstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auffangtasche (2, 13, 14) über den großen Bogenradius (Rg) hinweg radial nach außen vorspringt und eine Öffnung (3) der Auffangtasche (2, 13, 14) durch eine Ausnehmung (9) an der Innenwand (I) gebildet ist.
Leitungsstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auffangvorrichtung (1, 10, 11, 13, 14) als Einsatz (7, 12) ausgebildet ist, welcher die Auffangtasche (2, 13, 14) umfasst oder welcher die Auffangtasche (2, 13, 14) im eingesetzten Zustand zusammen mit der Innenwand (I) bildet.
Leitungsstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auffangtasche (2, 13, 14) über einen weiteren Bogenradius (Rw) des Einsatzes (7, 12) hinweg radial in Richtung des großen Bogenradius (Rg) vorspringt und eine Öffnung (3) der Auffangtasche (2, 13, 14) durch eine Ausnehmung (9) an einer Einsatzwand (8) gebildet ist.
Leitungsstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es aus einem, vorzugsweise den großen Bogenradius (Rg) beinhaltenden, ersten Teilstück (T1) und einem, vorzugsweise den kleinen Bogenradius (Rk) beinhaltenden, zweiten Teilstück (T2) zusammengesetzt ist.
Leitungsstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einsatz (7, 12) zwischen das erste (T1) und das zweite Teilstück (T2) eingesetzt ist.
Leitungsstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es als Leitungsbogen, Leitungsverzweigungsstück oder Anschlussstück ausgebildet ist.
Flugzeugkabine, umfassend eine Klimaanlage mit einem Luftverteilungsleitungssystem, welches zumindest ein Leitungsstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthält.