專利名稱：分級閥門,尤其是在一個飛行器內(nèi)的機(jī)艙排氣閥門,和調(diào)節(jié)機(jī)艙壓力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分級閥門，尤其是飛行器內(nèi)的機(jī)艙排氣閥門以及用于調(diào)節(jié)飛行器內(nèi)機(jī)艙壓力的方法。
分級閥門，尤其是在一個飛機(jī)機(jī)艙壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)的機(jī)艙排氣閥門，對于機(jī)艙內(nèi)規(guī)定范圍內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種壓力對于位于機(jī)艙內(nèi)人員的生命安全是十分必要的，而且也為他們提供最大的舒適。通過分級閥門就可以相應(yīng)于飛行高度，使得相應(yīng)的氧氣分壓力提供給飛機(jī)乘客。操作分級閥門就可以調(diào)節(jié)和改變由機(jī)艙流出的空氣流量。
已經(jīng)知道，對于調(diào)節(jié)機(jī)艙壓力采用了兩個分開的閥門。此時是這樣來控制這些閥門的，就是其中一個閥門在壓差較高時，也就是說當(dāng)飛機(jī)在高空飛行時就開啟；而第二個閥門仍關(guān)閉。只有在壓差較低時，也就是在低空飛行或在地面時這第二個閥門也打開。通過閥門的這種布置雖然可以很好地調(diào)節(jié)排出的空氣流量，但這種閥門系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因而其生產(chǎn)制造也比較昂貴。此外這兩個閥門必須通過獨(dú)立的驅(qū)動裝置來操作。
另外一種已知的用于調(diào)節(jié)飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)壓力的閥門由一個具有一個唯一的閥舌門的閥門組成，該閥舌門根據(jù)機(jī)艙和外面環(huán)境之間的壓差而被相應(yīng)大地打開。通過這樣一種配置雖然能夠降低結(jié)構(gòu)方面的化費(fèi)，但對這樣的閥門系統(tǒng)來說存在著其它的缺點(diǎn)。通常用這種從閥門排出的空氣流量就獲得一個附加的有效推進(jìn)壇益。這樣一種推進(jìn)壇益用一種單閥式閥門系統(tǒng)是難于達(dá)到的，因?yàn)榭諝饬髁坎荒艹浞謱?dǎo)引和定向地排出。
根據(jù)所述的技術(shù)現(xiàn)狀本發(fā)明的任務(wù)就是，進(jìn)一步構(gòu)思設(shè)計一種分級閥門，尤其是在一種飛行器里的機(jī)艙排氣閥門，從而避免在目前技術(shù)現(xiàn)狀下所列舉的缺點(diǎn)。
尤其是應(yīng)該設(shè)計一種分級閥門，它可以簡單而價廉地被制造，并且用這種閥門就可以通過排出的空氣流量而實(shí)現(xiàn)一個有效推進(jìn)壇益。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個方面應(yīng)該設(shè)計一種方法，它可以用于簡單而有效地調(diào)節(jié)飛行器內(nèi)的機(jī)艙壓力。
按照本發(fā)明，該項任務(wù)是通過一個分級閥門，尤其是飛行器里的機(jī)艙排氣閥門來解決，它有一個較小的第一閥門級和一個較大的第二個閥門級，并有一個驅(qū)動裝置，同時第一個閥門級和第二個閥門級這樣與驅(qū)動裝置相連結(jié)，從而使第一個閥門級與第二個閥門級分開操作。
按本發(fā)明的分級閥門有兩個閥門級，它們由唯一的驅(qū)動裝置來動作。通過按本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和分級閥門的調(diào)節(jié)大大提高了飛行器機(jī)艙內(nèi)空氣調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性。這尤其具有重要意義，因?yàn)轱w行器，尤其是飛機(jī)上的供氣是最大的二次能源用戶。另外通過分開操作這較小的第一個閥門級和較大的第二個閥門級就能夠使空氣流量這樣從分級閥里排出，從而在飛行時實(shí)現(xiàn)高有效的推進(jìn)壇益。為此當(dāng)在高空飛行時，也就是說在機(jī)艙空間和外界環(huán)境之間有大的壓差時，僅有這較小的第一個閥門級打開，以這閥門級可以對準(zhǔn)而引向地使空氣流量排出。當(dāng)?shù)涂诊w行時或在地面上，也就是說在機(jī)艙空間和外界環(huán)境之間為低壓差的一個范圍內(nèi)，就附加地使第二個較大的閥門級打開，從而有一個足夠大的孔口用于排出空氣流量。
有利的是第一個閥門級和/或第二個閥門級都作成平板狀的。
在本發(fā)明有利的結(jié)構(gòu)中，第一個閥門級和第二個閥門級布置有一個閥門孔口里。以這種方式在飛行器的機(jī)身里只需要一個唯一的閥門孔口，這就進(jìn)一步降低了制造和裝配的費(fèi)用。
按照本發(fā)明一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式，第一個閥門級布置在第二個閥門級之內(nèi)。
對于這種結(jié)構(gòu)的分級閥門來說，兩個閥門級可以有利地通過一個唯一的旋轉(zhuǎn)軸而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這減少了分級閥門的結(jié)構(gòu)費(fèi)用。此外當(dāng)這兩個閥門級這樣布置時就可能使閥門級既在分級閥門完全開啟位置，又在完全關(guān)閉位置時都在一個唯一的平面內(nèi)對齊。由此保證了對準(zhǔn)地排出的空氣流量，以此空氣流量就在小的操作力時附帶地實(shí)現(xiàn)一個有效的推進(jìn)返回。
有利的是第一個閥門級可以作成直角形的而且/或者第二個閥門級具有一個圓的基本幾何形狀。第二個閥門級的這種圓形基本幾何形狀就可以用簡單而成本低廉的加工方法，而且可以附帶地使分級閥門在飛機(jī)機(jī)身的閥門孔口里簡單地調(diào)整配合，同時保證有利的密封作用。
較小的第一個閥門級的輪廓以及較大的第二個閥門級的內(nèi)部形狀要按空氣動力學(xué)有利地設(shè)計。尤其是在一個最小的轉(zhuǎn)矩要求時實(shí)現(xiàn)最大的推進(jìn)壇益。
按照本發(fā)明的另外一種結(jié)構(gòu)形式，這第一個閥門級和第二個閥門級是前后相互布置的。
這兩個閥門級但又都是布置在飛機(jī)機(jī)身里的一個唯一的閥門孔口里，因此保證了分級閥門的制造加工和裝配成本低廉。此外通過本發(fā)明的對閥門級的布置方式可以實(shí)現(xiàn)使這兩個閥門級在分級閥門處在完全關(guān)閉位置時在一個平面上對齊，而兩個閥門級在分級閥門處在完全開啟位置時相互平行地對齊。通過對閥門級相應(yīng)的布置可以達(dá)到一個最大的推進(jìn)返回。另外可以單獨(dú)地選擇閥門級的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，通過這種途徑就使開啟和關(guān)閉分級閥門只需要最小的操作力。
有利的是第一個閥門級和/或第二個閥門級設(shè)計成矩形的。
在本發(fā)明的有利結(jié)構(gòu)中驅(qū)動裝置被作成聯(lián)接傳動裝置，它至少具有兩個聯(lián)桿元件，這些元件可旋轉(zhuǎn)地相互連接起來。
聯(lián)接傳動裝置的特點(diǎn)是其聯(lián)桿元件通過這可旋轉(zhuǎn)的連接而在平行平面上運(yùn)動。聯(lián)接傳動裝置相對于其它類型傳動裝置的優(yōu)點(diǎn)在于聯(lián)桿元件可以簡單地因而價廉地制造，在于聯(lián)桿里的接觸性能以及由此決定的聯(lián)接傳動裝置的高可承載性。此外對于聯(lián)接傳動裝置來說還存在許多各種各樣的應(yīng)用可能性，尤其是由于它具有不同的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造形式和運(yùn)動可能性。因此聯(lián)接傳動裝置尤其是通過相應(yīng)地選擇聯(lián)桿元件的數(shù)量及其幾何結(jié)構(gòu)形狀就能夠適應(yīng)于各種不同的應(yīng)用要求和空間的要求。
有利的是至少有兩個聯(lián)桿元件通過旋轉(zhuǎn)鉸接而相互聯(lián)接。
在有利的結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動裝置具有四個聯(lián)桿元件。
尤其是通過具有四個聯(lián)桿元件的驅(qū)動裝置的設(shè)計而達(dá)到使驅(qū)動單元的一個均勻的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變成各個閥門級的一個不均勻的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，這導(dǎo)致了各個閥門級的各種不同的開啟角度。盡管各個閥門級有不均勻的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，但仍達(dá)到使兩個閥門級在完全開啟的以及完全關(guān)閉的位置時在同一位置上對齊。
按照本發(fā)明，可以這樣布置第一個閥門級和第二閥門級，使它們在完全開啟位置和完全關(guān)閉位置時在相同的位置上對齊。由此可使閥門級在開啟位置時對于排出的空氣流量只作用微小的阻力。此時兩個閥門級根據(jù)分級閥門的結(jié)構(gòu)形式在這些位置上例如可以形成一個平面，或者一條線，或者相互平行地對齊。尤其是在關(guān)閉位置時要求使這兩個閥門級在一個唯一的平面上對齊，以便使分級閥門實(shí)現(xiàn)足夠的密封效果。
在一種另外的有利結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動裝置具有三個聯(lián)桿元件。由此可使驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)簡化。
按照一種有利的進(jìn)一步設(shè)計，分級閥門配有一個圍住閥門開口的框架。該框架引導(dǎo)這從分級閥門里排出的氣流并改善其流出。
最好這框架配有一個彎曲的部分，它用作為第一個閥門級的接觸面。當(dāng)打開或關(guān)閉這第一個閥門級時，該閥門級的一個相應(yīng)成形的部分就沿著框架的彎曲部分滑動。由此使第一個閥門級實(shí)現(xiàn)了可靠的導(dǎo)向。
最好在布置第一個閥門級和第二個閥門級時使得第一個閥門級打開時形成一個與背離第二個閥門級的孔口。通過此孔口排出的空氣流量并不壓在這第二個閥舌門上，因而化費(fèi)較小的力就能夠使閥舌門動作。因而用于操作分級閥門所必須的轉(zhuǎn)矩就減小了，從而只要提供較少的驅(qū)動能量。同時可以采用較小和較輕的驅(qū)動元件。
最好使第一個閥門級在完全打開的狀態(tài)下離開這閥門孔口。閥門孔口的最大尺寸因此被加大，從而使空氣流量容易流出。同時這第一個閥門級在其完全開啟位置時就用于導(dǎo)引排出的空氣流。
用前面所述的按本發(fā)明的分級閥門就建立了一種閥門系統(tǒng)，此處第一個閥門級和第二個閥門級都經(jīng)由一個唯一的驅(qū)動裝置操作，而且同時這較小的第一個閥門級就用在飛行期間有較高壓差時作為調(diào)節(jié)級，而這較大的第二個閥門級附加地在低壓差時開啟。
按照本發(fā)明的另外一個方面還建立了一種方法，通過一個前面所述的分級閥門用于調(diào)節(jié)飛行器尤其是飛機(jī)內(nèi)的機(jī)艙壓力，其特征為以下步驟a)在飛行期間有較高壓差時，通過驅(qū)動裝置操作較小的第一閥門級作為調(diào)節(jié)級；以及
b)在飛行期間有較低壓差時通過驅(qū)動裝置附加地操作較大的第二個閥門級；其中使第一個閥門級與第二個閥門級分開操作。
通過本發(fā)明的方法可以通過飛行時排出的空氣流實(shí)現(xiàn)盡可能高效的推進(jìn)壇益。鑒于按本發(fā)明方法的有利效果和作用方式應(yīng)參考本發(fā)明分級閥前面的實(shí)施情況。
在該方法的有利的設(shè)計中使第一個閥門級和第二個閥門級通過驅(qū)動裝置而這樣被驅(qū)動，從而使它們在完全開啟位置和完全關(guān)閉位置時在相同的位置上對齊。
按照本發(fā)明的另一個方面，前面所述本發(fā)明的分級閥門就被應(yīng)用作為飛行器，尤其是飛機(jī)的一個機(jī)艙壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的機(jī)艙排氣閥門。
以下參照附圖按照實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。圖示為

圖1按本發(fā)明的第一個實(shí)施形式，通過一個分級閥門的橫斷面，此時這兩個閥門級都處于關(guān)閉位置，圖2按圖1的通過分級閥門的一個橫斷面，此時較小的第一個閥門級打開；圖3按圖1的通過分級閥門的一個橫斷面，此時兩個閥門級完全打開；圖4按本發(fā)明第二種實(shí)施形式，通過一個分級閥門的一個橫斷面，此時兩個閥門級關(guān)閉；圖5按圖4通過這分級閥門的橫斷面，此時較小的第一個閥門級打開；圖6按圖4通過分級閥門的橫斷面，此時兩個閥門級完全打開。
圖7按本發(fā)明第三種實(shí)施形式，通過一個分級閥門的一個橫斷面，此時兩個閥門級關(guān)閉；圖8按圖7通過這分級閥門的一個橫斷面，此時較小的第一個閥門級打開；圖9按圖7通過這分級閥門的一個橫斷面，此時兩個閥門級完全打開。
在圖1至圖3中描述了本發(fā)明的第一種實(shí)施例。
如圖1所示，分級閥門10布置在飛機(jī)的一個閥門孔品11內(nèi)。分級閥門10由一個較小的第一個閥門級20，一個較大的第二個閥門級30以及一個驅(qū)動裝置40組成。第一個閥門級20布置在第二個閥門級30之內(nèi)。無論是第一個閥門級20還是第二個閥門級30都是通過一個共同的旋轉(zhuǎn)軸22而可旋轉(zhuǎn)地布置在分級閥門10里。第二個閥門級30具有一個具有一個圓的基本幾何形狀，而第一個閥門級20則作成矩形的。無論如何這第一個閥門級20和第二個閥門級30的結(jié)構(gòu)應(yīng)使它們具有較好符合空氣動力學(xué)要求的配置。
第二個閥門級30具有與閥門開口11對準(zhǔn)的端面32。端面32略有倒圓，因而第二個閥門級可以容易地轉(zhuǎn)動到閥門開口11內(nèi)。此外閥門開口11有稍退回的棱邊，因而又附帶地改善了第二個閥門級30的可旋轉(zhuǎn)性。
第二個閥門級20具有一個孔31，第一個閥門級20就可旋轉(zhuǎn)地布置于此孔里。閥門級30在孔31部位的壁33設(shè)計成傾斜的并且各有一個溝槽34，當(dāng)分級閥門10在關(guān)閉狀態(tài)時第一個閥門級20的端部21就插入此溝槽內(nèi)。在溝槽34內(nèi)可以有利地裝有密封元件。
第一個閥門級20有一種近似平行四邊形的形狀，同時第一閥門級20在旋轉(zhuǎn)軸22的部位具有其較大的直徑并且向著端部21變尖。通過第一個閥門級20的這種結(jié)構(gòu)設(shè)計就使端部21在分級閥門關(guān)閉的狀態(tài)下靠緊第二個閥門級30的壁33和溝槽34，在溝槽內(nèi)可以裝有密封元件，因而空氣流就不能從分級閥10排出。
較小的第一個閥門級20和較大的第二個閥門級通過一個唯一的驅(qū)動裝置40來驅(qū)動。驅(qū)動裝置40總共包括有四個聯(lián)桿元件41，42，43，44，它們通過各自的旋轉(zhuǎn)鉸鏈45可旋轉(zhuǎn)地相互連接起來。第一個閥門級20通過一個固定段23與作成骨頭狀的聯(lián)桿元件41連接。第二個閥門級30通過一個固定段35與作成骨頭狀的聯(lián)桿元件42相連接。聯(lián)桿元件41，42又通過聯(lián)桿元件43，44而間接地相互連接起來。驅(qū)動裝置40的未表示的驅(qū)動單元就與驅(qū)動裝置在聯(lián)桿43和44的連接部位處連接。
分級閥門10在箭頭L方向上實(shí)現(xiàn)入流。
分級閥門10的作用方式將參照圖1至3進(jìn)行說明。圖1表示分級閥10在關(guān)閉位置。無論是第一閥門級20還是第二閥門級30都處在關(guān)閉的位置上。由于第一閥門級20的端部21靠緊在第二個閥門級30的壁33上并進(jìn)入溝槽34內(nèi)，在這些溝槽內(nèi)可以裝有密封元件，因此空氣流就不能從分級閥門10排出。
圖2表示了具有開啟的第一閥門級20的分級閥門10。分級閥門的這種調(diào)整例如只有當(dāng)飛機(jī)正在旅行飛行，也就是說在高空飛行時才進(jìn)行。當(dāng)飛機(jī)作旅行飛行時，在飛機(jī)的機(jī)艙內(nèi)腔和外界環(huán)境之間的壓差較大。為了產(chǎn)生有效的氣流量，引起極有效的推進(jìn)壇益，只要在大壓差時開啟第一個閥門級20就可以，而第二個閥門級30仍保持關(guān)閉。為使分級閥門10的兩個閥門級20，30達(dá)到這樣的定位，使驅(qū)動裝置40在由箭頭D所示的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)。由于第一個閥門級20通過固定段23雖然可旋轉(zhuǎn)地但牢固地與驅(qū)動裝置40的聯(lián)桿元件41相連接，因而對應(yīng)于箭頭D進(jìn)行的驅(qū)動裝置的運(yùn)動就使第一閥門段20打開。由于應(yīng)用3總共有四個聯(lián)桿的一個驅(qū)動裝置40就使得用于驅(qū)動裝置40的未表示出的驅(qū)動單元的均勻旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變成各個閥門級20，30的一個不均勻旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。這導(dǎo)致了閥門級的各種不同的開啟角度。在本實(shí)施例中，通過相應(yīng)選擇的聯(lián)桿，尤其是它的長度，它的角度位置以及定位位置，就可以實(shí)現(xiàn)通過操作驅(qū)動裝置40而能夠開啟第一個閥門級20，而第二個閥門級仍關(guān)閉。在圖2所示中第一個閥門級20足夠打開，從而又僅保證了排出氣流量的有利的調(diào)節(jié)，而且同時在操作力較小時也實(shí)現(xiàn)了有效的推進(jìn)壇益。另外這第二個閥門級30則關(guān)閉，使得不能通過這閥門級排出氣流。
如果在飛機(jī)的機(jī)艙內(nèi)腔與外界環(huán)境之間的壓差較低，例如在低空飛行時或者在地面時，那么必須使空氣流能夠通過足夠大的孔排出。因此在低壓差時分級閥門10必須完全打開，如圖3所示。驅(qū)動裝置40繼續(xù)在箭頭D方向上旋轉(zhuǎn)這就使與第二個閥門級30相連接的聯(lián)桿42，44也移動了，因而使第二個閥門級30也打開了。在圖3所示的分級閥門10完全開啟的位置上這二個閥門級20，30在一個平面上或者一條線上對齊，因此在壓差較小時對于空氣流只作用有最小的阻力。此外由于分級閥門的這種位置形成了排出空氣流量的最大的開孔。
在圖4至6中表示了按本發(fā)明的分級閥門的一個另外的實(shí)施例。
按圖4分級閥門50又是布置在飛機(jī)機(jī)身的一個閥門開口51里。分級閥門50具有一個第一閥門級60，一個第二閥門級70以及一個驅(qū)動裝置40。驅(qū)動裝置40的構(gòu)造對應(yīng)于圖1至3所述的驅(qū)動裝置，因而相同的以及功能相同的構(gòu)件都用同樣的參照符號，并且不需要重新對驅(qū)動裝置40進(jìn)行詳細(xì)說明。各具有一個矩形的圓形幾何形狀的第一閥門級60和第二閥門級70相互前后地布置在閥門開孔51里。
較小的第一個閥門級60作成平板狀。并通過一個旋轉(zhuǎn)軸61和一個固定部分62可旋轉(zhuǎn)地布置在分級閥門50里。第一個閥門級60由一個基板65，一個導(dǎo)向板66以及一個對準(zhǔn)于閥門孔51的壁的端部64。在端部64的自由端有一個固定段67，第一個閥門級60就通過此固定段與驅(qū)動裝置40的聯(lián)桿元件41可旋轉(zhuǎn)地連接。引導(dǎo)空氣流的導(dǎo)向板66和基板65相互布置成傾斜的，并在端部63匯合起來，端部63設(shè)計在第二個閥門級70的方向上。
第二個閥門級70通過一個旋轉(zhuǎn)軸71以及一個固定部分72而可旋轉(zhuǎn)地布置在分級閥50里。第二個閥門級70也作成平板狀并由一個指向閥門開孔51的壁的端部74，一個基板75，一個引導(dǎo)空氣流的導(dǎo)向板76以及一個固定板77組成。在固定板77上有一個固定段78，通過此固定段就使第二個閥門級70可旋轉(zhuǎn)地與驅(qū)動裝置40的聯(lián)桿元件42相連接。在分級閥門50關(guān)閉狀態(tài)下與第一個閥門級60的端部63相接觸的導(dǎo)向板76在第一個閥門級60的端部緊靠在第二個閥門級70的導(dǎo)向板上的范圍內(nèi)具有一個附加的密封元件79。如圖4所示，第一個閥門級60的端部在關(guān)閉狀態(tài)時壓向第二個閥門級70的密封件79，因而可靠而完全避免了在分級閥門50關(guān)閉狀態(tài)下使空氣流排出。另外導(dǎo)向板76具有一個球形加寬的端部73。接端73的任務(wù)是使空氣流在分級閥門50開啟狀態(tài)下引導(dǎo)到導(dǎo)向板76上。端部73并不一定要是球頭狀結(jié)構(gòu)，因此也可以考慮使導(dǎo)向板有另外的結(jié)構(gòu)。其前提只能是使閥門級的結(jié)構(gòu)設(shè)計保證有利的空氣動力學(xué)性能。
第一個閥門級60和第二個閥門級70的位于閥門孔51的壁的對面的端部64和74都作成稍有倒圓狀，以便使第一個閥門級60和第二個閥門級70在閥孔51內(nèi)的旋轉(zhuǎn)更容易。另外可以根據(jù)閥門級的規(guī)格和應(yīng)用要求這樣來選擇第一個閥門級60和第二個閥門級70的通過旋轉(zhuǎn)軸61、71和固定部分62、72所規(guī)定的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，從而使得開啟和關(guān)閉分級閥門50只需要最小的操作力。
分級閥門50在箭L方向上入流。
分級閥門50的作用方式將參照圖4至6進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖4表示了關(guān)閉位置時的分級閥門50。兩個閥門級60和70處在其完全關(guān)閉的位置。此時這兩個閥門級60和70在一個平面上，因而在同一個位置上對齊。為了避免使在飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)存在的空氣流量可能以分級閥門50排出，第一個閥門級60的傾斜的端部63牢固地壓向第二個閥門級70的同樣也是傾斜的導(dǎo)向板76。除此之外在這部位還裝有附加的密封元件79，這就保證了分級閥門的完全密閉。
圖5表示具有開啟的第一個閥門級60的分級閥門50。當(dāng)飛機(jī)位于旅行高度上，也就是在飛機(jī)的機(jī)艙內(nèi)腔和外界是環(huán)境之間有較大的壓差，那么就選擇這種閥門位置。第一個閥門級60被足夠大地打開，從而不僅保證了排出的空氣流量的調(diào)節(jié)，而且同時也通過這排出的氣流量而實(shí)現(xiàn)一個最大的推進(jìn)壇益。此外第二個閥門級60一直關(guān)閉，從而不能使空氣流排出?？諝饬魍ㄟ^第二個閥門級70的端部73而偏轉(zhuǎn)并通過傾斜的導(dǎo)向板66和76導(dǎo)向。第一個閥門級60通過驅(qū)動裝置40在箭頭D方向上的旋轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)開啟。
圖6表示分級閥門50在其完全打開的位置上。只有當(dāng)飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)腔與外界環(huán)境之間的壓差較小時例如飛行高度較低或者在地面上這種情況，那才選擇閥門級50的這種開啟位置。
不論是第一個閥門級60還是第二個閥門級70在完全開啟的位置時又都在相同的位置上對齊。與圖1至3所示實(shí)施例不同的是，它們在當(dāng)前的實(shí)施例但是并不在相同平面上，而是相互平行地對齊。由于二個閥門級60，70的這種對齊也達(dá)到了對空氣流只是反作用一個最小的阻力。同時提供了盡可能大的開口，此開口可以使空氣流以分級閥門50排出。
圖7至9表示了按本發(fā)明的分級閥門的另外一種實(shí)施例。
按圖7分級閥門80又是布置在飛機(jī)機(jī)身的一個閥門開孔81里。分級閥門80具有一個第一閥門級100，一個第二閥門級110以及一個驅(qū)動裝置90。第一個閥門級100和第二個閥門級110是相互前后地布置在閥門開孔81里。與圖1至6的實(shí)施例不同的是首先是第二個閥門級110，然后是第一個閥門級100在箭頭方向L上入流。
分級閥80大致作成矩形的并裝有一個框架83?？蚣?3在三面圍住了閥門開孔81。在第一閥門級100布置于上面的第四個面上框架83裝有一個彎曲部分84。
驅(qū)動裝置90具有三個聯(lián)桿元件91，92，93，它們經(jīng)過旋轉(zhuǎn)軸94而相互連接起來。用于操作閥門級100，110的聯(lián)桿92和93在一個共同的軸上與聯(lián)桿91相連接。同樣通過旋轉(zhuǎn)鉸鏈94而實(shí)現(xiàn)對閥門級100，110的控制。
第一閥門級100具有一個可圍繞一個旋轉(zhuǎn)軸102轉(zhuǎn)動的彎形件101。彎形件101與兩個部分103，104剛性相連接，這二個部分大致構(gòu)成一個四分之一圓柱筒。分段103在其彎曲處與框架的部位84相適應(yīng)匹配，并且能夠在這上面滑動。分段104具有大致一個四分之一圓的形狀。
第二閥門級110具有一個固定部分111，上面有一個旋轉(zhuǎn)鉸鏈94用于安裝聯(lián)桿元件93，并且可以圍繞旋轉(zhuǎn)軸112轉(zhuǎn)動。為使轉(zhuǎn)動運(yùn)動更容易使第二閥門級110在對著框架83的一面倒圓。第二閥門級110在對著第一閥門級100的面上具有一個大致為唇形的部分113。它從這部分111出發(fā)變厚成一個進(jìn)一步的大致成板狀的部分114。
分級閥門80的作用方式將參照圖7至9進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖7表示了分級閥門80在關(guān)閉位置。兩個閥門級100，110處在其完全關(guān)閉的位置。同時這二個閥門級100，110基本上在一個平面內(nèi)，而且因而在同一個位置上對齊。為了能夠避免使飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)腔的空氣流量由分級閥門80排出，使第一閥門級100的大致為四分之一圓形的部分104緊緊壓向第二閥門級110的唇形部分113。另外可以裝有未詳細(xì)表示的密封元件。
為了開啟分級閥門80使聯(lián)桿元件91在箭頭D方向上轉(zhuǎn)動。由此使第一閥門級100多少開啟，從而產(chǎn)生圖8所示的情況。當(dāng)飛機(jī)處在旅行高度上，也就是在飛機(jī)的機(jī)艙內(nèi)腔和外界環(huán)境之間的壓差較大時，那么就選擇這種閥門位置。第一閥門級100一直打開使得不僅保證排出氣流的調(diào)節(jié)，而且同時通過排出氣流也得到一個最大的推進(jìn)壇益。排出的氣流流過一個孔105，它是在第一閥門級100的分段104和第二閥門級110之間構(gòu)成的。第二閥門級110進(jìn)一步關(guān)閉使氣流不能排出。排出的空氣流通過第二閥門級110的分段113，第一閥門級100的分段104以及通過框架83來導(dǎo)引。
圖9表示分級閥門處在其完全開啟的位置，這是通過進(jìn)一步在箭頭D的方向上轉(zhuǎn)動聯(lián)桿元件91而達(dá)到的。只有當(dāng)飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)腔和外界環(huán)境之間的壓差較小時，例如飛行高度較低或在地面時，那才選擇分級閥門80的這種開啟位置。
第一閥門級100在完全開啟的狀態(tài)下從閥門孔81處移開。分段104的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)使它在這完全開啟的狀態(tài)下補(bǔ)齊框架83。排出的氣流因而被良好地導(dǎo)引。第二閥門級110在完全開啟狀態(tài)下基本上垂直于閥門孔81布置。因而它對排出的空氣流只作用一個很小的阻力。同時閥門開口81成最大。
在圖7至9所示的分級閥門80的實(shí)施例中，在箭頭L方向上的入流應(yīng)首先使第二閥門級110并然后使第一閥門級100入流。閥門級100，110的這種布置方式減小了用于操作分級閥門80所必須的轉(zhuǎn)矩。如按圖8詳細(xì)說明的那樣。
圖8表示了具有開啟的第一閥門級100的分級閥門80。開孔105可以使空氣流排出。該空氣流與在箭頭方向上流過的環(huán)境空氣相互混合。由此形成了旋流，由于在旋流中產(chǎn)生的壓力差該旋流就產(chǎn)生了力。這些力出現(xiàn)在分級閥門的氣流向下的箭頭方向L上，而且因此并不作用在第二閥門級110上，而是直接作用在飛行器的機(jī)身上。因此基本上只是由于機(jī)艙和外界空氣之間的壓差而對第二閥門級110加載，但并不是通過旋流。因而按圖9它能夠比按圖4至6的實(shí)施形式在其完全開啟的位置時以比較小的轉(zhuǎn)矩來度過。
本發(fā)明所有實(shí)施形式的共同點(diǎn)是分級閥門可以被放置在飛機(jī)的一個唯一的閥門開孔里，而且較小的第一閥門級與較大的第二閥門級分開，能夠通過一個唯一的驅(qū)動裝置來操作。通過這種方法可以達(dá)到用排出的氣體流達(dá)到一個最大的推進(jìn)壇益，并且能夠節(jié)省能量。為了充分地密封在閥門級的端面和各自的閥門開孔之間以及在閥門級本身相互聯(lián)系的部位之間可以裝設(shè)有密封元件，為了簡化起見在圖中僅部分地作了表示。
權(quán)利要求
1.分級閥門，尤其是在一個飛行器里的機(jī)艙排氣閥門，它具有一個較小的第一閥門級(20；60；100)和一個較大的第二閥門級(30；70；110)，以及有一個驅(qū)動裝置(40；90)；第一閥門級(20；60；100)和第二閥門級(30；70；110)與驅(qū)動裝置(40；90)相連接，使得第一閥門級(20；60；100)與第二閥門級(30；70；100)分開被操縱。
2.按權(quán)利要求1所述的分級閥門，其特征在于，第一閥門級(20；60；100)和/或第二閥門級(30；70；110)作成平板狀。
3.按權(quán)利要求1或2所述的分級閥門，其特征在于，第一閥門級(20；60；100)和第二閥門級(30；70；110)都布置在一個閥門孔(11；51；81)里。
4.按權(quán)利要求1至3中任一項所述的分級閥門，其特征在于，第一閥門級(20)布置在第二閥門級(30)之內(nèi)。
5.按權(quán)利要求4所述的分級閥門，其特征在于，第一閥門級(20)作成矩形的，和/或第二閥門級(30)具有一個圓形的基本幾何形狀。
6.按權(quán)利要求1至3中任一項所述的分級閥門，其特征在于，第一閥門級(30；100)和第二閥門級(70；110)是前后相互布置的。
7.按權(quán)利要求6所述的分級閥門，其特征在于，第一閥門級(30)和(或)第二閥門級(70；100)都作成矩形的。
8.按權(quán)利要求1至7中任意一項所述的分級閥門，其特征在于，驅(qū)動裝置(40；90)作成為聯(lián)桿傳動裝置，該裝置至少具有二個聯(lián)桿元件(41，42，43，44；91，92，93)，它們可以相互旋轉(zhuǎn)。
9.按權(quán)利要求8所述的分級閥門，其特征在于，至少有兩個聯(lián)桿元件(41，42，43；91，92，93)經(jīng)過旋轉(zhuǎn)鉸鏈(45；94)相互連接。
10.按權(quán)利要求1至9中任一項所述的分級閥門，其特征在于，第一閥門級(20；60)和第二閥門級(30；70)這樣布置，應(yīng)使它們在完全開啟位置和完全關(guān)閉位置時在同一個位置上對齊。
11.按權(quán)利要求8或9所述的分級閥門，其特征在于，驅(qū)動裝置(40)具有四個聯(lián)桿元件。
12.按權(quán)利要求8或9所述的分級閥門，其特征在于，驅(qū)動裝置(90)具有三個聯(lián)桿元件(91，92，93)。
13.按權(quán)利要求12所述的分級閥門，其特征在于，分級閥門(80)配有一個圍住閥門孔(81)的框架。
14.按權(quán)利要求13所述的分級閥門，其特征在于，框架(83)具有一個彎曲的部分(84)作為第一閥門級(100)的支承面。
15.按權(quán)利要求14所述的分級閥門，其特征在于，當(dāng)開啟第一閥門級(100)時就形成了一個背離第二閥門級(110)的孔(105)。
16.按權(quán)利要求12至16中任一項所述的分級閥門，其特征在于，第一閥門級(100)在完全開啟的狀態(tài)下以閥孔(81)里離開。
17.用于調(diào)節(jié)一個飛行器里，尤其是一個飛機(jī)里機(jī)艙壓力的方法，它是通過按權(quán)利要求1至16中任一項所述的一個分級閥門完成的，其特征為以下步驟a)在壓差較大的情況下飛行時，通過驅(qū)動裝置(40；90)操作較小的第一閥門級(20；60；100)作為調(diào)節(jié)級；b)在壓差較低的情況下飛行時，通過驅(qū)動裝置(40；90)附加地操作這較大的第二閥門級(30；70；110)，同時第一閥門級(20；60；100)與第二閥門級(30；70；110)分開被操作。
18.按權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，第一閥門級(20；60)和第二閥門級(30；70)通過驅(qū)動裝置(40)在完全開啟的位置和完全關(guān)閉位置時都在同一個位置上對齊。
19.按權(quán)利要求1至16中任一項所述的分級閥門(10；50；80)的應(yīng)用，它作為一個飛行器，尤其是飛機(jī)的機(jī)艙壓力系統(tǒng)中的機(jī)艙排氣閥門。
全文摘要
本文描述一種分級閥門,尤其是在一個飛行器里更尤其在飛行器里的機(jī)艙排氣閥門。它具有一個較小的第一閥門級(20)和一個較大的第二閥門級(30),以及有一個驅(qū)動裝置(40);第一閥門級(20)和第二閥門級(30)與驅(qū)動裝置(40)相連接,使得第一閥門級(20)與第二閥門級(30)分開被操縱。還描述了利用這種閥門調(diào)節(jié)機(jī)艙壓力的方法。
文檔編號F16K1/22GK1257572SQ98805252
公開日2000年6月21日 申請日期1998年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月27日
發(fā)明者M·施泰納特, D·倫普利克 申請人:北方微電子精密儀器股份公司