DE2722357C2 - Klimaanlage - Google Patents

Description

nenaus ^a^5'y^™3_{und daB}

S^^ Sd dem ^erwegeventil eine

l._sätznche Verbindungsleitung (IBd vorgesehen zusätzliche Verb^Wg^ ^ J_b,_nder

sind una aas s _{ab Igten}

Bypasskanal (21) über die Verbindungsleitung (18ö; y\> Gehäuseanschluß der Expansionsturbine

leitung aufweist, und mit einem vom Lufteinlaß der Luftkühleinrichtung abgezweigten, steuerbaren Warmluft-Bypasskanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypasskanal (21) an die Verbindungsleitung (18, 18* 186; zwischen Aus aß des Wärmr tauschen, (11,13) und Gehauseanschluß » der Expansionsturbine (17) über ein Mehrwegeventi (20) derart angeschlossen ist, daß er vor der Verbindungsleitung abgeschaltet oder ""'er Überbrückung des Wärmetauschers d.rekt mit dem _Erfindune bezieht sich auf eine Klimaanlage für DieE^ ndungb ez,eht s,_{c ejner} ^^,^

Flugzeuge£^mtt5°^{aer ae} ^ _Warmi_uft liefernde jchnjjd^ «^« ™ _{tauslaß des} Mh^ ™*£ _Lufteinlaß, _wenig.

/ußenluft beaufschlagten Wärmetau- ^" _verbundene Expansions- ? _{S S} Turbinen-

zeichne, daß der Durchlaßkanal (35) eine Prallwand (36) aufweist, die über St«ve (36a; mit der Außennäche (34) der temperaturubertragenden » Wand (33) verbunden ist.

3. Klimaanlage nach Anspruch 2. dadurch gekennze,chnet. daß die Prallwand (36) so ausgeb.lde, .st. daß der Durchlaßkanal aufgrund der Formgebung den Luftstrom mit hoher Geschw.nd.gke.t über-die « temperaturübertragende Wand (33) hinweg richtet.

4. Klimaanlage nach e.nem der Ansprüche 1-3. dadurch gekennzeichnet daß der Wärmetauscher

einen Primärwärmetauscher (11) und einen Sekun-

jsttf äs⁴⁵ _Klimaanlagen soll die Kühlkapazitä. |_{rf Durch} Verringerung der Tempera- ^groben wer«; _iof)sturbine ⁶ _ge|ieferten ^f, _kann zugeführter zusätzlicher Luft vergrößert der Am*" »" ™8J^rU _{Luftstrom geei}g_neter Temperatur ! damj, ein Luftstrom^g « ^^^ _Raum w, d der α ^ ^^ _ςΗ ^

""" *"„" _ _unter ^J _Nu|i Grad Celsius zu ^eraturen unte^ Nu^ _Abküh)ung ^

_{und diese} Abkühlung bei _iortl.nden«. Feuchtigkeit Vereisung behindert den

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einer h^ren Küh.kapa.tät

einer Luftleitung geschaltet sind die von dem Lufieinlaß (12) der Klimaanlage zur Expansionsturbine (17) führt, und daß der zweite im Querstrom liegende Durchlaß des Sekundärwärrnetauschers (13) in an sich bekannter Weise an einen Umluf kreis (25,26) angeschlossen -st. der von abgezweigter Lu t aus der vom Turbinenauslaß (22) der Expansionsturbine (17) zur Kab.ne führenden Spe.se e.tung (23 bee.nflußt wird, die nach dem Durchströmen des Sekundärwärmetauschers (13) im Bereich des Turbmenauslasses (22) in die Spe.sele.tung (23) ^

ruckgeführt wird,

5. Klimaanlage nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Spe.sele.tung 23) fur den Umluftkreis (25.26) abgezwe.gte Luft mit Hilfe einer Strahlpumpenanordnung (24) umgewälzt wird d.e am Turbinenauslaß (22) der Expansionsturbine 17)« angeordnet ist und mit dem Emlaß der Um uftrucK-leitung (26) sowie dem Beginn der Speiseleitung (23) zusammenfällt.

umfasser

zugeführt WCiUCIi r»uMn. Aus der DE-AS 2207 415 ist eine Klimaanlage Luft bei Temperaturen unter Mittel aufweist, die eine Vereisung der behandelten Luft ein relativ ₅c..ai. vorhanden ist. Diese Mittel eine Einheit zur Luftkühlung umgeben-Luftkühlungseinheit beeinflus- ;. die einen Feuchtigkeitsfühler aufweist, so daß der w .~,.._K-.Jtur der Zuführluft auf uoer u^ an₈c„uu_tM wird, wenn Feuchtigkeit darin enthalten ist. Bei einer derartigen Klimaanlage wird heiße Luft über einen die Luftkühlungseinheit umgebenden Bypass in die den Auslaß der Luftkühlungseinheit mit dem zu klimatisierenden Raum bzw. die Kabine verbindende Speiseleitung eingespeist. Damit wird die Temperatur der Luft in dieser Speiseleitung erhöht, bevor sie in die Kabine gelangt: es wird jedoch nicht eine mögliche Vereisung in der Turbine selbst

beeinflußt Eine derartige Anordnung geht davon aus, ches I gelöst Weitere Ausgestaltungen der Erfindung daß eine allenfalls auftretende Turbinenvereisung nicht sind Gegenstand der Unteranspruehe zu stark wird und daß die heiße Bypass-Luft die Dadurch, daß der Warmluft-Bypasskanal nur mit dem Eispartikel, die in die Kabinenluft-Speiseleitung geian- Einlaß der Expansionsturbine oder der Luftkühlungseingen können, schmelzen wird. 5 heit verbunden werden kann und eine temperaturüber-

Des weiteren ist der GB-PS 7 53 120 eine Klimaanla- tragende Wand vorgesehen ist die die ankommende ge zu entnehmen, die Luft veränderlicher Temperatur relativ warme oder heiße Einlaßluft von der expandieeiner Kabine zuführt und die Luft in einer getrennten renden kalten Auslaßluft trennt, derart, daß Warme, u.e Kammer auf einer begrenzten Temperatur hält Hierbei von der Auslaßluft über die Wand absorbiert wird, ist eine hochtemperatur-Druckluftquelle vorgesehen, io verhindert daß die expandierende kalte Auslaßluft die die über zwei Leitungen in die Kabine einspeist Eine Oberfläche der Wand stromabwärts in bezug auf das Leitung führt als Warmluftleitung auf direktem Weg zur Turbinenrad kühlt kann bei vorhandener Feuchtigkeit Kabine, während in der anderen Leitung zur Kabine an dieser Oberfläche keine Eisbildung auftraten, eine Expansionsturbine als Luftkühlungseinheit an- Durch die relativ einfache und besonders wirkungsgeordnet ist Die direkte Leitung ist über ein 15 volle Ausgestaltung einer Klimaanlage nach der Temperatu steuerventil mit der anderen Leitung vor Erfindung ist die Möglichkeit geschaffen worden, dem Einlaß in die Kabine verbunden. Ober das Luftumlauf-Luftkühlanlagen zu betreiben, die Kaltluft Temperatursteuerventil ist die Temperatur der in die aus der Expansionsturbine bei Temperaturen unter Kabine eintretenden Luft von voller Kälte aus der -30⁰C bei Bedingungen abgeben, unter denen die Luftkühlungseinheit mit warmer Luft aus der Druckluft- 20 Speise'uft einen Feuchtigkeitsgehalt hat. bei dem bisher «uelle variierbar. Die andere Kammer wird mit Luft aus eine Kondensation und demzuf ^e eine Eisbildung an einer Abzweigung stromabwärts der Expansionsturbine den Außenflächen des Turbiner.ju'lasses aufgetreten gespeist Temperatur und Druck werden durch Umwäl- ist. die außerordentlich nachteilig war. Ferner wird zen der Luft aus der Kammer im Umlauf über ein gegenüber vergleichbaren bekannten Anordnungen ein Gebläse bzw. einen Kompressor, einen wahlweise 25 geringes Gewicht und eine kompakte Bauweise und ein eingeschalteten Wärmetauscher und zwei Temperatur- sogenannter Heizmantel um den Auslaß und die uteuerventile geregelt deren eines in die Umlaufleitung benachbarte Leitungsführung einer Expansionsturbine und deren anderes in die von der Abzweigung erzielt so daß die Eisbildung an der Expansionsturbine kommende Zulaufleitung eingeschaltet ist Bei dieser bei den vorstehend angegebenen Bedingungen mit Anordnung wird nicht auf die mögliche Vereisung in der 30 Sicherheit vermieden wird. Expansionsturbine eingewirkt Weiterhin wird mit Hilfe des Mehrwegventil* eine

Aus der GB-PS 6 95 858 sind Kühlanlagen zum einfache Einstellung der Lufttemperatur ermöglicht, die Kühlen von Flugzeugkabinen bekannt bei denen die von der Expansionsturbine in die Kabine abgegeben Verwendung herkömmlicher Kühlmittel vermieden wird.

werden soll. Die Kühlanordnungen nehmen heiße. 35 In Ausgestaltung der Erfindung w.rd der im komprimierte Luft auf und speisen sie in eine Kabine Querstrom den sekundären Wärmetauscher beaufschlaüber eine Kühlvorrichtung ein, die in Reihenschaltung gende Kühlluftstrom mit Hife einer Strahlpumpenaneinen ersten bzw. primären und einen zweiten bzw. Ordnung umgewälzt, die durch den Auslaß der Luft aus Sekundären Wärmetauscher sowie eine Expansionstur- der Expansionsturbine gebildet wird Uir extremen bine aufweist wobei die komprimierte Luft in drei 40 klimatischen Bedingungen begegnen zu können, wird Stufen gekühlt wird, bevor sie der Kabine zugeführt die Rückführleitung aus dem mit Umluft beaufschlagten wird. Der erste Wärmetauscher ist im Querstrom von Wärmetauscher als eine Verlängerung der Wärmetau-Außenluft mit Staudruck beaufschlagt. Als Kühlluft füi scher-Bypass-Leitung verwendet, wobei ein Teil der den zweiten Wärmetauscher wird kalte Luft verwendet. heißen, komprimierten Einlaßluft auch die Turbine die aus einer Stelle stromabwärts in bezug auf die 45 umströmen und der kalten Luft, die aus der Turbine in Expansionsturbine entnommen wird und die über eine die Kabine abgegeben wird, einen hohen Wärmegehalt weitere solche Expansionsturbine geleitet wird, bevor hinzufügen kann.

sie den Querstrom für den zweiten Wärmetauscher Die Erfindung wird im folgenden an zwei Ausfühbildet und anschließend über einen Kompressor das rungsbeispielen in Zusammenhang mit der Zeichnung Flugzeug verläßt. Hieraus ist eine Ausführungsform 50 beschrieben. Es zeigt

eines sogenannten regenerativen Wärmetauschers F i g. 1 eine schematische Darstellung einer ersten bekannt, bei dem die zum Kühlen dienende Luft aus der Ausführungsform einer Klimaanlage nach der Erfin-Kabinenluftspeiseleitung erhalten wird und einer dung.

Expansion durch eine Turbine ausgesetzt wird, bevor sie Fig. 2. 2a, 2b und 2c in schematischer Darstellung im Querstrcm durch den zweiten Wärmetauscher 55 verschiedene Flußwege durch ein Mehrwegeventil, das gelangt und anschließend komprimiert wird, bevor sie in der Klimaanlage nach F i g. 1 Verweisung findet, abgeleitet wird. Auch bei diesen Kühlanordnungen ist F i g. 3 einen Querschnitt durch eine Expansionstvirbinichts über eine mögliche Eisbildung bzw. deren ne für eine Klimaanlagenach Fig. 1, Verbindung in der in der Speiselfitung angeordneten Fig.4 in schematischer Darstellung eine weitere Expansionsturbine ausgesagt. 60 Ausführungsform einer Klimaanlage nach der Erfin-

Aufgabe der Erfindung ist es, eine mit einer dung, und

Expansionsturbine ausgestattete Klimaanlage für Flug- F i g. 5, 5a und 5b, 5c schematische Darstellungen von zeuge, Schiffe oder dergl. der eingangs genannten Art verschiedenen Flußwegen durch eil. Mehrwegeventil, zu schaffen, die eine hohe Kühlkapazität aufweist und das in der Klimaanlage nach F i g. 4 verwendet wird, bei der eine Eisbildung am Turbinenauslaß vermiedenes Ir Fig. 1 ist eine im Umwälzverfahren arbeitende _wj_rd. Klimaanlage zur Verwendung in einem Flugzeug

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den gezeigt. Die Klimaanlage weist einen Primär-Wärme-Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspru- tauscher 11 mit einem ersten Durchlaß, der an seinem

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Einlaß mit einer Einlaßleitung 12 der Anlage verbunden Turbinenauslaß 22 mit Strahlpumpenanordnung 24 an ist und gleichzeitig mit seinem Auslaß direkt mit dem die Speiseleitung 23 der Anlage und dann in die nicht ersten Kanal eines regenerativen bzw. Sekundärwär- dargestellte Flugzeugkabine liefert. Der zweite, im metauschers 13 in Verbindung steht, auf. Ein Staueinlaß- Querstrom verlaufende Durchlaß des PrimärwärMetaurohr 14 steht mit einer Seite des im Querstrom 5 schers 11 führt Außenluft von dem dem Luftstau verlaufenden zweiten Durchlasses des Primär-Wärme- ausgesetzten Einlaßrohr 14, um eine Vorkühlung der tauschers 11 in Verbindung, während ein Auslaßrohr 15 von der Einlaßleitung 12 kommenden Luft zu erreichen an die andere Seite des zweiten Durchlasses des und um gleichzeitig über das Gebläse 16 Energie von Primär-Wärmetauschers 11 angeschlossen ist. Im der Expansionsturbine in Form von Wärme zu Auslaßrohr 15 ist ein Gebläse 16 angeordnet, welches to absorbieren, da das Gebläse 16 auf die von dem durch eine Luftexpansionsturbine 17 angetrieben wird. Staueinlaßrohr 14 kommende Luft einwirkt, um die Der Ausgang des ersten Durchlasses des regenerativen Abgabe dieser Luft nach außen zu unterstützen. Eine Wärmetauschers 13 ist mit dem Eingang der Expan- weitere Kühlung der Einlaßluft wird durch den sionsturbine 17 über eine Verbindungsleitung 18, 18a, Sekundär- bzw. regenerativen Wärmetauscher 13 186 verbunden, in der in Strömungsrichtung zunächst ts erreicht, wo Wärme an die Luft übertragen wird, die ein Trockner 19 bzw. eine Vorrichtung zum Entziehen durch die Umluftleitung 25 von der Speiseleitung 23 der von Wasser sowie ein Mehrwegeventil 20 angeordnet Anlage abgezweigt und durch die Rückleitung 26 wieder sind. Ein Auslaß 22 der Expansionsturbine 17 mündet in in die Speiseleitung 23 zurückgeführt wird, wobei diese eine Speiseleitung 23 für den zu klimatisierenden Raum Luft durch die Strahipumpenanordnung 24 gezwungen in der Weise, daß eine Strahlpumpenanordnung 24 20 wird, den sogenannten regenerativen Leitungsbereich gebildet wird. Ein Bypasskanal 21, der von der zu durchströmen. Eine weitere Kühlung der Einlaßluft Einlaßleitung 12 der Anlage abzweigt, ist ebenfalls mit erfolgt in der Expansionsturbine 17, wo diese Luft beim dem Mehrwegeventil 20 verbunden. Vorbeiströmen am Turbinenrad 32 zwischen den

Die Einlaßseite des im Querstrom verlaufenden Turbinendüsen 31 und der Temperatur übertragenden zweiten Durchlasses des Sekundärwärmetauschers 13 25 Wand 33 des Auslasses 22 expandiert, so daß eine ist mit der Speiseleitung 23 der Anlage über eine Lufttemperatur unter Null Grad Celsius auftritt. Die von Umluftleitung 25 verbunden, während die Auslaßseite der Speiseleitung 23 mit Hilfe der Strahlpumpenanorddes zweiten Durchlasses des Sekundärwärmetauschers nung 24 llickgeführte Luft wird mit der kalten Luft, die 13 über eine Umluftrückleitung 26 in die Speiseleitung von der Expansionsturbine 17 durch den Auslaß 22

23 der Anlage im Bereich der Strahlpumpenanordnung 30 abgegeben wird, gemischt, um die Temperatur der Luft

24 mündet. Die Leitungen 25, 26 werden im folgenden zu erhöhen, bevor sie durch die Speiseleitung 23 der zusammen mit dem zweiten Durchlaß des Sekundär- Kabine zugeleitet wird. Die anfängliche Kühlung durch Wärmetauschers 13 als »regenerativer Abschnitt« den Primärwärmetauscher 11 kann noch dadurch bezeichnet Mit der Strahlpumpenanordnung 24 ist verbessert werden, daß in das Einlaßrohr 14 Wasser weiterhin eine Rückführleitung 27 verbunden, die 35 vom Trockner 19 in zerstäubter Form eingesprüht wird, ebenso wie die Speiseleitung 23 mit der nicht näher Eine Eisbildung im Bereich des Auslasses 22 der dargestellten Flugzeugkabine in Verbindung steht. Expansionsturbine 17 wird durch die in F i g. 3 gezeigte

Eine weitere Leitung 18c. die im Bedarfsfall konstruktive Anordnung und Ausbildung des Durchlaßvorgesehen werden kann und in F i g. 1 mit unterbroche- kanales 35 verhindert, der die Leitung 186 mit dem nen Linien gezeichnet ist, verbindet das Mehrwegeven- <o Turbineneinlaß 30 verbindet. Einlaßluft, die den til 20 mit der Leitung 26, die an den zweiten Durchlaß Turbinendüsen 31 zugeführt wird, strömt über die des Wärmetauschers 13 angeschlossen ist, damit im Oberflächen des Durchlaßkanales 35 mit hoher Bedarfsfall ungewöhnlich hohen Temperaturerforder- Geschwindigkeit und deshalb mit erhöhtem Wärmenissen entsprochen werden kann. Übergangskoeffizienten. Von diesen Oberflächen wirkt

Die Expansionsturbine 17, die zur Verwendung in der 45 die Wand 33 als primärer Wärmeübertrager, während Klimaanlage nach F i g. 1 geeignet ist, ist im Querschnitt die ringförmige Prallwand 36 und die Stege 36a als in Fig. 3 gezeigt Diese Expansionsturbine 17 weist sekundäre Wärmeübertrager wirken. Während des einen Turbineneinlaß 30, Turbinendüsen 31 sowie ein Betriebes gibt die Auslaßluft kontinuierlich Wärme an Turbinenrad 32 auf. Ein Auslaß 22 der Expansionsturbi- die Temperatur übertragende Wand 33 ab. Hierdurch ne 17 wird durch jine temperaturübertragende Wand 33 50 wird der Auslaß 22 der Expansionsturbine auf einer mit einer Außenfläche 34 gebildet die einen Teil eines Temperatur gehalten, die höher liegt als die Tenipera-Durchlaßabschnittes 35 bildet, der von der Leitung 186 tür, bei der Eisbildung auftreten kann, obwohl zum Turbineneinlaß 30 führt Der Durchlaßkanal 35 gleichzeitig die durch den Auslaß 22 abgegebene Luft wird weiterhin durch eine ringförmige Prallwand 36 eine Temperatur unter Null Grad Celsius aufweist Die festgelegt die durch Stege 36a an der Temperatur 55 jeweilige Stellung des Mehrwegeventils 20 bestimmt die übertragenden Wand 33 abgestützt und vorzugsweise Temperatur der klimatisierten Luft die von der einteilig damit ausgebildet ist Klimaanlage geliefert wird, wobei für einen Betriebszu-

Im Betrieb der Klimaanlage nach Fig. 1 wird stand »volle Kälte«, wie er oben beschrieben wurde, das beispielsweise bei geforderten maximalen Kältebedin- Mehrwegeventil 20 eine Stellung aufweist die in F i g. 2 gungen gefilterte warme Luft von einem Flugzeugmo- 60 gezeigt ist Im Betriebszustand »volle Wärme« sind der tor (nicht dargestellt) der Einlaßleitung 12 der Primärwärmetauscher 11 sowie der Sekundärwärme-Klimaanlage zugeführt, und diese Luft gelangt über die tauscher 13 vollständig überbrückt so daß die Emlaßluft ersten Durchlässe des Primärwärmetauschers 11 und von der Einlaßleitung 12 der Anlage direkt an die des Sekundärwärmetauschers 13, über die Verbindungs- Expansionsturbine 17 geleitet wird, und zwar über den leitung 18, den Trockner 19. die Verbindungsleitung 18a, 65 Bypasskanal 21 und über die Verbindungsleitung 186. das Mehrwegeventil 20 und die Verbindungsleitung 186 Diese Luftführung erfolgt nachdem das Mehrwegevenzur Expansionsturbine 17, die Luft mit einer Temperatur til 20 in die Stellung nach F i g. 2a gebracht wurde. Eine unter Null Grad Celsius bzw. gekühlte Luft über den Temperatur der klimatisierten Luft zwischen »voller

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Kälte« und »voller Wärme« wird dadurch erreicht, daß sionsturbine 47 zugeführt wird. Für den Betriebszustand das Mehrwegeventil 20 in eine geeignete Stellung »kühle Luft« sieht das Mehrwegeventil 50 einen gebracht wird, die das öffnen des Bypasskanales 21 und Durchlaß zwischen der Verbindung 51 von der Leitung der Verbindungsleitung 18a zur Leitung 186 in ein 46 und der Verbindung 53 zum Auslaß 48 vor. Hierdurch bestimmtes Verhältnis bringt, wie dies in Fig. 2b 5 kann ein Teil der Luft, der durch den Primärwärmetaugezeigt ist. scher sowie durch den Sekundärwärmetauscher bereits

Unter bestimmten Einsatzbedingungen der Klimaan- vorgekühlt wurde, im Bypass die Expansionsturbine 47 lage kann es vorkommen, daß nicht genügend Wärme umströmen, indem dieser Teil durch das Mehrwegevenvon einer Anlage erhalten wird, die ein Mehrwegeventil til direkt in den Auslaß 48 gelangt. Um warme Luft 20 in Form eines Dreiwegeventils aufweist (Fig. 2, 2a lo bereitzustellen, stellt das Mehrwegeventil 50 eine und 2b), und daß ein Vierwegeventil notwendig ist, so Verbindung zwischen der Verbindung 51 und der daß nach dem Überbrücken des Primärwännetauschers Verbindung 53 sowie zwischen der Verbindung 52 und 11 sowie des Sekundärwärmetauschers 13 ein bestimm- der Verbindung 53 her, wie dies in Fig. 5b gezeigt ist. ter Teil der Einlaßluft auch durch einen Bypass an der Hierdurch kann wiederum ein Teil der Luft, die durch Expansionsturbine 17 vorbeigeführt wird. Eine derartige 15 den Primärwärmetauscher 44 bzw. durch den Se'..undär-Anlage verwend t dann die zusätzliche Verbindungslei- wärmetauscher 45 vorgekühlt wurde, im Bypass die tung 18c, die in Fig. 1 mit unterbrochenen Linien Turbine 47 umströmen und gelangt durch das gezeigt ist, wobei dann zur Erzielung des Betriebszu- Mehrwegeventil 50 direkt an den Auslaß 48, während Standes »volle Wärme« ein derartiges Vierwegeventil gleichzeitig ein Teil der abgezweigten Luft durch den 20 in eine Stellung gebracht wird, wie sie in F i g. 2u 2ü Verbindungsweg im Mchrwcgcvcnt:! 50, der die gezeigt ist. In dieser Stellung ist die Verbindungsleitung Verbindung 52 an die Verbindung 53 anschließt, direkt 18a geschlossen und die Luft wird direkt von der an den Auslaß 48 gelangt, so daß hierdurch dieser Teil Einlaßleitung 12 über den Bypasskanal 21 dem der Luft im Bypass sowohl den Primärwärmetauscher Mehrwegeventil 20 zugeführt, wo die Luft dann so 44 und den Sekundärwärmetauscher 45 als auch die aufgeteilt wird, daß ein Teil der Luft durch die 25 Expansionsturbine 17 umströmt. Für die Versorgung mit Verbindungsleitung 186 an die Expansionsturbine 17 heißer Luft sieht das Mehrwegeventil 50 einen gelangt, während ein anderer Teil der Luft über die Durchgang zwischen den Verbindungen 52 und 53 vor. Verbindungsleitung 18c und die Umluftrückleitung 26 wie dies in Fig.5c dargestellt ist. Hierdurch kann ein direkt in die Speiseleitung 23 der Anlage fließt. Teil der abgezweigten Luft am Primärwärmetauscher

Fig.4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer im 30 44 und am Sekundärwärmetauscher 45 sowie an der Umwälzverfahren arbeitenden Klimaanlage, bei der Expansionsturbine 47 vorbeiströmen und direkt an den von einer nicht dargestellten Gasturbine abgezweigte Auslaß 48 gelangen, um so die Temperatur der von der Luft durch eine Einlaßleitung 41 zugeführt wird. Die Expansionsturbine 47 gelieferten Luft zu erhöhen.
Luft gelangt von der Einlaßleitung 41 über einen Der Auslaß 48 mündet in die Speiseleitung 54 und

Durchlaßkanal 42, eine Leitung 43, die ersten Durchlas- 35 bildet eine Strahlpumpenanordnung 55, während eine se des Primärwärmetauschers 44 und des Sekundärwär- Umluftleitung 56 von der Flugzeugkabine in die metauschers 45 und eine Leitung 46 an eine Expansions- Speiseleitung 54 direkt im Bereich der Strahlpumpenanturbine 47, die über einen Auslaß 48 Luft mit einer Ordnung 55 angeschlossen ist. so daß die Strahlpumpen-Temperatur unter Null Grad liefert. Der Auslaß 48 wird anordnung 55 eine Rückleitung der Kabinenluft bewirkt, dabei von einer temperaturübertragenden Wand 49 40 Im Anschluß an die Strahlpumpenanordnung 55 ist von gebildet, die eine Außenfläche aufweist, welche einen der Speiseleitung 54 eine Leitung 57 abgezweigt, die Teil des Durchlaßkanales 42 bildet, durch den die über den zweiten im Querstrom verlaufenden Durchlaß Einlaßluft zur Expansionsturbine 47 strömt Auf diese des Sekundärwärmetauschers 45 in die Leitung 56 in der Weise ist während des Betriebs der Anlage stets eine Nähe des Auslasses 48 der Expansionsturbine 47 Wärmeübertragung an die Wand 49 von der durch den 45 mündet, und so einen sogenannten regenerativen Durchlaßkanal 42 strömenden Luft sichergestellt, so daß Abschnitt bildet.

der Auslaß 48 auf einer Temperatur gehalten wird, die Ein Trockner bzw. eine Wasserauffangeinrichtung 58

oberhalb derjenigen Temperatur liegt, bei der eine ist in der Leitung 46 angeordnet und weist eine Eisbildung auftreten kann. Verbindung zu einer Wasserspritzdüse 59 auf, die

In der Anlage ist ein Mehrwegeventil 50 vorgesehen, 50 ihrerseits so angeordnet ist, daß Wasser in fein das eine erste Verbindung 51 aufweist die mit der versprühter Form in eine Luftansaugleitung 60 gelangt, Leitung 46 in Verbindung steht, welche vom ersten die an den zweiten im Querstrom verlaufenden Kanal des Sekundärwärmetauschers 45 an die Expan- Durchlaß des Primärwärmetauschers 44 angeschlossen sionsturbine 47 führt Weiterhin weist das Mehrwege- ist. Die Expansionsturbine 47 treibt ein Gebläse 61 an, ventil 50 eine zweite Verbindung 52 auf, die mit der 55 das in einer Auslaßleitung 62 angeordnet ist die Anlage zwischen der Einlaßleitung 41 und dem ihrerseits von dem zweiten Durchlaß des Primärwär-DurchlaBkanal 42 verbunden ist während eine dritte metauschers 44 wegführt Das Gebläse 61 unterstützt Verbindung 53 des Mehrwegeventils 50 in den Auslaß den Austritt von Luft aus der Auslaßleitung 62.
48 der Expansionsturbine 47 mündet Die jeweilige Bei beiden vorstehend beschriebenen Ausführungs-

Stellung des Mehrwegeventils 50 steuert die Tempera- 60 formen der Klimaanlage kann die Betätigung des tür der Luft die durch den Auslaß 48 an die Mehrwegeventils in an sich bekannter, nicht dargestell-Speiseleitung 54 geliefert wird, die mit der nicht ter Weise von Hand erfolgen. Wird jedoch die Anlage dargestellten Flugzeugkabine verbunden ist In einem zur Klimatisierung einer Flugzeugkabine verwendet so Kaltluftspeisezustand ist das Mehrwegeventil 50 ge- wird vorteilhaft das Mehrwegeventil durch eine schlossen, wie dies in F i g. 5 dargestellt ist so daß die 65 Kabinentemperatureinrichtung betätigt die mit einem gesamte Einlaßluft durch den Durchlaßkana! 42, die Kabinentemperaturfühler und einem Kabinentempera-Leitung 43, den Primärwärmetauscher 44, den Sekun- turauswähler in Verbindung steht
därwärmetauscher 45 und die Leitung 46 der Expan- Die vorstehend beschriebenen und in den Figuren

ίο

dargestellten Ausführungsformen sind z. B. auch in der Weise veränderbar, daß der Klimaanlage aus einer beliebigen geeigneten Wärmequelle Einlaßluft zugeführt wird, wobei es auch möglich ist, diese Einlaßluft der Anlage stromabwärts in bezug auf den Auslaß der Expansionsturbine in geeigneter Weise zuzuführen. Die Expansionsturbine kann in einer Klimaanlage als Teil einer Anordnung vorgesehen sein, in der die Turbine anstelle eines Gebläses ein Kompressorrad antreibt, welches Luft komprimiert, die dann an den Turbineneinlaß über einen Wärmetauscher gelangt. Beispielsweise kann auch in den F i g. 1 und 4 das Gebläse 16 bzw. 61 durch ein Kompressorrad ersetzt werden, das in den Leitungen 12 bzw. 43 angeordnet ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. Klimaan.age für Flugzeuge. Schiffe oder dergl mit einer Luftkuhleinrichtung, die einen an eine Warmluft liefernde Druckluftquelie, «»besondere *

den Luftauslaß des ^*«^«««5K£ nen Lufteinlaß, wenigstens einen mit AuUenmrt beaufschlagten Wärmetauscher eine mn dessen Auslaß verbundene Expansionsturbine mit emm

Gehäuseanschluß, ^e»^J»*¹™^^

düsen, einem über diese mit Luft beautscniagien

Turbinenrad und eh™ „,spannKUh abgetaden

6. Klimaanlage nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäusean-