DK154999B

DK154999B - Cirkulationsluftkoeleanlaeg til et fly

Info

Publication number: DK154999B
Application number: DK084179AA
Authority: DK
Inventors: George Christian Rannenberg
Original assignee: United Technologies Corp
Priority date: 1978-03-06
Filing date: 1979-02-27
Publication date: 1989-01-23
Also published as: SE7901108L; SE435042B; CA1093303A; NO790538L; GB2015723B; IL56591A; DE2907826C2; DK154999C; FR2419216A1; FR2419216B1; IT1111140B; NO147099C; IT7920617A0; DK84179A; US4209993A; NO147099B; GB2015723A; BR7901139A; DE2907826A1

Description

i

DK 154999 B

Opfindelsen angår et cirkulationsluftkøleanlæg til et fly og indrettet til at blive tilført trykluft og til at tilføre afkølet luft til et lufttæt, lukket rum og omfattende en turbine med et indløb og et udløb, hvilket indløb tilføres trykluften, medens turbinen ekspanderer og 5 køler luften, når denne passerer gennem udløbet, en indretning til køling af trykluften før indstrømningen i turbineindløbet med afkølet luft efter turbineindløbet samt en indretning for tilførsel af den afkølede luft ved udløbet af køleindretningen til et lukket rum.

Efterhånden som brændstofomkostningerne og udbuddet af brændstof 10 bliver stadig mere betydningsfulde faktorer i forbindelse med anvendelse af fly, bliver en bedre arbejdsvirkningsgrad for flykomponenter stadig mere ønskelig for at opnå maksimal udnyttelse af den energi, som står til rådighed. Et af de anlæg i moderne fly, der bruger en betydelig energimængde, er cirkulationsluftkonditioneringsanlægget.

15 En forøgelse af virkningsgraden for dette anlæg vil medføre store brændstofbesparelser. En væsentlig hindring for at forbedre cirkulationsluftanlæggets virkningsgrad har været den tilstopning, som forårsages af isdannelse i cirkulationsluftkøleanlæggets turbineudløb og de efterfølgende kanaler eller udløbskanalerne. Det højeste tilførselstryk-20 niveau, som har kunnet anvendes, har været det tryk, som forårsager isdannelse i turbineudløbet, og den kølevirkning, som opnås ved enhver forøgelse af trykket ud over dette, gik nødvendigvis tabt på grund af de afisningsforholdsregler, som var nødvendig for at hindre isdannelsen. Følgelig kunne ikke al den trykenergi, som stod til 25 rådighed i tilførselstrykluft, effektivt anvendes på grund af isdannel-sesproblemerne.

I et forsøg på at løse dette problem med begrænsning af lufttemperaturen i turbineudløbet for at hindre isdannelse recirkuleres i visse kendte cirkulationsluftkøleanlæg en lille luftmængde fra belastnings-30 objektet, og den recirkulerede luft blandes i et forgreningspunkt med den luft, der strømmer ud fra turbinen. Et sådant anlæg indgår for tiden i en helikopter med betegnelsen "S-76", som fremstilles af Sikorsky Aircraft Division, der er en afdeling af firmaet United Technologies Corporation. Dette anlæg har den fordel, at det kan 35 drives med meget lave turbineudløbstemperaturer, hvilket sænker den nødvendige trykluftsstrøm og derved giver størst mulig ventilations-

DK 154999 B

2 strømning gennem belastningsobjektet, medens den totale sum af recirkuleret luftstrøm og tilførselstrykluftstrøm anvendes til kabineventilation. En ulempe ved et anlæg af denne type er, at det benytter simple afløbsåbninger i turbineudløbet og i fordelingsledningen til 5 belastningsobjektet (kabinen) for fjernelse af fugtighed fra tilførselsluften, en teknik, der er meget lidt formålstjenlig til fjernelse af større mængder fugtighed.

Andre cirkulationsluftkøieanlæg er udstyret med en regenerativ varme-udveksler i tilførselsluftkanalen før turbineudløbet for at kondensere 10 fugtighed i turbineudløbet og derved undgå problemer, der forårsages af den konventionelle vandseparator af koalescenstypen. En regenerativ varmeudveksler af denne type anvendes i Bells helikopter "Huey Cobra", som har et luftkonditionerinsanlæg, der fremstilles af firmaet AiResearch. En ulempe ved anlæg af denne type er deres manglende 15 evne til at arbejde ved meget lave turbineudløbstemperaturer på grund af isdannelsesproblemer i den regenerative varmeudveksler.

I andre kendte cirkulationluftskøleanlæg recirkuleres luft fra belastningsobjektet (kabinen) og blandes med luften fra trykluftkilden før luftens afkøling i turbinen. Denne fremgangsmåde har den fordel, at 20 kabinen tilføres en ventilationsluftmængde, der er lig med summen af trykluftmængden og den recirkulerede luft. Et anlæg af denne type anvendes i flyet Boeing 747. En fordel ved dette anlæg er, at man opnår en maksimal kabineventilationsluftmængde for en bestemt cirkulationsventilatorkapacitet. En fuldstændig udnyttelse af recirkula-25 tionsluftens mængdestrømning reducerer cirkulationsventilatorens manglende effektivitet og giver derfor størst mulig virkningsgrad fra cirkulationskredsens recirkuleringssløjfe. Desværre kan et anlæg af denne type ikke fuldt ud anvende den totale trykenergi i trykluftkilden på grund af den isdannelse, som opstår ved de temperaturer un-30 der frysepunktet, som optræder i turbineudløbet og udløbskanalerne efter dette.

I mange kendte cirkulationsluftkøieanlæg anvendes der i nødvendig grad afisningsreguleringsventiler, som åbner sig efter behov for tilførsel af varm luft fra et punkt før turbineudløbet til turbinens udløb 3

DK 154999 B

for at hindre is i at samle sig og forårsage blokering efter turbineudløbet. Flyet Boeing 747 har et anlæg af denne type.

Ved den foreliggende opfindelse afhjælpes ulemperne ved tidligere kendte cirkulationsluftkøleanlæg, og der opnås et anlæg med størst 5 mulig virkningsgrad, når det gælder størst mulig kølevirkning og størst mulig ventilation af de rum, der skal ventileres. Anlægget kan konstrueres enten til større strømning til ventilationsrummet ved en given tilført energi eller med samme strømning til ventilationsrummet under anvendelse af mindre tilført energi.

10 Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et til fly bestemt luftkøleanlæg, som har en meget høj virkningsgrad og kræver en langt mindre energimængde end kendte anlæg, og hvor fugtighed fjernes fra den tilførte luft i et punkt efter turbinen ved en temperatur, der er tilstrækkelig høj til at undgå isdannelsesproblemer i den komponent, 15 fra hvilken fugtigheden er fjernet.

Dette opnås ved anlægget ifølge opfindelsen, der er ejendommeligt ved, at det har en indretning, som er indrettet til at blande luft med den afkølede luft fra turbinen for at smelte is i turbineafløbsluften, og som omfatter en ledning til recirkulering af luften med en tempe-20 ratur over frysepunktet fra rummet til et forgreningspunkt efter turbinen, hvorved den recirkulerede luft blandes med den kolde luft fra turbinen for smeltning af isen og køling af den luft, der recirkuleres fra rummet, idet køleindretningen er en regenerativ kondensator, som bevirker indirekte varmeudveksling mellem trykluften før 25 turbinens indløb og den kølede luftblanding efter forgreningspunktet i en sådan grad, at denne afkølede luftblanding optager varme fra trykluften og afkøler trykluften til en temperatur under dennes dugpunkt således, at fugtighed i trykluften kondenseres og derved kan fjernes, og idet en indretning til overføring af den afkølede luft-30 blanding fra den regenerative kondensator til det lukkede rum overfører luften i en mængde, som er lig med summen af trykluftstrømmen og den recirkulerede luftstrøm.

DK 154999 B

4

Luften kan recirkuleres fra det lukkede rum ved hjælp af en ejektor og tilføres turbinens udløb for effektiv afisning af dele af turbineudløbet med temperaturer under frysepunktet. Den ejektor, som anvendes, giver højest mulig kabineventiiationseffekt med mindst cirkulati-5 onsluftstrømningsmængde og således med mindst muligt energiforbrug for opnåelse af cirkulationsstrømningen. Luftblandeindretningen er hensigtsmæssigt en afisningsreguleringsventil for tilførsel af den nødvendige mængde varm luft til turbinens udløb, og den kan omfatte en isaffølende føler til styring af afisningsventilen anbragt efter 10 forgreningsstedet for cirkulationsluften og efter forgreningspunktet for den varme luft, som tilføres for at beskytte den regenerative varmeudveksler mod isdannelse, dersom den recirkulerende luft har utilstrækkeligt varmeindhold til at holde turbineudløbet fuldstændig fri for is.

15 Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere forklaret under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser generelt skematisk et luftkonditioneringsanlæg, der benytter højtrykstilgangsluft og recirkuleret kabineluft for tilvejebringelse af konditioneret 20 luft til en kabine i et luftfartøj, og fig. 2 skematisk en anden udførelsesform for anlægget i fig. 1.

På tegningener vist de dele, der er væsentlige for 25* udførelse af opfindelsen, indeholdende en ekspansionsturbine for tilvejebringelse af køling til en høj-. tryksluftkilde, en recirkulationskanal indeholdende en blæser eller ejektor for recirkulation af luft fra kabinen eller belastningen og blanding af den recirku-30 lerede luft med den kolde luft i turbineafgangen, en fugtfjernelsesdel for fjernelse af fugt fra luften, før den ekspanderer i turbinen, og organer for tilførsel af ekstra varm luft til turbineafgangen, dersom den recirkulerede luft er utilstrækkelig til i 35 tilstrækkeligt omfang at smelte eventuel is forekom- 5

DK 154999 B

mende i turbineafgangen. Yderligere periferisk udstyr såsom varmevekslere, strømningsreguleringsventiler, kompressorer og kanaler er vist til illustration af foretrukne udførelsesformer for opfindelsen og de for- jr ventede bedste måder til udøvelse af opfindelsen, selv om der kan foretages forskellige ændringer i den specielle konstruktion og indretning af delene, specielt det periferiske udstyr, hvilket vil være klart for fagmanden .

10 I fig. 1 er vist en turbine 36, igennem hvilken tilgangsluft med højt tryk og almindeligvis også høj temperatur ekspanderer fra en indgangskanal 10 for tilvejebringelse af køling til tilgangsluften ved ekspansion 15 i turbinen. Fra belastningen, der er vist som en kabine 15, recirkulerer luft via en ledning 58 og blandes med den kolde luft ved turbineafgangen i en ledning 56, så at blandingen af de to luftstrømme både smelter is, der findes i turbineafgangen, og samtidigt tilvejebrin- 20 ger effektiv køling til den recirkulerede luft. Den blandede luftstrøm ledes via en ledning 68 ind i en regenerativ varmeveksler, der er vist som en kondensator 50, som gennem varmeoverføringsflader forbinder tilgangsluften, der ledes fra indgangskanalen 10 via 25 kanaler 14, 14b, 38, 42, 46, 48 og 52 til turbineindgangen, med turbineafgangens kolde luft i ledningen 68 efter tilførslen af recirkulationsluft, hvorved tilgangsluften afkøles under dens dugpunkt i kondensatoren, så at fugten kondenseres og fjernes i en mekanisk vand-30 udskiller anbragt før turbineindgangen. Størrelsen af den luftstrøm, der forlader kondensatoren 50 på den kolde side af denne, og som dernæst ledes til kabinen 15 via en ledning 76, er lig med summen af tilgangsluft plus recirkulationsluftstrømmen i ledningen 58. Recir-35 kulationsluftstrømmen frembringes i fig. 1 af en elektrisk blæser 64 og giver i størst muligt omfang den 6

DK 154999 B

højest mulige kabineventilationskapacitet med den mindste effekt tilført den elektriske recirkulationsblæser 64.

Når der kræves mindre end fuld kølekapacitet, eller når den recirkulerede luft fra kabinen i ledningen 58 er 5 utilstrækkelig til fjernelse af is fra turbinen 36's afgang, forhindres isdannelse i turbineafgangen og i kanaler efter turbinen inklusive kondensatoren 50 ved hjælp af en afisningsreguleringsventil 40, hvorigennem varm luft tilføres til turbineafgangen via en ledning 67.

10 En isdetekteringsføler 74, der er anbragt i ledningen 68 efter tilgangen af recirkuleret luft i ledningen 58 og efter tilgangen af varm luft fra ledningen 67, detek-terer, hvornår luften i ledningen 68 nærmer sig frysepunktet. I den foretrukne udførelsesform er isdannelses-15 føleren 74 en tryk- eller temperaturføler, der regulerer temperaturen i luften i indgangen på kondensatoren 50's kolde side for at forhindre isdannelse. Det er naturligvis klart, at der også kan benyttes andre organer til detektering af is, såsom vibrationscylindre, 20 pneumatiske tilstopningsmundstykker og lignende. Når tilstedeværelsen af is detekteres, åbnes afisningsregulerings-- ventilen 40 af et signal på en ledning 75 for tilføjelse af varm luft fra før turbinen til turbineafgangen på et sted før tilgangen af den blandede luft til kondensato- · 25 ren 50's kolde side. Afisningsreguleringsventilen 40 beskytter kondensatoren 50 mod isdannelse, men kun efter at recirkulationsluften i ledningen 58 er blevet fuldt udnyttet til dette formål.

30 Den resterende del af tegningernes luftcirkulationskøleanlæg omfatter konventionelle dele arrangeret på en sådan måde, at de forøger det ovenfor beskrevne anlægs virkemåde. Tilgangsluftens kilde, der ikke er vist, til køleanlægget kan være en gasturbinemotors kompressor, et 35 hjælpekraftaggregat eller begge og tilføres luft med relativ høj temperatur og højt tryk via en indgangskanal 10 til en strømningsreguleringsventil 12. Ventilen 7

DK 154999 B

12 er typisk en sommerfugleventil og tjener til at regulere trykket og strømningshastigheden i tilgangsluften til køleanlægget.

5 Tilgangsluften forlader ventilen 12 via en ledning 14 og deles i to uafhængige kanaler, hvoraf den ene kanal 14a leder tilgangsluften gennem en zonetrimningsventil 16 og derpå gennem en ledning 18, hvorpå den varme tilgangsluft blandes efter behov med den konditionerede 10 luft i ledningen 76 i overensstemmelse med en temperaturreguleringstermostat eller lignende, der ikke er vist, men som er anbragt i kabinetilgangskanalerne eller kabinen, og som regulerer ventilen 16's stilling til regulering af temperaturen i den luft, der ledes til ka-15 binen 15. Blandingen af den varme luft med den afkølede luft for tilvejebringelse af den ønskede kabinetemperatur kan i al almindelighed foregå på et vilkårligt passende sted i tilgangskanalerne, og den varme luft kan tilvejebringes fra en vilkårlig hensigtsmæssig kilde.

20 Tilgangsluften ledes også via en kanal 14b til en dobbelt varmeveksler 20 omfattende en første varmevekslerdel 22 og en anden varmevekslerdel 24. Formålet med den dobbelte varmeveksler 20 er at afkøle den varme tilgangsluft, hvor kølingen frembringes af en fælles sekun-25 dær strømningsvej i varmeveksleren 20, som typisk forsynes med ramluft via en indgang 26 på ydersiden af luftfartøjet eller med luft fra et udtag i indgangen på en turbinemotor. Den sekundære luft, der har omgivelsestemperaturen, og som er meget koldere end tilgangsluften, 30 passerer gennem den første og den anden varmeveksler 22 henholdsvis 24, og evakueres fra luftfartøjet via afgangskanaler 28 og 30. En reguleringsventil 32 kan være anbragt i ledningen 30 for regulering af den sekundære luftstrømning gennem varmeveksleren 20. En blæser 34, 35 der drives af turbinen 36, kan være anbragt i den sekundære luftstrømningsledning 28 for opretholdelse af en kontinuerlig sekundær luftstrømning gennem

DK 154999B

s varmeveksleren 20.

Tilgangsluften i kanalen 14b passerer først gennem den første varmeveksler 22, hvor der ved hjælp af den 5 sekundære luftstrømning sker en afkøling. Den for-kølede tilgangsluft forlader derpå den første varmeveksler 22 via kanalen 38. Idet vi antager, at temperaturreguleringsventilen 40 i ledningen 38 er lukket, hvilket indicerer et behov for fuld kølekapacitet, passerer hele 10 den for-kølede tilgangsluft i kanalen 38 derpå gennem kanalen 42 og ind i en kompressor 44. Kompressoren drives også via en mekanisk kobling med turbinen 36.

Eftersom ventilen 40 er lukket, når den maksimale køling frembringes, ville effektiviteten tilvejebragt ved 15 den foreliggende opfindelse ikke blive reduceret,dersom den varme luft til kabinetemperaturreguleringen fremskaffet via kanalen 14a, ventilen 16 og ledningen 18 blev indført i ledningerne 56 eller 68 i stedet for i ledningen 76, som vist i figuren.

20

Tilgangsluften forlader kompressoren 44 via en kanal 46 og passerer derpå gennem den anden varmeveksler 24, hvor den igen afkøles ved varmeveksling med den sekundære luftstrøm. Temperaturen i den luftstrøm, der forlader 25 højtrykssiden af den sekundære varmeveksler 24, kan være under dens dugpunkt, så at en del af fugten i luften kan kondenseres og fjernes fra anlægget på dette sted.

Den tilgangsluft, som forlader den sekundære varmeveksler 30 24, passerer derpå via en kanal 48 ind i den ovenfor beskrevne regenerative varmeveksler, kondensatoren 50, hvor eventuel tiloversbleven fugtig luft fjernes i kraft af indirekte varmeveksling i kondensatoren med den kolde luft i ledningen 68. Den fugt, der fjernes fra 35 tilgangsluften, kan fjernes fra anlægget via en ventil 54 i kanalen 52. Dersom det Ønskes, kan det således op-samlede vand sprøjtes ind i den sekundære luftstrøm 9

DK 154999 B

umiddelbart før varmeveksleren 20 til forøgelse af anlæggets totale kølekapacitet.

Tilgangsluften, der forlader kondensatoren 50 via 5 kanalen 52, føres derpå ind i turbinen 36, hvor den ekspanderer og afkøles. Den køling, som tilgangsluften gives af turbinen, er i størrelse en funktion af trykket i tilgangsluften, og, når lufttrykket forøges, falder temperaturen i turbineafgangsluften som følge 10 af den forøgede turbinetrykkvotient. Turbinen tilvejebringer også mekanisk energi til drift af blæseren 34 og kompressorern 44, som vist ved en aksel 53.

Den af turbinen 36 afkølede luft, som ledes ind i led-15 ningen 56, kan have en temperatur i området fra over frysepunktet til et godt stykke under frysepunktet. Por at forhindre isdannelse i turbineafgangen og i andre ledninger eller kanaler anbragt efter turbinen blandes den recirkulerede kabineluft i ledningen 58, som det er 20 blevet beskrevet ovenfor, med turbineafgangsluften i ledningen 56, idet blandingen af de to luftstrømme sker på et sted umiddelbart efter turbineafgangen. Den fra kabinen 15 recirkulerede luft tilføres via en indgangskanal 60 inde i kabinen 15 og passerer gennem et passende 25 filter 62, hvor carbondioxid, urenheder og en del fugt fjernes. Den elektriske blæser 64 anbragt i ledningen 56 er dimensioneret til i størst muligt omfang at frembringe den største kabineventilationskapacitet med minimum recirkulationsblæsereffekt.

30

Afhængig af den specielle udformning af konditionerings-anlægget kan, dersom det ønskes, en del af den recirkulerede kabineluft i ledningen 58 via en ikke vist omløbsledning med et fast mundstykke deri ledes til og 35 blandes med luften i ledningen 76 efter kondensatoren 50, hvorved omløbsbanen fungerer som et strømningsbalanceringsorgan til yderligere reduktion af den elektriske

10 DK 154999B

blæser 64's effektkrav. Denne modifikation reducerer ikke anlæggets effektivitet, eftersom størrelsen af luftstrømmen til kabinen stadigvæk er summen af tilgangsluften og den recirkulerede kabineluft.

5

Den recirkulerede kabineluft i ledningen 58 har typisk en temperatur på ca. 24°C.

Efter at den er blevet blandet med den meget kolde luft 10 fra turbineafgangen, vil blandingen normalt have en temperatur over frysepunktet og ikke bevirke isdannelsesproblemer i turbineafgangen, i kanaler eller ledninger efter kondensatoren og i kabineledningerne eller -kanalerne. I visse tilfælde er varmen indeholdt i den recirkulerede luft imid-15 lertid ikke tilstrækkelig til at smelte isen i turbineafgangen. For at sikre at der ikke forekommer is, er isdetekteringsføleren 74 anbragt i ledningen 68 efter det sted, hvor den recirkulerede kabineluft i ledningen 58 blandes med turbineafgangsluften. Føleren 74, der er forbundet til 20 ventilen 40 via ledningen 75, åbner ventilen 40, dersom temperaturen i luften i ledningen 68 er under en forudbestemt temperatur som f.eks. 2°C, eller dersom tilstedeværelsen af is detekteres. Åbning af ventilen 40 tillader, at der gennem ventilen 40 og ledningen 67 fra kanalen 38 25 tilføres varm luft, som blandes med luft i ledningen 68 efter tilførslen af den recirkulerede luft i ledningen 58 for at sikre, at temperaturen i ledningen 68 ikke bliver lavere end ca. 2°C, så at der ikke forekommer nogen is.

Føleren 74 er anbragt efter ledningen 67, så at føleren 30 74 detekterer tilstedeværelsen af is eller temperaturen i den luft, der kommer ind i kondensatoren 50, dvs. detekterer temperaturen i blandingen af turbineafgangsluft, recirkuleret kabineluft og varm luft, hvis sådan via ventilen 40 og ledningen 67 tilføres ledningen 68. Luften 35 i ledningen 68, der altid har en temperatur, som er høj nok til at forhindre isdannelse, ledes derpå kondensatoren 50 for at fungere i varmevekslingssammenhæng med tilgangs

11 DK 154999 B

luften i ledningen 48, så at fugt i den varme luftstrøm i ledningen 48 kondenserer.

Som tidligere nævnt er den luft, der ledes til kabinen 15 fra kondensatoren 50 via ledningen 76raltid summen af 5 tilgangsluften plus den recirkulerede kabineluft uden nogen spildte eller unødvendige parallelle strømningsbaner til reduktion af anlæggets effektivitet. Temperaturen i den konditionerede luft er normalt over 2°C, eftersom temperaturen i luften i ledningen 68, der mindst er 2°C eller 10 derover, stiger med størrelsen af den kolde sides temperaturstigning gennem kondensatoren 50. Dette er i de fleste tilfælde ikke nogen ulempe, eftersom køleanlæggets optimale effektivitet ikke måles ved den præcise temperatur i luften, der tilføres kabinen, men er en funktion af både temperatur 15 og luftstrøm, og des lavere temperaturen er i luften, des lavere er den luftstrøm, der kræves for at tilvejebringe den ønskede kabinetemperatur.

Det her beskrevne anlæg tilvejebringer forbedret cirkula-20 tionseffektivitet og reduceret energiforbrug kombineret med den maksimalt mulige ventilationskapacitet til kabinen.

En modifikation af luftkonditioneringsanlægget er vist i fig. 2. I denne udførelsesform er føleren 74 flyttet til 25 et sted i ledningen 76 efter den regenerative kondensator 50 i stedet for i ledningen 68 før den regenerative kondensator. En fordel ved denne udførelsesform er, at der opnås en bedre blanding af luften i ledningen 68. En mere væsentlig fordel er, når føleren 74 er en temperaturføler, at den 30 er følsom over for dannelsen af is på denne, når den er anbragt før kondensatoren. Dette vil naturligvis få ventilen 40 til at åbne for at tillade varm luft at komme ind i ledningen 67 og 68, men isen på temperaturføleren smelter ikke øjeblikkeligt, selv om den omgivende luft har en 35 temperatur højere end 0°C, og så længe temperaturføleren er dækket af is, vil den forblive på 0°C og holde ventilen 40 åben, indtil isen på føleren smelter. Dette kan resultere

12 DK 154999 B

i en meget højere temperatur i luften i ledningen 68 end ønsket og kan medføre fejlagtige svar i reguleringsanlægget.

Med temperaturføleren 74 anbragt i ledningen 76 undgås de 5 ovennævnte problemer. Føleren 74 skal imidlertid justeres til en højere temperatur som f.eks. 7°C for at tage hensyn til temperaturstigningen igennem kondensatoren 50. For at forhindre isdannelse i turbineafgangen og i indgangen på kondensatoren 50 skal temperaturen i ledningen 68 med 10 andre ord holdes på 2°C eller deromkring. Temperaturen i luften i ledningen 68 stiger, når luften passerer gennem kondensatoren 50 og en justering af temperaturføleren 74 for åbning af ventilen 40, når temperaturen i ledningen 76 falder under ca. 7°C, sikrer, at temperaturen i ledningen 15 68 ikke falder til under frysepunktet. Eftersom temperatur stigningen igennem kondensatoren 50 varierer ubetydeligt afhængig af faktorer såsom den samlede luftstrøm og temperaturerne i den- udtagne luft og i ramluften, må føleren 74's temperaturjustering tage hensyn til disse faktorer, 20 men eftersom luften i ledningen 76 blandes med varm luft fra ledningen 18, før den ledes til kabinen, er dette ikke afgørende.

I fig. 2 er den elektriske blæser 64 udeladt og erstattet 25 af en ejektor 69 i ledningerne 58's og 68's samling. Desuden indføres den recirkulerede luft i ledningen 68 efter ledningen 67. Det er i virkeligheden uden betydning, hvor ledningerne 67 og 58 udmunder i ledningen 68, når blot der tilvejebringes en korrekt blanding af luft. Ejektoren 30 69 tilvejebringer de samme fordele med hensyn til effek tivitet som den elektriske blæser.

En anden måde med lavere effektivitet til opnåelse af opfindelsens generelle fomål kan bestå i udnyttelse af to 35 parallelle recirkulationssløjfer i stedet for den ene recirkulationssløjfe ifølge opfindelsen. F.eks. kan den ene af de parallelle recirkulationssløjfer tage luft returneret

Claims

13 DK 154999 B fra belastningen, blande den med turbineafgangsluften og derpå lede den til kabinetilgangskanalen,uden at den ledes gennem kondensatorens kolde side. Den anden af de parallelle recirkulationssløjfer kan tage luft fra kabinetilgangskanalen tilbage gennem kondensatorens kolde side og derpå 5 blande den med turbineafgangsluften. Sådanne "parallelsløjf e"-anlæg er væsentligt forskellige i Udformning og effektivitet fra det her beskrevne anlæg ifølge opfindelsen, eftersom belastningen i alle sådanne "parallelsløjfe"--anlæg kun får gavn af den ene af recirkulationssløjferne 10 og derfor kun udnytter en del af den totale recirkulationsstrøm. I anlægget ifølge opfindelsen får belastningen gavn af den totale recirkulationsstrøm. Dette er gn nøgle til opfindelsens enestående effektivitetsfordel. 15 PATENTKRAV

1. Cirkulationsluftkøleanlæg til et fly og indrettet til at blive tilført trykluft og til at tilføre afkølet luft til et lufttæt, lukket rum (15) og omfattende en turbine (36) med et indløb og et udløb, hvilket indløb 20 tilføres trykluften, medens turbinen ekspanderer og køler luften, når denne passerer gennem udløbet, en indretning (50) til køling af trykluften før indstrømningen i turbineindløbet med afkølet luft efter turbineindløbet samt en indretning til at føre den afkølede luft ved udløbet af køleindretningen til det lukkede rum (15), 25 kendetegnet ved, at det har en indretning (58, 40, 74, 16), som er indrettet til at blande luft med den afkølede luft fra turbinen (36) for at smelte is i turbineafløbsluften, og som omfatter en ledning (58) for recirkulering af luft med en temperatur over frysepunktet fra rummet (15) til et forgreningspunkt efter turbinen 30 (36), hvorved den recirkulerede luft blandes med den kolde luft fra turbinen for smeltning af isen og køling af den luft, der recirkuleres fra rummet, idet køleindretningen er en regenerativ kondensator (50), som bevirker indirekte varmeudveksling mellem trykluften før turbinens indløb og den afkølede luftblanding efter forgreningspunktet i 35 en sådan grad, at denne afkølede luftblanding optager varme fra trykluften og afkøler trykluften til en temperatur under dennes dugpunkt således, at fugtighed i trykluften kondenseres og derved kan fjernes, og at en indretning (76) til overføring af den afkølede

14 DK 154999B luftblanding fra den regenerative kondensator til det lukkede rum (15) overfører luften i en mængde, som er lig med summen af trykluftstrømmen og den recir ku lerede luftstrøm. 5

2. Køleanlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den regenerative kondensator (50) omfatter en ventil (54) til fjernelse af fugtigheden.

3. Køleanlæg ifølge krav 1 eller 2, 10 kendetegnet ved, at luftblandeindretningen omfatter en temperatur- eller trykføler (74).

4. Køleanlæg ifølge krav 3, hvor føleren er en temperaturføler, kendeteg n et ved, at temperaturføleren (74) er anbragt 15 efter den regenerative kondensator (50), og at luftblandeindretningen desuden omfatter en af temperaturføleren (74) påvirket reguleringsventil (40) til før den regenerative kondensator (50) og efter turbineudløbet til luftblandingen at tilsætte en tilstrækkelig mængde trykluft med højere temperatur end denne luftblanding for at holde luft-20 blandingen over frysepunktet og hindre isdannelse i anlæggets driftstilstand, når den recirkulerede luft fra det lukkede rum (15) har et varmeindhold, som er utilstrækkeligt til at holde luftblandingen over frysepunktet. 25

5. Køleanlæg ifølge et hvilket som helst af kravene 1-4, kendetegnet ved, at recirkulationsindretningen omfatter et kanalsystem (58), som forbinder det lukkede rum (15) med forgreningspunktet, og en elektrisk drevet ventilator (64), som er anbragt i kanalerne.

6. Køleanlæg ifølge et hvilket som helst af kravene 1-4, 30 kendetegnet ved, at recirkuleringsindretningen omfatter et kanalsystem (58), som forbinder det lukkede rum (15) med forgreningspunktet, og en ejektor (69), som er anbragt på forgreningsstedet, hvor kanalsystemet er forbundet med forgreningspunktet under anvendelse af trykenergi fra turbineudløbet til pumpning af den recirkulerede luft.