JP2005134002A - エアチラー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 航空機用のエアチラー装置における結露の排水弁の改良を図る。
【解決手段】 エアチラー装置のドレンパンの排水口に取付けられる排水弁１６０は、中央に開口部１６２ａを有する弁座部材１６２と、弁座部材１６２の下面に重ねて取付けられる弁部材１６４を備える。弁部材１６４は薄いシリコンゴムでつくられ、スリットにより形成されるアーム１６４ｂによって弁体１６４ｅが極めて小さなばね定数で支持される。エアチラー装置の運転中は、負圧により、弁体１６４ｅが弁座の開口部１６２ａに密着して排水弁を閉じる。運転が停止して、水滴が弁体１６４ｅ上に乗ると、その重量によって、弁体１６４ｅが撓んで開弁する。水滴がなければ、閉弁して湿気の浸入を防止する。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、航空機の機体内部に装備されて、食材等に冷却された空気を供給するためのエアチラー装置（空気冷却装置）に関する。

国際線等の長距離を飛行する旅客機には、乗客に提供する食事等を収納したサービスカートと、サービスカートを収容し、飲物の用意や簡単な調理を行うためのギャレー（調理室）が配備されている。
食事は、地上のサービス施設中で予め調理され、トレイに載置されてサービスカート内に収納され、機内へ搭載される。
トレイ上の料理のうちで、温菜はヒータ等で加熱されるが、サラダ等の冷菜は、冷却された空気をサービスカート内に送り込んで、低温が保たれる。
サービスカートを冷却する装置は、例えば、下記の特許文献に記載されている。
米国特許第５４９１９７９号明細書

エアチラー装置は、その冷凍サイクルユニット内に熱交換用の蒸発機（エバポレータ）を有するので、エバポレータ表面に結露が付着する。
この結露は、冷凍サイクルユニットを停止すると、水滴となって落下する。この水滴をドレンパンで受けて排水口から排水する構造を備える。
この排水口からは、エアチラー装置内部の騒音が漏れて、客室に伝達され、また、この排水口から外部の湿気が多い空気が浸入して結露の発生を多くする原因ともなっていた。
本発明は、エアチラー装置の運転状態によって自動的に開閉される排水弁を備えたエアチラー装置を提供するものである。

本発明のエアチラー装置は、冷凍サイクルユニットと、冷凍サイクルユニットを収容する筐体とを有し、冷凍サイクルユニットのエバポレータの結露を受けるドレンパンと、ドレンパンの排水口に取付ける排水弁を備える。そして、排水弁は、中央部に開口部を有するリング状の弁座部材と、弁座部材の下方に重ねられて、弁座部材の開口部を開閉する弁部材を備えるものである。また、弁部材は薄いシリコンゴム部材でつくられ、弁座部材の開口部を開閉する弁体は、小さなばね定数で弁座部材の開口部に当接されるものである。

本発明のエアチラー装置は以上のように、冷凍サイクルユニットのエバポレータに結露する水滴を受けるドレンパンの排水口に排水弁を設けて、水滴があるときのみ、この弁を開いて排水する。ファンの運転により装置内が負圧に保たれる間は、弁を閉じて外部からの湿気の浸入を防止する。
そこで、結露も少なくなり、除湿する回数も低減できる。
また、エアチラー装置の運転中は、負圧により排水弁は閉じられ、騒音の露出も防止される。

図１は、本発明のエアチラー装置が装備されるギャレーの概要を示す説明図である。
全体を符号２で示すギャレーは、パネル材でつくられ、調理器等が収容される多数の棚や収納庫を備える。
ギャレー２の床面に接して設けられる収納スペース３には、食事のトレイを入れたサービスカート（図示せず）が格納される。
ギャレー２の天井４の上部には、エアチラー装置１がとりつけられる。エアチラー装置１は客室内には露出せず、航空機の天井内に配置される。
図１の矢印Ｆは、機体の前方向を示すが、ギャレー２の機体の前方向に位置する裏側には、サービスカートを冷却するための冷気の通路が形成される。
ギャレー内を循環する冷気は、エアチラー装置１に還流し、エアチラー装置１で所定の温度に冷却され、再度ギャレー内部へ送り出される。
エアチラー装置１に連結されるダクト装置５は、ギャレー内部から戻る冷気の通路と、冷却された新鮮な冷気をギャレー内部へ送り出す通路を備える。
図２、図３は、本発明のエアチラー装置の外観と冷凍サイクルユニットの概要を示す説明図である。
全体を符号１で示すエアチラー装置は、筐体１０と、筐体１０内に装備される冷媒のコンプレッサ装置２０、コンデンサ３０、蒸発器（エバポレータ）４０、送風用のブロワ装置６０等を備える。

図３に示すように、エアチラーの冷凍サイクルユニットは、モータにより駆動されるコンプレッサ装置２０を備え、冷媒を圧縮してコンデンサ３０側へ送り出す。コンデンサ３０は、熱交換器３００を有し、気相の冷媒を液相冷媒に交換する。液相の冷媒は、熱交換器に隣接したレシーバドライヤ３１０内に貯溜される。レシーバドライヤ３１０の液相冷媒は、配管を介して筐体１０の壁で区画された空気冷却室内の蒸発器（エバポレータ）の高圧の液相冷媒は、エバポレータ４０に付設された膨張弁４１０を通って蒸発器の熱交換器４００へ送られる。冷媒は、熱交換器４００内で蒸発し、熱交換器４００を通過する空気を冷却する。

膨張弁４１０は、エバポレータ４０側からコンプレッサ２０側へ戻る冷媒の圧力や温度に応じて弁の開度を変えて蒸発器へ送る冷媒の流量を制御する。
ブロワ装置６０は、モータの両軸に装備される２個のファンを有し、コンデンサ３０側の送風とともに、空気冷却室内で発生した冷却空気を客室内ギャレーに収納されたサービスカートに対して送り出す。

図４、図５は、本発明のエアチラー装置の筐体の構造を示す説明図である。
筐体１０は、ベースプレート１００を有し、ベースプレート１００上に、コンプレッサ装置２０等の機器が搭載される。
ベースプレート１００は、平行して配設される２枚の板材の間にハニカム構造をもつコア材を挟み込んで形成されるハニカムパネルでつくられる。
このハニカムパネルは、軽量かつ曲げ剛性が高く、コンプレッサ装置２０等の機器をベースプレート１００のみで、充分に支持することができる。

また、ハニカムパネルは、ハニカムコア中に空気が密封される構造を有するので、断熱性が高い。したがって、空気冷却室等を構成するのに適している。
ベースプレート１００上には、ハニカムパネルでつくられた区画部材１１０が設けられる。この区画部材１１０は、エアチラーのコンデンサ側とエバポレータ側とを区分する部材であって、ブロワ装置６０が取付けられる。
区画部材は、空気冷却室１３０の一部を構成するものである。区画部材１１０の開口部には、蓋部材１２０が取付けられる。
ダクト装置５に連結される蓋部材１２０は、第１の開口部１２２と第２の開口部１２４が設けられる。第１の開口部１２２は、調理室側から戻る冷気を空気冷却室１３０へ送る通路が連結され、第２の開口部１２４は、空気冷却室１３０で冷却された新鮮な冷気を調理室側へ送り出す通路が連結される。

ベースプレート１００の上部には、カバー部材１４０が取付けられ、コンプレッサ装置２０やブロワ装置６０が覆われる。カバー部材１４０は、上面と側面に四角形状の開口部１４４，１４６が形成される。この開口部１４４，１４６は、コンデンサ３０やコンプレッサ装置２０を冷却した空気の排気口として使用される。
カバー部材１４０の端部にはメッシュ部材１４８が取付けられ、コンデンサ３０の前面を覆う。

図５に示すように、区画部材１４２にはブロワ装置用の丸穴１４２が設けられる。また、空気冷却室の底面には、エバポレータに結露する水滴を受けるドレンパン１５０が取付けられる。このドレンパン１５０には、ドレンバルブ１６０が設けられる。

図６は、ブロワ装置６０の構成を示す説明図である。
ブロワ装置６０は、冷却空気を送り出すための流路を構成するハウジング６３０と、ハウジング６３０に装備されるモータ６００を有する。モータ６００は両端が突出する駆動軸６０２を有し、駆動軸の両端に第１のファン６１０と第２のファン６２０が固着される。

第１のファン６１０は、コンデンサ３０側を空冷する空気を送るためのものである。第２のファン６２０は、空気冷却室からの冷却された空気をギャレー側へ送風するためのファンである。ハウジング６３０の開口部は、カバー６４０で覆われる。
カバー６４０の開口部６４２は、冷却された新鮮な冷気をギャレー内部へ送り出す蓋部材１２０の第２の開口部１２４に接続される。

図７は、エバポレータからの結露水を受けるドレンパン１５０の平面図、図８は正面図である。
ドレンパン１５０は、底部に排水口１５２を有し、この排水口１５２の上部に排水弁１６０が取付けられる。

図９は、排水弁１６０の平面図と断面図を示す。
排水弁１６０は、金属板でつくられるリング状の弁座部材１６２と、弁座部材に把持される弁部材１６４で構成される。
図１０は、排水弁１６０の構造を示す。弁座部材１６２は、中央部に円形の開口部１６２ａを有し、外周部に弁部材１６４を把持する折曲１６２ｂを有する。

図１１は、弁部材１６４の平面形状を示す。弁部材１６４は、薄いシリコンゴム製の円盤に３本のスリット１６４ａを設けたものである。３本のスリット１６４ａにより形成された３本のアーム１６４ｂは、中央部の弁体１６４ｅを支持する。
薄いシリコンゴムでつくられたアーム１６４ｂに極めて撓みやすく、小さなばね定数で弁体１６４ｅを弾性的に支持する。

次に、この排水弁の作用を説明する。
エアチラー装置が作動している間は、ブロワ装置６０が空気冷却室１３０内の冷却空気をギャレー側へ送るので、空気冷却室１３０内は負圧となる。この負圧を受けて、排水弁１６０の弁部材１６４の弁体１６４ｅは、弁座部材１６２側へ吸着され、弁座部材１６２の開口部１６２ａを塞ぐ。
この作用により、排水弁１６０は閉じられ、外部の湿気の多い空気の侵入が防止されるとともに、エアチラー装置からの騒音が外部へ漏れることが防止される。
外部の湿気の多い空気が空気冷却室１３０内へ侵入すると、蒸発器表面に霜を発生させて、冷却効果を低減させる。この霜を取るために、蒸発器に高温の冷媒を送り込む、いわゆる霜取りサイクルを行う必要がある。外部空気の侵入を断つことで、この霜取りサイクルを行う頻度を低減することができる。

エアチラー装置のファンの作動が停止し、エバポレータの結露がドレンパン１５０に落下し、排水弁１６０に達すると、水滴の重力により、弁部材１６４の弁体１６４ｅは、弁座部材１６２の開口部１６２ａから離れ、排水弁を開く。
この作用によって、ドレンパンの水滴は、排水口１５２へ排水される。

弁体１６４ｅ上の水滴がなくなると、弁体は弁座部材１６２の開口部１６２ａを塞ぐ位置に復帰して、外部からの湿気の浸入を防止する。
エアチラー装置の運転が再開されると、排水弁は直ちに閉じて、湿気が多い外部空気の侵入と、騒音の漏出は防止される。

ギャレーの概要を示す説明図 本発明のエアチラー装置の説明図。 本発明のエアチラー装置の冷凍サイクルユニットの説明図。 本発明のエアチラー装置の筐体の構造を示す説明図。 本発明のエアチラー装置の筐体の構造を示す説明図。 本発明のエアチラー装置のブロワ装置の説明図。 本発明のエアチラー装置のドレンパンの平面図。 本発明のエアチラー装置のドレンパンの正面図。 排水弁の説明図。 排水弁の説明図。 弁部材の平面図。

符号の説明

１ エアチラー装置
１０ 筐体
２０ コンプレッサ装置
３０ コンデンサ
４０ 蒸発器
６０ ブロワ装置
１００ ベースプレート
１５０ ドレンパン
１５２ 排水口
１６０ 排水弁
１６２ 弁座部材
１６４ 弁部材

Claims (2)

1. 航空機に搭載されて、食材等の収容部へ冷却空気を供給するためのエアチラー装置であって、
   冷凍サイクルユニットと、冷凍サイクルユニットを収容する筐体とを有し、
   冷凍サイクルユニットのエバポレータの結露を受けるドレンパンと、ドレンパンの排水口に取付ける排水弁を備え、
   排水弁は、中央部に開口部を有するリング状の弁座部材と、弁座部材の下方に重ねられて、弁座部材の開口部を開閉する弁部材を備えるエアチラー装置。
2. 弁部材は薄いシリコンゴム部材でつくられ、弁座部材の開口部を開閉する弁体は、小さなばね定数で弁座部材の開口部に当接される請求項１記載のエアチラー装置。
   

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