JP2737291B2 - 機内空気放出装置 - Google Patents
機内空気放出装置Info
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- JP2737291B2 JP2737291B2 JP22375389A JP22375389A JP2737291B2 JP 2737291 B2 JP2737291 B2 JP 2737291B2 JP 22375389 A JP22375389 A JP 22375389A JP 22375389 A JP22375389 A JP 22375389A JP 2737291 B2 JP2737291 B2 JP 2737291B2
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- Japan
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- radial
- discharge
- machine
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、航空機の機内換気を効率良く行うための機
内空気放出装置に関するものである。
内空気放出装置に関するものである。
［従来の技術］ 従来から、航空機における機内換気の一般的形態は、
新鮮空気を機内に取り込む供給系と、機内の汚れた空気
を機外に放出する廃棄系との２つの系から成り立ってい
る。供給系では、主としてエンジン抽気を調温調圧した
ものが用いられ、廃棄系では、アウトフローバルブを通
じて汚れた機内空気等を機外に放出するようにしてい
る。
新鮮空気を機内に取り込む供給系と、機内の汚れた空気
を機外に放出する廃棄系との２つの系から成り立ってい
る。供給系では、主としてエンジン抽気を調温調圧した
ものが用いられ、廃棄系では、アウトフローバルブを通
じて汚れた機内空気等を機外に放出するようにしてい
る。
［発明が解決しようとする課題］ 一方、航空機の機内は搭乗者のために与圧されてお
り、その圧力は、飛行性能上、常に機外大気圧よりも若
干高い圧力に保たれているのが通例である。しかし、航
空機が高高度を飛行する際は機内圧は地上でのそれに比
してかなり低下し、これに伴って酸素分圧も低下する。
このため、搭乗者に供給されるO2が不足ぎみになり、気
分が悪くなる等の不快感を与える可能性がある。そこ
で、O2濃度の低下を防ぎ、機内の空気を新鮮に保つため
に、エンジンからの抽気を多くするなどの処置が必要に
なる。しかし、このような処置を施すと、エンジンやAP
Uの燃料消費が増大する等の新たな不具合を惹起するこ
とになり、好ましい手段であるとは言い難い。
り、その圧力は、飛行性能上、常に機外大気圧よりも若
干高い圧力に保たれているのが通例である。しかし、航
空機が高高度を飛行する際は機内圧は地上でのそれに比
してかなり低下し、これに伴って酸素分圧も低下する。
このため、搭乗者に供給されるO2が不足ぎみになり、気
分が悪くなる等の不快感を与える可能性がある。そこ
で、O2濃度の低下を防ぎ、機内の空気を新鮮に保つため
に、エンジンからの抽気を多くするなどの処置が必要に
なる。しかし、このような処置を施すと、エンジンやAP
Uの燃料消費が増大する等の新たな不具合を惹起するこ
とになり、好ましい手段であるとは言い難い。
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、航空機の性能低下を招くことなく、O2分圧を
有効に高める手段を講じ、これにより機内換気機能を向
上させることを目的としている。
であって、航空機の性能低下を招くことなく、O2分圧を
有効に高める手段を講じ、これにより機内換気機能を向
上させることを目的としている。
［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。
手段を講じたものである。
すなわち、本発明の機内空気放出装置は、機内の与圧
室を機外と連通させる放出系路と、この放出系路に介設
され内部を流通する空気を圧縮するラジアルコンプレッ
サと、前記放出系路のラジアルコンプレッサ下流に配設
され内部を流通する空気の膨脹仕事によって得られる発
生動力を前記ラジアルコンプレッサに入力するラジアル
タービンと、前記放出系路のラジアルコンプレッサとラ
ジアルタービンの間に配設され少なくともO2に対して選
択透過機能を有する透過膜の高圧側を該放出系路に接続
してなるO2分離器と、このO2分離器の低圧側を前記与圧
室と連通させる回収系路とを具備してなることを特徴と
している。
室を機外と連通させる放出系路と、この放出系路に介設
され内部を流通する空気を圧縮するラジアルコンプレッ
サと、前記放出系路のラジアルコンプレッサ下流に配設
され内部を流通する空気の膨脹仕事によって得られる発
生動力を前記ラジアルコンプレッサに入力するラジアル
タービンと、前記放出系路のラジアルコンプレッサとラ
ジアルタービンの間に配設され少なくともO2に対して選
択透過機能を有する透過膜の高圧側を該放出系路に接続
してなるO2分離器と、このO2分離器の低圧側を前記与圧
室と連通させる回収系路とを具備してなることを特徴と
している。
［作用］ 放出系路に入った機内空気は、先ずラジアルコンプレ
ッサで昇圧され、O2分離器の高圧側に導入される。透過
膜の低圧側は機内と連通しているため、その差圧で高圧
側から低圧側に主として機内空気中のO2が透過し、透過
したO2濃度の高い空気は回収系路を通じて再び機内に移
送される。一方、O2分離器を通過したO2濃度の低い空気
は、ラジアルタービンで膨脹した後機外に放出され、ラ
ジアルタービンはこの時に得た発生動力の一部で前記ラ
ジアルコンプレッサを駆動する。しかして、このような
構成によると、機内空気を廃棄する際に、有用なO2の一
部を回収することができ、その上に、コンプレッサ動力
の大半をラジアルタービンで賄うことで、透過膜に必要
な差圧をシステム内においてつくることができる。しか
も、放出系路は始端と終端の間に圧力落差が与えられて
いるため、上記のシステムはその圧力差によって有効に
営まれることになる。
ッサで昇圧され、O2分離器の高圧側に導入される。透過
膜の低圧側は機内と連通しているため、その差圧で高圧
側から低圧側に主として機内空気中のO2が透過し、透過
したO2濃度の高い空気は回収系路を通じて再び機内に移
送される。一方、O2分離器を通過したO2濃度の低い空気
は、ラジアルタービンで膨脹した後機外に放出され、ラ
ジアルタービンはこの時に得た発生動力の一部で前記ラ
ジアルコンプレッサを駆動する。しかして、このような
構成によると、機内空気を廃棄する際に、有用なO2の一
部を回収することができ、その上に、コンプレッサ動力
の大半をラジアルタービンで賄うことで、透過膜に必要
な差圧をシステム内においてつくることができる。しか
も、放出系路は始端と終端の間に圧力落差が与えられて
いるため、上記のシステムはその圧力差によって有効に
営まれることになる。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明を旅客機の与圧室であるキャビン１に
適用した場合の模式的な構成説明図であり、第２図は第
１図中矢印（実線）に示す放出系路２に沿って空気が流
れる際の各地点Ａ〜Ｍでの空気圧を示すグラフである。
放出系路２の終端Ｌは、機体の適宜の部位（好適には、
外気の流速が速くなる部位）に放出口2aとして開放して
あり、これによりキャビン１内と機外とを連通させてい
る。そして、この放出系路２の途中に、フィルタ３（静
電タイプを含む）、ラジアルコンプレッサ５、熱交換器
４、O2分離器６、及び、ラジアルタービン７を順次介設
している。フィルタ３は、O2分離器６での目づまりの防
止及び煙草の煙等の除去のためのもので、空気中に浮遊
する粒子を除去する。熱交換器４は、O2分離器６内の空
気を適温に保つためのもので、内部に導入された空気を
機外から取り込んだラムエアによって冷却する。ラムエ
アに対しては、両端を機体の適宜の部位に開口したラム
エア流通路4aを設け、この流通路4a内をラムエアが吹き
抜け得るように設定してある。ラジアルコンプレッサ５
とラジアルタービン７とはシャフト８で単軸結合され、
該シャフト８を通じてラジアルタービン７の発生動力が
ラジアルコンプレッサ５に入力される。O2分離器６は内
部に透過膜6aを備えており、この透過膜6aは、既存の透
過膜の中からO2に対して選択透過機能に優れたものが使
用される。そして、その高圧側6Hを放出系路２に接続
し、低圧側6Lを、図中矢印（破線）に示す回収系路９を
通じて前記キャビン１に連通させている。
適用した場合の模式的な構成説明図であり、第２図は第
１図中矢印（実線）に示す放出系路２に沿って空気が流
れる際の各地点Ａ〜Ｍでの空気圧を示すグラフである。
放出系路２の終端Ｌは、機体の適宜の部位（好適には、
外気の流速が速くなる部位）に放出口2aとして開放して
あり、これによりキャビン１内と機外とを連通させてい
る。そして、この放出系路２の途中に、フィルタ３（静
電タイプを含む）、ラジアルコンプレッサ５、熱交換器
４、O2分離器６、及び、ラジアルタービン７を順次介設
している。フィルタ３は、O2分離器６での目づまりの防
止及び煙草の煙等の除去のためのもので、空気中に浮遊
する粒子を除去する。熱交換器４は、O2分離器６内の空
気を適温に保つためのもので、内部に導入された空気を
機外から取り込んだラムエアによって冷却する。ラムエ
アに対しては、両端を機体の適宜の部位に開口したラム
エア流通路4aを設け、この流通路4a内をラムエアが吹き
抜け得るように設定してある。ラジアルコンプレッサ５
とラジアルタービン７とはシャフト８で単軸結合され、
該シャフト８を通じてラジアルタービン７の発生動力が
ラジアルコンプレッサ５に入力される。O2分離器６は内
部に透過膜6aを備えており、この透過膜6aは、既存の透
過膜の中からO2に対して選択透過機能に優れたものが使
用される。そして、その高圧側6Hを放出系路２に接続
し、低圧側6Lを、図中矢印（破線）に示す回収系路９を
通じて前記キャビン１に連通させている。
このような構成により、この装置を稼動させると、キ
ャビン１内の空気は、フィルタ３によって煙草の煙など
を除去され、熱交換器４でラムエアにより冷却された
後、ラジアルコンプレッサ５に入り、昇圧される。しか
る後、O2分離器６に導かれ、主としてO2が高圧側6Hから
低圧側6Lに透過し、回収系路９を通じてキャビン１内に
戻される。一方、O2分離器６においてO2を回収された後
のO2濃度の低い空気（すなわち、N2リッチ、CO2リッチ
な空気）は、ラジアルタービン７でほぼ機外圧（厳密に
は、外気の吸い出し作用によって機外圧よりも若干低い
圧力）にまで膨脹する。このときの動力は、シャフト８
を介してラジアルコンプレッサ５に伝えられ、圧縮動力
として使用される。その後、放出口2aから機外に放出さ
れる。
ャビン１内の空気は、フィルタ３によって煙草の煙など
を除去され、熱交換器４でラムエアにより冷却された
後、ラジアルコンプレッサ５に入り、昇圧される。しか
る後、O2分離器６に導かれ、主としてO2が高圧側6Hから
低圧側6Lに透過し、回収系路９を通じてキャビン１内に
戻される。一方、O2分離器６においてO2を回収された後
のO2濃度の低い空気（すなわち、N2リッチ、CO2リッチ
な空気）は、ラジアルタービン７でほぼ機外圧（厳密に
は、外気の吸い出し作用によって機外圧よりも若干低い
圧力）にまで膨脹する。このときの動力は、シャフト８
を介してラジアルコンプレッサ５に伝えられ、圧縮動力
として使用される。その後、放出口2aから機外に放出さ
れる。
しかして、このような構成であると、キャビン１内か
ら不要な空気成分を除去しつつ、その中に残存する有用
なO2を選択的に回収して再利用することが可能になる。
このため、エンジンやAPUの燃料消費を増大させること
なくO2分圧を有効に高めることができ、その結果、高高
度飛行時にも地上並みのO2分圧を確保して適正な環境を
整えることが可能になる。しかも、この構成によると、
ラジアルコンプレッサ５の動力の大半はラジアルタービ
ン７で賄われ、それを差し引いたラジアルタービン７の
動力も放出系路２の始端Ａと終端Ｌとの間に存在する圧
力差により与えられるため、動力の付与は殆ど不要であ
り、効率の良いシステムとしての価値もある。その上
に、この実施例では放出口2aが機外圧よりも低い圧力に
なるため、ラジアルタービン８に掛かる差圧が拡大され
て特に好ましいものとなっている。
ら不要な空気成分を除去しつつ、その中に残存する有用
なO2を選択的に回収して再利用することが可能になる。
このため、エンジンやAPUの燃料消費を増大させること
なくO2分圧を有効に高めることができ、その結果、高高
度飛行時にも地上並みのO2分圧を確保して適正な環境を
整えることが可能になる。しかも、この構成によると、
ラジアルコンプレッサ５の動力の大半はラジアルタービ
ン７で賄われ、それを差し引いたラジアルタービン７の
動力も放出系路２の始端Ａと終端Ｌとの間に存在する圧
力差により与えられるため、動力の付与は殆ど不要であ
り、効率の良いシステムとしての価値もある。その上
に、この実施例では放出口2aが機外圧よりも低い圧力に
なるため、ラジアルタービン８に掛かる差圧が拡大され
て特に好ましいものとなっている。
また、既存の透過膜の性質として、O2を透過するもの
であればH2Oも透過し得るものが多い。このため、図示
装置によると、一旦放出系路２に流出したH2Oも再び回
収されることになり、飛行時間が長くなるにつれて機内
湿度が低下していた従来の不具合を有効に解消できるこ
とになる。
であればH2Oも透過し得るものが多い。このため、図示
装置によると、一旦放出系路２に流出したH2Oも再び回
収されることになり、飛行時間が長くなるにつれて機内
湿度が低下していた従来の不具合を有効に解消できるこ
とになる。
なお、ラジアルコンプレッサとラジアルタービンと
は、必要に応じて２対またはそれ以上に設け、本発明の
効果を増大させることができる。また、上記実施例に示
す熱交換機やフィルタは、特に必要としない場合には省
略して系を簡略化してもよい。
は、必要に応じて２対またはそれ以上に設け、本発明の
効果を増大させることができる。また、上記実施例に示
す熱交換機やフィルタは、特に必要としない場合には省
略して系を簡略化してもよい。
［発明の効果］ 本発明は、以上のような構成により、機内換気の際に
N2やCO2等とともに廃棄されようとするO2を選択的に回
収して再利用できるため、エンジン抽気を増大させる等
の手段によらずとも機内のO2濃度を有効に高めることが
でき、その結果、航空機の性能低下を招くことなく、換
気機能を向上させることができるという効果が得られ
る。
N2やCO2等とともに廃棄されようとするO2を選択的に回
収して再利用できるため、エンジン抽気を増大させる等
の手段によらずとも機内のO2濃度を有効に高めることが
でき、その結果、航空機の性能低下を招くことなく、換
気機能を向上させることができるという効果が得られ
る。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は模式的な構成
説明図、第２図は第１図中放出系路に沿って各地点での
空気圧を示すグラフである。 １……与圧室（キャビン）、２……放出系路 ５……ラジアルコンプレッサ ６……O2分離器、6a……透過膜 6H……高圧側、6L……低圧側 ７……ラジアルタービン、９……回収系路
説明図、第２図は第１図中放出系路に沿って各地点での
空気圧を示すグラフである。 １……与圧室（キャビン）、２……放出系路 ５……ラジアルコンプレッサ ６……O2分離器、6a……透過膜 6H……高圧側、6L……低圧側 ７……ラジアルタービン、９……回収系路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−246989（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−151598（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−28798（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−41743（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−9098（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】機内の与圧室を機外と連通させる放出系路
と、この放出系路に介設され内部を流通する空気を圧縮
するラジアルコンプレッサと、前記放出系路のラジアル
コンプレッサ下流に配設され内部を流通する空気の膨脹
仕事によって得られる発生動力を前記ラジアルコンプレ
ッサに入力するラジアルタービンと、前記放出系路のラ
ジアルコンプレッサとラジアルタービンの間に配設され
少なくともO2に対して選択透過機能を有する透過膜の高
圧側を該放出系路に接続してなるO2分離器と、このO2分
離器の低圧側を前記与圧室と連通させる回収系路とを具
備してなることを特徴とする機内空気放出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22375389A JP2737291B2 (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | 機内空気放出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22375389A JP2737291B2 (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | 機内空気放出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0386699A JPH0386699A (ja) | 1991-04-11 |
| JP2737291B2 true JP2737291B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=16803169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22375389A Expired - Fee Related JP2737291B2 (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | 機内空気放出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2737291B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| 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 |
| GB0226109D0 (en) * | 2002-11-08 | 2002-12-18 | Honeywell Normalair Garrett | Air conditioning systems |
| DE102004026647B4 (de) * | 2004-06-01 | 2009-01-15 | Dae Systems Gmbh | Einrichtung zur Luftzerlegung |
-
1989
- 1989-08-30 JP JP22375389A patent/JP2737291B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0386699A (ja) | 1991-04-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080116 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090116 Year of fee payment: 11 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |