DE102013005595A1

DE102013005595A1 - Aircraft air conditioning system

Info

Publication number: DE102013005595A1
Application number: DE102013005595.4A
Authority: DE
Inventors: Torsten Trümper; Matthias Reiss
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2013-04-03
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2014-10-09

Abstract

Ein Flugzeugklimatisierungssystem (10) umfasst ein Klimaaggregat (12), das dazu eingerichtet ist, gekühlte Prozessluft bereitzustellen. Eine Prozessluftleitung (14) ist dazu eingerichtet, von dem Klimaaggregat (12) bereitgestellte gekühlte Prozessluft in einen Arbeitsbereich (16) einer Flugzeugkabine zu leiten. Ein Kühler (20) ist dazu eingerichtet, eine in dem Arbeitsbereich (16) der Flugzeugkabine vorgesehene zu kühlende Einrichtung mit Kühlenergie zu versorgen. Schließlich umfasst das Flugzeugklimatisierungssystem (10) eine Wärmetransferanordnung (24), die dazu eingerichtet ist, von dem Kühler (20) erzeugte Abwärme an die Prozessluftleitung (14) durchströmende Prozessluft zu transferieren.An aircraft air conditioning system (10) comprises an air conditioning unit (12) which is set up to provide cooled process air. A process air line (14) is set up to guide the cooled process air provided by the air conditioning unit (12) into a work area (16) of an aircraft cabin. A cooler (20) is set up to supply a device to be cooled provided in the working area (16) of the aircraft cabin with cooling energy. Finally, the aircraft air conditioning system (10) comprises a heat transfer arrangement (24) which is set up to transfer waste heat generated by the cooler (20) to the process air flowing through the process air line (14).

Description

Die Erfindung betrifft ein Flugzeugklimatisierungssystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Flugzeugklimatisierungssystems.The invention relates to an aircraft air conditioning system and a method for operating an aircraft air conditioning system.

Die Kabine eines modernen Verkehrsflugzeugs ist üblicherweise in unterschiedliche Klimazonen unterteilt, die von einer Klimaanlage des Flugzeugs bedarfsgerecht mit Klimatisationsluft versorgt werden. Typische Klimazonen einer Flugzeugkabine sind beispielsweise ein First Class Bereich, ein Business Class Bereich sowie ein Economy Class Bereich. Der Betrieb eines Klimaaggregats der Flugzeugklimaanlage wird üblicherweise in Abhängigkeit des Kühlbedarfs der Klimazone mit dem höchsten Kühlbedarf gesteuert, d. h. das Klimaaggregat stellt gekühlte Prozessluft mit einer Temperatur bereit, die ausreichend gering ist, um die Klimazone mit der höchsten Wärmelast – in der Regel ist das der Economy Class Bereich der Kabine – auf eine komfortable Temperatur zu kühlen. Beispielsweise wird der Betrieb des Klimaaggregats derart gesteuert, dass es gekühlte Prozessluft mit einer Temperatur von 11°C bereitstellt.The cabin of a modern commercial aircraft is usually divided into different climatic zones, which are supplied by air conditioning of the aircraft as needed with air conditioning. Typical climate zones of an aircraft cabin are, for example, a first class area, a business class area and an economy class area. The operation of an air conditioning unit of the aircraft air conditioning system is usually controlled depending on the cooling requirements of the climate zone with the highest cooling demand, d. H. the air conditioning unit provides cooled process air at a temperature that is sufficiently low to cool the climate zone with the highest heat load - usually the economy class cabin area - to a comfortable temperature. For example, the operation of the air conditioning unit is controlled so as to provide cooled process air at a temperature of 11 ° C.

Um auch in Klimazonen mit geringerer Wärmelast eine komfortable Temperatur einstellen zu können, wird der von dem Klimaaggregat bereitgestellten gekühlten Prozessluft eine entsprechende Menge heißer Triebwerks-Zapfluft zugemischt, bevor die Luft schließlich in die Klimazone eingeblasen wird. Alternativ dazu kann die von dem Klimaaggregat bereitgestellte gekühlte Prozessluft vor der Zufuhr in eine Klimazone mittels einer elektrischen Heizeinrichtung auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt werden. Diese Zusammenhänge sind beispielsweise in der EP 1 701 884 B1 oder der US 7,802,732 B2 beschrieben.In order to be able to set a comfortable temperature even in climatic zones with a lower heat load, the cooled process air provided by the air conditioning unit is admixed with a corresponding quantity of hot engine bleed air before the air is finally blown into the climate zone. Alternatively, the cooled process air provided by the air conditioning unit can be heated to the desired temperature by means of an electrical heating device before it is fed into a climatic zone. These connections are for example in the EP 1 701 884 B1 or the US Pat. No. 7,802,732 B2 described.

In den Türbereichen der Flugzeugkabine vorgesehene Arbeitsbereiche, in denen auch die Flugzeugbordküchen, die sogenannten Galleys angeordnet sind, stellen Kabinenbereiche mit besonders geringer Wärmelast dar, da sich in diesen Bereichen üblicherweise nur wenige Personen aufhalten. Darüber hinaus geben gekühlte Galleybereiche, die beispielsweise der Aufbewahrung von zur Verteilung an die Flugzeugpassagiere vorgesehenen Lebensmitteln dienen, Kühlenergie an die Umgebung ab. Schließlich wird den Arbeitsbereichen einer Flugzeugkabine auch über kalte Innenflächen der Flugzeugtüren Kühlenergie zugeführt. Die den Arbeitsbereichen der Flugzeugkabine von der Flugzeugklimaanlage zugeführte Klimatisationsluft muss daher üblicherweise mittels entsprechender Heizeinrichtungen, wie sie beispielsweise in der EP 1 701 884 B1 oder der US 7,802,732 B2 beschrieben sind, auf eine im Vergleich zur Temperatur der von dem Klimaaggregat der Flugzeugklimaanlage bereitgestellten gekühlten Prozessluft deutlich erhöhte Temperatur aufgeheizt werden, um die Einstellung einer komfortablen Umgebungstemperatur in den Arbeitsbereichen der Flugzeugkabine zu ermöglichen.Work areas provided in the door areas of the aircraft cabin, in which the aircraft galley, the so-called galleys are arranged, also represent cabin areas with particularly low heat load, since in these areas usually only a few people are present. In addition, cooled galley areas, which serve, for example, to store food intended for distribution to aircraft passengers, emit cooling energy to the environment. Finally, the working areas of an aircraft cabin are supplied with cooling energy via cold inner surfaces of the aircraft doors. The air conditioning air supplied to the working areas of the aircraft cabin by the aircraft air conditioning system therefore usually has to be heated by means of appropriate heating devices, such as those described, for example, in US Pat EP 1 701 884 B1 or the US Pat. No. 7,802,732 B2 are heated to a significantly increased temperature compared to the temperature of the provided by the air conditioning unit of the aircraft air conditioning cooled process air to allow the setting of a comfortable ambient temperature in the working areas of the aircraft cabin.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flugzeugklimatisierungssystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Flugzeugklimatisierungssystems bereitzustellen, die eine energieeffiziente Klimatisierung von in einer Flugzeugkabine vorgesehenen Arbeitsbereichen ermöglichen.The invention has for its object to provide an aircraft air conditioning system and a method for operating an aircraft air conditioning system that allow energy-efficient air conditioning provided in an aircraft cabin work areas.

Diese Aufgabe wird durch ein Flugzeugklimatisierungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Flugzeugklimatisierungssystems mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.This object is achieved by an aircraft air conditioning system having the features of claim 1 and a method for operating an aircraft air conditioning system having the features of claim 9.

Ein erfindungsgemäßes Flugzeugklimatisierungssystem umfasst ein Klimaaggregat, das dazu eingerichtet ist, gekühlte Prozessluft bereitzustellen. Das Klimaaggregat, das einer Flugzeugklimaanalage zugeordnet ist, wird üblicherweise von einem Triebwerk oder einem Hilfstriebwerk des Flugzeugs mit komprimierter Triebwerkszapfluft versorgt. Alternativ dazu kann dem Klimaaggregat auch von einem separat ausgebildeten Kompressor komprimierte Luft zugeführt werden. Vor der Zufuhr in das Klimaaggregat durchströmt die komprimierte Triebwerkszapfluft bzw. die von dem Kompressor komprimierte Luft üblicherweise einen Wärmetauscher, einen so genannten Vorkühler, der die komprimierte Triebwerkszapfluft bzw. die von dem Kompressor komprimierte Luft auf eine gewünschte Temperatur abkühlt. In dem Klimaaggregat wird die Luft beim Durchströmen mindestens eines Wärmetauschers sowie verschiedener Kompressions- und Expansionseinheiten weiter gekühlt und expandiert.An aircraft air conditioning system according to the invention comprises an air conditioning unit that is configured to provide cooled process air. The air conditioning unit associated with an aircraft air conditioning system is typically supplied with compressed engine bleed air from an aircraft engine or auxiliary power unit. Alternatively, the air conditioning unit can be fed by a separately formed compressor compressed air. Before being fed into the air conditioning unit, the compressed engine bleed air or the air compressed by the compressor usually flows through a heat exchanger, a so-called pre-cooler, which cools the compressed engine bleed air or the air compressed by the compressor to a desired temperature. In the air conditioning unit, the air is further cooled and expanded as it flows through at least one heat exchanger and various compression and expansion units.

Der Betrieb des Klimaaggregats wird üblicherweise von einer zentralen Steuereinrichtung der Flugzeugklimaanlage gesteuert. Beispielsweise kann die zentrale Steuereinrichtung der Flugzeugklimaanlage den Betrieb des Klimaaggregats in Abhängigkeit des Kühlbedarfs einer in verschiedene Klimazonen unterteilten Kabine eines mit der Flugzeugklimaanlage ausgestatteten Flugzeugs steuern. Insbesondere kann die zentrale Steuereinrichtung der Flugzeugklimaanlage den Betrieb des Klimaaggregats in Abhängigkeit des Kühlbedarfs der Klimazone mit dem höchsten Kühlbedarf steuern. In einem derartigen Fall wird der Betrieb des Klimaaggregats mittels der zentralen Steuereinrichtung der Flugzeugklimaanlage derart gesteuert, dass das Klimaaggregat gekühlte Prozessluft mit einer Temperatur bereitstellt, die ausreichend gering ist, um die Klimazone mit der höchsten Wärmelast auf eine komfortable Temperatur zu kühlen. Beispielsweise kann die von dem Klimaaggregat bereitgestellte gekühlte Prozessluft eine Temperatur von ca. 11°C aufweisen.The operation of the air conditioning unit is usually controlled by a central control device of the aircraft air conditioning system. By way of example, the central control device of the aircraft air conditioning system can control the operation of the air conditioning unit as a function of the cooling requirement of a cabin, which is subdivided into different climatic zones, of an aircraft equipped with the aircraft air conditioning system. In particular, the central control device of the aircraft air conditioning system can control the operation of the air conditioning unit as a function of the cooling requirement of the climate zone with the highest cooling demand. In such a case, the operation of the air conditioning unit is controlled by the central control device of the aircraft air conditioning system such that the air conditioning unit provides cooled process air at a temperature that is sufficiently low to cool the climate zone with the highest heat load to a comfortable temperature. For example, the cooled process air provided by the air conditioning unit can have a temperature of approximately 11 ° C.

Das Flugzeugklimatisierungssystem umfasst ferner eine Prozessluftleitung, die dazu eingerichtet ist, von dem Klimaaggregat bereitgestellte gekühlte Prozessluft in einen Arbeitsbereich einer Flugzeugkabine zu leiten. Der Arbeitsbereich kann beispielsweise in einem Türbereich der Flugzeugkabine, d. h. einem zu einer Tür benachbarten Bereich der Flugzeugkabine angeordnet sein. In dem Arbeitsbereich kann beispielsweise eine Galley vorgesehen sein. Der Arbeitsbereich einer Flugzeugkabine unterscheidet sich von anderen Bereichen der Flugzeugkabine insbesondere dadurch, dass sich in dem Arbeitsbereich üblicherweise vergleichsweise wenige Personen aufhalten. Darüber hinaus kann über kalte Oberflächen gekühlter Galleybereiche oder der Flugzeugtüren zusätzlich Kühlenergie in den Arbeitsbereich gelangen. Der Arbeitsbereich hat daher üblicherweise einen geringeren Kühlbedarf als andere Bereiche der Flugzeugkabine, beispielsweise ein Business Class Bereich oder ein Economy Class Bereich, in denen sich einem Vielzahl von Passagieren aufhalten. Vielmehr muss die von dem Klimaaggregat bereitgestellte gekühlte Prozessluft üblicherweise vor ihrer Zufuhr in den Arbeitsbereich der Flugzeugkabine auf eine erhöhte Temperatur aufgeheizt werden, um die Erzeugung komfortabler Umgebungsbedingungen in dem Arbeitsbereich zu ermöglichen. The aircraft air conditioning system further includes a process air line configured to direct cooled process air provided by the air conditioning unit into a work area of an aircraft cabin. The working area can be arranged, for example, in a door area of the aircraft cabin, ie an area of the aircraft cabin which is adjacent to a door. For example, a galley may be provided in the work area. The working area of an aircraft cabin differs from other areas of the aircraft cabin in particular in that usually comparatively few persons are present in the work area. In addition, cold surfaces of cooled galley areas or aircraft doors can additionally provide cooling energy to the work area. The work area therefore usually has a lower cooling requirement than other areas of the aircraft cabin, for example a business class area or an economy class area in which a large number of passengers reside. Rather, the cooled process air provided by the air conditioning unit typically must be heated to an elevated temperature prior to its delivery into the aircraft cabin work area to enable the generation of comfortable environmental conditions in the work area.

Darüber hinaus ist dem Flugzeugklimatisierungssystem ein Kühler zugeordnet, der dazu eingerichtet ist, eine in dem Arbeitsbereich der Flugzeugkabine vorgesehene zu kühlende Einrichtung mit Kühlenergie zu versorgen. Bei dem Kühler kann es sich beispielsweise um einen Air Chiller handeln, der beispielsweise eine zu kühlende Galleyeinrichtung mit Kühlenergie versorgt. Die zu kühlende Galleyeinrichtung kann beispielsweise ein Fach der Galley sein, das der Aufbewahrung von zur Verteilung an die Flugzeugpassagiere vorgesehenen Lebensmitteln dient. Insbesondere dann, wenn der Kühler in Form eines Air Chillers ausgebildet ist, kann der Kühler zum Betrieb mit einem zweiphasigen Kühlmittel, d. h. einem Kühlmittel ausgelegt sein, das bei der Abgabe von Kühlenergie an die zu kühlende Einrichtung vom flüssigen in den gasförmigen Zustand überführt wird.In addition, the aircraft air conditioning system is associated with a cooler, which is adapted to provide a provided in the workspace of the aircraft cabin to be cooled device with cooling energy. The cooler may be, for example, an air chiller, which, for example, supplies cooling energy to a galley device to be cooled. The galley device to be cooled can be, for example, a compartment of the galley which serves to store foods intended for distribution to aircraft passengers. In particular, when the radiator is in the form of an air chiller, the radiator for operation with a two-phase coolant, d. H. be designed a coolant which is transferred in the delivery of cooling energy to the device to be cooled from the liquid to the gaseous state.

Der Kühler erzeugt im Betrieb Abwärme. Wenn der Kühler mit einem zweiphasigen Kühlmittel betrieben wird, muss das sich nach Abgabe von Kühlenergie an die zu kühlende Einrichtung im gasförmigen Aggregatzustand befindende zweiphasige Kühlmittel durch Wärmeenergietransfer an ein entsprechendes Fluid wieder in den flüssigen Aggregatzustand zurückversetzt werden. Das zur Aufnahme der Abwärme des Kühlers dienende Fluid kann seinerseits im flüssigen oder gasförmigen Aggregatzustand vorliegen.The cooler generates waste heat during operation. If the cooler is operated with a two-phase coolant, the two-phase coolant, which is in the gaseous state after cooling energy has to be returned to the liquid state of aggregation by thermal energy transfer to a corresponding fluid. The fluid used to absorb the waste heat of the radiator may in turn be in the liquid or gaseous state.

Schließlich umfasst das Flugzeugklimatisierungssystem eine Wärmetransferanordnung. Die Wärmetransferanordnung ist dazu eingerichtet, die von dem Kühler erzeugte Abwärme an die Prozessluftleitung durchströmende Prozessluft zu transferieren. Die Wärmetransferanordnung sorgt somit dafür, dass die von dem Kühler erzeugte Abwärme dazu genutzt werden kann, die die Prozessluftleitung durchströmende Prozessluft vor der Zufuhr in den Arbeitsbereich der Flugzeugkabine zu erwärmen. Dadurch ist es nicht länger erforderlich, die von dem Kühler erzeugte Abwärme mithilfe der Flugzeugklimaanlage oder eines zusätzlichen Kühlsystems an die Flugzeugumgebung abzuführen. Darüber hinaus kann zur Erzeugung komfortabler Umgebungsbedingungen in dem Arbeitsbereich der Flugzeugkabine auf eine energieintensive Beheizung der Prozessluft vor ihrer Zufuhr in den Arbeitsbereich der Flugzeugkabine durch eine zusätzliche Heizeinrichtung verzichtet werden.Finally, the aircraft air conditioning system includes a heat transfer assembly. The heat transfer arrangement is configured to transfer the waste heat generated by the radiator to the process air line flowing through process air. The heat transfer arrangement thus ensures that the waste heat generated by the radiator can be used to heat the process air flowing through the process air line before it is fed into the working area of the aircraft cabin. Thereby, it is no longer necessary to dissipate the waste heat generated by the radiator to the aircraft environment by means of the aircraft air conditioning system or an additional cooling system. In addition, in order to generate comfortable ambient conditions in the working area of the aircraft cabin, energy-intensive heating of the process air before it is fed into the working area of the aircraft cabin can be dispensed with by means of an additional heating device.

Schließlich stellt die die Prozessluftleitung durchströmende Prozessluft aufgrund ihrer tiefen Temperatur von beispielsweise ca. 11°C für die von dem Kühler abzuführende Abwärme eine Wärmesenke mit einem vergleichsweise geringen Temperaturniveau dar. Infolgedessen kann der Kühler besonders energieeffizient betrieben werden. Insbesondere wird bei einem in Form eines Air Chillers ausgebildeten Kühler der Betrieb eines Kompressors des Air Chillers mit einer vergleichsweise geringen Drehzahl ermöglicht. Dadurch können die von dem Air Chiller erzeugten Geräuschemissionen verringert werden. Dies erhöht den Komfort für sich in der Flugzeugkabine und insbesondere in dem Arbeitsbereich der Flugzeugkabine aufhaltende Personen.Finally, due to its low temperature of, for example, about 11 ° C., the process air flowing through the process air line is a heat sink with a comparatively low temperature level for the waste heat to be dissipated by the cooler. As a result, the cooler can be operated in a particularly energy-efficient manner. In particular, in a cooler designed in the form of an air chiller, the operation of a compressor of the air chiller is made possible at a comparatively low speed. This can reduce the noise emissions generated by the Air Chiller. This increases the comfort for people staying in the aircraft cabin and especially in the working area of the aircraft cabin.

Die Wärmetransferanordnung des erfindungsgemäßen Flugzeugklimatisierungssystems kann ferner dazu eingerichtet sein, von einer wärmeerzeugenden Einrichtung einer Galley erzeugte Abwärme an die die Prozessluftleitung durchströmende Prozessluft zu transferieren. Bei der wärmeerzeugenden Galleyeinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Ofen, eine Vorrichtung zur Zubereitung heißer Getränke oder eine beliebige andere Galleyeinrichtung handeln, die im Betrieb Abwärme erzeugt. Wesentlich ist lediglich, dass auch die Abwärme dieser Einrichtung nicht in energieaufwändiger Weise mithilfe der Flugzeugklimaanlage oder eines zusätzlichen Kühlsystems an die Flugzeugumgebung abgeführt werden muss, sondern zur Erwärmung der die Prozessluftleitung durchströmenden Prozessluft genutzt werden kann.The heat transfer arrangement of the aircraft air conditioning system according to the invention can also be configured to transfer waste heat generated by a heat-generating device of a galley to the process air flowing through the process air line. The heat-generating galley device can be, for example, an oven, a device for preparing hot drinks or any other galley device which generates waste heat during operation. It is only essential that the waste heat of this device does not have to be dissipated in an energy-consuming manner by means of the aircraft air conditioning system or an additional cooling system to the aircraft environment, but can be used to heat the process air flowing through the process air line.

Die Wärmetransferanordnung umfasst vorzugsweise einen Wärmetauscher, der dazu eingerichtet ist, ein durch die Abwärme des Kühlers und/oder die Abwärme der warmeerzeugenden Einrichtung der Galley erwärmtes Fluid mit der die Prozessluftleitung durchströmenden Prozessluft in Wärmekontakt zu bringen. Bei dem durch die Abwärme des Kühles und/oder die Abwärme der wärmeerzeugenden Einrichtung der Galley erwärmten Fluid handelt es sich vorzugsweise um ein flüssiges Wärmeträgermedium, das in dem Wärmetauscher der Wärmetransferanordnung in Wärmekontakt mit der die Prozessluftleitung durchströmenden Prozessluft gebracht wird. Alternativ dazu kann jedoch auch ein zweiphasiges Wärmeträgermedium, d. h. ein Wärmeträgermedium, das durch die Aufnahme von Wärmeenergie von dem Kühler und/oder der wärmeerzeugenden vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand versetzt und anschließend, beim Durchströmen des Wärmetauschers der Wärmetransferanordnung, wieder in den flüssigen Aggregatzustand zurückversetzt wird, eingesetzt werden.The heat transfer assembly preferably comprises a heat exchanger which is adapted to a heated by the waste heat of the radiator and / or the waste heat of the heat generating device of the Galley fluid with the Bring process air flowing through process air into thermal contact with the process air line. The fluid heated by the waste heat of the cooling and / or the waste heat of the heat-generating device of the galley is preferably a liquid heat transfer medium, which is brought into thermal contact with the process air flowing through the process air line in the heat exchanger. Alternatively, however, a two-phase heat transfer medium, ie a heat transfer medium, which is offset by the absorption of heat energy from the radiator and / or the heat-generating from the liquid to the gaseous state and then, when flowing through the heat exchanger of the heat transfer assembly, returned to the liquid state will be used.

Der Wärmetauscher der Wärmetransferanordnung kann beispielsweise mit einem Wärmeträgerkreislauf koppelbar sein, in dem das durch die Abwärme des Kühlers und/oder die Abwärme der wärmeerzeugenden Einrichtung der Galley erwärmte Fluid zirkuliert. In dem Wärmeträgerkreislauf kann eine beispielsweise in Form einer Pumpe ausgeführte Fördereinrichtung angeordnet sein, die das durch die Abwärme des Kühlers und/oder die Abwärme der wärmeerzeugenden Einrichtung der Galley erwärmte Fluid durch den Wärmeträgerkreislauf fördert. Alternativ dazu kann auch ein Naturumlauf zur Förderung des durch die Abwärme des Kühlers und/oder die Abwärme der wärmeerzeugenden Einrichtung der Galley erwärmten Fluids durch den Wärmeträgerkreislauf vorgesehen sein. Der Kühler und die wärmeerzeugende Galleyeinrichtung können parallel zueinander in dem Wärmeträgerkreislauf angeordnet sein.The heat exchanger of the heat transfer arrangement can be coupled, for example, with a heat transfer circuit in which circulates the heated by the waste heat of the radiator and / or the waste heat of the heat generating device of the galley fluid. In the heat carrier circuit, a running for example in the form of a pump conveyor may be arranged, which promotes the heated by the waste heat of the radiator and / or the waste heat of the heat generating device of the Galley fluid through the heat transfer circuit. Alternatively, a natural circulation for promoting the heated by the waste heat of the radiator and / or the waste heat of the heat generating device of the Galley fluids may be provided by the heat carrier circuit. The cooler and the heat-generating Galleyeinrichtung may be arranged parallel to each other in the heat carrier circuit.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Flugzeugklimatisierungssystem ferner eine weitere Wärmetransferanordnung, die dazu eingerichtet ist, von dem Kühler erzeugte Abwärme und/oder von der wärmeerzeugenden Einrichtung der Galley erzeugte Abwärme an ein Kabinenluftextraktionssystem zu transferieren. Das Kabinenluftextraktionssystem dient üblicherweise dazu, Abwärme wärmeerzeugender Einrichtungen an Bord des Flugzeugs und/oder schlechte Gerüche aus der Flugzeugkabine in die Flugzeugumgebung abzuleiten. Die weitere Wärmetransferanordnung ermöglicht die Abfuhr der Abwärme des Kühlers und/oder der wärmeerzeugenden Galleyeinrichtung an die Flugzeugumgebung, beispielsweise, wenn es nicht gewünscht ist, die die Prozessluftleitung durchströmende Prozessluft vor ihrer Zufuhr in den Arbeitsbereich der Flugzeugkabine zu erwärmen. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die Flugzeugkabine an heißen Tagen im Bodenbetrieb des Flugzeugs möglichst rasch auf ein komfortables Temperaturniveau gekühlt werden soll.In a preferred embodiment, the aircraft air conditioning system further comprises a further heat transfer arrangement configured to transfer waste heat generated by the radiator and / or waste heat generated by the heat generating device of the galley to a cabin air extraction system. The cabin air extraction system typically serves to divert waste heat from heat generating facilities aboard the aircraft and / or bad odors from the aircraft cabin into the aircraft environment. The further heat transfer arrangement makes it possible to dissipate the waste heat of the cooler and / or the heat generating galley device to the aircraft environment, for example, if it is not desired to heat the process air flowing through the process air line before it is fed into the working area of the aircraft cabin. This may be the case, for example, when the aircraft cabin is to be cooled as quickly as possible to a comfortable temperature level on hot days in ground operation of the aircraft.

Die weitere Wärmetransferanordnung kann einen weiteren Wärmetauscher umfassen, der dazu eingerichtet ist, ein durch die Abwärme des Kühlers und/oder die Abwärme der wärmeerzeugenden Einrichtung der Galley erwärmtes Fluid mit Kabinenabluft in Wärmekontakt zu bringen, die eine Kabinenabluftleitung des Kabinenluftextraktionssystems durchströmt. Bei einer derartigen Konfiguration nimmt folglich die die Kabinenabluftleitung des Kabinenluftextraktionssystems durchströmende Kabinenabluft die überschüssige Wärmeenergie des Kühlers und/oder der wärmeerzeugenden Galleyeinrichtung auf, bevor die Kabinenabluft über die Kabinenabluftleitung an die Flugzeugumgebung abgeführt wird. Zur Förderung der Kabinenabluft durch die Kabinenabluftleitung kann in der Kabinenabluftleitung eine in Form eines Gebläses ausgebildete Fördereinrichtung angeordnet sein.The further heat transfer arrangement may comprise a further heat exchanger which is adapted to bring into thermal contact with a cabin exhaust air heated by the waste heat of the radiator and / or the waste heat of the heat-generating device of the galley, which flows through a cabin exhaust line of the cabin air extraction system. Consequently, in such a configuration, the cabin exhaust air flowing through the cabin exhaust air line of the cabin air extraction system absorbs the excess heat energy of the radiator and / or the heat generating galley device before the cabin exhaust air is discharged via the cabin exhaust air line to the aircraft environment. To promote the cabin exhaust air through the cabin exhaust air line can be arranged in the cabin exhaust air duct designed in the form of a blower conveyor.

Der weitere Wärmetauscher der weiteren Wärmetransferanordnung ist vorzugsweise mit dem Wärmeträgerkreislauf koppelbar, in dem das durch die Abwärme des Kühlers und/oder die Abwärme der wärmeerzeugenden Einrichtung der Galley erwärmte Fluid zirkuliert. Ähnlich wie der Wärmetauscher der Wärmetransferanordnung ist folglich auch der weitere Wärmetauscher der weiteren Wärmetransferanordnung von dem durch die Abwärme des Kühlers und der wärmeerzeugenden Galleyeinrichtung erwärmten Fluid durchströmbar. Beim Durchströmen des weiteren Wärmetauschers gibt das Fluid seine überschüssige Wärmeenergie an die Kabinenabluft ab, die in dem weiteren Wärmetauscher der weiteren Wärmetransferanordnung mit dem Fluid in Wärmekontakt gebracht wird.The further heat exchanger of the further heat transfer arrangement can preferably be coupled to the heat carrier circuit, in which the fluid heated by the waste heat of the cooler and / or the waste heat of the heat generating device of the galley circulates. Similar to the heat exchanger of the heat transfer arrangement, consequently, the further heat exchanger of the further heat transfer arrangement can also be flowed through by the fluid heated by the waste heat of the cooler and the heat-generating galley device. When flowing through the further heat exchanger, the fluid releases its excess heat energy to the cabin exhaust air, which is brought into thermal contact in the further heat exchanger of the further heat transfer arrangement with the fluid.

Das Flugzeugklimatisierungssystem kann ferner eine Steuereinheit umfassen, die dazu eingerichtet ist, den Betrieb der Wärmetransferanordnung und der weiteren Wärmetransferanordnung in Abhängigkeit einer Soll-Temperatur der dem Arbeitsbereich der Flugzeugkabine zuzuführenden Prozessluft derart zu steuern, dass die von dem Kühler und/oder der wärmeerzeugenden Einrichtung der Galley erzeugte Abwärme wahlweise an die die Prozessluftleitung durchströmende Prozessluft oder das Kabinenluftextraktionssystem transferiert wird, um die die Prozessluftleitung durchströmende Prozessluft auf die gewünschte Soll-Temperatur aufzuheizen. Die Steuereinheit kann beispielsweise in Form einer elektronischen Steuereinheit ausgeführt und in die zentrale Steuereinrichtung der Flugzeugklimaanlage integriert sein. Alternativ dazu ist es jedoch auch denkbar, die Steuereinheit als separate Steuereinheit auszubilden. Unter der Steuerung der Steuereinheit ist es möglich, die die Prozessluftleitung durchströmende Prozessluft stets auf eine gewünschte Soll-Temperatur aufzuheizen, die die Einstellung komfortabler Umgebungsbedingungen in dem Arbeitsbereich der Flugzeugkabine ermöglicht.The aircraft air conditioning system may further comprise a control unit configured to control the operation of the heat transfer assembly and the further heat transfer assembly in response to a desired temperature of the process air to be supplied to the work area of the aircraft cabin such that the one of the cooler and / or the heat generating device Galley generated waste heat optionally to the process air flowing through the process air line or the cabin air extraction system is transferred to heat the process air flowing through the process air line to the desired target temperature. The control unit may for example be designed in the form of an electronic control unit and integrated in the central control device of the aircraft air conditioning system. Alternatively, however, it is also conceivable to form the control unit as a separate control unit. Under the control of the control unit, it is possible to always heat the process air flowing through the process air line to a desired target temperature, which makes it possible to set comfortable ambient conditions in the working area of the aircraft cabin.

Grundsätzlich kann die Steuereinheit den Betrieb der Wärmetransferanordnung und der weiteren Wärmetransferanordnung so steuern, dass die von dem Kühler und/oder der wärmeerzeugenden Galleyeinrichtung erzeugte Abwärme entweder ausschließlich an die die Prozessluftleitung durchströmende Prozessluft oder ausschließlich an das Kabinenluftextraktionssystem transferiert wird. Vorzugsweise ist die Steuereinheit jedoch auch dazu eingerichtet, den Betrieb der Wärmetransferanordnung und der weiteren Wärmetransferanordnung so zu steuern, dass die Abwärme des Kühlers und/oder der wärmeerzeugenden Galleyeinrichtung zum Teil an die die Prozessluftleitung durchströmende Prozessluft und zum Teil an das Kabinenluftextraktionssystem transferiert wird, wobei die Wärmemenge, die an die die Prozessluftleitung durchströmende Prozessluft transferiert wird, insbesondere so gesteuert wird, dass die Prozessluft auf die gewünschte Soll-Temperatur aufgeheizt wird. In principle, the control unit can control the operation of the heat transfer arrangement and the further heat transfer arrangement such that the waste heat generated by the cooler and / or the heat generating galley device is transferred either exclusively to the process air flowing through the process air line or exclusively to the cabin air extraction system. Preferably, however, the control unit is also configured to control the operation of the heat transfer assembly and the further heat transfer assembly so that the waste heat of the radiator and / or the heat-generating Galleyeinrichtung is transferred in part to the process air flowing through the process air line and partly to the cabin air extraction system, wherein the amount of heat that is transferred to the process air flowing through the process air line, in particular controlled so that the process air is heated to the desired target temperature.

Insbesondere kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, eine Ventilanordnung derart zu steuern, dass das in dem Wärmeträgerkreislauf zirkulierende, durch die Abwärme des Kühlers und/oder die Abwärme der wärmeerzeugenden Einrichtung der Galley erwärmte Fluid in Abhängigkeit einer Soll-Temperatur der dem Arbeitsbereich der Flugzeugkabine zuzuführenden Prozessluft wahlweise mit der die Prozessluftleitung durchströmenden Prozessluft oder der die Kabinenabluftleitung des Kabinenluftextraktionssystems durchströmenden Kabinenabluft in Wärmekontakt gebracht wird. Beispielsweise kann die Steuereinheit die Ventilanordnung derart steuern, dass das in dem Wärmeträgerkreislauf zirkulierende erwärmte Fluid entweder ausschließlich durch den Wärmetauscher der Wärmetransferanordnung oder den weiteren Wärmetauscher der weiteren Wärmetransferanordnung geleitet wird. Unter der Steuerung der Steuereinheit kann die Ventilanordnung jedoch auch derart gesteuert werden, dass das den Wärmeträgerkreislauf durchströmende Fluid zum Teil durch den Wärmetauscher der Wärmetransferanordnung und zum Teil durch den weiteren Wärmetauscher der weiteren Wärmetransferanordnung geleitet wird. Die Teilvolumenströme des erwärmten Fluids in Richtung des Wärmetauschers der Wärmetransferanordnung und des weiteren Wärmetauschers der weiteren Wärmetransferanordnung werden dabei vorzugsweise in Abhängigkeit der Soll-Temperatur der dem Arbeitsbereich der Flugzeugkabine zuzuführenden Prozessluft gesteuert.In particular, the control unit may be configured to control a valve arrangement such that the fluid circulating in the heat transfer circuit, heated by the waste heat of the cooler and / or the waste heat of the heat generating device of the Galley depending on a target temperature to be supplied to the working area of the aircraft cabin Process air is brought into thermal contact with either the process air flowing through the process air line process or the cabin exhaust air flowing through the cabin exhaust air line of the cabin air extraction system. For example, the control unit can control the valve arrangement such that the heated fluid circulating in the heat carrier circuit is conducted either exclusively through the heat exchanger of the heat transfer arrangement or the further heat exchanger of the further heat transfer arrangement. Under the control of the control unit, however, the valve arrangement can also be controlled in such a way that the fluid flowing through the heat transfer medium circuit is passed partly through the heat exchanger of the heat transfer arrangement and partly through the further heat exchanger of the further heat transfer arrangement. The partial volume flows of the heated fluid in the direction of the heat exchanger of the heat transfer arrangement and of the further heat exchanger of the further heat transfer arrangement are preferably controlled as a function of the setpoint temperature of the process air to be supplied to the working area of the aircraft cabin.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Flugzeugklimatisierungssystems wird mittels eines Klimaaggregats einer Flugzeugklimaanlage gekühlte Prozessluft bereitgestellt. Die von dem Klimaaggregat bereitgestellte gekühlte Prozessluft wird mittels einer Prozessluftleitung in einen Arbeitsbereich einer Flugzeugkabine geleitet. Ferner wird eine in dem Arbeitsbereich der Flugzeugkabine vorgesehen zu kühlende Einrichtung mittels eines Kühlers mit Kühlenergie versorgt. Von dem Kühler erzeugte Abwärme wird mittels einer Wärmetransferanordnung an die Prozessluftleitung durchströmende Prozessluft transferiert.In a method according to the invention for operating an aircraft air conditioning system, cooled process air is provided by means of an air conditioning unit of an aircraft air conditioning system. The cooled process air provided by the air conditioning unit is conducted by means of a process air line into a working area of an aircraft cabin. Furthermore, a device to be cooled provided in the working area of the aircraft cabin is supplied with cooling energy by means of a cooler. Waste heat generated by the radiator is transferred by means of a heat transfer arrangement to process air flowing through the process air line.

Vorzugsweise transferiert die Wärmetransferanordnung ferner von einer wärmeerzeugenden Einrichtung einer Galley erzeugte Abwärme an die die Prozessluftleitung durchströmende Prozessluft.Preferably, the heat transfer assembly also transfers waste heat generated by a heat generating device of a galley to the process air flowing through the process air line.

Vorzugsweise wird ein durch die Abwärme des Kühlers und/oder die Abwärme der wärmeerzeugenden Einrichtung der Galley erwärmtes Fluid mittels eines Wärmetauschers der Wärmetransferanordnung mit der die Prozessluftleitung durchströmenden Prozessluft in Wärmekontakt gebracht.Preferably, a fluid heated by the waste heat of the cooler and / or the waste heat of the heat-generating device of the galley is brought into thermal contact with the process air flowing through the process air line by means of a heat exchanger of the heat transfer arrangement.

Der Wärmetauscher der Wärmetransferanordnung kann mit einem Wärmeträgerkreislauf koppelbar sein, in dem das durch die Abwärme des Kühlers und/oder die Abwärme der wärmeerzeugenden Einrichtung der Galley erwärmte Fluid zirkuliert.The heat exchanger of the heat transfer assembly can be coupled to a heat transfer circuit in which circulates the heated by the waste heat of the radiator and / or the waste heat of the heat generating device of the Galley fluid.

Von dem Kühler erzeugte Abwärme und/oder von der wärmeerzeugenden Einrichtung der Galley erzeugte Abwärme kann ferner mittels einer weiteren Wärmetransferanordnung an ein Kabinenluftextraktionssystem transferiert werden.Waste heat generated by the radiator and / or waste heat generated by the heat-generating device of the galley can also be transferred to a cabin air extraction system by means of a further heat transfer arrangement.

Ein durch die Abwärme des Kühlers und/oder die Abwärme der wärmeerzeugenden Einrichtung der Galley erwärmtes Fluid kann mittels eines weiteren Wärmetauschers der weiteren Wärmetransferanordnung mit eine Kabinenabluftleitung des Kabinenluftextraktionssystems durchströmender Kabinenabluft in Wärmekontakt gebracht werden. Der weitere Wärmetauscher der weiteren Wärmetransferanordnung ist vorzugsweise mit dem Wärmeträgerkreislauf koppelbar, in dem das durch die Abwärme des Kühlers und/oder die Abwärme der wärmeerzeugenden Einrichtung der Galley erwärmte Fluid zirkuliert.A fluid heated by the waste heat of the radiator and / or the waste heat of the heat-generating device of the galley can be brought into thermal contact with cabin exhaust air flowing through a cabin exhaust air line of the cabin air extraction system by means of a further heat exchanger of the further heat transfer arrangement. The further heat exchanger of the further heat transfer arrangement can preferably be coupled to the heat carrier circuit, in which the fluid heated by the waste heat of the cooler and / or the waste heat of the heat generating device of the galley circulates.

Vorzugsweise wird der Betrieb der Wärmetransferanordnung und der weiteren Warmetransferanordnung in Abhängigkeit einer Soll-Temperatur der dem Arbeitsbereich der Flugzeugkabine zuzuführenden Prozessluft mittels einer Steuereinheit derart gesteuert, dass die von dem Kühler und/oder der wärmeerzeugenden Einrichtung der Galley erzeugte Abwärme wahlweise an die die Prozessluftleitung durchströmende Prozessluft oder das Kabinenluftextraktionssystem transferiert wird, um die die Prozessluftleitung durchströmende Prozessluft auf die gewünschte Soll-Temperatur aufzuheizen.Preferably, the operation of the heat transfer assembly and the further heat transfer arrangement is controlled in dependence on a target temperature of the working area of the aircraft cabin process air supplied by a control unit such that the waste heat generated by the radiator and / or the heat generating device of the Galley selectively to the process air line flowing through Process air or the cabin air extraction system is transferred to heat the process air flowing through the process air line to the desired target temperature.

Vorzugsweise steuert die Steuereinheit eine Ventilanordnung derart, dass das in dem Wärmeträgerkreislauf zirkulierende, durch die Abwärme des Kühlers und/oder die Abwärme der wärmeerzeugenden Einrichtung der Galley erwärmte Fluid in Abhängigkeit der Soll-Temperatur der dem Arbeitsbereich der Flugzeugkabine zuzuführenden Prozessluft wahlweise mit der die Prozessluftleitung durchströmenden Prozessluft oder der die Kabinenabluftleitung des Kabinenextraktionssystems durchströmenden Kabinenabluft in Wärmekontakt gebracht wird.Preferably, the control unit controls a valve arrangement such that the circulating in the heat carrier circuit, by the waste heat of Radiator and / or the waste heat of the heat generating device of the Galley heated fluid depending on the target temperature to be supplied to the working area of the aircraft cabin process air is optionally brought into thermal contact with the process air flowing through the process air line or the cabin exhaust air line of the cabin extraction system.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand der beigefügten schematischen Zeichnung näher erläutert, wobeiA preferred embodiment of the invention will now be described with reference to the accompanying schematic drawing, in which

1 eine schematische Darstellung eines Flugzeugklimatisierungssystems zeigt. 1 a schematic representation of an aircraft air conditioning system shows.

Ein in 1 veranschaulichtes Klimatisierungssystem 10 umfasst ein Klimaaggregat 12, dem komprimierte Triebwerkszapfluft von einem Triebwerk oder einem Hilfstriebwerk des Flugzeugs oder von einem Kompressor komprimierte Luft zugeführt wird. In dem Klimaaggregat 12 wird die komprimierte Luft beim Durchströmen mindestens eines Wärmetauschers sowie diverser Kompressions- und Expansionseinrichtungen gekühlt und entspannt. Die Temperatur der aus dem Klimaaggregat 12 austretenden Prozessluft wird in Abhängigkeit des Kühlbedarfs einer in verschiedene Klimazonen unterteilten Flugzeugkabine gesteuert. Insbesondere wird der Betrieb des Klimaaggregats 12 derart gesteuert, dass die Temperatur der aus dem Klimaaggregat 12 austretenden Luft ausreichend gering ist, um auch den Kühlbedarf der Klimazone der Flugzeugkabine mit dem höchsten Kühlbedarf – üblicherweise ist das ein Economy Class Bereich der Flugzeugkabine – zu decken. Beispielsweise erzeugt das Klimaaggregat 12 Prozessluft mit einer Temperatur von ca. 11°C.An in 1 illustrated air conditioning system 10 includes an air conditioning unit 12 to which compressed engine bleed air is supplied from an engine or auxiliary power unit of the aircraft or air compressed by a compressor. In the air conditioning unit 12 the compressed air is cooled and relaxed as it flows through at least one heat exchanger and various compression and expansion devices. The temperature of the air conditioning unit 12 exiting process air is controlled depending on the cooling requirements of a subdivided into different climatic aircraft cabin. In particular, the operation of the air conditioning unit 12 so controlled that the temperature of the air conditioning unit 12 Air leakage is sufficiently low to cover the cooling needs of the climate zone of the aircraft cabin with the highest cooling demand - usually this is an economy class area of the aircraft cabin. For example, the air conditioning unit generates 12 Process air with a temperature of approx. 11 ° C.

Die von dem Klimaaggregat 12 erzeugte gekühlte Prozessluft wird über eine Prozessluftleitung 14 in die verschiedenen Klimazonen der Flugzeugkabine geleitet. In 1 ist ein Abschnitt der Prozessluftleitung 14 gezeigt, der dazu dient, die von dem Klimaaggregat 12 erzeugte gekühlte Prozessluft in einen Arbeitsbereich 16 der Flugzeugkabine zu leiten. Der Arbeitsbereich 16 der Flugzeugkabine befindet sich benachbart zu den Türen der Flugzeugkabine (in 1 nicht veranschaulicht). In dem Arbeitsbereich 16 ist eine Galley 18 angeordnet.The of the air conditioning unit 12 generated cooled process air is via a process air line 14 directed into the different climate zones of the aircraft cabin. In 1 is a section of the process air line 14 shown serving the purpose of the air conditioning unit 12 produced cooled process air in a work area 16 to direct the aircraft cabin. The workspace 16 the aircraft cabin is located adjacent to the doors of the aircraft cabin (in 1 not illustrated). In the workspace 16 is a galley 18 arranged.

Da sich in dem Arbeitsbereich 16 üblicherweise vergleichsweise wenige Personen aufhalten und der Arbeitsbereich 16 überdies durch Kühlenergietransfer von kalten Oberflächen der Flugzeugtüren sowie gekühlter Galleyeinrichtungen gekühlt wird, muss die die Prozessluftleitung 14 durchströmende Prozessluft vor ihrer Zufuhr in den Arbeitsbereich 16 auf eine höhere Temperatur aufgeheizt werden, um die Einstellung komfortabler Umgebungsbedingungen in dem Arbeitsbereich 16 zu ermöglichen.Being in the workspace 16 Usually comparatively few people stop and the work area 16 Moreover, by cooling energy transfer from cold surfaces of the aircraft doors and refrigerated Galleyeinrichtungen is cooled, the process air line 14 flowing process air before it is fed into the work area 16 be heated to a higher temperature to the setting of comfortable environmental conditions in the work area 16 to enable.

Der Galley 18 ist ein in Form eines Air Chillers ausgebildeter Kühler 20 zugeordnet. Der Kühler 20 dient dazu, zu kühlende Bereiche der Galley 18 mit Kühlenergie zu versorgen. Bei den zu kühlenden Galleybereichen kann es sich beispielsweise um Galleyfächer handeln, die der Aufbewahrung von zur Verteilung an die Flugzeugpassagiere vorgesehen Lebensmitteln dienen. Im Betrieb erzeugt der Kühler 20 Abwärme. Darüber hinaus ist in der Galley 18 eine wärmeerzeugende Einrichtung 22 vorhanden. Bei der wärmeerzeugenden Galleyeinrichtung 22 kann es sich beispielsweise um einen Ofen, eine Vorrichtung zur Zubereitung von Heißgetränken oder eine beliebige andere Galleyeinrichtung handeln, die im Betrieb Abwärme erzeugt.The galley 18 is a cooler designed in the form of an air chiller 20 assigned. The cooler 20 serves to cool areas of the galley 18 to supply with cooling energy. The galley areas to be cooled may, for example, be galley compartments which serve to store food intended for distribution to the aircraft passengers. In operation, the radiator generates 20 Waste heat. In addition, in the galley 18 a heat generating facility 22 available. In the heat-generating Galleyeinrichtung 22 it may be, for example, an oven, a device for the preparation of hot drinks or any other Galleyeinrichtung that generates waste heat during operation.

Das Flugzeugklimatisierungssystem 10 umfasst ferner eine Wärmetransferanordnung 24, die dazu dient, die von dem Kühler 20 erzeugte Abwärme sowie die von der wärmeerzeugenden Galleyeinrichtung 22 erzeugte Abwärme an die die Prozessluftleitung 14 durchströmende Prozessluft zu transferieren. Die Wärmetransferanordnung 24 umfasst einen Wärmetauscher 26, der auf seiner kalten Seite von der dem Warmetauscher 26 über die Prozessluftleitung 14 zugeführten Prozessluft durchströmt wird. Auf seiner warmen Seite ist der Wärmetauscher 26 dagegen von einem insbesondere in Form eines flüssigen Wärmeträgermediums vorliegenden Fluid durchströmbar, das in einem Wärmeträgerkreislauf 28 zirkuliert, welcher dazu dient, Abwärme von dem Kühler 20 und der wärmeerzeugenden Galleyeinrichtung 22 abzuführen.The aircraft air conditioning system 10 further includes a heat transfer assembly 24 that is used by the radiator 20 generated waste heat as well as that of the heat-generating Galleyeinrichtung 22 generated waste heat to the process air line 14 to transfer through-flowing process air. The heat transfer arrangement 24 includes a heat exchanger 26 on his cold side from the heat exchanger 26 via the process air line 14 supplied process air is flowed through. On its warm side is the heat exchanger 26 By contrast, it is possible to flow through a fluid, in particular in the form of a liquid heat transfer medium, in a heat transfer circuit 28 which serves to remove waste heat from the radiator 20 and the heat generating galley device 22 dissipate.

In dem Wärmeträgerkreislauf 28 sind der Kühler 20 und die wärmeerzeugende Galleyeinrichtung 22 parallel zueinander angeordnet. Zur Förderung des Wärmeträgerfluids durch den Wärmeträgerkreislauf 28 dient eine in dem Wärmeträgerkreislauf 28 angeordnete und in Form einer Pumpe ausgebildete Fördereinrichtung 30. Alternativ dazu kann auch ein Naturumlauf zur Förderung des Wärmeträgerfluids durch den Wärmeträgerkreislauf 28 vorgesehen sein. Der Transfer der Abwärme von dem Kühler 20 und der wärmeerzeugenden Galleyeinrichtung 22 auf das durch den Wärmeträgerkreislauf 28 zirkulierende Wärmeträgerfluid erfolgt jeweils über dem Kühler 20 bzw. der wärmeerzeugenden Galleyeinrichtung 22 zugeordnete Wärmetauscher 32, 34.In the heat transfer circuit 28 are the cooler 20 and the heat generating galley facility 22 arranged parallel to each other. To promote the heat transfer fluid through the heat transfer circuit 28 serves one in the heat transfer circuit 28 arranged and designed in the form of a pump conveyor 30 , Alternatively, a natural circulation for conveying the heat transfer fluid through the heat transfer circuit 28 be provided. The transfer of waste heat from the radiator 20 and the heat generating galley device 22 on the through the heat transfer circuit 28 circulating heat transfer fluid takes place in each case above the radiator 20 or the heat-generating Galleyeinrichtung 22 associated heat exchanger 32 . 34 ,

Das Flugzeugklimatisierungssystem 10 umfasst ferner eine weitere Wärmetransferanordnung 36. Die weitere Wärmetransferanordnung 36 dient dazu, von dem Kühler 20 sowie der wärmeerzeugenden Galleyeinrichtung 22 erzeugte Abwärme bei Bedarf an ein Kabinenluftextraktionssystem 38 zu transferieren. Insbesondere umfasst die weitere Wärmetransferanordnung 36 einen weiteren Wärmetauscher 40, der auf seiner kalten Seite von durch eine Kabinenabluftleitung 42 des Kabinenluftextraktionssystems 38 geleiteter Kabinenabluft durchströmt wird. Die warme Seite des weiteren Wärmetauschers 40 ist dagegen mit dem Wärmeträgerkreislauf 28 koppelbar, in dem das durch die Abwärme des Kühlers 20 und der wärmeerzeugenden Galleyeinrichtung 22 erwärmte Wärmeträgerfluid im Kreislauf geführt wird. Eine in Form eines Gebläses ausgebildete Fördereinrichtung 43 dient der Förderung der aus der Flugzeugkabine abzuführenden Kabinenabluft durch die Kabinenabluftleitung 42 des Kabinenluftextraktionssystems 38.The aircraft air conditioning system 10 further includes another heat transfer assembly 36 , The further heat transfer arrangement 36 serves to get off the radiator 20 and the heat generating Galleyeinrichtung 22 generated waste heat when needed to a cabin air extraction system 38 to transfer. In particular, the further heat transfer arrangement comprises 36 another heat exchanger 40 on his cold side by a cabin exhaust pipe 42 of Cabin air extraction system 38 directed cabin exhaust air is flowed through. The warm side of the further heat exchanger 40 is, however, with the heat transfer circuit 28 coupled, in which by the waste heat of the radiator 20 and the heat generating galley device 22 heated heat transfer fluid is circulated. A conveyor designed in the form of a blower 43 serves to promote the discharged cabin air to be discharged from the aircraft cabin through the cabin exhaust duct 42 of the cabin air extraction system 38 ,

Der Betrieb der Wärmetransferanordnung 24 und der weiteren Wärmetransferanordnung 36 wird durch eine elektronische Steuereinheit 44 gesteuert. In Abhängigkeit einer Soll-Temperatur der dem Arbeitsbereich 16 der Flugzeugkabine über die Prozessluftleitung 14 zugeführten Prozessluft steuert die Steuereinheit 44 eine zwei Ventile 46, 48 umfassende Ventilanordnung 50 derart, dass das in dem Wärmeträgerkreislauf 28 zirkulierende Wärmeträgerfluid wahlweise durch den Wärmetauscher 26 der Wärmetransferanordnung 24 oder den weiteren Wärmetauscher 40 der weiteren Wärmetransferanordnung 36 geleitet wird. Damit wird die Abwärme des Kühlers 20 und der wärmeerzeugenden Galleyeinrichtung 22 wahlweise entweder an die die Prozessluftleitung 14 durchströmende Prozessluft oder die die Kabinenabluftleitung 42 des Kabinenluftextraktionssystems 38 durchströmende Kabinenabluft transferiert.The operation of the heat transfer assembly 24 and the further heat transfer assembly 36 is through an electronic control unit 44 controlled. Depending on a target temperature of the work area 16 the aircraft cabin via the process air line 14 supplied process air controls the control unit 44 a two valves 46 . 48 comprehensive valve arrangement 50 such that in the heat transfer circuit 28 circulating heat transfer fluid optionally through the heat exchanger 26 the heat transfer arrangement 24 or the other heat exchanger 40 the further heat transfer arrangement 36 is directed. This is the waste heat of the radiator 20 and the heat generating galley device 22 Optionally either to the process air line 14 through-flowing process air or the cabin exhaust air line 42 of the cabin air extraction system 38 flowing cabin exhaust air transferred.

Die Ventile 46, 48 der Ventilanordnung 50 weisen einen variabel einstellbaren Strömungsquerschnitt auf, sodass die Fluidvolumenströme die dem Wärmetauscher 26 der Wärmetransferanordnung 24 bzw. dem weiteren Wärmetauscher 40 der weiteren Wärmetransferanordnung 36 zugeführt werden, stets so gesteuert werden können, dass die die Prozessluftleitung 14 durchströmende Prozessluft auf die gewünschte Soll-Temperatur aufgeheizt wird, bevor die Prozessluft in den Arbeitsbereich 16 zugeführt wird. Die den weiteren Wärmetauscher 40 der weiteren Transferanordnung 36 durchströmende Kabinenabluft wird nach dem Austritt aus dem weiteren Wärmetauscher 40 an die Flugzeugumgebung abgeführt.The valves 46 . 48 the valve assembly 50 have a variably adjustable flow cross-section, so that the fluid volume flows that the heat exchanger 26 the heat transfer arrangement 24 or the further heat exchanger 40 the further heat transfer arrangement 36 be fed, can always be controlled so that the process air line 14 flowing process air is heated to the desired target temperature before the process air in the work area 16 is supplied. The the other heat exchanger 40 the further transfer arrangement 36 flowing cabin exhaust air is after the exit from the other heat exchanger 40 discharged to the aircraft environment.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1701884 B1 [0003, 0004]
US 7802732 B2 [0003, 0004]

Claims

Aircraft air conditioning system ( 10 ) with: - an air conditioning unit ( 12 ), which is adapted to provide cooled process air, - a process air line ( 14 ), which is set up by the air conditioning unit ( 12 provided cooled process air in a work area ( 16 ) of an aircraft cabin, and - a cooler ( 20 ), which is set up in the workspace ( 16 ) to supply the aircraft cabin intended to be cooled device with cooling energy, characterized by a heat transfer arrangement ( 24 ), which is adapted from the radiator ( 20 ) generated waste heat to the process air line ( 14 ) to transfer process air flowing through.

Aircraft air conditioning system according to claim 1, characterized in that the heat transfer arrangement ( 24 ) is further adapted to be operated by a heat-generating device ( 22 ) a galley ( 18 ) generated waste heat to the process air line ( 14 ) to transfer process air flowing through.

Aircraft air conditioning system according to claim 1 or 2, characterized in that the heat transfer arrangement ( 24 ) a heat exchanger ( 26 ), which is adapted to be cooled by the waste heat of the radiator ( 20 ) and / or the waste heat of the heat-generating device ( 22 ) the galley ( 18 ) heated fluid with the process air line ( 14 ) to bring the process air flowing through into thermal contact.

Aircraft air conditioning system according to claim 3, characterized in that the heat exchanger ( 26 ) of the heat transfer arrangement ( 24 ) with a heat carrier circuit ( 28 ) is coupled, in which by the waste heat of the radiator ( 20 ) and / or the waste heat of the heat-generating device ( 22 ) the galley ( 18 ) heated fluid circulates.

Aircraft air conditioning system according to one of claims 1 to 4, characterized by a further heat transfer arrangement ( 36 ), which is adapted from the radiator ( 20 ) generated waste heat and / or from the heat-generating device ( 22 ) the galley ( 18 ) generated waste heat to a cabin air extraction system ( 38 ) to transfer.

Aircraft air conditioning system according to claim 5, characterized in that the further heat transfer arrangement ( 36 ) a further heat exchanger ( 40 ), which is adapted to be cooled by the waste heat of the radiator ( 20 ) and / or the waste heat of the heat-generating device ( 22 ) the galley ( 18 ) heated fluid with a cabin exhaust line ( 42 ) of the cabin air extraction system ( 38 ) to bring the cabin exhaust air flowing through into thermal contact, wherein the further heat exchanger ( 40 ) of the further heat transfer arrangement ( 36 ) preferably with the heat carrier circuit ( 28 ) is coupled, in which by the waste heat of the radiator ( 20 ) and / or the waste heat of the heat-generating device ( 22 ) the galley ( 18 ) heated fluid circulates.

Aircraft air conditioning system according to claim 5 or 6, characterized by a control unit ( 44 ), which is adapted to control the operation of the heat transfer arrangement ( 24 ) and the further heat transfer arrangement ( 36 ) as a function of a setpoint temperature of the working area ( 16 ) to control the process air to be supplied to the aircraft cabin in such a way that that of the radiator ( 20 ) and / or the heat-generating device ( 22 ) the galley ( 18 ) produced waste heat either to the process air line ( 14 ) or the cabin air extraction system ( 38 ) is transferred to the process air line ( 14 ) to heat the process air flowing through to the desired setpoint temperature.

Aircraft air conditioning system according to claim 7, characterized in that the control unit ( 44 ) is adapted to a valve arrangement ( 50 ) such that in the heat transfer circuit ( 28 ) circulating through the waste heat of the radiator ( 20 ) and / or the waste heat of the heat-generating device ( 22 ) the galley ( 18 ) heated fluid depending on the target temperature of the work area ( 16 ) the process air to be supplied to the aircraft cabin optionally with the process air line ( 14 ) flowing through the process air or the cabin exhaust line ( 42 ) of the cabin air extraction system ( 38 ) passing through cabin exhaust air is brought into thermal contact.

Method for operating an aircraft air conditioning system ( 10 ) comprising the steps of: - providing cooled process air by means of an air conditioning unit ( 12 ), - guiding the air conditioning unit ( 12 ) provided cooled process air in a work area ( 16 ) of an aircraft cabin by means of a process air line ( 14 ) and - supplying one in the work area ( 16 ) of the aircraft cabin provided for cooling means with cooling energy by means of a cooler ( 20 ), characterized in that from the radiator ( 20 ) generated waste heat by means of a heat transfer arrangement ( 24 ) to the Process air line ( 14 ) is transferred by flowing process air.

Method according to claim 9, characterized in that the heat transfer arrangement ( 24 ) further from a heat generating device ( 22 ) a galley ( 18 ) generated waste heat to the process air line ( 14 ) transferred process air.

A method according to claim 9 or 10, characterized in that a by the waste heat of the radiator ( 20 ) and / or the waste heat of the heat-generating device ( 22 ) the galley ( 18 ) heated fluid by means of a heat exchanger ( 26 ) of the heat transfer arrangement ( 24 ) with which the process air line ( 14 ) is brought into thermal contact with the process air flowing through.

Method according to claim 11, characterized in that the heat exchanger ( 26 ) of the heat transfer arrangement ( 24 ) with a heat carrier circuit ( 28 ) is coupled, in which by the waste heat of the radiator ( 20 ) and / or the waste heat of the heat-generating device ( 22 ) the galley ( 18 ) heated fluid circulates.

Method according to one of claims 9 to 12, characterized in that from the radiator ( 20 ) generated waste heat and / or from the heat-generating device ( 22 ) the galley ( 18 ) produced waste heat by means of a further heat transfer arrangement ( 36 ) to a cabin air extraction system ( 38 ) is transferred.

A method according to claim 13, characterized in that a by the waste heat of the radiator ( 20 ) and / or the waste heat of the heat-generating device ( 22 ) the galley ( 18 ) heated fluid by means of another heat exchanger ( 40 ) of the further heat transfer arrangement ( 36 ) with a cabin exhaust line ( 42 ) of the cabin air extraction system ( 38 ) passing cabin exhaust air is brought into thermal contact, wherein the further heat exchanger ( 40 ) of the further heat transfer arrangement ( 36 ) preferably with the heat carrier circuit ( 28 ) is coupled, in which by the waste heat of the radiator ( 20 ) and / or the waste heat of the heat-generating device ( 22 ) the galley ( 18 ) heated fluid circulates.

Method according to claim 13 or 14, characterized in that the operation of the heat transfer arrangement ( 24 ) and the further heat transfer arrangement ( 36 ) as a function of a setpoint temperature of the working area ( 16 ) supplied to the aircraft cabin process air by means of a control unit ( 44 ) is controlled such that the of the cooler ( 20 ) and / or the heat-generating device ( 22 ) the galley ( 18 ) produced waste heat either to the process air line ( 14 ) or the cabin air extraction system ( 38 ) is transferred to the process air line ( 14 ) to heat the process air flowing through to the desired setpoint temperature, the control unit ( 44 ) preferably a valve arrangement ( 50 ) controls such that in the heat transfer circuit ( 28 ) circulating through the waste heat of the radiator ( 20 ) and / or the waste heat of the heat-generating device ( 22 ) the galley ( 18 ) heated fluid depending on the target temperature of the work area ( 16 ) to be supplied to the aircraft cabin process air optionally with the the process air line ( 14 ) flowing through the process air or the cabin exhaust line ( 42 ) of the cabin air extraction system ( 38 ) passing through cabin exhaust air is brought into thermal contact.