JPH0331099A - 航空機用空気調和装置 - Google Patents
航空機用空気調和装置Info
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- JPH0331099A JPH0331099A JP16802589A JP16802589A JPH0331099A JP H0331099 A JPH0331099 A JP H0331099A JP 16802589 A JP16802589 A JP 16802589A JP 16802589 A JP16802589 A JP 16802589A JP H0331099 A JPH0331099 A JP H0331099A
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- outside air
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- conditioning mechanism
- air conditioning
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、コクピットやキャビン等の与圧室を空気調和
する際に利用される航空機用空気調和装置に関するもの
である。
する際に利用される航空機用空気調和装置に関するもの
である。
［従来の技術］
現行の航空機用空気調和装置は、高圧空気源から供給さ
れるエンジン抽気等を空調機構によって調温調圧し、こ
れをそのままコクピットやキャビン等の与圧室に供給す
るようにしている。そして、導入された新鮮空気は、乗
客に必要な０□量を供給しつつ、排気系路から機外に排
出されるようになっている。
れるエンジン抽気等を空調機構によって調温調圧し、こ
れをそのままコクピットやキャビン等の与圧室に供給す
るようにしている。そして、導入された新鮮空気は、乗
客に必要な０□量を供給しつつ、排気系路から機外に排
出されるようになっている。
しかし、航空機は飛行高度やエンジン回転数等によって
エンジン等から供給される抽気の量や温度が異なるため
、現行の方式では圧力調節、温度調節が難しく、多数の
バルブ類を用いて応答性の高い制御を行っている。この
ため、制御系が複雑で重量のかさむものになっており、
それらバルブ類におけるエネルギ損失も無視できないほ
ど大きい。
エンジン等から供給される抽気の量や温度が異なるため
、現行の方式では圧力調節、温度調節が難しく、多数の
バルブ類を用いて応答性の高い制御を行っている。この
ため、制御系が複雑で重量のかさむものになっており、
それらバルブ類におけるエネルギ損失も無視できないほ
ど大きい。
このような実状に鑑みて、近時、エンジン抽気等を直接
与圧室に導入する代わりに、与圧室の空気を循環させて
おき、その循環空気と、温度調節した外気とを熱交換さ
せる構成が有効な手段として考えられている。具体的に
は、第３図に示すように、高圧空気源１から供給される
外気を調温調圧する空調機構２と、与圧室３内の空気を
介設したファン４ａ（或いはコンプレッサ）等によって
強制循環させる循環系路４と、この循環系路４内を流通
する空気を前記空調機構２から流出する温度調節された
外気と熱交換させる熱交換器５と、この熱交換器５を通
過した外気を前記空調機構２に導入する再生系路６とを
備えたものにする。
与圧室に導入する代わりに、与圧室の空気を循環させて
おき、その循環空気と、温度調節した外気とを熱交換さ
せる構成が有効な手段として考えられている。具体的に
は、第３図に示すように、高圧空気源１から供給される
外気を調温調圧する空調機構２と、与圧室３内の空気を
介設したファン４ａ（或いはコンプレッサ）等によって
強制循環させる循環系路４と、この循環系路４内を流通
する空気を前記空調機構２から流出する温度調節された
外気と熱交換させる熱交換器５と、この熱交換器５を通
過した外気を前記空調機構２に導入する再生系路６とを
備えたものにする。
このように構成すると、従来、空調に必要とされていた
エンジン抽気等の高圧空気源の圧力が与圧室３内圧力と
外気圧力の差の分だけ低くすむのと同時に、高圧空気源
として電動コンプレッサを用いてこれを回転数制御する
ことにより空調に必要なだけの圧力を供給することがで
きるため、供給エネルギの損失を最少に抑えることがで
きる。
エンジン抽気等の高圧空気源の圧力が与圧室３内圧力と
外気圧力の差の分だけ低くすむのと同時に、高圧空気源
として電動コンプレッサを用いてこれを回転数制御する
ことにより空調に必要なだけの圧力を供給することがで
きるため、供給エネルギの損失を最少に抑えることがで
きる。
空調機構２について簡単に説明すると、シャフト８に単
軸結合されたコンプレッサ９とタービン１０並びに熱交
換器１１．１２を備えており、高圧空気源１から供給さ
れる外気を初段の熱交換器１１で冷却し、しかる後、コ
ンプレッサ９で圧縮した状態で次段の熱交換器１２で冷
却し、さらにタービン１０で断熱膨張により冷却して冷
気を得るようにしており、一方で、高圧空気源１から供
給される外気を流全調整弁１３ａを介設したバイパスラ
イン１３を通じて引き回し、前述した冷気と適度に混合
して温度調整を行うようになっている。また、循環系路
４と熱交換を終えた低温の外気を再生系路６を通じて前
記画然交換器１１．１２に導入し、新たに取り込まれる
外気を予冷却するようにしている。
軸結合されたコンプレッサ９とタービン１０並びに熱交
換器１１．１２を備えており、高圧空気源１から供給さ
れる外気を初段の熱交換器１１で冷却し、しかる後、コ
ンプレッサ９で圧縮した状態で次段の熱交換器１２で冷
却し、さらにタービン１０で断熱膨張により冷却して冷
気を得るようにしており、一方で、高圧空気源１から供
給される外気を流全調整弁１３ａを介設したバイパスラ
イン１３を通じて引き回し、前述した冷気と適度に混合
して温度調整を行うようになっている。また、循環系路
４と熱交換を終えた低温の外気を再生系路６を通じて前
記画然交換器１１．１２に導入し、新たに取り込まれる
外気を予冷却するようにしている。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、実用的には、空調された外気の流通ライン（再
生系路６）と与圧室３とを呼吸空気導入系路７によって
接続し、該系路７にバルブ７ａを介設して、外気の一部
を与圧室３に分岐流入させ所要量の０□を摂取する必要
がある。このため、高圧空気源１に掛かる負担が増大す
ることになり、エンジン抽気を利用する場合には推力に
大きな影響が出る。また、近時においては高圧空気源１
に電動コンプレッサを利用することも考えられているが
、この場合も電動コンプレッサの負担を増大させ、消費
電力の増加とコンプレッサの大形化を招くという不都合
を生じる。
生系路６）と与圧室３とを呼吸空気導入系路７によって
接続し、該系路７にバルブ７ａを介設して、外気の一部
を与圧室３に分岐流入させ所要量の０□を摂取する必要
がある。このため、高圧空気源１に掛かる負担が増大す
ることになり、エンジン抽気を利用する場合には推力に
大きな影響が出る。また、近時においては高圧空気源１
に電動コンプレッサを利用することも考えられているが
、この場合も電動コンプレッサの負担を増大させ、消費
電力の増加とコンプレッサの大形化を招くという不都合
を生じる。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので
あって、高圧空気源に掛かる負担を極力抑えつつ、現行
システムにおける上述した不具合を有効に解決すること
を目的としている。
あって、高圧空気源に掛かる負担を極力抑えつつ、現行
システムにおける上述した不具合を有効に解決すること
を目的としている。
［課題を解決するための手段］
本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手
段を講じたものである。
段を講じたものである。
すなわち、本発明の航空機用空気調和装置は、高圧空気
源から供給される外気を調温調圧する空調機構と、与圧
室内の空気を循環させる循環系路と、この循環系路内を
流通する空気を前記空調機構から流出する外気と熱交換
させる熱交換器と、この熱交換器を通過した外気を前記
空調機構に導入する再生系路とを具備してなるシステム
において、空調機構から流出した外気が流通する系路に
０２分離膜を介設し、この分離膜により選択分離された
０２リッチな空気を与圧室に移送するようにしたことを
特徴としている。
源から供給される外気を調温調圧する空調機構と、与圧
室内の空気を循環させる循環系路と、この循環系路内を
流通する空気を前記空調機構から流出する外気と熱交換
させる熱交換器と、この熱交換器を通過した外気を前記
空調機構に導入する再生系路とを具備してなるシステム
において、空調機構から流出した外気が流通する系路に
０２分離膜を介設し、この分離膜により選択分離された
０２リッチな空気を与圧室に移送するようにしたことを
特徴としている。
また、上記システムにおいて、与圧室内の空気を排気す
るための排気系路に０２分離膜を介設し、この分離膜に
より選択分離された０２リッチな空気を与圧室に還流さ
せるようにしてもよい。
るための排気系路に０２分離膜を介設し、この分離膜に
より選択分離された０２リッチな空気を与圧室に還流さ
せるようにしてもよい。
［作用］
このような構成であれば、空調機構から調温されて流出
した外気は循環系路を冷暖房し、これと前後して０２分
離膜から０２リッチな空気が外気から選択分離されて与
圧室に供給されるため、外気の一部をそのまま与圧室に
分流させる場合に比して、０２摂取量は同じでも必要な
外気の絶対量は少なくて済む。このため、高圧空気源の
負担が軽減される。逆に、高圧空気源からの外気供給量
が一定であれば、与圧室に供給される外気量が減少した
分だけ空調機構の予冷却に利用できる量が増大するので
、システム効率の向−ヒが果たされる。
した外気は循環系路を冷暖房し、これと前後して０２分
離膜から０２リッチな空気が外気から選択分離されて与
圧室に供給されるため、外気の一部をそのまま与圧室に
分流させる場合に比して、０２摂取量は同じでも必要な
外気の絶対量は少なくて済む。このため、高圧空気源の
負担が軽減される。逆に、高圧空気源からの外気供給量
が一定であれば、与圧室に供給される外気量が減少した
分だけ空調機構の予冷却に利用できる量が増大するので
、システム効率の向−ヒが果たされる。
一方、与圧室の排気系路に０２分離膜を介設し、これに
よりＣＯ２とともに排気されようとする０２を捕獲して
与圧室に還流させてやるようにすれば、従来に比して排
出されるｏ２ｆｆｉが減り、その分だけ与圧室に供給す
る外気の絶対量が少なくて済む。したがって、この場合
も高圧空気源の負担軽減やシステム効率の向上に繋がる
。
よりＣＯ２とともに排気されようとする０２を捕獲して
与圧室に還流させてやるようにすれば、従来に比して排
出されるｏ２ｆｆｉが減り、その分だけ与圧室に供給す
る外気の絶対量が少なくて済む。したがって、この場合
も高圧空気源の負担軽減やシステム効率の向上に繋がる
。
［実施例コ
以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。
この実施例の基本的構成は第３図で示したちのと同様で
あって、第１図に示すように、高圧空気源１から供給さ
れる外気を調温調圧する空調機構２と、与圧室３内の空
気を循環させる循環系路４と、この循環系路４内を流通
する空気を前記空調機構２から流出する外気と熱交換さ
せる熱交換器５と、この熱交換器５を通過した外気を前
記空調機構２に導入する再生系路６とを具備してなる。
あって、第１図に示すように、高圧空気源１から供給さ
れる外気を調温調圧する空調機構２と、与圧室３内の空
気を循環させる循環系路４と、この循環系路４内を流通
する空気を前記空調機構２から流出する外気と熱交換さ
せる熱交換器５と、この熱交換器５を通過した外気を前
記空調機構２に導入する再生系路６とを具備してなる。
そして、空調機構２から流出し熱交換器５を通過した後
の外気が流通する再生系路６に分離膜１４を介設し、こ
の分離膜１４により選択分離された０２リッチな空気を
、移送系路１４ａを通じて与圧室３に移送するようにし
ている。６ａは、再生系路６の流量を調節し、同時に分
離膜１４に差圧を与えるためのバルブである。
の外気が流通する再生系路６に分離膜１４を介設し、こ
の分離膜１４により選択分離された０２リッチな空気を
、移送系路１４ａを通じて与圧室３に移送するようにし
ている。６ａは、再生系路６の流量を調節し、同時に分
離膜１４に差圧を与えるためのバルブである。
０２分離膜１４としては、０□に対する分離機能の優れ
たもの、例えば、ポリジメチルシロキサン（シリコンゴ
ム）等が好適に用いられる。また、膜形状としては、平
板状、管状、スパイラル状等、いくつかの種類のものが
あるが、流量や温度、分離比率など、各種の条件を勘案
して、０２を最も効果的に抽出し得るものを採用する。
たもの、例えば、ポリジメチルシロキサン（シリコンゴ
ム）等が好適に用いられる。また、膜形状としては、平
板状、管状、スパイラル状等、いくつかの種類のものが
あるが、流量や温度、分離比率など、各種の条件を勘案
して、０２を最も効果的に抽出し得るものを採用する。
しかして、このような構成であれば、空調機構２によっ
て調温調圧された空気は熱交換器５において循環系路４
内を流通する空気を冷暖房し、しかる後、０□分離膜１
４において主として０２が抽出され、残りのＮ２等は再
生系路６を通じて空調機構２に導入されることになる。
て調温調圧された空気は熱交換器５において循環系路４
内を流通する空気を冷暖房し、しかる後、０□分離膜１
４において主として０２が抽出され、残りのＮ２等は再
生系路６を通じて空調機構２に導入されることになる。
このため、第３図に示すものと比べると、本実施例のも
のは与圧室３に必要十分な０２量を摂取しても、空調機
構２に予冷却のために導入する外気の絶対量を大幅に減
少させずに済む。この結果、高圧空気源１から供給すべ
き外気の絶対量を低減することが可能になる。そして、
これにより、エンジン抽気を利用するものであれば推力
低下の防止を、また、電動コンプレッサを利用するもの
であればエネルギの節約と小型軽量化とを達成できるも
のとなる。
のは与圧室３に必要十分な０２量を摂取しても、空調機
構２に予冷却のために導入する外気の絶対量を大幅に減
少させずに済む。この結果、高圧空気源１から供給すべ
き外気の絶対量を低減することが可能になる。そして、
これにより、エンジン抽気を利用するものであれば推力
低下の防止を、また、電動コンプレッサを利用するもの
であればエネルギの節約と小型軽量化とを達成できるも
のとなる。
逆に、高圧空気源１からの外気供給量が一定であれば、
与圧室３に供給する外気の絶対量が減少する分だけ空調
装置２の予冷却に利用できる量が増大するので、空調機
構２がより高い冷却効率で稼動できることになる。
与圧室３に供給する外気の絶対量が減少する分だけ空調
装置２の予冷却に利用できる量が増大するので、空調機
構２がより高い冷却効率で稼動できることになる。
一方、第２図は与圧室３の排気系路１５に０２分離膜１
６を介設し、この分離膜１６によりＣ０２とともに排気
されようとする０□を捕獲して、ファン１７ａ（或いは
コンプレッサ等）を何した帰還系路１７を通じて与圧室
３に還流させるように構成したものである。分離膜１６
には、先の分離膜１４について述べたと同様の観点に立
って選択する。このようにすれば、従来に比して排出さ
れる０２量が減り、その分だけ与圧室３に供給する外気
の絶対量が少なくて済む。このため、図示装置も高圧空
気源１の負担軽減やシステム効率の向上に奏効するもの
となる。なお、この構成を第１図に図示した装置の与圧
室３に付加すると一層効果的である。
６を介設し、この分離膜１６によりＣ０２とともに排気
されようとする０□を捕獲して、ファン１７ａ（或いは
コンプレッサ等）を何した帰還系路１７を通じて与圧室
３に還流させるように構成したものである。分離膜１６
には、先の分離膜１４について述べたと同様の観点に立
って選択する。このようにすれば、従来に比して排出さ
れる０２量が減り、その分だけ与圧室３に供給する外気
の絶対量が少なくて済む。このため、図示装置も高圧空
気源１の負担軽減やシステム効率の向上に奏効するもの
となる。なお、この構成を第１図に図示した装置の与圧
室３に付加すると一層効果的である。
［発明の効果コ
本発明の空気調和装置は、以上のような構成によって、
高圧空気源に掛かる負担の増大を極力抑えつつ、軽量コ
ンパクト化を図ることができる。
高圧空気源に掛かる負担の増大を極力抑えつつ、軽量コ
ンパクト化を図ることができる。
また、これにより空調機構内におけるエネルギ損失も低
減される。
減される。
第１図は本発明の一実施例を概略的に示す構成説明図、
第２図は本発明の他の実施例を示す要部構成説明図、第
３図は本発明が前提として考える基本システムの構成説
明図である。 １・・・高圧空気源 ２・・・空調機構３・・・
与圧室 ４・・・循環系路５・・・熱交換器
６・・・再生系路１４・・・０□分離膜
１５・・・排気系路１６・・・０□分離膜
第２図は本発明の他の実施例を示す要部構成説明図、第
３図は本発明が前提として考える基本システムの構成説
明図である。 １・・・高圧空気源 ２・・・空調機構３・・・
与圧室 ４・・・循環系路５・・・熱交換器
６・・・再生系路１４・・・０□分離膜
１５・・・排気系路１６・・・０□分離膜
Claims (2)
- （１）高圧空気源から供給される外気を調温調圧する空
調機構と、与圧室内の空気を循環させる循環系路と、こ
の循環系路内を流通する空気を前記空調機構から流出す
る外気と熱交換させる熱交換器と、この熱交換器を通過
した外気を前記空調機構に導入する再生系路とを具備し
てなるものにおいて、空調機構から流出した外気が流通
する系路にＯ＿２分離膜を介設し、この分離膜により選
択分離されたＯ＿２リッチな空気を与圧室に移送するよ
うにしていることを特徴とする航空機用空気調和装置。 - （２）高圧空気源から供給される外気を調温調圧する空
調機構と、与圧室内の空気を循環させる循環系路と、こ
の循環系路内を流通する空気を前記空調機構から流出す
る外気と熱交換させる熱交換器と、この熱交換器を通過
した外気を前記空調機構に導入する再生系路とを具備し
てなるものにおいて、与圧室内の空気を排気するための
排気系路にＯ＿２分離膜を介設し、この分離膜により選
択分離されたＯ＿２リッチな空気を与圧室に還流させる
ようにしていることを特徴とする航空機用空気調和装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1168025A JP2586648B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 航空機用空気調和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1168025A JP2586648B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 航空機用空気調和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0331099A true JPH0331099A (ja) | 1991-02-08 |
| JP2586648B2 JP2586648B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=15860422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1168025A Expired - Fee Related JP2586648B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 航空機用空気調和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2586648B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001068448A1 (en) * | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Shimadzu Corporation | Aircraft environment controller |
| JP2016190513A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-10 | 富士重工業株式会社 | 車両用エアーコンディショナ装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3097508A (en) * | 1963-07-16 | Air conditioning | ||
| JPS5963432A (ja) * | 1982-08-26 | 1984-04-11 | ユナイテツド・テクノロジ−ズ・コ−ポレイシヨン | 空気循環冷房装置 |
| JPS61139597A (ja) * | 1984-12-06 | 1986-06-26 | ザ ギヤレツト コーポレーシヨン | 流体制御機構 |
| JPS6328798A (ja) * | 1986-07-21 | 1988-02-06 | 株式会社島津製作所 | 航空機用空気調和装置 |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP1168025A patent/JP2586648B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3097508A (en) * | 1963-07-16 | Air conditioning | ||
| JPS5963432A (ja) * | 1982-08-26 | 1984-04-11 | ユナイテツド・テクノロジ−ズ・コ−ポレイシヨン | 空気循環冷房装置 |
| JPS61139597A (ja) * | 1984-12-06 | 1986-06-26 | ザ ギヤレツト コーポレーシヨン | 流体制御機構 |
| JPS6328798A (ja) * | 1986-07-21 | 1988-02-06 | 株式会社島津製作所 | 航空機用空気調和装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001068448A1 (en) * | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Shimadzu Corporation | Aircraft environment controller |
| US6527228B2 (en) | 2000-03-13 | 2003-03-04 | Shimadzu Corporation | Aircraft environment controller |
| JP2016190513A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-10 | 富士重工業株式会社 | 車両用エアーコンディショナ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2586648B2 (ja) | 1997-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071205 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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