FI88487B - Vaermevaexlare foer en mobil avisningsanordning foer flygplan och foerfarande foer dess anvaendning - Google Patents

Description

1 88487 Lämmönvaihdin lentokoneen liikkuvaa jäänpoistolaitetta varten ja menetelmä sen käyttämiseksi. - Värmeväxlare för en mobil avis-ningsanordning för flytplan och förfarande för dess användning.

Esillä olevan keksinnön kohteena ovat yleisesti ottaen lämmön-vaihtimet ja tarkemmin sanoen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiset lämmönvaihtimet lentokoneen jäänpoistonesteen lämmittämiseksi liikkuvissa lentokoneen jäänpoistolaitteissa.

Liikkuvien lentokoneen jäänpoistolaitteiden tai -koneiden säiliöihin upotettuja lämmönvaihtimia on käytetty tiksotrooppisten ja/tai valeplastisten nesteiden lämmittämiseksi, jollaiset nesteet Euroopan lentoyhtiöiden liitto luokittelee lentokoneen jään-poistoneste tyyppi II:ksi. Tyyppiä II olevien nesteiden ne ominaisuudet ja tunnusmerkit huononevat tai hajoavat helposti, jotka ovat toivottavia käytettäväksi niitä lentokoneen jäänpoisto- tai jäänestonesteenä erityisesti silloin, kun nesteet joutuvat liiallisen pumppauksen kohteeksi tai alttiiksi lämpötiloiltaan korkeille pinnoille tai kun niitä pidetään varsin alhaisissa mutta korotetuissa lämpötiloissa pitkiä ajanjaksoja.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan lämmönvaihdin lentokoneen jäänpoistonesteen lämmittämiseksi liikkuvan lentokoneen jäänpoistolaitteen säiliössä, joka lämmönvaihdin sopii käytettäväksi tyyppiä II olevien nesteiden kanssa mutta kykenee lämmittämään myös muunlaisia lentokoneen jäänpoistonesteitä ja joka toimii sekä tällaisten nesteiden kokonaislämmittäjänä että mahdollistaa "kertakäyttölämmityksen" tai "viimeistelylämmityk-: sen", edelleen se mahdollistaa jäänpoistonesteen suhteellisen lyhyen lämmitysajan ja se on suhteellisen yksinkertainen rakentaa, käyttää ja huoltaa. Tämän päämäärän toteuttamiseksi keksin-nön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa esitetyt asiat.

.··. Nämä ja muut keksinnön ominaisuudet ja monet siihen liittyvät edut selviävät helposti tarkastelemalla seuraavaa keksinnön selitystä 2 88487 viittaamalla samalla oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 on kuvallinen esitys liikkuvasta lentokoneen jäänpoistolaitteesta tai -koneesta, joka on varustettu keksinnön mukaisilla lämmönvaihtimilla.

Kuvio 2 esittää edestä ja takaa poikkileikkauskuvan yhdestä lämmönvaihtimesta nähtynä pitkin kuvion 1 linjaa 2-2.

Kuvio 3 on poikkileikkauskuva pitkin kuvion 2 linjaa 3-3.

Kuvio 4 on samanlainen pystysuuntainen poikkileikkauskuva kuin kuvio 2 keksinnön eräästä toisesta suoritusmuodosta .

Kuvio 5 on samanlainen pystysuuntainen poikkileikkauskuva kuin kuvio 4 keksinnön eräästä toisesta suoritusmuodosta.

Kuviossa 1 on yleisesti ottaen viitenumerolla 10 esitetty liikkuva lentokoneen jäänpoistolaite (kutsutaan yleensä vain jäänpoistajaksi) ja siihen kuuluu pyörillä oleva runko 12, johon on kiinnitetty puomi 14. Käyttäjän kori 16 on ripustettu puomin päästä 18. Puomia voidaan kääntää pystyakselin ympäri ja koria 16 kannattavaa puomin päätä 18 voidaan nostaa ja laskea samoinkuin työntää eteenpäin ja vetää takaisin, jotka kaikki toiminnot ovat tavanomaisia ja mahdollistavat korin sijoittamisen useisiin valittuihin kohtiin lentokoneeseen nähden jäänpoistoa suoritettaessa jäänpoistonesteen levittämiseksi tehokkaasti lentokoneen eri pintoihin. Viitenumerolla 22 esitetyt hallinto-laitteet on järjestetty, jotta korissa 16 oleva käyttäjä pystyy siirtelemään puomia. Esimerkiksi viitenumerolla 20 esitetyt sumutinlaitteet on sijoitettu koriin ja niitä 3 88487 käytetään levitettäessä jäänpoistonestettä, jota pumpataan säiliöstä 24 sopivien kanavien kautta, jotka ulottuvat osittain puomin 14 vieressä tai sisällä sumutinlaitteisiin 20.

Yksinkertaisuuden vuoksi jäänpoistajassa 10 on esitetty olevan yksi nestesäiliö 24, johon on kiinnitetty kaksi lämmönvaihdinta 26 ja 28, mutta haluttaessa lämmönvaihtimet voidaan kiinnittää erillisiin säiliöihin. Nämä kaksi lämmönvaihdinta 26 ja 28 ovat olennaisesti identtisiä, joten keksinnön ymmärtämiseksi täysin riittää, kun kuvataan vain toinen niistä. Säiliön 24 kanteen on kiinnitetty pari moottoreita 30 ja 32, jotka voivat olla joko sähkömoottoreita tai pyöriviä hydraulimoottoreita ja niiden potkurit 34 ja 36 on kiinnitetty moottorien 30 ja 32 vastaavien jättöakseleiden 38 ja 40 päähän. Kuten kuvioissa 2 ja 3 on esitetty, potkurit 34 ja 36 on sijoitettu käämielemen-tin 42 yläpuolelle, joka elementti voi olla samanlainen rivoitettu putkirakenne kuin tavanomainen autonjäähdyttäjä. Suojus 44 on kiinnitetty käämielementin 42 yläkehän ympärille ja se ulottuu korotukseen potkurien 34 ja 36 yläpuolelle. Säiliö 24 on edullisesti "satularakenne", eli siihen on muodostettu kaksi eteen ja taakse ulottuvaa syvennystä tai taskua, joista toinen on esitetty viitenumerolla 46 ja kuhunkin taskuun on. sijoitettu käämielementti, kuten kuviossa 3 on parhaiten esitetty. Poikkileikkaukseltaan olennaisesti U-muotoinen ja edestä ja takaa avoin tuki 48 on kiinnitetty käämielementtiin 42 ja lepää taskun 46 pohjalla tukien käämielementtiä 42 ja siihen kiinnitettyä suojusta 44. Käämielementin 42 poikittainen leveys on oleellisesti sama kuin taskun 46 poikittainen leveys, mutta sen pituus eteen ja taakse on pienempi kuin taskun 46 vastaava mitta, jolloin muodostuu vastaavasti käämi-·. elementin eteen ja taakse kanavat 50 ja 52. Pari läppiä 54 ja 56 on kääntyvästi kiinnitetty käämiosaan 42 ja ne ulottuvat vastaavasti pitkin käämiosan 42 alempia 4 88487 etu- ja takareunoja. Katkoviivoin esitettyyn asentoon käännettynä etuläppä 54 sulkee tehokkaasti kanavan 50 ja samalla tavoin takaläppä 56 sulkee kanavan 52. Läppiin 54 ja 56 on vastaavassa järjestyksessä muodostettu pysäytin-palat 58 ja 60, jotka rajoittavat läppien kääntymisen noin 90°:ksi tulemalla vasten käämielementin 42 alasivua, kuten kuviossa 2 on esitetty läpän 54 katkoviivoin merkityssä asennossa.

Esittämättä jätetyn pumpun tulokohtaan liittyvä otto-tai imuputki 66 ulottuu taskun 46 sivuseinän läpi ja sen avoin pää sijaitsee käämielementin 42 alla ja edullisesti keskellä sitä nähtynä etupäästä takapäähän. Tämä pumppu syöttää jäänpoistonestettä korissa 16 oleviin sumutinlait-teisiin 20 jäänpoistonesteen levittämiseksi. Käämielementtiin 42 kuuluu putket 62 ja 64 kuuman väliaineen päästämiseksi kiertämään käämielementin läpi. Kuuma väliaine voi olla kaasu, kuten esimerkiksi höyry tai neste, kuten vesi, jäänestoliuos, hydraulinen öljy tai nestevaihde tai välitys-neste esimerkiksi.

Täyslämmityskäytössä säiliö 42 on aluksi täytetty kylmällä jäänpoistonesteellä, moottorit 30 ja 32 käynnistetään ja tämä saattaa potkurit 34 ja 36 pyörimään. Potkurin lapojen nousukulma ja niiden pyörimissuunta ovat sellaiset, että jäänpoistoneste virtaa alaspäin käämielementin 42 läpi, kuten kuviossa 2 on virtausviivoilla esitetty.

Tämän virtauksen kehittämä lievä paine-ero aiheuttaa läppien 54 ja 56 kääntymisen ylöspäin kuviossa 2 esitetyllä tavalla ja jäänpoistoneste virtaa ylöspäin käämielementin 42 kummassakin päässä olevan kanavan 50 ja 52 kautta. Käämielementin 42 putkien läpi kiertävän kuuman väliaineen lämpö siirtyy jäänpoistonesteeseen sen virratessa alaspäin käämielementin putkien ulkopintojen välistä ja niihin koskettaen. Tämän jälkeen lämmennyt jäänpoistoneste virtaa ylöspäin kanavien 50 ja 52 kautta, jossa se sekoittuu 5 säiliössä 24 olevaan kylmempään jäänpoistonesteeseen.

Suojus 44 varmistaa perusteellisen sekoittumisen. Tämän vaiheen jatkuessa kaiken säiliössä 24 olevan nesteen lämpötila nousee. Potkurit 34 ja 36 pikemminkin sekoittavat tai hämmentävät kuin pumppaavat jäänpoistonestettä ja kohdistavat tästä syystä vain kohtuulliset leikkausvoimat jäänpoistonesteeseen, jolloin kukin peräkkäinen osa jäänpoistonestettä joutuu näiden,voimien kohteeksi vain suhteellisen lyhyiksi ajanjaksoiksi. Elementin 42 käämit saattavat suuren pinta-alan alttiiksi lämmön siirtymiselle tämän pinnan lämpötilan ollessa suhteellisen alhainen; alempi kuin se lämpötila, jossa tyyppiä II oleville nesteille tapahtuisi vahinkoa. Tästä syystä tyypin II nesteitä voidaan lämmittää huonontamatta havaittavasti niiden ominaisuuksia. Muitakin sekoitinlaitteita kuin potkureita voidaan käyttää, kunhan vain niiden jäänpoistonesteeseen kohdistamat leikkausvoimat ovat suhteellisen vähäiset ja keskeytyvät välillä. Pumppaus- tai sumutuskäytössä moottorit 34 ja 36 sammutetaan siten, että potkurit 38 ja 40 eivät pyöri ja tämän jälkeen käynnistetään yllä mainittu pumppu lämmitetyn jäänpoistonesteen vetämiseksi säiliöstä 24. Lämmitetty jäänpoistoneste vedetään imuputken 66 avoimen pään läpi, mikä kehittää alhaisemman paineen käämielementin alapuolelle. Tämä alhaisempi paine yhdistet-. tynä alkuperäiseen paluu- tai alaspäin tapahtuvaan virtauk seen kanavien läpi aiheuttaa läppien 54 ja 56 kääntymisen suljettuun asentoonsa, joka on esitetty katkoviivoin kuviossa 2 ja jossa kanavat 50 ja 52 ovat suljettuina. Välittömästi käämielementin 42 alapuolella olevan eristetyn jäänpoistonesteen lämpötila on korkeampi kuin säiliössä 24 olevan jäänpoistonesteen suurimman osan, koska se ei ole vielä sekoittunut säiliössä olevaan kylmempään nesteeseen ja koska se aika, jonka neste on kosketuksessa käämielementtiin 42 on pidempi ja päästää enemmän lämpöä siirtymään kuhunkin peräkkäiseen osaan läpi kulkevaa jäänpoistonestettä; tällöin yksinomaan sen nopeuden mää- 6 88487 räämä virtaus, jolla jäänpoistonestettä pumpataan putken 66 läpi ja edelleen pois laitteesta 20, on hitaampi kuin potkurien määrittämä virtausnopeus. Pumppauskäytössä siis sumutinlaitteeseen 20 suunnatun jäänpoistonesteen lämpötila on huomattavasti korkeampi kuin säiliössä 24 olevan jäänpoistonesteen suurimman osan. Tästä syystä samalla lämmönvaihtimellä voidaan lämmittää jäänpoistoneste kokonaisuudessaan ja myös suorittaa nesteen "viimeistelyläm-mitys" tai "loppupään" lämmitys. Jäänpoistonesteen suurin osa voidaan lämmittää ja pitää alhaisemmassa säilytyslämpötilassa, joka minimoi haihtumishäviöt ja tyyppiä II olevien nesteiden kohdalla minimoi niiden huononemisen, koska lämpötila nostetaan tehokkaaseen jäänpoistolämpötilaan vasta juuri ennen jäänpoistonesteen levittämistä lentokoneeseen.

Kuviossa 4 esitetyssä suoritusmuodossa voidaan käyttää millaista tahansa sopivaa rakennetta olevaa säiliötä 124. Käämielementti 142 voi olla samanlainen kuin elementti 42 ja sitä ympäröi kaikilta pystysivuilta ja samoin tukee vaippaosa 170, joka lepää säiliön 142 pohjalla 125. Osa 170 sijoittaa käämielementin 142 pohjan 125 yläpuolelle muodostaen suljetun tilan 172 pohjan 125 ja käämielementin 142 väliin. Pari pyöriviä potkureita 130 ja 132 on sijoitettu käämielementin 142 yläpuolelle, jolloin potkurin 130 nousukulma ja pyörimissuunta on sellainen, että se pakottaa jäänpoistonesteen alaspäin ja potkuri 132 on järjestetty ja sitä pyöritetään siten, että se vetää nestettä ylöspäin, kuten on esitetty ehjillä virtausviivoilla. Jakolevy 174 on kiinnitetty säiliöön 124 ja sijoitettu kahden potkurin 130 ja 132 väliin, mutta se ei ulotu kokonaan säiliön 124 läpi tai mikäli se ulottuu sen läpi, mikä saattaa olla edullista nesteen liikkumisen vaimentamiseksi säiliössä kuljetuksen aikana, pitää siihen muodostaa aukot reunoihin lähelle säiliön seinämiä nesteen perusteellisen sekoittumisen ja liikkeen sallimiseksi puolelta toiselle. Pumpun imuputki 66 ulottuu pohjan 125 läpi 7 88487 ja sen avoin pää on suljetussa tilassa 172. Jäänpoistones-teen kokonaislämmitys suoritetaan käyttämällä molempia potkureita nesteen saattamiseksi virtaamaan alaspäin käämielementin 142 läpi tilaan 172 ja sen jälkeen ylöspäin käämielementin 142 läpi, kuten virtausviivoilla on esitetty. Tällöin neste kulkee käämielementissä olevien kuumennettujen käämien yli kahdesti, ennenkuin se sekoittuu säiliössä olevaan kylmään nesteeseen. Mikäli käämielementti 142 on putkityyppinen, eli ilman putkissa olevia ripoja, on edullista sijoittaa jakoelementti 175 käämiyksikköön sen varmistamiseksi, että nesteen virtauskuvio käämielementin 142 läpi on kuviossa 4 esitetyn kaltainen. Pumppauskäytössä potkureita ei pyöritetä ja neste vedetään pois tilasta 172 imuputken 66 avoimen pään kautta. Tässäkin tapauksessa pumpattavan jäänpoistonesteen lämpötila on korkeampi kuin säiliössä 124 olevan nesteen suurimman osan lämpötila.

Kuvion 5 mukaiseen suoritusmuotoon kuuluu kaikista neljästä reunastaan seinämäosiin 270 tuettu käämielementti 242. Kumpikin seinämäosa 270 on varustettu kääntyvillä sulkimilla 271, jotka voivat sulkea kyseisessä seinämäosassa olevan aukon 273. Pari pyöriviä potkureita 230 ja 232 on ripustettu käämielementin 242 yläpuolelle ja suojus 244 on tuettu käämielementin 242 kehän ympärille lämmitetyn nesteen : perusteellisen sekoittumisen varmistamiseksi kylmempään nesteen suurempaan osaan. Lämmityskäytössä potkureita 230 ja 232 pyöritetään nesteen pakottamiseksi alaspäin ja sulkimien 271 saattamiseksi avautumaan. Neste lämpiää kulkiessaan alaspäin käämielementin 242 yli ja se sekoittuu kylmempään päänesteeseen tai nesteen suurimpaan osaan poistuessaan sulkimien 271 läpi. Pumppauskäytössä potkureita ei pyöritetä ja pumppu vetää nestettä käämielementin 242 alapuolella olevasta tilasta saattaen sulkimet 271 sulkeutumaan. Tästä syystä saadaan aikaan putken 66 läpi pumpatun nesteen "viimeistelylämmitys" lentokoneen jään-poiston' suorittamiseksi .

8 88487

Sekä kuvioiden 1-3 että kuvion 5 mukaisissa suoritusmuodoissa läppiä 55 ja 56 tai sulkimia 271 voidaan liikuttaa ulkopuolisella voimalla, kuten solenoidilla tai käsikäyttöisellä bowdenköydellä, esimerkiksi siinä tapauksessa, että läpät tai sulkimet eivät avaudu riittävästi pelkästään paine-eron avulla. Voidaan myös todeta, että kahden asemesta saattaa yksi potkuri olla riittävä kaikissa suoritusmuodoissa, mikäli käämielementin rakenne sen sallii.

Vaikka tässä on esitetty ja kuvattu keksinnön tiettyjä suoritusmuotoja, niihin voidaan tehdä erilaisia muutoksia ja modifikaatioita irtautumatta keksinnön hengestä ja suojapiiristä, joka on määritelty oheisissa patenttivaatimuksissa .

Claims (9)

9 88487

1. Lämmönvaihdin jäänpoistolaitetta varten, varustettuna pumpulla ja säiliöllä (24, 124) jäänpoistonestettä varten, johon laitteeseen kuuluu lämmityselementti (42) varustettuna suljetulla väylällä, jonka läpi lämmin neste voi kiertää, ja lämmi-tyselementin tukilaite säiliössä, tunnettu siitä, että tukilaite (4Θ, 170, 270), säiliö ja lämmityselementti rajoittavat tilan, että laite (34, 36, 130, 132, 230, 232) jäänpoisto-nesteen virtauttamiseksi säiliössä on järjestetty lämmitysele-mentin (42) puolelle, jolloin moottori käyttää virtautuslaitet-ta saattamaan nesteen virtaamaan lämmityselementin ohi, ja että pumpusta tuleva imuputki on järjestetty siten tilaan, että olennaisesti kaikki neste, joka virtaa putken läpi kun pumppu on käynnissä, voi virrata lämmityselementin ohi, aikaansaamaan jäänpoistonesteen viimeistelylämmityksen ennenkuin se pumpataan jäänpoistolaitteen ruiskutuspistooliin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lämmönvaihdin, tunnet-t u siitä, että lämmityselementti on käämielementti (42) varustettuna suljetulla väylällä, jonka läpi lämmin neste voi kiertää.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että kierrätyslaite on potkuri (34, 36).

4. Patenttivaatimuksen 1-3 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että suojus on järjestetty virtautuslaitteen : alapuolelle ja ympäröi lämmityselementin.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että tukilaitteessa on ainakin yksi kanava (50, 52), joka muodostaa yhteyden tilan (46, 172) ja säiliön välillä ja että läppä (54, 56) on järjestetty kanavaan ja voi liikkua avoimen asennon, missä tila on yhteydessä, 10 88487 säiliöön, ja suljetun aseman, missä yhteys on estetty, välillä.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen lämmönvaihdin, tunnet-t u siitä, että läppä (54, 56) on kääntyvästi asennettu tuki-laitteeseen.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että rajoitinlevy (174, 175) on järjestetty poikittain lämmityselementtiin nähden, että virtautuslaite (130, 132) on järjestetty rajoitinlevyn kummallekin puolelle siten, että toinen virtautuslaitteesta aikaansaa nestevirtauk-sen säiliöstä kohti lämmityselementtiä ja toinen virtautuslaite aikaansaa nestevirtauksen tilasta kohti lämmityselementtiä ja säiliötä, ja että nestevirtaus tässä liikkeessä virtaa jakole-vyn yhdeltä puolelta sen toiselle puolelle.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen lämmönvaihdin, tunnettu siitä, että säiliössä on ainakin yksi syvennetty tasku (46), että lämmityselementti (42) on järjestetty taskuun (46) varustettuna kanavalla (50, 52) taskun sisäosan ja lämmityselementin välillä ja että läppä (54, 56) on kääntyvästi kiinnitetty lämmityselementtiin tai taskuun ja liikkuu avoimen asennon, missä tila on yhdistetty säiliöön kanavan kautta, ja suljetun asennon, missä kanava on tukittu, välillä.

9. Menetelmä jäänpoistonesteen lämmittämiseksi säiliössä joka on varustettu lämmityselementillä, jolloin lämmityselementin lämpötila kasvaa ja jäänpoistoneste lämpiää ennalta määrättyyn pitolämpötilaan, tunnettu siitä, että menetelmässä aikaansaadaan jäänpoistoneste virtaamaan kohti lämmityselementtiä ja sekoittumaan jäänpoistonesteen loppuosan kanssa, lisätään jäänpoistonesteen sen osan lämpötila, jolla on pitolämpö-tilaa korkeampi lämpötila juuri ennen lentokoneen jäänpoistoa, eristetään tämä osa jäänpoistonestettä ja saatetaan tämä osa virtaamaan kohti lämmityselementtiä sen ohi ja pumpataan vain tämä osa säiliöstä. 11 88487