DE741809C - Reglungseinrichtung fuer Verdichter zur Belueftung von UEberdruckkammern in Hoehenflugzeugen - Google Patents

Description

• Reglungseinrichtung für Verdichter zur Belüftung von Überdruckkammern in Höhenflugzeugen Es ist bekannt, daß zur Aternluftversorgung von Überdruckkammern besondere Atemluftverdichter verwendet werden oder daß die Atemluft unmittelbar od er in Verbindung mit einem zusätzlichen Atemluftverdichter aus dem Motorlader entnommen wird. In @äie Leitung zwischen Verdichter und Höhenkammer sind bei derartigen Anlagen Wärmeaustauscher eingeschaltet, die der Regelung der Temperatur der Atemluft dienen. Es ist weiterhin bekannt, daß zur Regelung (der Atemluftmenge beiden Atemluftverdichtern Drosselorgane in ihren Saug- oder Druckleitungen angeordnet sind, die entweder mittels einer Regeldose vom Kammerluftdruck gesteuert werden oder auf Absolutdruck ansprechen. Bei Atemluftverdichtern der Verdrängerbauart wirkt sich diese Regelung nicht nur auf die Menge, sondern auch auf die Temperatur der geförderten Luft aus, wodurch die Klimatisierung -der Kammern erschwert wird.
• Aufgabe der Erfindung .ist es, Wege zu finden, welche die Druck-, Mengen- und Temperaturregelung der Atemluft unabhängig voneinander und gegebenenfalls auch völlig selbsttätig durchzuführen ermöglichen. Folgende Gesichtspunkte sind hierbei zu berücksichtigen: Wird vom Flugtriebwerk ein Verdrängerverdichter, beispielsweise ein Rootsverdichter, mit nahezu gleichbleibender Drehzahl angetrieben, so nimmt mit zunehmender Flughöhe das von ihm geförderte Luftgewicht bei gleichbleibendem volumetrischen Wirkungsgrad der außenatmosphärischen Luftdichte verhältig ab. Der Verdrängerverdichter muß also so ausgelegt werden, .daß er mindestens die Sollmenge in der Sollhöhe fördert. Zur Innehaltung eines gleichbleibenden Luftdurchsatzes, der aus nahehegenden Gründen für die Kammerbelüftung erwünscht ist, wird man die unterhalb' der Sollhöhe zuviel geförderte Luft entweder saugseitig wegdrosseln oder druckseitig abblasen.
• Die Erfindung besteht nun darin, daß bei einer Reglungseinrichtung für Verdichter, die insbesondere zum Regeln von Druck, Temperatur und Menge bei der Belüftung von Überdruckkammern in Höhenflugzeugen dient, die Belüftung der Kammer durch eine innere Druckdifferenz gesteuert wird, die durch einen mengenabhängigen Widerstand in der Förderleitung des Verdichters, z. B. durch einen Mengenregler für gleichbleibenden Durchsatz erzeugt wird und die ein Ventil zum Abführen der überschüssigen Luft steuert.
• Zur Reglung der Temperatur kann der Verdichter saugseitig gedrosselt werden.
• Um jedoch bei den für Heizzwecke bisweilen erforderlichen Temperatursteiger ungen die Betriebssicherheit des Verdichters nicht zu gefährden, kann die Drosselbetätigung durch einen Anschlag begrenzt sein, der auf die zulässige Betriebstemperatur des Verdichters, auf einen zulässigen Unterdruck oder auf ein zulässiges Druckverhältnis des Verdichters eingestellt ist bzw. seich selbsttätig einstellt. .
• Wählt man die Ateinluftmen:ge so, daß in der Sollhöhe etwa der untere Heizbedarf der Kammer aus der normalen Verdichtungsarbeit gedeckt wird und hat man in dieser Höhe in bezug auf das zulässige Druckverhältnis des Verdrängerverdichters noch eine gewisse Reserve, so läßt sich durch Anbringung eines Wärmefühlers in derKammer, der dieDrossel des Verdrängerverdichters fernbetätigt, eine vollständig selbsttätige Reglung der Klimatisierung der Kammer in der Weise durchführen, daß bei Abweichungen der Kammerlufttemperatur vom Sollwert zunächst die Drossel des Verdichters mehr oder weniger geschlossen wird. Ist der Endausschlag der Drosselschließung erreicht, so wirken sich die weiteren, vom Bedienenden oder Wärmefühler ausgehenden Steuerimpulse in der Weise aus, daß eine Heizeinrichtung für die Atemluft oder eine unmittelbare Beheizung der Kammer oder eine Heizeinrichtung in der Kammer eingeschaltet wird, auf die - jetzt der Wärmefühler regelnd. einwirkt.
• Es kann nun auch vorkommen, daß bei vollgeöffneter Drossel des Atemluftverdichters die in die Kammer geförderte Luft bereits zu heiß ist, beispielsweise wenn die Kammer durch die Sonneneinstrahlung in der Höhe stark aufgeheizt wird oder wenn die Flüge in tropischen Gegenden oder im Sommer in Bodennähe durchgeführt werden. In diesem Fall können, nachdem die Drossel des Atemluftverdichters voll geöffnet ist, die weiteren vom Bedienenden oder Wärmefühler ausgehenden Steuerimpulse eine Kfihleinrichtung für die Atemluft einschalten. Diese Kühleinrichtung kann aus einem einfachen Wärmeaustauscher oder aus einer besonderen Kühl-oder Kälteanlage bestehen. Die Druckenergie der bei dein Abblaseventil abgeführten überströmenden Luft kann zu einer Druckhaltung oder Arbeitsleistung nutzbar gemacht werden.
• Die überströmende Luft kann als Heizluft z. B. zur Enteisung von Bauteilen verwendet werden.
• Zur Erläuterung des Erfindungsgedankens ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Reglungseinrichtung schematisch dargestellt.
• Der Ateinluftverdichter a saugt die Luft durch den Schalldämpfer b an und fördert diese Luft durch den Mengenregler c weiterhin durch das Filter bzw. den Schalldämpfer d und über en Wärmea,ustauscher e in die Höhenkammer f des Flugzeuges. Der Luftdruck in der Kammer f wird durch ein Druckhalteventil g bziv. ein Überdruckventil 1t geregelt. Zwischen dem Atemluftverdichter a und dein Mengenregler c ist ein Abblaseventil i angeordnet, das mittels der Reglerdose h vom Differenzdruck des Mengenreglers c gesteuert wird und die überschüssige Luftmenge abbläst. Die überströmende Luftmenge wird zwischen dem Schalldämpfer b und dem Verdichter a `nieder in die Saugleitung 1 des Verdichters eingeführt. Zur Temperaturreglung der Atemluft ist in der Saugleitung 1 des Verdichters eine Drosselklappe in angeordnet; die beispielsweise durch eine Federkraft it gegen einen festen Anschlag o offen gehalten wird. Die Betätigung dieser Drossel in, erfolgt bei diesem Beispiel durch ein Gestänge p und den Steuerkolben q, der durch eine Fernbetätigung r durch einen Wärmefühler s von der Kammer aus gesteuert wird.
• Für das Schließen der Drosselklappe ist ist ein veränderlicher Anschlag t angeordnet. Das Steuergestänge p ist so ausgebildet, daß es als Überholgestänge bei geschlossener Drosselklappe in eine Drosselklappe u in einer Heizleitung v öffnet, durch die der Wärmeaustauscher e mit Heißluft bzw. Heißgasen beschickt wird, und daß bei entgegengesetzten Steuerimpulsen und geöffneter Drosselklappe in eine Drosselklappe w in einer Kühlluftleitung x geöffnet wird, die dem Wärmeaustausches e Kaltluft zuführt.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Reglungseinrichtung für Verdichter, insbesondere zum Regeln von Druck, Temperatur und Menge bei der Belüftung von T.TTberdruckkainmern in Höhenflugzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Kammerbelüftung eine innere Druckdifferenz dient, die durch einen mengenabhängigen Widerstand in der Förderleitung des Verdichters erzeugt wird und die ein Ventil zur Abführung der überschüssigen Luft steuert.
2. 2. Reglungseinrichtung für die Förder= menge eines Versdichters nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß als Widerstand in der Förderleitung ein Mengenregler (c) für gleichbleibenden Durchsatz angeordnet ist.
3. 3. Reglungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter zur Temperaturreglung saugseitig gedrosselt ist.
4. 4. ReglungseinrichtungnachAnspruch3, dadurch gekennzeichnet, (daß zur selbsttätigen Temperaturreglung der Atemluft in der Kammer ein Wärmefühler (s) angeordnet i!st, der .die saugseitig angeordnete Drossel (m) betätigt.
5. 5. Reglungseinrichtungnach Anspruch 4, dadurch::gekennzeichnet; daß Anschläge (o, t) die Drosselbetätigung und damit die Ausnutzungsmöglichkeit der :durch die Verdichtungsarbeit anfallenden Wärmemenge in der Weise begrenzen, daß der eine Anschlag (o) bei vollgeöffneter Drossel die Wärmemenge nach unten und der andere Anschlag (t) diese nach oben festlegt und der letztere entweder durch die zulässige Betriebstemperatur :des Verdichters oder durch einen Absolutwert des zulässigen Ansaugdruckes oder durch das für den Verdichter zulässige Druckverhältnis oder durch die geringste notwendige Druckdifferenz in der Förderleitung bestimmt wird.
6. 6. Reglungseinrichtungnach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daßdann, wenn die Kammerlufttemperatur vom Sollwert so stark abweicht, daß der durch die Drosselung des Atemluftverdichters mög liche Temperaturregelbereich nicht mehr den Sollwert deckt, beim Erreichen des Anschlages (o) für vollgeöffnete Drossel eine Kühlvorrichtung (w, x) für die Atemluft und beim Erreichen :des anderen Anschlages (t) für die Schließung der Drossel eine Heizeinrichtung (u, v) für die Atemluft oder eine zusätzliche Kammerheizung wirksam wird, :auf die gegebenenfalls auch der Wärmefühler (s) jeweils regelnd einwirkt.
7. 7. Reglungseinrichtung nach einem der Ansprüche x his 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckenergie der bei dem Abblaseventil (i) abgeführten überströmenden Luft zu einer Druckhaltung oder Arbeitsleistung nutzbar gemacht ,ist. B. Reglungseinrichtung nach einem der Ansprüche z biss 7, gekennzeichnet durch die Verwendung der überströmenden Luft als Heizluft beispielsweise zur Enteisung von Bauteilen. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: :deutsche Patentschrift ..... Nr. 666 o58; amerikanische Patentschrift - r 562 663, 1943 233, 2 002 057.