DE2112857C3 - Klimatisierungssystem - Google Patents
KlimatisierungssystemInfo
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/56—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating moisture content
- G01N25/66—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating moisture content by investigating dew-point
- G01N25/70—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating moisture content by investigating dew-point by varying the temperature of the material, e.g. by compression, by expansion
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
- F25D21/02—Detecting the presence of frost or condensate
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Description
Die Erfindung betrifft ein Klimatisierungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es gibt viele
Situationen, in denen bei fallender Temperatur oder ansteigender Feuchtigkeit der Wunsch besteht, eine
rasche Information über die Wahrscheinlichkeit einer Eisbildung entweder durch eine umgebende Atmosphäre
oder einen geschlossenen Gasstrom zu erhalten, so daß korrigierende Maßnahmen ergriffen werden
können, bevor die Eisbildung einsetzt. Eine dieser Situationen ist die Zuführung von Kaltluft zu einer
Flugzeugkabine, denn im Falle der Eisbildung kann eine teilweise Blockierung auftreten oder ein unzulässiger
Gegendruck in den Klimatisierungsanlagen des Systems erzeugt werden.
Durch die DE-OS 15 73 287 ist ein Verfahren bekannt,
um rechtzeitig die Gefahr der Bildung von Eis auf einer Fläche, z. B. der Tragfläche eines Flugzeuges feststellen
zu können. Hierbei wird die zu untersuchende Umgebungsluft durch eine Hauptluftstromleitung und
eine von dieser abzweigende Teilluftstromleitung geführt, wobei zwischen diesen beiden Kanälen eine
Peltier-Batterie derart angeordnet ist, daß ihre kalte Seite in der Teilluftstromleitung und ihre warme Seite in
der Hauptluftstromleitung liegt Die Peltier-Batterie ist daher so eingestellt, daß sich an ihrer kalten Seite eine
Temperatur einstellt, die einige Grade niedriger liegt als die Temperatur der warmen Seite. Bei Abkühlung und
entsprechender Feuchtigkeit der durch die Hauptluftstromleitung strömenden Umgebungsluft bildet sich
dann in der Teilluftstromleitung eine Eisschicht, die durch geeignete Mittel feststellbar ist. Beispielsweise
neten und zur Strömungsrichtung der Luft mit einem so
geringen Abstand voneinander angeordneten Rippen, daß der freie Querschnitt für die durch die Teiliuftstromleitung
strömende Luft wesentlich verringert wird, sobald sich auf den Rippen eine Eisschicht bildet Dia
Verringerung des freien Querschnittes and damit die Bildung einer Eisschicht wird durch Messung des durch
die durchströmende Luft vor oder hinter den Rippen erzeugten Staudruckes festgestellt Dabei sorgt ggfs.
eine Heizeinrichtung dafür, daß die sich auf den Rippen gebildete Eisschicht periodisch wieder abgetaut wird.
Bei einem Klimatisierungssystem ist normalerweise ein Wasserextraktor im Durchlaß für den Luftstrom
angeordnet, und wenn die Temperatur des Luftstromes auf den Gefrierpunkt absinkt, besteht die Gefahr, daß
sich Eis mit dem Wasserc.ttraktor niederschlägt und den
Luftstrom dadurch blockiert und damit das gesamte Klimatisierungssystem außer Betrieb se ti L Mit dem in
der genannten DE-OS beschriebenen Verjähren könnte lediglich eine Eisbildung der Hauptluftstromleitung
rechtzeitig festgestellt werden, womit aber die Blockierung eines in der Hauptluftstromleitung liegenden
Wasserextraktors durch die Eisbildung nicht verhindert würde.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Klimatisierungssystem zu schaffen, bei dem von
vorneherein verhindert wird, daß sich Eis im Wasserextraktor bilden kann, so daß der Hauptluftstrom auch
dann, wenn dessen Temperatur unter den Gefrierpunkt sinkt unbeeinträchtigt bleibt
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen
gelöst
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstände der Unteransprüche.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstände der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, das in
schematischer Form einen Teil eines Flugzeug-Klimaanlagensystems zeigt, näher erläutert
Von einer Kühlanlage verläuft kalte Luft über eine Hauptluftstromleitung 11, die einen Wasserextraktor 12
enthält, zur Flugzeugkabine. Der Wasserextraktor enthält ein zur Entfernung von Wassertröpfchen im
Luftstrom dienendes Gitter oder Sieb 13, durch das der wassergeladene Luftstrom nach außen in im allgemeinen
radialer Richtung in eine Auffangkammer 14 fließen muß, von wo er nach innen zurückkehrt und seinen Weg
in der Hauptluftstromleitung 11 fortsetzt Die Wassertropfen
werden in der Auffangkammer 14, die einen
so Abfluß 15 besitzt gesammelt. Ein Überdruckventil 16 erlaubt automatisch eine Umgehung der Auffangkammer
14, falls in der Leitung 11 vor dem Wasserextraktor ein Überdruck auftritt.
Es ist zwar erwünscht daß die die Leitung 11 durchströmende Kaltluft von Zeit zu Zeit Temperaturen unter Null Grad annimmt jedoch birgt dies naturgemäß die Gefahr einer Eisbildung u. a. auf dem Sieb 13 und dem Überdruckventil 16 des Wasserextraktors in sich. Eis beschränkt den Luftdurchlaß und verhindert möglicherweise, daß das Ventil 16 öffnet, so daß ein übermäßiger Druckanstieg in der Leitung vor dem Wasserextraktor auftritt und möglicherweise das ganze Luftzuführungssystem zur Kabine ausfällt. Normalerweise ist ein Druckschalter vorgesehen, der die Kaltluft abschaltet, wenn ein vorbestimmter Gegendruckpegel erreicht wird. Zur Lösung des Problems ist eine thermoelektrische Kühlvorrichtung in einer einen
Es ist zwar erwünscht daß die die Leitung 11 durchströmende Kaltluft von Zeit zu Zeit Temperaturen unter Null Grad annimmt jedoch birgt dies naturgemäß die Gefahr einer Eisbildung u. a. auf dem Sieb 13 und dem Überdruckventil 16 des Wasserextraktors in sich. Eis beschränkt den Luftdurchlaß und verhindert möglicherweise, daß das Ventil 16 öffnet, so daß ein übermäßiger Druckanstieg in der Leitung vor dem Wasserextraktor auftritt und möglicherweise das ganze Luftzuführungssystem zur Kabine ausfällt. Normalerweise ist ein Druckschalter vorgesehen, der die Kaltluft abschaltet, wenn ein vorbestimmter Gegendruckpegel erreicht wird. Zur Lösung des Problems ist eine thermoelektrische Kühlvorrichtung in einer einen
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Teilluftstromleitung vorgesehen, die die Kaltluft in der
Leitung Il durch Steuerung eines Ventils 19 reguliert, über das Heißluft durch ein Rohr 20 in die Leitung 11
vor dem Wasserextraktor und der Teilluftstromleitung
18 eingeleitet wird.
Der thermoelektrische Kühleffekt in der Vorrichtung 17 hält deren Temperatur innerhalb der Umgebungstemperatur
eines mit ihr elektrisch verbundenen Fernsensors 21 beispielsweise 5° C niedrige»-. Da üer
Sensor 21 in der Hauptluftstromleitung 11 — in to Strömungsrichtung gesehen — vor dem Wasserextraktor
und hinter dem Heißlufteinlaß 20 angeordnet ist, hat die thermoelektrische Vorrichtung 17 eine um 5° C
niedrigere Temperatur als der in den Wasserextraktor eintretende Kaltluftstrom. Wenn daher die Temperatur
des Luftstromes unter Null absinkt so tritt für den Fall, daß die Luft feuchtigkeitsgeladen ist, eine Vereisung der
thermoelektrischen Vorrichtung 17 auf, bevor sie in der Hauptluftstromleitung 11 oder im Wasserextraktor 12
auftreten kann.
Um die Eisbildung in der thermoelektrischen
Vorrichtung 17 festzustellen und damit eine Warnung über das Einsetzen der Eisbildung in der Hauptluftstromleitung
abgeben zu können, enthält diese Vorrichtung einen Grill 22, durch den die Luft in der
Teilluftstromleitung 18 verlaufen muß, und auf dem sich das Eis niederschlägt Eine Vereisung des Grills 22
erhöht merklich den Druckabfall aber dem Grill, und dies wird durch einen Druckdifferentialwandler 23
festgestellt der das Ventil 19 im Heißluftrohr 20 steuert Das Ventil 19 öffnet damit und läßt ausreichend
Warmluft in die Hauptiuftstromleitung einfließen, so
daß dchergestellt wird, daß im Wasserextraktor 12 niemals eine Vereisung stattfinden kann.
Der Vorteil dieses Kollisystems für die Kabine eines Flugzeuges besteht darin, daß im Bedarfsfall ein
maximaler Kühleffetct erreicht wird, ohne daß im Hinblick auf den Gesichtspunkt der Vereisung eine
willkürliche Begrenzung der Temperatur erforderlich ist Das System stellt automatisch den Einsatz der
Vereisung fest und beseitigt diese.
Die Erfindung wurde zwar in Verbindung mit der Kühlung einer Flugzeugkabine beschrieben, jedoch gibt
es eine Vielzahl anderer Gebiete, bei denen die Erfindung benutzt werden kann, um beim Einsatz einer
Eisbildung eine Warnung abzugeben und ggfs. automatisch eine Enteisungsvorrichtung in Tätigkeit zu setzen.
Während bei einem Luftzuführungssystem für eine Flugzeugkabine die Änderung im Druckabfall über der
thermoelektrischen Vorrichtung bei Vereisung ziemlich groß sein kann, ist dieselbe Technik auch in Fällen
anwendbar, bei denen die Änderung des Druckabfalls nur klein ist da zur Abtastung solcher kleinen
Änderungen andere Vorrichtungen zur Verfügung stehen, beispielsweise bistabile logische Flüssigkeitsschalter.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Klimatisierungssystem, insbesondere für Flugzeuge,
mit einer Hauptluftstromleitung, einer von dieser abzweigenden Teilluftstromleitung, mit einem
Strömungswiderstand in der Teilluftstromleitung, mit einer thermoelektrischen Einrichtung zur Kühlung
des Strömungswiderstandes auf eine unter der Temperatur des Hauptluftstroms liegende Temperatur
und mit einem Druckfühler zur Feststellung einer Zunahme des Druckabfalls am Strömungswiderstand
aufgrund einer Eisablagerung au diesem Strömungswiderstand, dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilluftstromleitung (18) als Nebenschluß zu einem in der Hauptluftstromleitung
(11) vorgesehenen Wasserextraktor (12) angeordnet
ist, und daß in Strömungsrchtung vor dem Nebenschluß in die Hauptluftstromleitung (11) eine
Warmluftzuführungsleitung (20) mündet, die über ein vom Druckfühler (23) gesteuertes Ventil (19) mit
der Hauptluftstromleitung (11) verbindbar ist
2. Klimatisierungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler ein
Differenzdruckmesser (23) ist
3. Klimatisierungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß in Strömungsrichtung
vor dem Nebenschluß (18) aber hinter der Mündung der Warmluftzuführungsleitung (20) ein Temperaturfühler
(21) vorgesehen ist, und daß die thermoelektrische Einrichtung (17) zur Kühlung des Strömungswiderstandes
auf eine Temperatur unterhalb der des Temperaturfühlers (21) ausgebildet ist.
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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DE2112857B2 DE2112857B2 (de) | 1978-06-22 |
DE2112857C3 true DE2112857C3 (de) | 1979-02-22 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
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GB (1) | GB1276943A (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP0068549B1 (de) * | 1981-07-01 | 1985-10-23 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Kaltfliesseigenschaften flüssigen Materials |
US5050109A (en) * | 1989-12-19 | 1991-09-17 | The Boeing Company | Method and apparatus for measuring the humidity of ambient air surrounding an aircraft in flight |
CN112162004A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-01 | 上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司 | 不锈钢防冻性能测试装置及测试方法 |
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- 1970-03-24 GB GB1431270A patent/GB1276943A/en not_active Expired
-
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- 1971-03-17 DE DE19712112857 patent/DE2112857C3/de not_active Expired
- 1971-03-24 FR FR7110326A patent/FR2087827A5/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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GB1276943A (en) | 1972-06-07 |
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