用于控制流体的压力和／或体积流量的方法和装置制造方法及图纸

在用于控制流体的压力和／或体积流量的方法中，从通过管道（１５）流动的流体中抽取流动能量。流动能量至少部分地被转化为电能，并用于流体的体积流量和／或压力的电气控制（６５）。用于控制在管道（２０）中的流体的体积流量和／或压力的装置具有至少一个电动发电机（３５），将电动发电机（３５）设计为，从流体流中抽取流动能量，并将至少部分流动能量转化为电能。所述装置具有控制装置（６５），用于利用由发电机（３５）供电的电驱动器来控制在管道（２０）中的流体的体积流量和／或压力。

【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控制流体的压力和/或体积流量的方法和一种用于控制管 道中的体积流量和/或压力的装置。
技术介绍
特别在飞机上经常会出现以下任务即控制流体的体积流量和/或压力。例如，在 飞机上用于紧急氧气供应的系统需要计量氧气的方法和装置。原则上存在许多控制流体的体积流量和/或压力的可能性。这些可能性基本上分 为两类或者以电的方式提供控制所需要的能源，例如在电控比例阀中可见的。还可选择以 纯机械的方式，如气动或液压的方式进行控制，例如在减压器那样。在此，这两种方式有以下缺点机械控制单元的工作公知的是不够准确。此外，不 利之处还在于它们通常都很沉重。与此相反，具有电器元件的控制单元的工作虽然要准确 得多，但不利之处在于，其总是需要能源供应。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术的目的在于提出一种用于控制流体的体积流量和/或压力的 方法，该方法可以在设备技术方面转化为更轻的结构类型，并能够多样性地、简单且具有较 高准确性地得到应用。此外，本专利技术的目的还在于提出一种装置，利用该装置可以上述的优 点对流体的体积流量和/或压力进行控制。通过具有权利要求1所给出的特征的方法以及通过具有权利要求4所给出的特征 的装置实现根据本专利技术的目的。优选的实施方式由各个从属权利要求、下面的描述以及附 图给出。根据本专利技术，在用于控制流体的压力和/或体积流量的方法中，从通过管道流动 的流体中抽取流动能量(Str0mungsenergie)，并将至少部分流动能量转化为电能。至少 一部分由流动能量所获得的电能被用于流体的体积流量和/或压力的控制器。因为使用电 能控制，所以可以有利地实现非常精确的控制。另一个优点在于，有可能在设备技术方面紧 凑地并以非常低的重量实现所述方法，因为可以放弃外部的能源供应，并且也不必出现对 体积流量和/或压力的纯机械式控制。同时，在没有外部能源供应的情况下所述方法可以 实现较高的安全性，因为可以不依赖于其他供应系统而有能量地执行所述方法。根据需求可以不同的方式从通过管道流动的流体中抽取流动能量例如，可以在 流体管道(Fluidleitimg)上实现流动能量的抽取，特别是在对流体的体积流量和/或压力 进行控制的流体管道上。因此，可以在有空间限制的情况下在管道系统的一个位置上实现 所述方法。然而，在一个或多个流体管道系统的不同管道上进行流动能量抽取和控制也是 适宜的，以便例如将用于多个系统的电能生产集中起来。根据本专利技术的方法优选设计用于调节体积流量和/或压力，并将至少一部分从流 动能量获取的电能用于这种调节。为此，可以将与体积流量和/或压力受到控制的流体相关的测量信号通过反馈输入到调节器重。此外，还可以将获得的外部测量信息，即在流体管 道之外所获得的测量信息，例如温度和外部压力信息，输入到这种调节器中。在本方法中优选由气态的氧气构成流体。在此，根据本专利技术一种优选的应用，将 本方法应用于载人飞机上的紧急氧气供应。由于使用这种方法可以节省成本、廉价且重量 减轻，因此本方法特别适用于飞机。此外，不需要外部的能源供应，这就是为什么本方法可 以作为应急系统自给自足且多方面地得到应用。另外，由于在本方法中为了控制流体的体 积流量和/或压力而将部分流动能量转化为电能，因此能够以所需要的准确性实现这种控 制。在此可以将本方法适当地设计为，使调节器获得用于旅客供应的测量信息，特别是对将 要输送到氧气面罩上的氧气的需求，并对压力信息和/或温度信息进行处理，例如，在各个 飞行高度以及温度上对供应系统进行调节。根据本专利技术的用于在管道中控制流体的体积流量和/或压力的装置特别适用 于执行以上所述的方法，该装置具有至少一个电动发电机，将该发电机设计为，从流体流 (Fluidstrom)中抽取流动能量，并将至少部分流动能量转化为电能。该装置还具有用于控 制流体的体积流量和/或压力的控制装置。在此，为控制装置配备由发电机供电的电驱动 器。通过使用电驱动的控制装置可以非常精确地实现对体积流量和/或压力的控制。此外， 在该装置中不必集成附加电源。该装置因此可以能源自给自足地运行。因而在该装置的运 行中有着较高的可靠性。此外，该装置还可以使自身重量减轻，因为在装置中不需要集成沉 重的机械部件或附加电源。特别可以不使用减压器。在此可以将电动发电机构造为单级或 多级的。根据使用目的可以对该装置进行不同的配置，在一种优选的实施方式中，在该装 置中在同一管道上串行地设置至少一台发电机和至少一个控制装置。适当地将这种装置构 造为，使其一体地安装在管道的一个位置上。在另一种优选的实施方式中，将至少一台发电 机和至少一个控制装置设置在不同的管道上，优选设置在管道系统的平行支线上。通过这 样的装置可以在管道系统有效的位置上相应地获得控制所需的电能，并提供给控制器。另 外，也可以为多个、不同的流体管道系统中的多个控制装置设置中央发电机。接下来，根据本专利技术的装置优选具有手动触发控制器，用于管道的流体流过 (Fluidbestrdmung)，管道被设置用于通过发电机抽取流动能量。通过这种方式可以手动 启动根据本专利技术的装置，从而使每个设置有用于抽取流动能量的发电机的管道都有流体流 过。因此，在手动操作触发控制器之后向用于运行启动的控制装置供电，从而自动实现控制 器的进一步操作。在根据本专利技术的一种优选的装置中，在管道上附加或替代地设置可手动 操作的截止阀。同时将至少一个控制装置(优选是常开阀)构造为，当在管道中开始有流 体流经时，允许流体的至少较高的体积流量流过管道，从而使发电机为控制装置的运行提 供足够高的电功率。通过这种方式可以经由最初的手工操作获得足够高的流体流过，从而 使发电机可以自动驱动控制装置。根据本专利技术的装置优选配备调节器，并将发电机的至少部分电能提供给调节器。 由此可以通过反馈执行对流体的体积流量和/或压力的控制，和/或利用其他外部测量信 号，即流体管道系统之外的外部环境调信息(例如温度或气压)，调整对于流体的体积流量 和/或压力的控制。在这种调节器的一种优选的实施方式中，反馈是通过用于测量流体的 体积流量和/或压力的传感器来实现的，传感器的输出信号输送到调节器。通过这种方式，调节器利用所获得的传感器的测量信号调节由控制装置所进行的控制。在一种优选的实施方式中，根据本专利技术的装置的发电机通过回转叶轮电机驱动。 接下来优选至少一个控制装置使用电气控制的调节阀。特别优选将所述装置设计用于输送 气态氧气的流体管道，并成为载人飞机上的紧急氧气供应的一部分。正是由于根据本专利技术 的装置的使用，才特别有利地证实了轻量化的结构设计、对流体的体积流量或压力的精确 控制以及能源独立的转化的可能性。附图说明下面根据附图对本专利技术做示例性的说明。图1示出了根据本专利技术用于控制在管道中的流体的体积流量的装置。所示出的用于控制在管道中的流体的体积流量和/或压力的装置用于执行控制 流体的体积流量和/或压力的方法。在该实施例中使用气态氧构成流体，并将所述装置设 计用于载人飞机上的紧急氧气供应。具体实施例方式在载人飞机的甲板上携带有装在压力气瓶5中的气态氧气，并在紧急情况下通过 氧气面罩提供给旅客。为此，氧气通过构造为氧气管道的流体管道15、20以及构造为供应 软管的管道25到达氧气面罩10本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于控制流体的压力和／或体积流量的方法，其中，从通过管道（１５）流动的流体中抽取流动能量，并将该流动能量至少部分地转化为电能，以及其中，将至少一部分由所述流动能量获得的电能用于流体的体积流量和／或压力的控制（６５）。

【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：吕迪格·康拉德，
申请(专利权)人：BE航空系统有限公司，
类型：发明
国别省市：DE