DE29622089U1 - Air conditioner - Google Patents
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Description
Anm: Lechmotoren GmbH Akte: 898-10 er/sw 05.03.1998 5Note: Lechmotoren GmbH File: 898-10 er/sw 05.03.1998 5
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Die Erfindung betrifft ein Klimagerät für die Klimatisierung, insbesondere Beheizung, von Flugzeugen am Boden mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to an air conditioning device for air conditioning, in particular heating, of aircraft on the ground with the features in the preamble of the main claim.
Ein solches Klimagerät ist aus der Praxis bekannt. Es besteht aus einem Elektro-Heizgerät mit einer Luftumwälzeinrichtung, die warme Luft in die Flugzeugkabine bläst, um das Flugzeug vor und während dem Eintreffen der Passagiere auf eine angenehme Temperatur zu bringen und vorzuheizen. Das bekannte Klimagerät arbeitet . mit einem normalen 50-Hz-Strom, der an den Flugzeugparkplätzen an verschiedenen Stellen zur Verfügung steht. Das bekannte Klimagerät hat den Nachteil, daß die Beheizung des Flugzeugs relativ lange dauert und erhebliche Kosten verursacht.Such an air conditioning unit is known from practice. It consists of an electric heater with an air circulation device that blows warm air into the aircraft cabin in order to bring the aircraft to a comfortable temperature and preheat it before and during the arrival of the passengers. The known air conditioning unit works with a normal 50 Hz current that is available at various locations in the aircraft parking spaces. The known air conditioning unit has the disadvantage that heating the aircraft takes a relatively long time and causes considerable costs.
Die GB 2 005 819 A zeigt ein anderes Klimagerät in Form einer fahrbaren Kühleinrichtung für allgemeine Zwecke. Das Gerät besitzt eine elektrische Stromversorgung mit einer Spannung von 230 V oder 400 V in Verbindung mit einer Netzfrequenz von 50 Hz.GB 2 005 819 A shows another air conditioning unit in the form of a mobile cooling device for general purposes. The device has an electrical power supply with a voltage of 230 V or 400 V in conjunction with a mains frequency of 50 Hz.
Ein weiteres Klimagerät ist aus der DE 33 14 7 63 C2 bekannt. Es arbeitet mit einem Verbrennungsmotor, der Kompressoren für die Kühleinrichtung und hydrostatische Pumpen antreibt. Die Heizenergie wird aus der Motorabwärme gewonnen.Another air conditioning unit is known from DE 33 14 7 63 C2. It works with a combustion engine that drives compressors for the cooling system and hydrostatic pumps. The heating energy is obtained from the engine's waste heat.
- la -- th -
Die US-A-2,929,223 zeigt schließlich noch ein fahrbares Klimagerät mit einer Kühleinrichtung zur Erzeugung von Kaltluft. Dieses Gerät arbeitet ebenfalls mit einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor, der aus einer nicht näher bezeichneten Stromquelle gespeist wird. Der Einsatzbereich des Gerätes ist nicht näher spezifiziert.Finally, US-A-2,929,223 shows a mobile air conditioning unit with a cooling device for generating cold air. This unit also works with a combustion engine or an electric motor that is powered by an unspecified power source. The area of application of the unit is not specified.
Es gibt in der Praxis auch elektrische Klimageräte, die einen eingebauten dieselbetriebenen Stromerzeuger besitzen. Andere Varianten haben einen öl- oder Gasbrenner. Sie haben die gleichen Probleme und Nachteile wie der vorerwähnte Stand der Technik, wobei zusätzlich noch Abgas- und Umweltprobleme hinzutreten.In practice, there are also electric air conditioning units that have a built-in diesel-powered generator. Other variants have an oil or gas burner. They have the same problems and disadvantages as the previously mentioned state of the art, with the additional exhaust and environmental problems.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein besseres Klimagerät aufzuzeigen.It is therefore an object of the present invention to provide an improved air conditioning device.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.
■ ' · Das erfindungsgemäße elektrisch betriebene Klimagerät ist
auf eine Stromversorgung mit 400 Hz ausgelegt. Dies hat den Vorteil, daß auf eine Stromversorgung zurückgegriffen
werden kann, die für viele Flugzeugtypen ohnehin benötigtThe invention solves this problem with the features in the main claim.
■ ' · The electrically operated air conditioning unit according to the invention is designed for a power supply of 400 Hz. This has the advantage that a power supply can be used which is required for many types of aircraft anyway
(weiter mit Seite 2 der ursprünglichen Beschreibung)(continue with page 2 of the original description)
wird und auf Flugplätzen zur Verfügung steht. Die 400 Hz-Stromversorgung ermöglicht, daß die Luftumwälzeinrichtung, insbesondere das hierfür eingesetzte Gebläse, ohne mechanische Übersetzung und ohne anderen baulichen Zusatzaufwand höhere Drehzahlen und Leistungen erbringen kann. Vorteile ergeben sich auch für das Klimaaggregat. Insgesamt hat das Klimagerät eine höhere Klimatisierungsleistung und kann eine größere Luftmenge auch bei einem höheren Staudruck in das Flugzeug bringen. Die Klimatisierung des Flugzeugs braucht dadurch wesentlich weniger Zeit. Dies wirkt sich wirtschaftlich vorteilhaft aus, weil durch die kürzere Klimatisierungszeit die Klimageräte schneller den Einsatzort wechseln können und dadurch weniger Klimageräte auf einem Flugplatz benötigt werden. Außerdem können sie mit einem geringerem zeitlichen Vorlauf eingesetzt werden. Die eingesetzten Maschinenkomponenten sind zum Teil billiger in der Anschaffung und im Unterhalt, sind umweltfreundlicher und bauen kleiner als die bekannten Geräte. Dadurch sind sie kostengünstiger und wirtschaftlicher.and is available at airports. The 400 Hz power supply enables the air circulation system, in particular the fan used for this, to achieve higher speeds and outputs without mechanical transmission and without any other additional structural effort. There are also advantages for the air conditioning unit. Overall, the air conditioning unit has a higher air conditioning output and can bring a larger amount of air into the aircraft even with a higher dynamic pressure. Air conditioning the aircraft therefore takes significantly less time. This has an economic advantage because the shorter air conditioning time means that the air conditioning units can be moved to another location more quickly and therefore fewer air conditioning units are needed at an airport. They can also be used with less lead time. The machine components used are partly cheaper to purchase and maintain, are more environmentally friendly and are smaller than the known units. This makes them more cost-effective and economical.
Von besonderem Vorteil ist es, daß das Klimagerät in Verbindung mit einem externen 4 00-Hz-Stromversorger und dem Flugzeug schaltbar ist. Solche Stromversorger sind eigentlich für die Flugzeuge zur Bodenversorgung konzipiert und erforderlich. Sie stehen in ausreichender Zahl entweder als Festanschluß im Boden, an einer Fluggastbrücke oder dergleichen anderen Stellen oder als fahrbarer Stromerzeuger zur Verfügung. Es kann dadurch die für das Flugzeug ohnehin benötigte Stromversorgung verwendet werden. Zusätzliche Stromversorger für die Klimatisierung des Flugzeugs sind nicht erforderlich. Insbesondere ist kein separater 50-Hz-Stromanschluß benötigt.It is particularly advantageous that the air conditioning unit can be connected to an external 400 Hz power supply and the aircraft. Such power supplies are actually designed and required for the aircraft to supply power on the ground. They are available in sufficient numbers either as a fixed connection in the ground, on a passenger bridge or other similar locations, or as a mobile power generator. This means that the power supply required for the aircraft can be used. Additional power suppliers for the aircraft's air conditioning are not required. In particular, no separate 50 Hz power connection is required.
Die elektrische Schaltung von Klimagerät und Flugzeug kann in Reihe oder parallel erfolgen. Die Reihenschaltung des Klimagerätes hat den Vorteil, daß die elektrische Leistung des Stromversorgers begrenzt sein kann und trotzdem voll ausgenutzt wird. Der 4 00-Hz-Stromversorger ist in der Regel auf eine Leistung von 90 kVA und auf einen Grenzstrom am Flugzeugstecker von ca. 260 A, abgesehen von kurzen Stromspitzen, ausgelegt. Die Leistung wird vom Flugzeug nicht oder nur zeitweise in voller Höhe benötigt.The electrical connection of the air conditioning unit and the aircraft can be in series or parallel. The series connection of the air conditioning unit has the advantage that the electrical power of the power supply can be limited and still be fully utilized. The 400 Hz power supply is usually designed for an output of 90 kVA and a limit current at the aircraft plug of approx. 260 A, apart from short current peaks. The aircraft does not need the full power or only needs it temporarily.
Für die Flugzeugklimatisierung kann aufgrund der Zwischenschaltung des Klimageräts die nicht für das Flugzeug benötigte Restleistung verwendet werden. Dies hat den Vorteil, daß der Stromversorger gleichmäßiger ausgelastet und trotz des zusätzlich vorhandenen Energiebedarfs nicht überlastet wird..The residual power not required for the aircraft can be used for air conditioning thanks to the intermediary connection of the air conditioning unit. This has the advantage that the power supplier is used more evenly and is not overloaded despite the additional energy requirement.
Eine Parallelschaltung hat den Vorteil, daß bei einer entsprechenden Leistungsreserve des Stromversorgers stets die volle Klimaleistung eingesetzt werden kann. Das Klimagerät kann außerdem unabhängig und ohne Beeinträchtigung des Flugzeugs angeschlossen und abgeklemmt werden.A parallel connection has the advantage that, provided the power supplier has sufficient power reserves, the full air conditioning output can always be used. The air conditioning unit can also be connected and disconnected independently and without affecting the aircraft.
Für die Optimierung ist es günstig, das Klimagerät mit einer geeigneten Steuerung auszurüsten, die die Klimaleistung, d.h. die Heiz- oder Kühlleistung sowie die Luftumwälzleistung, an die Umgebungsbedingungen und an verfügbare Restleistung bzw. an den vorhandenen Strombedarf des Flugzeugs anpaßt. Dies läßt sich in einer relativ einfachen Weise über die Messung des Strombedarfs am Flugzeug und die entsprechende Leistungsregelung des Klimaaggregats und ggf. der Luftumwälzung erzielen.For optimization, it is advisable to equip the air conditioning unit with a suitable control system that adapts the air conditioning performance, i.e. the heating or cooling performance as well as the air circulation performance, to the ambient conditions and to the available residual power or to the aircraft's existing power requirements. This can be achieved in a relatively simple way by measuring the aircraft's power requirements and the corresponding power control of the air conditioning unit and, if necessary, the air circulation.
Die Flugzeugkabinen haben unterschiedliche Größen. Außerdem kann sich je nach Leistungsbedarf des Flugzeugs die für das Klimagerät zur Verfügung stehende elektrische Restleistung ändern. Zur Anpassung an diese variablenAircraft cabins vary in size. In addition, depending on the aircraft’s power requirements, the remaining electrical power available for the air conditioning unit can change. To adapt to these variable
-A--A-
Betriebsbedingungen ist es vorteilhaft, ein steuerbares Klimaaggregat, das heißt z.B. eine mehrstufige Heizung oder dergleichen vorzusehen. Dabei ist auch günstig, das Gebläse umschaltbar zu machen und mehrere Leistungsstufen vorzusehen.Operating conditions, it is advantageous to provide a controllable air conditioning unit, e.g. a multi-stage heater or the like. It is also advantageous to make the fan switchable and to provide several power levels.
Das Klimagerät kann ein oder mehrere Klimaaggregate aufweisen, die auch unterschiedlich ausgebildet sein können. Hierbei kann es sich um Heizungen und/oder Kühleinrichtungen handeln. Es können auch Kombiaggregate sein, die mit thermodynamischen Kreisprozessen arbeiten und sowohl eine Kühlleistung als auch eine Heizleistung erbringen und entsprechend angezapft bzw. beaufschlagt werden. Das Klimagerät ist dadurch sowohl in warmen wie auch in kalten Zonen einsetzbar. Für eine perfekte Klimatisierung ist es außerdem vorteilhaft, Entfeuchter, Befeuchter, Filter und entsprechende andere geeignete Einrichtungen zur Konditionierung der umgewälzten Luft und der Kabinenluft einzusetzen.The air conditioning unit can have one or more air conditioning units, which can also be designed in different ways. These can be heating and/or cooling devices. They can also be combination units that work with thermodynamic cycles and provide both cooling and heating and are tapped or charged accordingly. The air conditioning unit can therefore be used in both warm and cold zones. For perfect air conditioning, it is also advantageous to use dehumidifiers, humidifiers, filters and other suitable devices for conditioning the circulated air and the cabin air.
Zur Kontrolle der Klimabedingungen ist es günstig, am Klimagerät und/oder in Flugzeugnähe einen oder mehrere mit der Steuerung verbundene Fühler und/oder Schalter vorzusehen, die die auftretenden Klimawerte messen. Dies können z.B. Temperatur und/oder Feuchte sein. Es können auch per Hand Schwellwerte eingestellt bzw. vorgegeben werden.To control the climate conditions, it is advisable to install one or more sensors and/or switches connected to the control system on the air conditioning unit and/or near the aircraft, which measure the climate values that occur. These can be, for example, temperature and/or humidity. Threshold values can also be set or specified manually.
Der Fühler und/oder Schalter ist vorzugsweise am Luftauslaß des Klimaaggregates und/oder am Ende des zum Flugzeug führenden Zuluftschlauches angeordnet und über ein Kabel mit der Steuerung des Klimagerätes verbunden.The sensor and/or switch is preferably located at the air outlet of the air conditioning unit and/or at the end of the supply air hose leading to the aircraft and is connected to the control of the air conditioning unit via a cable.
Zur Anpassung an unterschiedliche Schlauch- und Kabellängen und auch zum Schutz des Kabels ist es günstig, dieses spiralförmig zu verlegen und in den Stützspiralen des elastischen Zuluftschlauchs unterzubringen.To adapt to different hose and cable lengths and also to protect the cable, it is advisable to lay it in a spiral shape and place it in the support spirals of the elastic supply air hose.
Vorzugsweise mißt der Fühler und/oder Schalter diePreferably, the sensor and/or switch measures the
Austrittstemperatur der vom Klimagerät kommenden Heizoder Kühlluft am Flugzeug, um vorgegebene Randbedingungen einzuhalten. Dies können z.B. Grenztemperaturen aus Gründen des Unfall- und Beschädigungsschutzes, aus Gründen der menschlichen Verträglichkeit oder dergleichen sein.Outlet temperature of the heating or cooling air coming from the air conditioning unit on the aircraft in order to comply with specified boundary conditions. These can be, for example, limit temperatures for reasons of accident and damage protection, for reasons of human tolerance or the like.
Das Klimagerät ist vorzugsweise beweglich und dazu auf einem Anhänger oder auf einem selbstfahrenden Fahrzeug untergebracht. Es kann aber auch stationär angeordnet sein, z.B. an Fluggastbrücken.The air conditioning unit is preferably mobile and is therefore housed on a trailer or on a self-propelled vehicle. However, it can also be installed stationary, e.g. on passenger boarding bridges.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Gestaltungen der Erfindung angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:The invention is illustrated by way of example and schematically in the drawings. In detail:
Figur 1: das Klimagerät für eine elektrischeFigure 1: the air conditioning unit for an electric
Reihenschaltung in Seitenansicht,Series connection in side view,
Figur 2: eine Draufsicht auf das Klimagerät entsprechend Pfeil II von Figur 1 und
.Figure 2: a plan view of the air conditioning unit according to arrow II of Figure 1 and
.
Figur 3: elektrische Beschaltungen des Klimageräts.Figure 3: Electrical wiring of the air conditioning unit.
Figur 1 und 2 zeigen ein Klimagerät (1) für die Klimatisierung der Fahrgastkabine und eventuell Pilotenkanzel eines Flugzeugs (23). Das Flugzeug (23) ist symbolisch dargestellt. Das Klimagerät (1) ist auf eine 400-Hz-Stromversorgung ausgelegt. Es erhält die elektrische Energie von einem geeigneten 400-Hz-Stromversorger (7), der z.B. als stationärer Elektroanschluß im Boden des Vorfeldes oder einer anderen Stelle des Flughafens angeordnet ist. Der Stromversorger (7) kann auch ein selbstfahrender oder auf einem Anhänger befindlicher Stromerzeuger sein, der mit Diesel oder einer anderen Primärenergie betrieben wird.Figures 1 and 2 show an air conditioning unit (1) for air conditioning the passenger cabin and possibly the pilot's cockpit of an aircraft (23). The aircraft (23) is shown symbolically. The air conditioning unit (1) is designed for a 400 Hz power supply. It receives the electrical energy from a suitable 400 Hz power supplier (7), which is arranged, for example, as a stationary electrical connection in the floor of the apron or another location in the airport. The power supplier (7) can also be a self-propelled or trailer-mounted power generator that is powered by diesel or another primary energy source.
Stromversorger (7) und Klimagerät (1) können getrennte Geräte darstellen. Sie lassen sich aber alternativ auch zu einem Kombigerät (nicht dargestellt) vereinigen. 30The power supply (7) and air conditioning unit (1) can be separate devices. Alternatively, they can also be combined to form a combination device (not shown). 30
Das elektrisch betriebene Klimagerät (1) ist mit dem Stromversorger (7) und/oder dem Flugzeug (23) verbunden. Flugzeuge (23) haben in der Praxis momentan nur einen oder mehrere 400-Hz-Stromeingänge, aber keinen 400-Hz-Stromausgang. Das Klimagerät (1) ist daher in der Ausführungsform von Figur 1 und 2 vorzugsweise elektrisch in Reihe zwischen den Stromversorger (7) und das FlugzeugThe electrically operated air conditioning unit (1) is connected to the power supplier (7) and/or the aircraft (23). Aircraft (23) currently have in practice only one or more 400 Hz power inputs, but no 400 Hz power output. The air conditioning unit (1) is therefore preferably electrically connected in series between the power supplier (7) and the aircraft in the embodiment of Figures 1 and 2.
- 7 (23)
geschaltet.- 7 (23)
switched on.
Alternativ kann auch eine Parallelschaltung vorhanden sein. Fig. 3 zeigt beide Varianten. Wenn einmal ein 400-Hz-Stromausgang an Flugzeugen vorhanden sein sollte, kann das Klimagerät (1) auch elektrisch in Reihe hinter das Flugzeug (23) geschaltet werden.Alternatively, a parallel connection can also be used. Fig. 3 shows both variants. If a 400 Hz power output is available on aircraft, the air conditioning unit (1) can also be connected electrically in series behind the aircraft (23).
In der gezeigten Ausführungsform hat das Klimagerät (1) ' mindestens einen eingangsseitigen Elektroanschluß (5) mit Steckdose oder dgl., der mit dem externen Versorger (7) durch Kabel (22) oder dergleichen verbunden werden kann. Daneben ist mindestens ein ausgangsseitiger Elektroanschluß (6) mit Steckdose oder dgl. vorhanden, der über ein·Kabel (22) zu mindestens einem Flugzeug (23) führt. Das Flugzeug (23) erhält dadurch seine elektrische Energie über das vorgeschaltete Klimagerät (1). Der Betrieb des Klimageräts (1) ist auch möglich, wenn das Flugzeug (23) nicht elektrisch angeschlossen ist.In the embodiment shown, the air conditioning unit (1) has at least one input-side electrical connection (5) with a socket or the like, which can be connected to the external supplier (7) by cable (22) or the like. In addition, there is at least one output-side electrical connection (6) with a socket or the like, which leads to at least one aircraft (23) via a cable (22). The aircraft (23) thus receives its electrical energy via the upstream air conditioning unit (1). The air conditioning unit (1) can also be operated if the aircraft (23) is not electrically connected.
Die üblichen 400-Hz-Stromversorger (7) für die Bodenstromversorgung von Flugzeugen haben eine elektrische Leistung von 90 kVA oder mehr. Diese Leistung wird vom Flugzeug (23) je nach Größe und Einsatzzeitpunkt nicht oder nur teilweise abgefordert. Am Stromstecker zum Flugzeug (23) darf außerdem z.Zt. ein Grenzstrom von ca. 260 A, abgesehen von kurzen Stromspitzen, nicht überschritten werden.The usual 400 Hz power supplies (7) for the ground power supply of aircraft have an electrical output of 90 kVA or more. Depending on the size and time of use, this output is not required by the aircraft (23) or only partially required. In addition, a current limit of approx. 260 A must not be exceeded at the power plug to the aircraft (23), apart from short current peaks.
Das Klimagerät (1) hat mindesten ein Klimaaggregat (4) und eine Luftumwälzeinrichtung (12), die weitgehend gemeinsam in einem Gehäuse oder Rahmen (2) untergebracht sind und nachfolgend näher beschrieben werden. Das Gehäuse (2) kann ortsfest am Boden, an einer Fluggastbrücke oder dergleichen angeordnet sein. Es kann aber auch auf einem Fahrzeug (3), z.B. einem Anhänger, beweglich angeordnet sein.The air conditioning unit (1) has at least one air conditioning unit (4) and an air circulation device (12), which are largely housed together in a housing or frame (2) and are described in more detail below. The housing (2) can be arranged in a fixed position on the ground, on a passenger bridge or the like. However, it can also be arranged in a movable manner on a vehicle (3), e.g. a trailer.
Das Klimaaggregat (4) hat eine veränderliche und
steuerbare Leistung. Das Klimagerät (1) besitzt eine
entsprechend geeignete Steuerung (8), die vorzugsweise als speicherprogrammierbare Steuerung ausgebildet ist und eine
Anpassung der .Klimaleistung an verschiedene
Umgebungsbedingungen ermöglicht. Dies können zum einen
" klimatische oder technische Umgebungsbedingungen, z.B.
Temperatur, Feuchte, Flugzeuggröße etc. sein. Außerdem ist in der Reihenschaltung eine Anpassung an den Strombedarf
des Flugzeugs (23) möglich. Das Klimagerät (1) nimmt
dadurch vom Stromversorger (7) nur soviel elektrische
Leistung ab, wie vom Flugzeug (23) nicht benötigt wird.
Die Steuerung (8) ist vorzugsweise so ausgelegt, daß sieThe air conditioning unit (4) has a variable and
controllable power. The air conditioning unit (1) has a
appropriate control (8), which is preferably designed as a programmable logic controller and allows adaptation of the air conditioning performance to different
environmental conditions. This can be
" climatic or technical environmental conditions, e.g.
temperature, humidity, aircraft size, etc. In addition, the series connection allows for adjustment to the power requirements
of the aircraft (23). The air conditioning unit (1) takes
This means that the electricity supplier (7) only receives as much electrical
Power that is not required by the aircraft (23).
The control (8) is preferably designed so that it
soweit als möglich die gesamte Restenergie für den Betrieb des Klimagerätes (1) verwendet.As far as possible, all residual energy is used to operate the air conditioning unit (1).
Die Steuerung (8) kann computergestützt sein und ein oder
mehrere Mikroprozessoren in Verbindung mit mehreren Daten- und Programmspeichern sowie mehreren I/O-Schnittstellen
und dergleichen anderen üblichen Rechner- bzw.
Steuerungskomponenten aufweisen. Die Steuerung (8) besitzt eine Meßeinrichtung (9) zum Messen des Strom- bzw.
Leistungsbedarf des Flugzeugs (23). Die Meßeinrichtung (9) kann in die Steuerung (8) integriert oder externThe control (8) can be computer-based and can have one or
several microprocessors in conjunction with several data and program memories and several I/O interfaces
and similar other common computer or
Control components. The control (8) has a measuring device (9) for measuring the current or
Power requirement of the aircraft (23). The measuring device (9) can be integrated into the control system (8) or externally
angeordnet sein. Die Steuerung (8) verfügt ferner über
eine geeignete Regeleinrichtung (10), die die Leistung des Klimaaggregates (4) an die vorhandene Restenergie anpaßt
und in geeigneter Weise steuert.The control (8) also has
a suitable control device (10) which adapts the performance of the air conditioning unit (4) to the available residual energy
and controls it appropriately.
Die Steuerung (8) ist ferner mit ein oder mehreren
außenseitig am Gehäuse (2) angeordneten Anzeigen (11)
verbunden. Hier können Strombedarf des Flugzeugs, aktuelle Leistung des Klimageräts etc. signalisiert werden.The control (8) is further provided with one or more
Displays (11) arranged on the outside of the housing (2)
The aircraft's power requirements, the current performance of the air conditioning unit, etc. can be signaled here.
Außerdem sind am Gehäuse (2) verschiedene Stellorgane
(nicht dargestellt) zur Einstellung und Steuerung des
Klimagerätes (1) und für andere Aufgaben vorhanden.In addition, various actuators are mounted on the housing (2)
(not shown) for setting and controlling the
Air conditioning unit (1) and for other tasks.
Das Klimagerät (1) besitzt ein oder mehrere Klimaaggregate (4). Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das Klimaaggregat (4) aus!einer Elektroheizung, insbesondere einer Widerstandsheizung mit mehreren platten- oder stangenförmigen Heizelementen. Das Heizaggregat (4) hat z.B. eine maximale Gesamtheitsleistung von ca. 70 kW, die auf vier Heizstufen aufgeteilt ist. Die Heizstufen können einzeln von der Steuerung (8) aufgeschaltet werden. Die Anzahl der zugeschalteten Heizstufen wird durch den momentanen Stromverbrauch des angesteckten Flugzeuges (23) und den maximal zulässigen Strom über den Flugzeugstecker bestimmt.The air conditioning unit (1) has one or more air conditioning units (4). In the embodiment shown, the air conditioning unit (4) consists of an electric heater, in particular a resistance heater with several plate- or rod-shaped heating elements. The heating unit (4) has, for example, a maximum total output of approx. 70 kW, which is divided into four heating levels. The heating levels can be switched on individually by the control (8). The number of heating levels switched on is determined by the current power consumption of the connected aircraft (23) and the maximum permissible current via the aircraft plug.
Alle Steuer- und Regelfunktionen werden durch die Steuerung (8) realisiert. Bei Überschreitung der maximal zulässigen Gesamtleistung wird sofort die Anzahl der zugeschalteten Heizstufen reduziert, so daß am Stromversorger (7) keine Überlast eintritt, aber weiterhin die maximal mögliche Heizleistung erzeugt werden kann. Zusätzlich kann der Bediener die maximal mögliche Heizstufenzahl durch einen Wahlschalter begrenzen. Um einen Schaden durch Überhitzung zu verhindern, wird auch die Heizgerätetemperatur im Gehäuse (2) oder Luftumwälzeinrichtung (12) in geeigneter Weise gemessen, überwacht und geregelt. Sofern die Innentemperatur über einen Schwellwert von z.B. 800C steigt, werden nacheinander bis zur Unterschreitung des Schwellwertes die Heizstufen reduziert. Ebenso werden nacheinander die Heizstufen automatisch wieder zugeschaltet, solange die Temperatur nicht erreicht ist. Vier Signallampen (11), welche den einzelnen Heizstufen zugeordnet sind, zeigen dem Bediener die Anzahl der aktivierten Stufen.All control and regulation functions are carried out by the control system (8). If the maximum permissible total output is exceeded, the number of heating levels switched on is immediately reduced so that the power supplier (7) is not overloaded, but the maximum possible heating output can still be generated. The operator can also limit the maximum possible number of heating levels using a selector switch. To prevent damage from overheating, the heater temperature in the housing (2) or air circulation device (12) is also measured, monitored and regulated in a suitable manner. If the internal temperature rises above a threshold value of e.g. 80 0 C, the heating levels are reduced one after the other until the threshold value is undershot. The heating levels are also automatically switched on again one after the other as long as the temperature is not reached. Four signal lamps (11), which are assigned to the individual heating levels, show the operator the number of activated levels.
in Abwandlung des gezeigten Ausführungsbeispiels kann das Klimaaggregat (4) auch als Kühleinrichtung (nicht dargestellt) ausgebildet sein oder zusätzlich zumIn a modification of the embodiment shown, the air conditioning unit (4) can also be designed as a cooling device (not shown) or in addition to the
Heizaggregat ein Kühlaggregat aufweisen. Die genannten Aggregate können einzeln oder mehrfach vorhanden sein. Das Klimaaggregat (4) kann auch mit einem thermodynamischen Kreisprozeß mit Kompressor und Kondensator arbeiten und dementsprechend wahlweise Heiz- und/oder Kühlleistung abgeben. Beim gezeigten Heizaggregat (4) werden die Heizstufen mit dem 400-Hz-Strom direkt beaufschlagt, der unmittelbar in Heizenergie umgewandelt wird. Bei den alternativen Ausführungsformen werden mit dem 400-Hz-Strom die einzelnen Maschinenkomponenten betrieben.Heating unit can have a cooling unit. The units mentioned can be present individually or in multiples. The air conditioning unit (4) can also work with a thermodynamic cycle with compressor and condenser and accordingly provide heating and/or cooling power as required. In the heating unit (4) shown, the heating stages are directly supplied with the 400 Hz current, which is immediately converted into heating energy. In the alternative embodiments, the individual machine components are operated with the 400 Hz current.
Die Luftumwälzeinrichtung (12) besteht aus mindestens einer Luftzufuhr (13), die z.B. als Frischluftzufuhr ausgebildet ist und am Gehäuse (2) in geeigneter Weise Außenluft ansaugt. Alternativ oder zusätzlich kann eine Luftzufuhr (14) vorhanden sein, die als Umluftzufuhr ausgestaltet ist und über einen Abluftschlauch oder dergleichen mit der Ausgangsseite der Flugzeugkabine (23) verbunden ist.The air circulation device (12) consists of at least one air supply (13), which is designed, for example, as a fresh air supply and sucks in outside air in a suitable manner at the housing (2). Alternatively or additionally, an air supply (14) can be present which is designed as a recirculated air supply and is connected to the exit side of the aircraft cabin (23) via an exhaust air hose or the like.
Die Luftumwälzeinrichtung (12) verfügt ferner über ein oder mehrere Luftauslässe (15) am Gehäuse (2) mit angeschlossenen Zuluftschläuchen (16) oder dergleichen, die eingangsseitig zum Flugzeug (23) führen und dort über Adapter angeschlossen werden. Über die Luftzufuhr (13) wird klimatisierte Frischluft in die Flugzeugkabine geblasen. Die Umluftzufuhr (14) erlaubt eine Umwälzung des Luftstroms durch das Flugzeug (23) und das Klimagerät (1) im Kreislauf.The air circulation device (12) also has one or more air outlets (15) on the housing (2) with connected supply air hoses (16) or the like, which lead to the aircraft (23) on the inlet side and are connected there via adapters. Air-conditioned fresh air is blown into the aircraft cabin via the air supply (13). The recirculation air supply (14) allows the air flow to be circulated through the aircraft (23) and the air conditioning unit (1) in the circuit.
An der Frischluftzufuhr (13) und/oder der Umluftzufuhr
(14) können ein oder mehrere Filter, Entfeuchter, Befeuchter (20) oder andere geeignete Aggregate zur
Luftbeeinflussung vorhanden sein.
35One or more filters, dehumidifiers, humidifiers (20) or other suitable units for influencing the air can be present at the fresh air supply (13) and/or the recirculated air supply (14).
35
Die Luftumwälzeinrichtung (12) verfügt ferner über ein oder mehrere Gebläse (17) oder dergleichen Vorrichtungen, die Frischluft oder Umluft ansaugen, über einen;. Ausblaskanal (19) durch das Klimaaggregat (4) schicken und über den Luftauslaß (15) und den Zuluftschlauch (16) in das Flugzeug (23) blasen. Das Gebläse (17) ist vorzugsweise als Radialgebläse ausgebildet, das axial die Frischluft oder Umluft aus dem Gehäuse (2) ansaugt und radial am Umfang durch den Ausblaskanal (19) abgibt.The air circulation device (12) also has one or more fans (17) or similar devices that suck in fresh air or circulating air, send it through the air conditioning unit (4) via an exhaust duct (19) and blow it into the aircraft (23) via the air outlet (15) and the supply air hose (16). The fan (17) is preferably designed as a radial fan that sucks in the fresh air or circulating air axially from the housing (2) and discharges it radially on the circumference through the exhaust duct (19).
Das Gebläse (17) wird vorzugsweise direkt durch einen Elektromotor (18), insbesondere Drehstrommotor, angetrieben, der mit der Steuerung (8) in Verbindung steht.The fan (17) is preferably driven directly by an electric motor (18), in particular a three-phase motor, which is connected to the control (8).
Vorzugsweise ist das Gebläse (17) bzw. der Motor (18) in der Drehzahl Steuer- oder regelbar, z.B. polumschaltbar, und hat mehrere Leistungsstufen. Der Motor (18) arbeitet z.B. mit einer Spannung von 200 V / 400 Hz und besitzt für Vollast eine Drehzahl von ca. 5000 U/min. Die Drehzahl kann z.B. auf 2500 U/min reduziert werden. Die Gebläseleistung läßt sich dadurch an die vorhandene Klimaleistung, insbesondere an die Heizleistung und die für das Klimagerät (.1) zur Verfügung stehende elektrische Restenergie des Stromversorgers (7) anpassen.Preferably, the speed of the fan (17) or the motor (18) can be controlled or regulated, e.g. pole-switchable, and has several power levels. The motor (18) operates, for example, with a voltage of 200 V / 400 Hz and has a speed of approx. 5000 rpm for full load. The speed can be reduced, for example, to 2500 rpm. The fan power can thus be adapted to the existing air conditioning power, in particular to the heating power and the residual electrical energy of the power supplier (7) available for the air conditioning unit (.1).
Das Gebläse (17) ist als Hochdruckventilator ausgeführt. Die Motorleistung beträgt ca. 11 kW. In Verbindung mit der 400-Hz-Stromversorgung kann das Hochdruckgebläse (17) vorzugsweise einen Gegendruck von mindestens 8000 Pa und einen Luftdurchsatz von mindestens 2500 m3/h erzeugen.The blower (17) is designed as a high-pressure fan. The motor power is approximately 11 kW. In conjunction with the 400 Hz power supply, the high-pressure blower (17) can preferably generate a back pressure of at least 8000 Pa and an air flow rate of at least 2500 m 3 /h.
Das Klimagerät (1) kann ein oder mehrere Fühler und/oder Schalter (21) aufweisen, die die Klimawerte, der in das Flugzeug (23) eingeblasenen Luft messen. Dies betrifft insbesondere eine Messung von Temperatur und/oder Feuchte. Der Fühler und/oder Schalter (21) sitzt vorzugsweise amThe air conditioning unit (1) can have one or more sensors and/or switches (21) that measure the climate values of the air blown into the aircraft (23). This particularly concerns a measurement of temperature and/or humidity. The sensor and/or switch (21) is preferably located on the
Luftauslaß des Klimaaggregates (4) und/oder am vorderen Ende des Zuluftschlauches (16), der am Flugzeug (23) angeschlossen wird. Der oder die Fühler und/oder Schalter (21) sind über ein Kabel (22) mit der Steuerung (8) verbunden. Sofern die Lufttemperatur am Einlaß zum Flugzeug (23) z.B. über 60cC steigt, wird in der vorstehend beschriebenen Weise die Heizleistung stufenweise reduziert.Air outlet of the air conditioning unit (4) and/or at the front end of the air supply hose (16) which is connected to the aircraft (23). The sensor(s) and/or switch (21) are connected to the control (8) via a cable (22). If the air temperature at the inlet to the aircraft (23) rises above 60 ° C, for example, the heating output is gradually reduced in the manner described above.
Um ferner Schäden z.B. durch Überhitzung zu vermeiden, wird bei Erreichen von eines Temperaturschwellwertes von z.B. 900C und oder beim Schalten eines Luftstromwächters das Klimagerät (1) abgeschaltet. In solch einem Fall kann davon ausgegangen werden, daß z.B. der Zuluftschlauch (16) abgeknickt wurde bzw. das Gebläse (17) nicht mehr ordnungsgemäß arbeitet. Für solche Sicherheitsschaltungen können zusätzliche Fühler und/oder Schalter auch im Gehäuse (2), am Klimaaggregat (4) oder an geeigneter Stelle angeordnet sein. Die Schalt- oder Schwellwerte werden durch jeweils mindestens einen Thermoschalter und/oder Luftstromwächter signalisiert.In order to avoid damage, e.g. due to overheating, the air conditioning unit (1) is switched off when a temperature threshold of e.g. 90 0 C is reached and/or when an air flow monitor is switched on. In such a case, it can be assumed that, for example, the supply air hose (16) has been kinked or the fan (17) is no longer working properly. For such safety circuits, additional sensors and/or switches can also be arranged in the housing (2), on the air conditioning unit (4) or at a suitable location. The switching or threshold values are signaled by at least one thermal switch and/or air flow monitor.
Um das Kabel (22) des Fühlers und/oder Schalters (21) zu schützen und an variable Schlauchlängen anzupassen, ist das Kabel (22) spiralförmig durch den Zuluftschlauch (16) zum Gehäuse (2) und von dort zur Steuerung (8) verlegt. Innerhalb des Zuluftschlauches (16) kann es in oder an der metallischen Stützspirale des Zuluftschlauches (16) angeordnet sein. Es paßt sich dadurch automatisch an die Schlauchlänge an.In order to protect the cable (22) of the sensor and/or switch (21) and to adapt it to variable hose lengths, the cable (22) is laid in a spiral through the supply air hose (16) to the housing (2) and from there to the control (8). Within the supply air hose (16) it can be arranged in or on the metal support spiral of the supply air hose (16). It therefore automatically adapts to the hose length.
In einer nicht dargestellten Variante kann der Fühler oder Schalter (21) auch transportabel und frei beweglich ausgebildet und mittels einer drahtlosen Datenfernübertragung mit der Steuerung (8) verbunden sein. Ein oder mehrere Fühler oder Schalter (21) können dadurch während der Klimatisierung im Flugzeug (23) plaziertIn a variant not shown, the sensor or switch (21) can also be designed to be portable and freely movable and connected to the control (8) by means of wireless data transmission. One or more sensors or switches (21) can thus be placed in the aircraft (23) during air conditioning.
- 13 -- 13 -
werden und messen bzw. schalten per Fernsteuerung vor Ort. Die Fühler oder Schalter (21) sind mit einem batteriebetriebenen Sender ausgerüstet, der per Funk, Infrarot oder dgl. die Meß- oder Schaltsignale drahtlos an einen entsprechenden Empfänger an der Steuerung (8) schickt. Die Signale können für einen Parallelbetrieb und eine Unterscheidung mehrerer Fühler oder Schalter (21) kodiert sein.and measure or switch via remote control on site. The sensors or switches (21) are equipped with a battery-operated transmitter that sends the measurement or switching signals wirelessly to a corresponding receiver on the control (8) via radio, infrared or similar. The signals can be coded for parallel operation and for distinguishing between several sensors or switches (21).
Der einzelne Fühler oder Schalter (21) kann einen Verlierschutz haben, der verhindert, daß er nach Beendigung der Klimatisierung im Flugzeug (23) vergessen wird. Der Verlierschutz kann z.B. aus einer elektrischen Startkontrolle für den Fahrantrieb eines selbstfahrenden Klimageräts (1) bestehen. Erst wenn der Fühler oder Schalter (21) in eine vorbereitete Aufnahme am Klimagerät (1) gesteckt wird und den dort unterbrochenen Anlasserstromkreis schließt, kann der Fahrantrieb gestartet werden. Der Verlierschutz kann alternativ auch aus einem Alarmgeber mit Fühleraufnahme bestehen, der dazu zwingt, den Fühler oder Schalter (21) in die Aufnahme zu stecken, bevor das Klimagerät (1) ausgeschaltet wird. Andernfalls wird ein Alarm ausgelöst. Daneben sind beliebige andere Schutzmaßnahmen gegen Verlieren oder Vergessen des Fühlers oder Schalters (21) möglich.The individual sensor or switch (21) can have a loss protection that prevents it from being forgotten after the air conditioning in the aircraft (23) has ended. The loss protection can, for example, consist of an electrical start control for the drive of a self-propelled air conditioning unit (1). The drive can only be started when the sensor or switch (21) is inserted into a prepared receptacle on the air conditioning unit (1) and closes the starter circuit that is interrupted there. The loss protection can alternatively also consist of an alarm device with a sensor receptacle that forces the sensor or switch (21) to be inserted into the receptacle before the air conditioning unit (1) is switched off. Otherwise an alarm is triggered. Any other protective measures against losing or forgetting the sensor or switch (21) are also possible.
Um das Klimagerät (1) auch ohne den im Flugzeug (23) angeschlossenen Stecker (6) bzw. ohne 28-V-Interlock-Spannung vom Flugzeug (23) betreiben zu können, besteht zusätzlich die Möglichkeit, die für die Selbsthaltung des Stromversorgers (7) notwendige Interlock-Spannung von einem im Klimagerät (1) integrierten Steuertrafo (nicht dargestellt) zu erzeugen.In order to be able to operate the air conditioning unit (1) without the plug (6) connected in the aircraft (23) or without the 28 V interlock voltage from the aircraft (23), it is also possible to generate the interlock voltage required for the self-holding of the power supply (7) from a control transformer (not shown) integrated in the air conditioning unit (1).
Ein zusätzliches Abgangsschütz unterbricht für diesen Fall die Spannungsversorgung zum angeschlossenen Flugzeugstecker (6) des Klimagerätes (1).In this case, an additional output contactor interrupts the power supply to the connected aircraft plug (6) of the air conditioning unit (1).
14 _ 14 _
Bei der in Figur 3 gezeigten elektrischen Parallelschaltung von Klimagerät (1) und Flugzeug (23) hat der Stromversorger (7) zwei 400-Hz-Stromausgänge oder es sind zwei Stromversorger (7) vorhanden. Vom StromversorgerIn the electrical parallel connection of the air conditioning unit (1) and the aircraft (23) shown in Figure 3, the power supply (7) has two 400 Hz power outputs or there are two power supplies (7). From the power supply
(7) führt jeweils ein 400-Hz-Kabel (22) zum Flugzeug (23) und zum Klimagerät (1) . Wenn der Stromversorger (7) genug Leistungsreserven hat, ist es möglich, immer die volle Klimaleistung zur Verfügung zu stellen, auch wenn das Flugzeug (23) einmal einen größeren elektrischen Leistungsbedarf hat. Eine Messung und Aufteilung der elektrischen Leistung kann dann entfallen. Das Klimagerät (1) kann außerdem schon vor oder während der 400-Hz-Versorgung des Flugzeugs (23) weggefahren werden, was für kurze Abfertigungszeiten mitunter nützlich ist.(7) a 400 Hz cable (22) leads to the aircraft (23) and to the air conditioning unit (1). If the power supplier (7) has enough power reserves, it is possible to always provide the full air conditioning power, even if the aircraft (23) has a greater electrical power requirement. Measuring and dividing the electrical power can then be omitted. The air conditioning unit (1) can also be moved away before or during the 400 Hz supply to the aircraft (23), which is sometimes useful for short turnaround times.
Bei der Parallelschaltung muß dabei die Stromverbindung zum Flugzeug (23) nicht abgeklemmt werden. Beim Klimagerät (1) kann für die Parallelschaltungs-Ausführung der ausgangsseitige Elektroanschluß (6) entfallen.When connected in parallel, the power connection to the aircraft (23) does not need to be disconnected. For the air conditioning unit (1), the output-side electrical connection (6) can be omitted for the parallel connection version.
2&Oacgr; Weitere Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsbeispiele sind in verschiedener Weise möglich. Statt des Radialgebläses (17) können auch andere Luftumwälzeinrichtungen eingesetzt werden. Die Klimaaggregate (4) können z.B. in der bereits vorbeschriebenen Weise abgewandelt werden. Varianten sind auch hinsichtlich der Zahl und Ausbildung der Luftanschlüsse (13,14,15) möglich und der sonstigen vorbeschriebenen Komponenten.2&Oacgr; Further modifications to the described embodiments are possible in various ways. Instead of the radial fan (17), other air circulation devices can also be used. The air conditioning units (4) can, for example, be modified in the manner already described. Variants are also possible with regard to the number and design of the air connections (13,14,15) and the other components described above.
- 15 - ■ ' BEZUGSZEICHENLISTE;- 15 - ■ ' LIST OF REFERENCE SYMBOLS;
1 Klimagerät, Heizgerät1 air conditioner, heater
2 Gehäuse, Rahmen2 Housing, frame
3 Fahrzeug, Anhänger3 Vehicle, trailer
4 Klimaaggregat, Heizaggregat 4 Air conditioning unit, heating unit
5 Elektroanschluß, Versorgung extern5 Electrical connection, external supply
6 Elektroanschluß, Flugzeug6 Electrical connection, aircraft
7 Stromversorger 8 Steuerung7 Power supplier 8 Control
9 Meßeinrichtung9 Measuring device
10 Regeleinrichtung10 Control device
11 Anzeige11 Advertisement
12 Luftumwälzeinrichtung12 Air circulation device
13 Luftzufuhr, Frischluftzufuhr13 Air supply, fresh air supply
14 Luftzufuhr, Umluftzufuhr14 Air supply, recirculation air supply
15 Luftauslaß15 Air outlet
16 Schlauch16 Hose
17 Gebläse, Radialgebläse 18 Motor17 Fan, radial fan 18 Motor
19 Ausblaskanal19 Blow-out channel
20 Filter, Entfeuchter20 Filters, Dehumidifiers
21 Fühler und/oder Schalter21 Sensors and/or switches
22 Kabel22 Cables
23 Flugzeug23 Airplane
Claims (18)
30having.
30
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