[发明专利]具有降低结冰风险的混合设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种适合于在飞机空调系统中使用的混合设备以及操作这种混合设备的方法。

背景技术

在现代飞机中，客舱或客舱各分区、货舱或货舱各分区和飞行员座舱构成不同的气候区，这些气候区不论在飞行中还是在地面上通常均依靠飞机专用的空调系统来进行空气调节。此外，飞机空调系统还被用来使源于飞机上面的发热部件，例如电气或电子元器件的热量得以散逸。在飞机空调系统的空调单元中，从飞机的引擎压缩机或辅助引擎压缩机所吸入的热压缩空气进行膨胀并冷却至所期望的低温。

在空调单元经过处理的空气作为冷却的新鲜空气输送给混合设备，并在那里与从飞机的经空气调节的区域，例如客舱吸出来的再循环空气混合。在该混合设备中所生成的混合空气，由通过空调单元处理的冷新鲜空气和从飞机的经空气调节的区域吸出来的再循环空气所组成，最终被用来对飞机的不同气候区进行空气调节。若飞机的气候区必须进行冷却，由空调单元所产生的冷新鲜空气常常以低于0℃的温度输送给该混合设备。从而，因新鲜空气和/或再循环空气中所含有的水分的缘故，所以在混合设备或连接到该混合设备的管道中会积聚冰或雪。

从DE 10 2006 037 539 A1中知悉，来自于飞机空调系统的空调单元的冷新鲜空气所流经的新鲜空气管路，在配平阀门(trim valve)的控制下通过导入温暖的吸入引擎空气而免于结冰。

另一方面，DE 10 2009 003 937 A1教导，为了在飞机空调系统中降低冷新鲜空气所流经的管道上结冰的风险，应当这样来设计管道的几何形状以便避免出现如下区域，即穿过管道的新鲜空气流的流速有所降低，尤其是在具有较小的流动横截面的管道中。

最后，DE 10 2010 014 354 A1描述了一种适合于在飞机空调系统中使用的混合设备，其中，在第一预混合腔中预混合输送给该混合设备的冷空气并且在第二预混合腔中预混合输送给该混合设备的暖空气，能够提高混合质量从而使因输送给该混合设备的空气流的不充分混合而造成冰或雪在该混合设备或连接到该混合设备的管道中的积聚减小到最低。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合于在飞机空调系统中使用的混合设备以及操作这种混合设备的方法，它们使得能够以高能效的方式来降低冰或雪积聚在该混合设备中的风险。

该目的通过具有权利要求1的特征的混合设备以及具有权利要求8的特征的操作混合设备的方法而得以实现。

一种特别适合于在飞机空调系统中使用的混合设备包括适于将冷空气供应给混合设备的冷空气供给管路。待供应给该混合设备的冷空气例如可以由飞机空调系统的一个或多个空调单元来产生。该混合设备还包括适于将再循环空气供应给该混合设备的第一再循环空气供给管路。该再循环空气供给管路例如可以是将该混合设备连接到飞机上将要进行空气调节的区域，例如客舱或货舱的管路。该混合设备的混合腔连接到冷空气供给管路和第一再循环空气供给管路，并且适于混合经冷空气供给管路供应给混合设备的冷空气和经第一再循环空气供给管路供应给混合设备的再循环空气。

第一再循环空气供给管路具有传热部，其以导热方式连接到界定混合腔的壁的区域，该区域处于结冰风险。处于结冰风险的混合腔壁区域，可能是例如流经混合腔的空气速度在它周围小于其他区域的壁区域，或者是离开冷空气供给管路的冷空气流直接吹到它上面的壁区域。为了确保第一再循环空气供给管路的传热部和界定混合腔的壁的处于结冰风险的区域之间的适当导热性接触，第一再循环空气供给管路的传热部和处于结冰风险的混合腔壁区域优选地由绝缘性不太高的材料制成。第一再循环空气供给管路的传热部可以直接地连接到处于结冰风险的混合腔壁区域。然而，可选地，另一想像得出的配置是只存在第一再循环空气供给管路的传热部和处于结冰风险的混合腔壁区域之间的热接触，所述接触例如通过诸如热交换器等来实现。优选地，传热部仅在第一再循环空气供给管路的部分长度上延伸。

当配备有依照本发明的设备的空调系统在制冷模式下运行时，流经第一再循环空气供给管路的再循环空气的温度通常明显地高于流经冷空气供给管路的冷新鲜空气的温度，其典型地低于0℃。例如，流经第一再循环空气供给管路的再循环空气的温度可能大于20℃。从而，由于冷空气引入混合腔所造成的处于结冰风险的壁区域就可通过流经第一再循环空气供给管路的传热部的比较温暖的再循环空气来进行加热。这可防止在经过加热的混合腔壁区域上形成厚厚的雪层或冰层。