JP2001515424A - 一体化型環境制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 航空機の客室のような空調負荷に調整空気を供給するための一体化された環境制御システム（１０）を開示する。そのシステムは、それぞれがファン（７２，８０）を有する少なくとも２本のシャフト（７０，７８）、コンプレッサ（７４，８２）、並びにシャフト（７０，７８）に機械的に固定されるタービン（７６，８４）と、一次熱交換器（８６）、二次熱交換器（８８）、再熱器（９０）、並びに集水器（１３０）を備えたコンデンサ（９２）からなる共通の熱伝達用構成要素と、各シャフトのコンプレッサ及びタービンを通って別々に供給空気を運び、かつ共通の熱伝達構成要素（９６，８８，９０）を通って空調負荷に共通の供給空気を運ぶ流体伝達ラインと、各タービン（７６，８４）と流体伝達する状態で固定される遮断バルブ（９６，９８）とを備える。任意のシャフト（７０，７８）に固定されたある特定のタービン（７６，８４）からの冷却された供給空気の流れを停止する場合には、遮断バルブ（９６，９８）が、その遮断されたシャフト（７６，７８）上で、その特定のタービン（７６，８４）への供給空気の伝達を、遮断し、残りのシャフト及びそのそれぞれのファン（７２，７８）、コンプレッサ（７４，８２）、タービン（７６，８４）、並びに共通の熱伝達構成要素（８６，８８，９０）により、冗長動作モードにおいて、供給空気の受給、調整、並びに空調負荷への供給を継続する。

Description

【発明の詳細な説明】 一体化型環境制御システム技術分野 本発明は、航空機室のような空調負荷に対して調整空気を供給するための環境 制御システムに関連し、特にタービン駆動式の空気循環器を利用して、加圧、除 湿、並びに冷却された空気を供給するための環境制御システムに関連する。発明の背景 航空機客室のような与圧環境は、調整空気を絶えず供給され続けることにより 、所定の気圧に保たれている。一般的に、調整空気は、機械的構成要素と熱伝達 的構成要素の組み合わせからなる空気循環器を備える環境制御システムにより、 航空機室すなわち空調負荷に対して供給される。例えば、通常の空気循環器は、 一般的にファン、コンプレッサ並びにタービンからなる機械的構成要素を備えて おり、そのファン、コンプレッサ並びにタービンの可動部は、周知の方法におい て一本のシャフトにより互いに機械的に接続される。そのような環境制御システ ムの熱伝達構成要素は、典型的には一次及び二次熱交換器、再熱器、並びに集水 器を備えるコンデンサからなる。調整空気を空調負荷に供給するために、調整さ れるべき供給空気と熱伝達流体は、流体伝達ライン及びダクトを用いて、環境制 御システムの機械的構成要素並びに熱伝達構成要素内を流される。 航空機飛行環境では、航空機の循環制御システム内の空気循環器のような機械 を利用して、航空機の客室及びフライトデッキ等に調整空気を供給しており、圧 縮され、加熱されたブリード空気のような供給空気は、 一般的に航空機のガスタービンエンジンのコンプレッサ段から、調整を行うため の空気循環器内に配向、すなわち抽気される。ブリード或いは供給空気は最初に 、一次熱交換器内部において、ラム空気或いは外気のような冷却用空気と熱交換 関係となる状態で流される。次に供給空気は空気循環器のコンプレッサにおいて 圧縮され、さらに二次熱交換器内部において、冷却用流体と熱交換関係となる状 態で流され、その後空気循環器のタービンに配向される。圧縮供給空気がタービ ンにもたらす作用により、タービンに機械的に固定されたシャフトが回転し、そ のシャフトが、コンプレッサのロータの駆動を、並びに一般に冷却流体或いはラ ム空気の流れの中に配置されるファンの回転を助力する。最終的に、膨張され、 その後タービン内部で冷却された供給空気は、当技術分野では周知の方法におい て、空調負荷に放出される。 効率を高め、かつ航空機における動作上の欠点を減らすために、空気循環器駆 動式の環境制御システムの基本的な動作についての多くの改善例が開発されてい る。例えば、再循環された空調負荷すなわち機室内空気が、タービンから放出さ れた空気の下流に注入され、タービンから放出される空気を増大させ、それによ り、空気流をより高速で流せるようにしている。さらに、再熱器及び集水器を備 えたコンデンサが、供給空気との熱交換関係となる状態で配置され、タービンに 入る湿気を減らすと同時に、供給空気からの除湿を促進している。これらの並び に他の改善例は、米国特許第４，２０９，９９３号及び第４，３７４，４６９号 （Ｒａｎｎｅｎｂｅｒｇ）、第４，４３０，８６７号及び第４，４４５，３４２ 号（Ｗａｒｎｅｒ）、並びに第５，４６１，８８２号（Ｚｙｗｉａｋ）に記載さ れており、ここで参照して一部としており、すべて、ここに記載される一体型環 境制御システムと同じ譲渡人に譲渡されている。 航空機の動作環境では、２つの設計パラメータが環境制御システムの 作業処理能力を示す。その２つのパラメータは、１つは空調負荷の体積及び圧力 要件であり、もう１つはシステム冗長度に関する要件である。空調負荷（例えば 、客室、フライトデッキ等）を適当な与圧状態に維持することは、航空機の安全 な運行上重要であり、最近の環境制御システムは、環境制御システムの構成部品 の故障に備えて、冗長処理能力を有するように設計されている。最も一般的な冗 長構造は、並列に作業する２つ或いはそれ以上の空気循環器を備えることであり 、各循環器の調整空気出力は、混合器を通った後、空調負荷に配向される。通常 のシステムは２つの循環器を用いており、当分野では「Ｔｗｏ Ｐａｃｋ ＥＣ Ｄ」と呼ばれている。 空気循環器の１つ、コンプレッサ、タービン等が故障した場合には、その機械 、すなわちパックは、自動的に停止し、残ったパックが冗長動作モードにおいて 動作し、動作レベルを低下させて空調負荷に調整空気を供給する。従って、空調 負荷に調整空気を供給するための最低限の、すなわち低下した動作要件は、その ようなＴｗｏ Ｐａｃｋ ＥＣＳの各空気循環器に対する設計を制限するように なる。言い換えると、各空気循環器は、特定の航空機空調負荷の低下時動作要件 に耐えうる動作能力を持たなければならない。そのような環境制御システムによ り低下時の性能であっても、航空機が引き続き予定された目的地に向けて飛行し 続けることができるが、飛行を継続する前に、環境制御システムの修理或いは交 換が必要となることも多い。 結果として、既知の環境制御システムでは、航空機の最適な応急処置を行うこ とができない。さらに構造的な制限があるため、既知の環境制御システムは、シ ステム冗長度要件を満足するために、体積が大きく、重量が重く、かつ製造コス トが高くならざるを得ない。 従って、本発明の全般的な目的は、先行技術が抱える体積、重量、コ スト、並びに応急処置の問題を克服する一体化環境制御システムを提供すること である。 本発明のより特定の目的は、冗長動作モード時に、低下したシステム動作能力 を高める一体型環境制御システムを提供することである。 本発明の別の特定の目的は、流体伝達ライン、ダクト並びに関連するバルブの 全体量を削減し、それによりシステム全体の潜在的な故障箇所を減少させる一体 型環境制御システムを提供することである。 本発明のさらに別の特定の目的は、より安価に製造でき、冗長動作モード時の 性能を高めることができ、さらに既知のシステムより安全に動作する一体型環境 制御システムを提供することである。 本発明が有するこれらの及び他の目的、並びに利点は、添付の図面に関連して 以下の記載される内容により、容易に明らかになるであろう。発明の開示 航空機の客室のような空調負荷に調整空気を供給するための一体化された環境 制御システムを開示する。一体型環境制御システムは、それぞれがファンを備え る少なくとも２本のシャフト、コンプレッサ、並びにシャフトに機械的に固定さ れるタービンと、一次及び二次熱交換器、再熱器、並びに集水器を備えるコンデ ンサを有する共通の熱伝達構成要素と、個別のファン、コンプレッサ、タービン 並びに共通の熱伝達構成要素を通して、空調負荷に供給空気を配向する流体伝達 ラインと、各タービンに流体伝達する状態で固定される遮断バルブとを備え、そ れにより任意のシャフトに固定されたある特定のタービンからの冷却された供給 空気の流れを停止する場合には、遮断バルブが、その遮断されたバルブ上で、そ の特定のタービンへの供給空気の伝達を遮断し、残りのシャフト及びそのそれぞ れのファン、コンプレッサ、タービン、並びに共通の 熱伝達構成要素により、供給空気の受給、調整、並びに空調負荷への供給を継続 する。 特定の実施例においては、一体型環境制御システムは、機械的に固定された第 １のファンを備える第１のシャフト、第１のコンプレッサ、並びに第１のタービ ンと、機械的に固定された第２のファンを備える第２のシャフト、第２のコンプ レッサ、並びに第２のタービンとを有する。圧縮され、加熱された、航空機のガ スタービンエンジンのコンプレッサ段から排出されるブリード空気のような供給 空気は、ラム空気や外気のような冷却用流体と熱交換関係となる状態で、共通の 一次熱交換器を通って配向される。またラム空気は第１及び第２のファンと流体 伝達する状態にある。次に供給空気は、個別の流体ラインを通って第１及び第２ のコンプレッサに配向されて、圧縮され、共通の流体ライン内を通り、それから 冷却用流体との熱交換関係状態をなす共通の二次熱交換器に戻される。圧縮され た供給空気は、共通の再熱器並びに集水器を備える共通のコンデンサを通って、 共通の流体ライン内に配向され、共通の再熱器を通して戻され、次に個別のライ ンを通って第１及び第２のタービンに配向され、減圧して冷却された後、タービ ンに作用し、タービンがそれぞれのシャフト及びコンプレッサ及び各シャフトに 固定されたファンの可動部を回転させる。その後冷却用空気は、第１及び第２の タービンを離れ、互いに混合され、コンデンサ内で第２の冷却用流体になり、最 終的に、調整空気として、空調負荷、すなわち客室に配向される。 第１及び第２の遮断バルブが、共通の再熱器と、第１及び第２のタービンとの 間をなす第１及び第２のタービン給送ライン上に配置され、その結果、第１或い は第２のシャフトのいずれかに機械的に固定された任意の構成要素のような、任 意の非共通構成要素が故障した場合に、第１及び第２の遮断バルブは、その故障 したバルブ上で、供給空気がタービ ンにさらに伝達されることがないように遮断し、それにより故障したシャフトの 機械的構成要素により、それ以上供給空気の調整が行われないように停止させる 。その後一体化環境制御システムは、供給空気が、故障していないコンプレッサ 及びタービン、すなわち残りのシャフトと、共通の一次及び二次熱交換器、共通 の再熱器、並びに共通のコンデンサを通って調整され続けるように、冗長動作モ ードにおいて動作を継続する。 一体型環境制御システムの熱伝達構成要素の熱交換処理能力は、そのシステム が設計される基になる空調負荷の特定の調整空気に関する要件を満足するほど十 分に大きくなければならない。そのため、一体型環境制御システムが冗長動作モ ードにおいて動作しているとき、供給空気は、共通一次及び二次熱交換器、共通 再熱器、並びに共通コンデンサの全熱交換処理能力に向けられる。従って、本発 明の一体型環境制御システムは、通常の「Ｔｗｏ Ｐａｃｋ ＥＣＳ」システム と、すなわち本発明の構成要素と同じ大きさ或いは動作時処理能力のファン、コ ンプレッサ並びにタービンを備える、多重シャフト、並列システムと比較して、 冗長動作モードにおける性能を高められる。熱伝達構成要素を一体化することに より、本発明は必然的に、既知の環境制御システムより、動作モード中に利用可 能な熱交換表面積の割合を大きくている。従って、従来技術と比較して、本発明 の環境制御システムは、動作性能が向上し、重量、大きさ（すなわち設置時の外 周）並びにコストを低減すると同時に、構成要素、流体伝達ライン並びに関連す るバルブの全数も低減し、それによりシステムの潜在的な故障箇所を減少させ、 システムの信頼性を向上させる。図面の簡単な説明 第１図は、本発明の一体型環境制御システムの概略図である。 第２図は、先行技術の簡単にした概略図である。発明を実施するための最良の形態 詳細に図面を見ると、本発明の一体型環境制御システムが第１図に示され、全 体的に参照番号１０で示される。概ね「Ｔｗｏ Ｐａｃｋ ＥＣＳ」として特徴 付けられる先行技術の環境制御システムは、第２図の簡略化した概略図に示され ており、参照番号１２により示される。ＴｗｏＰａｃｋＥＣＳ１２は、Ａ側ファ ン１６が機械的に固定されたＡ側シャフト１４、Ａ側コンプレッサ１８、並びに Ａ側タービン２０と、Ｂ側ファン２４が機械的に固定されたＢ側シャフト２２、 Ｂ側コンプレッサ２６、並びにＢ側タービン２８とを備える。Ａ側一次熱交換器 ３０及びＡ側二次熱交換器３２は、Ａ側ラム空気ダクト３４内に固定されており 、ダクト３４を通して、冷却用流体としてラム空気或いは外気を配向し、またＡ 側ファン１６と流体伝達する状態にもある。Ｂ側一次熱交換器３６及びＢ側二次 熱交換器３８は、Ｂ側ラム空気ダクト４０内に固定されており、ダクト４０を通 して、冷却用流体としてラム空気或いは外気を配向し、またＢ側ファン２４と流 体伝達する状態にもある。Ａ側再熱器４２及びＡ側コンデンサ４４は、Ａ側集水 器４６と流体伝達する状態にあり、同様にＢ側再熱器４８及びＢ側コンデンサ５ ０は、Ｂ側集水器５２と流体伝達する状態にある。 Ａ側供給流体ライン５４は、概ねＡ側熱交換器３０、コンプレッサ１８、二次 熱交換器３２、再熱器４２、コンデンサ４４、集水器４６並びにタービン２０を 通って、ガスタービンエンジン（図示せず）のコンプレッサ段からのブリード空 気のような供給空気を配向し、その供給空気は、航空機室、すなわち空調負荷５ ６の気圧、温度、並びに湿度に関す る要件を満足するように調整される。Ｂ側供給流体ライン５８は同様に、概ねＢ 側熱交換器３６、コンプレッサ２６、二次熱交換器３８、再熱器４８、コンデン サ５０、集水器５２並びにタービン２８を通って、供給空気を配向する。Ａ側流 体ラインは、Ａ側タービン２０からＡ側コンデンサを通り、混合器６０内に調整 空気を配向し、Ａ側タービン２０からの調整空気は、Ｂ側タービン２８からＢ側 供給流体ライン５８を通って配向される調整空気と混合される。その混合された 調整供給空気は、混合器６０から接合キャビン誘導ライン６２を通り、ＴｗｏＰ ａｃｋＥＣＳ１２の外側に、かつ航空機室５６内に配向される。機室５６内にあ る期間晒された後、キャビン戻りライン６４が、Ａ側タービン２０及びＢ側ター ビン２８のすぐ下流にある流体ライン５４、５８上の点において、Ａ側供給流体 ライン５４及びＢ側供給流体ライン５８内に別々に、キャビン空気の一部をＴｗ ｏＰａｃｋＥＣＳ１２に戻し、当技術分野では周知の方法において、その中で任 意の蓄積された氷を溶解させる。 上に掲載した任意の「Ａ側」構成要素が故障し、Ａ側供給流体ラインからの調 整供給空気の出力が停止された場合には、「Ｂ側」構成要素からの調整供給空気 の出力は、航空機客室、すなわち空調負荷５６に対する低下時の要件を満足する ために十分な出力でなければならない。それらの低下時要件に基づき、航空機は 、予定された目的地に向けて飛行を継続することができ、そのとき「Ｂ側」、す なわち停止していない側の構成要素が冗長動作モードにおいて好適に作動する。 先行技術のＴｗｏＰａｃｋＥＣＳ１２がそのような冗長動作モードにおいて動作 しているとき、その多くの熱伝達構成要素、すなわちＡ側及びＢ側一次及び二次 熱交換器３０，３２，３６，３８、並びにＡ側及びＢ側再熱器及びコンデンサ４ ２，４４，４８，５０の全熱交換表面積のほぼ半分のみしか利用できないことは 明らかである。 第１図に非常に分かりやすく示されるように、本発明の一体型環境制御システ ムの好適な実施例は、機械的な構成要素として第１のファン７２、第１のコンプ レッサ７４、並びに第１のタービン７６が機械的に固定された第１のシャフト７ ０のような、供給空気を機械的に圧縮し、かつ冷却するための第１のシャフト手 段と、機械的な構成要素として第２のファン８０、第２のコンプレッサ８２、並 びに第２のタービン８４が機械的に固定された第２のシャフト７８のような、供 給空気を機械的に圧縮し、かつ冷却するための第２のシャフト手段と、共通の一 次熱交換器８６、共通の二次熱交換器８８、共通の再熱器９０並びに共通のコン デンサ９２のような、冷却流体との熱交換関係を通して、供給空気を冷却し、か つその湿度を制御するための共通の熱伝達構成要素手段と、第１のシャフト手段 と第２のシャフト手段との機械的な構成要素内に別々に供給空気を給送し、かつ 共通の熱伝達構成要素手段を通して、調整空気を受給する空調負荷に対して共通 に供給空気を給送するための、供給流体ライン９４のような供給流体給送手段と 、第１のタービン７６或いは第２のタービン８４のいずれかから流出する冷却さ れた供給空気流に、任意の停止が発生した場合に、第１のタービン７６或いは第 ２のタービン８４のいずれかの給送を選択的に遮断するための、第１の遮断バル ブ９６及び第２の遮断バルブ９８のような遮断バルブ手段とを備え、その結果、 停止されていない、すなわち残りのシャフト手段の機械的構成要素と、共通熱伝 達構成要素手段の熱伝達構成要素とにより、供給空気は調整され続ける。 一体型環境制御システム１０は、共通の一次及び二次熱交換器８６，８８を収 容するラム空気ダクト１００を備える。ラム空気ダクト１００の受給端１０４は 、システム１０を収容する航空機外側の外気のような、一体型環境制御システム １０の外側の供給源（図示せず）から冷却する べき流体としてラム空気を受給する。ラム空気ダクト１００の第１のファンハウ ジング１０６は、共通の一次及び二次熱交換器８６，８８の下流でラム空気を受 給しており、第１のファン７２を収容するような構造をなし、第１のシャフトに よる第１のファン７２の回転は、ラム空気ダクト１００を通過するラム空気の流 れを助力する。同様に第２のファンハウジング１０８は共通の一次及び二次熱交 換器８６，８８の下流で第２のファン８０を収容し、第２のファン８０の回転が 、ラム空気ダクト１００を通るラム空気の流れを助力する。第１のラム流出逆止 めバルブ１１０は、第１のファンハウジング１０６内の第１のファン７２の下流 に配置され、第２のファン８０が動作中で、第１のファン７２が回転していない 場合に、流体や異物が第１のファンハウジング１０６内に流れ込まないようにす る。第２のラム流出逆止めバルブ１１２は、第２のファンハウジング１０８内の 第２のファン８０の下流に配置され、第１のファン７２が動作中で、第２のファ ン８０が回転していない場合に、流体や異物が第２のファンハウジング１０８内 に流れ込まないようにする。第１及び第２のファンハウジング１０６、１０８は 、ラム空気ダクト１００を通過するラム空気を、一体型環境制御システム１０の 外側に、すなわちシステム１０を収容する航空機の「機外」に排出できるような 構造をなしており、それは共通の語句「機外へ」により第１図に示される。 供給流体ライン９４は、（第１図に示されるような）「ブリード空気」のような 供給空気を、一体型環境制御システム内に受給し、かつ導入する供給注入口１１ ４を備える。典型的に供給空気は熱く、圧縮されたブリード空気であり、当技術 分野で周知の方法において、ガスタービンエンジン（図示せず）或いは補助動力 装置（図示せず）のコンプレッサ段から配向される。主要供給バルブ１１６は、 供給注入口１１４を通り抜け、さらに共通の一次熱交換器ライン１１８に入る供 給空気流を調整し ており、供給空気は、冷却用ラム空気と熱交換関係となる状態で、共通一次熱交 換器８６に入り、その中を進み、通り抜ける。次に、供給空気は、一部は、第１ のコンプレッサ７４に入り、その中を進み、通り抜けるように配向する第１のコ ンプレッサライン１１９と、残りの部分は、第２のコンプレッサ８２に入り、そ の中を進み、通り抜けるように配向する第２のコンプレッサライン１２０とに分 配され、供給空気は、第１及び第２のコンプレッサ７４，８２により、当分野で は周知の方法において所定の圧力まで圧縮される。第１のコンプレッサライン１ １９は、第１のコンプレッサ逆止めバルブ１２１を備え、第２のコンプレッサラ イン１２０は、第２のコンプレッサ逆止めバルブを備え、第１或いは第２の遮断 バルブ９６，９８が、第１或いは第２のタービン７６，８４への供給空気流を遮 断している状態のように、いずれかのコンプレッサを通る正規の供給空気流が停 止されているときに、供給空気が第１及び第２のコンプレッサ７４，８２を通っ て逆流するのを防止する。 圧縮された後、供給空気は、第１及び第２のコンプレッサライン１１９、１２ ０から流出し、共通の第２の熱交換器ライン１２４に入り、共通の二次熱交換器 ８８に配向され、その中をラム空気と熱交換関係となる状態で通り抜ける。次に 供給空気は、共通の第２の二次熱交換器８８を離れ、供給空気が共通の再熱器９ ０及び共通のコンデンサ９２に入り、さらに通り抜けるように配向する再熱器給 送ライン１２６に入り、さらに供給空気が集水器１３０（第１図では便宜上「Ｗ ／Ｃ」で示される）に入るように配向する集水器給送ライン１２８に入る。共通 コンデンサ９２では、供給空気が第１及び第２のタービン７６，８４から排出さ れる冷却された供給空気と熱交換関係となる状態で通り抜け、共通コンデンサ９ ２の内部で供給空気の温度は降下し、それにより供給空気内の湿分を凝縮する。 凝縮された湿分は、当分野では周知の方法において、供 給空気から集水器１３０内に除去される。次に二次再熱器注入ライン１３２は、 供給空気を共通再熱器９０に戻し、さらに供給空気がそこを通り抜けるように配 向し、供給空気は、再熱器給送ライン１２６内の共通再熱器９０を通り抜ける供 給空気と熱交換関係の状態をなす二次冷却流体として通過する。再熱器給送ライ ン１２６内の供給空気は、コンデンサ９２内で冷却されていないので、二次再熱 器注入ライン１３２内の供給空気より高温である。従って、二次再熱器注入ライ ン１３２内の供給空気は、再熱器給送ライン１２６内の供給空気からいくらか熱 を吸収し、供給空気内に蒸気の形態をなすいくらかの同伴湿分（entrained mois ture）を生じ、第１或いは第２のタービン７６、８４に入る前に気相に変わり、 それによりタービンへの湿分による損傷を最小化する。 それから供給空気は、二次再熱器注入ライン１３２から出て、再熱器排出ライ ン１３４に入り、さらに分配され、一部は第１のタービン給送ライン１３６に流 入し、第１のタービン７６に配向され、一方供給空気の残りの部分は、第２のタ ービン給送ライン１３８を通り、第２のタービン８４に配向される。第１及び第 ２のタービン７６，８４内では、個別の供給空気は減圧され、そのため冷却され て、同時にタービン７６、８４に作用することにより、当分野では周知の方法に おいて、第１のタービンは第１のシャフト７０を回転させ、第２のタービン８４ は第２のシャフト７８を回転させる。第１のタービン７６内の供給空気は、第１ のタービンを通過して、第１のタービン排出ライン１４０に入り、第２のタービ ン８４内にある供給空気の残りの部分は、第２のタービンを通過し、第２のター ビン排出ライン１４２に入る。 第１及び第２のタービン排出ライン１４０、１４２は、供給空気の個別部分を 共通のコンデンサハウジング１４４に配向し、その中で供給空気は再び混合され 、共通コンデンサ９２の内部にある再熱器給送ライン １２６の供給空気に対する三次冷却用流体として機能する。それから冷却された 供給空気は、共通コンデンサハウジング１４４を通過し、共通キャビン給送ライ ン１４６に入り、航空機室５６内に、調整空気として配向される（第１図では語 句「航空機室内への供給」により示される）。 キャビン再循環ライン１４８は、航空機の特定の動作環境の関数であり、刻々 と変化する航空機圧力要件及びラム空気条件に依存する一体型環境制御祖ステム １０における全空調負荷要件をいくらか軽減するために、ある期間航空機室５６ 内にあった供給空気を、周知の方法で（第１図では語句「航空機室内からの戻り 」により示される）、機室５６から共通コンデンサハウジング１４４に配向する 。例えば、搭乗時或いは低高度時の機室与圧要件及びラム空気温度は、近代の航 空機の巡航高度での与圧要件及びラム空気温度と著しく異なる。当技術分野では 周知のように、環境制御システムにより給送される供給空気内への機室内の供給 空気の再循環を変化させることは、全ラム空気要件等を軽減する際の助力となる 。 システムバイパスライン１５０は、主要供給バルブ１１６と共通一次熱交換器 ８６との間の供給流体ライン９４と流体伝達する状態にある。システムバイパス ライン１５０は、供給空気のバイパス部分を、バイパス制御バルブ１５２を通し て、第１のタービンバイパスライン１５４及び分岐した第２のタービンバイパス ライン１５６に配向する。第１のタービンバイパスライン１５４は、供給空気の バイパス部分のいくらかを第１のタービン排出ライン１４０に配向し、一方第２ のタービンバイパスライン１５６は、供給空気のバイパス部分の残りを第２のタ ービン排出ライン１４２に配向する。当分野では周知の方法において、バイパス 制御バルブ１５２を調整することにより、供給空気として機能する加圧及び加熱 された可変量のブリード空気が、第１及び第２のタービン７６， ８４の下流に直接注入され、任意の蓄積された氷を溶融し、かつタービン７６， ８４を離れる供給空気の温度を調整することができる。 第１のタービン７６或いは第２のタービン８４のいずれかへの供給空気の給送 を選択的に遮断するための遮断バルブ手段は、第１或いは第２のタービン７６， ８４から流出する冷却された供給空気の流れの停止を検出するための検出手段を 有する。検出手段は、第１の遮断バルブ９６を制御する第１の遮断バルブアクチ ュエータ１５８及び第２の遮断バルブ９８を制御する第２の遮断バルブアクチュ エータ１６０のいずれとも電気的接続状態にあり、第１のコンプレッサ７４に入 出力される供給空気の温度変化をモニタする第１のコンプレッサ温度モニタ１６ ２、並びに第２のコンプレッサ８２に入出力される供給空気の温度変化をモニタ する第２のコンプレッサ温度モニタ１６４のように、環境制御システムの故障箇 所をモニタし、かつ分離するために通常用いられる種々の既知の検出用機構の任 意のものから構成することができる。 本発明の一体型環境制御システム１０の動作では、機械的構成要素(第１及び 第２のファン７２，８０、第１及び第２のコンプレッサ７４，８２、並びに第１ 及び第２のタービン７６，８４)は、そのそれぞれの第１及び第２のシャフト（ そのシャフトの回転により、そのシャフトに固定される機械的構成要素の可動部 が回転することを示している）に機械的に固定されているので、第１或いは第２ のシャフト７０、７８のいずれかに固定される任意の機械的構成要素の１つの故 障は、必然的にシャフトに固定されたコンプレッサの機械的性能に影響を与える 。例えば、もし第１のタービン７６が始動しても、タービン内部で生じる通例の ベアリングの劣化或いは任意の理由により、所定の動作レベルより低速で回転す るなら、第１のシャフト７０もまた低速で回転し、順に第１のコンプレッサ７４ の動作も低下し、第１のコンプレッサ７４から出力され る供給空気の温度に影響を与えることになる。その検出手段の第１のコンプレッ サ温度モニタ１６２は、第１のコンプレッサに対して、所定温度からの変化を検 出し、自動的に第１の遮断バルブアクチュエータ１５８を作動させ、第１の遮断 バルブ９６を遮断し、それにより、供給空気は第１のタービンに作用するのを停 止し、その結果第１のシャフト７０の回転が停止する。そのような状況では、一 体型環境制御システム１０は、冗長動作モードにおいて航空機室５６への調整空 気の供給を継続し、供給空気は、（第２のファン８０、第２のコンプレッサ８２ 、並びに第２のタービン８４からなる）停止していない、すなわち残った第２の シャフト手段の機械的構成要素、並びに共通熱伝達構成要素手段の（共通一次及 び二次熱交換器８６，８８、共通再熱器９０、並びに共通コンデンサ９２及び集 水器１３０からなる）熱伝達構成要素により、調整され続ける。共通熱伝達構成 要素手段は、一体型環境制御システム１０の特定の実施例が設計される特定の空 調負荷の調整空気要件を満足するように、十分な熱伝達処理能力を持たなければ ならない。従って、一体型環境制御システム１０が、残りのシャフト手段の機械 的構成要素のみの供給空気調整能力を利用する冗長動作モードにおいて動作する とき、供給空気はなおも共通の熱伝達構成要素手段の全熱交換処理能力に向けら れる。従って、一体型環境制御システム１０は、第２図に示されるＴｗｏＰａｃ ｋＥＣＳ１２のような通常の非一体型環境制御システムに比べて、冗長動作モー ドにおける性能を高めることができる。さらに、冗長動作モードにおけるその高 められた動作性能のために、一体型環境制御システム１０は、既知の非一体型環 境制御システムの機械的構成要素より小さな動作能力を有する機械的構成要素を 用いて、特定の空調負荷の最低限の調整空気要件を満足することができるであろ う。また一体型環境制御システム１０は、少なくとも既知の非一体型環境制御シ ステムと同じ 低さの冗長動作モード頻度（ここでは意図的に、一体型環境制御システムが冗長 動作モードにおいて動作する必要が生じる故障の頻度と定義される）を与える。 それは、既知の環境制御システムをを用いる本技術分野における経験事例が、故 障は主に、熱伝達構成要素よりも機械的構成要素（例えばファン、コンプレッサ 或いは／並びにタービン）に関連しており、さらに一体型環境制御システム１０ が、既知の非一体型環境制御システムと同じ機械的構成要素の潜在的冗長性を有 する一方で、熱伝達構成要素並びにその関連するハウジング及び給送／排出ライ ンを簡略化するためである。 本発明の一体型環境制御システム１０は、好適で、しかも特定の実施例に関し て記載されているが、システム１０は別の実施例でも実現できることを特に留意 されたい。特に、上記シャフト手段は、ファンがシャフトに固定されず、各シャ フト手段が機械的に固定されたコンプレッサ及びタービンのみを有し、かつラム 空気ダクトが特定のファンハウジングを含まないような実施例に対しては、変更 することもできる。ある別の実施例に対する別の構造的な変更例では、３つ以上 のシャフト手段が１つの共通の熱伝達手段を利用している。さらに、明白な構造 上の変更が、本発明の精神から逸脱することなく行われることは、当業者により 理解されるであろう。従って、本発明の範囲を定めるためには、前述の明細書よ り、主に添付の請求項を参照されたい。

【手続補正書】 【提出日】平成１１年７月１日（１９９９．７．１） 【補正内容】請求の範囲 １． 空調負荷に調整空気を供給するための一体型環境制御システムであって、 ａ． 前記供給空気を機械的に圧縮及び冷却するための第１のシャフト手段７ ０，７２，７４，７６と、 ｂ． 前記供給空気を機械的に圧縮及び冷却するための第２のシャフト手段７ ８，９０，８２，８４と、 ｃ． 冷却用流体との熱交換関係を通して前記供給空気を冷却するための共通 熱伝達構成要素手段８８，８６，９０，９２と、 ｄ． 前記第１のシャフト手段７０，７２，７４，７６及び前記第２のシャフ ト手段７８，９０，８２，８４に個別に前記供給空気を給送し、かつ前記共通熱 伝達構成要素８６，８８，９０，９２を通り、前記空調負荷に共通に前記供給空 気を給送するための供給流体給送手段と、 ｅ． 前記第１のシャフト手段７０，７２，７４，７６或いは前記第２のシャ フト手段７８，９０，８２，８４のいずれかへの前記供給空気の給送を選択的に 遮断するための遮断バルブ手段９８，９５とを有し、前記遮断バルブ手段９８， １６０，９５，１５８が、前記第１のシャフト手段７０，７２，７４，７６或い は第２のシャフト手段７８，９０，８２，８４からの調整供給空気の流れの停止 を検出した場合でも、前記供給空気は、停止していないシャフト手段及び前記共 通熱伝達構成要素手段８６，８８，９０，９２により調整され続けることを特徴 とする一体型環境制御システム。 ２． 前記第１のシャフト手段７０，７２，７４，７６が、第１のファン７２を 備える第１のシャフト７０と、前記第１のシャフト７０に機械的に固定される第 １のコンプレッサ７４及び第１のタービン７６とを備え、また前記第２のシャフ ト手段７８，９０，８２，８４が、第２のフ ァン８０を備える第２のシャフト手段７８と、前記第２のシャフト７８に機械的 に固定される第２のコンプレッサ８２及び第２のタービン８４とを備えることを 特徴とする請求項１に記載の一体型環境制御システム１０。 ３． 前記共通熱伝達構成要素手段８６，８８，９０，９２が、前記冷却用流体 を配向するダクト１００内部にある共通一次熱交換器８６及び共通二次交換器８ ８とを有し、前記冷却用流体が、前記共通一次熱交換器８６及び共通二次熱交換 器８８を通る前記供給空気と熱交換関係の状態にあることを特徴とする請求項２ に記載の一体型環境制御システム１０。 ４． 前記共通熱伝達構成要素手段８６，８８，９０，９２がさらに、冷却され た供給空気と熱交換関係となる状態で圧縮された供給空気を通過させるように配 置される共通再熱器９０を備え、前記冷却された供給空気が二次冷却用流体とし て機能し、またさらに減圧され、冷却された供給空気と熱交換関係となる状態で 圧縮された供給空気を通過させるように配置される共通コンデンサ９２を備え、 前記減圧され、冷却された供給空気が三次冷却用流体として機能することを特徴 とする請求項３に記載の一体型環境制御システム１０。 ５． 前記冷却用流体が、一体型環境制御システム１０の外側から導入され、前 記共通一次熱交換器８６、前記共通二次熱交換器８８、前記第１のファン７２並 びに前記第２のファン８０を収容するラム空気ダクト１００を通るラム空気から なり、前記第１のファン７２及び第２のファン８０の回転が、前記共通一次熱交 換器８６及び前記共通二次熱交換器８８を通るラム空気の移動を助力することを 特徴する請求項３に記載の一体型環境制御システム１０。 ６． 前記供給流体給送手段が、第１のコンプレッサライン１１９内の 前記供給空気を前記第１のコンプレッサ７４に、また個別の第２のコンプレッサ ライン１２０内にの前記供給空気を前記第２のコンプレッサ８２に給送し、さら に第１のタービン給送ライン１３６内の前記供給空気を前記第１のタービン７６ に、また個別の第２のタービン給送ライン１３８内の前記供給空気を前記第２の タービン８４に、また共通給送ライン内の前記供給空気を、前記共通熱伝達構成 要素手段８６，８８，９０，９２を通して前記空調負荷に給送することを特徴と する請求項２に記載の一体型環境制御システム１０． ７．前記遮断バルブ手段が、 ａ．前記第１のタービン７６或いは前記第２のタービン８４のいずれかへの供 給空気の給送を選択的に遮断するための、前記第１のタービン給送ライン１３６ に固定される第１の遮断バルブ９６及び前記第２のタービン給送ライン１３８に 固定される第２の遮断バルブ９８と、 ｂ．前記第１のタービン７６或いは前記第２のタービン８４のいずれかへの供 給空気の給送を選択的に遮断するための、前記第１及び第２の遮断バルブ９６， ９８と電気的に接続された状態にある検出手段１６２，１６４とを備え、前記検 出手段１６２，１６４が前記第１のタービン７６或いは前記第２のタービン８４ のいずれかからの調整供給空気の流れの停止を検出した場合には前記第１或いは 第２のシャフト７０，７８の回転を停止させ、前記供給空気は、前記システム１ ０が冗長動作モードにおいて動作して、前記回転シャフト上の前記コンプレッサ ７２，８２及びタービン７６，８４により機械的に圧縮され、かつ冷却され続け 、また前記共通熱伝達構成要素手段８６，８８，９０，９２により冷却され続け ることを特徴とする請求項６に記載の一体型環境制御システム１０。 ８． 前記検出手段１６２，１６４が、前記第１のコンプレッサ７４内 の前記供給空気の温度をモニタし、前記第１のコンプレッサ７４内に不当な供給 空気温度を検出した場合には、前記第１の遮断バルブ９６を遮断するために、前 記第１のコンプレッサ７４及び第１の遮断バルブ９６と電気的に接続された状態 にある第１のコンプレッサ温度モニタ１６２と、前記第２のコンプレッサ８２内 の前記供給空気の温度をモニタし、前記第２のコンプレッサ８２内に不当な供給 空気温度を検出した場合には、前記第２の遮断バルブ９８を遮断するために、前 記第２のコンプレッサ８２及び第１の遮断バルブ９８と電気的に接続された状態 にある第２のコンプレッサ温度モニタ１６４とを備えることを特徴とする請求項 ７に記載の一体型環境制御システム１０。 ９． 前記共通熱伝達構成要素手段８６，８８，９０，９２がさらに、共通一次 熱交換器８６と共通二次熱交換器８８とを備え、前記共通一次熱交換器８６及び 前記共通二次熱交換器８８は、そこを通る前記供給空気と熱交換関係となる状態 で冷却用流体を配向するダクト１００内に配置されることを特徴とする請求項８ に記載の一体型環境制御システム１０。 １０． 前記共通熱伝達構成要素手段８６，８８，９０，９２が、冷却された供 給空気と熱交換関係となる状態で圧縮された供給空気を通過させるように配置さ れる共通再熱器９０をさらに備え、前記冷却された供給空気が二次冷却用流体と して機能し、また減圧され、冷却された供給空気と熱交換関係となる状態で圧縮 された供給空気を通過させるように配置される共通コンデンサ９２をさらに備え 、前記減圧され、冷却された供給空気が三次冷却用流体として機能することを特 徴とする請求項９に記載の一体型環境制御システム１０。 １１． 前記冷却用流体が、前記一体型環境制御システム１０の外側から導入さ れ、ラム空気ダクト１００を通るラム空気からなり、前記ラム 空気ダクト１００は前記共通一次熱交換器８６、前記共通二次熱交換器８８を収 容し、さらには第１のファンハウジング１０６内に前記第１のファン７２を収容 し、かつ第２のファンハウジング１０８内に前記第２のファン８０を収容してお り、前記第１のファン７２及び前記第２のファン８０の回転により、ラム空気は まず前記共通一次熱交換器８６及び前記共通二次熱交換器８８を通り、その後前 記第１のファンハウジング１０６及び前記第２のファンハウジング１０８を通っ て導入されることを特徴とする請求項１０に記載の一体型環境制御システム１０ 。 １２． 前記第１のファンハウジング１０６がさらに前記第１のファン７２の下 流に配置されるラム排出逆止めバルブ１１０を備え、また前記第２のファンハウ ジング１０８がさらに前記第２のファン８０の下流に配置されるラム排出逆止め バルブ１１２を備えることを特徴とする請求項１１に記載の一体型環境制御シス テム１０。 １３． 前記供給流体給送手段が、前記第１のコンプレッサ７４の上流にある前 記第１のコンプレッサライン１１９に固定され、前記システム１０が冗長動作モ ードにおいて動作している場合に、第１のコンプレッサ７４が動作していないと き、前記第１のコンプレッサ７４を通って供給空気が逆流するのを防止する第１ のコンプレッサ逆止めバルブ１２１を備え、また前記供給空気給送手段が、前記 第２のコンプレッサ８２の上流にある前記第２のコンプレッサライン１２０に固 定され、前記システム１０が冗長動作モードにおいて動作している場合に、第２ のコンプレッサ８２が動作していないとき、前記第２のコンプレッサ８２を通っ て供給空気が逆流するのを防止する第２のコンプレッサ逆止めバルブ１２２を備 えることを特徴とする請求項７に記載の一体型環境制御システム１０。 １４． 前記検出手段９０，１５８，９８，１６０は、前記第１のコン プレッサ７４内の前記供給空気の温度をモニタし、前記第１のコンプレッサ７４ 内に不当な供給空気温度を検出した場合には、前記第１の遮断バルブ９６を遮断 するために、前記第１のコンプレッサ７４及び第１の遮断バルブ９６と電気的に 接続された状態にある第１のコンプレッサ温度モニタ１６２と、前記第２のコン プレッサ８２内の前記供給空気の温度をモニタし、前記第２のコンプレッサ８２ 内に不当な供給空気温度を検出した場合には、前記第２の遮断バルブ９８を遮断 するために、前記第２のコンプレッサ８２及び第１の遮断バルブ９８と電気的に 接続された状態にある第２のコンプレッサ温度モニタ１６４とを備えることを特 徴とする請求項１３に記載の一体型環境制御システム１０。 １５． 前記供給流体ラインが、前記第１のコンプレッサ７４の上流にある前記 第１のコンプレッサライン１１９に固定され、前記システム１０が冗長動作モー ドにおいて動作している場合に、第１のコンプレッサ７４が動作していないとき 、前記第１のコンプレッサ７４を通って供給空気が逆流するのを防止する第１の コンプレッサ逆止めバルブ１２１を備え、また前記供給空気給送手段が、前記第 ２のコンプレッサ８２の上流にある前記第２のコンプレッサライン１２０に固定 され、前記システム１０が冗長動作モードにおいて動作している場合に、第２の コンプレッサ８２が動作していないとき、前記第２のコンプレッサ８２を通って 供給空気が逆流するのを防止する第２のコンプレッサ逆止めバルブ１２２を備え ることを特徴とする請求項１４に記載の一体型環境制御システム１０。 １６． 冷却された供給空気と熱交換関係となる状態で圧縮された供給空気を通 過させるように配置される共通再熱器９０をさらに備え、前記冷却された供給空 気が二次冷却用流体として機能し、また減圧され、冷却された供給空気と熱交換 関係となる状態で圧縮された供給空気を通過 させるように配置される共通コンデンサ９２をさらに備え、前記減圧され、冷却 された供給空気が三次冷却用流体として機能することを特徴とする請求項１５に 記載の一体型環境制御システム１０。 １７． 前記ラム空気ダクトは、前記第１のファン７２を収容する第１のファン ハウジング１０６と、前記第２のファン８０を収容する第２のファンハウジング １０８とを備え、前記第１ファン７２及び第２のファン８０の回転により、前記 ラム空気冷却用流体は、まず前記共通一次熱交換器８６及び共通二次熱交換器８ ８を通り、その後前記第１のファンハウジング１０６及び第２のファンハウジン グ１０８を通り排気されることを特徴とする請求項１６に記載の一体型環境制御 システム１０。 １８． 前記第１のファンハウジング１０６がさらに前記第１のファン７２の下 流に配置される第１のラム排出逆止めバルブ１１０を備え、また前記第２のファ ンハウジング１０８がさらに前記第２のファン８０の下流に配置される第２のラ ム排出逆止めバルブ１１２を備えることを特徴とする請求項１７に記載の一体型 環境制御システム１０。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハリス、マーク・エル アメリカ合衆国マサチューセッツ州 01001・アガワム・ダイオットストリート 17 (72)発明者 クライン、エリン・ジー アメリカ合衆国コネチカット州06066・バ ーノン・ダイアンドライブ 20 (72)発明者 ゼイガー、マイケル アメリカ合衆国コネチカット州06095・ウ インザー・ギディングズアベニュー 46 【要約の続き】 し、残りのシャフト及びそのそれぞれのファン（７２， ７８）、コンプレッサ（７４，８２）、タービン（７ ６，８４）、並びに共通の熱伝達構成要素（８６，８ ８，９０）により、冗長動作モードにおいて、供給空気 の受給、調整、並びに空調負荷への供給を継続する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 調整空気を空調負荷に供給するための一体型環境制御システムであって、 ａ． 前記供給空気を機械的に圧縮及び冷却するための第１のシャフト手段と 、 ｂ． 前記供給空気を機械的に圧縮及び冷却するための第２のシャフト手段と 、 ｃ． 冷却用流体との熱交換関係を通して前記供給空気を冷却するための共通 熱伝達構成要素手段と、 ｄ． 前記第１のシャフト手段及び前記第２のシャフト手段に個別に前記供給 空気を給送し、かつ前記共通熱伝達構成要素を通り、前記空調空調負荷に共通に 前記供給空気を給送するための供給流体給送手段と、 ｅ． 前記第１のシャフト手段或いは前記第２のシャフト手段のいずれかへの 前記供給空気の給送を選択的に遮断するための遮断バルブ手段とを有し、前記遮 断バルブ手段が、前記第１或いは第２のシャフト手段からの調整供給空気の流れ の停止を検出した場合でも、前記供給空気は、停止していないシャフト手段及び 前記共通熱伝達構成要素手段の熱伝達構成要素により調整され続けることを特徴 とする一体型環境制御システム。 ２． 前記第１のシャフト手段が、第１のファンを備える第１のシャフトと、前 記第１のシャフトに機械的に固定される第１のコンプレッサ及び第１のタービン とを備え、また前記第２のシャフト手段が、第２のファンを備える第２のシャフ ト手段と、前記第２のシャフトに機械的に固定される第２のコンプレッサ及び第 ２のタービンとを備えることを特徴とする請求項１に記載の一体型環境制御シス テム。 ３． 前記共通熱伝達構成要素手段が、前記冷却用流体を配向するダク ト内部にある共通一次熱交換器及び共通二次交換器とを有し、前記冷却用流体が 、前記共通一次熱交換器及び共通二次熱交換器を通る前記供給空気と熱交換関係 の状態にあることを特徴とする請求項２に記載の一体型環境制御システム。 ４． 前記共通熱伝達構成要素手段がさらに、冷却された供給空気と熱交換関係 となる状態で圧縮された供給空気を通過させるように配置される共通再熱器を備 え、前記冷却された供給空気が二次冷却用流体として機能し、またさらに減圧さ れ、冷却された供給空気と熱交換関係となる状態で圧縮された供給空気を通過さ せるように配置される共通コンデンサを備え、前記減圧され、冷却された供給空 気が三次冷却用流体として機能することを特徴とする請求項３に記載の一体型環 境制御システム。 ５． 前記冷却用流体が、一体型環境制御システムの外側から導入され、前記共 通一次熱交換器、前記共通二次熱交換器、前記第１のファン並びに前記第２のフ ァンを収容するラム空気ダクトを通るラム空気からなり、前記ファンの回転が、 前記共通一次熱交換器及び前記共通二次熱交換器を通るラム空気の移動を助力す ることを特徴する請求項３に記載の一体型環境制御システム。 ６． 空調負荷に調整供給空気を供給するための一体型環境制御システムであっ て、 ａ． 第１のファンを備える第１のシャフト、並びに前記供給空気を機械的に 圧縮及び冷却するために前記第１のシャフトに機械的に固定される、第１のコン プレッサ及び第１のタービンと、 ｂ． 第２のファンを備える第２のシャフト、並びに前記供給空気を機械的に 圧縮及び冷却するために前記第１のシャフトに機械的に固定される、第２のコン プレッサ及び第２のタービンと、 ｃ． 冷却用流体との熱交換関係を通して、前記供給空気を冷却する ための共通熱伝達構成要素手段と、 ｄ． 前記第１のコンプレッサへの第１のコンプレッサライン内に、かつ前記 第２のコンプレッサへの別の第２のコンプレッサライン内に前記供給空気をに給 送し、さらに前記第１のタービンへの第１のタービン給送ライン内に、かつ前記 第２のタービンへの別の第２のタービン給送ライン内に前記供給空気を給送し、 さらに前記空調負荷への前記共通熱伝達構成要素手段を通る共通給送ライン内に 前記供給空気を給送するための供給流体給送手段と、 ｅ． 前記第１のタービン或いは前記第２のタービンのいずれかへの供給空気 の給送を選択的に遮断するために、前記第１のタービンに固定された第１の遮断 バルブと、前記第２のタービンに固定された第２の遮断バルブと、 ｆ． 前記第１のタービン或いは前記第２のタービンのいずれかへの供給空気 の給送を選択的に遮断し、前記第１或いは第２のシャフトの回転を停止させるた めに、前記第１及び第２の遮断バルブと電気的接続状態にある検出手段とを有し 、前記検出手段が、前記第１のタービン或いは前記第２のタービンからの調整供 給空気の流れの停止を検出した場合でも、前記システムが冗長動作モードにおい て動作するように、前記供給空気が前記回転するシャフト上の前記コンプレッサ 及びタービンにより機械的に圧縮及び冷却され続け、さらに前記共通熱伝達構成 要素手段の熱伝達構成要素により冷却され続けることを特徴とする一体型環境制 御システム。 ７． 前記検出手段が、前記第１のコンプレッサと電気的に接続された状態にあ る第１のコンプレッサ温度モニタと、前記第１のコンプレッサ内の供給空気の温 度をモニタし、かつ前記第１のコンプレッサ内において不当な供給器温度を検出 した場合に第１の遮断バブルを遮断するため の第１の遮断バルブと、前記第２のコンプレッサと電気的に接続された状態にあ る第２のコンプレッサ温度モニタと、前記第２のコンプレッサ内の供給空気の温 度をモニタし、かつ前記第２のコンプレッサ内において不当な供給器温度を検出 した場合に第２の遮断バブルを遮断するための第２の遮断バルブとを備えること を特徴とする請求項６に記載の一体型環境制御システム。 ８． 前記共通熱伝達構成要素手段がさらに共通一次熱交換と共通二次熱交換器 とを有し、前記共通一次熱交換器と共通二次熱交換器を通る供給空気と熱交換関 係となる状態で、前記冷却流体を配向するダクト内に配置されることを特徴とす る請求項７に記載の一体型環境制御システム。 ９． 前記共通熱伝達構成要素手段がさらに、二次冷却用流体として機能する冷 却された供給空気と熱交換関係となる状態で圧縮された供給空気を通過させるた めに配置される共通再熱器と、三次冷却用流体として機能する圧縮され、冷却さ れた供給空気と熱交換関係となる状態で、圧縮された供給空気を通過させるため に配置される共通コンデンサとを備えることを特徴とする請求項８に記載の一体 型環境制御システム。 １０． 前記冷却用流体が、ラム空気ダクトを通り前記一体型環境制御システム 外に排気されるラム空気からなり、前記ラム空気ダクトは共通一次熱交換器及び 共通二次熱交換器を収容し、また前記ラム空気ダクトは、第１のファンハウジン グ内に第１のファンを、また第２のファンハウジング内に第２のファンを収容し 、前記第１及び第２のファンの回転により、前記ラム空気は、まず前記共通一次 熱交換器及び共通二次熱交換器を通り、その後前記第１のファンハウジング及び 第２のファンハウジングを通り排気されることを特徴とする請求項９に記載の一 体型環境制御システム。 １１． 前記第１のファンハウジングがさらに前記第１のファンの下流 に配置される第１のラム排出逆止めバルブを備え、また前記第２のファンハウジ ングがさらに前記第２のファンの下流に配置される第２のラム排出逆止めバルブ を備えることを特徴とする請求項１０に記載の一体型環境制御システム。 １２． 前記供給流体給送手段が、前記システムが冗長動作モードで動作してい る際前記第１のコンプレッサが動作していないときは、前記第１のコンプレッサ を通って供給空気が逆流することを防ぐ、前記第１のコンプレッサの上流の第１ のコンプレッサラインに固定される第１のコンプレッサ逆止めバルブと、前記シ ステムが冗長動作モードで動作している際前記第２のコンプレッサが動作してい ないときは、前記第２のコンプレッサを通って供給空気が逆流すること防ぐ、前 記第２のコンプレッサの上流の第２のコンプレッサラインに固定される第２のコ ンプレッサ逆止めバルブとを備えることを特徴とする請求項６に記載の一体型環 境制御システム。 １３． 航空機室に調整空気を供給するための一体型環境制御システムであって 、 ａ． 供給空気を機械的に圧縮し、かつ冷却するために第１のシャフトに機械 的に固定される第１のファン、第１のコンプレッサ、並びに第１のタービンを備 える前記第１のシャフトと、 ｂ． 前記供給空気を機械的に圧縮し、かつ冷却するために第２のシャフトに 機械的に固定される第２のファン、第２のコンプレッサ、並びに第２のタービン を備える前記第２のシャフトと、 ｃ． ラム空気ダクトを通るラム空気冷却用流体と熱交換関係となる状態で前 記ラム空気ダクト内に配置される、共通一次熱交換器及び共通二次熱交換器と、 ｄ． 前記第１のコンプレッサ、第１のタービン、第２のコンプレッ サ、第２のタービン、一次熱交換器並びに二次熱交換器と流体伝達する状態にあ り、第１のコンプレッサライン内の前駆供給空気を前記第１のコンプレッサに、 また第２のコンプレッサライン内の前駆供給空気を前記第２のコンプレッサに給 送し、さらに第１のタービン給送ライン内の前記供給空気を前記第１のタービン に、また第２のタービン給送ライン内の前記供給空気を前記第２のタービンに給 送し、さらに共通給送ライン内の前記供給空気を、前記共通一次熱交換器及び共 通二次熱交換器を通り航空機室に給送する供給流体ラインと、 ｅ． 前記第１のタービン或いは前記第２のタービンのいずれかへの前記供給 空気の給送を選択的に遮断するために、前記第１のタービン給送ラインに固定さ れる第１の遮断バルブ及び前記第２のタービン給送ラインに固定される第２の遮 断バルブと、 ｆ． 前記第１のタービン或いは前記第２のタービンのいずれかへの前記供給 空気の給送を選択的に遮断するために、前記第１及び第２の遮断バルブと電気的 に接続された状態にある検出手段とを有し、前記検出手段が、前記第１のタービ ン或いは前記第２のタービンのいずれかから調整供給空気の流れにおける停止を 検出した場合には、前記第１或いは第２のシャフトの回転を停止させ、前記供給 空気は、システムが冗長動作モードにおいて動作するとき、前記回転シャフト上 の前記コンプレッサ及びタービンにより機械的に圧縮、かつ冷却され続け、さら に共通一次熱交換器及び共通二次熱交換器により冷却される続けることを特徴と する一体型環境制御システム。 １４． 前記検出手段が、前記第１のコンプレッサと電気的に接続された状態に ある第１のコンプレッサ温度モニタと、前記第１のコンプレッサ内の供給空気の 温度をモニタし、かつ前記第１のコンプレッサ内において不当な供給器温度を検 出した場合に第１の遮断バブルを遮断するた めの第１の遮断バルブと、前記第２のコンプレッサと電気的に接続された状態に ある第２のコンプレッサ温度モニタと、前記第２のコンプレッサ内の供給空気の 温度をモニタし、かつ前記第２のコンプレッサ内において不当な供給器温度を検 出した場合に第２の遮断バブルを遮断するための第２の遮断バルブとを備えるこ とを特徴とする請求項１３に記載の一体型環境制御システム。 １５． 前記供給流体ラインが、前記システムが冗長動作モードで動作している 際前記第１のコンプレッサが動作していないときは、前記第１のコンプレッサを 通って供給空気が逆流することを防ぐ、前記第１のコンプレッサの上流の第１の コンプレッサラインに固定される第１のコンプレッサ逆止めバルブと、前記シス テムが冗長動作モードで動作している際前記第２のコンプレッサが動作していな いときは、前記第２のコンプレッサを通って供給空気が逆流すること防ぐ、前記 第２のコンプレッサの上流の第２のコンプレッサラインに固定される第２のコン プレッサ逆止めバルブとを備えることを特徴とする請求項１４に記載の一体型環 境制御システム。 １６． 二次冷却用流体として機能する冷却された供給空気と熱交換関係となる 状態で、圧縮された供給空気を通過させるために配置される共通再熱器と、三次 冷却用流体として機能する圧縮され、冷却された供給空気と熱交換関係となる状 態で、圧縮された供給空気を通過させるために配置される共通コンデンサとをさ らに備えることを特徴とする請求項１５に記載の一体型環境制御システム。 １７． 前記ラム空気ダクトは、第１のファンハウジング内に第１のファンを、 また第２のファンハウジング内に第２のファンを収容し、前記第１及び第２のフ ァンの回転により、前記ラム空気冷却用流体は、まず前記共通一次熱交換器及び 共通二次熱交換器を通り、その後前記第１の ファンハウジング及び第２のファンハウジングを通り排気されることを特徴とす る請求項１６に記載の一体型環境制御システム。 １８． 前記第１のファンハウジングがさらに前記第１のファンの下流に配置さ れる第１のラム排出逆止めバルブを備え、また前記第２のファンハウジングがさ らに前記第２のファンの下流に配置される第２のラム排出逆止めバルブを備える ことを特徴とする請求項１７に記載の一体型環境制御システム。