JP2024035258A - mobile object - Google Patents

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JP2024035258A JP2022139604A JP2022139604A JP2024035258A JP 2024035258 A JP2024035258 A JP 2024035258A JP 2022139604 A JP2022139604 A JP 2022139604A JP 2022139604 A JP2022139604 A JP 2022139604A JP 2024035258 A JP2024035258 A JP 2024035258A
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拓也 久保田
有一 福地
小月 市川
光 平▲柳▼
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Abstract

【課題】電気部品の冷却を継続して行うことができる空調システムを備える移動体を提供する。【解決手段】VTOL機(移動体)は、客室(乗員室)24と部品室26とを連通する第1連通路36と、部品室26を胴体12の外部に開放する第2連通路38と、を備え、客室24の一部の空気は、第1循環路42を流れて客室24に戻り、客室24の残りの空気は、第1連通路36を流れて部品室26に導入され、部品室26の一部の空気は、第2循環路52を流れて部品室26に戻り、部品室26の残りの空気は、第2連通路38を流れて胴体12の外部に排出される。【選択図】図2An object of the present invention is to provide a moving body equipped with an air conditioning system that can continuously cool electrical components. [Solution] A VTOL machine (mobile object) has a first communication path 36 that communicates a passenger compartment (crew room) 24 and a parts room 26, and a second communication path 38 that opens the parts room 26 to the outside of a fuselage 12. , a part of the air in the passenger compartment 24 flows through the first circulation path 42 and returns to the passenger compartment 24, and the remaining air in the passenger compartment 24 flows through the first communication path 36 and is introduced into the parts room 26, and the air is removed from the passenger compartment 24. A part of the air in the chamber 26 flows through the second circulation path 52 and returns to the component chamber 26, and the remaining air in the component chamber 26 flows through the second communication path 38 and is discharged to the outside of the body 12. [Selection diagram] Figure 2

Description

本発明は、空調システムを備える移動体に関する。 The present invention relates to a mobile body equipped with an air conditioning system.

特許文献1には、客室の空調システムを備える航空機(移動体)が開示される。この航空機において、客室の空気は、排出流路を流れて機体の外部に排出される。この排出流路には、アビオニクスが配置される。アビオニクスは、客室から排出される空気によって冷却される。 Patent Document 1 discloses an aircraft (mobile object) equipped with a cabin air conditioning system. In this aircraft, cabin air flows through the exhaust flow path and is exhausted to the outside of the aircraft. Avionics are arranged in this discharge channel. Avionics are cooled by air exhausted from the cabin.

米国特許第11230384号明細書US Patent No. 11230384

特許文献1の空調システムにおいて、排出流路に障害が発生すると、アビオニクスを冷却できなくなる虞がある。 In the air conditioning system of Patent Document 1, if a failure occurs in the exhaust flow path, there is a possibility that the avionics cannot be cooled.

本発明は上述した課題を解決することを目的とする。 The present invention aims to solve the above-mentioned problems.

本発明の態様は、人を収容する乗員室と、電気機器と電気的に接続される複数の電気部品を収容する部品室と、胴体の外部から内部に空気を導入するための第1導入口及び第2導入口と、前記乗員室に接続された第1循環路を有し、前記第1導入口から前記胴体の内部に導入された空気を、前記乗員室と前記第1循環路とで形成される第1経路で循環させて、前記乗員室の空調を行う第1空調システムと、前記部品室に接続された第2循環路を有し、前記第2導入口から前記胴体の内部に導入された空気を、前記部品室と前記第2循環路とで形成される第2経路で循環させて、前記部品室の空調を行う第2空調システムと、を備える移動体であって、前記乗員室と前記部品室とを連通する第1連通路と、前記部品室を前記胴体の外部に開放する第2連通路と、を備え、前記乗員室の一部の空気は、前記第1循環路を流れて前記乗員室に戻り、前記乗員室の残りの空気は、前記第1連通路を流れて前記部品室に導入され、前記部品室の一部の空気は、前記第2循環路を流れて前記部品室に戻り、前記部品室の残りの空気は、前記第2連通路を流れて前記胴体の外部に排出される。 Aspects of the present invention include a crew compartment for accommodating people, a parts compartment for accommodating a plurality of electrical components electrically connected to electrical equipment, and a first inlet for introducing air from the outside of the fuselage into the interior. and a second inlet, and a first circulation path connected to the crew compartment, and the air introduced into the fuselage from the first inlet is routed between the crew compartment and the first circulation path. a first air conditioning system that air-conditions the crew compartment by circulating air through a first path formed therein; and a second circulation path connected to the parts room; a second air conditioning system that air-conditions the component room by circulating the introduced air in a second path formed by the component room and the second circulation path, the mobile body comprising: A first communication passage that communicates between the crew compartment and the parts compartment, and a second communication passage that opens the parts compartment to the outside of the fuselage, and a part of the air in the crew compartment is circulated through the first circulation. The remaining air in the passenger compartment flows through the first communication path and is introduced into the parts compartment, and some of the air in the parts compartment flows through the second circulation path. The remaining air in the component chamber flows through the second communication path and is discharged to the outside of the body.

本発明によれば、電気部品の冷却を継続して行うことができる。 According to the present invention, electrical components can be continuously cooled.

図1は、VTOL機の左側面図である。FIG. 1 is a left side view of the VTOL machine. 図2は、VTOL機の内部における空気の流れを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the air flow inside the VTOL machine. 図3は、第1空調システム、第2空調システム、熱利用回路及び冷却回路を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a first air conditioning system, a second air conditioning system, a heat utilization circuit, and a cooling circuit. 図4は、客室及び部品室を冷房している間の熱利用回路の状態及び各空調システムの状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the state of the heat utilization circuit and the state of each air conditioning system while cooling the guest room and the parts room. 図5は、バッテリを冷却している間の熱利用回路の状態及び冷却回路の状態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the state of the heat utilization circuit and the state of the cooling circuit while cooling the battery. 図6は、バッテリを加熱している間の冷却回路の状態を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the state of the cooling circuit while heating the battery. 図7は、客室を暖房している間の熱利用回路の状態、冷却回路の状態及び各空調システムの状態を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the state of the heat utilization circuit, the state of the cooling circuit, and the state of each air conditioning system while heating the guest room.

[1 VTOL機10の構成]
図1は、VTOL機10の左側面図である。VTOL機10(移動体)は、例えば電動垂直離着陸航空機、所謂eVTOL機である。VTOL機10は、胴体12と、前翼14と、後翼16と、左右のブーム18と、8つのVTOLロータ20と、左右のクルーズロータ22とを備える。なお、図1では、左右のブーム18のうち、左のブーム18のみが示される。また、図1では、8つのVTOLロータ20のうち、4つのVTOLロータ20のみが示される。また、図1では、左右のクルーズロータ22のうち、左のクルーズロータ22のみが示される。VTOL機10は、飛行用の電源として、1以上のバッテリ68(図3)及び1以上の発電機(不図示)を備える。
[1 Configuration of VTOL machine 10]
FIG. 1 is a left side view of the VTOL machine 10. The VTOL aircraft 10 (mobile object) is, for example, an electric vertical takeoff and landing aircraft, a so-called eVTOL aircraft. The VTOL aircraft 10 includes a fuselage 12, a front wing 14, a rear wing 16, left and right booms 18, eight VTOL rotors 20, and left and right cruise rotors 22. In addition, in FIG. 1, only the left boom 18 is shown among the left and right booms 18. Further, in FIG. 1, only four VTOL rotors 20 out of eight VTOL rotors 20 are shown. Moreover, in FIG. 1, only the left cruise rotor 22 is shown among the left and right cruise rotors 22. The VTOL aircraft 10 includes one or more batteries 68 (FIG. 3) and one or more generators (not shown) as power sources for flight.

前翼14は、胴体12の前部に接続される。後翼16は、胴体12の後部に接続される。前翼14及び後翼16は、VTOL機10の前方への移動に伴い揚力を発生させる。 The front wing 14 is connected to the front of the fuselage 12 . The rear wing 16 is connected to the rear of the fuselage 12. The front wing 14 and the rear wing 16 generate lift as the VTOL aircraft 10 moves forward.

2つのブーム18の各々は、前翼14及び後翼16によって支持される。2つのブーム18のうちの一方のブーム18は、胴体12の左方に配置される。2つのブーム18のうちの他方のブーム18は、胴体12の右方に配置される。各々のブーム18は、前後方向に延びる。 Each of the two booms 18 is supported by a front wing 14 and a rear wing 16. One of the two booms 18 is located on the left side of the fuselage 12. The other boom 18 of the two booms 18 is located on the right side of the fuselage 12. Each boom 18 extends in the front-rear direction.

各々のブーム18には、後方に向かって順番に4つのVTOLロータ20が配置される。各々のVTOLロータ20は、離陸工程、鉛直方向の上昇工程、上昇工程から巡航への移行工程、巡航から下降工程への移行工程、鉛直方向の下降工程、着陸工程、及び、停止飛行工程で使用される。各々のVTOLロータ20は、鉛直方向の推力を発生させる。 Four VTOL rotors 20 are arranged on each boom 18 in order toward the rear. Each VTOL rotor 20 is used in a takeoff process, a vertical ascent process, a transition process from the ascent process to cruise, a transition process from cruise to descent process, a vertical descent process, a landing process, and a stop flight process. be done. Each VTOL rotor 20 generates vertical thrust.

後翼16には、左右に並ぶ2つのクルーズロータ22が配置される。各々のクルーズロータ22は、巡航工程、上昇工程から巡航への移行工程、及び、巡航から下降工程への移行工程で使用される。各々のクルーズロータ22は、水平方向の推力を発生させる。 Two cruise rotors 22 are arranged on the rear wing 16 side by side. Each cruise rotor 22 is used in a cruising process, a transition process from an ascending process to cruising, and a transition process from cruising to a descending process. Each cruise rotor 22 generates horizontal thrust.

胴体12の内部には、客室24及び部品室26が設けられる。客室24は、部品室26の前方に配置される。但し、客室24及び部品室26の配置は、これに限らない。客室24は、部品室26よりも広い。 Inside the fuselage 12, a passenger compartment 24 and a parts compartment 26 are provided. The passenger compartment 24 is arranged in front of the parts compartment 26. However, the arrangement of the passenger compartment 24 and the parts room 26 is not limited to this. The guest room 24 is larger than the parts room 26.

客室24は、複数の乗客を収容可能である。一方、部品室26は、予め複数の電気部品を収容する。各々の電気部品は、VTOL機10に搭載される電気機器と電気的に接続される。本実施形態において、電気機器というのは、各ロータ(VTOLロータ20及びクルーズロータ22)のモータ及び電源である。また、電気部品というのは、各モータに接続される回路部品である。回路部品は、1以上の電源から各々のモータに電力を分配するための部品、例えば、ハーネス、スイッチ、コンタクタ等を含む。なお、部品室26に収容される電気部品は、他の部品、例えばアビオニクス等に関わる回路部品等であってもよい。また、部品室26に収容される電気部品は、後述するバッテリ68以外のバッテリであってもよい。なお、部品室26は、部屋でなく、電気部品を収容する筐体であってもよい。各々の回路部品は、通電によって発熱する。回路部品の熱は、客室24の暖房に利用される。 The cabin 24 can accommodate multiple passengers. On the other hand, the component chamber 26 accommodates a plurality of electrical components in advance. Each electrical component is electrically connected to electrical equipment mounted on the VTOL machine 10. In this embodiment, the electrical equipment is the motor and power supply of each rotor (VTOL rotor 20 and cruise rotor 22). Furthermore, electrical components are circuit components connected to each motor. Circuit components include components for distributing power from one or more power sources to each motor, such as harnesses, switches, contactors, and the like. Note that the electrical components housed in the component room 26 may be other components, such as circuit components related to avionics or the like. Further, the electrical component housed in the component chamber 26 may be a battery other than the battery 68 described later. Note that the component room 26 may not be a room but a casing that accommodates electrical components. Each circuit component generates heat when energized. The heat from the circuit components is used to heat the passenger compartment 24.

[2 VTOL機10の内部での空気の流れ]
図2は、VTOL機10の内部における空気の流れを示す図である。具体的には、図2は、客室24に出入りする空気の流れと、部品室26に出入りする空気の流れとを示す。VTOL機10は、第1空調システム28と、第2空調システム30と、第1導入口32と、第2導入口34と、第1連通路36と、第2連通路38と、排出口40とを備える。第1空調システム28及び第2空調システム30は、所謂HVACである。
[2 Air flow inside the VTOL machine 10]
FIG. 2 is a diagram showing the air flow inside the VTOL machine 10. As shown in FIG. Specifically, FIG. 2 shows the flow of air into and out of the passenger compartment 24 and the flow of air into and out of the parts compartment 26. The VTOL machine 10 includes a first air conditioning system 28, a second air conditioning system 30, a first inlet 32, a second inlet 34, a first communicating path 36, a second communicating path 38, and an outlet 40. Equipped with. The first air conditioning system 28 and the second air conditioning system 30 are so-called HVAC.

第1空調システム28は、客室24の空調を行う。第1空調システム28は、客室24を含む第1循環路42を有する。第1循環路42の入口42aと出口42bは、客室24に形成される。第1循環路42には、第1エバポレータ44と、内部コンデンサ46と、第1ブロアファン48と、第1フィルタ50とが配置される。第1循環路42のうち、入口42aよりも下流且つ第1ブロアファン48及び第1フィルタ50よりも上流の部分には、第1導入口32が接続される。第1導入口32は、胴体12の外周部分に形成され、胴体12の外部から内部に空気(外気)を導入する。 The first air conditioning system 28 air-conditions the guest room 24. The first air conditioning system 28 has a first circulation path 42 that includes the passenger compartment 24 . An inlet 42a and an outlet 42b of the first circulation path 42 are formed in the passenger compartment 24. A first evaporator 44 , an internal condenser 46 , a first blower fan 48 , and a first filter 50 are arranged in the first circulation path 42 . The first introduction port 32 is connected to a portion of the first circulation path 42 that is downstream of the inlet 42a and upstream of the first blower fan 48 and the first filter 50. The first introduction port 32 is formed in the outer peripheral portion of the body 12 and introduces air (outside air) into the body 12 from outside.

第1循環路42のうち、客室24から流れる空気(内気)と、第1導入口32から流れる空気(外気)との合流部分には、第1ドア49が設けられる。第1ドア49は、位置に応じて、客室24に供給される空気のうちの内気と外気の割合を調整する。第1ドア49の位置を変化させるアクチュエータは、コントローラ(不図示)によって制御される。 A first door 49 is provided in the first circulation path 42 at a portion where the air (inside air) flowing from the passenger compartment 24 and the air (outside air) flowing from the first inlet 32 join. The first door 49 adjusts the ratio of inside air to outside air in the air supplied to the passenger compartment 24 according to its position. The actuator that changes the position of the first door 49 is controlled by a controller (not shown).

第1循環路42を流れる空気は、第1エバポレータ44を通過することにより冷やされる。また、第1循環路42を流れる空気は、内部コンデンサ46を通過することにより温められる。第1空調システム28においては、内部コンデンサ46を通過する空気の量を調整することが可能である。冷却後の空気及び加熱後の空気は、客室24に供給される。これにより、客室24の空調(冷暖房)が行われる。客室24の空調の詳細は、下記[3]で説明する。 The air flowing through the first circulation path 42 is cooled by passing through the first evaporator 44 . Furthermore, the air flowing through the first circulation path 42 is heated by passing through the internal condenser 46 . In the first air conditioning system 28 it is possible to adjust the amount of air passing through the internal condenser 46. The cooled air and the heated air are supplied to the passenger compartment 24. Thereby, the air conditioning (cooling and heating) of the guest room 24 is performed. Details of the air conditioning in the guest room 24 will be explained in [3] below.

第2空調システム30は、部品室26の空調を行う。第2空調システム30は、部品室26を含む第2循環路52を有する。第2循環路52の入口52aと出口52bは、部品室26に形成される。第2循環路52には、第2エバポレータ54と、第2ブロアファン58と、第2フィルタ60とが配置される。第2循環路52のうち、入口52aよりも下流且つ第2ブロアファン58及び第2フィルタ60よりも上流の部分には、第2導入口34が接続される。第2導入口34は、胴体12の外周部分に形成され、胴体12の外部から内部に空気(外気)を導入する。 The second air conditioning system 30 air-conditions the parts room 26 . The second air conditioning system 30 has a second circulation path 52 that includes the component compartment 26 . An inlet 52a and an outlet 52b of the second circulation path 52 are formed in the component chamber 26. A second evaporator 54 , a second blower fan 58 , and a second filter 60 are arranged in the second circulation path 52 . A second introduction port 34 is connected to a portion of the second circulation path 52 that is downstream of the inlet 52a and upstream of the second blower fan 58 and the second filter 60. The second introduction port 34 is formed in the outer peripheral portion of the body 12 and introduces air (outside air) from the outside of the body 12 into the inside.

第2循環路52のうち、部品室26から流れる空気(内気)と、第2導入口34から流れる空気(外気)との合流部分には、第2ドア59が設けられる。第2ドア59は、位置に応じて、部品室26に供給される空気のうちの内気と外気の割合を調整する。第2ドア59の位置を変化させるアクチュエータは、コントローラ(不図示)によって制御される。 A second door 59 is provided in the second circulation path 52 at a portion where the air (inside air) flowing from the component chamber 26 and the air (outside air) flowing from the second introduction port 34 join. The second door 59 adjusts the ratio of inside air to outside air in the air supplied to the component chamber 26 depending on the position. The actuator that changes the position of the second door 59 is controlled by a controller (not shown).

第2循環路52を流れる空気は、第2エバポレータ54を通過することにより冷やされる。冷却後の空気は、部品室26に供給される。これにより、部品室26の空調(冷房)が行われる。なお、電気部品を温める必要はないため、部品室26の暖房は不要である。部品室26の空調の詳細は、下記[3]で説明する。 The air flowing through the second circulation path 52 is cooled by passing through the second evaporator 54 . The cooled air is supplied to the parts chamber 26. As a result, the parts room 26 is air-conditioned (cooled). Note that since there is no need to heat the electrical components, heating of the component chamber 26 is not necessary. Details of the air conditioning of the parts room 26 will be explained in [3] below.

なお、第1導入口32と第2導入口34とが同じ位置に形成されてもよい。この場合、第1導入口32(第2導入口34)に接続される流路が2つに分岐し、一方の分流路が第1空調システム28に接続され、他方の分流路が第2空調システム30に接続される。 Note that the first introduction port 32 and the second introduction port 34 may be formed at the same position. In this case, the flow path connected to the first introduction port 32 (second introduction port 34) branches into two, one branch flow path is connected to the first air conditioning system 28, and the other branch flow path is connected to the second air conditioning system 28. connected to system 30;

第1連通路36は、客室24と部品室26との間に設けられ、客室24と部品室26とを連通する。第1連通路36は、空気を流すことが可能である。第1連通路36は、複数設けられてもよい。 The first communication path 36 is provided between the passenger compartment 24 and the parts room 26, and communicates the passenger compartment 24 and the parts room 26. The first communicating path 36 allows air to flow. A plurality of first communication passages 36 may be provided.

第2連通路38は、部品室26と排出口40との間に設けられ、部品室26と排出口40とを連通する。つまり、第2連通路38は、部品室26を機体の外部に開放する。第2連通路38は、空気を流すことが可能である。第2連通路38は、複数設けられてもよい。排出口40は、胴体12の外周部分に形成される。排出口40は、複数設けられてもよい。 The second communication path 38 is provided between the component chamber 26 and the discharge port 40 and communicates between the component chamber 26 and the discharge port 40 . In other words, the second communication passage 38 opens the parts chamber 26 to the outside of the aircraft body. The second communicating path 38 allows air to flow. A plurality of second communication passages 38 may be provided. The discharge port 40 is formed in the outer peripheral portion of the body 12. A plurality of discharge ports 40 may be provided.

第1ブロアファン48の作動に伴い、外部の空気(外気)は、第1導入口32から第1循環路42に流入する。この空気の量を「A」とする。また、第1ブロアファン48の作動に伴い、客室24の空気(内気)の一部は、入口42aから第1循環路42に流入し、第1循環路42を流れ、出口42bから客室24に流入する。この空気の量、すなわち、入口42aから第1循環路42を経由して客室24に戻る空気の量を「B」とする。 With the operation of the first blower fan 48, external air (outside air) flows into the first circulation path 42 from the first introduction port 32. Let this amount of air be "A". Further, with the operation of the first blower fan 48, a part of the air (interior air) in the passenger compartment 24 flows into the first circulation path 42 from the inlet 42a, flows through the first circulation path 42, and enters the passenger room 24 from the outlet 42b. Inflow. The amount of this air, that is, the amount of air returning from the inlet 42a to the passenger compartment 24 via the first circulation path 42, is defined as "B".

この場合、図2で示されるように、第1循環路42の出口42bから客室24には量A+Bの空気が流入する。客室24の空気の量は一定である。つまり、量A+Bの空気が客室24に流入することにより、同量の空気が客室24から流出する。客室24から流出する空気のうち、量Bの空気は、上述したように、入口42aから第1循環路42に流入する。結果として、残りの空気、すなわち、量Aの空気は、第1連通路36に流入する。この空気は、第1連通路36を流れ、部品室26に流入する。 In this case, as shown in FIG. 2, an amount of air A+B flows into the passenger compartment 24 from the outlet 42b of the first circulation path 42. The amount of air in the passenger compartment 24 is constant. That is, when the amount A+B of air flows into the passenger compartment 24, the same amount of air flows out from the passenger compartment 24. Of the air flowing out from the passenger compartment 24, the amount B of air flows into the first circulation path 42 from the inlet 42a, as described above. As a result, the remaining air, ie, the amount A of air, flows into the first communication passage 36. This air flows through the first communication path 36 and flows into the component chamber 26.

第2ブロアファン58の作動に伴い、外部の空気(外気)は、第2導入口34から第2循環路52に流入する。この空気の量を「C」とする。また、第2ブロアファン58の作動に伴い、部品室26の空気(内気)の一部は、入口52aから第2循環路52に流入し、第2循環路52を流れ、出口52bから部品室26に流入する。この空気の量、すなわち、入口52aから第2循環路52を経由して部品室26に戻る空気の量を「D」とする。 With the operation of the second blower fan 58, external air (outside air) flows into the second circulation path 52 from the second introduction port 34. Let this amount of air be "C". Further, with the operation of the second blower fan 58, a part of the air (inside air) in the component chamber 26 flows into the second circulation path 52 from the inlet 52a, flows through the second circulation path 52, and flows from the outlet 52b into the component chamber. 26. The amount of this air, that is, the amount of air that returns to the component chamber 26 from the inlet 52a via the second circulation path 52, is defined as "D".

この場合、図2で示されるように、第2循環路52の出口52bから部品室26には量C+Dの空気が流入する。更に、上述したように、第1連通路36から部品室26には量Aの空気が流入する。部品室26の空気の量は一定である。つまり、量A+C+Dの空気が部品室26に流入することにより、同量の空気が部品室26から流出する。部品室26から流出する空気のうち、量Dの空気は、上述したように、入口52aから第2循環路52に流入する。結果として、残りの空気、すなわち、量A+Cの空気は、第2連通路38に流入する。この空気は、第2連通路38を流れ、排出口40から外部に排出される。 In this case, as shown in FIG. 2, an amount of air C+D flows into the component chamber 26 from the outlet 52b of the second circulation path 52. Further, as described above, an amount A of air flows into the component chamber 26 from the first communication passage 36 . The amount of air in the component chamber 26 is constant. That is, when the amount of air A+C+D flows into the component chamber 26, the same amount of air flows out from the component chamber 26. Of the air flowing out from the component chamber 26, the amount D of air flows into the second circulation path 52 from the inlet 52a, as described above. As a result, the remaining air, ie, the amount A+C of air, flows into the second communication path 38. This air flows through the second communication path 38 and is discharged to the outside from the discharge port 40.

本実施形態では、空気が第1連通路36を逆方向に流れることはない。すなわち、本実施形態では、空気が部品室26から第1連通路36に向かって流れることはない。これは、次の理由による。 In this embodiment, air does not flow through the first communication path 36 in the opposite direction. That is, in this embodiment, air does not flow from the component chamber 26 toward the first communicating path 36. This is due to the following reason.

客室24には、第1導入口32から外部の空気が流入する。更に、客室24は、VTOL機10の外部に開放されていない。一方、客室24と同様に、部品室26には、第2導入口34から外部の空気が流入する。しかし、客室24とは異なり、部品室26は、第2連通路38及び排出口40によって、VTOL機10の外部に開放されている。つまり、部品室26には流入した量に相当する空気の逃げ場が、VTOL機10の外部である。一方、客室24には流入した量に相当する空気の逃げ場が、第1連通路36である。このため、第1連通路36において、空気は、客室24から部品室26にのみ流れ得る。 External air flows into the passenger compartment 24 from the first inlet 32 . Furthermore, the passenger compartment 24 is not open to the outside of the VTOL machine 10. On the other hand, like the passenger compartment 24, external air flows into the component compartment 26 from the second inlet 34. However, unlike the passenger compartment 24, the parts compartment 26 is open to the outside of the VTOL machine 10 through a second communication passage 38 and an exhaust port 40. In other words, the escape area for air corresponding to the amount that has flowed into the parts chamber 26 is outside the VTOL machine 10. On the other hand, the first communicating path 36 is an escape point for air corresponding to the amount that has flowed into the passenger compartment 24 . Therefore, in the first communicating path 36, air can flow only from the passenger compartment 24 to the component compartment 26.

部品室26の電気部品は、第2循環路52の出口52bから流入する空気によって冷却される。更に、部品室26の電気部品は、第1連通路36から流入する空気によって冷却される。このように、本実施形態では、電気部品を冷却するための2つの冷却システム(第2空調システム30及び第1連通路36)が設けられる。仮に、第2空調システム30に障害が発生しても、電気部品は、客室24の空気によって冷やされる。また、仮に、第1空調システム28又は第1連通路36に障害が発生しても、電気部品は、第2空調システム30の機能によって冷やされる。従って、本実施形態によれば、電気部品の冷却を継続して行うことができる。 The electrical components in the component chamber 26 are cooled by air flowing in from the outlet 52b of the second circulation path 52. Furthermore, the electrical components in the component chamber 26 are cooled by the air flowing in from the first communication path 36. Thus, in this embodiment, two cooling systems (the second air conditioning system 30 and the first communication path 36) are provided for cooling the electrical components. Even if a failure occurs in the second air conditioning system 30, the electrical components will be cooled by the air in the passenger compartment 24. Furthermore, even if a failure occurs in the first air conditioning system 28 or the first communication path 36, the electrical components will be cooled by the function of the second air conditioning system 30. Therefore, according to this embodiment, it is possible to continuously cool the electrical components.

[3 VTOL機10の内部での流体回路]
図3は、第1空調システム28、第2空調システム30、熱利用回路64及び冷却回路66を示す図である。熱利用回路64は、部品室26とバッテリ68の少なくとも一方の廃熱により客室24を温めることができる。冷却回路66は、複数のバッテリ68を冷却することができる。複数のバッテリ68は、複数のロータ(VTOLロータ20、クルーズロータ22)の電源である。
[3 Fluid circuit inside the VTOL machine 10]
FIG. 3 is a diagram showing the first air conditioning system 28, the second air conditioning system 30, the heat utilization circuit 64, and the cooling circuit 66. The heat utilization circuit 64 can warm the passenger compartment 24 using waste heat from at least one of the component compartment 26 and the battery 68 . Cooling circuit 66 can cool multiple batteries 68 . The plurality of batteries 68 are power sources for the plurality of rotors (VTOL rotor 20, cruise rotor 22).

熱利用回路64は、コンプレッサ70と、内部コンデンサ46と、外部コンデンサ72と、第1エバポレータ44と、第2エバポレータ54と、チラー74と、アキュムレータ76と、複数の弁と、複数の流路とを有する。熱利用回路64の各々の構成要素は、冷媒(熱媒体)の循環路を形成する。熱利用回路64の各々の構成要素は、次のように接続される。 The heat utilization circuit 64 includes a compressor 70, an internal capacitor 46, an external capacitor 72, a first evaporator 44, a second evaporator 54, a chiller 74, an accumulator 76, a plurality of valves, and a plurality of flow paths. has. Each component of the heat utilization circuit 64 forms a circulation path for a refrigerant (heat medium). Each component of the heat utilization circuit 64 is connected as follows.

コンプレッサ70の吐出ポートと、内部コンデンサ46の流入ポートとは、第1流路92-1によって接続される。内部コンデンサ46の流出ポートと、三方弁78の流入ポートとは、第2流路92-2によって接続される。三方弁78の第1流出ポートと、外部コンデンサ72の流入ポートとは、第3流路92-3によって接続される。外部コンデンサ72の流出ポートと、第3逆止弁90の一次ポートとは、第4流路92-4によって接続される。第3逆止弁90の二次ポートと、三方弁78の第2流出ポートと、第1膨張弁80の流入ポートと、第2膨張弁82の流入ポートと、第3膨張弁84の流入ポートとは、第5流路92-5によって接続される。第1膨張弁80の流出ポートと、第1エバポレータ44の流入ポートとは、第6流路92-6によって接続される。第1エバポレータ44の流出ポートと第1逆止弁86の一次ポートとは、第7流路92-7によって接続される。第2膨張弁82の流出ポートと、第2エバポレータ54の流入ポートとは、第8流路92-8によって接続される。第2エバポレータ54の流出ポートと第2逆止弁88の一次ポートとは、第9流路92-9によって接続される。第3膨張弁84の流出ポートと、チラー74の第1流入ポートとは、第10流路92-10によって接続される。第1逆止弁86の二次ポートと、第2逆止弁88の二次ポートと、チラー74の第1流出ポートと、アキュムレータ76の一次ポートとは、第11流路92-11によって接続される。アキュムレータ76の二次ポートとコンプレッサ70の吸込ポートとは、第12流路92-12によって接続される。 The discharge port of the compressor 70 and the inflow port of the internal condenser 46 are connected by a first flow path 92-1. The outflow port of the internal condenser 46 and the inflow port of the three-way valve 78 are connected by a second flow path 92-2. The first outflow port of the three-way valve 78 and the inflow port of the external condenser 72 are connected by a third flow path 92-3. The outflow port of the external condenser 72 and the primary port of the third check valve 90 are connected by a fourth flow path 92-4. The secondary port of the third check valve 90, the second outflow port of the three-way valve 78, the inflow port of the first expansion valve 80, the inflow port of the second expansion valve 82, and the inflow port of the third expansion valve 84. and are connected by a fifth flow path 92-5. The outflow port of the first expansion valve 80 and the inflow port of the first evaporator 44 are connected by a sixth flow path 92-6. The outflow port of the first evaporator 44 and the primary port of the first check valve 86 are connected by a seventh flow path 92-7. The outflow port of the second expansion valve 82 and the inflow port of the second evaporator 54 are connected by an eighth flow path 92-8. The outflow port of the second evaporator 54 and the primary port of the second check valve 88 are connected by a ninth flow path 92-9. The outflow port of the third expansion valve 84 and the first inflow port of the chiller 74 are connected by a tenth flow path 92-10. The secondary port of the first check valve 86, the secondary port of the second check valve 88, the first outflow port of the chiller 74, and the primary port of the accumulator 76 are connected by an eleventh flow path 92-11. be done. The secondary port of the accumulator 76 and the suction port of the compressor 70 are connected by a twelfth flow path 92-12.

熱利用回路64のうちの第1エバポレータ44及び内部コンデンサ46は、上述したように、第1空調システム28の第1循環路42に配置される。また、熱利用回路64のうちの第2エバポレータ54は、上述したように、第2空調システム30の第2循環路52に配置される。 The first evaporator 44 and internal condenser 46 of the heat utilization circuit 64 are arranged in the first circulation path 42 of the first air conditioning system 28, as described above. Further, the second evaporator 54 of the heat utilization circuit 64 is arranged in the second circulation path 52 of the second air conditioning system 30, as described above.

第1空調システム28の第1循環路42の一部には、第1主路94及び第1側路96が形成される。第1側路96は、第1主路94を迂回する。第1ブロアファン48は、第1主路94及び第1側路96の上流に配置される。第1エバポレータ44は、第1ブロアファン48の下流であり、且つ、第1主路94及び第1側路96の上流に配置される。内部コンデンサ46は、第1主路94に配置される。第1主路94及び第1側路96の近辺には、第1フラップ98が設けられる。第1フラップ98は、第1主路94の開度及び第1側路96の開度を調整する。第1フラップ98を開閉させるアクチュエータは、コントローラ(不図示)によって制御される。 A first main path 94 and a first side path 96 are formed in a part of the first circulation path 42 of the first air conditioning system 28 . The first side road 96 detours around the first main road 94 . The first blower fan 48 is arranged upstream of the first main passage 94 and the first side passage 96 . The first evaporator 44 is arranged downstream of the first blower fan 48 and upstream of the first main passage 94 and the first side passage 96. Internal capacitor 46 is located in first main path 94 . A first flap 98 is provided near the first main path 94 and the first side path 96. The first flap 98 adjusts the opening degree of the first main passage 94 and the opening degree of the first side passage 96. An actuator that opens and closes the first flap 98 is controlled by a controller (not shown).

第2空調システム30の第2循環路52の一部には、第2主路100及び第2側路102が形成される。第2ブロアファン58は、第2主路100及び第2側路102の上流に配置される。第2側路102は、第2主路100を迂回する。第2エバポレータ54は、第2主路100に配置される。第2側路102の出口近辺には、第2フラップ104が設けられる。第2フラップ104は、第2側路102(及び第2エバポレータ54)の上流と下流の圧力差によって開閉する。第2フラップ104は、基本的には第2側路102を閉める。第2エバポレータ54が凍結して詰まると、第2側路102(及び第2エバポレータ54)の上流の圧力が、第2側路102(及び第2エバポレータ54)の下流の圧力よりも高圧になる。この状態で、第2フラップ104は、第2側路102の上流の圧力を受けて、第2側路102を開く。 A second main path 100 and a second side path 102 are formed in a part of the second circulation path 52 of the second air conditioning system 30. The second blower fan 58 is arranged upstream of the second main path 100 and the second side path 102. The second side road 102 detours around the second main road 100. The second evaporator 54 is arranged in the second main path 100. A second flap 104 is provided near the exit of the second sideway 102. The second flap 104 opens and closes depending on the pressure difference between the upstream and downstream sides of the second side passage 102 (and the second evaporator 54). The second flap 104 basically closes the second side channel 102. When the second evaporator 54 freezes and becomes clogged, the pressure upstream of the second side passage 102 (and the second evaporator 54) becomes higher than the pressure downstream of the second side passage 102 (and the second evaporator 54). . In this state, the second flap 104 opens the second side passage 102 under pressure upstream of the second side passage 102 .

コンプレッサ70は、アキュムレータ76から低温低圧のガス状の冷媒を吸い込む。コンプレッサ70は、吸い込んだ冷媒を圧縮する。これにより、低温低圧のガス状の冷媒は、高温高圧のガス状の冷媒へと変化する。コンプレッサ70は、冷媒を吐出する。 The compressor 70 sucks a low temperature, low pressure gaseous refrigerant from the accumulator 76 . The compressor 70 compresses the sucked refrigerant. As a result, the low-temperature, low-pressure gaseous refrigerant changes into a high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant. Compressor 70 discharges refrigerant.

内部コンデンサ46は、コンプレッサ70にて高温高圧となった冷媒を流す管路を有する。内部コンデンサ46の管路を流れる冷媒は、第1循環路42を流れる空気に放熱する。これにより、高温高圧のガス状の冷媒は、低温高圧の液状の冷媒へと変化する。 The internal condenser 46 has a conduit through which the refrigerant that has become high temperature and high pressure in the compressor 70 flows. The refrigerant flowing through the pipe of the internal condenser 46 radiates heat to the air flowing through the first circulation path 42 . As a result, the high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant changes to a low-temperature, high-pressure liquid refrigerant.

三方弁78は、流入ポートから流入した冷媒を、第1流出ポート又は第2流出ポートのいずれか一方から流出させることが可能である。三方弁78における冷媒の流出方向の切り替えは、コントローラ(不図示)によって制御される。 The three-way valve 78 can cause the refrigerant that has flowed in from the inflow port to flow out from either the first outflow port or the second outflow port. Switching of the refrigerant outflow direction in the three-way valve 78 is controlled by a controller (not shown).

外部コンデンサ72は、第1循環路42及び第2循環路52の外部に配置される。外部コンデンサ72には、ファン106によって外部の空気(外気)が送風される。外部コンデンサ72は、内部コンデンサ46から流出する冷媒を流す管路を有する。外部コンデンサ72の管路を流れる冷媒は、外気に放熱する。これにより、内部コンデンサ46にて液化されなかったガス状の冷媒は、低温高圧の液状の冷媒へと変化する。 The external capacitor 72 is arranged outside the first circulation path 42 and the second circulation path 52. External air (outside air) is blown into the external condenser 72 by a fan 106 . External condenser 72 has a conduit through which refrigerant exits internal condenser 46 . The refrigerant flowing through the conduit of the external condenser 72 radiates heat to the outside air. As a result, the gaseous refrigerant that has not been liquefied in the internal condenser 46 changes into a low-temperature, high-pressure liquid refrigerant.

第1膨張弁80、第2膨張弁82及び第3膨張弁84の各々は、内部コンデンサ46又は外部コンデンサ72から流出する冷媒を噴霧して膨張させる。噴霧された冷媒は急激に気化し、周囲から吸熱する。なお、各々の膨張弁においては、流入ポートと流出ポートとの連通と遮断とが切り替え可能である。この切り替えは、コントローラ(不図示)によって制御される。 Each of the first expansion valve 80, the second expansion valve 82, and the third expansion valve 84 sprays and expands the refrigerant flowing out from the internal condenser 46 or the external condenser 72. The sprayed refrigerant rapidly vaporizes and absorbs heat from the surroundings. Note that in each expansion valve, communication and isolation between the inflow port and the outflow port can be switched. This switching is controlled by a controller (not shown).

第1エバポレータ44は、第1膨張弁80にて噴霧された冷媒を流す管路を有する。第1エバポレータ44の管路を流れる冷媒は、第1循環路42を流れる空気から吸熱する。これにより、第1エバポレータ44は、第1循環路42を流れる空気を冷却する。更に、第1エバポレータ44は、第1循環路42を流れる空気を除湿する。 The first evaporator 44 has a conduit through which the refrigerant sprayed by the first expansion valve 80 flows. The refrigerant flowing through the pipe of the first evaporator 44 absorbs heat from the air flowing through the first circulation path 42 . Thereby, the first evaporator 44 cools the air flowing through the first circulation path 42. Furthermore, the first evaporator 44 dehumidifies the air flowing through the first circulation path 42 .

第2エバポレータ54は、第2膨張弁82にて噴霧された冷媒を流す管路を有する。第2エバポレータ54の管路を流れる冷媒は、第2循環路52を流れる空気から吸熱する。これにより、第2エバポレータ54は、第2循環路52を流れる空気を冷却する。更に、第2エバポレータ54は、第2循環路52を流れる空気を除湿する。 The second evaporator 54 has a conduit through which the refrigerant sprayed by the second expansion valve 82 flows. The refrigerant flowing through the conduit of the second evaporator 54 absorbs heat from the air flowing through the second circulation path 52 . Thereby, the second evaporator 54 cools the air flowing through the second circulation path 52. Further, the second evaporator 54 dehumidifies the air flowing through the second circulation path 52.

アキュムレータ76は、第1エバポレータ44、第2エバポレータ54及びチラー74の少なくとも1つから流出するガス状の冷媒と液状の冷媒とを溜める。このうち、ガス状の冷媒は、コンプレッサ70に吸い込まれる。 The accumulator 76 stores gaseous refrigerant and liquid refrigerant flowing out from at least one of the first evaporator 44 , the second evaporator 54 , and the chiller 74 . Of these, the gaseous refrigerant is sucked into the compressor 70.

各々の逆止弁(第1逆止弁86、第2逆止弁88、第3逆止弁90)は、一次ポートから二次ポートへ冷媒を流し、二次ポートから一次ポートへは冷媒を流さない。 Each check valve (first check valve 86, second check valve 88, third check valve 90) allows refrigerant to flow from the primary port to the secondary port, and allows refrigerant to flow from the secondary port to the primary port. Don't flush.

冷却回路66は、2つのウォータポンプ108と、ヒータ110と、チラー74と、複数の冷却流路とを有する。冷却回路66の各々の構成要素は、冷却液の循環路を形成する。冷却回路66の各々の構成要素は、次のように接続される。 The cooling circuit 66 includes two water pumps 108, a heater 110, a chiller 74, and a plurality of cooling channels. Each component of cooling circuit 66 forms a cooling fluid circulation path. Each component of the cooling circuit 66 is connected as follows.

各々のウォータポンプ108の吐出ポートと、ヒータ110の流入ポートとは、第1冷却流路112-1によって接続される。ヒータ110の流出ポートと、チラー74の第2流入ポートとは、第2冷却流路112-2によって接続される。チラー74の第2流出ポートと、各々のウォータポンプ108の吸込ポートとは、第3冷却流路112-3によって接続される。 The discharge port of each water pump 108 and the inflow port of the heater 110 are connected by a first cooling channel 112-1. The outflow port of the heater 110 and the second inflow port of the chiller 74 are connected by a second cooling channel 112-2. The second outflow port of the chiller 74 and the suction port of each water pump 108 are connected by a third cooling channel 112-3.

各々のウォータポンプ108は、第3冷却流路112-3を流れた冷却液を吸い込み、第1冷却流路112-1に冷却液を吐出する。第1冷却流路112-1の一部は、各々のバッテリ68の周囲に設けられる。第1冷却流路112-1を流れる冷却液は、各々のバッテリ68の周囲を流れることにより、各々のバッテリ68から吸熱することが可能である。ヒータ110のオンとオフは、コントローラ(不図示)によって制御される。 Each water pump 108 sucks in the coolant flowing through the third cooling channel 112-3 and discharges the coolant into the first cooling channel 112-1. A portion of the first cooling channel 112-1 is provided around each battery 68. The coolant flowing through the first cooling channel 112-1 can absorb heat from each battery 68 by flowing around each battery 68. Turning the heater 110 on and off is controlled by a controller (not shown).

チラー74は、熱利用回路64の第10流路92-10から流入する冷媒を流す第1管路を有する。また、チラー74は、冷却回路66の第2冷却流路112-2から流入する冷却液を流す第2管路を有する。チラー74に内部では、第1管路の冷媒と第2管路の冷却液との間で熱交換が行われる。冷媒は、冷却液から吸熱する。これにより、冷媒の温度は上昇する。一方、冷却液は、冷媒に放熱する。これにより、冷却液の温度は低下する。 The chiller 74 has a first conduit through which the refrigerant flowing from the tenth flow path 92-10 of the heat utilization circuit 64 flows. Furthermore, the chiller 74 has a second pipe line through which the coolant flowing from the second cooling channel 112-2 of the cooling circuit 66 flows. Inside the chiller 74, heat exchange occurs between the refrigerant in the first pipe and the coolant in the second pipe. The refrigerant absorbs heat from the cooling liquid. As a result, the temperature of the refrigerant increases. On the other hand, the coolant radiates heat to the refrigerant. This lowers the temperature of the coolant.

[4 VTOL機10の内部での熱移動]
[4-1 客室24及び部品室26の冷房]
図4は、客室24及び部品室26を冷房している間の熱利用回路64の状態及び各空調システムの状態を示す図である。ここでは、冷却回路66を流れる冷却液に関する説明を割愛する。図4では、以下で説明する部分が実線で示され、説明を割愛する部分が破線で示される。客室24は冷暖房される一方で、部品室26は常時冷房される。
[4 Heat transfer inside the VTOL machine 10]
[4-1 Cooling of guest room 24 and parts room 26]
FIG. 4 is a diagram showing the state of the heat utilization circuit 64 and the state of each air conditioning system while the passenger room 24 and the parts room 26 are being cooled. Here, explanation regarding the coolant flowing through the cooling circuit 66 will be omitted. In FIG. 4, parts to be described below are shown by solid lines, and parts to be omitted from description are shown by broken lines. While the guest room 24 is heated and cooled, the parts room 26 is constantly cooled.

客室24及び部品室26の冷房時には、第1膨張弁80と第2膨張弁82とが開けられる。また、三方弁78において、第1流出ポートが開けられ、第2流出ポートが閉められる。従って、第2流路92-2と第3流路92-3とが連通する。また、第1循環路42において、第1フラップ98の位置が調整されて、第1側路96が全開とされる。一方、第1主路94の開度は、客室24の設定温度に応じて調整される。 When cooling the passenger compartment 24 and the parts compartment 26, the first expansion valve 80 and the second expansion valve 82 are opened. Further, in the three-way valve 78, the first outflow port is opened and the second outflow port is closed. Therefore, the second flow path 92-2 and the third flow path 92-3 communicate with each other. Further, in the first circulation path 42, the position of the first flap 98 is adjusted to fully open the first side path 96. On the other hand, the opening degree of the first main passage 94 is adjusted according to the set temperature of the passenger compartment 24.

アキュムレータ76に蓄積される冷媒は、コンプレッサ70に吸い込まれて圧縮される。コンプレッサ70から吐出される冷媒は、内部コンデンサ46及び外部コンデンサ72を流れる。外部コンデンサ72から流出する冷媒の一部は、第1膨張弁80及び第1エバポレータ44を流れ、アキュムレータ76に戻る。また、外部コンデンサ72から流出する冷媒の一部は、第2膨張弁82及び第2エバポレータ54を流れ、アキュムレータ76に戻る。 The refrigerant accumulated in the accumulator 76 is sucked into the compressor 70 and compressed. Refrigerant discharged from compressor 70 flows through internal condenser 46 and external condenser 72 . A portion of the refrigerant exiting external condenser 72 flows through first expansion valve 80 and first evaporator 44 and returns to accumulator 76 . A portion of the refrigerant flowing out of the external condenser 72 also flows through the second expansion valve 82 and the second evaporator 54 and returns to the accumulator 76 .

第1ブロアファン48の作動に応じて、客室24及び第1導入口32から第1循環路42に導入された空気は、第1エバポレータ44を通過する。一部の空気は、第1側路96を通過する。また、残りの空気は、第1主路94の内部コンデンサ46を通過する。第1エバポレータ44にて、空気は冷媒に放熱し、冷媒は空気から吸熱する。内部コンデンサ46にて、空気は冷媒から吸熱し、冷媒は空気に放熱する。これにより、第1循環路42の出口42bから客室24には、第1エバポレータ44にて冷やされた空気と、内部コンデンサ46にて温められた空気とが混合されて送風される。混合された空気の温度は、第1主路94の開度に応じ変化する。 In response to the operation of the first blower fan 48 , air introduced into the first circulation path 42 from the passenger compartment 24 and the first inlet 32 passes through the first evaporator 44 . Some air passes through the first side passage 96. The remaining air also passes through the internal condenser 46 in the first main path 94 . In the first evaporator 44, the air radiates heat to the refrigerant, and the refrigerant absorbs heat from the air. At the internal condenser 46, the air absorbs heat from the refrigerant and the refrigerant radiates heat to the air. Thereby, air cooled by the first evaporator 44 and air warmed by the internal condenser 46 are mixed and blown into the passenger compartment 24 from the outlet 42b of the first circulation path 42. The temperature of the mixed air changes depending on the opening degree of the first main passage 94.

第2ブロアファン58の作動に応じて、部品室26及び第2導入口34から第2循環路52に導入された空気は、第2エバポレータ54を通過する。第2エバポレータ54にて、空気は冷媒に放熱し、冷媒は空気から吸熱する。これにより、第2循環路52の出口52bから部品室26には、第2エバポレータ54にて冷やされた空気が送風される。なお、凍結等により第2エバポレータ54が詰まった場合には、第2フラップ104が開く。このため、第2循環路52の出口52bから部品室26には、第2エバポレータ54を迂回した空気が送風される。 According to the operation of the second blower fan 58, air introduced into the second circulation path 52 from the component chamber 26 and the second introduction port 34 passes through the second evaporator 54. In the second evaporator 54, the air radiates heat to the refrigerant, and the refrigerant absorbs heat from the air. As a result, air cooled by the second evaporator 54 is blown from the outlet 52b of the second circulation path 52 into the component chamber 26. Note that if the second evaporator 54 becomes clogged due to freezing or the like, the second flap 104 opens. Therefore, air that has bypassed the second evaporator 54 is blown from the outlet 52b of the second circulation path 52 into the component chamber 26.

なお、冷媒は、内部コンデンサ46から外部コンデンサ72に流入し、外部コンデンサ72にて外部の空気に放熱する。これにより、冷媒は更に冷やされる。 Note that the refrigerant flows from the internal condenser 46 to the external condenser 72, and radiates heat to the outside air at the external condenser 72. This further cools the refrigerant.

[4-2 バッテリ68の冷却]
図5は、バッテリ68を冷却している間の熱利用回路64の状態及び冷却回路66の状態を示す図である。ここでは、熱利用回路64の各エバポレータを流れる冷媒に関する説明及び各空調システムを流れる空気に関する説明を割愛する。図5では、以下で説明する部分が実線で示され、説明を割愛する部分が破線で示される。
[4-2 Cooling of battery 68]
FIG. 5 is a diagram showing the state of the heat utilization circuit 64 and the state of the cooling circuit 66 while the battery 68 is being cooled. Here, explanation regarding the refrigerant flowing through each evaporator of the heat utilization circuit 64 and explanation regarding the air flowing through each air conditioning system will be omitted. In FIG. 5, parts to be described below are shown by solid lines, and parts to be omitted from description are shown by broken lines.

バッテリ68の冷却時には、第3膨張弁84が開けられる。また、三方弁78において、第1流出ポートが開けられ、第2流出ポートが閉められる。従って、第2流路92-2と第3流路92-3とが連通する。また、ヒータ110は、オフ状態にされる。 When cooling the battery 68, the third expansion valve 84 is opened. Further, in the three-way valve 78, the first outflow port is opened and the second outflow port is closed. Therefore, the second flow path 92-2 and the third flow path 92-3 communicate with each other. Further, the heater 110 is turned off.

アキュムレータ76に蓄積される冷媒は、コンプレッサ70に吸い込まれて圧縮される。コンプレッサ70から吐出される冷媒は、内部コンデンサ46及び外部コンデンサ72を流れる。外部コンデンサ72から流出する冷媒の一部は、第3膨張弁84及びチラー74を流れ、アキュムレータ76に戻る。 The refrigerant accumulated in the accumulator 76 is sucked into the compressor 70 and compressed. Refrigerant discharged from compressor 70 flows through internal condenser 46 and external condenser 72 . A portion of the refrigerant exiting external condenser 72 flows through third expansion valve 84 and chiller 74 and returns to accumulator 76 .

ウォータポンプ108の作動に応じて、冷却液は冷却回路66を循環する。チラー74にて、冷却液は熱利用回路64の冷媒に放熱し、熱利用回路64の冷媒は冷却液から吸熱する。冷却液はバッテリ68から吸熱し、バッテリ68は冷却液に放熱する。これにより、バッテリ68は冷やされる。 In response to operation of water pump 108, coolant circulates through cooling circuit 66. In the chiller 74, the coolant radiates heat to the refrigerant in the heat utilization circuit 64, and the refrigerant in the heat utilization circuit 64 absorbs heat from the coolant. The coolant absorbs heat from the battery 68, and the battery 68 radiates heat to the coolant. This cools the battery 68.

なお、熱利用回路64の冷媒は、内部コンデンサ46から外部コンデンサ72に流入し、外部コンデンサ72にて外部の空気に放熱する。これにより、冷媒は冷やされる。 Note that the refrigerant in the heat utilization circuit 64 flows from the internal condenser 46 to the external condenser 72, and radiates heat to the outside air at the external condenser 72. This cools the refrigerant.

[4-3 バッテリ68の加熱]
図6は、バッテリ68を加熱している間の冷却回路66の状態を示す図である。図6では、以下で説明する部分が実線で示され、説明を割愛する部分が破線で示される。バッテリ68の加熱時には、第3膨張弁84が閉められる。その結果、冷却回路66は、熱利用回路64から熱的に切り離される。ヒータ110は、オン状態にされる。
[4-3 Heating of battery 68]
FIG. 6 is a diagram showing the state of the cooling circuit 66 while the battery 68 is being heated. In FIG. 6, parts to be described below are shown by solid lines, and parts to be omitted from description are shown by broken lines. When the battery 68 is heated, the third expansion valve 84 is closed. As a result, the cooling circuit 66 is thermally disconnected from the heat utilization circuit 64. Heater 110 is turned on.

ウォータポンプ108の作動に応じて、冷却液は冷却回路66を循環する。ヒータ110にて、冷却液は加熱される。冷却液はバッテリ68に放熱し、バッテリ68は冷却液から吸熱する。これにより、バッテリ68は温められる。 In response to operation of water pump 108, coolant circulates through cooling circuit 66. The coolant is heated by the heater 110. The coolant radiates heat to the battery 68, and the battery 68 absorbs heat from the coolant. This warms the battery 68.

[4-4 バッテリ68の廃熱による客室24の暖房]
図7は、客室24を暖房している間の熱利用回路64の状態、冷却回路66の状態及び各空調システムの状態を示す図である。図7では、以下で説明する部分が実線で示され、説明を割愛する部分が破線で示される。
[4-4 Heating the guest room 24 using waste heat from the battery 68]
FIG. 7 is a diagram showing the state of the heat utilization circuit 64, the state of the cooling circuit 66, and the state of each air conditioning system while heating the guest room 24. In FIG. 7, parts to be described below are shown by solid lines, and parts to be omitted from description are shown by broken lines.

客室24の暖房時には、第2膨張弁82と第3膨張弁84の少なくとも一方が開けられる。一方、第1膨張弁80は閉められる。また、三方弁78において、第2流出ポートが開けられ、第1流出ポートが閉められる。従って、第2流路92-2と第5流路92-5とが連通する。また、第1循環路42において、第1フラップ98の位置が調整されて、第1側路96が閉められる。一方、第1主路94は全開とされる。 When heating the passenger compartment 24, at least one of the second expansion valve 82 and the third expansion valve 84 is opened. On the other hand, the first expansion valve 80 is closed. Further, in the three-way valve 78, the second outflow port is opened and the first outflow port is closed. Therefore, the second flow path 92-2 and the fifth flow path 92-5 communicate with each other. Further, in the first circulation path 42, the position of the first flap 98 is adjusted to close the first side path 96. On the other hand, the first main path 94 is fully opened.

アキュムレータ76に蓄積される冷媒は、コンプレッサ70に吸い込まれて圧縮される。コンプレッサ70から吐出される冷媒は、内部コンデンサ46を流れる。内部コンデンサ46から流出する冷媒の一部は、第2膨張弁82及び第2エバポレータ54を流れ、アキュムレータ76に戻る。また、内部コンデンサ46から流出する冷媒の一部は、第3膨張弁84及びチラー74を流れ、アキュムレータ76に戻る。 The refrigerant accumulated in the accumulator 76 is sucked into the compressor 70 and compressed. Refrigerant discharged from compressor 70 flows through internal condenser 46 . A portion of the refrigerant exiting internal condenser 46 flows through second expansion valve 82 and second evaporator 54 and returns to accumulator 76 . A portion of the refrigerant exiting the internal condenser 46 also flows through the third expansion valve 84 and the chiller 74 and returns to the accumulator 76 .

熱利用回路64を流れる冷媒は、第2エバポレータ54にて、第2循環路52を流れる空気から電気部品の廃熱を吸収する。また、熱利用回路64を流れる冷媒は、チラー74にて、冷却回路66を流れる冷却液からバッテリ68の廃熱を吸収する。 The refrigerant flowing through the heat utilization circuit 64 absorbs waste heat from electrical components from the air flowing through the second circulation path 52 in the second evaporator 54 . Further, the coolant flowing through the heat utilization circuit 64 absorbs waste heat from the battery 68 from the coolant flowing through the cooling circuit 66 in the chiller 74 .

第1ブロアファン48の作動に応じて、客室24及び第1導入口32から第1循環路42に導入された空気は、第1主路94の内部コンデンサ46を通過する。内部コンデンサ46にて、空気は冷媒から吸熱し、冷媒は空気に放熱する。内部コンデンサ46にて、冷媒から空気へ、電気部品の廃熱及びバッテリ68の廃熱の熱移動が行われる。これにより、第1循環路42の出口42bから客室24には、内部コンデンサ46にて温められた空気が送風される。このように、本実施形態によれば、電気部品の廃熱とバッテリ68の廃熱とを有効に利用することができる。 In response to the operation of the first blower fan 48 , air introduced into the first circulation path 42 from the passenger compartment 24 and the first inlet 32 passes through the internal condenser 46 in the first main path 94 . At the internal condenser 46, the air absorbs heat from the refrigerant and the refrigerant radiates heat to the air. Heat transfer of waste heat from the electrical components and from the battery 68 occurs from the refrigerant to the air in the internal capacitor 46 . As a result, air warmed by the internal condenser 46 is blown from the outlet 42b of the first circulation path 42 into the passenger compartment 24. In this way, according to this embodiment, the waste heat of the electrical components and the waste heat of the battery 68 can be effectively utilized.

[5 実施形態から得られる発明]
上記実施形態から把握しうる発明について、以下に記載する。
[5 Invention obtained from embodiment]
The invention that can be understood from the above embodiments will be described below.

本発明の態様は、人を収容する乗員室(24)と、電気機器と電気的に接続される複数の電気部品を収容する部品室(26)と、胴体(12)の外部から内部に空気を導入するための第1導入口(32)及び第2導入口(34)と、前記乗員室に接続された第1循環路(42)を有し、前記第1導入口から前記胴体の内部に導入された空気を、前記乗員室と前記第1循環路とで形成される第1経路で循環させて、前記乗員室の空調を行う第1空調システム(28)と、前記部品室に接続された第2循環路(52)を有し、前記第2導入口から前記胴体の内部に導入された空気を、前記部品室と前記第2循環路とで形成される第2経路で循環させて、前記部品室の空調を行う第2空調システム(30)と、を備える移動体(10)であって、前記乗員室と前記部品室とを連通する第1連通路(36)と、前記部品室を前記胴体の外部に開放する第2連通路(38)と、を備え、前記乗員室の一部の空気は、前記第1循環路を流れて前記乗員室に戻り、前記乗員室の残りの空気は、前記第1連通路を流れて前記部品室に導入され、前記部品室の一部の空気は、前記第2循環路を流れて前記部品室に戻り、前記部品室の残りの空気は、前記第2連通路を流れて前記胴体の外部に排出される。 Aspects of the present invention include a crew compartment (24) that accommodates people, a parts compartment (26) that accommodates a plurality of electrical components electrically connected to electrical equipment, and It has a first introduction port (32) and a second introduction port (34) for introducing the air, and a first circulation path (42) connected to the passenger compartment, and has a first introduction port (32) and a second introduction port (34) for introducing the inside of the fuselage. A first air conditioning system (28) that air-conditions the passenger compartment by circulating the air introduced into the passenger compartment through a first path formed by the passenger compartment and the first circulation path, and is connected to the component compartment. the air introduced into the body from the second introduction port is circulated through a second path formed by the parts chamber and the second circulation path; A mobile body (10) comprising: a second air conditioning system (30) that air-conditions the parts compartment; a second communication path (38) that opens the parts chamber to the outside of the fuselage; a part of the air in the passenger compartment flows through the first circulation path and returns to the passenger compartment; The remaining air flows through the first communication path and is introduced into the component chamber, and a portion of the air in the component chamber flows through the second circulation path and returns to the component chamber, and the remaining air in the component chamber flows through the second circulation path and returns to the component chamber. Air flows through the second communication path and is discharged to the outside of the body.

上記構成によれば、部品室内の電気部品を冷却するための2つの冷却システム(第2空調システム及び第1連通路)が設けられる。仮に、第2空調システムに障害が発生しても、電気部品は、乗員室の空気によって冷やされる。また、仮に、第1空調システム又は第1連通路に障害が発生しても、電気部品は、第2空調システムの機能によって冷やされる。従って、本実施形態によれば、電気部品の冷却を継続して行うことができる。 According to the above configuration, two cooling systems (the second air conditioning system and the first communication path) are provided for cooling the electrical components in the component room. Even if a failure occurs in the second air conditioning system, the electrical components will be cooled by the air in the passenger compartment. Furthermore, even if a failure occurs in the first air conditioning system or the first communication path, the electrical components will be cooled by the function of the second air conditioning system. Therefore, according to this embodiment, it is possible to continuously cool the electrical components.

上記態様において、前記部品室の廃熱により前記乗員室を温める熱利用回路(64)を備え、前記熱利用回路は、前記第2循環路を流れる空気から吸熱するエバポレータ(54)と、前記第1循環路を流れる空気に放熱するコンデンサ(46)と、前記エバポレータと前記コンデンサとの間で熱媒体を循環させることにより前記エバポレータから前記コンデンサに熱を移動させる熱移動流路(92-1~92-12)と、を有してもよい。 In the above aspect, a heat utilization circuit (64) that warms the passenger compartment with waste heat of the component compartment is provided, and the heat utilization circuit includes an evaporator (54) that absorbs heat from the air flowing through the second circulation path, and an evaporator (54) that absorbs heat from the air flowing through the second circulation path; a condenser (46) that radiates heat to air flowing through one circulation path; and a heat transfer channel (92-1 to 92-1) that transfers heat from the evaporator to the condenser by circulating a heat medium between the evaporator and the condenser. 92-12).

上記構成によれば、電気部品の廃熱を使用して乗員室を暖房することができる。従って、電気部品の廃熱を無駄にすることなく有効に利用することができる。また、乗員室を暖房するためのエネルギーを節約することができる。 According to the above configuration, the passenger compartment can be heated using waste heat from the electrical components. Therefore, waste heat from electrical components can be used effectively without wasting it. Additionally, energy for heating the passenger compartment can be saved.

上記態様において、前記電気機器は、上方又は前方に推力を発生させるロータ(20、22)のモータであり、前記電気部品は、前記モータに接続される回路部品であってもよい。 In the above aspect, the electric device may be a motor of a rotor (20, 22) that generates upward or forward thrust, and the electric component may be a circuit component connected to the motor.

移動体のロータに使用されるモータには大きな電力が必要である。このため、モータに接続される電気部品の廃熱は大きい。上記構成によれば、この廃熱が利用されるため、暖房効率をより高くすることができる。 Motors used in the rotors of moving bodies require large amounts of electric power. Therefore, waste heat from electrical components connected to the motor is large. According to the above configuration, since this waste heat is utilized, heating efficiency can be further increased.

なお、本発明は、上述した開示に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。 Note that the present invention is not limited to the disclosure described above, and can take various configurations without departing from the gist of the present invention.

例えば、本発明は、電動車両、電動船舶等の移動体にも利用可能である。 For example, the present invention can also be used in moving objects such as electric vehicles and electric ships.

10…VTOL機(移動体) 12…胴体
20…VTOLロータ(ロータ)
22…クルーズロータ(ロータ)24…客室(乗員室)
26…部品室 28…第1空調システム 30…第2空調システム 32…第1導入口 34…第2導入口 36…第1連通路 38…第2連通路 42…第1循環路
46…内部コンデンサ(コンデンサ) 52…第2循環路
54…第2エバポレータ(エバポレータ) 64…熱利用回路
92-1~92-12…第1流路~第12流路(熱移動流路)
10... VTOL machine (mobile body) 12... fuselage 20... VTOL rotor (rotor)
22...Cruise rotor (rotor) 24...Guest room (crew room)
26...Parts room 28...First air conditioning system 30...Second air conditioning system 32...First introduction port 34...Second introduction port 36...First communication path 38...Second communication path 42...First circulation path 46...Internal condenser (Capacitor) 52...Second circulation path 54...Second evaporator (evaporator) 64...Heat utilization circuits 92-1 to 92-12...First flow path to 12th flow path (heat transfer flow path)

Claims (3)

人を収容する乗員室と、
電気機器と電気的に接続される複数の電気部品を収容する部品室と、
胴体の外部から内部に空気を導入するための第1導入口及び第2導入口と、
前記乗員室に接続された第1循環路を有し、前記第1導入口から前記胴体の内部に導入された空気を、前記乗員室と前記第1循環路とで形成される第1経路で循環させて、前記乗員室の空調を行う第1空調システムと、
前記部品室に接続された第2循環路を有し、前記第2導入口から前記胴体の内部に導入された空気を、前記部品室と前記第2循環路とで形成される第2経路で循環させて、前記部品室の空調を行う第2空調システムと、
を備える移動体であって、
前記乗員室と前記部品室とを連通する第1連通路と、
前記部品室を前記胴体の外部に開放する第2連通路と、
を備え、
前記乗員室の一部の空気は、前記第1循環路を流れて前記乗員室に戻り、前記乗員室の残りの空気は、前記第1連通路を流れて前記部品室に導入され、
前記部品室の一部の空気は、前記第2循環路を流れて前記部品室に戻り、前記部品室の残りの空気は、前記第2連通路を流れて前記胴体の外部に排出される、移動体。
A crew room that accommodates people,
a parts room that accommodates a plurality of electrical components electrically connected to the electrical equipment;
a first inlet and a second inlet for introducing air from the outside to the inside of the fuselage;
a first circulation path connected to the passenger compartment; the air introduced into the fuselage from the first inlet is channeled through a first path formed by the passenger compartment and the first circulation path; a first air conditioning system that circulates and air-conditions the passenger compartment;
It has a second circulation path connected to the parts chamber, and the air introduced into the body from the second inlet is passed through a second path formed by the parts chamber and the second circulation path. a second air conditioning system that circulates and air-conditions the parts room;
A mobile body comprising:
a first communication path that communicates the crew compartment and the parts compartment;
a second communication path that opens the parts chamber to the outside of the fuselage;
Equipped with
Part of the air in the passenger compartment flows through the first circulation path and returns to the passenger compartment, and the remaining air in the passenger compartment flows through the first communication path and is introduced into the component compartment,
A part of the air in the component chamber flows through the second circulation path and returns to the component chamber, and the remaining air in the component chamber flows through the second communication path and is discharged to the outside of the body. mobile object.
請求項1に記載の移動体であって、
前記部品室の廃熱により前記乗員室を温める熱利用回路を備え、
前記熱利用回路は、
前記第2循環路を流れる空気から吸熱するエバポレータと、
前記第1循環路を流れる空気に放熱するコンデンサと、
前記エバポレータと前記コンデンサとの間で熱媒体を循環させることにより前記エバポレータから前記コンデンサに熱を移動させる熱移動流路と、
を有する、移動体。
The moving body according to claim 1,
a heat utilization circuit that warms the passenger compartment using waste heat from the parts compartment;
The heat utilization circuit is
an evaporator that absorbs heat from the air flowing through the second circulation path;
a condenser that radiates heat to the air flowing through the first circulation path;
a heat transfer channel for transferring heat from the evaporator to the condenser by circulating a heat medium between the evaporator and the condenser;
A mobile object that has.
請求項1に記載の移動体であって、
前記電気機器は、上方又は前方に推力を発生させるロータのモータであり、
前記電気部品は、前記モータに接続される回路部品である、移動体。
The moving body according to claim 1,
The electric device is a rotor motor that generates upward or forward thrust,
The electric component is a circuit component connected to the motor.
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