KR100470120B1 - 객실 압력 조절장치, 객실내측의 실제압력 조절 방법 및 유출 밸브 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 객실 압력 조절장치(10), 객실 내측의 실제 압력을 조절하기 위한 방법 및 특히 상기 장치(10) 또는 상기 방법에서 사용하기 위한 유출 밸브(14,15,16,17)에 관한 것이다.
본 발명은 유출 밸브(14,15,16,17)로의 실제 객실 압력의 전달을 제공하고 또한 객실 압력 조절장치(10)의 부품을 접속하는 공통 데이터 교환 라인(22)을 제공한다. 상기 장치(10)는 리던던시가 높고 신뢰할 수 있으며, 하나 또는 여러개의 부품이 고장나는 경우에도 소망의 정교한 압력 조절을 보장하여주고 이전에 사용된 전 공기식 안전밸브의 안전제거를 허용하여 준다.
Description
본 발명은 특히 항공기용의 객실 압력 조절장치(cabin pressure control system)에 관한 것으로서, 객실 내측의 실제 압력을 측정하기 위한 적어도 하나의 압력센서, 상기 실제 압력과 상기 객실을 둘러싸고 있는 대기압 사이의 압력차를 조절하기 위한 적어도 하나의 유출 밸브(outflow valve), 및 실제 압력 및 대기압 또는 상기 압력차를 근거로 하여 상기 적어도 하나의 유출 밸브로 전달되는 구동신호를 산출하기 위한 적어도 하나의 콘트롤러를 구비한다.
또한, 본 발명은 객실, 특히 항공기 객실 내의 실제 압력을 조절하는 방법에 관한 것으로서, 상기 객실 내측의 실제 압력을 측정하는 단계, 주위의 대기압을 측정하는 단계, 상기 실제 압력 및 주위 대기압 간의 압력차를 산출하는 단계 또는 대안으로서 상기 실제 압력 및 대기압 간의 압력차를 측정하는 단계, 상기 실제 압력 및 상기 대기압 간의 압력차를 조절하기 위한 적어도 하나의 유출 밸브용의 구동신호를 산출하기 위하여 적어도 하나의 콘트롤러로 실제 압력 신호 및 대기압 신호 및/또는 압력차신호를 전달하는 단계를 구비한다. 다른 또하나의 일면에서 본 발명은 콘트롤러로부터 구동신호를 수신하기 위한 압력과 적어도 하나의 구동장치가 제공되고 상술한 실내 압력 조절장치 또는 상술한 방법에서 사용하는데 적절하며, 객실 내측의 실제 압력과 대기압 간의 압력차를 조절하기 위한 유출 밸브에 지향되어 있다.
실제 실내압력과 대기압 간의 압력차는 이들 양쪽압력을 측정하고 이들을 서로 감산함으로써 산출될 수 있다. 대안으로 상기 압력차는 적절한 센서에 의하여 직접 측정될 수도 있다. 또한 다른 항공시스템으로부터의 정보를 이용하는 것도 물론 가능하다. 압력차는 객실압력이 대기압보다도 더 높을 경우에는 포지티브로서 언급되고, 그렇지 않은 경우에는 네가티브로써 언급된다.
콘트롤러, 객실 압력 조절장치 및 객실 내측의 실제 압력을 조절하기 위한 방법은 본 출원인에게 허여된 EPO 0 625 463 B1로부터 공지되어 있다. 상기 종래기술 문헌은 콘트롤러, 하나의 유출 밸브 및 2개의 안전밸브를 구비하는 객실압력 조절장치를 개시하고 있다. 콘트롤러는, 객실과 대기간의 압력차와 함께, 최종 순항 비행고도와 같은 부가적인 중요 파라미터에 근거하여 출력신호를 산출한다. 유출 밸브는 기설정된 조절 객실 압력에 근접한 실제 객실 압력을 유지하기 위하여 작동된다. 공지된 시스템은 폐루프제어(closed loop control)가 제공된다.
시스템은 2개의 요구사항을 충족하지 않으면 안된다. 첫째, 압력차가 어떤 문턱값을 초과할 경우 비행기 동체가 파손되거나 또는 파괴될수 있기 때문에 압력차가 어떤 문턱값을 초과하지 않아야 한다. 둘째, 오퍼레이터가 일반적으로 유지되지 않으면 안되는 어떤 압력 변동율을 설정하는 것이다. 객실 압력에서 막대한 변동율은 승무원 및 승객에 유해하며 따라서 허용될수 없다.
유출 밸브나 또는 콘트롤러의 기능불량의 경우에, 객실압력과 대기압 간의 압력차는 기설정된 문턱값을 초과할수 있다. 포지티브 압력차의 경우에 안전밸브가 상기 압력차에 근거하여 기계적으로 열린다. 상기 열림은 압력차로 인한 객실의 파손 또는 파괴를 방지한다. 네가티브 압력차를 보상하기 위하여 공지의 시스템은 객실내로 공기가 들어감을 허용하는 네가티브 안전밸브가 또한 설치된다.
공지의 객실 압력 조절장치는 신뢰할 수 있다. 그러나, 과압력을 방지하기 위하여 하나의 유출 밸브와 2개의 안전밸브를 필요로 하므로 비행기에서 가장 바람직하지 않는 중량의 증가를 초래한다. 종래 기술의 객실 압력 조절장치에서는 2개의 독립적인 과압력 안전밸브가 항공규칙에 의하여 요구된다.
일반적으로, 종래기술의 압력 조절장치는 2개의 조절채널과 하나의 부가적인 수동레인(lane)으로 동작한다. 고장시에, 상기 압력 조절장치는 단계적으로 하나의 조절채널로 격하되었다가 수동지원체제로 격하된다. 필수적인 자발적 안전기능은 안전밸브에서 수행된다.
특히 연방항공규칙(FAR)의 수정안에 의하여 규정된 단일 시스템의 증강된 안전에 대한 새로운 요구사항들은 이와 같은 종래기술의 객실 압력 조절장치를 결코 받아들이지 않을 것이다. 리던던시(redundancy) 레벨이 증가되지 않으면 않된다. 더욱이, 항공기의 오퍼레이터들은 결함부품을 대체할 필요에 대한 가능성과 관련하여 시스템구조에 영향을 주었던 보다 높은 조절장치 조작성(dispatchablity)을 요구하여 왔다.
따라서, 본 발명의 목적은 무게를 감소시키고 리던던시가 증가되게 하면서 효율적인 압력조절을 허용하고 지나친 높은 객실내 압력변동을 방지하는 객실내 압력 조절장치, 객실 압력 제어방법 및 유출 밸브를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 객실 압력 조절장치의 하나 또는 여러 개의 부품이 고장나는 경우에도 아주 정교한 객실 압력 조절을 유지하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은, 상기의 적어도 하나의 유출 밸브가 상기의 적어도 하나의 콘트롤러로부터의 구동신호와 상기의 적어도 하나의 압력센서로부터의 실제 압력 신호 양쪽을 수신하기 위하여 상기의 적어도 하나의 콘트롤러 및 상기의 적어도 하나의 압력센서에 접속되는 것을 특징으로 하는 상술한 종류의 객실 압력 조절장치를 제 1 실시예로 제안한다.
이롭게로는, 상기 객실압력 조절시스템은 복수의 콘트롤러, 객실압력용의 복수의 센서 및 서로 접속되는 복수의 유출 밸브를 구비한다. 그리고 모든 콘트롤러, 센서 및 유출 밸브는 공통데이터 교환 라인의 수단에 의하여 신호를 교환할 수 있다.
제 2 실시예에서, 상술한 목적들은 상기의 적어도 하나의 압력센서, 상기의 적어도 하나의 유출 밸브 및 상기의 적어도 하나의 콘트롤러가 서로 신호를 교환하기 위하여 공통 데이터 교환라인에 의하여 서로 접속됨을 특징으로 하는 상술한 바와 같은 객실 압력조절장치에 의하여 달성된다.
바람직한 실시예에서, 객실압력 조절장치는 대기압을 측정하기 위한 적어도 하나의 부가적인 센서를 구비한다. 상기 센서는 객실 압력 조절장치와 일체로 구성되어서 공통 데이터 교환 라인에 접속될 수 있다. 대안으로서, 대기압 측정센서는 적어도 하나의 콘트롤러에 접속될 수 있다. 이 경우에, 센서는 다른 항공 장치, 예를 들면 비행 파라미터를 결정하기 위한 시스템의 일부분으로 할 수 있다.
데이터 교환 라인은 2중 버스시스템으로 구성될수 있고 바람직하기로는 3중의 리던던시를 특징으로 한다. 상기 데이터 교환라인은 오퍼레이터에 의한 정보 출력 및 정보입력용의 콘트롤 보드에 접속될수 있다.
새로운 객실 압력 조절장치의 모든 주요기능은 3중(triplex)으로 하는 것이 바람직하다. 이들 기능들은 3중 리던던시의 전이중 버스시스템(triple redundant full duplex bus system)으로 서로 접속될수 있다. 상기 장치는 바람직하기로는 시간적으로 동기된다. 데이터 동기 및 대칭은 버스에 접속되는 부품들의 각각 사이에서 수행된다.
종래기술의 장치와는 대조적으로 모든 유출 밸브의 상기 채널에 대한 관련 구동장치로 지향하는 조절에서 이젠 한 채널도 없게 된다. 이와 반대로 본 발명은 임의의 로직으로부터 선택되는 이들 부품에 의하여 수행되어질 압력조절을 제공하여 준다. 선택되고 있는 부품들은 실시간 조절기능의 각 주요시간 프레임에서 변경될수 있다.
한 기능이 고장인 경우에, 종래기술의 장치에서와 같이 한 채널의 손실과 같은 시스템의 성능 저하가 없게 된다. 다만 상기 기능은 결함이 있거나 또는 잘못된 것으로 알아챈다. 결함부품은 동일기능을 실행하는 다른 또하나의 부품으로 대체될 수 있다. 고장이 복구될 수 있는 경우, 결함부품은 내장의 테스트 로직의 결과에 근거하여 다시 동작하게 된다. 본 발명은 또한 기존의 조절장치 수단으로 동작하는 기능으로 수행되는 수동동작모드를 제공한다. 수동모드기능을 위한 여분의 시스템 수단을 할당할 필요가 없다. 부품과 버스는 수정될 필요가 없다.
버스의 도입은 객실 압력 조절장치에 대한 높은 유연성을 허용하여 준다. 결함부품들은 버스로부터 분리되어서 용이하게 대체될 수 있다. 부가의 부품들이 시스템 구조에서 정교한 변경없이 부가될수 있다.
본 발명에 따른 방법은, 상기 실제 압력 신호가 기설정 상한 레벨 및 기설정하한 레벨간의 상기 압력차를 유지시키기 위하여 상기 실제 압력과 상기 대기압간의 압력차를 조절하기 위해 상기의 적어도 하나의 유출 밸브로 전달된다는 사실을 특징으로 한다. 또한, 대기압 신호는 상기의 적어도 하나의 유출 밸브로 전달될 수 있다. 이롭기로는, 공통 데이터 교환 라인의 수단에 의하여 정보를 교환하는 복수의 콘트롤러들, 압력 센서들 및 유출 밸브들이 또 설치될수 있다. 각 콘트롤러는 그 자신의 구동신호를 산출한다. 그후 모든 콘트롤러의 구동신호가 임의의 잘못된 산출을 결정하기 위하여 서로 비교된다. 또한, 유출 밸브는 압력 정보를 수신하고 콘트롤러에 의하여 수신된 구동신호의 정확성을 체크할수 있다.
바람직한 실시예에서, 각 유출 밸브의 구동유니트의 위치가 감시 되어서 다른 유출 밸브들 및/또는 콘트롤러들로 전달된다. 구동 유니트의 기능 불량은 콘트롤러를 포함시킴이 없이 유출 밸브들간의 데이터 교환으로 결정될수 있다. 잘못된 위치가 용이하게 결정될수 있다. 잘못된 구동유니트 위치를 가진 유출 밸브로의 전원은 차단될 수 있다. 바람직하기로는 유출 밸브는 공통 데이터 교환라인의 수단에 의하여 그들의 구동 유니트의 위치에 관하여 정보를 교환한다. 대안으로서, 분리된 데이터 교환채널이 설치될수 있다.
모든 유출 밸브의 구동 유니트의 위치는 현재 동작중에 있는 콘트롤러에 의하여 조절된다. 상기 콘트롤러는 다른 콘트롤러들, 센서들 및 유출 밸브들과 통신할 수 있다. 시스템은 동작중에 있는 콘트롤러를 자동으로 변경할 수 있다.
동작중에 있는 콘트롤러가 틀린 구동신호를 발생하면, 상기 잘못이 인식된다. 구동신호의 조절 및 산출은 또 하나의 다른 콘트롤러로 전달된다. 어떠한 시스템의 저하도 없게 된다. 본 발명에 따른 유출 밸브는 실제 압력신호를 수신하기 위한 입력과 그의 구동 유니트를 활성화시키기 위한 적어도 하나의 로직 유니트를 부가적으로 구비한다는 사실을 특징으로 한다.
종래기술의 유출 밸브와는 대조적으로, 본 발명은 그 자신의 로직 유니트를 가진 유출 밸브를 제공하여 준다. 상기 로직 유니트는 바람직하기로는 콘트롤러 로직 유니트보다 복잡하지 않는다.
모든 콘트롤러가 고장난 경우에 안전 백업(backup)을 제공하며 동작중의 콘트롤러로부터 수신되는 구동신호를 계속하여 감시한다. 이를 위하여, 유출 밸브는 실제 압력 신호를 수신하는 입력을 구비한다.
리던던시(redundancy)를 더욱 강화시키기 위하여, 유출 밸브는 바람직하기로는 대기압 신호 및/또는 차압력 신호용의 입력을 더 구비한다. 부가적으로 또는 대안으로서, 상기 유출 밸브는 공통 데이터 교환라인으로 접속하기 위한 입-출력이 설치될 수 있다. 모든 관련 정보가 각각의 유출 밸브로 전달될 수 있다. 로직 유니트는 그들의 관련 구동유닛을 활성화시키기 위하여 모든 필요로 하게 되는 정보를 수신한다. 상기 활성 신호 및 구동 유니트 위치는 계속하여 감시되고 콘트롤러의 구동신호와 비교된다.
유출 밸브는 이롭기로는 2개의 구동유니트를 구비할 수 있다. 모든 구동유니트를 활성화시키기 위하여 단일의 로직 유니트가 설치될수 있다. 대안으로서, 각 구동 유니트는 그 자신의 로직 유니트를 가지게 설치될 수 있다. 후자의 경우에, 각 유출 밸브의 로직 유니트는 서로 통신한다. 통신은 공통 데이터 교환 라인의 수단 또는 유출 밸브 내측의 로직 유니트 간의 직접 데이터 교환 채널에 의하여 실행될 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 도면에 도시된 실시예의 방법으로 상세히 설명될 것이다.
도 1은 종래기술의 객실 압력 조절장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 객실 압력 조절장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 객실 압력 조절장치의 데이터 교환을 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 유출 밸브의 제 1 실시예를 개략적으로 예시한 도면.
도 5는 유출 밸브의 제 2 실시예를 개략적으로 예시한 도면.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 통신 및 신호처리를 개략적으로 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 통신 및 신호처리를 개략적으로 나타낸 도면.
도 1은 센서 A, 콘트롤러 B, 유출 밸브 C 및 디스플레이 D를 구비하는 종래기술의 객실 압력 조절장치를 나타낸 것이다. 센서 A, 콘트롤러 B 및/또는 유출 밸브 C가 고장인 경우에, 차압력은 전 공압식의 별도 안전밸브(fully pneumatic separate safety valve) E의 수단에 의하여 기설정의 상한 및 하한 레벨 사이에서 유지된다. 압력차는 객실 F 내측의 실제 압력과 상기 객실 F를 둘러싸는 대기압 양쪽을 측정함으로써 조절된다. 밸브는 콘트롤러 B에서 처리되고 유출 밸브로 전달된다. 센서 A와 유출 밸브 C 사이에는 직접적인 접속은 없다. 센서 A의 신호와 콘트롤러 B의 산출결과는 디스플레이 D에 표시될 수 있다. 또한, 디스플레이 D는 유출 밸브 C에 직접 영향을 줄 수 있는 수동동작 모드를 제공한다.
콘트롤러 B가 고장인 경우, 종래기술의 장치는 정교한 객실 압력 기구를 더 이상 유지할 수 없게 되어 단순조작으로 격하된다. 안전 밸브 E는 무겁고 부피가 커져서 장치의 무게 및 비용을 증가시킨다. 종래기술의 장치에서 여러 개의 콘트롤러 B가 설치될 수 있지만, 정보는 항상 정의된 채널에 따라서 교환된다. 장치의 구성 부품간의 자유로운 어떠한 통신도 있을 수 없다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 객실 압력 조절장치(10) 및 장치의 구성 부품간의 데이터 교환을 개략적으로 나타낸 것이다. 상기 장치(10)는 유출 밸브(14,15,16,17)용의 3개의 콘트롤러(11,12,13)와 실제 객실 압력 측정용의 3개의 센서(18,19,20)를 구비하고 있다. 상기 구성부품들은 데이터 교환용의 3중 리던던시의 전이중 버스(full duplex triple redundant bus)(22)의 수단에 의하여 접속되어 있다. 상기 버스(22)는 정보의 표시 및 오퍼레이터에 의한 지령 입력을 위해 콘트롤러에 접속되어 있다. 또한, 상기 버스는 다른 항공전자시스템과의 통신을 위한 접속기(23,24)를 구비하고 있다. 객실은 50으로 개략적으로 도시되어 있다.
각 유출 밸브(14,15,16,17)는 채널(27)의 수단에 의하여 서로 통신할 수 있는 구동 유니트(25,26)를 구비하고 있다. 각 구동 유니트(24,25)는 버스(22)에 접속되어 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 실시예에서, 객실 압력 조절장치(10)는 부가적으로 버스(22)에 직접 접속되는 대기압 측정용의 3개 센서(28,29,30)를 구비한다. 부가적으로 또는 대안으로서, 대기압은 접속기(31)에 의하여 콘트롤러(11,12,13)로 전달되는 출력신호를 센서(28')로 측정할 수 있다. 센서(28')는 전체압력, 대기압 및 앙각(angle of attack)와 같은 비행 파라미터를 결정하기 위한 장치의 일부분일 수 있다. 버스(22)는 모든 도시된 부품과 서로 양방향 통신을 허용하여 준다. 콘트롤러(11,12,13), 유출밸브(14,15,16,17) 및 그들의 구동유니트(25,26), 그리고 센서(28,29,30) 뿐만아니라 센서(18,19,20)는 정보를 용이하게 교환할 수 있다. 조정로직(arbitration logic)은 어느 콘트롤러(11,12,13)가 동작하고 있는가를 결정한다. 그밖에 어느 센서(18,19,20 및 28,29,30)가 각각 산출을 위해 사용되어 질 것인가가 결정된다. 각 콘트롤러(11,12,13)는 각 구동 유니트(25,26)와 통신할수 있다. 구동 유니트(25, 26)간의 정보교환은 버스(22)나 또는 채널(27)을 경유하여 행하여진다. 또한 유출 밸브(14,15,16,17)는 서로 통신하여 그들의 각 구동 유니트(25,26)의 위치를 감시한다. 임의의 잘못된 구동 유니트 위치는 모든 유출 밸브(14,15,16,17) 및 콘트롤러(21) 뿐만아니라 콘트롤러(11,12,13)에도 관련된다. 잘못된 위치의 구동 유니트(25,26)로의 전원은 공급이 끊어지게 된다.
새로운 구성부품이 버스(22)에 용이하게 부가될 수 있다. 객실 압력 조절장치(10)의 결함부품들은 용이하게 접속을 끊고 대체할 수 있다. 하나의 콘트롤러(11,12,13)나 또는 센서(18,19,20,28,29,30)중의 하나가 고장이거나 또는 고장인 것으로 의심이 가게 되면, 기설정의 압력차를 유지하기 위하여 필요하게 되는 산출량이 나머지의 콘트롤러(11,12,13) 중 임의의 것으로 전달된다. 따라서 높은 레벨의 리던던시(redunduncy)가 있게 된다.
도 4 및 도 5는 유출 밸브(14)의 2개의 다른 실시예를 나타낸 것이다. 다른 유출 밸브들(15,16,17)은 동일 구조를 특징으로 한다. 2개의 실시예에서, 유출 밸브(14)는 실제 객실 압력에 관련한 실제 압력 신호(32)를 수신하기 위한 입력(41)이 구비되어 있다. 또한, 둘러싼 대기에서의 압력에 관련한 대기압 신호용의 입력(42)이 제공되어 있다. 입력(43)이 지정되어, 동작중에 있는 콘트롤러(11,12,13)로부터 구동신호(34)를 수신한다. 추가적인 안전장치로서, 부가입력(44)이 객실 F 및 주위 대기간의 압력차를 나타내는 압력차 신호를 수신하기 위해 설치될 수 있다. 유출 밸브(14)는 화살표(39)로 나타내는 바와 같이 버스(22)로 신호를 교환하기 위해 입-출력(45)을 더 구비한다. 입력(43.43)과 입-출력(45)은 실제로는 예를들면 커넥터와 같은 단일부품으로 설계될 수 있다. 모든 입력(41,42,43,44)과 입-출력(45)은 로직유니트(35,36,37)내에 배열되거나 또는 접속된다. 도 4에 따른 실시예에, 유출 밸브(14)는 화살표(38)로 개략 도시된 바와 같이 양쪽 구동 유니트(25,26)를 활성화하기 위한 단일 로직유니트가 제공되어 있다. 양쪽 구동 유니트(25,26)는 객실 F 내 또는 객실 F 밖의 공기흐름을 조절하는 개략 도시의 액츄에이터(46)를 구동시키기 위해 채택된다.
도 5에 따른 실시예는 로직유니트(36,37)를 가진 유출 밸브(14)를 나타낸 것이다. 각 로직 유니트(36,37)는 액츄에이터(46)를 활성화하기 위한 하나의 구동 유니트(25,26)에 결합되어 있다. 충분한 리던던시를 제공하기 위하여 각 로직 유니트(36,37)는 입력(41,42,43) 및 입-출력(45)이 제공되어 있다. 부가적인 안전장치로서, 입-출력 신호(40)를 수신하기 위한 입력(44)이 설치될 수 있다.
도 6 및 도 7은 통신과 신호처리를 위한 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 것이다. 도 5의 실시예에서, 센서(18)로부터의 실제 압력 신호(32)와 센서(28)로부터의 대기압 신호(33)가 버스(22)로, 그리고 버스(22)에 의하여 콘트롤러(11)로 전달된다. 콘트롤러(11)는 실제 압력신호(32), 대기압 신호(33) 및 지상으로부터의 높이 및 산정된 비행시간 등과 같은 부가적인 파라미터에 근거하여 구동신호(34)를 산출한다. 상기 구동신호(34)는 역시 버스(22)로 전달된다.
모든 신호(32,33,34)는 유출 밸브(14,15,16,17)의 로직 유니트(35)로 전송된다. 상기 로직 유니트는 구동신호(34)를 실제 압력신호(32)와 대기압 신호(33)와 비교한다. 그 비교가 구동신호(34)가 결함이 없는 것을 나타내면 로직 유니트(35)는 관련 구동 유니트(34,25)를 활성화시킨다. 그러나 상기 비교에 의해 구동신호(34)가 잘못된 것일 수 있다는 것이 나타나면, 47로 개략적으로 나타낸 바와 같이 버스(22)와 다른 콘트롤러(12,13)로 반환된다. 그 다음에 콘트롤러(11)로부터의 신호(34)가 무시되고 나머지 콘트롤러(12,13) 중의 하나가 조절을 한다.
하나의 대안으로서, 다른 콘트롤러(12,13)는 영구적으로 실제 압력 신호(32) 및 대기압 신호(33) 또는 차압력 신호(40)를 수신할 수 있다. 그때에 3개 모두의 콘트롤러(11,12,13)는 병렬로 작동한다. 조정로직(도시않됨)은 어느 콘트롤러(11,12,13)가 동작할 것인가를 결정한다. 상기 콘트롤러의 구동신호(34)만이 로직 유니트(35)에 의하여 평가된다. 잔여 센서(19,20,29,30)로부터의 신호가 또한 평가를 위해 버스(22) 및 콘트롤러(11,12,13)로 전달됨은 물론이다. 하나의 센서가 결함이 있으면 그의 출력신호(32,33)는 잘못된 것으로 간주되어서 더 이상 고려하지 않는다.
도 7은 2개의 로직 유니트(36,37)를 구비하는 유출 밸브를 가진 통신 및 신호처리를 나타낸 것이다. 신호(32,33,34)는 양쪽 로직 유니트(36,37)로 버스(22)에 의하여 전달된다. 상기 2개의 로직 유니트(36,37)는 화살표 39에서 개략적으로 도시된 버스(22), 또는 대안으로서 채널(37)를 경유하여 통신한다. 각 로직 유니트(36,37)는 그의 관련 구동 유니트(25,20)의 위치를 감시한다. 상기 위치는 39로 도시된 바와 같이, 버스(22) 및 다른 로직 유니트(35,36,37), 그리고 콘트롤러(11,12,13)로 반환된다. 구동 유니트 위치가 잘못된 것으로 확인되면, 상기 구동 유니트(24)에 대한 전원의 공급이 끊긴다. 구동 유니트(25,26)는 이들이 입력 신호를 더 이상 수신하지 않으면 즉시 비활성(inactive)이 되도록 설계될 수 있다. 상기와 같은 설계로, 관련 로직 유니트(36,37)에 대한 전원의 공급을 차단하는 것이 충분하게 된다. 잔여의 구동 유니트(25,36)의 위치는 상기 잘못된 위치를 보상하기 위하여 조정된다.
다른 실시예에 따르면, 유출 밸브(14,15,16,17)는 서로 통신하여 콘트롤러(11,12,13)를 포함함이 없이 잘못된 구동 유니트 위치를 결정한다. 통신은 버스(22)의 수단에 의하여 실행된다. 모든 구동 유니트(25,20)의 실제 위치를 비교함으로써, 잘못된 위치가 용이하게 확인될 수 있다.
본 발명은 객실 압력 조절장치(10)의 모든 구성부품의 서로간의 통신에 의하여 효율적인 압력 조절을 허용하는 객실 압력 조절장치(10)를 제공한다. 이전에 필요하였던 안전밸브(E)는 완전하게 제거될 수 있어 중량을 경감시켜준다. 부품간의 정보교환 및 통신에 기인하여 객실 압력 조절장치의 리던던시가 본 발명에 따라 상당히 증가될수 있다. 하나 또는 여러 개의 부품이 고장일 경우도 아주 정교한 객실 압력 조절을 여전히 유지하는 것이 가능하다. 모든 콘트롤러(11,12,13)가 고장일 경우, 안정기능은 유출 밸브(14,15,16,17)의 로직 유니트(35,36,37)에 근거하여 제공된다. 마찬가지로 하나의 센서(18,19,20,28,29,30)의 고장은 용이하게 보상될 수 있다. 실제 압력과 주위의 대기압과의 압력차는 기설정의 상한 레벨 및 하한 레벨 사이에서 신뢰성 있게 유지된다.
상세한 설명에 포함되어 있음.
Claims (19)
- 객실(50) 내측의 실제 압력을 측정하기 위한 적어도 하나의 압력센서(18,19,20)와,상기 실제 압력과, 대기압측정기기에 의해 측정되는 상기 객실(50) 주위의 대기압 간의 압력차를 조절하기 위한 적어도 하나의 유출 밸브(14,15,16,17)와,실제 압력과 대기압 또는 그 압력차에 근거하여 상기 적어도 하나의 유출 밸브(14,15,16,17)로 전달되는 구동신호(34)를 산출하기 위한 적어도 하나의 콘트롤러(11,12,13)를 구비하고,상기 적어도 하나의 유출 밸브(14,15,16,17)는 상기 적어도 하나의 콘트롤러(11,12,13)로부터의 구동신호(34)와 상기 적어도 하나의 압력센서(18,19,20)로 부터의 실제 압력 신호(32) 양쪽을 수신하기 위하여 상기 적어도 하나의 콘트롤러(11,12,13) 및 상기 적어도 하나의 압력 센서(18,19,20)에 접속됨을 특징으로 하는 객실 압력 조절장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 객실 압력 조절장치는 모든 콘트롤러(11,12,13), 센서(18,19,20) 및 유출 밸브(14,15,16,17)가 공통 데이터 교환라인(22)의 수단에 의하여 신호(32,33,34,39,40)를 교환할수 있도록 서로 접속되는 여러개의 콘트롤러(11,12,13), 객실 압력용의 여러개의 센서(18,19,20) 및 여러개의 유출 밸브(14,15,16,17)를 구비함을 특징으로 하는 객실 압력 조절장치.
- 객실(50)내측의 실제 압력을 측정하기 위한 적어도 하나의 압력센서(18,19,20)와,상기 실제 압력과, 대기압측정기기에 의해 측정되는 상기 객실(50) 주위의 대기압 간의 압력차를 조절하기 위한 적어도 하나의 유출 밸브(14,15,16,17)와,실제 압력 및 대기압 또는 압력차에 근거하여 상기 적어도 하나의 유출 밸브(14,15,16,17)로 전달되는 구동신호(34)를 산출하기 위한 적어도 하나의 콘트롤러(11,12,13)를 구비하고,상기 적어도 하나의 압력센서(18,19,20), 상기 적어도 하나의 유출 밸브(14,15,16,17) 및 상기 적어도 하나의 콘트롤러(11,12,13)는 서로 신호(32,33,34,39,40)를 교환하기 위하여 공통 데이터 교환라인(22)에 의하여 서로 접속되는 것을 특징으로 하는 객실 압력 조절장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 하나의 항에 있어서,상기 객실 압력 조절장치는 대기압을 측정하기 위한 적어도 하나의 부가적인 센서를 구비함을 특징으로 하는 객실 압력 조절장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 대기압을 측정하기 위한 상기 적어도 하나의 부가적인 센서(28,29,30)는 상기 적어도 하나의 콘트롤러(11,12,13) 또는 상기 공통 데이터 교환라인(22)에 접속되는 것을 특징으로 하는 객실 압력 조절장치.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 데이터 교환 라인(22)은 2중화 버스 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 하는 객실 압력 조절장치.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 데이터 교환 라인(22)은 3중 중복성 버스 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 하는 객실 압력 조절장치.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 데이터 교환 라인(22)은 오퍼레이터에 의한 정보 출력 및 명령 입력용의 콘트롤보드(control board)(21)에 접속됨을 특징으로 하는 객실 압력 조절장치.
- 상기 객실(50) 내측의 실제 압력을 측정하는 단계와,주위 대기의 압력을 측정하는 단계와,상기 실제 압력 및 상기 대기압 간의 압력차를 산출하거나 또는 대안으로서 상기 실제 압력 및 대기압간의 압력차를 측정하는 단계와,상기 실제 압력과 상기 대기압 간의 압력차를 조절하기 위한 적어도 하나의 유출 밸브(14,15,16,17)에 대한 구동신호(34)를 산출하기 위하여 적어도 하나의 콘트롤러(11,12,13)로 실제 압력신호(32) 및 대기압 신호(33) 및/또는 압력차 신호(40)를 전달하는 단계를 구비하고,상기 실제 압력신호(32)는 더욱 기설정 상한 레벨과 기설정 하한 레벨간의 상기 압력차를 유지하기 위하여 상기 실제 압력과 상기 대기압간의 압력차를 조절하기 위한 상기 적어도 하나의 유출 밸브(14,15,16,17)로 전달되는 것을 특징으로 하는 객실(50) 내측의 실제 압력 조절방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 대기압 신호(33)는 상기 적어도 하나의 유출 밸브(14,15,16,17)로 전달되는 것을 특징으로 하는 객실 내측의 실제 압력 조절방법.
- 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,상기 여러 개의 콘트롤러(11,12,13), 압력센서(18,19,20,28,29,30) 및 유출 밸브(14,15,16,17)는 공통 데이터 교환라인(22)의 수단에 의하여 정보가 교환되게 설치됨을 특징으로 하는 객실 내측의 실제 압력 조절방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 각 콘트롤러(11,12,13)는 그 자신의 구동신호(34)를 산출하고 상기 구동신호(34)는 어떤 잘못된 산출을 결정하기 위하여 서로 비교되는 것을 특징으로 하는 객실 내측의 실제 압력 조절방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 각 유출 밸브(14,15,16,17)의 구동유니트(25,26)의 위치는 임의의 잘못된 위치를 결정하기 위하여 감시되어서 다른 유출 밸브(14,15,16,17) 및/또는 콘트롤러(11,12,13)로 전달되는 것을 특징으로 하는 객실 내측의 실제 압력 조정방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 잘못된 구동 유니트 위치를 가진 유출 밸브(14,15,16,17)로의 전원은 차단됨을 특징으로 하는 객실 내측의 실제 압력 조절방법.
- 콘트롤러(11,12,13)로부터 구동신호를 수신하기 위한 입력(43)과, 제 1 항 내지 제 8 항 중의 어느 하나의 항에 따른 객실 압력 조절장치(10)나 또는 제 9 항 내지 제 14 항 중의 어느 하나의 항에 따른 방법에서 특히 사용하기 위한 적어도 하나의 구동 유니트(25,26)가 제공되어 있는 객실(50)내의 실제 압력과 주위 대기압 간의 압력차를 조절하기 위한 유출 밸브에 있어서,상기 유출 밸브(14,15,16,17)는 실제 압력 신호(32)를 수신하기 위한 입력(41)과 상기 구동 유니트(25,26)를 활성화시키기 위한 적어도 하나의 로직 유니트(35,36,37)를 더 구비함을 특징으로 하는 유출 밸브.
- 제 15 항에 있어서,상기 유출 밸브는 2개의 구동 유니트(25,26)를 구비함을 특징으로 하는 유출 밸브.
- 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,상기 유출 밸브는 모든 구동 유니트(25,26)를 활성화시키기 위한 단일 로직 유니트(35) 또는 각 구동 유니트(25,26)을 활성화시키기 위한 하나의 로직 유니트(36,37)를 구비하는 것을 특징으로 하는 유출 밸브.
- 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,상기 유출 밸브는 대기압 신호(33) 및/또는 차압력 신호(44)용의 입력(42,43)을 더 구비함을 특징으로 하는 유출 밸브.
- 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,상기 유출 밸브는 공통 데이터 교환라인(22)과의 접속용의 입-출력(45)을 구비함을 특징으로 하는 유출 밸브.
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