DE69706408T2

DE69706408T2 - Integriertes umgebungsluftregelsystem

Info

Publication number: DE69706408T2
Application number: DE69706408T
Authority: DE
Inventors: L. Christians; G. Drew; L. Harris; G. Kline; Michael Zager
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: RTX Corp
Priority date: 1996-04-08
Filing date: 1997-04-07
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2017-04-08
Also published as: JP3970329B2; DE69706408D1; JP2001515424A; WO1997037890A1; US5704218A; CA2250060A1; EP0891279A1; EP0891279B1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Klimaanlagen zum Versorgen von Verbrauchern wie Flugzeugkabinen mit klimatisierter Luft und bezieht sich insbesondere auf Klimaanlagen, bei denen turbinengetriebene Luftzyklusmaschinen verwendet werden, um unter Druck gesetzte, entfeuchtete Kühlluft zu liefern.

Hintergrund der Erfindung

Unter Druck gesetzte Umgebungen wie Flugzeugpassagierkabinen werden durch eine konstante Zufuhr von klimatisierter Luft auf einem gewünschten Luftdruck, einer gewünschten Temperatur und einer gewünschten Feuchtigkeit gehalten. Üblicherweise wird die klimatisierte Luft der Kabine oder dem Verbraucher durch eine Klimaanlage geliefert, die eine Luftzyklusmaschine hat, d. h. eine Kombination von mechanischen Bauteilen und Wärmeübertragungskomponenten. Zum Beispiel hat eine übliche Luftzyklusmaschine mechanische Bauteile, die typisch aus einem Gebläse, einem Kompressor und einer Turbine bestehen, wobei die bewegten Teile des Gebläses, des Kompressors und der Turbine durch eine einzelne Welle mechanisch miteinander verbunden sind, auf wohl bekannte Weise. Die Wärmeübertragungsbauteile von einer solchen Klimaanlage bestehen typisch aus einem primären und einem sekundären Wärmetauscher, einem Nacherhitzer und einem Kondensator mit einem Wassersammler. Fluidtransferleitungen und -kanäle leiten zu klimatisierende Versorgungsluft und ein Wärmeübertragungsfluid durch die Wärmeübertragungs- und mechanischen Bauteile der Klimaanlage, um die klimatisierte Luft dem Verbraucher zuzuführen.
In einer Flugzeugbetriebsumgebung, in der eine solche Luftzyklusmaschine in der Klimaanlage des Flugzeuges verwendet wird, um der Flugzeugkabine, dem Flugdeck usw. klimatisierte Luft zu liefern, wird Versorgungsluft wie verdichtete, erhitzte Abzapfluft typisch aus einer Verdichterstufe eines Gasturbinentriebwerks des Flugzeuges entnommen und der Luftzyklusmaschine zugeführt, um klimatisiert zu werden. Die Abzapf- oder Versorgungsluft wird zuerst in Wärmeaustauschbeziehung in einem primären Wärmetauscher mit einem Kühlfluid wie z. B. Staudruck- oder Umgebungsluft gebracht. Danach wird die Versorgungsluft indem Kompressor der Luftzyklusmaschine komprimiert, anschließend wieder in Wärmeaustauschbeziehung mit dem Kühlfluid innerhalb eines sekundären Wärmetauschers gebracht und schließlich in die Turbine der Maschine geleitet. Arbeit, die durch die komprimierte Versorgungsluft an der Turbine geleistet wird, bewirkt, daß eine Welle, die an der Turbine mechanisch befestigt ist, in Drehung versetzt wird, und die Welle hilft bei dem Antreiben eines Rotors des. Kompressors und bei dem schnellen Drehen des Gebläses, das typisch in dem Strom des Kühlfluids oder der Staudruckluft angeordnet ist. Schließlich wird die Versorgungsluft, die innerhalb der Turbine entspannt und somit gekühlt worden ist, an den Verbraucher abgegeben, und zwar auf eine gut bekannte Art und Weise.
Viele Verbesserungen an dem grundlegenden Betrieb von mit Luftzyklusmaschine betriebenen Klimaanlagen sind gemacht worden, um deren Wirkungsgrad zu steigern und die Betriebseinbußen für das Flugzeug zu verringern. Zum Beispiel, rezirkulierte Verbraucher- oder Kabinenluft ist stromabwärts des Turbinenauslasses eingeleitet worden, um die Turbinenauslaßluft zu vermehren und dadurch das Liefern eines höheren Durchsatzes von klimatisierter Luft zu ermöglichen. Darüber hinaus sind Nacherhitzer und Kondensatoren mit Wassersammlern in Wärmeaustauschbeziehung mit der Versorgungsluft angeordnet worden, um das Entfernen von Feuchtigkeit aus der Versorgungsluft zu steigern und dabei den Anteil an Feuchtigkeit, die in die Turbine gelangt, zu verringern. Diese und viele andere Verbesserungen sind offenbart in den US-Patenten Nr. 4 209 993 und 4 374 469 von Rannenberg; 4 430-867 und 4 445 342 von Warner und 5 461 882 von Zywiak, die alle durch Bezugnahme hierin einbezogen werden und die alle derselben Anmelderin gehören wie die hier beschriebenen Erfindung einer integrierten Klimaanlage.
In der Arbeitsumgebung eines Flugzeuges diktieren zwei Entwurfsparameter die Arbeitskapazität von Bauteilen einer Klimaanlage. Diese beiden Entwurfsparameter sind erstens der Volumen- und der Druckbedarf des Verbrauchersund zweitens Anlagenredundanzerfordernisse. Weil das Aufrechterhalten einer richtigen Druckbeaufschlagung des Verbrauchers (z. B. einer Passagierkabine, eines Flugdecks usw.) für einen sicheren Betrieb des Flugzeuges kritisch ist, werden moderne Klimaanlagen so ausgelegt, daß sie eine Redundanz- kapazität für den Fall eines Ausfalls von Bauteilen der Klimaanlage enthalten. Der üblichste Redundanzaufbau besteht darin, zwei oder mehr als zwei Luftzyklusmaschinen vorzusehen, die parallel arbeiten, wobei die abgegebene klimatisierte Luft jeder Maschine einer Mischereinheit zugeführt wird, bevor sie zu dem Verbraucher gelangt. Eine übliche Anlage benutzt zwei Luftzyklusmaschinen und wird auf dem einschlägigen Fachgebiet als eine "Two Pack ECS"- Anlage bezeichnet. Eine solche Anlage ist aus der GB-A-1 083 574 bekannt.
Falls ein Kompressor, eine Turbine usw. von einer Luftzyklusmaschine ausfällt, wird diese Maschine (oder "pack") automatisch abgeschaltet, und die verbleibende Maschine arbeitet in einer redundanten Betriebsart, um klimatisierte Luft dem Verbraucher mit einem verschlechterten Leistungswert zu liefern. Die Minimal- oder verschlechterten Leistungserfordernisse des Verbrauchers für klimatisierte Luft werden deshalb zu Entwurfsbeschränkungen für jede der Luftzyklusmaschinen einer solchen "Two pack ECS"-Anlage. Mit anderen Worten, jede Luftzyklusmaschine muß eine Betriebskapazität haben, die die verschlechterten Leistungserfordernisse eines besonderen Verbrauchers des Flugzeuges erfüllen kann. Die verschlechterte Leistungsfähigkeit einer solchen Klimaanlage ist zwar in der Lage, dem Flugzeug zu erlauben, weiterhin sein geplantes Ziel ohne Unterbrechung anzusteuern, eine Reparatur oder ein Austausch der Klimaanlage ist jedoch häufig vor einem anschließenden Flug notwendig.
Infolgedessen wird eine optimale Verfügbarkeit des Flugzeuges durch bekannte Klimaanlagen behindert. Darüber hinaus beinhalten wegen der baulichen Beschränkungen bekannte Klimaanlagen notwendigerweise ein hohes Volumen, ein hohes Gewicht und hohe Fertigungskosten zum Erfüllen von Anlagenredundanzforderungen.
Es ist demgemäß das allgemeine Ziel der vorliegenden Erfindung, eine integrierte Klimaanlage zu schaffen, die die Volumen-, Gewichts-, Kosten- und Verfügbarkeitsprobleme des Standes der Technik überwindet.
Es ist ein spezielleres Ziel, eine integrierte Klimaanlage zu schaffen, die die verschlechterte Anlagenbetriebskapazität während einer redundanten Betriebsart verbessert.
Es ist ein weiteres spezielles Ziel, eine integrierte Klimaanlage zu schaffen, die die gesamte Menge an Fluidtransferleitungen, Kanälen und zugeordneten Ventilen verringert und dadurch die Gesamtzahl an potentiellen Punkten eines Anlagenausfalls reduziert.
Es ist noch ein weiteres spezielles Ziel, eine integrierte Klimaanlage zu schaffen, die wirtschaftlicher herstellbar ist, zu einer verbesserten Leistungsfähigkeit während einer redundanten Betriebsart in der Lage ist und sicherer zu betreiben ist als bekannte Systeme.
Diese und andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden deutlicher werden, wenn die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.

Darstellung der Erfindung

Offenbart ist eine integrierte Klimaanlage zum Liefern von klimatisierter-Versorgungsluft an Verbraucher wie eine Passagierkabine eines Flugzeuges. Die integrierte Klimaanlage umfaßt eine erste und eine zweite Welleneinrichtung zum mechanischen Komprimieren und Kühlen der Versorgungsluft; eine gemeinsame Wärmeübertragungsbauteileinrichtung zum Kühlen der Versorgungsluft durch Wärmeaustauschbeziehung mit einem Kühlfluid; eine Versorgungsfluidliefereinrichtung zum Liefern der Versorgungsluft separat an die erste Welleneinrichtung und die zweite Welleneinrichtung und zum Liefern der Versorgungsluft gemeinsam über die gemeinsame Wärmeübertragungsbauteileinrichtung an den Verbraucher; und eine Absperrventileinrichtung zum wahlweisen Absperren der Lieferung der Versorgungsluft an entweder die erste Welleneinrichtung oder die zweite Welleneinrichtung immer dann, wenn die Absperrventileinrichtung eine Unterbrechung in dem Strom von klimatisierter Versorgungsluft aus entweder der ersten oder der zweiten Welleneinrichtung erkennt, so daß die Versorgungsluft weiterhin durch die nicht unterbrochene Welleneinrichtung und durch die gemeinsame Wärmeübertragungsbauteileinrichtung klimatisiert wird.
In einer besonderen weiteren Ausführungsform hat die integrierte Klimaanlage eine erste Welle, an der mechanisch befestigt sind ein erstes Gebläse, ein erster Kompressor, eine erste Turbine und eine zweite Welle, an der mechanisch befestigt sind ein zweites Gebläse, ein zweiter Kompressor und eine zweite Turbine.
Eine Versorgungsluft wie komprimierte, erwärmte Abzapfluft aus einer Verdichterstufe der Gasturbinentriebwerke des Flugzeuges wird durch einen gemeinsamen primären Wärmetauscher in Wärmeaustauschbeziehung mit einem Kühlfluid wie Staudruck- oder Umgebungsluft hindurchgeleitet. Die Staudruck-Luft ist auch in Fluidverbindung mit dem ersten und dem zweiten Gebläse. Danach wird die Versorgungsluft durch separate Fluidleitungen zu dem ersten und dem zweiten Kompressor geleitet, um komprimiert zu werden, und dann zurück in gemeinsamen Fluidleitungen zu einem gemeinsamen sekundären Wärmetauscher in Wärmeaustauschbeziehung mit dem Kühlfluid. Die komprimierte Versorgungsluft wird in gemeinsamen Fluidleitungen durch einen gemeinsamen Nacherhitzer und einen gemeinsamen Kondensator mit einem Wassersammler zurück durch den gemeinsamen Nacherhitzer und danach durch separate Leitungen in die erste und die zweite Turbine geleitet, um bei Dekompression gekühlt zu werden und in der Turbine Arbeit zu verrichten, die bewirkt, daß die Turbinen ihre Wellen drehen und die Teile des Kompressors und des Gebläses, die an jeder Welle befestigt sind, bewegen. Die gekühlte Versorgungsluft, verläßt dann die erste und die zweite Turbine, um zusammengemischt und zu einem sekundären Kühlfluid innerhalb des Kondensators zu werden, bevor sie schließlich als klimatisierte Luft in den Verbraucher oder die Passagierkabine geleitet wird.
Ein erstes und ein zweites Absperrventil sind in einer ersten und einer zweiten Turbinenversorgungsleitung zwischen dem gemeinsamen Nacherhitzer und der ersten und der zweiten Turbine angeordnet, so daß bei einem Ausfall von irgendeinem der nicht gemeinsamen Bauteile wie z. B. irgendeinem der Bauteile, die entweder an der ersten oder an der zweiten Welle mechanisch befestigt sind, das erste oder das zweite. Absperrventil die weitere Zufuhr der Versorgungsluft zu der Turbine an dieser ausgefallenen Welle absperren wird, wodurch ein weiteres Klimatisieren der Versorgungsluft durch die mechanischen Bauteile der ausgefallenen Welle gestoppt wird. Die integrierte Klimaanlage arbeitet dann weiter in einer solchen redundanten Betriebsart, da die Versorgungsluft weiterhin durch den Kompressor und die Turbine der nicht ausgefallenen oder verbleibenden Welle sowie den gemeinsamen primären und sekundären Wärmetauscher, den gemeinsamen Nacherhitzer und den gemeinsamen Kondensator hindurchgeleitet und klimatisiert wird.
Die Wärmeaustauschkapazität der Wärmeübertragungsbauteile der integrierten Klimaanlage müssen ausreichend groß sein, um einen speziellen Bedarf an klimatisierter Luft des Verbrauchers zu decken, für den die Anlage ausgelegt ist. Wenn die integrierte Klimaanlage in der redundanten Betriebsart arbeitet, ist deshalb die Versorgungsluft der gesamten Wärmeaustauschkapazität des gemeinsamen primären und sekundären Wärmetauschers, des gemeinsamen Nacherhitzers und des gemeinsamen Kondensators ausgesetzt. Infolgedessen bietet die integrierte Klimaanlage nach der vorliegenden Erfindung eine erhöhte Leistungsfähigkeit in der redundanten Betriebsart im Vergleich zu den üblichen "Two Pack ECS"-Anlagen oder im Vergleich zu irgendwelchen parallelen Mehrwellenanlagen, die Gebläse, Kompressoren und Turbinen derselben Größe oder mit derselben Betriebskapazität wie die vorliegende Erfindung haben. Durch Integrieren der Wärmeübertragungsbauteile hat die vorliegende Erfindung notwendigerweise einen größeren Anteil an Wärmeaustauschoberflächeninhalten während der redundanten Betriebsart verfügbar als bekannte Klimaanlagen. Demgemäß bietet die integrierte Klimaanlage nach der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu dem Stand der Technik eine erhöhte Betriebsleistungsfähigkeit, ein verringertes Gewicht, eine geringere Größe (oder einen geringeren Installationsumfang) und niedrigere Kosten, stellt dabei aber auch eine geringere Gesamtzahl an Bauteilen, Fluidtransferleitungen und zugeordneten Ventilen bereit, wodurch die Gesamtzahl an potentiellen Punkten eines Anlagenausfalls verringert wird und dadurch die Anlagenzuverlässigkeit erhöht wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer integrierten Klimaanlage nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine vereinfachte schematische Darstellung einer bekannten Klimaanlage.

Beste Art der Ausführung der Erfindung

In den Zeichnungen, auf die nun im einzelnen Bezug genommen wird, ist in Fig. 1 eine integrierte Klimaanlage nach der vorliegenden Erfindung gezeigt und insgesamt mit der Bezugszahl 10 bezeichnet. Eine bekannte Klimaanlage, die auf dem einschlägigen Fachgebiet allgemein als eine "Two Pack ECS"-Anlage bezeichnet wird, ist in einer vereinfachten schematischen Darstellung in Fig. 2 gezeigt und mit der Bezugszahl 12 bezeichnet. Die "Two Pack ECS"-Anlage 12 umfaßt eine A-seitige Welle 14, mit der mechanisch fest verbunden sind ein A-seitiges Gebläse 16, ein A-seitiger Kompressor 18 und eine A-seitige Turbine 20, eine B-seitige Welle 22, mit der mechanisch fest verbunden sind ein B-seitiges Gebläse 24, ein B-seitiger Kompressor 26 und eine B-seitige Turbine 28. Ein A-seitiger primärer Wärmetauscher 30 und ein A-seitiger sekundärer Wärmetauscher 32 sind in einem A- seitigen Staudruck-Luftkanal 34 befestigt, der Staudruck- oder. Umgebungsluft als ein Kühlfluid durch den Kanal 34 hindurchleitet, welches auch in Fluidverbindung mit dem A- seitigen Gebläse 16 ist. Ein B-seitiger primärer Wärmetauscher 36 und, ein B-seitiger sekundärer Wärmetauscher 38 sind innerhalb eines B-seitigen Staudruck-Luftkanals 40 befestigt, der Staudruck- oder Umgebungsluft als ein Kühlfluid durch den Kanal 40 leitet, welcher auch in Fluidverbindung mit dem B-seitigen Gebläse 24 ist. Ein A-seitiger Nacherhitzer 42 und ein A-seitiger Kondensator 44 sind in Fluidverbindung mit einem A-seitigen Wassersammler 46, wo,gegen ebenso ein B-seitiger Nacherhitzer 48 und ein B- seitiger Kondensator 50 in Fluidverbindung mit einem B- seitigen Wassersammler 52 sind.
Eine A-seitige Versorgungsfluidleitung 54 leitet eine Versorgungsluft wie Abzapfluft aus den Verdichterstufen eines Gasturbinentriebwerks (nicht dargestellt) sequentiell durch den A-seitigen primären Wärmetauscher 30, den Kompressor.
18, den sekundären Wärmetauscher 32, den Nacherhitzer 42, den Kondensator 44 und den Wassersammler 46 und die Turbine 20, so daß die Versorgungsluft klimatisiert wird, um Forderungen einer Flugzeugkabine oder eines Verbrauchers 56 an Luftdruck, Temperatur und Feuchtigkeit zu erfüllen. Eine B- seitige Versorgungsfluidleitung 58 leitet ebenso die Versorgungsluft sequentiell durch den B-seitigen primären Wärmetauscher 36, den Kompressor 26, den sekundären Wärmetauscher 38, den Nacherhitzer 48, den Kondensator 50 und den Wassersammler 52 und die Turbine 28. Die A-seitige Fluidleitung leitet die klimatisierte Luft aus der A-seitigen Turbine 20 durch den A-seitigen Kondensator und in einen Mischer 60, wo die klimatisierte Luft aus der A-seitigen Turbine 20 mit klimatisierter Luft vermischt wird, die von der B-seitigen Turbine 28 aus durch die B-seitige Versorgungsfluidleitung 58 geleitet wird. Die vermischte, klimatisierte Versorgungsluft wird von dem Mischer 60 aus über eine gemeinsame Kabinensaugleitung 62 aus der "Two Pack ECS"-Anlage 12 hinausgeleitet und in die Flugzeugkabine 56 geleitet. Nach einer Beaufschlagungszeitspanne innerhalb der Kabine 56 leitet eine Kabinenrückleitung 64 einen Teil der Kabinenluft zurück zu der "Two Pack ECS"-Anlage 12 über eine A-seitige Rezirkulationsleitung 66 und eine B-seitige Rezirkulationsleitung 68 separat in die A-seitige Versorgungsfluidleitung 54 und die B-seitige Versorgungsfluidleitung 58 an Punkten in diesen Fluidleitungen 54, 58 unmittelbar stromabwärts der A-seitigen Turbine 20 und der B- seitigen Turbine 28, um irgendwelches angesammelte Eis darin zum Schmelzen zu bringen, wie es an sich bekannt ist.
Falls irgendwelche der "A-seitigen" Bauteile, die oben aufgelistet sind, ausfallen, so daß die Abgabe von klimatisierter Versorgungsluft aus der A-seitigen Versorgungsfluidleitung unterbrochen wird, muß die Abgabe an klimatisierter Versorgungsluft aus den "B-seitigen" Bauteilen ausreichend sein, um die verschlechterten Forderungen der Flugzeugpassagierkabine oder des Verbrauchers 56 zu erfüllen. Diese verschlechterten Forderungen würden dem Flugzeug gestatten, seinen Flug zu einem geplanten Ziel fortzusetzen, da die "B-seitigen" oder auf der nicht unterbrochenen Seite befindlichen Bauteile in einer redundanten Betriebsart arbeiten. Es ist klar, daß, wenn die bekannte "Two Pack ECS"- Anlage 12 in einer solchen redundanten Betriebsart arbeitet, sie nur allenfalls die Hälfte der gesamten Wärmeaustauschoberflächeninhalte ihrer vielen Wärmeübertragungsbauteile zur Verfügung hat, d. h. derjenigen Bauteile, die den A-seitigen und den B-seitigen primären und sekundären Wärmetauscher 30, 32, 36, 38 und die A-seitigen und B-seitigen Nacherhitzer und Kondensatoren 42, 44, 48, 50 umfassen.
In Fig. 1 ist am besten zu erkennen, daß eine bevorzugte Ausführungsform der integrierten Klimaanlage 10 nach der vorliegenden Erfindung eine erste Welleneinrichtung zum mechanischen Komprimieren und zum Kühlen einer Versorgungsluft umfaßt wie eine erste Welle 70, mit der mechanisch fest verbunden sind als mechanische Bauteile ein erstes Gebläse 72, einerster Kompressor 74 und eine erste Turbine 76; eine zweite Welleneinrichtung zum mechanischen Komprimieren und zum Kühlen einer Versorgungsluft wie eine zweite Welle 78, mit der mechanisch fest verbunden sind als mechanische Bauteile ein zweites Gebläse 80, ein zweiter Kompressor 82 und eine zweite Turbine 84; gemeinsame Wärmeübertragungsbauteileinrichtungen zum Kühlen und Steuern der Feuchtigkeit einer Versorgungsluft über eine Wärmeaustauschbeziehung mit einem Kühlfluid wie ein gemeinsamer primärer Wärmetauscher 86, ein gemeinsamer sekundärer Wärmetauscher 88, ein gemeinsamer Nacherhitzer 90 und ein gemeinsamer Kondensator 92; eine Versorgungsfluidliefereinrichtung zum Liefern einer Versorgungsluft separat an mechanische Bauteile der ersten Welleneinrichtung und der zweiten Welleneinrichtung und zum Liefern der Versorgungsluft gemeinsam über die gemeinsamen Wärmeübertragungsbauteileinrichtungen an einen Verbraucher, der die klimatisierte Luft empfängt, wie eine Versorgungsfluidleitung 94; und eine Absperrventileinrichtung zum wahlweisen Absperren der Lieferung der Versorgungsluft an entweder die erste Turbine 76 oder die zweite Turbine 84 in dem Fall von irgendeiner Unterbrechung in dem Strom von gekühlter Versorgungsluft aus entweder der ersten Turbine 76 oder der zweiten Turbine 84 wie ein erstes Absperrventil 96 und ein zweites Absperrventil 98, so daß die Versorgungsluft durch die mechanischen Bauteile der nicht unterbrochenen oder überlebenden Welleneinrichtung und durch die Wärmeübertragungsbauteile der gemeinsamen Wärmeübertragungsbauteileinrichtung weiterhin klimatisiert wird.
Die integrierte Klimaanlage 10 umfaßt außerdem einen Staudruck-Luftkanal 100, der den gemeinsamen primären und den gemeinsamen sekundären Wärmetauscher 86, 88 beherbergt. Ein Empfangsende 104 des Staudruck-Luftkanals 100 empfängt Staudruck-Luft als ein Kühlfluid aus einer Quelle (nicht dargestellt) außerhalb der integrierten Klimaanlage 10 wie z. B. Umgebungsluft von außerhalb eines Flugzeuges, das die Anlage 10 beherbergt. Ein erstes Gebläsegehäuse 106 des Staudruck-Luftkanals 100 empfängt die Staudruck-Luft stromabwärts des gemeinsamen primären und des gemeinsamen sekundären Wärmetauschers 86, 88 und ist so aufgebaut, daß es das erste Gebläse 72 beherbergt, so daß eine Drehung des ersten Gebläses 72 durch die erste Welle die Bewegung der Staudruck-Luft durch den Staudruck-Luftkanal 100 unterstützt. Ebenso beherbergt ein zweites Gebläsegehäuse 108 das zweite Gebläse 80 stromabwärts des gemeinsamen primären und des gemeinsamen sekundären Wärmetauschers 86, 88, so daß eine Drehung des zweiten Gebläses 80 die Bewegung der Staudruck-Luft durch den Staudruck-Luftkanal 100 unterstützt. Ein erstes Staudruck-Auslaßrückschlagventil 110 ist stromabwärts des ersten Gebläses 72 innerhalb des ersten Gebläsegehäuses 106 angeordnet, so daß keine Fluids oder Fremdobjekte in das erste Gebläsegehäuse 106 gesaugt werden, falls sich das erste Gebläse 72 nicht schnell drehen sollte, während das zweite Gebläse 80 in Betrieb ist. Ein zweites Staudruck-Auslaßrückschlagventil 112 ist stromabwärts des zweiten Gebläses innerhalb des zweiten Gebläsegehäuses 108 angeordnet, so daß keine Fluids oder Fremdobjekte in das zweite Gebläsegehäuse 108 gesaugt werden, falls sich das zweite Gebläse 80 nicht schnell drehen sollte, während das erste Gebläse 72 in Betrieb ist. Das erste und das zweite Gebläsegehäuse 106, 108 sind so aufgebaut, daß sie den Auslaß der Staudruck-Luft, die durch den Staudruck- Luftkanal 100 hindurchgeht, aus der integrierten Klimaanlage 10 oder "über Bord" von einem Flugzeuggehäuse der Anlage 10, was durch die gemeinsamen Abkürzungen "ÜBBD" angegeben ist, die in Fig. 1 gezeigt sind, gestatten:
Die Versorgungsfluidleitung 94 umfaßt einen Versorgungseinlaß 114, der eine Versorgungsluft wie "Abzapfluft" (wie in Fig. 1 gezeigt) empfängt und in die integrierte Klimaanlage 10 einleitet. Üblicherweise ist die Versorgungsluft heiße, verdichtete Abzapfluft, die aus den Verdichterstufen eines Gasturbinentriebwerks (nicht dargestellt) oder aus einem Hilfsaggregat (nicht dargestellt) stammt, wie es an sich bekannt ist. Ein Hauptversorgungsventil 116 reguliert die Strömung der Versorgungsluft jenseits des Versorgungseinlasses 114 und in eine gemeinsame Primärwärmetauscherleitung 118, welche die Versorgungsluft in und durch den und hinaus aus dem gemeinsamen primären Wärmetauscher 86 leitet, wo die Versorgungsluft in Wärmeaustauschbeziehung mit der Staudruck-Kühlluft kommt. Danach wird die Versorgungsluft aufgeteilt auf eine erste Kompressorleitung 119, die einen Teil der Versorgungsluft in und durch den und hinaus aus dem ersten Kompressor 74 leitet, und auf eine zweite Kompressorleitung 120, die den übrigen Teil der Versorgungsluft in und durch den und hinaus aus dem zweiten Kompressor 82 leitet, wo die Versorgungsluft durch den ersten und den zweiten Kompressor 74, 82 auf einen gewünschten Druck komprimiert wird, auf eine Art und Weise, die auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannt ist. Die erste Kompressorleitung 119 umfaßt ein erstes Kompressorrückschlagventil 121, und die zweite Kompressorleitung 120 umfaßt ein zweites Kompressorrückschlagventil 122, die eine umgekehrte Strömung von irgendwelcher Versorgungsluft durch den ersten oder zweiten Kompressor 74, 82 verhindern, wenn die normale Versorgungsluftströmung durch den einen oder anderen Kompressor unterbrochen ist, wie beispielsweise dann, wenn das erste oder zweite Absperrventil 96, 98 den Strom der Versorgungsluft zu der ersten oder zweiten Turbine 76, 84 abgesperrt hat.
Nachdem die Versorgungsluft komprimiert worden ist, strömt sie aus der ersten und der zweiten Kompressorleitung 119, 120 in eine gemeinsame Sekundärwärmetauscherleitung 124, die die Versorgungsluft in den gemeinsamen sekundären Wärmetauscher 88 leitet, wo die Versorgungsluft wieder mit der Staudruck-Luft in Wärmeaustauschbeziehung kommt. Die Versorgungsluft verläßt danach den gemeinsamen sekundären Wärmetauscher 88 in einer Nacherhitzerförderleitung 126, die die Versorgungsluft in und durch den gemeinsamen Nacherhitzer 90 und den gemeinsamen Kondensator 92 leitet, und in eine Wassersammlerförderleitung 128, die die Versorgungsluft in einen Wassersammler 130 (in Fig. 1 der Einfachheit halber mit "W/S" bezeichnet) leitet. In dem gemeinsamen Kondensator 92 kommt die Versorgungsluft in Wärmeaustauschbeziehung mitgekühlter Versorgungsluft, die von der ersten und der zweiten Turbine 76, 84 abgegeben wird, was einen Abfall in der Temperatur der Versorgungsluft innerhalb des gemeinsamen Kondensators 92 zur Folge hat, wodurch Feuchtigkeit innerhalb der Versorgungsluft kondensiert. Die kondensierte Feuchtigkeit wird aus der Versorgungsluft in dem Wassersammler 130 auf eine Art und Weise entfernt, die auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannt ist. Danach leitet-eine Sekundärnacherhitzereinleitleitung 132 die Versorgungsluft zurück in und durch den gemeinsamen Nacherhitzer 90, in welchem die Versorgungsluft als ein sekundäres Kühlfluid in Wärmeaustauschbeziehung mit der Versorgungsluft kommt, die durch den gemeinsamen Nacherhitzer 90 in der Nacherhitzerförderleitung 126 hindurchgeht. Die Versorgungsluft innerhalb der Nacherhitzerförderleitung 126 ist nicht innerhalb des gemeinsamen Kondensators 92 gekühlt worden, so daß sie auf einer höheren Temperatur ist als die Versorgungsluft innerhalb der Sekundärnacherhitzereinleitleitung 132. Infolgedessen absorbiert das Versorgungsfluid in dieser Sekundärnacherhitzereinleitleitung 132 einen Teil der Wärme aus der Versorgungsluft in der Nacherhitzerförderleitung 126, was zur Folge hat, daß jedwede mitgeführte Feuchtigkeit in Dampfform innerhalb der Versorgungsluft in eine Gasphase übergeht, bevor sie in die erste oder zweite Turbine 76, 84 eintritt, wodurch ein Feuchtigkeitsschaden an den Turbinen minimiert wird.
Die Versorgungsluft bewegt sich dann aus der Sekundärnacherhitzereinleitleitung 132 in eine Nacherhitzerauslaßleitung 134, wo die Versorgungsluft wieder aufgeteilt wird, so daß ein Teil in eine erste Turbinenförderleitung 136 strömt, die diesen Teil in die erste Turbine 76 leitet, während der übrige Teil der Versorgungsluft in eine zweite Turbinenförderleitung 138 gelangt, die diesen übrigen Teil in die zweite Turbine 84 leitet. Innerhalb der ersten und der zweiten Turbine 76, 84 werden die separaten Teile der Versorgungsluft dekomprimiert und daher gekühlt, wobei diese Teile gleichzeitig an den Turbinen 76, 84 Arbeit verrichten, was zur Folge hat, daß die erste Turbine 76 die erste Welle 70 dreht und daß die zweite Turbine 84 die zweite Welle 78 dreht, auf eine Art und Weise, wie es auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannt ist. Der Teil der Versorgungsluft innerhalb der ersten Turbine 76 verläßt die erste Turbine über eine erste Turbinenauslaßleitung 140, und der übrige Teil der Versorgungsluft innerhalb der zweiten Turbine 84 verläßt die zweite Turbine über eine zweite Turbinenauslaßleitung 142.
Die erste und die zweite Turbinenauslaßleitung 140, 142 leiten die separaten Teile der Versorgungsluft, um sie wieder miteinander zu vermischen, in ein gemeinsames Kondensatorgehäuse 144, wo die Versorgungsluft als ein tertiäres Kühlfluid für denjenigen Teil der Versorgungsluft in der Nacherhitzerförderleitung 126 dient, der innerhalb des gemeinsamen Kondensators 92 ist. Die gekühlte Versorgungsluft gelangt dann aus dem gemeinsamen Kondensatorgehäuse 144 in eine gemeinsame Kabineneinlaßleitung 146, die die dann klimatisierte Versorgungsluft in die Flugzeugkabine 56 leitet (in Fig. 1 mit dem Begriff "Kabinenversorgung" bezeichnet).
Eine Kabinenrezirkulationsleitung 148 leitet Versorgungsluft, die für eine Zeitspanne in der Flugzeugkabine 56 gewesen ist, auf wohlbekannte Art und Weise (in Fig. 1 durch den Begriff "Kabinenrückleitung" bezeichnet) aus der Kabine 56 in das gemeinsame Kondensatorgehäuse 144, um einen Teil der Gesamtforderung des Verbrauchers an die integrierte Klimaanlage 10 zu reduzieren, abhängig von den variierenden Flugzeugdruckforderungen und Staudruck-Luftbedingungen, die eine Funktion der besonderen Betriebsumgebung des Flugzeuges sind. Zum Beispiel, während Passagiere an Bord gehen oder in niedrigen Höhen unterscheiden sich die Kabinendruckforderungen und die Staudruck-Lufttemperaturen merklich von den Druckforderungen und den Staudruck- Lufttemperaturen in einer Reiseflughöhe eines modernen Flugzeuges. Es ist auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannt, daß eine variierende Rezirkulation von Kabinenluft in die Versorgungsluft, die durch eine Klimaanlage geliefert wird, das Absenken der Gesamtforderungen an Staudruck- Luft usw. unterstützt.
Eine Anlagenbypassleitung 150 steht in Fluidverbindung mit der Versorgungsfluidleitung 94 zwischen dem Hauptversorgungsventil 116 und dem gemeinsamen primären Wärmetauscher 86. Die Anlagenbypassleitung 150 leitet einen Bypassteil der Versorgungsluft durch ein Bypasssteuerventil 152 und dann in eine erste Turbinenbypassleitung 154 und eine separate zweite Turbinenbypassleitung 156. Die erste Turbinenbypassleitung 154 leitet einen Teil des Bypassteils der Versorgungsluft in die erste Turbinenauslaßleitung 140, während die zweite Turbinenbypassleitung 156 den Rest des Bypassteils der Versorgungsluft in die zweite Turbinenauslaßleitung 142 leitet. Durch Regulieren des Bypasssteuerventils 152 auf eine auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannte Art und Weise können variable Mengen der unter Druck gesetzten, erwärmten Abzapfluft, die als Versorgungsluft dient, direkt stromabwärts der ersten und der zweiten Turbine 76, 84 eingeleitet werden, um jedwedes angesammelte Eis zum Schmelzen zu bringen und um auch die Temperatur der Versorgungsluft zu regulieren, die die Turbinen 76, 84 verläßt.
Die Absperrventileinrichtung zum wahlweisen Absperren der Lieferung von Versorgungsluft an entweder die erste Turbine 76 oder die zweite Turbine 84 beinhaltet eine Erfassungseinrichtung zum Erkennen von jedweder Unterbrechung in dem Strom von gekühlter Versorgungsluft, der entweder die erste oder die zweite Turbine 76, 84 verläßt. Die Erfassungseinrichtung steht in elektrischer Verbindung sowohl mit einem ersten Absperrventilstellantrieb 158, der das erste Absperrventil 96 steuert, als auch mit einem zweiten Absperrventilstellantrieb 160, der das zweite Absperrventil 98 steuert, und könnte irgendeinen von einer Vielfalt von bekannten Erfassungsmechanismen beinhalten, die üblicherweise benutzt werden, um einen ausgefallenen Teil einer Klimaanlage zu überwachen und zu isolieren, wie z. B. ein erster Kompressortemperaturwächter 162, der Temperaturänderungen der Versorgungsluft überwacht, die in den ersten Kompressor 74 eintritt und denselben verläßt, und ein zweiter Kompressortemperaturwächter 164, der Temperaturänderungen der Versorgungsluft überwacht, die in den zweiten Kompressor 82 eintritt und denselben verläßt.
Im Betrieb der integrierten Klimaanlage 10 nach der vorliegenden Erfindung wird, weil die mechanischen Bauteile (das erste und das zweite Gebläse 72, 80, der erste und der zweite Kompressor 74, 82 und die erste und die zweite Turbine 76, 84) mechanisch mit ihrer ersten oder zweiten Welle fest verbunden sind (was bedeutet, daß die Drehung der Welle bewegte Teile der mechanischen Bauteile dreht, die an der Welle befestigt sind), ein Ausfall von irgendeinem der mechanischen Bauteile, die entweder an der ersten oder an der zweiten Welle 70, 78 befestigt sind, notwendigerweise die mechanische Leistungsfähigkeit des Kompressors beeinflussen, der auf der Welle befestigt ist. Zum Beispiel, wenn die erste Turbine 76 beginnt, sich unter ihrem gewünschten Sollwert zu drehen, und zwar wegen einer ordinären Lagerverschlechterung innerhalb der Turbine oder aus irgendeinem anderen Grund, wird auch die erste Welle 70 ihre Drehung verlangsamen, was wiederum eine Verlangsamung der Leistungsfähigkeit des ersten Kompressor 74 zur Folge hat, was die Temperaturen der Versorgungsluft beeinflussen wird, die den ersten Kompressor 74 verläßt. Der erste Kompressortemperaturwächter 162 der Erfassungseinrichtung wird die Änderung gegenüber einer Solltemperatur für den ersten Kompressor 74 erfassen und wird automatisch den ersten Absperrventilstellantrieb 158 betätigen, um das erste Absperrventil 96 abzusperren, wodurch bewirkt wird, daß die Versorgungsluft aufhört, Arbeit an der ersten Turbine 76 zu verrichten, was zu einer Beendigung der Drehung der ersten Welle 70 führt. In einem solchen Fall wird die integrierte Klimaanlage 10 weiterhin klimatisierte Luft an die Flugzeugkabine 56 in einer redundanten Betriebsart liefern, wobei die Versorgungsluft weiterhin klimatisiert wird durch sowohl die mechanischen Bauteile der nicht unterbrochenen oder überlebenden zweiten Welleneinrichtung (die das zweite Gebläse 80, den zweiten Kompressor 82 und die zweite Turbine 84 umfaßt) als auch die Wärmeübertragungsbauteile (die den gemeinsamen primären und den gemeinsamen sekundären Wärmetauscher 86, 88, den gemeinsamen Nacherhitzer 90 und den gemeinsamen Kondensator 92 und den Wassersammler 130 umfassen) der gemeinsamen Wärmeübertragungsbauteileinrichtung.
Die gemeinsame Wärmeübertragungsbauteileinrichtung muß eine ausreichende Wärmeübertragungskapazität haben, um den Bedarf an klimatisierter Luft des besonderen Verbrauchers zu decken, für den eine besondere Ausführungsform der integrierten Klimaanlage 10 ausgelegt ist. Wenn die integrierte Klimaanlage 10 in ihrer redundanten Betriebsart arbeitet, in welcher sie nur die Versorgungsluftklimatisiermöglichkeiten der mechanischen Bauteile der überlebenden Welleneinrichtung ausnutzt, wird deshalb die Versorgungsluft weiterhin der gesamten Wärmeaustauschkapazität der gemeinsamen Wärmeübertragungsbauteileinrichtung ausgesetzt. Infolgedessen bietet die integrierte Klimaanlage 10 eine verbesserte Leistungsfähigkeit in der redundanten Betriebsart im Vergleich zu gemeinsamen, nicht integrierten Klimaanlagen wie der in Fig. 2 gezeigten "Two Pack ECS"-Anlage 12. Wegen der gesteigerten Betriebsleistungsfähigkeit in der redundanten Betriebsart wird die integrierte Klimaanlage 10 darüber hinaus in der Lage sein, einen Mindestbedarf an klimatisierter Luft von besonderen Verbrauchern mit mechanischen Bauteilen zu decken, die eine kleinere Leistungskapazität haben als die mechanischen Bauteile von bekannten, nicht integrierten Klimaanlagen. Die integrierte Klimaanlage 10 bietet auch eine redundante Betriebsartfrequenz (für Zwecke hierin definiert als die Frequenz des Ausfalls, mit der ein Arbeiten einer Klimaanlagen in einer redundanten Betriebsart erforderlich ist), die wenigstens so niedrig wie bei bekannten nicht integrierten Klimaanlagen ist. Das ist so, weil die Erfahrung auf dem einschlägigen Fachgebiet mit bekannten Klimaanlagen zeigt, daß ein Ausfall hauptsächlich mit mechanischen Bauteilen verbunden ist (z. B-Gebläsen, Kompressoren und/oder Turbinen), statt mit Wärmeübertragungsbauteilen, und die integrierte Klimaanlage 10 beinhaltet dieselbe potentielle Redundanz an mechanischen Bauteilen wie bekannte nicht integrierte Klimaanlagen, wobei sie aber die Wärmeübertragungsbauteile und ihre zugeordneten Gehäuse und Förder-/Auslaßleitungen vereinfacht.
Es sei angemerkt, daß die integrierte Klimaanlage 10 nach der vorliegenden Erfindung zwar in bezug auf eine bevorzugte und besondere Ausführungsform beschrieben worden ist, daß die Anlage 10 jedoch alternative Ausführungsformen beinhaltet. Insbesondere die Welleneinrichtung, die oben beschrieben ist, kann für Ausführungsformen modifiziert werden, bei denen kein Gebläse auf der Welle befestigt ist, so daß jede Welleneinrichtung nur einen Kompressor und eine Turbine umfaßt, die mechanisch daran befestigt sind und daß der Staudruck-Luftkanal kein besonderes Gebläsegehäuse aufweist. Eine weitere bauliche Modifikation für eine alternative Ausführungsform besteht darin, daß mehr als zwei Welleneinrichtungen mit einer einzelnen gemeinsamen Wärmeübertragungsbauteileinrichtung verwendet werden. Dem einschlägigen Fachmann dürfte klar sein, daß zusätzliche, offensichtliche bauliche Modifikationen vorgenommen werden können, ohne die Erfindung zu verlassen. Demgemäß sollte nur auf die beigefügten Ansprüche Bezug genommen werden, statt auf die vorstehende Beschreibung, um den Schutzbereich der Erfindung zu bestimmen.

Claims

1. Integrierte Klimaanlage (10) zum Liefern von klimatisierter Versorgungsluft an einen Verbraucher, welche umfaßt:

a. eine erste Welleneinrichtung (70, 72, 74, 76) zum mechanischen Komprimieren und Kühlen der Versorgungsluft;

b. eine zweite Welleneinrichtung (78, 80, 82, 84) zum mechanischen Komprimieren und Kühlen der Versorgungsluft;

c. eine gemeinsame Wärmeübertragungsbauteileinrichtung (86, 88, 90, 92) zum Kühlen der Versorgungsluft durch Wärmeaustauschbeziehung mit einem Kühlfluid;

d. eine Versorgungsfluidliefereinrichtung zum Liefern der Versorgungsluft separat an die erste Welleneinrichtung (70, 72, 74, 76) und die zweite Welleneinrichtung (78, 80, 82, 84) und zum Liefern der Versorgungsluft gemeinsam über die gemeinsame Wärmeübertragungsbauteileinrichtung (86, 88, 90, 92) an den Verbraucher; und

e. eine Absperrventileinrichtung (98, 160, 95, 158)zum wahlweisen Absperren der Lieferung der Versorgungsluft an entweder die erste Welleneinrichtung (70, 72, 74, 76) oder die zweite Welleneinrichtung (78, 80, 82, 84) immer dann, wenn die Absperrventileinrichtung (98, 160, 95, 158) eine Unterbrechung in dem Strom von klimatisierter Versorgungsluft aus entweder der ersten (70, 72, 74, 76) oder der zweiten (78, 80, 82, 84) Welleneinrichtung erkennt, so daß die Versorgungsluft weiterhin durch die nicht unterbrochene Welleneinrichtung und durch die gemeinsame Wärmeübertragungsbauteileinrichtung (86, 88, 90, 92) klimatisiert wird.

2. Integrierte Klimaanlage (10) nach Anspruch 1, wobei die erste Welleneinrichtung (70, 72, 74, 76) umfaßt eine erste Welle (70) mit einem ersten Gebläse (72), einem ersten Kompressor (74) und einer ersten Turbine (76), die an der ersten Welle (70) mechanisch befestigt sind, und wobei die zweite Welleneinrichtung (78, 80, 82, 84) umfaßt eine zweite Welle (78) mit einem zweiten Gebläse(80), einem zweiten Kompressor (82) und einer zweiten Turbine (84), die an der zweiten Welle (78) mechanisch befestigt sind.

3. Integrierte Klimaanlage (10) nach Anspruch 2, wobei die gemeinsame Wärmeübertragungsbauteileinrichtung (86, 88, 90, 92) umfaßt einen gemeinsamen primären Wärmetauscher (86) und einen gemeinsamen sekundären Wärmetauscher (88), die in einem Kanal (100) angeordnet sind, der das Kühlfluid in einer Wärmeaustauschbeziehung mit der Versorgungsluft leitet, welche durch den gemeinsamen primären Wärmetauscher (86) und den gemeinsamen sekundären Wärmetauscher (88) hindurchgeht.

4. Integrierte Klimaanlage (10) nach Anspruch 3, wobei die gemeinsame Wärmeübertragungsbauteileinrichtung (86, 88, 90, 92) weiter umfaßt einen gemeinsamen Nacherhitzer (90), der so angeordnet ist, daß er komprimierte Versorgungsluft in einer Wärmeaustauschbeziehung mit gekühlter Versorgungsluft leitet, wobei die gekühlte Versorgungsluft als ein sekundäres Kühlfluid dient, und einen gemeinsamen Kondensator (92), der so angeordnet ist, daß er die komprimierte Versorgungsluft in einer Wärmeaustauschbeziehung mit dekomprimierter, gekühlter Versorgungsluft leitet, wobei die dekomprimierte, gekühlte Versorgungsluft als ein tertiäres Kühlfluid dient.

5. Integrierte Klimaanlage (10) nach Anspruch 3, wobei das Kühlfluid Staudruck-Luft umfaßt, die von außerhalb der integrierten Klimaanlage (10) über einen Staudruck-Luftkanal (100) angesaugt wird, der den gemeinsamen primären Wärmetauscher (86), den gemeinsamen sekundären Wärmetauscher (88), das erste Gebläse (72) und das zweite Gebläse (80) beherbergt, wobei die Drehung des ersten Gebläses (72) und des zweiten Gebläses (80) die Bewegung der Staudruck-Luft durch den gemeinsamen primären (86) und den gemeinsamen sekundären Wärmetauscher (88) unterstützt.

6. Integrierte Klimaanlage (10) nach Anspruch 2, wobei die Versorgungsfluidliefereinrichtung die Versorgungsluft in einer ersten Kompressorleitung (119) zu dem ersten Kompressor (74) und in einer separaten zweiten Kompressorleitung (120) zu dem zweiten Kompressor (82) liefert und die Versorgungsluft in einer ersten Turbinenförderleitung (136) an die erste Turbine (76) und in einer separaten zweiten Turbinenförderleitung (138) an die zweite Turbine (84) liefert und die Versorgungsluft in gemeinsamen Lieferleitungen über die gemeinsame Wärmeübertragungsbauteileinrichtung (86, 88, 90, 92) an den Verbraucher liefert.

7. Integrierte Klimaanlage (10) nach Anspruch 6, wobei die Absperrventileinrichtung aufweist:

a. ein erstes Absperrventil (96), das in der ersten Turbinenförderleitung (136) befestigt ist und ein zweites Absperrventil (98), das in der zweiten Turbinenförderleitung (138) befestigt ist, zum wahlweisen Absperren der Lieferung der Versorgungsluft an entweder die erste Turbine (76) oder die zweite Turbine (84); und

b. eine Erfassungseinrichtung (162, 164) in elektrischer Verbindung mit dem ersten und dem zweiten Absperrventil (96, 98) zum wahlweisen Absperren der Lieferung der Versorgungsluft an entweder die erste Turbine (76) oder die zweite Turbine (84) zum Stoppen der Drehung der ersten (70) oder der zweiten Welle (78) immer dann, wenn die Erfassungseinrichtung (162, 164) eine Unterbrechung in dem Strom der klimatisierten Versorgungsluft aus entweder der ersten Turbine (76) oder der zweiten Turbine (84) erkennt, so daß die Versorgungsluft weiterhin durch den Kompressor (74, 82) und die Turbine (76, 84) auf der drehenden Welle (70, 78) mechanisch komprimiert und gekühlt wird und weiterhin durch die gemeinsame Wärmeübertragungsbauteileinrichtung (86, 88, 90, 92) gekühlt wird, wenn die Anlage (10) in einer redundanten Betriebsart arbeitet.

8. Integrierte Klimaanlage (10) nach Anspruch 7, wobei die Erfassungseinrichtung. (162, 164) einen ersten Kompressortemperaturwächter (162) in elektrischer Verbindung mit dem ersten Kompressor (74) und einem ersten Absperrventil (96) zum Überwachen einer Temperatur der Versorgungsluft innerhalb des ersten Kompressors (74) und zum Absperren des ersten Absperrventils (96) bei dem Erkennen einer unerwünschten Versorgungslufttemperatur innerhalb des ersten Kompressors (74) hat und einen zweiten Kompressortemperaturwächter (164) in elektrischer Verbindung mit dem zweiten Kompressor (82) und dem zweiten Absperrventil (98) zum Überwachen der Temperatur der Versorgungsluft innerhalb des zweiten Kompressors (82) und zum Absperren des zweiten Absperrventils bei dem Erkennen einer unerwünschten Versorgungslufttemperatur innerhalb des zweiten Kompressors (82).

9. Integrierte Klimaanlage (10) nach Anspruch 8, wobei die gemeinsame Wärmeübertragungsbauteileinrichtung (86, 88, 90, 92) einen gemeinsamen primären Wärmetauscher (86) und einen gemeinsamen sekundären Wärmetauscher (88) aufweist, die in einem Kanal (100) angeordnet sind, der das Kühlfluid in einer Wärmeaustauschbeziehung mit der Versorgungsluft leitet, die durch den gemeinsamen primären Wärmetauscher (86) und den gemeinsamen sekundären Wärmetauscher (88) hindurchgeht.

10. Integrierte Klimaanlage (10) nach Anspruch 9, wobei die gemeinsame Wärmeübertragungsbauteileinrichtung (86, 88, 90, 92) weiter einen gemeinsamen Nacherhitzer (90) aufweist, der so angeordnet ist, daß er komprimierte Versorgungsluft in einer Wärmeaustauschbeziehung mit gekühlter Versorgungsluft leitet, wobei die gekühlte Versorgungsluft als ein sekundäres Kühlfluid dient, und einen gemeinsamen Kondensator (92), der so angeordnet ist, daß er komprimierte Versorgungsluft in einer Wärmeaustauschbeziehung mit dekomprimierter, gekühlter Versorgungsluft leitet, wobei die dekomprimierte, gekühlte Versorgungsluft als ein tertiäres Kühlfluid dient.

11. Integrierte Klimaanlage (10) nach Anspruch 10, wobei das Kühlfluid Staudruck-Luft umfaßt, die von außerhalb der integrierten Klimaanlage (10) über einen Staudruck- Luftkanal (100) angesaugt wird, der den gemeinsamen primären Wärmetauscher (86), den gemeinsamen sekundären Wärmetauscher (88) beherbergt und das erste Gebläse (72) innerhalb eines ersten Gebläsegehäuses (106) und das zweite Gebläse (80) innerhalb eines zweiten Gebläsegehäuses (108), so daß eine Drehung des ersten Gebläses (72) und des zweiten Gebläses (80) die Staudruck Luft zuerst durch den gemeinsamen primären Wärmetauscher (86) und den gemeinsamen sekundären Wärmetauscher (88) und dann durch das erste Gebläsegehäuse (106) und das zweite Gebläsegehäuse (108) saugt.

12. Integrierte Klimaanlage (10) nach Anspruch 11, wobei das erste Gebläsegehäuse (106) weiter ein erstes Staudruck- Auslaßrückschlagventil (110) aufweist, das stromabwärts des ersten Gebläses (72) angeordnet ist, und wobei das zweite Gebläsegehäuse (108) weiter ein zweites Staudruck- Auslaßrückschlagventil (112) aufweist, das stromabwärts des zweiten Gebläses (80) angeordnet ist.

13. Integrierte Klimaanlage (10) nach Anspruch 7, wobei die Versorgungsfluidliefereinrichtung ein erstes Kompressorrückschlagventil (121) aufweist, das in der ersten Kompressorleitung (119) stromaufwärts des ersten Kompressors (74) befestigt ist und eine umgekehrte Strömung von irgendwelchem Versorgungsfluid durch den ersten Kompressor (74) immer dann verhindert, wenn der erste Kompressor (74) nicht arbeitet, während die Anlage (10) in der redundanten Betriebsart arbeitet, und wobei die Versorgungsfluidliefereinrichtung auch ein zweites Kompressorrückschlagventil (122) aufweist, das in der zweiten Kompressorleitung (120) stromaufwärts des zweiten Kompressors befestigt ist und eine umgekehrte Strömung von irgendwelchem Versorgungsfluid durch den zweiten Kompressor (82) immer dann verhindert, wenn der zweite Kompressor (82) nicht arbeitet, während die Anlage (10) in der redundanten Betriebsart arbeitet.

14. Integrierte Klimaanlage (10) nach Anspruch 13, wobei die Erfassungseinrichtung (162, 164) einen ersten Kompressortemperaturwächter (162) in elektrischer Verbindung mit, dem ersten Kompressor (74 ) und dem ersten Absperrventil (96) aufweist zum Überwachen einer Temperatur der Versorgungsluft innerhalb des ersten Kompressors (74) und zum Absperren des ersten Absperrventils (96) bei dem Erkennen einer unerwünschten Versorgungslufttemperatur innerhalb des ersten Kompressors (74), und einen zweiten Kompressortemperaturwächter (164) in elektrischer Verbindung mit dem zweiten Kompressor (82) und dem zweiten Absperrventil (98) zum Überwachen der Temperatur der Versorgungsluft innerhalb des zweiten Kompressors und zum Absperren des zweiten Absperrventils (98) bei dem Erkennen einer unerwünschten Versorgungslufttemperatur innerhalb des zweiten Kompressors (82) .

15. Integrierte Klimaanlage (10) nach Anspruch 14, wobei die Versorgungsfluidleitung ein erstes Kompressorrückschlagventil (121) enthält, das in der ersten Kompressorleitung (119) stromaufwärts des ersten Kompressors (74) befestigt ist und eine umgekehrte Strömung von irgendwelchem Versorgungsfluid durch den ersten Kompressor (74) immer dann verhindert, wenn der erste Kompressor (74) nicht arbeitet, während die Anlage (10) in der redundanten Betriebsart arbeitet, und wobei die Versorgungsfluidleitung außerdem ein zweites Kompressorrückschlagventil (122) enthält, das in der zweiten Kompressorleitung (120) stromaufwärts des zweiten Kompressors (82) befestigt ist und eine umgekehrte Strömung von irgendwelchem Versorgungsfluid durch den zweiten Kompressor (82) immer dann verhindert, wenn der zweite Kompressor nicht arbeitet, während die Anlage (10) in der redundanten Betriebsart arbeitet.

16. Integrierte Klimaanlage (10) nach Anspruch 15, weiter mit einem gemeinsamen Nacherhitzer (90), der so angeordnet ist, daß er komprimierte Versorgungsluft in einer Wärmeaustauschbeziehung mit gekühlter Versorgungsluft leitet, wobei die gekühlte Versorgungsluft als ein sekundäres Kühlfluid wirkt, und mit einem gemeinsamen Kondensator (92), der so angeordnet ist, daß er komprimierte Versorgungsluft in einer Wärmeaustauschbeziehung mit dekomprimierter, gekühlter Versorgungsluft leitet, wobei die dekomprimierte, gekühlte · Versorgungsluft als ein tertiäres Kühlfluid wirkt.

17. Integrierte Klimaanlage (10) nach Anspruch 16, wobei der Staudruck-Luftkanal (100) ein erstes Gebläsegehäuse (106) aufweist, welches das erste Gebläse (72) beherbergt, und ein zweites Gebläsegehäuse (108), welches das zweite Gebläse (80) beherbergt, so daß eine Drehung des ersten Gebläses (72) und des zweiten Gebläses (80) das Staudruck- Luft-Kühlfluid zuerst durch den gemeinsamen primären Wärmetauscher (86) und den gemeinsamen sekundären Wärmetauscher (88) und dann durch das erste Gebläsegehäuse (106) und das zweite Gebläsegehäuse (108) saugt.

18. Integrierte Klimaanlage (10) nach Anspruch 17, wobei das erste Gebläsegehäuse (100) weiter ein erstes Staudruck- Auslaßrücksohlagventil (110) aufweist, das stromabwärts des ersten Gebläses (72) angeordnet ist, und wobei das zweite Gebläsegehäuse (108) weiter ein zweites Staudruck- Auslaßrückschlagventil (112) aufweist, das stromabwärts des zweiten Gebläses (80) angeordnet ist.