SE446848B

SE446848B - MILJOKONTROLLSYSTEM

Info

Publication number: SE446848B
Application number: SE8204357A
Authority: SE
Inventors: R B Goodman; J L Warner
Original assignee: United Technologies Corp
Priority date: 1981-07-20
Filing date: 1982-07-16
Publication date: 1986-10-13
Also published as: JPS5824736A; SE8204357D0; GB2106635B; IT8222326A0; BR8203800A; IT1151924B; JPH026975B2; SE8204357L; ES8400204A1; ES514110A0; FR2509842B1; DE3226337A1; FR2509842A1; GB2106635A

Description

446 848 2 hålles då klimatförhålladena är sådana att kabinunpvärmning er- fordras. Ofta utnyttjar miljökontrollsystemet ett kylsystem såsom ett luftcykel- eller freonsystem för kylning av den utläckande kompressorluften då kabinen skall kylas av. 446 848 2 is maintained when the climatic conditions are such that cabin heating is required. The environmental control system often uses a cooling system such as an air cycle or freon system for cooling the leaking compressor air when the cabin is to be cooled.

För att åstadkomma miljökontrollsystem med såväl avkylninos- som uppvärmningsförmåaa, har man i praktiken delat komnressorläck- flödet, varvid en del av flödet avkyles av kylsystemet medan resten av flödet ledes förbi kylsystemet, återförenas med den avkvlda luften och föres ut i kabinen. Vanligen användes en ventil i förbi- ledningsluftströmmen för reglering av dess massaflöde således, att ventilen stänger för begränsning av förbiledningsflödet då kylning av kabinluften erfordras och öppnar för att överväldiga kylluft- flödet då kabinuppvärmninq blir nödvändig. Ett flödesbegränsande venturlrör användes ofta för att begränsa totalflödet genom systemet till kabinen för att undvika alltför stort luftuttaq ur motorn.In order to provide an environmental control system with both cooling and heating capacity, the commensor leakage flow has in practice been divided, whereby part of the flow is cooled by the cooling system while the rest of the flow is led past the cooling system, reunited with the cooled air and carried out into the cabin. Typically, a valve is used in the bypass air flow to control its mass flow so that the valve closes to restrict the bypass flow when cooling the cabin air is required and opens to overwhelm the cooling air flow when cabin heating becomes necessary. A flow restricting venturi is often used to limit the total flow through the system to the cabin to avoid excessive air outflow from the engine.

Dylika kända system företeråtskilliganackdelar. Eftersom t.ex. kylluften inte kontrolleras i eller av sig själv, är kabin- uppvärmningen ofta otillräcklig och kräver alltför stora mängder varm läckluft som ledes förbi kylsektionen för kompensation av luft- kylninqen däri. Emedan dylikt överskottsflöde kan förhindras med en flödesbegränsningsanordning som ett venturirör eller liknande, medför en sådan anordning ett betydande tryckfall i systemet och bidrar till dess ineffektivitet. Det kontrollerade kylluftflödet påverkar dess- utom negativt systemets kabinuppvärmningsförmåga. Exempelvis erford- ras vid låg höjd ett betydligt större kylflöde än värmeflödet vid hög höjd. Vid kända miljökontrollsystem kan dock, ifall ett optimalt luftflöde genom systemet uppnås vid kylning på låg höjd, uppvärmning på högre höjd erfordra väsentligt större flöde än nödvändigt om det inte var tvunget att värma tidigare kyld luft, varvid stora mängder läckluft slösas bort och negativt påverkar motorkapaciteten.Such known systems have several disadvantages. Since e.g. If the cooling air is not controlled in or by itself, the cabin heating is often insufficient and requires excessive amounts of hot leakage air which is led past the cooling section to compensate for the air cooling therein. Since such excess flow can be prevented with a flow limiting device such as a venturi or the like, such a device causes a significant pressure drop in the system and contributes to its inefficiency. The controlled cooling air flow also negatively affects the system's cabin heating capacity. For example, at low altitude a significantly larger cooling flow is required than the heat flow at high altitude. In known environmental control systems, however, if an optimal air flow through the system is achieved when cooling at low altitude, heating at higher altitudes may require significantly greater flow than necessary if it was not necessary to heat previously cooled air, whereby large amounts of leakage air are wasted and negatively affect engine capacity. .

En del av ovannämnda nackdelar kan mildras i sin påverkan genom anordnande av separata ventiler för reglering av såväl avkyld luft som varm förbiledningsluft. US patentskrift 2 562 918 avser ett dylikt anordnande av separata kontrollventiler. Här är en temperatur- kontrollventil anordnad i kylkanalen, ännu en temperaturstyrd ventil är placerad i förbiledningskanalen och en tryckstyrd ventil är placerad vid förbiledningskanalens inlopp för reglering av flödet därigenom i beroende av systemtrycket. I systemet enligt US 2 562 918 kan, ifall tillförseltrycket (motorkompressorns utloppstryck) sjunker, den tryck- styrda ventilen erfordra en öppning för att ge ett tillräckligt luft- 3 446 848 flöde till kabinen för upprätthållande av erforderligt tryck däri.Some of the above-mentioned disadvantages can be mitigated in their influence by arranging separate valves for regulating both cooled air and hot bypass air. U.S. Pat. No. 2,562,918 relates to such an arrangement of separate control valves. Here a temperature control valve is arranged in the cooling duct, another temperature-controlled valve is placed in the bypass duct and a pressure-controlled valve is placed at the inlet of the bypass duct for regulating the flow thereby depending on the system pressure. In the system of US 2,562,918, if the supply pressure (engine compressor outlet pressure) drops, the pressure controlled valve may require an opening to provide sufficient air flow to the cabin to maintain the required pressure therein.

Ifall emellertid sänkningen i tillfört tryck åtföljes av en ökning av kylbehovet, är det lätt att se att systemet utnyttjar förekommande luft ineffektivt, enär erforderlig tryckreglering sker medelst (varm) förbiledningsluft. Således måste tillräckligt med kyld luft ledas in i kabinen för att motsvara såväl kylbehovet i själva kabinen som för att motverka effekten av det ökade flöde av varm luft till kabinen, vilket erfordras för att bibehålla önskat tryck däri.However, if the decrease in applied pressure is accompanied by an increase in the cooling demand, it is easy to see that the system utilizes existing air inefficiently, since the required pressure control takes place by means of (hot) bypass air. Thus, sufficient cooled air must be led into the cabin to meet both the cooling demand in the cabin itself and to counteract the effect of the increased flow of hot air to the cabin, which is required to maintain the desired pressure therein.

Dessutom företer förbilednings- och kylkontrollventilerna enligt US 2 562 918 endast en mindre överlappning. Detta innebär att, utom under vissa begränsade förhållanden, reglering av en av ventilerna ej medför reglering av den andra ventilen. Ifall således vid en given inställning ökad kylning, kan en dylik kylning åstadkommas inte genom effektiv stängning av förbiledningskontrollventilen och sam- tidig öppning av kylkontrollventilen, utan snarare endast uenom stängning av förbiledningsventilen, varvid en ökning av erforder- ligt kylluftflöde undvikes.In addition, the bypass and cooling control valves according to US 2,562,918 show only a small overlap. This means that, except under certain limited conditions, regulation of one of the valves does not entail regulation of the other valve. Thus, if increased cooling at a given setting, such cooling can be achieved not by effectively closing the bypass control valve and simultaneously opening the cooling control valve, but rather only by closing the bypass valve, thereby avoiding an increase in required cooling air flow.

Syftet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma ett miljökontrollsystem där uttemperaturen hålles i huvudsak oberoende av systemutloppstrycket, reglering av systemkylninqen inte påverkas negativt av varmluftflöde, reglering av systemuppvärmningen inte pâverkas negativt av kylluftflödet genom systemet och där, för användning i ett flygplan, minsta möjliga motorkompressorläckflöde utnyttjas för att effektivt uppnå erforderlig kabintemneratur- och tryckreglering.The object of the present invention is therefore to provide an environmental control system where the outlet temperature is maintained substantially independent of the system outlet pressure, control of the system cooling is not adversely affected by hot air flow, control of the system heating is not adversely affected by the cooling air flow through the system. be used to effectively achieve the required cabin temperature and pressure control.

Enligt uppfinningen sker detta genom att i det inledningsvis definierade miljökontrollsystemet den första kontrollventilen är anordnad uppströms om kyl- och förbiledningskanalerna för reglering av det totala luftflödet från tryckluftkällan, och att de andra och tredje ventilerna är synkroniserade och fasade så att reglering av endera ventilen från ett inställningsläge medför en samtidig och proportionellt motsatt reglering av den andra ventilen, varigenom flödeshastighet och temperatur på det kombinerade flödet genom kyl- organet och förbiledningskanalen är reglerbara oberoende av varandra.According to the invention, this is done in that in the initially defined environmental control system the first control valve is arranged upstream of the cooling and bypass channels for regulating the total air flow from the compressed air source, and that the second and third valves are synchronized and phased so that either valve from a setting position entails a simultaneous and proportionally opposite control of the second valve, whereby flow rate and temperature of the combined flow through the cooling means and the bypass channel are controllable independently of each other.

Enligt föreliggande uppfinning är det mycket viktigt att den Första kontrollvcntilen,anordnad Hnhströms om kyl~ och förbilednings~ kanalerna, reglerar luftflödct från Lryckluftkällan i beiocnde av trycket men oberoende av temperaturen, medan de andra och tredje kon- tr ïlventilerna, placerade i serie relativt kylorganet och i förbi- led Jngskanalen, respektive håller kabintemperaturen på önskad nivå 0l.;r-1_..,.|ff{e av i.l'yrxpsztr\,'Ia<'-1f<\v:1 446 848 4 av temperaturen samtidigt med reglering av temperaturen oberoende av trycket, är under vissa förhållanden av stor betydelse. Genom ovannämnda drag håller kontrollventilerna i luftkonditionerings- och förbiledningskanalernaixmperaturen på tillförd luft i beroende av endast kabintemperaturbehoven utan att påverkas av kabintryckkraven.According to the present invention it is very important that the first control valve, arranged Hnhstrom around the cooling and bypass ducts, regulates the air flow from the compressed air source according to the pressure but independent of the temperature, while the second and third control valves, placed in series relative to the cooling means and bypassing the Jng channel, respectively, keeping the cabin temperature at the desired level 0l.; r-1 _ ..,. | ff {e av i.l'yrxpsztr \, 'Ia <' - 1f <\ v: 1 446 848 4 av the temperature at the same time as regulating the temperature regardless of the pressure, is under certain conditions of great importance. Through the above-mentioned features, the control valves in the air conditioning and bypass ducts maintain the temperature of the supplied air depending on only the cabin temperature requirements without being affected by the cabin pressure requirements.

Likaså håller den första kontrollventilen tillförseltrycket i beroende av endast tryckbehoven men inte i beroende av kabintemperaturkraven.Likewise, the first control valve maintains the supply pressure depending only on the pressure requirements but not on the cabin temperature requirements.

Således kommer variationer i systemtrycket inte att avleda kabin- temperaturen från önskade värden därpå och variationer i system- temperaturen inte att ändra kabintrycket från önskade värden pâ detsamma. Ett annat väsentligt uppfinningskännetecken är att ven- tilerna som reglerar kyl- och förbiledningsluftflödena är fasade och synkroniserade så, att en inställning av en av ventilerna åt- följes av en motsatt proportionell ändring av den andra ventilens inställning. Då följaktligen mera värme eller kylning erfordras, öppnas motsvarande ventil så att ett ökat flöde av erforderlig varm eller kall luft erhålles med en därav följande minskning av in- flödet av luft med motsatt temperatur. Den andra kontrollventilen, som styrs av trycket oberoende av temperaturen, reglerar det totala systemtillförseltrycket oberoende av det momentana kabintemperatur- behovet, så att justeringar av temperaturen inte negativt påverkar trycket och vice versa. Föreliggande miljökontrollsystem utnyttjar alltså motorläckluft på ett mycket effektivt sätt under upprätthållande av optimala temperatur- och optimala tryckförhållanden.Thus, variations in system pressure will not divert the cabin temperature from desired values thereon and variations in system temperature will not change the cabin pressure from desired values thereto. Another essential feature of the invention is that the valves which regulate the cooling and bypass air flows are phased and synchronized so that a setting of one of the valves is accompanied by an opposite proportional change of the setting of the other valve. Consequently, when more heating or cooling is required, the corresponding valve is opened so that an increased flow of required hot or cold air is obtained with a consequent decrease in the inflow of air of opposite temperature. The second control valve, which is controlled by the pressure regardless of the temperature, regulates the total system supply pressure independently of the current cabin temperature demand, so that adjustments of the temperature do not adversely affect the pressure and vice versa. The present environmental control system thus utilizes engine leakage air in a very efficient manner while maintaining optimal temperature and optimum pressure conditions.

Uppfinningen skall nedan närmare beskrivas med hänvisning till bifogad ritning, på vilken figur 1 schematiskt visar ett miljökontrollsystem enligt upp- fínningen; figur 2 grafiskt visar driftsegenskaperna hos en trvckregle- rande kontrollventil som användes i systemet; och figur 3 grafiskt visar driftsegenskaperna hos temperaturkon- trollventilerna i systemet.The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 schematically shows an environmental control system according to the invention; Figure 2 graphically shows the operating characteristics of a pressure regulating control valve used in the system; and figure 3 graphically shows the operating characteristics of the temperature control valves in the system.

Med hänvisning till figur 1 betecknas miljökontrollsystemet enligt uppfinningen generellt med 10 och innefattar en huvudtill- förselledning eller -kanal 15 med utlopp åt vänster till ett slutet utrymme, t.ex. en flygplanskabin (ej visad), vars temperatur och tryck skall regleras av systemet. Inloppsluft till systemet införes i ledningen 15 från höger vid en lämplig källa såsom kompressorsek- tionen i en gasturbinmotor. Systemet inkluderar en första (tryck- reglerande) kontrollventil 20 som anordnats i ledningen 15 och vars inställning reglerar ledningens effektiva tvärsnittsarea och därvid f 5 446 848 flödet därigenom från källan. Såsom visas är ventilen 20 en spjäll- ventil med ett kuqqdrev 25 på ventilaxeln, vilket kuggdrev ingriner i en kuggstånq 30 som är ansluten till ett ventilmanöverorgan 35.With reference to Figure 1, the environmental control system according to the invention is generally denoted by 10 and comprises a main supply line or duct 15 with an outlet to the left to a closed space, e.g. an aircraft cabin (not shown), the temperature and pressure of which are to be regulated by the system. Inlet air to the system is introduced into line 15 from the right at a suitable source such as the compressor section of a gas turbine engine. The system includes a first (pressure regulating) control valve 20 arranged in the line 15 and whose setting regulates the effective cross-sectional area of the line and thereby the flow therethrough from the source. As shown, the valve 20 is a throttle valve with a gear 25 on the valve shaft, which gear engages in a rack 30 connected to a valve actuator 35.

Alternativt kan ventilen 20 drivas medelst en vevaxel av känd typ.Alternatively, the valve 20 can be driven by means of a crankshaft of known type.

Manöverorganet 35 innefattar första och andra cylindrar 40 respek- tive 45, vilka mottager i sig första och andra kolvar 50 respektive 55.The actuator 35 comprises first and second cylinders 40 and 45, respectively, which receive in themselves first and second pistons 50 and 55, respectively.

Kolvarna 50, 55 är sammankopplade medelst en stång 60, varvid den mindre kolven 50 är tätad vid cylindern 40 medelst ringen 65 och ansluten till kuqqstången 30 med ett lämpligt organ, t.ex. anslut- ninqsstaven 70. Den större kolven 55 är tätad vid cylindern 45 medelst ett rullmembran 75. Kolvens 50 vänstra sida står via en led- ning 80 i förbindelse med ledningen 15 nära systemets luftintaq.The pistons 50, 55 are connected by means of a rod 60, the smaller piston 50 being sealed to the cylinder 40 by means of the ring 65 and connected to the coupling rod 30 by a suitable means, e.g. the connecting rod 70. The larger piston 55 is sealed to the cylinder 45 by means of a roller diaphragm 75. The left side of the piston 50 communicates via a conduit 80 with the conduit 15 near the air intake of the system.

Kolven 55 kommunicerar med systeminloppet via en ledning 85, vilken står i förbindelse med ledningen 80 via en öppning 90 och en kul- ventil 95 som drives av en solenoid 100 och som normalt ej ligger an mat ventilsätet 105. En del av luften i ledningen 85 läcker konti- nuerligt ur denna genom en grenledning 107 med en öponing 110 i änden, varvid öppningens effektiva vta regleras selektivt av en klaff 115.The piston 55 communicates with the system inlet via a conduit 85, which communicates with the conduit 80 via an opening 90 and a ball valve 95 which is driven by a solenoid 100 and which does not normally abut the valve seat 105. Some of the air in the conduit 85 continuously leaks out of it through a branch line 107 with an orifice 110 at the end, the effective vta of the opening being selectively regulated by a flap 115.

Under stabila förhållanden pâverkas kolvens 50 vänstra sida av lufttrycket uppströms om spjällventilen 20, som tvingar kolven åt höger med en kraft som är proportionell mot trycket. Likaså på- verkas kolven 55 av systemets luftinloppstryck och tvingar denna åt vänster, varvid luften som läcker från qrenledninqen 107 kom- penserar kolvens 55 större diameter så att båda kolvarna utvecklar i huvudsak lika stora och motsatta krafter på varandra. Vid konstant systeminloppstryck förblir således kolvarna i jämvikt och ventilen 20 intar ett särskilt läge.Under stable conditions, the left side of the piston 50 is affected by the air pressure upstream of the damper valve 20, which forces the piston to the right by a force proportional to the pressure. The piston 55 is also affected by the air inlet pressure of the system and forces it to the left, the air leaking from the duct 107 compensating for the larger diameter of the piston 55 so that both pistons develop substantially equal and opposite forces on each other. At constant system inlet pressure, the pistons thus remain in equilibrium and the valve 20 assumes a special position.

En ändrinq i systemets inloppstryck, t.ex. en ökning av komp- ressorns utloppstryck, avkännes först av kolven 50, varvid öponingen 90 fördröjer det ökade tryckets effekter på kolven 55. En dylik ökning av kompressorutloppstrycket sätter följaktligen krafterna på kalvarna 50, 55 ur balans, varvid det ökade trycket som först pâ- verlar kolven 50 för att föra kolvarna åt höger, får kugvstången 30 att delvis stänga ventilen 20. Eventuellt, efter fördröjningen som åstadkommes av öpnningen 90, uppträder det ökade trycket också i cylindern 45, varvid kraften på kolven 55 ökar för att förhindra çtteßligare förskjutning av kolven 50 och ventilen 20 och således “ ¿uätt1 eyetemjämvikten med luft som läckt från öppninqen 110. ';nti!.n 20 pâverkas av omgivningens tryck (flyqhöjd) samt av 446 848 6 systemets inloppstemperatur. Fortfarande med hänvisning till fiqur 1 är klaffen 115 monterad på svängtappen 117 och drives av manöver- anordningen 120. Manöveranordningen 120 innefattar cylindrar 125 och 130, vilka i sig mottager kolvar 135 respektive 140, varvid varje kolv är tätad mot motsvarande cylinder av ett rullmembran.A change in the system inlet pressure, e.g. an increase in the compressor outlet pressure is first sensed by the piston 50, the opening 90 delaying the effects of the increased pressure on the piston 55. Such an increase in the compressor outlet pressure consequently unbalances the forces on the pistons 50, 55, the increased pressure first If the piston 50 moves to move the pistons to the right, the rack 30 causes the valve 20 to partially close. Possibly, after the delay caused by the opening 90, the increased pressure also appears in the cylinder 45, the force on the piston 55 increasing to prevent further displacement of the piston. the piston 50 and the valve 20 and thus the "equilibrium" with the air leaked from the opening 110. '; nti! .n 20 is affected by the ambient pressure (flight height) and by the inlet temperature of the system. Still referring to Figure 1, the flap 115 is mounted on the pivot pin 117 and is driven by the actuator 120. The actuator 120 includes cylinders 125 and 130, which in themselves receive pistons 135 and 140, respectively, each piston being sealed to the corresponding cylinder by a roller diaphragm.

Klaffen 115 påverkas även av en fjäder 145 som förspänner klaffen mot såväl en evakuerad bälg 150, som påverkas av omgivningens tryck (PAMB), som kolven 135. Kolven 135 kommunicerar med systemflödet nedströms om ventilen 20 via en ledning 160, medan kolven 140 står i förbindelse medrædströmsflödet via ledningen 160 och en ledning 165 med en strypning 170.The valve 115 is also actuated by a spring 145 which biases the valve against both an evacuated bellows 150, which is affected by ambient pressure (PAMB), and the piston 135. The piston 135 communicates with the system flow downstream of the valve 20 via a line 160, while the piston 140 is in connecting the co-current stream via line 160 and a line 165 to a choke 170.

Under stabila förhållanden förblir det reglerade systemtrvcket (PREG) konstant vid konstant omgivande tryck (flyghöjd). fall höjden varierar, varierar det omgivande trycket, varvid reglering av systemtrycket erfordras. En ändring av omgivningens tryck resul- terar således i en motsvarande ändring av kraften på den evakuerade bälgen 150, vilket i sin tur medför en reglering av klaffen 115 som innebär antingen en ökning eller en minskning av öppningens 110 Qm effektiva yta (läckflöde). Härvid regleras trycket på kolven 55 s att krafterna på manöverorganet 35 kommer ur balans för reglering av tryckregleringsventilen 20 till ett läge motsvarande erforder- ligt systemutgângstryck. Ändringen i reglerat tryck uppträder omedel- bart i cylindern 125 och påverkar kolven 135 att förskjuta kraft- ändringen på klaffen 115 p.g.a. omgivningens tryckändring. Det reglerade trycket påverkar därefter kolven 140 via ledningen 165 och strypningen 170 för att på nytt reglera öppningens 110 effek- tiva yta, varvid utjämning av krafter på motsatta sidor om kolvarna 50, 53 medges för stabilisering av spjällventilens 20 rörelse.Under stable conditions, the regulated system pressure (PREG) remains constant at constant ambient pressure (flight altitude). If the height varies, the ambient pressure varies, requiring regulation of the system pressure. A change in the ambient pressure thus results in a corresponding change in the force on the evacuated bellows 150, which in turn entails a regulation of the flap 115 which means either an increase or a decrease in the effective surface area of the opening 110 Qm (leakage flow). In this case, the pressure on the piston 55 s is regulated so that the forces on the actuator 35 come out of balance for regulating the pressure control valve 20 to a position corresponding to the required system output pressure. The change in regulated pressure occurs immediately in the cylinder 125 and causes the piston 135 to displace the change in force on the flap 115 due to ambient pressure change. The controlled pressure then acts on the piston 140 via the line 165 and the throttle 170 to re-regulate the effective surface of the opening 110, allowing equalization of forces on opposite sides of the pistons 50, 53 to stabilize the movement of the damper valve 20.

Flyghöjdens inverkan på ventilens 20 funktion framgår av figur 2, där PREG, det reglerade trycket nedströms om ventilen 20 visas sjunka med ventilens stängning i beroende av ökad höjd. Såsom angivits ovan och som framgår av figur 2, erfordras vid högre höjder där kabinluft måste värmas upp, väsentligt mindre komprimering än vid lägre höjder, där tillräcklig kylning kanske endast uppnås genom att öka kabintrycket.The effect of flight altitude on the function of the valve 20 is shown in Figure 2, where PREG, the regulated pressure downstream of the valve 20 is shown to decrease with the valve closing due to increased altitude. As indicated above and as shown in Figure 2, at higher altitudes where cabin air must be heated, significantly less compaction is required than at lower altitudes, where sufficient cooling may only be achieved by increasing the cabin pressure.

Aktivering av solenoiden 100 till dess stängningsläge, får trycket på kolven 55 att sjunka via öppningen 110, varvid lufttrycket i cfïindern 40 lillåtes försnänna kolven 50 åt höger så al! vvntíI~n 20 atïnqs och systemet deaktiveras.Activating the solenoid 100 to its closed position causes the pressure on the piston 55 to drop through the opening 110, allowing the air pressure in the cylinder 40 to be allowed to pre-pressure the piston 50 to the right so that! vbtíI ~ n 20 atïnqs and the system is deactivated.

Således framgår att miljökontrollsystemet enligt föreliggande , 446 848 uppfinning medger tryckreglering oberoende av varje temperatur- reglering medelst den första kontrollventilen 20 och manöverorganet 35. Likaså uppnås enligt uppfinningen temperaturreglering oberoende av tryckreglering medelst andra och tredje kontrollventiler 175, 180 i en kylledning 183 och förbiledningskanal 185. Såsom visas kan kylledningen 183 innefatta en förlänqning av ledningen 15 och uppvisar däri ett luftkonditioneringsaqgregat 190 eller kylorgan av lämplig typ, t.ex. något av de kända luftcykel- eller freonkyl- systemen. Luft som tillföres via ledningen 180 avkyles i aggregatet 190 för utströmning i flygplanskahinen. Luft som ledas genom kanalen 185 förblir i huvudsak vid inloppstemperaturen, ledes förbi luft- konditioneringsaqgregatet och blandas med kylluften nedströms om aggregatet för utströmning i kabinen.Thus, it appears that the environmental control system of the present invention allows pressure control independent of each temperature control by the first control valve 20 and actuator 35. Likewise, according to the invention, temperature control is achieved independently of pressure control by second and third control valves 175, 180 in a cooling line 183 and bypass channel 185. As shown, the cooling line 183 may comprise an extension of the line 15 and has therein an air conditioning unit 190 or cooling means of a suitable type, e.g. one of the known air cycle or freon cooling systems. Air supplied via line 180 is cooled in unit 190 for outflow into the aircraft chute. Air passed through the duct 185 remains substantially at the inlet temperature, is passed past the air conditioning unit and mixed with the cooling air downstream of the unit for outflow into the cabin.

Temperaturen på luften som strömmar ut ur systemet enligt uppfinningen bestämmes av de andra och tredje kontrollventilernas 1"5, 150 inställning. En kabintemperaturkontroll 195, t.ex. en termostat eller liknande avkänner kabintemperaturen, jämför densamma med önskad temperatur och signalerar till en gemensam manöveranord- ning 200 som ställer in ventilerna 175, 180 för att tillfredsställa kontrollens krav. Ventilerna 175, 180 synkroniseras av manöveranord- ningen 200 via länksystemet 210, innefattande ventillänkar 215 och 220, vilka i sin ena ände är fast anslutna till axeln på mot- svarande kontrollventil och med andra änden svängbart ansluten till en huvudlänk 225 respektive 230. Det kan ses att drivning av manöver-I anordningen 200, i detta fall rotation av en arm 205, resulterar i en i huvudsak vertikal förskjutning av huvudlänkarna 225, 230 och svängning av ventillänkarna 215, 220 , varvid inställning av ven- tilerna 175, 180 sker. Såsom visas är ventilerna inte bara syn- kroniserade utan också fasade, så att reglering av en av ventilerna medelst manöveranordningen 200, resulterar i en samtidig och propor- tionell motsatt reglering av den andra.The temperature of the air flowing out of the system according to the invention is determined by the setting of the second and third control valves 1 "5, 150. A cabin temperature control 195, eg a thermostat or the like senses the cabin temperature, compares it with the desired temperature and signals to a common control device The valves 175, 180 are synchronized by the actuator 200 via the link system 210, including valve links 215 and 220, which at one end are fixedly connected to the shaft of the corresponding control valve and with the other end pivotally connected to a main link 225 and 230, respectively. It can be seen that driving the operating device 200, in this case rotation of an arm 205, results in a substantially vertical displacement of the main links 225, 230 and pivoting of valve links 215, 220, adjusting valves 175, 180. As shown, the valves are not just synchronizers but also beveled, so that control of one of the valves by means of the operating device 200, results in a simultaneous and proportionally opposite control of the other.

Enligt uppfinningen och som framgår av figur 3, medför fas- inställningen och synkroniserinqen av ventilerna att det effektiva flïdesmotstândet (summan av de effektiva areorna) för förbilednings- kanalen 185 (inklusive ventilen 180) och kylluftledningen 183, inllusive luftkonditionerinqsaggregatet 190 och ventilen 175, förblir nästan konstant vid olika inställningar av ventilerna 175, 180.According to the invention and as shown in Figure 3, the phase setting and synchronization of the valves means that the effective flow resistance (sum of the effective areas) of the bypass duct 185 (including valve 180) and cooling air line 183, including air conditioning unit 190 and valve 175, remains almost constant at different settings of the valves 175, 180.

I figur 3 indikeras förbiledningskanalens med ventilen 180 e'7-kliva :ren för olika manöveranordningsläqen (ventilinställningar) ai 'f:ﬂa :ë5. kjlledningens 183 med ventilen 175 effektiva areaIn Figure 3, the bypass channel is indicated by the valve 180 e'7-stepper for different actuator positions (valve settings) ai 'f: ﬂ a: ë5. the effective area of the cooling line 183 with the valve 175

Claims

446 848 8 "for different actuator positions (valve 175 settings) is indicated by a curve 240. From curve 240 the effective constraint of the air conditioner, represented by curve 245, is subtracted to obtain a curve 250 defining the effective area of line 183, valve 175 and the air conditioner assembly 190 for all actuator positions. It should be noted that the total effective area is the sum of the curves 235 and 250, which gives the curve 255, which represents a substantially constant value. Thus, for all actuator settings, the flow through the system remains substantially constant. At a constant flight altitude, cabin temperature regulation can thus be carried out without changing the cabin flow. As shown, the valves are set for maximum cooling when the valve 180 is closed and the valve 175 fully open. During operation, e.g. a signal from the temperature controller 195 requesting a higher cabin temperature, actuation of the actuator 200, where the arm 205 is rotated counterclockwise and pulls the links 225, 230 substantially upwards so that the links 215, 220 are pivoted counterclockwise. This tends to close the valve 175 at the same time as the valve 180 is opened. Thus, it appears that a request for a higher cabin temperature entails not only an increase in the bypass flow, but also a corresponding proportional reduction in the flow through the air conditioner. Thus, each of the flows through lines 180, 183 must overcome the other and the desired temperature is achieved by conserving engine leakage air and stabilizing cabin pressure. Patent claims

An environmental control system, comprising a source of compressed air, a conduit means for the source of compressed air to a closed space, a means (190) for cooling a part of the compressed air, the contact means comprising a cooling duct (183) and a bypass duct (185) for guiding the residue of the compressed air past the cooling means in the cooling duct, a first control valve (20) which is controlled depending on the pressure but independent of the temperature, a second control valve (175) arranged in series with the cooling means (190) for regulating the air flow thereto and a third control valve ( 180) which is arranged in the pre-formation duct for regulating the air flow thereby, the second and third valves being controlled depending on the temperature but independent of the pressure, characterized in that the first flow valve: i7en (20 ) are arranged upstream of the cooling and bypass channels (183 and 185, respectively) for regulating the total air flow from the compressed air source, and that the second and third valves (175, 180) are synchronized and phased so that control of either valve from one setting position results in a simultaneous and proportionally opposite control of the other valve, whereby Flow rate and temperature of the combined flow through the cooling device and bypass channel are controllable independently of each other. .

Environmental control system according to claim 1, characterized in that the total flow resistance of the cooling means (190) and the second and third control valves (175, 180) is substantially constant at all setting positions on the valves.

Environmental control system according to claim 1, characterized in that the second and third control valves (175, 180) are phased so that one of the valves is fully open when the arifa is completely closed.

Environmental control system according to claim 1, characterized in that the second and third control valves (175, 180) are controlled by means of a common control device (200).

Mill control system according to claim 1, characterized in that the first control valve (20) is also controlled depending on the height.