JP3218688B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
- B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
-
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- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
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- B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
- B64D2013/0603—Environmental Control Systems
- B64D2013/0659—Environmental Control Systems comprising provisions for cooling fuel systems
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、航空機、車両、船舶等
の乗り物、又は一般建築物等の空気調和装置に関し、特
に、高速航空機に適用した場合に優れた効果を奏する空
気調和装置に関する。
の乗り物、又は一般建築物等の空気調和装置に関し、特
に、高速航空機に適用した場合に優れた効果を奏する空
気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の空気調和装置は、空調室に供給す
る空気をコンプレッサで昇圧し、熱交換器で冷却した
後、タービンで断熱膨張させて所定の温度に調節してか
ら空調室に供給している。このような空気調和装置にお
いては、タービンへ流入する空気の温度を低くしておく
と、タービン出口温度がその分下がるので、冷房能力が
向上する。前記冷房能力の向上が必要な場合には、前記
熱交換器により、タービンへ流入する空気の温度を低く
しておく必要がある。前記空調室に供給する空気を熱交
換器で冷却する際、前記コンプレッサで昇圧して温度上
昇した空気（すなわち、空調室に供給される空気）は温
度の低い外部空気で冷却される。熱交換器が使用する前
記外部空気の温度は、自然の状態では、３０〜５０℃程
度である。この程度の温度の空気を熱交換器に導入すれ
ば、前記空調室に供給する空気の、前記タービン入口で
の温度を十分低下させることが可能である。
る空気をコンプレッサで昇圧し、熱交換器で冷却した
後、タービンで断熱膨張させて所定の温度に調節してか
ら空調室に供給している。このような空気調和装置にお
いては、タービンへ流入する空気の温度を低くしておく
と、タービン出口温度がその分下がるので、冷房能力が
向上する。前記冷房能力の向上が必要な場合には、前記
熱交換器により、タービンへ流入する空気の温度を低く
しておく必要がある。前記空調室に供給する空気を熱交
換器で冷却する際、前記コンプレッサで昇圧して温度上
昇した空気（すなわち、空調室に供給される空気）は温
度の低い外部空気で冷却される。熱交換器が使用する前
記外部空気の温度は、自然の状態では、３０〜５０℃程
度である。この程度の温度の空気を熱交換器に導入すれ
ば、前記空調室に供給する空気の、前記タービン入口で
の温度を十分低下させることが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記空気調
和装置を航空機に搭載し、冷却用の外部空気としてラム
エアを使用した場合、航空機が高速になる程、ラム圧が
上昇し、ラムエアの温度も上昇する。このため、空調室
に供給する空気を熱交換器で冷却する際、熱交換器に導
入されるラムエアの温度は高温（例えば１２４℃）であ
る。このような高温の外部空気（ラムエア）を熱交換器
に導入して、前記空調室に供給する空気との間で熱交換
を行っても、空調室に導入する空気の温度は十分低下し
ない。
和装置を航空機に搭載し、冷却用の外部空気としてラム
エアを使用した場合、航空機が高速になる程、ラム圧が
上昇し、ラムエアの温度も上昇する。このため、空調室
に供給する空気を熱交換器で冷却する際、熱交換器に導
入されるラムエアの温度は高温（例えば１２４℃）であ
る。このような高温の外部空気（ラムエア）を熱交換器
に導入して、前記空調室に供給する空気との間で熱交換
を行っても、空調室に導入する空気の温度は十分低下し
ない。
【０００４】前記空調室に供給する空気を、ラムエアで
冷却した後、さらに、航空機燃料との間で熱交換を行っ
てさらに冷却することも行われているが、航空機燃料の
温度も高い場合（例えば、８０℃）には、やはり、空調
室に導入する空気の温度を十分に低下させることができ
ない。前述のように、空調室に供給する空気を熱交換器
で冷却する場合に、適当な温度の熱交換用の媒体（流
体）が無い場合には、空調室に供給する空気を効果的に
冷却することが難しい場合がある。
冷却した後、さらに、航空機燃料との間で熱交換を行っ
てさらに冷却することも行われているが、航空機燃料の
温度も高い場合（例えば、８０℃）には、やはり、空調
室に導入する空気の温度を十分に低下させることができ
ない。前述のように、空調室に供給する空気を熱交換器
で冷却する場合に、適当な温度の熱交換用の媒体（流
体）が無い場合には、空調室に供給する空気を効果的に
冷却することが難しい場合がある。
【０００５】本発明は前述の事情に鑑み、下記（Ｂ1）
の記載事項を課題とする。（Ｂ1）空調室に供給する空
気の温度を簡単な構成により効果的に低下させること。
の記載事項を課題とする。（Ｂ1）空調室に供給する空
気の温度を簡単な構成により効果的に低下させること。
【０００６】
【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明の構成を説明するが、本発明の
構成要素には、後述の実施例の構成要素との対応を容易
にするため、実施例の構成要素の符号をカッコで囲んだ
ものを付記する。なお、本発明を後述の実施例の符号と
対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にする
ためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためでは
ない。
るために案出した本発明の構成を説明するが、本発明の
構成要素には、後述の実施例の構成要素との対応を容易
にするため、実施例の構成要素の符号をカッコで囲んだ
ものを付記する。なお、本発明を後述の実施例の符号と
対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にする
ためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためでは
ない。
【０００７】前記課題を解決するために、本発明の空気
調和装置（Ｕ）は、下記の構成要件（Ａ1）〜（Ａ6）を
備えた空気調和装置（Ｕ）において、下記の構成要件
（Ａ7）を備えたことを特徴とする、（Ａ1） 空調室
（１）に接続された外部排出用空気通路（２）、（Ａ
2） 前記空調室（１）に接続された循環用空気排出路
（９）、（Ａ3） 前記外部排出用空気通路（２）から外
部に排出される空気を補充するために新鮮な空気を導入
する外部空気導入路（６）、（Ａ4） 前記外部空気導入
路（６）に導入された前記新鮮な空気と前記空調室
（１）から前記循環用空気排出路（９）に排出された循
環用空気とを合流させるめの空気流路接続部（８）、
（Ａ5） 前記合流した空気流を冷却する複数の熱交換器
（１０，１４，１５）、（Ａ6） 前記複数の熱交換器
（１０，１４，１５）で冷却された空気を温度調節して
前記空調室（１）に流入させる調和空気供給手段（Ｕ
1）、（Ａ7） 前記熱交換器（１０，１４，１５）の１
つ（１０）は、前記合流した空気と前記循環用空気との
間の熱交換器（１０）であること。
調和装置（Ｕ）は、下記の構成要件（Ａ1）〜（Ａ6）を
備えた空気調和装置（Ｕ）において、下記の構成要件
（Ａ7）を備えたことを特徴とする、（Ａ1） 空調室
（１）に接続された外部排出用空気通路（２）、（Ａ
2） 前記空調室（１）に接続された循環用空気排出路
（９）、（Ａ3） 前記外部排出用空気通路（２）から外
部に排出される空気を補充するために新鮮な空気を導入
する外部空気導入路（６）、（Ａ4） 前記外部空気導入
路（６）に導入された前記新鮮な空気と前記空調室
（１）から前記循環用空気排出路（９）に排出された循
環用空気とを合流させるめの空気流路接続部（８）、
（Ａ5） 前記合流した空気流を冷却する複数の熱交換器
（１０，１４，１５）、（Ａ6） 前記複数の熱交換器
（１０，１４，１５）で冷却された空気を温度調節して
前記空調室（１）に流入させる調和空気供給手段（Ｕ
1）、（Ａ7） 前記熱交換器（１０，１４，１５）の１
つ（１０）は、前記合流した空気と前記循環用空気との
間の熱交換器（１０）であること。
【０００８】
【作用】次に、前述の特徴を備えた本発明の作用を説明
する。前述の特徴を備えた本発明の空気調和装置（Ｕ）
では、空調室（１）の空気の一部は、空調室（１）に接
続された外部排出用空気通路（２）を通って外部に排出
される。また、空調室（１）の空気の残りの一部は、空
調室（１）に接続された循環用空気排出路（９）に排出
される。一方、前記外部排出用空気通路（２）から外部
に排出される空気を補充するために、外部空気導入路
（６）から新鮮な空気が導入される。前記外部空気導入
路（６）に導入された前記新鮮な空気と前記空調室
（１）から前記循環用空気排出路（９）に排出された循
環用空気とは、空気流路接続部（８）において合流す
る。前記合流した空気流は、複数の熱交換器（１０，１
４，１５）により冷却される。
する。前述の特徴を備えた本発明の空気調和装置（Ｕ）
では、空調室（１）の空気の一部は、空調室（１）に接
続された外部排出用空気通路（２）を通って外部に排出
される。また、空調室（１）の空気の残りの一部は、空
調室（１）に接続された循環用空気排出路（９）に排出
される。一方、前記外部排出用空気通路（２）から外部
に排出される空気を補充するために、外部空気導入路
（６）から新鮮な空気が導入される。前記外部空気導入
路（６）に導入された前記新鮮な空気と前記空調室
（１）から前記循環用空気排出路（９）に排出された循
環用空気とは、空気流路接続部（８）において合流す
る。前記合流した空気流は、複数の熱交換器（１０，１
４，１５）により冷却される。
【０００９】前記熱交換器（１０，１４，１５）の１つ
（１０）は、前記合流した空気と前記循環用空気との間
の熱交換器（１０）であるので、前記合流した空気（す
なわち、空調室（１）に供給する空気）は、循環用空気
によって冷却される。前記循環用空気は、空調室（１）
から排出される空気であるので、空調室（１）の温度
（約１７〜２５℃）程度である。このため、前記空調室
（１）に供給する空気（前記合流した空気）は、前記低
温（１７℃〜２５℃）の循環用空気によって効果的に冷
却される。前記複数の熱交換器（１０，１４，１５）で
冷却された空気は、調和空気供給手段（Ｕ1）により、
温度調節されて前記空調室（１）に流入させられる。
（１０）は、前記合流した空気と前記循環用空気との間
の熱交換器（１０）であるので、前記合流した空気（す
なわち、空調室（１）に供給する空気）は、循環用空気
によって冷却される。前記循環用空気は、空調室（１）
から排出される空気であるので、空調室（１）の温度
（約１７〜２５℃）程度である。このため、前記空調室
（１）に供給する空気（前記合流した空気）は、前記低
温（１７℃〜２５℃）の循環用空気によって効果的に冷
却される。前記複数の熱交換器（１０，１４，１５）で
冷却された空気は、調和空気供給手段（Ｕ1）により、
温度調節されて前記空調室（１）に流入させられる。
【００１０】
【実施例】次に図面を参照しながら、本発明の実施例の
空気調和装置を説明するが、本発明は以下の実施例に限
定されるものではない。なお、実施例の説明中、空気温
度の具体的数値を示しているが、その数値は実施例の理
解を容易にするために示した典型例であり、種々の条件
によって当然に変化する数値である。
空気調和装置を説明するが、本発明は以下の実施例に限
定されるものではない。なお、実施例の説明中、空気温
度の具体的数値を示しているが、その数値は実施例の理
解を容易にするために示した典型例であり、種々の条件
によって当然に変化する数値である。
【００１１】図１は、本発明の一実施例の空気調和装置
Ｕの構成説明図である。この空気調和装置Ｕは、航空機
に搭載されている。空気調和装置Ｕは、空調室１内の空
気を例えば約２３℃に保持している。この空気調和装置
Ｕは、空調室１から空調室１内の空気の一部を外部に排
出する外部排出用空気通路２を有している。外部排出用
空気通路２は熱交換器３に接続されている。前記熱交換
器３には、予圧用コンプレッサ４が接続されている。予
圧用コンプレッサ４は、モータ５によって駆動され、外
部空気導入路６から導入されるラムエア（外部の新鮮な
空気）を予圧して前記熱交換器３に移送している。
Ｕの構成説明図である。この空気調和装置Ｕは、航空機
に搭載されている。空気調和装置Ｕは、空調室１内の空
気を例えば約２３℃に保持している。この空気調和装置
Ｕは、空調室１から空調室１内の空気の一部を外部に排
出する外部排出用空気通路２を有している。外部排出用
空気通路２は熱交換器３に接続されている。前記熱交換
器３には、予圧用コンプレッサ４が接続されている。予
圧用コンプレッサ４は、モータ５によって駆動され、外
部空気導入路６から導入されるラムエア（外部の新鮮な
空気）を予圧して前記熱交換器３に移送している。
【００１２】前記予圧用コンプレッサ４に流入するラム
エアは例えば約１２４℃であり、予圧用コンプレッサ４
により予圧されて例えば約２５９℃となる。前記熱交換
器３は、前記予圧用コンプレッサ４からの約２５９℃の
新鮮な空気と、前記空調室１内から外部排出用空気通路
２を通って流入する約２３℃の排出空気との間で熱交換
する機能を有している。前記熱交換器３は、空気流路接
続部８に接続されており、熱交換器３で熱交換されて冷
却された新鮮な空気は空気流路接続部８に移送されるよ
うになっている。また、熱交換器３で熱交換されて温度
上昇した前記排出空気は外部に排出されるようになって
いる。
エアは例えば約１２４℃であり、予圧用コンプレッサ４
により予圧されて例えば約２５９℃となる。前記熱交換
器３は、前記予圧用コンプレッサ４からの約２５９℃の
新鮮な空気と、前記空調室１内から外部排出用空気通路
２を通って流入する約２３℃の排出空気との間で熱交換
する機能を有している。前記熱交換器３は、空気流路接
続部８に接続されており、熱交換器３で熱交換されて冷
却された新鮮な空気は空気流路接続部８に移送されるよ
うになっている。また、熱交換器３で熱交換されて温度
上昇した前記排出空気は外部に排出されるようになって
いる。
【００１３】また、前記空気調和装置Ｕは、空調室１内
の空気の一部を循環し再利用するための循環用空気排出
路９を有している。循環用空気排出路９は、空調室１と
熱交換器１０との間を接続している。熱交換器１０は循
環用空気排出路９から流入する循環用空気と後述の混合
空気との間で熱交換を行う機能を有している。前記熱交
換器１０で熱交換を行って温度上昇した循環用空気は循
環用空気流通路１１を通って前記空気流路接続部８に移
送されるようになっている。
の空気の一部を循環し再利用するための循環用空気排出
路９を有している。循環用空気排出路９は、空調室１と
熱交換器１０との間を接続している。熱交換器１０は循
環用空気排出路９から流入する循環用空気と後述の混合
空気との間で熱交換を行う機能を有している。前記熱交
換器１０で熱交換を行って温度上昇した循環用空気は循
環用空気流通路１１を通って前記空気流路接続部８に移
送されるようになっている。
【００１４】前記空気流路接続部８は、モータ１２によ
って駆動されるコンプレッサ１３に接続されている。前
記熱交換器３で冷却された新鮮な空気及び前記熱交換器
１０で温度上昇した循環用空気は、前記空気流路接続部
８で混合空気となり、前記コンプレッサ１３によって昇
圧、昇温され、例えば約３９５℃となる。前記コンプレ
ッサ１３によって昇温した約３９５℃の前記混合空気
は、熱交換器１４において約１２４℃の前記ラムエア
（外部空気）との間で熱交換される。前記熱交換器１４
で冷却された前記混合空気（空調室１に供給する空気）
は、熱交換器１５において、約８０℃の燃料との間で熱
交換され、さらに冷却される。
って駆動されるコンプレッサ１３に接続されている。前
記熱交換器３で冷却された新鮮な空気及び前記熱交換器
１０で温度上昇した循環用空気は、前記空気流路接続部
８で混合空気となり、前記コンプレッサ１３によって昇
圧、昇温され、例えば約３９５℃となる。前記コンプレ
ッサ１３によって昇温した約３９５℃の前記混合空気
は、熱交換器１４において約１２４℃の前記ラムエア
（外部空気）との間で熱交換される。前記熱交換器１４
で冷却された前記混合空気（空調室１に供給する空気）
は、熱交換器１５において、約８０℃の燃料との間で熱
交換され、さらに冷却される。
【００１５】前記熱交換器１５で冷却された前記混合空
気（空調室１に供給する空気）は、前記熱交換器１０に
おいて、前記循環用空気排出路９から流入する循環用空
気との間で熱交換され、さらに冷却される。前記熱交換
器１０で冷却された前記混合空気は、前記モータ１２に
よって駆動されるタービン１７で断熱膨張され、冷却さ
れる。前記タービン１７の気体排出路は前記空調室１に
接続されており、前記気体排出路において空調室１から
ファン１８により移送される温度調節用循環空気（空調
室１内の空気）が混合されるようになっている。そし
て、タービン１７から流出する前記混合空気および前記
ファン１８により移送される温度調節用循環空気は混合
されて、適温で且つ、適切な圧力に調節され、空調室１
に供給されるようになっている。前記ファン１８に流入
する温度調節用循環空気（空調室１内の空気）の温度は
センサ１９によって検出されており、検出温度が高くな
ると前記モータ１２により駆動されるタービン１７の回
転数が上がり、タービン１７からの流出空気の温度が低
下するようになっている。前記符号１２，１７，１８，
１９で示された構成要素から、調和空気供給手段Ｕ1が
構成されている。
気（空調室１に供給する空気）は、前記熱交換器１０に
おいて、前記循環用空気排出路９から流入する循環用空
気との間で熱交換され、さらに冷却される。前記熱交換
器１０で冷却された前記混合空気は、前記モータ１２に
よって駆動されるタービン１７で断熱膨張され、冷却さ
れる。前記タービン１７の気体排出路は前記空調室１に
接続されており、前記気体排出路において空調室１から
ファン１８により移送される温度調節用循環空気（空調
室１内の空気）が混合されるようになっている。そし
て、タービン１７から流出する前記混合空気および前記
ファン１８により移送される温度調節用循環空気は混合
されて、適温で且つ、適切な圧力に調節され、空調室１
に供給されるようになっている。前記ファン１８に流入
する温度調節用循環空気（空調室１内の空気）の温度は
センサ１９によって検出されており、検出温度が高くな
ると前記モータ１２により駆動されるタービン１７の回
転数が上がり、タービン１７からの流出空気の温度が低
下するようになっている。前記符号１２，１７，１８，
１９で示された構成要素から、調和空気供給手段Ｕ1が
構成されている。
【００１６】（実施例の作用）次に、前述の構成を備え
た前記実施例の作用を説明する。約１２４℃のラムエア
（新鮮な空気）は前記予圧用コンプレッサ４により予圧
されて例えば約２５９℃となり、熱交換器３に流入す
る。前記熱交換器３に流入した前記約２５９℃の新鮮な
空気は、前記空調室１内から外部排出用空気通路２を通
って熱交換器３に流入する約２３℃の排出空気との間で
熱交換が行われ、例えば約９８℃に冷却される。この熱
交換器３で昇温した排出空気は外部に放出される。この
実施例のように、外部に排出する低温（約２３℃）の排
出空気を用いて、外部から導入する新鮮な空気を冷却す
ることにより、空調室１へ供給する空気の冷却効率を高
めることができる。
た前記実施例の作用を説明する。約１２４℃のラムエア
（新鮮な空気）は前記予圧用コンプレッサ４により予圧
されて例えば約２５９℃となり、熱交換器３に流入す
る。前記熱交換器３に流入した前記約２５９℃の新鮮な
空気は、前記空調室１内から外部排出用空気通路２を通
って熱交換器３に流入する約２３℃の排出空気との間で
熱交換が行われ、例えば約９８℃に冷却される。この熱
交換器３で昇温した排出空気は外部に放出される。この
実施例のように、外部に排出する低温（約２３℃）の排
出空気を用いて、外部から導入する新鮮な空気を冷却す
ることにより、空調室１へ供給する空気の冷却効率を高
めることができる。
【００１７】一方、空調室１に接続された循環用空気排
出路９を通り、前記熱交換器１０で熱交換を行って温度
上昇した循環用空気は循環用空気流通路１１を通って前
記空気流路接続部８に移送される。前記熱交換器３で９
８℃に冷却された新鮮な空気は、前記空気流路接続部８
において、前記循環用空気と混合される。この新鮮な空
気と循環用空気との混合空気（空調室１に供給する空
気）は例えば９４℃となる。この９４℃の混合空気は、
コンプレッサ１３によって昇圧、昇温され、約３９５℃
となる。前記コンプレッサ１３によって昇温した約３９
５℃の前記混合空気は、熱交換器１４において約１２４
℃の前記ラムエア（外部空気）との間で熱交換される。
前記熱交換器１４で約１７９℃に冷却された前記混合空
気（空調室１に供給する空気）は、熱交換器１５におい
て、約８０℃の燃料との間で熱交換され、さらに冷却さ
れ約９０℃となる。
出路９を通り、前記熱交換器１０で熱交換を行って温度
上昇した循環用空気は循環用空気流通路１１を通って前
記空気流路接続部８に移送される。前記熱交換器３で９
８℃に冷却された新鮮な空気は、前記空気流路接続部８
において、前記循環用空気と混合される。この新鮮な空
気と循環用空気との混合空気（空調室１に供給する空
気）は例えば９４℃となる。この９４℃の混合空気は、
コンプレッサ１３によって昇圧、昇温され、約３９５℃
となる。前記コンプレッサ１３によって昇温した約３９
５℃の前記混合空気は、熱交換器１４において約１２４
℃の前記ラムエア（外部空気）との間で熱交換される。
前記熱交換器１４で約１７９℃に冷却された前記混合空
気（空調室１に供給する空気）は、熱交換器１５におい
て、約８０℃の燃料との間で熱交換され、さらに冷却さ
れ約９０℃となる。
【００１８】前記熱交換器１５で９０℃に冷却された前
記混合空気（空調室１に供給する空気）は、前記熱交換
器１０において、前記循環用空気排出路９から流入する
低温（例えば、約２３℃）の循環用空気との間で熱交換
され、温度が低下し、７２℃となる。前記熱交換器１０
で適切な温度（７２℃）に冷却された前記混合空気は、
前記モータ１２によって駆動されるタービン１７で断熱
膨張され、冷却される。タービン１７により−２８℃に
低下した前記混合空気は、ファン１８によって移送され
る温度調節用循環空気と混合される。ファン１８によっ
て移送される温度調節用循環空気は空調室１から移送さ
れ、ファン１８を通ることによって、２３℃から２９℃
に上昇する。この２９℃の温度調節用循環空気と前記タ
ービン１７で膨張した−２８℃の混合空気とは混合され
て例えば５℃の空気となって空調室１に供給される。前
記ファン１８に流入する温度調節用循環空気（空調室１
内の空気）の温度（センサ１９により検出される温度）
が上昇すると、タービン１７の回転数が上がり、タービ
ン１７から流出する空気の温度が下がる。したがって、
前記タービン１７から流出する前記混合空気と前記ファ
ン１８により移送される温度調節用循環空気との混合空
気、すなわち、空調室１に供給される空気の温度は下が
り、空調室１内の温度は一定に調節される。
記混合空気（空調室１に供給する空気）は、前記熱交換
器１０において、前記循環用空気排出路９から流入する
低温（例えば、約２３℃）の循環用空気との間で熱交換
され、温度が低下し、７２℃となる。前記熱交換器１０
で適切な温度（７２℃）に冷却された前記混合空気は、
前記モータ１２によって駆動されるタービン１７で断熱
膨張され、冷却される。タービン１７により−２８℃に
低下した前記混合空気は、ファン１８によって移送され
る温度調節用循環空気と混合される。ファン１８によっ
て移送される温度調節用循環空気は空調室１から移送さ
れ、ファン１８を通ることによって、２３℃から２９℃
に上昇する。この２９℃の温度調節用循環空気と前記タ
ービン１７で膨張した−２８℃の混合空気とは混合され
て例えば５℃の空気となって空調室１に供給される。前
記ファン１８に流入する温度調節用循環空気（空調室１
内の空気）の温度（センサ１９により検出される温度）
が上昇すると、タービン１７の回転数が上がり、タービ
ン１７から流出する空気の温度が下がる。したがって、
前記タービン１７から流出する前記混合空気と前記ファ
ン１８により移送される温度調節用循環空気との混合空
気、すなわち、空調室１に供給される空気の温度は下が
り、空調室１内の温度は一定に調節される。
【００１９】前述のように、タービン１７に流入させる
空気を低温の循環用空気によって適切な温度に冷却でき
るため、タービン１７から流出する空気の温度を冷房に
必要値に低下させることが可能となる。
空気を低温の循環用空気によって適切な温度に冷却でき
るため、タービン１７から流出する空気の温度を冷房に
必要値に低下させることが可能となる。
【００２０】また、前記循環用空気は熱交換器１０で昇
温されてから空気流路接続部８で新鮮な空気と混合され
る。この新鮮な空気と循環用空気との混合空気は、コン
プレッサ１３、熱交換器１４、熱交換器１５、熱交換器
１０、及びタービン１７を介して空調室１に循環する。
この場合、循環用空気は最初に空調室１から排出されて
熱交換器１０を通る際には熱を奪って昇温し、タービン
１７に流入する前に熱交換器１０を通る際には熱を奪わ
れて温度が低下する。このように、循環用空気が最初に
熱交換器１０を通るときは温度上昇し、次に熱交換器１
０を通るときは温度が下がる場合、一見したところ、熱
交換器１０を設けても設けなくてもエネルギ効率として
は変わらないようにみえるが、実際は熱交換器１０を設
けた方がエネルギ効率を向上させることができる。その
理由は次のとおりである。
温されてから空気流路接続部８で新鮮な空気と混合され
る。この新鮮な空気と循環用空気との混合空気は、コン
プレッサ１３、熱交換器１４、熱交換器１５、熱交換器
１０、及びタービン１７を介して空調室１に循環する。
この場合、循環用空気は最初に空調室１から排出されて
熱交換器１０を通る際には熱を奪って昇温し、タービン
１７に流入する前に熱交換器１０を通る際には熱を奪わ
れて温度が低下する。このように、循環用空気が最初に
熱交換器１０を通るときは温度上昇し、次に熱交換器１
０を通るときは温度が下がる場合、一見したところ、熱
交換器１０を設けても設けなくてもエネルギ効率として
は変わらないようにみえるが、実際は熱交換器１０を設
けた方がエネルギ効率を向上させることができる。その
理由は次のとおりである。
【００２１】前記実施例のように熱交換器１０を用いる
場合、循環用空気（最初に熱交換器１０を通るときに昇
温した循環用空気）と新鮮な空気との混合空気の温度
は、熱交換器１０を用いない場合の循環用空気と新鮮な
空気との混合空気の温度に比べて高温となる。この場
合、熱交換器１４に流入する混合空気の温度は、前記熱
交換器１０を用いた場合の方が高くなる。熱交換器１４
に於ける前記混合空気とラムエアとの間で熱交換を行う
場合、混合空気とラムエアとの間の温度差が大きい程、
それらの間の熱交換量は多くなる。前記熱交換器１４で
熱交換を行う混合空気の温度は前述のように熱交換器１
０を用いた場合の方が高くなるので、前記混合空気とラ
ムエアとの間の温度差は、前記熱交換器１０を用いた方
が大きくなる。したがって、前記熱交換器１０を用いた
場合、用いない場合よりも熱交換器１４での熱交換量を
多くすることができるので、エネルギ効率が向上する。
場合、循環用空気（最初に熱交換器１０を通るときに昇
温した循環用空気）と新鮮な空気との混合空気の温度
は、熱交換器１０を用いない場合の循環用空気と新鮮な
空気との混合空気の温度に比べて高温となる。この場
合、熱交換器１４に流入する混合空気の温度は、前記熱
交換器１０を用いた場合の方が高くなる。熱交換器１４
に於ける前記混合空気とラムエアとの間で熱交換を行う
場合、混合空気とラムエアとの間の温度差が大きい程、
それらの間の熱交換量は多くなる。前記熱交換器１４で
熱交換を行う混合空気の温度は前述のように熱交換器１
０を用いた場合の方が高くなるので、前記混合空気とラ
ムエアとの間の温度差は、前記熱交換器１０を用いた方
が大きくなる。したがって、前記熱交換器１０を用いた
場合、用いない場合よりも熱交換器１４での熱交換量を
多くすることができるので、エネルギ効率が向上する。
【００２２】〔変更例〕以上、本発明の実施例を詳述し
たが、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内
で、種々の小設計変更を行うことが可能である。
たが、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内
で、種々の小設計変更を行うことが可能である。
【００２３】例えば、本発明は航空機以外の各種乗り物
用の空気調和装置、一般建造物の空気調和装置にも適用
することができる。また、本発明を適用する対象によっ
て、前記熱交換器３、予圧用コンプレッサ４、熱交換器
１５等を省略することも可能である。さらに、コンプレ
ッサ１３およびタービン１７を直結し、コンプレッサ１
３の前段にモータによって回転駆動されるコンプレッサ
を配置することも可能である。また、外部から導入する
新鮮な空気、および前記熱交換器１４で使用する外部空
気は、専用の空気取り入れ口、またはエンジンの吸気口
等から取り入れることが可能である。
用の空気調和装置、一般建造物の空気調和装置にも適用
することができる。また、本発明を適用する対象によっ
て、前記熱交換器３、予圧用コンプレッサ４、熱交換器
１５等を省略することも可能である。さらに、コンプレ
ッサ１３およびタービン１７を直結し、コンプレッサ１
３の前段にモータによって回転駆動されるコンプレッサ
を配置することも可能である。また、外部から導入する
新鮮な空気、および前記熱交換器１４で使用する外部空
気は、専用の空気取り入れ口、またはエンジンの吸気口
等から取り入れることが可能である。
【００２４】
【発明の効果】前述の構成を備えた本発明の空気調和装
置は、空調室から排出される循環用空気と空調室に供給
する空気との間で熱交換を行う熱交換器を設けることに
より、空調室に供給する空気の温度を効果的に低下させ
ることができる。
置は、空調室から排出される循環用空気と空調室に供給
する空気との間で熱交換を行う熱交換器を設けることに
より、空調室に供給する空気の温度を効果的に低下させ
ることができる。
【図１】 本発明の空気調和装置の一実施例の説明図で
ある。
ある。
Ｕ…空気調和装置、Ｕ1…調和空気供給手段、１…空調
室、２…外部排出用空気通路、６…外部空気導入路、８
…空気流路接続部、９…循環用空気排出路、１０，１
４，１５…熱交換器、１７…タービン
室、２…外部排出用空気通路、６…外部空気導入路、８
…空気流路接続部、９…循環用空気排出路、１０，１
４，１５…熱交換器、１７…タービン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F24F 3/044
Claims (1)
- 【請求項１】 下記の構成要件（Ａ1）〜（Ａ6）を備え
た空気調和装置において、下記の構成要件（Ａ7）を備
えたことを特徴とする空気調和装置、（Ａ1） 空調室に
接続された外部排出用空気通路、（Ａ2） 前記空調室に
接続された循環用空気排出路、（Ａ3） 前記外部排出用
空気通路から外部に排出される空気を補充するために新
鮮な空気を導入する外部空気導入路、（Ａ4） 前記外部
空気導入路に導入された前記新鮮な空気と前記空調室か
ら前記循環用空気排出路に排出された循環用空気とを合
流させる空気流路接続部、（Ａ5） 前記合流した空気流
を冷却する複数の熱交換器、（Ａ6） 前記複数の熱交換
器で冷却された空気を温度調節して前記空調室に流入さ
せる調和空気供給手段、（Ａ7） 前記熱交換器の１つ
は、前記合流した空気と前記循環用空気との間の熱交換
器であること。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13718292A JP3218688B2 (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 空気調和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13718292A JP3218688B2 (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 空気調和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05322216A JPH05322216A (ja) | 1993-12-07 |
| JP3218688B2 true JP3218688B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=15192728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13718292A Expired - Fee Related JP3218688B2 (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 空気調和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3218688B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4299444A1 (en) * | 2022-07-01 | 2024-01-03 | Hamilton Sundstrand Corporation | Split regeneration environmental control system |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000179963A (ja) * | 1998-12-16 | 2000-06-30 | Daikin Ind Ltd | 空気調和装置 |
| DE19935918B4 (de) * | 1999-07-30 | 2006-08-31 | Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh | Klimatisierungssystem für Flugzeugkabinen |
| DE102005003645B4 (de) * | 2005-01-26 | 2010-04-08 | Airbus Deutschland Gmbh | Luftsystem |
-
1992
- 1992-05-28 JP JP13718292A patent/JP3218688B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4299444A1 (en) * | 2022-07-01 | 2024-01-03 | Hamilton Sundstrand Corporation | Split regeneration environmental control system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05322216A (ja) | 1993-12-07 |
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