DE3546716C2 - Air conditioning power unit for aircraft - Google Patents
Air conditioning power unit for aircraftInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Energie- und Klimafrischlufterzeugung für ein mittels Strahl triebwerken antreibbares Flugzeug, mit einem Lufteinlauf zur Frischluftzufuhr und einer im Kompressorbereich vorgesehenen Ab zapfstelle zur Entnahme von Klima-Frischluft, die wahlweise über einen Wärmetauscher oder direkt zur Passagierkabine leitbar ist.The invention relates to a method and a device for generating energy and fresh air for a jet engines drivable aircraft, with an air inlet for Fresh air supply and an Ab provided in the compressor area tap for taking fresh air from the air, optionally via a Heat exchanger or can be conducted directly to the passenger cabin.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 31 21 909 A1 bekannt.Such a method is known from DE 31 21 909 A1.
Weiterhin ist bei derartigen Flugzeu gen eine Steigerung des Wirkungsgrades der vorrangig zum Antrieb der Flugzeuge dienenden Strahltriebwerke nicht vorgesehen.Furthermore, in such aircraft to increase the efficiency of the drive the aircraft serving jet engines are not provided.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen, mit denen es möglich ist, den Wirkungsgrad der Strahltriebwerke für die Energie- und Klimafrischlufterzeugung sowie die Antriebslei stung der Flugzeuge und deren Sicherheit zu verbessern.The invention is therefore based on the object, a method and propose a facility to carry out the procedure, with which it is possible to measure the efficiency of the jet engines the generation of fresh air and climate, as well as the drive system improve aircraft performance and safety.
Diese Aufgabe ist durch die Kennzeichenmerkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Ansprüchen 2 bis 5 zu entnehmen. This object is due to the characterizing features of claim 1 solved. Further developments and advantageous refinements of Invention can be found in claims 2 to 5.
Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is illustrated by means of one in the drawing Embodiment explained in more detail.
In der Zeichnung ist ein gattungsgemäßes Strahltriebwerk 1, künf tig kurz als Triebwerk 1 bezeichnet, dargestellt, dem ein Luft einlauf 4 vorgesetzt ist, und das in üblicher Weise über einen Kompressor 2 verfügt. Dieser Kompressor 2 kann im vorderen Be reich des Triebwerkes 1 als Niederdruckverdichter und stromabwärts (Pfeilrichtung 16) als Hochdruckverdichter ausgebildet sein. Das Triebwerk 1 ist sowohl für den Antrieb des Flugzeuges als auch zur Energieerzeugung und Klimafrischluftversorgung vorgesehen. Im vorderen Bereich des Kompressors 2, in dem die vom Lufteinlauf 4 zuströmende Luft noch einen geringen Verdichtungsgrad und damit auch eine geringere Temperatur als in dessen hinterem Bereich aufweist, ist am Triebwerk 1 eine Abzapfstelle 10 vorgesehen. Die se Abzapfstelle 10 dient zur Entnahme verdichteter und erwärmter Klimafrischluft für die Passagiere, d. h. für die Druckbeaufschla gung der Kabine und für das Cockpit des Flugzeuges. Die Anzapf stelle 10 kann sich auch aus anderen Gründen im Hochdruckbereich des Kompressors 2 befinden.In the drawing, a generic jet engine 1 , referred to as engine 1 for short, is shown, to which an air inlet 4 is placed, and which has a compressor 2 in the usual manner. This compressor 2 can be formed in the front area of the engine 1 as a low pressure compressor and downstream (arrow direction 16 ) as a high pressure compressor. The engine 1 is provided for the propulsion of the aircraft as well as for energy generation and fresh air supply. In the front area of the compressor 2 , in which the air flowing in from the air inlet 4 still has a low degree of compression and thus also a lower temperature than in the rear area thereof, a bleed point 10 is provided on the engine 1 . The tap 10 serves for the removal of compressed and heated fresh air for the passengers, ie for the pressurization of the cabin and for the cockpit of the aircraft. The tap 10 can also be located in the high pressure area of the compressor 2 for other reasons.
Vor der Abzapfstelle 10 ist ein Zuführrohr 19 für die Abluft von einer nicht dargestellten Grenzschichtabsaugeinrichtung angeord net, womit die bereits verdichtete sowie erwärmte und damit ener gieangereicherte Luft dem Kompressor 2 zugeführt und dort mit der vom Lufteinlauf 4 zugeströmten und vom Kompressor 2 verdichteten Luft vermischt wird. Diese Luft kann sofort als Klimafrischluft über die Abzapfstelle 10 einem Wärmetauscher oder unmittelbar der Kabine (beides nicht dargestellt) zugeleitet werden. Der Kompres sor 2 und/oder das Triebwerk 1 kann im Bereich der Abzapfstelle 10 so ausgebildet sein, daß auf der einen Seite die Abluft zuströ men und auf der anderen Seite die Klimafrischluft abströmen kann. Before the tapping point 10 , a supply pipe 19 for the exhaust air from a boundary layer suction device, not shown, is arranged, whereby the already compressed and heated and thus ener gi-enriched air is fed to the compressor 2 and mixed there with the air flowing in from the air inlet 4 and compressed by the compressor 2 . This air can be fed as fresh air via the tap 10 to a heat exchanger or directly to the cabin (neither of which is shown). The compressor 2 and / or the engine 1 can be designed in the region of the tap 10 so that the exhaust air flows in on one side and the fresh air can flow out on the other side.
Im übrigen befindet sich die Grenzschichtabsaugeinrichtung zur Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften im Flügel des Flugzeuges, so daß zu den meistens am Flügel angeordneten Trieb werken nur eine kurze Wegstrecke für die abgesaugte Luft zu über brücken ist.Otherwise, the boundary layer suction device is located Improvement of aerodynamic properties in the wing of the Aircraft, so that most of the drive arranged on the wing work only a short distance for the extracted air is bridging.
Stromabwärts in Richtung des Pfeiles 16 ist am Triebwerk 1 dem Kompressor 2 ein Sammelrohr 6 zugeordnet, in das die Leitungen 32, 33 für die Zufuhr der energieangereicherten und immer noch sauerstoffreichen Luft aus der Kabine und die je nach Bedarf an teilige oder vollständige Abluft aus der Grenzschichtabsaugein richtung in den stromabwärtigen Luftstrom einmünden.Downstream in the direction of arrow 16 on the engine 1, the compressor 2 is assigned a manifold 6 , in which the lines 32 , 33 for the supply of the energy-enriched and still oxygen-rich air from the cabin and, depending on the need, for partial or complete exhaust air from the Boundary layer suction device open into the downstream air flow.
Am Zuführrohr 19 und an den Leitungen 32, 33 sind jeweils mecha nisch oder elektrisch steuerbare Absperrklappen 25, 28 vorgesehen, welche die Zufuhr der gewünschten Menge Abluft, insbesondere die Abluft von der Grenzschichtabsaugeinrichtung zwischen dem vorde ren Bereich (Abzapfstelle 10) und dem hinteren Bereich (Sammel rohr 6) des Kompressors 2 steuern. Die Steuerung oder Regelung der Absperrklappen 25, 28 wird von einer bekannten Steuereinrich tung 43 über Steuerleitungen 42 vorgenommen, wobei von dieser stets der optimale Wirkungsgrad des Triebwerkes gegenüber dem Bedarf gewählt wird.On the feed pipe 19 and on the lines 32 , 33 are each mechanically or electrically controllable butterfly valves 25 , 28 are provided, which the supply of the desired amount of exhaust air, in particular the exhaust air from the boundary layer suction device between the front area (bleed point 10 ) and the rear area (Collect pipe 6 ) of the compressor 2 control. The control or regulation of the butterfly valves 25 , 28 is carried out by a known Steuereinrich device 43 via control lines 42 , which always selects the optimum efficiency of the engine relative to the demand.
Die Erfindung hat den Vorteil daß die von der Grenzschichtab saugeinrichtung bereits verdichtete und daher erwärmte sowie sau erstoffreiche Luft als Klimafrischluft für Passagierkabinen ver wendet wird. Diese Luft kann für diesen Zweck entweder direkt zu einem Wärmetauscher oder direkt in die Kabine geleitet werden. Es ist aber auch möglich, diese Luft vorher mit der vom Kompressor angesaugten und vorverdichteten Frischluft in diesem oder außer halb von diesem zu mischen, wobei die Luftmenge jeweils auch auf teilbar ist. Dem Kompressor wird dadurch eine geringere Verdich terleistung abgefordert, was auch einen geringeren Brennstoffbe darf bedeutet. The invention has the advantage that the Suction device already compacted and therefore heated and clean air rich in substances as fresh air for passenger cabins is applied. This air can either be used directly for this purpose a heat exchanger or directly into the cabin. It but it is also possible to blow this air beforehand with that from the compressor sucked and pre-compressed fresh air in this or outside to mix half of this, the amount of air each up is divisible. This reduces the compressor's compression ter performance demanded, which also lower fuel consumption may means.
Ein bedeutungsvoller Vorteil ergibt sich gleichzeitig durch die Zuführung der immer noch sauerstoffreichen, verdichteten und er wärmten Abluft aus der Kabine sowie der gegebenenfalls anteiligen bzw. vollständigen Menge der Abluft aus der Grenzschichtabsaugung zum Kompressor des Triebwerkes als Verbrennungsluft. Hierdurch wird ebenfalls der Kompressor des Triebwerkes auf wirtschaftliche Weise entlastet, da von diesem damit eine geringere Verdichterlei stung zu erbringen ist. Andernfalls wird in beiden Fällen bei gleichem Brennstoffverbrauch eine Erhöhung der vom Triebwerk zu leistenden Energie in Form einer erhöhten Stromerzeugung, Klima frischluft- und Hydraulikleistung oder Schubleistung ermöglicht. Dies stellt für das Flugzeug, insbesondere in der kritischen Startphase, einen zusätzlichen Sicherheitsfaktor dar.A significant advantage results from the Feeding of the still oxygen-rich, compressed and he warmed exhaust air from the cabin as well as the possibly proportional or the total amount of exhaust air from the boundary layer extraction to the compressor of the engine as combustion air. Hereby the compressor of the engine is also economical Relieved way, because of this a lower compression ratio is to be provided. Otherwise, in both cases same fuel consumption an increase from the engine too performing energy in the form of increased electricity generation, climate fresh air and hydraulic power or thrust power enabled. This represents for the plane, especially in the critical Start phase, an additional safety factor.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3546716A DE3546716C2 (en) | 1984-03-31 | 1985-03-19 | Air conditioning power unit for aircraft |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3412101A DE3412101A1 (en) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | INSTALLATION ARRANGEMENT OF AN AUXILIARY POWER PLANT IN THE FUSELAGE OF TRANSPORT AIRCRAFT FOR THE ECONOMIC GENERATION OF AIR CONDITIONING AND OF PUSHING IN FLIGHT |
| DE3546716A DE3546716C2 (en) | 1984-03-31 | 1985-03-19 | Air conditioning power unit for aircraft |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3546716C2 true DE3546716C2 (en) | 1992-10-15 |
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ID=25819929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DE3546716A Expired - Fee Related DE3546716C2 (en) | 1984-03-31 | 1985-03-19 | Air conditioning power unit for aircraft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3546716C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4320302A1 (en) * | 1993-06-18 | 1994-12-22 | Deutsche Aerospace Airbus | Arrangement for energy generation on board an aircraft, in particular a passenger aircraft |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3121909A1 (en) * | 1980-06-02 | 1982-04-08 | Rockwell International Corp., 90245 El Segundo, Calif. | INTEGRATED AUXILIARY POWER PLANT AND AIR CONDITIONING UNIT |
-
1985
- 1985-03-19 DE DE3546716A patent/DE3546716C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3121909A1 (en) * | 1980-06-02 | 1982-04-08 | Rockwell International Corp., 90245 El Segundo, Calif. | INTEGRATED AUXILIARY POWER PLANT AND AIR CONDITIONING UNIT |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4320302A1 (en) * | 1993-06-18 | 1994-12-22 | Deutsche Aerospace Airbus | Arrangement for energy generation on board an aircraft, in particular a passenger aircraft |
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