用于混合新鲜空气和加热空气的设备以及该设备在飞行器通风系统中的应用技术方案

本发明专利技术涉及一种用于混合新鲜空气（２）和加热空气（４）的设备（３０），所述设备包括：新鲜空气进气口（３２，４２）；加热空气供应体（３３，４３），其用于将加热空气（４）供应到所述设备（３０，４０）中；以及混合空气出气口（３６，４６），其用于输送来自所述设备（３０，４０）的混合的新鲜空气和加热空气（６），其中加热空气供应体（３３，４３）包括第一部分（３５，４５）和第二部分（３７，４７），所述第一部分和第二部分构成对新鲜空气（２）的流阻，并且其中第二部分（３７，４７）形成为具有多个加热空气供应开口（３８，４８）的闭合中空体并在沿加热空气的流动方向观察时位于第一部分（３５，４５）下游的端部处连接于所述第一部分（３５，４５）。本发明专利技术的特征在于，加热空气供应体（３３，４３）的第一部分（３５，４５）为流线型形式。本发明专利技术还涉及这种类型的设备在安装于飞行器的通风系统中的应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于混合新鲜空气和加热空气的设备，所述设备包括新鲜空气进气口 (32， 42);加热空气供应体(33, 43)，其用于将 加热空气(4)供应到所述设备(30， 40)中；以及混合空气出气口 (36， 46)，其用于输送来自所述设备(30， 40)的混合的新鲜空气和加热空 气(6)，其中加热空气供应体(33， 43)包括第一部分(35, 45)和第 二部分(37， 47),所述第一部分和第二部分构成对新鲜空气(2)的流 阻，并且其中第二部分(37, 47)形成为具有多个加热空气供应开口(38， 48)的闭合中空体并在从加热空气的流动方向观察时位于第一部分(35， 45)下游的端部处连接于所述第一部分(35， 45)。本专利技术还涉及这种 类型的设备在安装于飞行器的通风系统中的应用。从DE 42 08 442 Al 已知具有权利要求1前序部分特征的混合设备。
技术介绍
在现代民用、商用飞行器中，将飞行器机抢划分为应当/必需彼此独立地进行通风以及温度控制的多个区域。因此，例如可以根据飞行器机艙的不同区域中的乘客数量来进行温度控制。这种需求导致了对这些进行不同温度控制的区域中的每一个区域必需使得新鲜空气在供给到飞行器机抢之前与加热的气流混合，加热气流的量根据各个机艙区域中要达到的温度 水平来调节。以前的空气混合器，即用于混合新鲜空气和加热空气的设备，在混合 过程中遇到的问^l:飞行器机抢的空气供应管道中的压力损失明显增加。由于这些管道中的压力受到压力调节，所以混合新鲜空气和加热空气的过 程作为压力调节方面的必须被最小化的扰动变量。另外，加热空气通常从钬合金管道供给到玻璃纤维增强塑料材料(GFRP复合材料)的新鲜空气 管道中，并在新鲜空气管道中进行混合过程。在加热空气供给到新鲜空气 管道中之前，当其温度处于大约200。C至260。C的范围时，由GFRP复合材料生产的新鲜空气管道便无法承受未混合的热气流的高温。因此，必需 确保两种气流的有效混合以及与其相关的温度下降。另外，借助于安^ 混合区下游的温度传感器来调节供给到机抢的空气供应管路中的加热空 M量流量。因此在位于混合区下游的空气供应管路中必需确保均匀温度 分布，以便使传感器能够测量到混合气流的代表性温度。混合过程通常在没有辅助体(图1)的情况下进行或者在具有简单形成的辅助体(图2)的情况下进行。在图1中图示出的空气混合器10的情 况下，新鲜空气2通过进气开口 12进入管道11并且在此处与通过供应开 口 14供应的加热空气4混合。混合空气6从空气混合器10的出气口 16 排出并供给到下游的飞行器机枪中。在这种情况下，测量混合空气6的温 度的温度传感器18位于混合区的下游。图1的空气混合器10的缺点在于 新鲜空气2和加热空气4混合不充分，尤其是当加热气流4艮小时。不充分 混合会导致形成所谓"热点"，热点对于由GFRP复合材料制成的管道ll 来讲是不利的。在图2中示出了具有辅助体24的空气混合器20。在该空气混合器20 中，带孔的管道端件24侧向插入到管道21中。带孔的管道端件24包括多 个加热空气供应开口 25，加热空气4穿过加热空气供应开口 25i^Vf道 21中并在此处与通过进气口 22 i^7v的新鲜空气2混合。混合空气6通过 出气口 26从管道21排出。再次，借助于温度传感器28来测量混合空气6 的温度。这种空气混合的缺点在于在混合区中经常发生较高的压力损失， 这一方面是由于在带孔的管道端件24的区域中管道21过流断面减小所致， 另一方面是由于进入该区域中的加热空气4的额外质量流量所致。因为在 减小的过流断面的区域中流速高于具有较大过流断面的其它区域中的流 速，所以在这种类型的区域中会使压力下降。另外，额外的加热空气质量 流量4致4吏在带孔的管道端件24的区域中管道21内的压力下降。这种压 力下降对于飞行器机抢的新鲜空气供应管路中的压力调节来讲是不利的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种设备，利用这种设^f吏得能够在压力 损失低以及混合质量高的情况下执行新鲜空气和加热空气的混合过程，尤 其是当大量的加热空气质量流与新鲜气流混合时。该目的通过如下的i殳备来实现，该设备包括新鲜空气进气口 (32，42) ;加热空气供应体(33, 43)，其用于将加热空气(4)供应到所述设备 (30， 40)中；以及混合空气出气口 (36, 46)，其用于输送来自所述设备 (30， 40)的混合的新鲜空气和加热空气(6)，其中加热空气供应体(33，43) 包括第一部分(35， 45)和第二部分(37， 47)，所述第一部分和第二 部分构成对新鲜空气(2)的流阻，并且其中第二部分(37, 47)形成为具 有多个加热空气供应开口 (38, 48)的闭合中空体并在沿加热空气流动方 向观察时处于第一部分(35, 45 )下游的端部处连接于所述第一部分(35, 45)。根据本专利技术，为了实现上述的目的，所述设备的特征在于加热空气供 应体(33， 43)的第一部分(35， 45)为流线型形式。关于这一点，流线型形式应当理解为，相对于绕其流动的介质一一在 这种情况下为空气一一具有低流阻的任何形式的主体。因为加热空气供应 体至少部分为流线型构造，所以由于加热空气供应体而减小的新鲜空气管 道过流截面的比例可维持在最小值，从而能够在该区域中使与"M目关的压 力下降维持在较低水平。另外，在借助于新鲜空气管路的加热空气供应体 来供应大量加热气流的情况下，还可以使新鲜空气管路中的压力损失最小 化。根据本专利技术的优选实施方式，包括多个加热空气供应开口的加热空气 供应体的第二部分为流线型形式。以这种方式形成的加热空气供应体还称 作隙透体，加热空气被引入到该加热空气供应体的内部并且通*热空气 供应开口移送到空气混合器的内部。包括加热空气供应开口的加热空气供应体的第二部分还可以优选为球 形或椭球形构造。因为在空气混合器的内部可将流阻以及与其相关的压力 下降维持在较低水平，所以第二部分的球形或椭球形构造仍是有利的。根据本专利技术的另 一优选实施方式，第 一部分在新鲜空气的流动方向上 的横截面面积可以小于第二部分的横截面面积。 一方面，这使得第一部分 相对于第二部分流阻减小。另一方面，^没置在加热空气供应体的第一部分 上的加热空气供应开口能够分布在较大的区域上，由于新鲜空气能够更加 容易地接触到加热空气，由此改善了加热空气和新鲜空气的混合质量。多个加热空气供应开口优选地均匀分布在第二部分上。加热空气供应 开口的这种均匀分布确保了加热空气能够均匀地排放到空气混合器中，并 且于是防止了在第二部分附近产生显著的温度梯度，其会导致混合区下游的不均匀温度分布。才艮据本专利技术的另一优选实施方式，第二部分的下游区域中的加热空气 供应开口的数目可以大于第二部分的上游区域中的加热空气供应开口的 数目。因为在第二部分的上游区域中，加热空气的出射方向与新鲜空气的 流动方向相反，所以在加热空气从第二部分排出时必须抵抗气流进行"做 功"。该做功将必须以能量的方式供应至系统。与此相反，在第二部分的 下游区域中加热空气的出射方向与新鲜空气的流动方向平行。为此，第二 部分的下游区域中的加热空气供应开口的数目大于上游区域中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于混合新鲜空气（２）和加热空气（４）的设备（３０，４０），包括：新鲜空气进气口（３２，４２）；加热空气供应体（３３，４３），其用于将加热空气（４）供应到所述设备（３０，４０）中；以及混合空气出气口（３６，４６），其用于输送来自所述设备（３０，４０）的混合的新鲜空气和加热空气（６），其中所述加热空气供应体（３３，４３）包括第一部分（３５，４５）和第二部分（３７，４７），所述第一部分和第二部分构成对新鲜空气（２）的流阻，并且其中所述第二部分（３７，４７）形成为具有多个加热空气供应开口（３８，４８）的闭合中空体，并在沿加热空气流动方向观察时处于所述第一部分（３５，４５）下游的端部处连接于所述第一部分（３５，４５），　其特征在于，所述加热空气供应体（３３，４３）的第一部分（３５，４５）为流线型形式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：达留什克拉科夫斯基，乌韦布克霍尔斯，尼科森托凡特，
申请(专利权)人：空中客车德国有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]