JP4668462B2 - Outdoor heating unit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地上駐機中の航空機の機内暖房や屋外設置型施設の室内暖房用として使用される屋外暖房ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の地上駐機中の航空機の機内暖房や屋外施設の室内暖房は、灯油を燃料とする二重円筒構造のドライボイラで行っていた。ドライボイラは暖房用加熱空気の送気用送風機の送出口に設けられ、内筒内で灯油の直焚き燃焼を行わせ、加熱空気の温度調整はバーナのノズル数の調整により行い、内筒と外筒との間で空気を加熱して機内へ送風している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来のドライボイラは灯油の直焚きのため、火災発生の危険があること、また不着火の問題や、空気加熱温度制御のためには燃焼制御が必要であるがその制御は上記のようにバーナの使用ノズル数の加減により行うため、微妙な温度制御は困難である等の問題を内蔵している。
特に使用対象が最もその安全性が要求される航空機や屋外施設であることより、特に火災に対しては充分な配慮がなされたものが要求されている。
【0004】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、火災発生の防止するとともに、熱効率の高く、温度の自動制御が可能の人手を必要としないコンパクトな構造の屋外暖房ユニットの提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の暖房ユニットは、
駐機中の航空機内や屋外施設の室内へ外部より加熱空気を送気ダクトを介して送気して内部暖房をする暖房ユニットにおいて、
エンジン発電装置と、
該エンジン発電装置の電力による空気加熱手段と、
エンジン発電装置の廃熱による空気加熱手段と、
前記二組の加熱手段を介して得られた暖房用加熱空気を暖房部位に対し送出する送出手段とをユニット構造に構成し、
上記送出手段は外気取り入れ口から送出口にいたる空気搬送路に前記二組の加熱手段と送風機とを介在させて加熱空気を形成する構成とし、
更に前記空気搬送路は、外気取り入れ口より、温水ヒータ、上流側温度センサ、送風機、電気ヒータ、下流側温度センサ、送出口、の順に配設する構成とし、上流側温度センサにより冷却水回路の自動切り換えをするとともに、下流側温度センサにより電気ヒータをブロック別に通電切り換えの自動制御をする構成としたことを特徴とする。
【0006】
本発明は、安全確保の見地から火災発生の原因と考えられる暖房の熱源に、燃焼エネルギを直接使用する代わりに電気エネルギを介在させ、燃焼熱の代わりに電気オーム熱を利用して主熱源を形成させたもので、燃焼エネルギを電気エネルギに変換すべくエンジン発電機による電源を用意し、暖房装置として主熱源の形成と送風機等の付帯設備の駆動用電源を形成する独立電源をユニット毎に備え、且つ上記電気エネルギを主体とした空気加熱手段と加熱空気の送出手段とを一体構造にユニット化し取り扱い及び移動性に対応させてある。
【0007】
そして、空気加熱手段には上記のようにエンジン発電機より供給された電気エネルギを使用して主熱源を形成するものと、主熱源の他にエンジン発電機の廃熱を利用して補助熱源を形成するものより構成させ、熱効率の向上を図ってある。
そして、外気取り入れ口より取り入れた外気を上記空気加熱手段により加熱して暖房部位に送出する送出手段は、外気取り入れ口から送出口にいたる間に前記主熱源及び補助熱源を形成する二組の加熱手段を介在させた搬送路と、加熱空気を送出する送風機とより構成させたものである。
【0008】
また、前記電力による空気加熱手段は電力を熱エネルギに変換する電気ヒータにより構成し、前記廃熱による加熱手段はエンジン発電装置のラジエータ、ジャケットの冷却水を温水コイルへ導入して形成された温水ヒータにより構成したことを特徴とする。
【0009】
上記請求項2記載の発明により、エンジン発電機のラジエータ、ジャケットの冷却水を温水コイルへ導入して、排熱の有効利用を可能とした補助熱源を形成させ、熱効率の向上と主熱源の立ち上がりの遅れを補う構成にしてある。
【0010】
特に、請求項1記載の発明は、前記空気搬送路は、外気取り入れ口より、温水ヒータ、上流側温度センサ、送風機、電気ヒータ、下流側温度センサ、送出口、の順に配設する構成とし、上流側温度センサにより冷却水回路の自動切り換えをするとともに、下流側温度センサにより電気ヒータをブロック別に通電切り換えの自動制御をする構成としたことを特徴とする。
【0011】
上記請求項1記載の発明により、外気取り入れ口より取り入れた外気を前記補助熱源及び主熱源を貫流させ加熱空気として暖房部位に送気する空気搬送路は、外気取り入れ口より、補助熱源を形成する温水ヒータ、上流側温度センサ、送風機、主熱源を形成する電気ヒータ、下流側温度センサ、航空機内への送出口、の順に配設させ、上流側温度センサにより温水ヒータの下流側温度を計測し、温水3方弁を作動させ温水の供給をラジエータ側とジャケット側のいずれかに切り換え−25℃の外気を+20℃以上に上昇させるべく自動切り換えをするとともに、下流側温度センサにより電気ヒータをブロック別に通電切り換えの略2℃の差で自動制御して略80℃の加熱空気を得て、暖房部位へ送気する構成としてある。
【0012】
また、前記空気搬送路は、該搬送路出口と外気取り入れ口との間に還流路を設け、余剰加熱空気を還流回収する構成としたことを特徴とする。
【0013】
上記請求項3記載の発明により、状況に応じて加熱空気の負荷への送気量を加減して余剰加熱空気を還流循環させても良い。
【0014】
また、前記ユニットは、移動自在の構成としたことを特徴とする。
【0015】
上記請求項4記載の発明により、何れの箇所にある暖房部位に対しても自在に対応できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される部品の形状その他の相対的配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図1は、本発明の屋外暖房ユニットの概略の構成を示す模式図で、図2は図1の暖房ユニットの空気の流れと温度制御の状況を示す図である。
【0017】
図1に示すように、本発明の屋外暖房ユニット10は、自走車両25に搭載され、屋外暖房部位である駐機航空機50に対し加熱空気を送り暖房する際は、前記自走車両を航空機に接近させ、送気ダクト20aを介して加熱空気を空気搬送路20より送風機14により送気して所定の暖房を可能としたものであり、
エンジン11aと発電機11bとよりなるエンジン発電装置11と、前記発電機11bにより発電させた電力により主熱源を形成する電気ヒータ13と前記エンジン発電装置11の排熱により補助熱源を形成する温水ヒータ12と送風機14とを備えて加熱空気を形成する空気搬送路20と、前記加熱空気を駐機航空機50へ送気する送気ダクト20aと余剰加熱空気の還流ダクト20bとより構成する。
【0018】
前記発電機11bで発電された電力は、空気搬送路20に内装した複数ブロック(この場合は4ブロック)よりなる電気ヒータ13へ供給させて主熱源を形成するとともに、一部電力は送風機14を駆動しエアフィルタ14bを介して外気を吸い込み空気搬送路20を貫通して加熱空気を形成する。
発電機11bの駆動用エンジン11a用の冷却水15は、前記空気搬送路20に内装した温水ヒータ12と駆動用エンジン11aを循環し、温水ヒータ12を介して補助熱源を形成させ、前記電気ヒータ13とともに前記送風機14により吸気した外気を貫流させ略80℃の加熱空気を得るようにしてある。
そして、前記温水ヒータ12により、前記電気ヒータ13の立ち上がりの遅れをカバーするとともにエンジンの排熱の有効利用をはかり、熱効率の向上を図っている。
【0019】
図2には図1の加熱空気の流れを示してあり、図に見るように、略−25℃の外気はフィルタ14bより送風機14を介して空気搬送路20に導入され、温水ヒータ12、4ブロックの電気ヒータ13を貫流して略80℃の加熱空気を得て着脱可能の耐熱性送気ダクト20aを駐機航空機50の機内と結合して所用の暖房をする。
図に示すように、温水ヒータ12の下流には温度センサ16aを設け、該センサによりコントローラ18、温水3方弁16を介して、温水がエンジンのジャケット11cとラジエータ11dとの何れかよりの冷却水15の供給を自動的に選択して、略−25℃の外気を+20℃以上に上昇させ、ついで下流の温度センサ17aを介してコントローラ17により電気ヒータ13をブロック別に通電切り換えを自動的に制御して、略80℃の加熱空気を得るようにして、無人運転を可能にしている。
なお、余剰加熱空気を回収するため、空気搬送路20の出口と外気導入の入り口との間に、加熱空気の一部を還流循環させる還流ダクト20bを設けても良い。
【0020】
上記説明は暖房部位を駐機航空機を対象としたものであるが、屋外施設の室内暖房に使用しても良い。
【0021】
【発明の効果】
上記構成により、熱効率の良好で且つ火気に対し安全な無人運転も可能とするとともに、多様な駐機位置にも随意対応できる屋外暖房ユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の駐機航空機の暖房ユニットの概略の構成を示す模式図である。
【図2】 図1の暖房ユニットの空気の流れと温度制御の状況を示す図である。
【符号の説明】
10 暖房ユニット
11 エンジン発電装置
11a エンジン
11b 発電機
12 温水ヒータ
13 電気ヒータ
14 送風機
15 冷却水
16 温水3方弁
17 コントローラ(電気ヒータ)
18 コントローラ(温水ヒータ)
20 空気搬送路
20a 送気ダクト
20b 還流ダクト
50 駐機航空機[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an outdoor heating unit used for in-flight heating of an aircraft parked on the ground and indoor heating of an outdoor installation type facility.
[0002]
[Prior art]
Conventional in-flight heating of aircraft in the ground parking and indoor heating of outdoor facilities have been carried out with a double-cylindrical dry boiler using kerosene as fuel. The dry boiler is installed at the outlet of the blower for supplying heated air for heating, and burns kerosene directly in the inner cylinder, and the temperature of the heated air is adjusted by adjusting the number of nozzles of the burner. Air is heated between the outer cylinder and blown into the machine.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As mentioned above, conventional dry boilers are directly fired with kerosene, and there is a risk of fire, and non-ignition problems, and combustion control is necessary to control the air heating temperature. As described above, since it is performed by adjusting the number of nozzles used in the burner, there is a problem that delicate temperature control is difficult.
In particular, since the object to be used is an aircraft or an outdoor facility that requires the most safety, there has been a demand for an aircraft with sufficient consideration especially for fire.
[0004]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an outdoor heating unit having a compact structure that prevents the occurrence of a fire, has high thermal efficiency, and does not require manpower capable of automatic temperature control. .
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the heating unit of the present invention is
In the heating unit that heats the air inside the parked aircraft or indoors of the outdoor facility from the outside through the air supply duct and performs internal heating,
An engine generator,
Air heating means by the electric power of the engine power generator,
Air heating means by waste heat of the engine power generator,
Constructing a unit structure with a sending means for sending heating air for heating obtained through the two sets of heating means to a heating part,
The delivery means is configured to form heated air by interposing the two sets of heating means and a blower in the air conveyance path from the outside air inlet to the delivery outlet ,
Further, the air conveyance path is arranged in the order of the hot water heater, the upstream temperature sensor, the blower, the electric heater, the downstream temperature sensor, and the delivery port from the outside air intake, and the upstream temperature sensor detects the cooling water circuit. The automatic switching is performed, and the electric heater is automatically controlled for each block by the downstream temperature sensor .
[0006]
The present invention interposes electric energy instead of directly using combustion energy in a heating heat source that is considered to be the cause of a fire from the viewpoint of ensuring safety, and uses electric ohm heat instead of combustion heat as a main heat source. In order to convert the combustion energy into electrical energy, a power source by an engine generator is prepared, and an independent power source for forming a main heat source and a driving power source for ancillary equipment such as a blower as a heating device is provided for each unit. In addition, the air heating means mainly composed of the electric energy and the heating air delivery means are unitized into a unitary structure to handle and move.
[0007]
The air heating means uses the electric energy supplied from the engine generator as described above to form the main heat source, and in addition to the main heat source, the auxiliary heat source is utilized using the waste heat of the engine generator. It is constructed from what is formed to improve thermal efficiency.
And the sending means for heating the outside air taken in from the outside air intake by the air heating means and sending it to the heating part is composed of two sets of heating forming the main heat source and the auxiliary heat source from the outside air intake to the delivery outlet. It is composed of a conveyance path having means interposed therebetween and a blower for sending heated air.
[0008]
In addition, the air heating means using electric power is constituted by an electric heater that converts electric power into heat energy, and the heating means using waste heat is hot water formed by introducing cooling water for a radiator and jacket of an engine power generator into a hot water coil. It is characterized by comprising a heater.
[0009]
According to the second aspect of the present invention, the cooling water for the radiator and jacket of the engine generator is introduced into the hot water coil to form an auxiliary heat source that enables the effective use of exhaust heat, thereby improving the thermal efficiency and raising the main heat source. To compensate for the delay.
[0010]
In particular, the invention according to claim 1 is configured such that the air conveyance path is arranged in the order of the hot water heater, the upstream temperature sensor, the blower, the electric heater, the downstream temperature sensor, and the outlet from the outside air intake port. A feature is that the cooling water circuit is automatically switched by the upstream temperature sensor, and the electric current switching is automatically controlled for each block by the downstream temperature sensor.
[0011]
According to the first aspect of the present invention, the air conveyance path through which the outside air taken in from the outside air inlet flows through the auxiliary heat source and the main heat source and is sent to the heating part as heated air forms the auxiliary heat source from the outside air inlet. A hot water heater, an upstream temperature sensor, a blower, an electric heater that forms the main heat source, a downstream temperature sensor, and an outlet to the aircraft are arranged in this order, and the downstream temperature of the hot water heater is measured by the upstream temperature sensor. The hot water three-way valve is operated to switch the hot water supply to either the radiator side or the jacket side. Automatic switching is performed to raise the outside air of -25 ° C to + 20 ° C or more, and the electric heater is blocked by the downstream temperature sensor. Separately, it is configured such that heated air of approximately 80 ° C. is obtained by automatically controlling with a difference of approximately 2 ° C. in energization switching, and is supplied to the heating part.
[0012]
In addition, the air conveyance path is characterized in that a reflux path is provided between the conveyance path outlet and the outside air intake to recirculate and recover excess heated air.
[0013]
According to the third aspect of the present invention, the surplus heated air may be circulated and circulated by adjusting the amount of air supplied to the load of heated air depending on the situation.
[0014]
Further, the unit is configured to be movable.
[0015]
According to the invention of the fourth aspect, it is possible to freely deal with any heating part in any part.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, unless otherwise specified, the shape and other relative arrangements of the components described in this embodiment are merely illustrative examples and not intended to limit the scope of the present invention.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an outdoor heating unit of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an air flow and temperature control status of the heating unit of FIG.
[0017]
As shown in FIG. 1, the
An
[0018]
The electric power generated by the generator 11b is supplied to an electric heater 13 composed of a plurality of blocks (in this case, four blocks) built in the
The cooling
The hot water heater 12 covers the delay in the rise of the electric heater 13 and makes effective use of engine exhaust heat to improve thermal efficiency.
[0019]
FIG. 2 shows the flow of the heated air of FIG. 1, and as shown in the figure, the outside air of approximately −25 ° C. is introduced from the
As shown in the figure, a
In addition, in order to collect | recover excess heating air, you may provide the recirculation |
[0020]
In the above description, the heating part is intended for a parked aircraft, but it may be used for indoor heating of an outdoor facility.
[0021]
【The invention's effect】
With the above configuration, it is possible to provide an outdoor heating unit that can perform unmanned operation with good thermal efficiency and safe against fire, and that can arbitrarily support various parking positions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a heating unit of a parked aircraft according to the present invention.
2 is a diagram showing the air flow and temperature control status of the heating unit of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
18 Controller (hot water heater)
20
Claims (4)
エンジン発電装置と、
該エンジン発電装置の電力による空気加熱手段と、
エンジン発電装置の廃熱による空気加熱手段と、
前記二組の加熱手段を介して得られた暖房用加熱空気を暖房部位に対し送出する送出手段とをユニット構造に構成し、
上記送出手段は外気取り入れ口から送出口にいたる空気搬送路に前記二組の加熱手段と送風機とを介在させて加熱空気を形成する構成とし、
更に前記空気搬送路は、外気取り入れ口より、温水ヒータ、上流側温度センサ、送風機、電気ヒータ、下流側温度センサ、送出口、の順に配設する構成とし、上流側温度センサにより冷却水回路の自動切り換えをするとともに、下流側温度センサにより電気ヒータをブロック別に通電切り換えの自動制御をする構成としたことを特徴とする屋外暖房ユニット。In the heating unit that heats the air inside the parked aircraft or indoors of the outdoor facility from the outside through the air supply duct and performs internal heating,
An engine generator,
Air heating means by the electric power of the engine power generator,
Air heating means by waste heat of the engine power generator,
Constructing a unit structure with a sending means for sending heating air for heating obtained through the two sets of heating means to a heating part,
The delivery means is configured to form heated air by interposing the two sets of heating means and a blower in the air conveyance path from the outside air inlet to the delivery outlet ,
Further, the air conveyance path is arranged in the order of the hot water heater, the upstream temperature sensor, the blower, the electric heater, the downstream temperature sensor, and the delivery port from the outside air intake, and the upstream temperature sensor detects the cooling water circuit. An outdoor heating unit that is configured to automatically switch energization switching of each electric heater block by block using a downstream temperature sensor .
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