DE884154C - Einrichtung zur Belueftung bzw. Kuehlung, insbesondere der Insassenraeume von Hoehenflugzeugen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Belüftung bzw. Kühlung, insbesondere der Insassenräume von Höhenflugzeugen Die Erfindung betrifft einen, m-ehrstufigen Verdichtersatz, bei dem trotz gleichbleibender Antriebsdrehzahl eine stufenlose Re- lun- der Förderhöhe ge e, wirtschaftlich möglich ist und die Temperatur der geförderten Luft weitgehend, bei geringer Sollffirderhöhe sogar unter Ansaugtemperatur geregelt werden kann. Dieser Eigenschaften wegen eignet sich der Verdichtersatz besonders für die Druckbelüf tung und Klimatisierung von Höhenflugzeugen.
• Es ist bekannt, bei Höhenflugzeugen für die Insassen druckfeste Räume vorzusehen und in diesen die Lebensbedingungen in der Höhe durch eine Druckhaltung mittels verdichteter außenatmosphärischer Luft von bodenähnlichem Endzustand aufrechtzuerhalten. Es sind weiterhin Verfahren und Geräte bekannt, die, Menge, Druck und Temperatur der Durchsatzluft regeln oder zu regeln gestatten.
• Will man; sehr große Höhen aufsuchen, so wird es erforderlich, mehrstufige Verdichter zu verwenden. Für diesen Fall schlägt die Erfindung die Hintereinanderschaltunf- von Verdichtern bestimmter Gattung vor, die sich in ihren verschiedenen Charakteristiken so ergänzen, daß zunächst die Belastung dereinzelnen Verdichter in den verschiedenen Flughöhen sich selbsttätig einstellt, daß eine gewisse Meng-,enregelung erfolgt, daß trotz antriebsmäßigeer Kopplung der Verdichter eine wirtschaftliche FörderMhen.regelung durchführbar und schließlich die Temperatur der geförderten Luft in jeder geewünschten Weise regelbar ist. Für eine vorteilhafte Verwendung deraxtiger Anlagen im Flugzeug dürfte noch mitbestimmend sein, daß bereits am Boden alleVerdichter mit voller Drehzahl mitlaufen können und weder im mechanischen Antrieb noch in den Förderleitungen der Verdichter Schaltorgane erforderlich sind. Dadurch kann eine raum- und gewichtsparende Bauweise und große Betriebssicherheit erzielt werden. Lediglich für die Temperaturregelung ist die Betätigung eines Drosselorgans in der Kühlluftleitun#g eines Wärmeausta.aschers notwendig; bei besonders hohen Ansprüchen kommt noch ein weiteres Drosselorgan. in, der Saugleitung eines Verdichters hinzu. jedoch läßt sich auch dann durch Kopplung beider Drosselorgane eine einfache Bedienung bzw. selbsttätige Betätigung ermöglichen.
• Der erfindungsgemäße Aufbau und die Wirkungsweise einer deraxtigen Anlage wird an zwei Ausführungsbeispielen erläutert. In Abb. i ist schema.-tisch ein druckfester und wärmeisolierter Insassenraum A. (Höhenkammer) in einem Flugzeug dargestellt, dessen Triebwerk B vermittels einer Zapfwelle C über ein Übersetzungsgetriebe D einen Kreiselverdichter E und einen Rootsverdichter F für die Atemluftversorgung und Heizung der Höhenkammer ständig antreibt. Die Atemluft wird bei G durch die Saugleitung H aus dem Freien angesaugt, vom Kr6selverdichter E verdichtet und, dann. durch den Wärmeaustauscher J dem Saugstutzen K des Rootsverdichters F zugeführt. Der Rootsverdichter F fördert die Atemluft über das Rückschlagventil L lind die Verteilerleitung M in die Kammer A. In der Kammer A wird der gewünschte Druck durch einen Druckregler N aufrechterhalten. Der Wärineatistauscher J dient als Kühler für die Atemluft. Die Kühlluftinenge 'kann durch die Drosselklappe 0 über eine Fernbetätigung F von, der Kammer aus -durch einen Handliebel Q geregelt werden. Schließlich befindet sich -noch. in der Sangleitung H des, Kreiselverdichters E eine Drosselklappe R"die unter der Einwirkung der Zugfeder S offengehalten wird und durch die als Überholgestänge ausgebildete Fernbetätigung P erst beeinflußt werden, kann, wenn die Drosselklappe 0 in der Kühlluftleitung des Wärmeaustauschers J geschlossen ist.
• Die Anlage nach Abb. i arbeitet folgendermaßen. Der Krelselverdichter E wird bereits am Boden eine seiner Antriebsdrehzahl entsprechende Föriderhöhe aufweisen, eine bestimmte Antriebsleitung aufnehmen und erwärmte Luft liefern. Da die in, der Saugleitung H angeordnete Drosselklappe R offensteht, wird das vom Kreiselverdichter E druckseitig geschaffene Gefälle den Rootsverdichter F als Druckluftmotor antreiben. Ein Teil der Antriebsleistung des Kreiselverdichters E wird daduTch wieder zurückgewonnen. und auch ein, Teil der Temperaturerhöhung durch die Entspannung im Rootsverdichter F wieder wettgemacht. Kühlt man nun im Wärmeaustauscher J die vom Kreiselverdichter geförderte Luft noch zusätzlich ab, se kann man nach dem Rootsverdichter Temperaturen unter Ansaugtemperatur des Kreiselverdichters erhalt-en. Von dieser Möglichkeit wird man insbesondere- an heißen, Tagen oder in tropischer Gegend beim Flug Z> in Bodennähe Gebrauch machen. Um auch beim Standlauf bereits eine ausreichende Kühlwirkung erzielen zu können, ist in Abb. 2 in der K_ühlluftleitung des Wärmeatistauschers 1 ein besonderes Kühlgebläse T vorgesehen. In kälterer Gegend oder im Winter wird andererseits auch der Fall eintreten, daß man bereits am Boden oder in, Bodennäh# sehr warme Luft in die Kammer schicken möchte. Dann schließt man, (Abb. i) durch Betätigung des Handhebels Q zunächst die Drosselklappe 0 und weiterhin die Drosselklappe R so weit, bis die gewünschte Temperatur am Kammereintritt erzielt wird.
• Bei einem Aufstieg zum Höhenflug wird der Rootsverdichter F zunächst als Druckluftmotor arbeiten und je nach dem Heizbedarf der Kammer mehr oder weniger Arbeit an das Getriebe D abgeben und erst von einer bestimmten Höhe ab allmählich als II. Verdichterstufe, helastet werden. Alle Vorgänge spielen sich ohne'sprunghafte Übergänge ab, und es ist weder eine Überwachung noch Bedienung erforderlich, lediglich Jie. Temperatur der Luft ist von Hand oder selbsttätig zu regeln.
• In Abb.:2 ist auf die Anordnung eines besonderen, Kreiselverdichters als Atemluftverdichter verzichtet worden und der Flugmotorlader U als I. Verdichterstufe vorgesehen. Die Atemluft wird durch eine Nebenleitung V von der Ladeluft druckseitig abgezweigt und zwei parallel arbeitenden Rootsverdichtern F, und F2 Zug'efÜhrt, Zur wirksameren Kühlung ist dem Wärmeaustauscher 1 hier ein Kühlgebläse T vorgeschaltet, das seinen Antrieb W von der Zapfwel#le C erhält. Die beiden Rootsverdichter sind zur Förderung größerer Luftmengen gewählt worden.
• Neben den- in Abb. i und 2 dargestellten Beispielen sind noch zahlreiche andere Möglichkeiten der Anordnung denkbar. Bei einem dreistufigen Verdichtersatz könnte z. B. als I. Stufe der Flugmotorenlader, als II. Stufe ein besonderer Kreiselverdichter und als III. Stufe der Roots#,er-d-ichter an-geordnet werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE. i. Einrichtung zur Belüftung bzw. Kühlung insbesondere der Insassenräume von Höhenflugzeugen unter Verwendung eines inehrstufigen Verdichtersatzes, dadurch gekennzeichnet, daß, einem Kreiselverdichter bzw. Kreiselverdichtersatz in einer Haupt- oder Nebenleitung als Endstufe Verdichter der Rootsbauart nachgeschaltet sind und diesen Rootsverdichtern ein regelbarer Luftkühler vorgeschaltet ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, ;daß mindestens ein Kreiselver-.dichter und ein Rootsverdichter antriebsmäßig miteinander gekuppelt sind. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vor den Luftkühlern angeordnete Drossel (0) mit einer vor einem Verdichter vorgesehenen# Drossel (R) durch ein Überholgestänge (P) derart in Verbindung steht, daß -nach vollkommenem Schließen der Drossel (0) die Drossel (R) im Schließsinne betätigt wird. 4. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, da-,durch gekennzeichnet, daß der Luftkühler durch ein besonderes l#,ühl#gebläse beaufschlagt wird.