JP2001253397A - 航空機用環境制御装置 - Google Patents
航空機用環境制御装置Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
- B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
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- B64D2013/0603—Environmental Control Systems
- B64D2013/0681—Environmental Control Systems with oxygen control
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/50—On board measures aiming to increase energy efficiency
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】抽気量を抑え、それにより燃費を向上し、しか
も簡易な構成で所用の冷却能力を発揮し得るようにした
環境制御装置を提供すること。 【解決手段】キャビン２内の空気を取り出して、この取
り出した空気のうち酸素及び水分子のみを選択透過膜２
１で分離して、再びキャビン２に供給できるようにし、
残った窒素を燃料タンクアレジ４１に防爆のために供給
するようにしたので、搭乗者の呼吸のため及び防爆のた
めにエンジン１から取り込んでいた抽気量を大巾に低減
できるようになる。
も簡易な構成で所用の冷却能力を発揮し得るようにした
環境制御装置を提供すること。 【解決手段】キャビン２内の空気を取り出して、この取
り出した空気のうち酸素及び水分子のみを選択透過膜２
１で分離して、再びキャビン２に供給できるようにし、
残った窒素を燃料タンクアレジ４１に防爆のために供給
するようにしたので、搭乗者の呼吸のため及び防爆のた
めにエンジン１から取り込んでいた抽気量を大巾に低減
できるようになる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、航空機の機内温
度、圧力、酸素分圧等を制御する省エネルギ型の環境制
御装置に関する。
度、圧力、酸素分圧等を制御する省エネルギ型の環境制
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】航空機は、一般に環境制御装置を備えて
いる。この環境制御装置は、エンジンまたは補助動力部
から高温高圧の圧縮空気を抽出し、これを空調部で調
温、調圧した後、キャビンやコックピット等の予圧室に
供給するものであり、予圧室の圧力を制御する役割と、
予圧室に人間が快適に過ごすに充分な酸素を供給する役
割と、予圧室の湿度調整及び冷暖房制御の役割等、様々
な役割を有している。
いる。この環境制御装置は、エンジンまたは補助動力部
から高温高圧の圧縮空気を抽出し、これを空調部で調
温、調圧した後、キャビンやコックピット等の予圧室に
供給するものであり、予圧室の圧力を制御する役割と、
予圧室に人間が快適に過ごすに充分な酸素を供給する役
割と、予圧室の湿度調整及び冷暖房制御の役割等、様々
な役割を有している。
【０００３】そして、例えば、前述した空調部として
は、取り込んだエンジン抽気を、コンプレッサとタービ
ンとを単軸結合したエアサイクルマシンを用いて、調温
調圧して予圧室に供給するものや、エアサイクルマシン
を用いずに、エンジン抽気を熱交換機で予冷却した上で
予圧室に供給し、予圧室内の空気を冷媒循環回路を主体
とするベーパサイクルマシンを用いて更に冷却し、最大
冷房負荷まで対応できる能力を与えるようにしたもの等
が知られている。
は、取り込んだエンジン抽気を、コンプレッサとタービ
ンとを単軸結合したエアサイクルマシンを用いて、調温
調圧して予圧室に供給するものや、エアサイクルマシン
を用いずに、エンジン抽気を熱交換機で予冷却した上で
予圧室に供給し、予圧室内の空気を冷媒循環回路を主体
とするベーパサイクルマシンを用いて更に冷却し、最大
冷房負荷まで対応できる能力を与えるようにしたもの等
が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記環境制
御装置におけるエンジン抽気の消費量は、通常エンジン
空気流量の約３％を占め、大きなペナルティーとして認
識されていた。具体的には、最大冷房負荷時には、１０
０人乗りの旅客機で約１００（ｌｂ／ｍｉｎ）という、
最大の抽気を必要としていた。また、燃料タンク等の引
火性のある部位に、燃料蒸気が存在しても落雷やショー
トによる誘爆を防止できるように、エンジン空気流量の
約１％を占める抽気が別途抜き取られている。このよう
な抽気ペナルティーは、エンジン推力や燃費の悪化に直
結するものである。
御装置におけるエンジン抽気の消費量は、通常エンジン
空気流量の約３％を占め、大きなペナルティーとして認
識されていた。具体的には、最大冷房負荷時には、１０
０人乗りの旅客機で約１００（ｌｂ／ｍｉｎ）という、
最大の抽気を必要としていた。また、燃料タンク等の引
火性のある部位に、燃料蒸気が存在しても落雷やショー
トによる誘爆を防止できるように、エンジン空気流量の
約１％を占める抽気が別途抜き取られている。このよう
な抽気ペナルティーは、エンジン推力や燃費の悪化に直
結するものである。
【０００５】さらに言えば、従来の環境制御装置では、
予圧室に充分な湿度を提供することが難しく、喉が乾く
等、乗客が快適に過ごすことができないきらいがあっ
た。
予圧室に充分な湿度を提供することが難しく、喉が乾く
等、乗客が快適に過ごすことができないきらいがあっ
た。
【０００６】更に、近年の開発傾向として、ジェットエ
ンジンの高バイパス化が進み抽気空気を多く採りにくく
なってきている。
ンジンの高バイパス化が進み抽気空気を多く採りにくく
なってきている。
【０００７】本発明は、このような課題に着目してなさ
れたものであって、抽気量を抑え、それにより燃費を向
上し、しかも簡易な構成で所要の冷却能力を発揮し得る
ようにした環境制御装置を提供することを目的としてい
る。
れたものであって、抽気量を抑え、それにより燃費を向
上し、しかも簡易な構成で所要の冷却能力を発揮し得る
ようにした環境制御装置を提供することを目的としてい
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の航空
機用環境制御装置は、航空機のエンジンまたは補助動力
部から高温高圧の抽気を得、これを空調部で調温、調圧
した後、予圧室に供給するようにしたものにおいて、予
圧室から排出された空気または予圧室内から取り出した
空気を、窒素富化空気と酸素富化空気とに分離し、この
酸素富化空気を予圧室に再び供給するとともに、窒素富
化空気を燃料タンク等の引火性のある部位に供給するよ
うにしたことを特徴とする。
機用環境制御装置は、航空機のエンジンまたは補助動力
部から高温高圧の抽気を得、これを空調部で調温、調圧
した後、予圧室に供給するようにしたものにおいて、予
圧室から排出された空気または予圧室内から取り出した
空気を、窒素富化空気と酸素富化空気とに分離し、この
酸素富化空気を予圧室に再び供給するとともに、窒素富
化空気を燃料タンク等の引火性のある部位に供給するよ
うにしたことを特徴とする。
【０００９】このようなものであると、予圧室から排出
される空気または予圧室内から取り出した空気のうち酸
素のみを再び予圧室に供給する分、新鮮空気供給のため
の抽気の取り込みを最大３０％程度減少させても、予圧
室において、乗客等が快適に過ごし得る充分な酸素濃度
を保持できるようになる。また、空調に必要な量を越え
た抽気を必要とせずに、すなわち推力や燃費を低下させ
ずに燃料タンク等の引火性のある部位の誘爆防止を図れ
るようになる。以上の結果、航空機の信頼性、乗客に与
える快適性を低下させることなく、抽気量を大巾に減ら
すことができるようになり、燃費や推力の向上を図れる
ようになる。
される空気または予圧室内から取り出した空気のうち酸
素のみを再び予圧室に供給する分、新鮮空気供給のため
の抽気の取り込みを最大３０％程度減少させても、予圧
室において、乗客等が快適に過ごし得る充分な酸素濃度
を保持できるようになる。また、空調に必要な量を越え
た抽気を必要とせずに、すなわち推力や燃費を低下させ
ずに燃料タンク等の引火性のある部位の誘爆防止を図れ
るようになる。以上の結果、航空機の信頼性、乗客に与
える快適性を低下させることなく、抽気量を大巾に減ら
すことができるようになり、燃費や推力の向上を図れる
ようになる。
【００１０】特に、一旦調温調圧されている予圧室内の
空気を利用することは、高温高圧の抽気を一から空調す
る場合に比べると、空調部に掛かる負荷は遙かに軽くで
きるようになる。
空気を利用することは、高温高圧の抽気を一から空調す
る場合に比べると、空調部に掛かる負荷は遙かに軽くで
きるようになる。
【００１１】具体的な実施の態様としては、予圧室から
排出された空気または予圧室内から取り出した空気を、
圧縮することにより、分子を選択して透過する膜を用い
て窒素富化空気と酸素及び水蒸気富化空気とに分離する
ようにしたものを挙げることができ、この場合、予圧室
内の湿度を好適に保てるようになり、乗客等に、喉が乾
くといった不快感を与えることを防止できるようにな
る。
排出された空気または予圧室内から取り出した空気を、
圧縮することにより、分子を選択して透過する膜を用い
て窒素富化空気と酸素及び水蒸気富化空気とに分離する
ようにしたものを挙げることができ、この場合、予圧室
内の湿度を好適に保てるようになり、乗客等に、喉が乾
くといった不快感を与えることを防止できるようにな
る。
【００１２】他の具体的な実施の態様としては、予圧室
から排出された空気または予圧室内から取り出した空気
を、分子を選択して吸着できる材料を用いて、窒素富化
空気と酸素富化空気とに分離するようにしたものが挙げ
られる。
から排出された空気または予圧室内から取り出した空気
を、分子を選択して吸着できる材料を用いて、窒素富化
空気と酸素富化空気とに分離するようにしたものが挙げ
られる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図１を参照して説
明する。
明する。
【００１４】この実施例の航空機用環境制御装置は、エ
ンジン１から高温高圧の抽気を得、これを予冷した後、
予圧室たるキャビン２に供給する空調部３と、このキャ
ビン２内の空気を取り込んで更に冷却することが可能な
補助空調部３１とを具備している。前記空調部３と補助
空調部３１について詳述すると、空調部３は、エンジン
１から取り込んだ抽気を、先ず調圧弁７で調圧し、続い
て、熱交換器５で外気と熱交換して予冷却し、この冷却
した高圧空気を、タービンで８断熱膨張させて低温に
し、キャビン２に供給するものである。なお、水蒸気の
多い夏場の低高度であれば、熱交換機により予冷却した
際に、凝結して水が出るので、図示しないウォーターセ
パレータにより、水を分離する。
ンジン１から高温高圧の抽気を得、これを予冷した後、
予圧室たるキャビン２に供給する空調部３と、このキャ
ビン２内の空気を取り込んで更に冷却することが可能な
補助空調部３１とを具備している。前記空調部３と補助
空調部３１について詳述すると、空調部３は、エンジン
１から取り込んだ抽気を、先ず調圧弁７で調圧し、続い
て、熱交換器５で外気と熱交換して予冷却し、この冷却
した高圧空気を、タービンで８断熱膨張させて低温に
し、キャビン２に供給するものである。なお、水蒸気の
多い夏場の低高度であれば、熱交換機により予冷却した
際に、凝結して水が出るので、図示しないウォーターセ
パレータにより、水を分離する。
【００１５】一方、補助空調部３１は、循環ファン１４
により循環ライン１５に取り込んだキャビン２内空気を
ベーパサイクルシステム６により冷却し、循環ライン１
５により再びキャビン２内に供給することができるもの
である。具体的には、前記ベーパサイクルシステム６
は、遠心コンプレッサ９、凝縮器１０、膨張弁１１及び
蒸発器１２を順次通過するように構成された冷媒循環回
路１３を主体とするものであり、この冷媒循環回路１３
には、相変化を用いた熱サイクルが可能な代替フロンが
冷媒１６として封入されている。そして、循環ライン１
５によってキャビン内空気が前記蒸発器１２に導入さ
れ、冷媒１６がキャビン２内空気の保有する熱を奪って
蒸発することによりキャビン２内空気を冷却する。蒸発
器１２を出た冷媒１６は、タービン８に磁気カップリン
グ１７を介して連結された冷媒１６用の遠心コンプレッ
サ９により、高温高圧となる。この高温高圧の冷媒１６
は、凝縮器１０に導かれ、外気と熱交換し、放熱して自
ら液体になる。液体となった冷媒１６は、膨張弁１１を
介して、再び蒸発器１２に導かれ、膨張し周囲から熱を
奪って気化する。なお、前記遠心コンプレッサ９は、タ
ービン８において抽気が膨張する時に発生するエネルギ
が軸の駆動エネルギとして伝達されることにより駆動す
る。
により循環ライン１５に取り込んだキャビン２内空気を
ベーパサイクルシステム６により冷却し、循環ライン１
５により再びキャビン２内に供給することができるもの
である。具体的には、前記ベーパサイクルシステム６
は、遠心コンプレッサ９、凝縮器１０、膨張弁１１及び
蒸発器１２を順次通過するように構成された冷媒循環回
路１３を主体とするものであり、この冷媒循環回路１３
には、相変化を用いた熱サイクルが可能な代替フロンが
冷媒１６として封入されている。そして、循環ライン１
５によってキャビン内空気が前記蒸発器１２に導入さ
れ、冷媒１６がキャビン２内空気の保有する熱を奪って
蒸発することによりキャビン２内空気を冷却する。蒸発
器１２を出た冷媒１６は、タービン８に磁気カップリン
グ１７を介して連結された冷媒１６用の遠心コンプレッ
サ９により、高温高圧となる。この高温高圧の冷媒１６
は、凝縮器１０に導かれ、外気と熱交換し、放熱して自
ら液体になる。液体となった冷媒１６は、膨張弁１１を
介して、再び蒸発器１２に導かれ、膨張し周囲から熱を
奪って気化する。なお、前記遠心コンプレッサ９は、タ
ービン８において抽気が膨張する時に発生するエネルギ
が軸の駆動エネルギとして伝達されることにより駆動す
る。
【００１６】しかして、本実施例の航空機用環境制御装
置は、キャビン２内空気の一部を取り出して、この取り
出した空気のうち酸素及び水分子のみを、再びキャビン
２内に供給することができる酸素抽出部１９を具備して
いる。
置は、キャビン２内空気の一部を取り出して、この取り
出した空気のうち酸素及び水分子のみを、再びキャビン
２内に供給することができる酸素抽出部１９を具備して
いる。
【００１７】この酸素抽出部１９は、前記キャビン２内
空気の一部を取り出して、圧縮比３．５程度に電動圧縮
機２０で圧縮することにより、酸素及び水分子を透過す
る分子選択透過膜２１を用いて、窒素富化空気（Ｎ2ｒ
ｉｃｈ）と酸素及び水蒸気富化空気（Ｏ2・Ｈ2Ｏｒｉｃ
ｈ）とに分離し、この酸素及び水蒸気富化空気を、前記
循環ラインを１５利用して、再びキャビン２内に供給す
るものである。具体的には、循環ライン１５に導入され
た酸素及び水蒸気富化空気は、循環ファン１４により該
循環ライン１５に導入されたキャビン２内空気と混合さ
れ、蒸発器１２により冷却される。一方、前記選択透過
膜２１を通過しない窒素等は、窒素富化空気として、燃
料タンクアレジ４１に導入され、オーバーフローしたも
のは、機外に排出される。
空気の一部を取り出して、圧縮比３．５程度に電動圧縮
機２０で圧縮することにより、酸素及び水分子を透過す
る分子選択透過膜２１を用いて、窒素富化空気（Ｎ2ｒ
ｉｃｈ）と酸素及び水蒸気富化空気（Ｏ2・Ｈ2Ｏｒｉｃ
ｈ）とに分離し、この酸素及び水蒸気富化空気を、前記
循環ラインを１５利用して、再びキャビン２内に供給す
るものである。具体的には、循環ライン１５に導入され
た酸素及び水蒸気富化空気は、循環ファン１４により該
循環ライン１５に導入されたキャビン２内空気と混合さ
れ、蒸発器１２により冷却される。一方、前記選択透過
膜２１を通過しない窒素等は、窒素富化空気として、燃
料タンクアレジ４１に導入され、オーバーフローしたも
のは、機外に排出される。
【００１８】以上のように構成した航空機用環境装置で
あると、キャビン２内から取り出した空気のうち酸素の
みを再びキャビン２に供給する分、新鮮空気供給のため
の抽気の取り込みを最大３０％程度減少させても、キャ
ビン２において、乗客等が快適に過ごし得る充分な酸素
濃度を維持できるようになる。また、空調に必要な量を
越えた抽気を必要とせずに、すなわち推力や燃費を低下
させずに燃料タンク４１の誘爆防止を図れるようにな
る。このように、引火性のある部位に、窒素富化空気を
供給することは、航空機の安全性をより向上できること
につながる。以上の結果、航空機の信頼性、乗客に与え
る快適性を低下させることなく、抽気量を大巾に減らす
ことができるようになり、燃費や推力の向上を図れるよ
うになる。
あると、キャビン２内から取り出した空気のうち酸素の
みを再びキャビン２に供給する分、新鮮空気供給のため
の抽気の取り込みを最大３０％程度減少させても、キャ
ビン２において、乗客等が快適に過ごし得る充分な酸素
濃度を維持できるようになる。また、空調に必要な量を
越えた抽気を必要とせずに、すなわち推力や燃費を低下
させずに燃料タンク４１の誘爆防止を図れるようにな
る。このように、引火性のある部位に、窒素富化空気を
供給することは、航空機の安全性をより向上できること
につながる。以上の結果、航空機の信頼性、乗客に与え
る快適性を低下させることなく、抽気量を大巾に減らす
ことができるようになり、燃費や推力の向上を図れるよ
うになる。
【００１９】特に、一旦調温調圧されているキャビン２
内の空気を利用することは、高温高圧の抽気を一から空
調する場合に比べると、空調部３に掛かる負荷は遙かに
軽くできるようになる。
内の空気を利用することは、高温高圧の抽気を一から空
調する場合に比べると、空調部３に掛かる負荷は遙かに
軽くできるようになる。
【００２０】しかも、本実施例の酸素抽出部１９は、キ
ャビン２内の空気を冷却するための、循環ライン１５を
利用したものであるので、酸素及び水蒸気富化空気をキ
ャビン２に供給するための別段の構成を不要とすること
ができ、スペース的、コスト的に有利なものとなる。さ
らには、複雑な作業を必要とせずに、既存の空調部に備
えることもできる。
ャビン２内の空気を冷却するための、循環ライン１５を
利用したものであるので、酸素及び水蒸気富化空気をキ
ャビン２に供給するための別段の構成を不要とすること
ができ、スペース的、コスト的に有利なものとなる。さ
らには、複雑な作業を必要とせずに、既存の空調部に備
えることもできる。
【００２１】なお、高々度巡航中の場合は、機体表面温
度が高くなり、乗客や電子機器による発熱があることか
ら、極めて低い周囲温度（マイナス６０℃程度）であっ
ても、僅かに冷却モードとなる。この場合、ベーパサイ
クルシステム６による冷却は必要なく、熱交換器５で冷
却した空気と、図１において二点鎖線で示すようにバイ
パスさせて温度制御弁２３で温度制御した抽気とを混合
して、キャビン２内に供給することになるが、この場合
にも上述した効果を同等に奏するのは言うまでもない。
度が高くなり、乗客や電子機器による発熱があることか
ら、極めて低い周囲温度（マイナス６０℃程度）であっ
ても、僅かに冷却モードとなる。この場合、ベーパサイ
クルシステム６による冷却は必要なく、熱交換器５で冷
却した空気と、図１において二点鎖線で示すようにバイ
パスさせて温度制御弁２３で温度制御した抽気とを混合
して、キャビン２内に供給することになるが、この場合
にも上述した効果を同等に奏するのは言うまでもない。
【００２２】なお、各部の具体的な構成は、上述した実
施例に限られるものではない。例えば、酸素抽出部の変
形例としては、ゼオラオト等の分子を選択して吸着でき
る材料を用いて、窒素富化空気と酸素富化空気とに分離
するようにしたものが挙げられる。具体的には、ゼオラ
イトを複数用意しておき、一のゼオライトを用いて、取
り込んだ空気から酸素分子のみを吸着し、このゼオライ
トが酸素分子で飽和状態になれば、待機させていた他の
ゼオライトを用いて、取り込んだ空気から酸素分子のみ
を吸着するとともに、飽和状態にある一のゼオライトか
ら酸素分子を取り出してキャビンに供給し、この一のゼ
オライトを他のゼオライトが酸素分子で飽和状態になる
まで待機させておくように構成したものが挙げられる。
このように、複数のゼオライトを交互に使用するように
したものにおても、上述した効果を同等に奏するだけで
なく、キャビン内空気を、窒素富化空気と酸素富化空気
とに分離する前に、電動圧縮機により圧縮する手間を省
くことができるようになり、構成的に有利なものとする
ことができる。
施例に限られるものではない。例えば、酸素抽出部の変
形例としては、ゼオラオト等の分子を選択して吸着でき
る材料を用いて、窒素富化空気と酸素富化空気とに分離
するようにしたものが挙げられる。具体的には、ゼオラ
イトを複数用意しておき、一のゼオライトを用いて、取
り込んだ空気から酸素分子のみを吸着し、このゼオライ
トが酸素分子で飽和状態になれば、待機させていた他の
ゼオライトを用いて、取り込んだ空気から酸素分子のみ
を吸着するとともに、飽和状態にある一のゼオライトか
ら酸素分子を取り出してキャビンに供給し、この一のゼ
オライトを他のゼオライトが酸素分子で飽和状態になる
まで待機させておくように構成したものが挙げられる。
このように、複数のゼオライトを交互に使用するように
したものにおても、上述した効果を同等に奏するだけで
なく、キャビン内空気を、窒素富化空気と酸素富化空気
とに分離する前に、電動圧縮機により圧縮する手間を省
くことができるようになり、構成的に有利なものとする
ことができる。
【００２３】また、キャビンから排出される空気から、
酸素及び水蒸気富化空気を製造してもよいし、さらに言
えば、補助動力部から抽気を得てもよいし、予圧室とし
てはキャビン以外には電子機器室やコックピット等が挙
げられる。
酸素及び水蒸気富化空気を製造してもよいし、さらに言
えば、補助動力部から抽気を得てもよいし、予圧室とし
てはキャビン以外には電子機器室やコックピット等が挙
げられる。
【００２４】また、空調部がエアサイクルマシンを具備
するものとしてもよく、例えば、エンジン抽気を熱交換
器により冷却した後、エアサイクルマシンのコンプレッ
サで圧縮し、再度冷却した上で、前記エアサイクルマシ
ンのタービンで膨張することで、冷却空気を得、この冷
却空気を予圧室に供給するようにしたものが挙げられ
る。この場合においても、上述した効果を同等に奏させ
ることができる。
するものとしてもよく、例えば、エンジン抽気を熱交換
器により冷却した後、エアサイクルマシンのコンプレッ
サで圧縮し、再度冷却した上で、前記エアサイクルマシ
ンのタービンで膨張することで、冷却空気を得、この冷
却空気を予圧室に供給するようにしたものが挙げられ
る。この場合においても、上述した効果を同等に奏させ
ることができる。
【００２５】さらに言えば、冷媒は、代替フロンに限ら
ず、炭化水素やアンモニア等の物質を使用してもよい。
ず、炭化水素やアンモニア等の物質を使用してもよい。
【００２６】その他、各部の構成は、本発明の趣旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能である。
脱しない範囲で種々変更可能である。
【００２７】
【発明の効果】本発明は、以上に説明したように、予圧
室に充分な酸素を供給しつつ、新鮮空気供給のための抽
気の取り込みを従来に比べ大巾に減少できるとともに、
最低減必要な量以上の抽気をしないで、引火性のある部
位の落雷等による誘爆を防止できるようになる。このよ
うに、航空機の信頼性、搭乗者に与える快適性を低下さ
せることなく、抽気量を減らすことができるとともに、
一旦空調されている予圧室内の空気を利用して空調部に
かかる負担軽減を図ることができるので、燃費や推力の
向上に直結するだけでなく、航空機の性能を飛躍的に向
上できるようになる。
室に充分な酸素を供給しつつ、新鮮空気供給のための抽
気の取り込みを従来に比べ大巾に減少できるとともに、
最低減必要な量以上の抽気をしないで、引火性のある部
位の落雷等による誘爆を防止できるようになる。このよ
うに、航空機の信頼性、搭乗者に与える快適性を低下さ
せることなく、抽気量を減らすことができるとともに、
一旦空調されている予圧室内の空気を利用して空調部に
かかる負担軽減を図ることができるので、燃費や推力の
向上に直結するだけでなく、航空機の性能を飛躍的に向
上できるようになる。
【００２８】さらに、新しいエンジンを搭載した旅客機
や、もともとの必要換気量が少なくてもよいビジネスジ
ェット等では、ベーパサイクルシステムとの併用によ
り、大巾なエンジン抽気の削減を期待できるようにな
る。
や、もともとの必要換気量が少なくてもよいビジネスジ
ェット等では、ベーパサイクルシステムとの併用によ
り、大巾なエンジン抽気の削減を期待できるようにな
る。
【００２９】そして、予圧室から排出された空気または
予圧室内から取り出した空気を、圧縮することにより、
分子を選択して透過する膜を用いて窒素富化空気と酸素
及び水蒸気富化空気とに分離するようにしたものであれ
ば、上述した効果に加えて、予圧室内に乗客が快適に過
ごし得る湿度を与えることができるようになる。
予圧室内から取り出した空気を、圧縮することにより、
分子を選択して透過する膜を用いて窒素富化空気と酸素
及び水蒸気富化空気とに分離するようにしたものであれ
ば、上述した効果に加えて、予圧室内に乗客が快適に過
ごし得る湿度を与えることができるようになる。
【００３０】予圧室から排出された空気または予圧室内
から取り出した空気を、分子を選択して吸着できる材料
を用いて、窒素富化空気と酸素富化空気とに分離するよ
うにしたものであれば、圧縮機が不要であるため、上述
した効果を奏する環境制御装置の提供を簡単な構成かつ
省スペースで実現できるようになる。
から取り出した空気を、分子を選択して吸着できる材料
を用いて、窒素富化空気と酸素富化空気とに分離するよ
うにしたものであれば、圧縮機が不要であるため、上述
した効果を奏する環境制御装置の提供を簡単な構成かつ
省スペースで実現できるようになる。
【図１】本発明の一実施例を示すシステム図。
１・・・エンジン ２・・・予圧室（キャビン） ３・・・空調部 ２１・・・分子を選択して透過する膜（分子選択透過
膜） ４１・・・引火性のある部位（燃料タンク）
膜） ４１・・・引火性のある部位（燃料タンク）
Claims (3)
- 【請求項１】航空機のエンジンまたは補助動力部から高
温高圧の抽気を得、これを空調部で調温、調圧した後、
予圧室に供給するようにしたものにおいて、 予圧室から排出された空気または予圧室内から取り出し
た空気を、窒素富化空気と酸素富化空気とに分離し、こ
の酸素富化空気を予圧室に再び供給するとともに、窒素
富化空気を燃料タンク等の引火性のある部位に供給する
ようにしたことを特徴とする航空機用環境制御装置。 - 【請求項２】予圧室から排出された空気または予圧室内
から取り出した空気を、圧縮することにより、分子を選
択して透過する膜を用いて窒素富化空気と酸素及び水蒸
気富化空気とに分離するようにしたことを特徴とする請
求項１記載の航空機用環境制御装置。 - 【請求項３】予圧室から排出された空気または予圧室内
から取り出した空気を、分子を選択して吸着できる材料
を用いて、窒素富化空気と酸素富化空気とに分離するよ
うにしたことを特徴とする請求項１記載の航空機用環境
制御装置。
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|---|---|---|---|
| JP2000069159A JP4300671B2 (ja) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | 航空機用環境制御装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2000069159A JP4300671B2 (ja) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | 航空機用環境制御装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001253397A true JP2001253397A (ja) | 2001-09-18 |
| JP2001253397A5 JP2001253397A5 (ja) | 2006-07-20 |
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ID=18588099
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|---|---|---|---|
| JP2000069159A Expired - Fee Related JP4300671B2 (ja) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | 航空機用環境制御装置 |
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| EP (1) | EP1190945B1 (ja) |
| JP (1) | JP4300671B2 (ja) |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007534530A (ja) * | 2003-02-15 | 2007-11-29 | ガルフストリーム・エアロスペース・コーポレイション | 航空機キャビン大気組成制御システムおよび方法 |
| JP2009526690A (ja) * | 2006-02-16 | 2009-07-23 | エアバス ドイチェランド ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 航空機の与圧客室における空気品質を改善するシステム |
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| US6620630B2 (en) | 2001-09-24 | 2003-09-16 | Extraction Systems, Inc. | System and method for determining and controlling contamination |
| US7092077B2 (en) | 2001-09-24 | 2006-08-15 | Entegris, Inc. | System and method for monitoring contamination |
| DE10301465B4 (de) * | 2003-01-16 | 2007-07-12 | Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh | Klimatisierungssystem |
| US6997013B2 (en) * | 2003-03-07 | 2006-02-14 | Shaw Aero Devices, Inc | Cooling system for an on-board inert gas generating system |
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| DE102004026647B4 (de) | 2004-06-01 | 2009-01-15 | Dae Systems Gmbh | Einrichtung zur Luftzerlegung |
| DE102004039669A1 (de) * | 2004-08-16 | 2006-03-02 | Airbus Deutschland Gmbh | Kühlung von Luft in einem Flugzeug |
| US7749312B2 (en) * | 2006-03-28 | 2010-07-06 | Denso Corporation | Air conditioning system |
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| GB201020783D0 (en) | 2010-12-08 | 2011-01-19 | Eaton Aerospace Ltd | On board inert gas generation system |
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| US10710745B2 (en) | 2016-09-08 | 2020-07-14 | Voltaire Incorporated | Engine driven air compressor system for a mobile aviation support cart |
| US11820519B2 (en) | 2018-09-04 | 2023-11-21 | Honeywell International Inc. | Air-driven vapor cycle refrigeration system |
| CN111086645B (zh) * | 2020-01-06 | 2021-04-06 | 南京航空航天大学 | 一种利用环控制冷系统降低油箱可燃性的装置及工作方法 |
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| JPH0195996A (ja) * | 1987-10-09 | 1989-04-14 | Shimadzu Corp | 航空機用燃料タンク加圧装置 |
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| GB9610889D0 (en) | 1996-05-24 | 1996-07-31 | E E G Engineering Limited | Oxygen enrichment in aircraft cabin atmospheres |
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2000
- 2000-03-13 JP JP2000069159A patent/JP4300671B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-03-09 DE DE60100692T patent/DE60100692T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-09 WO PCT/JP2001/001843 patent/WO2001068448A1/ja active IP Right Grant
- 2001-03-09 US US09/926,343 patent/US6527228B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-09 EP EP01912213A patent/EP1190945B1/en not_active Expired - Lifetime
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| DE60100692D1 (de) | 2003-10-09 |
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| EP1190945A4 (en) | 2002-07-31 |
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