專利名稱：在飛機內加熱地板的設備和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在飛機內加熱地板的設備和方法。
背景技術：
由于地板和飛機結構之間直接接觸，熱量從機艙區(qū)域散發(fā)到外蒙皮。當飛機處于正常飛行高度時或者處于地面上而天氣很冷時，周圍溫度很低，這種熱量損失意味著飛機地板會冷下來。那么在客運飛機中，乘客會容易感到腳部寒冷，而在貨運飛機中，甚至會在地板上結冰。為了解決這些問題，實踐中通常借助于電加熱墊加熱地板。然而，利用這些加熱墊覆蓋整個地板表面或至少其大部分是昂貴的，此外，在工作過程中這些加熱墊需要大量電力，這些電力必須在飛機內產生，從而增加了飛機燃料消耗。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一個用于加熱飛機地板的改進方案，如果可能，該方案應當在不產生額外電流的情況下得以實現。
根據本發(fā)明，該問題是通過用于飛機的、具有專利權利要求1的特征的地板加熱裝置以及借助于根據權利要求10的用于加熱飛機地板的方法而解決。
根據本發(fā)明的方法利用了以下事實如今，在飛機內設置有各種電子設備，這些電子設備利用空氣冷卻以保證正確的功能。產生于在飛機內冷卻電子設備的此溫暖廢氣可幾乎無成本地進行利用，并且根據本發(fā)明提出的方法，該廢氣傳送過構成飛機地板的板內的中空腔室。以此方式，飛機地板用作在熱的電子廢氣和冷的飛機結構之間的熱交換器，由此在地板表面獲得了使乘客感到舒適的、以及在貨運飛機中防止在地板上結冰的溫度。
優(yōu)選地，溫暖的廢氣沿著飛機的長度傳輸過地板，并且優(yōu)選與飛行方向相反。這使得能夠并且容易地在熱空氣在流經形成地板的板的中空腔室后，將溫暖的熱空氣傳送通過飛機貨物保持門的地板，從而該地板也被加熱。根據本發(fā)明提出的方法的示例，溫暖的廢氣在流經貨物保持門的地板之后流出并進入飛機機身。當然，可選地，還可設置其他用于加熱地板和貨物保持門的對溫暖的廢氣進行處理的裝置。
利用根據本發(fā)明的方法的特別優(yōu)選的方式，溫暖廢氣源于本領域的技術人員經常所稱的飛機的“航空電子設備艙”，在航空電子設備艙內保存了大量的電子設備。這種類型的航空電子設備艙通常位于飛機的前部、飛機的駕駛員座艙之下。當然，根據本發(fā)明，任何產生于電子部件冷卻的溫暖廢氣均可使用，以加熱地板和/或貨物保持門。根據該情況，需要數條通往地板和/或貨物保持門的供應管線，以將溫暖廢氣從電子部件的不同位置輸送到地板和/或貨物保持門。
如果在飛機內因冷卻電子設備而產生的溫暖廢氣不夠熱并且/或者無法達到足夠的數量以如需要那樣加熱地板和/或者貨物保持門，根據本發(fā)明方法的進一步的改進提出，將溫暖的電子廢氣與熱的引擎漏氣混合。可獲得足夠數量的熱的引擎漏氣。優(yōu)選地，在將溫暖的電子廢氣供應到地板的中空腔室之前就混入熱的引擎漏氣。
利用根據本發(fā)明的方法的微小改進形式，在飛機內因冷卻電子設備而產生的廢氣與熱的引擎漏氣在兩個點混合，一個點在廢氣用來加熱地板之前，而另一個點在廢氣用來加熱貨物保持門之前——如果這樣那么是在其已經流過地板之后。以此方式，分別的熱量可供應到地板和貨物保持門。
作為混入熱引擎漏氣的方案的一個可選的方案和/或者附加方案，如果存在于電子廢氣中的熱量不足以滿足加熱地板和/或貨物保持門的需要，構成地板和/或貨物保持門的相應元件的板中設置有額外的電加熱裝置。以此方式，額外的電加熱裝置僅產生對于加熱地板和/或貨物保持門所需的必需的額外的熱量，從而根據本發(fā)明的方法的此方式相對于現有的完全基于電的解決方案更節(jié)約能量。
根據本發(fā)明的方法的一個優(yōu)選的方式，在門或者貨物保持門的板內產生強迫流動，例如通過通風器或類似裝置，以改善和均勻化熱傳遞。
根據本發(fā)明的用于飛機的地板加熱裝置包括連續(xù)的第一中空腔室，這些腔室形成在構成飛機地板的板內。與第一中空腔室相關聯(lián)的是用于在飛機內因冷卻電子設備而產生的溫暖廢氣的供應管線。以此方式，上述溫暖空氣可特別用來加熱飛機地板。
優(yōu)選地，在板內的第一中空腔室沿著飛機的長度延伸。溫暖的廢氣可然后逆著飛行方向流經地板，并且可在貨物保持端或飛機座艙處用來加熱另外的部分。為此目的，根據本發(fā)明用于地板加熱的另一方式，第一中空腔室與設置在飛機貨物保持門的地板內的第二中空腔室流動連通。在流經第一中空腔室并且同時加熱了地板之后，溫暖廢氣可然后流經貨物保持門的第二中空腔室以同樣加熱后者。該第二中空腔室可自由導出(lead out)并進入飛機機身，但是，也可為來自第二中空腔室的廢氣設置獨立的出口管線。
利用根據本發(fā)明的地板加熱的優(yōu)選方式，與第一中空腔室相關聯(lián)的供應管線用來連接第一中空腔室和飛機的前述航空電子設備艙。如果因冷卻電子設備而產生的溫暖廢氣從另外一點或從在飛機內的幾個點處輸送到第一中空腔室，供應管線必須與該點或這些點流動連通。還可使用數個獨立的供應管線，這些供應管線均將溫暖的電子廢氣從電子設備的位置點傳輸到第一中空腔室。
根據本發(fā)明的地板加熱的另一改進，提供了連接第一中空腔室與熱引擎漏氣的附加的供應管線。如果可用的電子廢氣不夠，不管是在數量還是/或者溫度方面，來自另一源的額外的溫暖空氣——其可足量獲得——可由此補充到第一中空腔室。如果需要，熱的引擎漏氣也可在沒有任何電子廢氣的情況下加熱地板和/或者貨物保持門。有利地，附加的供應管線這樣定位可在進入第一中空腔室之前將熱的引擎漏氣與在飛機內因冷卻電子設備產生的廢氣混合。如果需要或者期望這樣，供應管線可包括調節(jié)閥，該調節(jié)閥與溫度傳感器聯(lián)合起來設定了預定的混合溫度，電子廢氣和熱的引擎漏氣的混合氣在此溫度下流入第一中空腔室。
可選地，熱的引擎漏氣可在數個點處與在飛機內因冷卻電子設備而產生的溫暖廢氣混合，例如，在廢氣進入第一中空腔室之前混合，以及在廢氣進入第二中空腔室之前再一次混合。用于混合引擎漏氣的數量調節(jié)的一個簡單的可能性是以如下方式選擇供應管線或供給管線的相應的流動截面——熱的引擎漏氣通過這些管線傳送到混合點——可流經該管線的最大熱量是所需熱量。
通過設置用于混合熱的引擎漏氣的兩個或更多的點，可分別設定例如地板和貨物保持門的溫度。
可選地，如果溫暖的電子廢氣不足以加熱地板和/或貨物保持門，可向構成地板和/或貨物保持門的板提供額外的電加熱。該額外的電加熱可例如借助于常規(guī)的電加熱墊提供，該電加熱墊位于構成地板的板的上側和/或下側。若地板的上側需要承受很重的載荷，電加熱墊優(yōu)選僅設置在板的下側。
根據另一可選方式，還可以通過整合到地板和貨物保持門的中空的腔室的電加熱線圈或加熱線提供附加的電加熱裝置。該實施方式可用作上述通過電加熱墊的附加加熱裝置的一個替代方式，或二者同時使用。
即使相應于上述可選方式提供了附加的電加熱裝置，根據本發(fā)明的地板加熱仍然比僅使用電加熱墊的常規(guī)加熱更經濟，因為，根據本發(fā)明，僅有在電子廢氣中已經提供的熱量之外的那部分熱量需要通過電產生。
為了改善和均勻化熱量傳遞，根據本發(fā)明地板加熱的一個優(yōu)選方式，通風器設置在地板和/或貨物保持門的中空腔室內，這些通風器產生了通過中空腔室的溫暖空氣的強迫流動。
為了增加根據本發(fā)明的地板加熱的功效，構成地板的板優(yōu)選與支撐地板的任何結構隔熱，以減少從所述板到所述結構的熱損失。為了進一步增加功效，所述板在其下側沒有與支撐地板的結構接觸的點設置有絕熱裝置。該絕熱裝置可例如呈板或墊的形式，并且可由一般為本領域技術人員所熟知的為此特別目的的材料制成。然而，為了使所述板與支撐地板的結構隔熱，優(yōu)選選擇一層剛性絕熱材料，從而地板的承載能力沒有受到負面影響。
利用根據本發(fā)明的地板加熱的所有示例，構成地板的板優(yōu)選為通過擠壓成型——特別是通過連續(xù)擠壓成型——而制造的輪廓元件。在所有這些輪廓元件中，所需的用于輸送溫暖的廢氣的中空腔室作為擠壓成型過程的一部分而具成本效益地進行制造。


接下來將參考附圖更詳細地描述本發(fā)明的示例，其中圖1示出了貨運飛機示意性的、局部切除了的側視圖；圖2示出了穿過地板系統(tǒng)的一部分的縱向剖面，其將貨物保持裝置從飛機艙底分離；以及圖3示出了穿過圖2的地板系統(tǒng)的橫截面。
具體實施例方式
圖1概略示出了一個貨運飛機的機身10。在機身10的前端有一個駕駛員座艙部分12，在該座艙部分12之下有一個航空電子設備艙14，在該艙內保存了大量的用于飛機的電子設備。術語“電子設備”在這里意指，例如用于飛機導航所需的電子設備以及用于控制飛機內的多個部件的電子設備。
沿著飛機的長度，在駕駛員座艙之后和航空電子設備艙14之后，有一個占據了機身10最大部分的貨物保持裝置16。貨物保持裝置16具有由板18制成的地板20，該地板20將貨物保持裝置16與位于地板20下面的艙底22分開。
在尾部，在機身10的下部，存在有一個貨物保持艙口或門24，其在圖1中處于關閉位置，而其在打開位置時用作一個坡道，借助于該坡道可從外面將貨物運抵貨物保持裝置16。
由圖2和3可更清楚地看到，板18是擠壓成型的輪廓元件，其中第一中空腔室26沿著門20的全長延伸。一般來說，這些輪廓元件由鋁合金制成。
一個供應管線28在板18的前端(當沿飛行方向觀察時)和航空電子設備艙14之間延伸，借助于該供應管線28，用于冷卻航空電子設備艙14內的電子設備的溫暖的廢氣可傳送到第一中空腔室26。圖中未示出的分配器確保了將溫暖的廢氣均勻地分配到板18的所有第一中空腔室26。
借助于連接管線30，板18的第一中空腔室26與第二中空腔室32流動連通，其中第二中空腔室32設置在貨物保持門24的地板34內。地板34是類似于地板20的板18的擠壓成型的輪廓元件。在例子中示出的第二中空腔室32終止于飛機機身10。
地板20的板18通過其下側以未示出的方式固定到支撐件36上，該支撐件36是支撐地板20的結構的一部分。支撐件36的位置一般對應著在艙板18橫向延伸的座位軌道調節(jié)器38的位置，借助于該座位軌道調節(jié)器38座位可固定到地板20上。為了使板18與支撐件36在艙板18的下側和每個支撐件36的上側之間隔熱，設置了一個由剛性絕熱材料制成的層40。這里術語“剛性絕熱材料”指當受到壓力時不會或者至少不會顯著地被壓縮的絕熱材料。因此其不會影響地板20的承載能力。
在位于支撐件36之間的區(qū)域，一層絕熱材料42施加到板18的下側，該層絕熱材料42顯著厚于剛性絕熱材料層40。絕熱材料42無需是剛性的，因為其不必承受壓力。例如，絕熱材料42可以是由聚氨酯泡沫或任何其他適于絕熱的發(fā)泡材料制成，并粘在板18上。還能夠在擠壓成型過程中例如通過共同擠壓成型將絕熱材料層42與板18做成一體。為了進一步改善絕熱材料層42的絕熱性能，沒有與板18接觸的絕熱材料42的外側可覆以高反射材料層44。
在板18的上側有一個絕熱層46，形成了地板20的實際行走表面的覆蓋板48位于絕熱層46上。若需要，可在覆蓋板48上固定地毯。
接下來，描述可加熱地板系統(tǒng)的功能。為了冷卻——一般通過風機——位于航空電子設備艙14內的電子設備，將空氣注入航空電子設備艙14?？諝鈴碾娮釉O備中吸取熱量并且作為溫暖的廢氣經過供應管線28進入地板20的板18的第一中空腔室26中。在第一中空腔室26內，溫暖的廢氣沿長度方向并且逆著飛行方向流經整個地板20(見圖2中標示流動的箭頭V)。
在地板20的端部，一個沒有示出的構件收集從第一中空腔室26中出來的空氣并且使其通過連接管線30，若需要，借助于這里沒有示出的第二分配器，空氣通過該連接管線30流入第二中空腔室32，該第二分配器整合到貨物保持門24的地板34內。在第二中空腔室32的端部，現在已冷卻下來的空氣流出并進入飛機機身?？蛇x地，該空氣可以可控的方式輸送到外面。
由以上功能性描述可清楚地知道，地板20和貨物保持門24的地板34均由溫暖的電子廢氣加熱到適宜的溫度。若可用的電子廢氣對于加熱地板20和/或地板34在溫度和數量方面不夠，可混入熱的引擎漏氣。
權利要求
1.用于飛機、特別是貨運飛機的地板加熱設備，該飛機包括由能夠加熱的板(18)制成的地板(20)，其特征在于所述板(18)，其具有延伸過它們的第一中空腔室(26)；及供應管線(28)，其連接到所述第一中空腔室(26)并用于因冷卻飛機的電子設備而產生的溫暖廢氣。
2.如權利要求1所述的地板加熱設備，其特征在于，所述第一中空腔室(26)沿飛機的縱向在所述板(18)內部延伸。
3.如權利要求1或2所述的地板加熱設備，其特征在于，所述供應管線(28)用來連接所述第一中空腔室(26)和飛機的航空電子設備艙(14)。
4.如權利要求1至3中任一項所述的地板加熱設備，其特征在于，所述第一中空腔室(26)與飛機的貨物保持門(24)的地板(34)內的第二中空腔室(32)流動連通。
5.如權利要求4所述的地板加熱設備，其特征在于，所述第二中空腔室(32)終止于飛機的機身(10)。
6.如前述權利要求中任一項所述的地板加熱設備，其特征在于，另外的供應管線將所述第一中空腔室(26)連接到熱的引擎漏氣。
7.如與權利要求4相關的權利要求6所述的地板加熱設備，其特征在于，另外的供應管線將所述第二中空腔室(32)連接到熱的引擎漏氣。
8.如權利要求6和7所述的地板加熱設備，其特征在于，所述供應管線的截面確定了所供應的熱的引擎漏氣的數量。
9.如前述權利要求中任一項所述的地板加熱設備，其特征在于，所述板(18)與支撐所述地板(20)的結構隔熱。
10.如前述權利要求中任一項所述的地板加熱設備，其特征在于，所述板(18)設置有用于補充加熱的電加熱墊。
11.如權利要求10所述的地板加熱設備，其特征在于所述電加熱墊位于所述板(18)的下側。
12.如前述權利要求中任一項所述的地板加熱設備，其特征在于，在所述中空腔室(26，32)中結合有電加熱線圈或金屬線用來補充加熱。
13.如前述權利要求中任一項所述的地板加熱設備，其特征在于，在所述中空腔室(26，32)內設置有多個通風器，以產生通過該中空腔室(26，32)的強迫流動。
14.如前述權利要求中任一項所述的地板加熱設備，其特征在于，所述板(18)在其下側設置有絕熱裝置(42)。
15.如前述權利要求中任一項所述的地板加熱設備，其特征在于，所述板(18)是通過擠壓成型——特別是通過連續(xù)擠壓成型——生產的輪廓元件。
16.用于飛機、特別是貨運飛機的地板加熱方法，其特征在于，將冷卻飛機內的電子設備而產生的溫暖廢氣傳輸通過位于形成地板的板內部的中空腔室。
17.如權利要求16所述的方法，其特征在于，所述溫暖的廢氣沿飛機的縱向并且優(yōu)選逆著飛行方向傳輸過地板。
18.如權利16或17所述的方法，其特征在于，所述溫暖的廢氣源于所述飛機的航空電子設備艙。
19.如權利要求16至18中任一項所述的方法，其特征在于，所述溫暖的廢氣在已經流經位于形成地板的板內的中空腔室之后，傳輸并通過所述飛機貨物保持門的地板。
20.如權利要求19所述的方法，其特征在于，所述溫暖的廢氣在已經流經貨物保持門的地板之后，流出并進入飛機機身內。
21.如權利要求16至20中任一項所述的方法，其特征在于，所述因冷卻飛機的電子設備而產生的溫暖的廢氣在傳輸到中空腔室之前與熱的引擎漏氣混合。
22.如權利要求19所述的方法，其特征在于，所述熱的引擎漏氣在傳輸到中空腔室之前混入所述因冷卻飛機的電子設備而產生的溫暖的廢氣之中，并且所述熱的引擎漏氣是在流經所述地板之后，但是在流經所述貨物保持門之前混入所述廢氣之中。
23.如權利要求16至22中任一項所述的方法，其特征在于，通過電力另外地加熱所述形成地板的板。
24.如權利要求16至23中任一項所述的方法，其特征在于，在所述中空腔室中產生強迫流動。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于飛機的地板加熱設備，該飛機具有由能夠加熱的板(18)制成的地板(20)。為了能夠以節(jié)約能量的方式加熱板(18)，該板設置有從中穿過的中空腔室，其中用于因冷卻飛機的電子設備而產生的溫暖廢氣的供應管線(28)連接到第一中空腔室(26)，當該地板加熱系統(tǒng)工作時，該供應管線將熱空氣傳輸到該第一中空腔室(26)。
文檔編號B64C1/18GK1894131SQ200480037426
公開日2007年1月10日 申請日期2004年12月30日 優(yōu)先權日2003年12月30日
發(fā)明者約翰內斯·艾?；魻柎? 約翰內斯·布倫斯, 菲利普·奧滕里特 申請人:空中客車德國有限公司