JP2586648B2 - 航空機用空気調和装置 - Google Patents
航空機用空気調和装置Info
- Publication number
- JP2586648B2 JP2586648B2 JP1168025A JP16802589A JP2586648B2 JP 2586648 B2 JP2586648 B2 JP 2586648B2 JP 1168025 A JP1168025 A JP 1168025A JP 16802589 A JP16802589 A JP 16802589A JP 2586648 B2 JP2586648 B2 JP 2586648B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- pressure
- pressurized chamber
- outside air
- separation membrane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Central Air Conditioning (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、コクピットやキャビン等の与圧室を空気調
和する際に利用される航空機用空気調和装置に関するも
のである。
和する際に利用される航空機用空気調和装置に関するも
のである。
［従来の技術］ 現行の航空機用空気調和装置は、高圧空気源から供給
されるエンジン抽気等を空調機構によって調温調圧し、
これをそのままコクピットやキャビン等の与圧室に供給
するようにしている。そして、導入された新鮮空気は、
乗客に必要なO2量を供給しつつ、排気系路から機外に排
出されるようになっている。
されるエンジン抽気等を空調機構によって調温調圧し、
これをそのままコクピットやキャビン等の与圧室に供給
するようにしている。そして、導入された新鮮空気は、
乗客に必要なO2量を供給しつつ、排気系路から機外に排
出されるようになっている。
しかし、航空機は飛行高度やエンジン回転数等によっ
てエンジン等から供給される抽気の量や温度が異なるた
め、現行の方式では圧力調節、温度調節が難しく、多数
のバルブ類を用いて応答性の高い制御を行っている。こ
のため、制御系が複雑で重量のかさむものになってお
り、それらバルブ類におけるエネルギ損失も無視できな
いほど大きい。
てエンジン等から供給される抽気の量や温度が異なるた
め、現行の方式では圧力調節、温度調節が難しく、多数
のバルブ類を用いて応答性の高い制御を行っている。こ
のため、制御系が複雑で重量のかさむものになってお
り、それらバルブ類におけるエネルギ損失も無視できな
いほど大きい。
このような実状に鑑みて、近時、エンジン抽気等を直
接与圧室に導入する代わりに、与圧室の空気を循環させ
ておき、その循環空気と、温度調節した外気とを熱交換
させる厚生が有効な手段として考えられている。具体的
には、第３図に示すように、高圧空気源１から供給され
る外気を調温調圧する空調機構２と、与圧室３内の空気
を介説したファン4a（或いはコンプレッタ）等によって
強制循環させる循環系路４と、この循環系路４内を流通
する空気を前記空調機構２から流出する温度調節された
外気と熱交換させる燃交換器５と、この熱交換器５を通
過した外気を前記空調機構２に導入する再生系路６と備
えたものにする。
接与圧室に導入する代わりに、与圧室の空気を循環させ
ておき、その循環空気と、温度調節した外気とを熱交換
させる厚生が有効な手段として考えられている。具体的
には、第３図に示すように、高圧空気源１から供給され
る外気を調温調圧する空調機構２と、与圧室３内の空気
を介説したファン4a（或いはコンプレッタ）等によって
強制循環させる循環系路４と、この循環系路４内を流通
する空気を前記空調機構２から流出する温度調節された
外気と熱交換させる燃交換器５と、この熱交換器５を通
過した外気を前記空調機構２に導入する再生系路６と備
えたものにする。
このように構成すると、従来、空調に必要とされてい
たエンジン抽気等の高圧空気源の圧力が与圧室３内圧力
と外気圧力の差の分だけ低くすむのと同時に、高圧空気
源として電動のコンプレッサを用いてこれを回転数制御
することにより空調に必要なだけの圧力を供給すること
ができるため、供給エネルギの損失を最少に抑えること
ができる。
たエンジン抽気等の高圧空気源の圧力が与圧室３内圧力
と外気圧力の差の分だけ低くすむのと同時に、高圧空気
源として電動のコンプレッサを用いてこれを回転数制御
することにより空調に必要なだけの圧力を供給すること
ができるため、供給エネルギの損失を最少に抑えること
ができる。
空調機構２について簡単に説明すると、シャフト８に
単軸結合されたコンプレッサ９とタービン10並びに熱交
換器11、12を備えており、高圧空気源１から供給される
外気を初段の熱交換器11で冷却し、しかる後、コンプレ
ッサ９で 圧縮した状態で次段の熱交換器12で冷却し、
さらにタービン10で断熱膨張により冷却して冷気を得る
ようにしており、一方で、高圧空気源１から供給される
外気を流通調整弁13aを介説したバイパスライン13を通
じて引き回し、前述した冷気と適度に混合して温度調整
を行うようになっている。また、循環系路４と熱交換を
終えた低温の外気を再生系路６を通じて前記両熱交換器
11、12に導入し、新たに取り込まれる外気を予冷却する
ようにしている。
単軸結合されたコンプレッサ９とタービン10並びに熱交
換器11、12を備えており、高圧空気源１から供給される
外気を初段の熱交換器11で冷却し、しかる後、コンプレ
ッサ９で 圧縮した状態で次段の熱交換器12で冷却し、
さらにタービン10で断熱膨張により冷却して冷気を得る
ようにしており、一方で、高圧空気源１から供給される
外気を流通調整弁13aを介説したバイパスライン13を通
じて引き回し、前述した冷気と適度に混合して温度調整
を行うようになっている。また、循環系路４と熱交換を
終えた低温の外気を再生系路６を通じて前記両熱交換器
11、12に導入し、新たに取り込まれる外気を予冷却する
ようにしている。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、実用的には、空調された外気の流通ライン
（再生系路６）と与圧室３とを呼吸空気導入系路７によ
って接続し、該系路７にバルブ7aを介設して、外気の一
部を与圧室３に分岐流入させ所要量のO2をを摂取する必
要がある。このため、高圧空気源１に掛かる負担が増大
することになり、エンジン抽気を利用する場合には推力
大きな影響が出る。また、近時においては高圧空気源１
に電動コンプレッサを利用することも考えられている
が、この場合も電動コンプレッサの負担を増大させ、消
費電力の増加とコンプレッサの大形化を招くという不都
合を生じる。
（再生系路６）と与圧室３とを呼吸空気導入系路７によ
って接続し、該系路７にバルブ7aを介設して、外気の一
部を与圧室３に分岐流入させ所要量のO2をを摂取する必
要がある。このため、高圧空気源１に掛かる負担が増大
することになり、エンジン抽気を利用する場合には推力
大きな影響が出る。また、近時においては高圧空気源１
に電動コンプレッサを利用することも考えられている
が、この場合も電動コンプレッサの負担を増大させ、消
費電力の増加とコンプレッサの大形化を招くという不都
合を生じる。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもの
であって、高圧空気源に掛かる負担を極力抑えつつ、現
行システムにおける上述した不具合を有効に解決するこ
とを目的としいる。
であって、高圧空気源に掛かる負担を極力抑えつつ、現
行システムにおける上述した不具合を有効に解決するこ
とを目的としいる。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、かかる目的を達成するために、次のような
手段を講じたものである。すすなわち、本発明の航空機
用空気調和装置は、高圧空気源から供給される外気を調
温調圧する空調機構と、与圧室内の空気を循環させる循
環系路と、この循環系路内を流通する空気を前記空調機
構から流出する外気と熱交換させる熱交換器と、この熱
交換器を通過した外気を前記空調機構に導入する再生系
路とを具備してなるものにおいて、与圧室内の空気を排
気するための排気系路O2分離膜を介設し、この分離膜に
より選択されたO2に富んだ空気を与圧室に還流させるよ
うにしたことを特徴としている。
手段を講じたものである。すすなわち、本発明の航空機
用空気調和装置は、高圧空気源から供給される外気を調
温調圧する空調機構と、与圧室内の空気を循環させる循
環系路と、この循環系路内を流通する空気を前記空調機
構から流出する外気と熱交換させる熱交換器と、この熱
交換器を通過した外気を前記空調機構に導入する再生系
路とを具備してなるものにおいて、与圧室内の空気を排
気するための排気系路O2分離膜を介設し、この分離膜に
より選択されたO2に富んだ空気を与圧室に還流させるよ
うにしたことを特徴としている。
［作用］ 本発明のように与圧室の排気系路O2分離膜を介設し、
これによりCO2とともに排気されようとするO2を捕獲し
て与圧室に還流させてやるようにすれば、従来に比して
排出されるO2量が減り、その分だけ与圧室に供給する外
気の絶対量が少なくて済む。したがって、高圧空気源の
負担軽減やシステム効率の向上に繋がる。
これによりCO2とともに排気されようとするO2を捕獲し
て与圧室に還流させてやるようにすれば、従来に比して
排出されるO2量が減り、その分だけ与圧室に供給する外
気の絶対量が少なくて済む。したがって、高圧空気源の
負担軽減やシステム効率の向上に繋がる。
［実施例］ 本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。
本発明は、第１図に示すように与圧室３の排気系路15
にO2分離膜16を介設し、この分離膜16によりCO2ととも
に排気されようとするO2を捕獲して、ファン17a（或い
はコンプレッサ等）を有した帰還系路17を通じて与圧室
３に還流させるように構成したものである。分離膜16と
しては、O2に体する分離機能の優れたもの、例えば、ポ
リジメチルシロキサン（シリコンゴム）等が好適に用い
られる。また、膜形状としては、平板状、管状、スパイ
ラル状等、いくつかの種類のものがあるが、流量や温
度、分離率など、各種の条件を勘案して、O2を最も効果
的に抽出し得るものを採用する。
にO2分離膜16を介設し、この分離膜16によりCO2ととも
に排気されようとするO2を捕獲して、ファン17a（或い
はコンプレッサ等）を有した帰還系路17を通じて与圧室
３に還流させるように構成したものである。分離膜16と
しては、O2に体する分離機能の優れたもの、例えば、ポ
リジメチルシロキサン（シリコンゴム）等が好適に用い
られる。また、膜形状としては、平板状、管状、スパイ
ラル状等、いくつかの種類のものがあるが、流量や温
度、分離率など、各種の条件を勘案して、O2を最も効果
的に抽出し得るものを採用する。
なお、与圧室３内の空気を循環させる循環系路と、こ
の循環系路内を流通する空気を空調機構から流出する外
気と熱交換させる熱交換器と、この熱交換器を通過した
外気を空調機構に導入する再生系路等は図示していない
が、これらの基本的構成は図３と同様である。
の循環系路内を流通する空気を空調機構から流出する外
気と熱交換させる熱交換器と、この熱交換器を通過した
外気を空調機構に導入する再生系路等は図示していない
が、これらの基本的構成は図３と同様である。
このような構成であれば、従来に比して排出されるO2
量が減り、その分だけ与圧室３に供給する外気の絶対量
が少なくて済む。しかも与圧室３の排気量は通常一定量
に制御されているので、分離後帰還させるO2量、ひいて
は与圧室３内の乗客等に供給するO2量は常に一定に保つ
ことができる。この結果、高圧空気源の負荷軽減やシス
テム効率の向上に奏効するものとなる。
量が減り、その分だけ与圧室３に供給する外気の絶対量
が少なくて済む。しかも与圧室３の排気量は通常一定量
に制御されているので、分離後帰還させるO2量、ひいて
は与圧室３内の乗客等に供給するO2量は常に一定に保つ
ことができる。この結果、高圧空気源の負荷軽減やシス
テム効率の向上に奏効するものとなる。
また、本発明の与圧室３に付加する空調機構等は、第
３図の構成には限定されず、第２図の構成のものでも良
い。
３図の構成には限定されず、第２図の構成のものでも良
い。
第２図は、高圧空気源１から供給される外気を調温調
圧する空調機講２と与圧室３内の空気を循環させる循環
系路４と、この循環系路４内を流通する空気を前記空調
機構２から流出する外気と熱交換させる熱交換器５と、
この熱交換器５を通過した外気を前記空調機構２に導入
する再生系路６とを具備してなる。
圧する空調機講２と与圧室３内の空気を循環させる循環
系路４と、この循環系路４内を流通する空気を前記空調
機構２から流出する外気と熱交換させる熱交換器５と、
この熱交換器５を通過した外気を前記空調機構２に導入
する再生系路６とを具備してなる。
そして、空調機構２から流出し熱交換器５を通過した
後の外気が流注する再生系路６に分離膜14を介設し、こ
の分離膜14により選択されたO2に富んだ空気を移送系路
14aを通じて与圧室３に移送するようにしている。6a
は、再生系路６の流量を調節し、同時に分離膜14に差圧
を与えるためのバルブである。分離膜14は、第１図の分
離膜16と同様の観点に立って選択する。
後の外気が流注する再生系路６に分離膜14を介設し、こ
の分離膜14により選択されたO2に富んだ空気を移送系路
14aを通じて与圧室３に移送するようにしている。6a
は、再生系路６の流量を調節し、同時に分離膜14に差圧
を与えるためのバルブである。分離膜14は、第１図の分
離膜16と同様の観点に立って選択する。
このような構成であれば、空調機講２によって調温調
圧された空気は熱交換器５において循環系路４内を流通
する空気を冷暖房し、しかる後、O2分離膜14において主
としてO2が抽出され、残りのN2等は再生系路６を通じて
空調機構２に導入されることになる。このため、第３図
に示すものと比べると、与圧室３に必要十分なO2量を摂
取しても、空調機構２に予冷却のために導入する外気の
絶対量を大幅に減少させずに済む。この結果、高圧空気
源１から供給すべき外気の絶対量を低減することが可能
になる。そして、これにより、エンジン抽気を利用する
ものであれば推力低下の防止を、また、電動コンプレッ
サを利用するものであればエネルギな節約と小型軽量化
とを達成できるものとなる。
圧された空気は熱交換器５において循環系路４内を流通
する空気を冷暖房し、しかる後、O2分離膜14において主
としてO2が抽出され、残りのN2等は再生系路６を通じて
空調機構２に導入されることになる。このため、第３図
に示すものと比べると、与圧室３に必要十分なO2量を摂
取しても、空調機構２に予冷却のために導入する外気の
絶対量を大幅に減少させずに済む。この結果、高圧空気
源１から供給すべき外気の絶対量を低減することが可能
になる。そして、これにより、エンジン抽気を利用する
ものであれば推力低下の防止を、また、電動コンプレッ
サを利用するものであればエネルギな節約と小型軽量化
とを達成できるものとなる。
逆に、高圧空気源１からの外気供給量が一定であれ
ば、与圧室３に供給する外気の絶対量が減少する分だけ
空調装置２の予冷却に利用できるの量が増大するので、
空調機構２がより高い冷却高率で稼働できることにな
る。
ば、与圧室３に供給する外気の絶対量が減少する分だけ
空調装置２の予冷却に利用できるの量が増大するので、
空調機構２がより高い冷却高率で稼働できることにな
る。
したがって、この第２図の構成を第１図の構成に付加
することにより、さらなる高圧空気源の負荷軽減やシス
テム効率の向上を奏効することができる。
することにより、さらなる高圧空気源の負荷軽減やシス
テム効率の向上を奏効することができる。
［発明の効果］ 本発明の空気調和装置は、以上のような構成によっ
て、与圧室内の乗客等に供給するO2量を常に一定に保つ
ことができ、しかも高圧空気源に掛かる負担の増大を極
力抑えつつ、軽量コンパクト化を図ることができる。
て、与圧室内の乗客等に供給するO2量を常に一定に保つ
ことができ、しかも高圧空気源に掛かる負担の増大を極
力抑えつつ、軽量コンパクト化を図ることができる。
また、これにより空調機構内におけるエネルギ損失も
低減される。
低減される。
第１図は、本発明の一実施例を概略的に示す構成説明
図、第２図は第１図の与圧室に付加する空調機構等の概
略図、第３図は本発明が前提として考える基本システム
の構成説明図である。 １……高圧空気源、２……空調機構、３……与圧室 ４……循環系路、５……熱交換器、６……再生系路 14……O2分離膜、15……排気系路、16……O2分離膜
図、第２図は第１図の与圧室に付加する空調機構等の概
略図、第３図は本発明が前提として考える基本システム
の構成説明図である。 １……高圧空気源、２……空調機構、３……与圧室 ４……循環系路、５……熱交換器、６……再生系路 14……O2分離膜、15……排気系路、16……O2分離膜
Claims (1)
- 【請求項１】高圧空気源から供給される外気を調温調圧
する空調機構と、与圧室内の空気を循環させる循環系路
と、この循環系路内を流通する空気を前記空調機構から
流出する外気と熱交換させる熱交換器と、この熱交換器
を通過した外気を前記空調機構に導入する再生系路とを
具備してなるものにおいて、与圧室内の空気を排気する
ための排気系路にO2分離膜を介設し、この分離膜により
選択分離されたO2に富んだ空気を与圧室に還流させるよ
うにしていることを特徴とする航空機用空気調和装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1168025A JP2586648B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 航空機用空気調和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1168025A JP2586648B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 航空機用空気調和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0331099A JPH0331099A (ja) | 1991-02-08 |
| JP2586648B2 true JP2586648B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=15860422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1168025A Expired - Fee Related JP2586648B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 航空機用空気調和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2586648B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4300671B2 (ja) | 2000-03-13 | 2009-07-22 | 株式会社島津製作所 | 航空機用環境制御装置 |
| JP2016190513A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-10 | 富士重工業株式会社 | 車両用エアーコンディショナ装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3097508A (en) | 1963-07-16 | Air conditioning |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4445342A (en) * | 1982-08-26 | 1984-05-01 | United Technologies Corporation | Multi-zone temperature control in air cycle refrigeration systems |
| US4580406A (en) * | 1984-12-06 | 1986-04-08 | The Garrett Corporation | Environmental control system |
| JP2800175B2 (ja) * | 1986-07-21 | 1998-09-21 | 株式会社島津製作所 | 航空機用空気調和装置 |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP1168025A patent/JP2586648B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3097508A (en) | 1963-07-16 | Air conditioning |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0331099A (ja) | 1991-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6681592B1 (en) | Electrically driven aircraft cabin ventilation and environmental control system | |
| EP1492704B1 (en) | Air conditioning system | |
| JP4926978B2 (ja) | 空気システム | |
| EP1129941B1 (en) | Air cycle environmental control system | |
| EP1295789B1 (en) | Environmental control system | |
| US4263786A (en) | Fuel conserving air-conditioning apparatus and method for aircraft | |
| US7222499B2 (en) | Closed loop air conditioning system | |
| US6070418A (en) | Single package cascaded turbine environmental control system | |
| US20010003311A1 (en) | Vehicle air conditioning circuit using a refrigerant fluid in the supercritical state | |
| JPH039375B2 (ja) | ||
| JPH0566504B2 (ja) | ||
| CN107531330A (zh) | 操作阶段相关的可控制的飞机空调系统和操作这种飞机空调系统的方法 | |
| JPH08337199A (ja) | 環境調節システム | |
| JPH06505940A (ja) | 自動車、特に電気自動車の駆動構成要素を冷却し且つ車内を暖房する方法、そしてこの方法を実施する装置 | |
| US2473496A (en) | Air conditioning system | |
| JP2804262B2 (ja) | 使用可能なパワーが制限されるビークルの暖房方法及び装置 | |
| JP2586648B2 (ja) | 航空機用空気調和装置 | |
| CN108128465A (zh) | 飞机空调系统和用于操作飞机空调系统的方法 | |
| GB2166542A (en) | Air conditioning systems for aircraft cabins | |
| JP4023018B2 (ja) | 航空機の環境制御装置 | |
| JP4170492B2 (ja) | 航空機の環境制御装置 | |
| JP4023006B2 (ja) | 航空機用空気調和装置 | |
| JP4206615B2 (ja) | 航空機用空調装置 | |
| JP2001071999A (ja) | 航空機用空気調和装置 | |
| US11542015B2 (en) | Aircraft environmental control system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071205 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081205 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |