JPS6125599B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高圧空気と低圧空気の空気混合装置。
特に限定はされないが船空機のジエツトエンジン
と空気調節用空気導管との間に設けられ、ジエツ
トエンジンから取入れた低圧空気と高圧空気の混
合を調節するため階段状流路面積比を有する排気
予冷器に関連する。

従来、ジエツトエンジン船空機の圧縮機部は圧
縮された空気の形式でエネルギーを室内用空気調
節装置に供給するため使用された。この圧縮空気
は通常“ブリードエア”（供給空気）と呼ばれ、
エンジンの多段圧縮部における種々の圧縮段に設
けられた空気供給口から供給される。船空機の全
運航範囲内で上記供給空気を充分に供給するた
め、高圧空気供給口が使用される。供給空気の温
度は室内用空気調節装置に対して非常に高いから
上記供給空気に対して何らかの予冷手段が必要で
ある。この冷却は通常、プレートフイン型熱交換
器を使用して行われる。冷却供給空気エンジン圧
縮機の低圧空気供給口から送出され、上記熱交換
器を経て船空機から排出される。室内用高圧供給
空気の使用、及び予冷用低圧供給空気の使用は、
船空機に利用される単位推進力当りの燃料消費量
を増加する点でエンジンの全運転条件に不利な影
響を与える。

本発明は上記欠陥を著しく減少できるジエツト
エンジンからの高圧空気と低圧空気の空気混合装
置を提供することを目的とする。

従来技術の上記欠点は、エンジンの低圧段から
空気が取出され、或いは予冷供給空気の排出を除
去すれば最少にすることができるが本発明はこの
両特徴を具体化したものである。

従来の船空機室内用加圧装置は米国特許第
3441045号、第3367256号、第3367355号、第
3842720号及び第3711044号の明細書に開示されて
いる。これらの特許文献の環境制御又は加圧系統
は何れも本発明の特徴と利点を開示していない。

本発明は、高圧空気ノズルの噴出で得られる吸
引ポンプ作用によつて低圧空気を高圧空気に混合
することによつて予冷及び流量要求に適した複数
ノズル混合排気装置を利用する空気混合装置を供
給するものである。これらのノズルの制御によつ
て高圧空気と低圧空気との混合が適当な比率にな
り、船空機の運航中、船空機の空気調節に必要な
空気の流量要求に応ずることができる。

ジエツトエンジンから取出される高圧空気と低
圧空気とを混合する排気装置は、空気供給装置を
構成してエンジン圧縮機部の２種の空気源から空
気を取出し、低圧空気源を利用して離陸、上昇及
び正常巡航運転間に空気混合装置に送られる高圧
空気を予冷する。高圧空気は、低いエンジン出力
レベルで低圧空気を空気混合装置にポンプ作用で
供給するために利用される。適当に混合された高
圧空気と低圧空気を利用することによつてジエツ
トエンジンの使用効率を増大することができる。

更に本発明の空気混合装置は、高圧空気と低圧
空気との間で階段的流路面積比率を与えるため異
なる断面積の開口部を有する複数のノズルを有す
る。これらのノズルを開閉して空気調節装置内の
空気に適正な温度と圧力を与えることができる。

ジエツトエンジンからの高圧空気と低圧空気と
を混合し船空機の空気調節装置の空気導管にこの
混合空気を導入する本発明の空気混合装置は、ジ
エツトエンジンの低圧空気供給口に一端が接続さ
れた低圧空気供給管を有する。ジエツトエンジン
の高圧空気供給口には高圧空気供給管の一端が接
続される。入口部を有する空気混合室は低圧空気
供宮管の他端に接続される。この空気混合室は、
内側に断面積が減少してベンチユリ部を形成する
入口部を備えている。このベンチユリ部は断面積
が外側に拡大する拡張出口部に接続される、この
出口部は空気導管に接続される。高圧空気供給バ
イパス管が高圧空気供給管と空気導管に接続され
る。バイパス弁が高圧空気供給バイパス管に設け
られる。高圧空気を噴出する複数のノズルがノズ
ル弁に接続される。これらのノズル弁は高圧空気
供給管に接続される。これらのノズルの端部は空
気混合室の入口部の内部に配置される。温度制御
装置がノズル弁に接続され、これらのノズル弁を
開閉する。この温度制御装置は、バイパス弁に接
続され、このバイパス弁を開閉する。温度感知器
が空気導管に接続され、この温度感知器は、温度
制御装置に接続されこの温度制御装置を動作させ
る。

本発明の利点と諸目的は好適実施例を示す添付
図面による下記の説明から明らかであろう。

第１図に示される通り、本発明による高圧空気
と低圧空気とを混合する空気混合装置１０は船空
機のジエツトエンジン１２に接続されると共に、
船空機の空気調節装置の一部を構成する空気導管
１４に接続される。

空気混合装置１０はジエツトエンジンの低圧空
気供給口１８に接続された低圧供給管１６を有す
る。ジエツトエンジン１２の高圧空気供給口２２
には高圧空気供給管２０が接続される。高圧空気
供給管２０に供給された高圧空気は空気混合装置
１０を通じて低圧空気供給管１６に逆流すること
を阻止するため、低圧空気供給管１６には逆止弁
２４が設けられる。低圧空気供給管１６は、内側
に断面積が縮小する形状を有する空気混合室２８
の入口部２６に接続される。空気混合室２８はベ
ンチユリ部３０と外側に断面積が拡大する形状の
出口部３２とを有する。この出口部３２は空気導
管１４に接続される。

高圧空気供給管２０は第１ノズル弁、第２ノズ
ル弁及び第３ノズル弁を備え、これらのノズル弁
３４の全体は矩形で示される。これらの第１ノズ
ル弁、第２ノズル弁及び第３ノズル弁は、それぞ
れ第１ノズル３６、第２ノズル３８及び第３ノズ
ル４０に接続される。第１ノズル３６、第２ノズ
ル３８及び第３ノズル４０の端部は束状に配置さ
れ、この束状配置の中心は混合室２８の入口部２
６の中心軸と一致する。高圧空気供給バイパス管
４２は高圧空気供給管２０と空気導管１４とに接
続される。バイパス弁４４はバイパス管４２の途
中に設けられる。

空気導管１４には、温度感知器４６が取付けら
れる。この温度感知器４６は管４８によつて温度
制御装置５０に接続される。この温度制御装置５
０は、ノズル弁３４とバイパス弁４４を開閉する
ため管５２と５４とによつてこれらのノズル弁３
４とバイパス弁４４に接続される。

第２図では、空気混合室２８の入口部２６の断
面が第１図の２−２線に沿う断面で示される。図
示のように、第１ノズル３６、第２ノズル３８及
び第３ノズル４０の端部は異なる断面積を有す
る。第１ノズル３６の開口部５６の断面積は第３
ノズル４０の開口部５８より小さい。同様に開口
部５８の断面積は第２ノズル３８の開口部６０よ
り小さい。これらの開口部の大きさを変えること
によつて、低圧空気と混合する高圧空気に対して
異なる段階的流路面積比を与え、異なる階段的流
量比率を適正温度制御のため得ることができる。
第１ノズル３６、第２ノズル３８及び第３ノズル
４０は所望の空気混合物を得るため順次に又は
種々の組合わせで開閉される。

空気導管１４内の温度を感知する温度感知器４
６は、高圧空気と低圧空気との混合空気温度を増
減する温度制御装置５０を作動させる。温度制御
装置５０は、温度感知器４６により作動制御され
複数のノズル弁３４を開閉し、第１ノズル３６、
第２ノズル３８及び第３ノズル４０の高圧空気量
を調節する。ノズル弁３４及び第１ノズル３６、
第２ノズル３８及び第３ノズル４０の周囲に接続
されたバイパス管４２は、高圧空気の予冷が不要
の場合又は別のジエツトエンジンの始動に高圧空
気が必要な場合に、空気導管１４に直接高圧空気
を供給するため使用される。温度感知器４６で制
御作動される温度制御装置５０は、バイパス弁４
４を開閉する機能も有する。

第１図及び第２図には、高圧空気を低圧空気と
混合する３個のノズルが示されるが、更に正確な
高圧低圧空気混合、温度制御及び流量調整が必要
な場合、３個以上のノズルを使用できることは当
然である。また第１ノズル３６、第２ノズル３８
及び第３ノズル４０の端部を一緒に束ね、この中
心を入口２６の中心軸と一致させて空気混合を良
好に行わせ、かつ低圧空気供給管１６から空気混
合室２８のベンチユリ部３０に低圧空気を吸引さ
せることが重要である。

上記空気混合装置１０は、空気調節装置のため
最低制限温度及び最高制限温度が設定された空気
導管１４内の空気温度によつて制御される。エン
ジンが空転している場合、又は低出力で滑走路上
に出入（タキシング）きている場合は、供給空気
の温度は最低制限温度以下に低下するので温度感
知器４６が作動してバイパス弁４４を開きノズル
弁３４を閉じるであろう。エンジンが離陸出力で
作動する場合には高圧空気は最高制限温度以上に
達しよう。従つて温度制御装置５０は温度感知器
４６で作動され、バイパス弁４４を閉じると共
に、全てのノズル弁３４を開くから高圧空気を第
１ノズル３６、第２ノズル３８及び第３ノズル４
０の全てに供給するであろう。もし温度感知器４
６が依然として最高限度以上の温度を感知する
と、温度制御装置５０は上記ノズルのうちの２個
を順次閉鎖し、残りの１個のノズルのみから高圧
空気を低圧空気流中に流入させる。従つて空気導
管１４内の空気流温度は最高制限温度と最低制限
温度との間の温度になる。

船空機が正常巡航高度に達すると、高圧空気と
低圧空気の混合空気は最低制限温度になり、別の
ノズルが開いて高圧空気が低圧空気に混合され
る。船空機が巡航高度から上昇すると、混合空気
温度は周囲の低温のため再び最低限界温度に達
し、この時点で第３ノズル４０が開かれるであろ
う。

船空機が降下する際はジエツトエンジンは降下
出力まで絞られて再び最低制限温度に達しよう。
従つて温度制御装置５０がノズル弁３４を閉じ、
バイパス弁４４を開いて高圧空気を直接空気導管
１４に流入させる。温度制御装置５０で作動され
るバイパス弁４４とノズル弁３４の開放と閉鎖の
上記連続動作によつて、所望の流量と圧力が所定
の制限温度範囲内で得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ジエツトエンジンからの高圧空気と
低圧空気を混合し、この混合空気を船空機の空気
調節装置に導入する本発明による空気混合装置の
略示図で；第２図は第１図の線２−２による空気
混合室の断面図である。 １２……ジエツトエンジン、１４……空気導
管、１６……低圧空気供給管、１８……低圧空気
供給口、２０……高圧空気供給管、２２……高圧
空気供給口、２４……逆止弁、２６……入口部、
２８……空気混合室、３０……ベンチユリ部、３
２……出口部、３４……ノズル弁、３６，３８，
４０……ノズル、４２……高圧空気供給バイパス
管、４４……バイパス弁、４６……温度感知器、
５０……温度制御装置、５６，５８，６０……ノ
ズル開口部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 船空機のジエツトエンジンからの高圧空気と
   低圧空気とを混合し、その混合空気を船空機の空
   気調節装置の空気導管に導入する空気混合装置に
   おいて、 ジエツトエンジンの低圧空気供給口に一端が接
   続された低圧空気供給管と、 ジエツトエンジンの高圧空気供給口に一端が接
   続された高圧空気供給管と、 上記低圧空気供給管の他端に接続された入口部
   及び上記空気導管に接続された出口部を有する空
   気混合室と、 上記高圧空気供給管と上記空気導管とに接続さ
   れた高圧空気供給バイパス管と、該高圧空気供給
   バイパス管に設けられたバイパス弁と、 高圧空気を低圧空気に混合するため上記高圧空
   気供給管の他端に接続された複数のノズル弁に接
   続されかつ上記空気混合室内に配置された端部を
   有する複数のノズルと、 上記ノズル弁に接続され該ノズル弁を開閉する
   と共に、上記バイパス弁に接続され該バイパス弁
   を開閉する温度制御装置と、 上記空気導管に取付けられ混合空気の温度を感
   知すると共に、上記温度制御装置に接続され該温
   度制御装置を動作させる温度感知器と、 で構成されることを特徴とするジエツトエンジン
   からの高圧空気と低圧空気の空気混合装置。 ２ 上記複数のノズルの端部は空気混合室の入口
   部と同一中心軸上位置に束状に配置された特許請
   求の範囲第１項記載の空気混合装置。 ３ 上記空気混合室は、該混合室の入口部と出口
   部との間に設けられたベンチユリ部を有し、該入
   口部はベンチユリ部に向つて内側に断面積が縮小
   し、該出口部は該ベンチユリ部から断面積が拡大
   する特許請求の範囲第１項記載の空気混合装置。 ４ 上記複数ののノズルの端部の開口部は異なる
   断面積を有し、該ノズルが開閉された時、低圧空
   気と混合する高圧空気の階段的流路面積比を与え
   る特許請求の範囲第１項記載の空気混合装置。 ５ 上記空気混合室は、上記低圧空気供給管の他
   端に接続されベンチユリ部を形成するように 断面が内側に縮小された入口部を有し、該ベン
   チユリ部は断面が外側に拡大された出口部に接続
   され、該出口部は空気導管に接続され、 上記複数のノズルは、上記高圧空気供給管に接
   続された第１ノズル弁、第２ノズル弁及び第３ノ
   ズル弁にそれぞれ接続された第１ノズル、第２ノ
   ズル及び第３ノズルを有し、これらのノズルの端
   部は高圧空気を低圧空気と混合するため上記空気
   混合室内に配置された、 特許請求の範囲第１項記載の空気混合装置。 ６ 上記第１ノズル、第２ノズル及び第３ノズル
   の端部は空気混合室の入口部と同一中心軸上に束
   状に配置された特許請求の範囲第５項記載の空気
   混合装置。 ７ 上記第１ノズル、第２ノズル及び第３ノズル
   の各端部の開口部は異なる断面積を有し、これら
   のノズルが開閉された時、低圧空気と混合される
   高圧空気の階段的流路面積比を与える特許請求の
   範囲第１項記載の空気混合装置。