JP6535167B2 - 航空機、および胴体の冷却構造 - Google Patents

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Description

本発明は、航空機に備わる発熱部の付近に位置する構造部材を熱から保護する構造に関する。
航空機には、客室等の冷暖房、換気、および予圧を担う空調システムが搭載されている。かかる空調システムは、圧縮機、熱交換器、およびタービン等を備えて構成されている(例えば、特許文献1)。
航空機の空調システムを構成する要素のうち、エンジンまたは補助動力装置から取り出された抽気、および外部から取り込まれた空気を用いて温度および圧力を制御する構成要素が、胴体の外側に設置されている。かかる構成要素(空調パック)は例えば特許文献2に記載されている。
特開2004−268617号公報 特開平5−163963号公報 特表2007−517713号公報
空調パックは、抽気の流量を制御する制御弁や、抽気を圧縮するターボ圧縮機等を備えており、動作に伴って発熱する。
空調パックが胴体の下部に近接して設置されていると、空調パックから発せられた熱が、空調パックに対向する胴体下部に伝搬し、胴体下部の温度を局所的に上昇させる。しかし、胴体の内側には断熱材が設けられているため、胴体下部から胴体の内側へと放熱されない。
断熱材は、予圧区画を形成する外殻(胴体や圧力隔壁)の内側の全体に亘り設けられている(例えば、特許文献3)。
従い、空調パックから発せられた熱は、胴体下部とベリーフェアリングとの間の空間への輻射、対流により胴体下部およびフェアリングの表面に放熱される。そのため、胴体下部に対して離間するようにフェアリングを大きく形成することで放熱面積を拡大するとともに、空調パックをより下方に配置して胴体から離すとよいが、フェアリングの大型化により機体の重量が増加してしまう。それにより燃費の悪化に繋がる。
そこで、本発明は、航空機のスペースや重量に制約がある中で、発熱部から構造部材を保護することを目的とする。
本発明の航空機は、胴体と、胴体の外側に設置される発熱部と、発熱部を覆うフェアリングと、発熱部に対応する胴体の対応領域に胴体の外側から配置される外側断熱材と、胴体の内側で対応領域の周囲に配置される内側断熱材と、を備え、対応領域は、胴体の内側に向けて露出していることを特徴とする。
本発明の航空機は、空調システムを備え、対応領域よりも内側の空間には、空調システムにより空調された空気が存在することが好ましい。
本発明の航空機においては、対応領域が胴体の内側に向けて露出している。
本発明の航空機においては、内側断熱材が欠落している領域に胴体の内側から外側断熱材が設けられることで、内側断熱材と外側断熱材とが統合的に、胴体の全周に亘り、間断なく配置されていることが好ましい。
本発明の航空機においては、内側断熱材と外側断熱材との端縁同士がオーバーラップしていることが好ましい。
本発明の航空機においては、内側断熱材において対応領域に隣接する端縁が内側断熱材の厚み方向に対してなだらかに立ち上がっていることが好ましい。
本発明の航空機においては、胴体の内側から対応領域に向けて空気の流れが供給されることが好ましい。
本発明の航空機においては、胴体とフェアリングとの間に、空気の流れが供給されることが好ましい。
本発明の航空機において、対応領域は、突起の形成により、胴体の内側の空気に接触する表面積が拡大されていることが好ましい。
本発明の航空機において、外側断熱材は、互いに係合するフックおよびループを有する面ファスナにより、胴体の外周部に装着されることが好ましい。
本発明の航空機の胴体の冷却構造は、胴体において、胴体の外側に設置されてフェアリングにより覆われる発熱部に対応する対応領域に、胴体の外側から配置される外側断熱材と、胴体の内側で対応領域の周囲に配置される内側断熱材と、を備え、対応領域は、胴体の内側に向けて露出していることを特徴とする。
本発明によれば、発熱部から伝搬する熱が外側断熱材により胴体の対応領域に対して遮蔽されることと、内側断熱材が配置されていない対応領域から胴体の内側へと放熱されることによって、胴体の局所的な温度上昇を抑制することができる。
第1実施形態に係る航空機の胴体の横断面図である。 (a)は、空調パックおよび胴体の冷却構造を示す断面図である。(b)は、胴体に面ファスナで装着された外側断熱材を示す図である。 第1実施形態の変形例を示す断面図である。 (a)は、第2実施形態における冷却構造を示す断面図である。(b)は、第2実施形態の変形例を示す断面図である。 第3実施形態における冷却構造を示す断面図である。 第4実施形態における冷却進構造を示す断面図である。 第5実施形態における冷却進構造を示す断面図である。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
図1に示す航空機1は、胴体10と、胴体10の左右に設けられる図示しない主翼と、胴体10および主翼の接合部分や、胴体10の下部10Aに設置された装備品を覆うフェアリング11(ベリーフェアリング)とを備えている。
略円筒形に形成される胴体10は、具体的な図示を省略するが、円環状のフレームと、フレームにより支持されるスキンと、スキンの裏側に設けられるストリンガとを備えている。
胴体10の内部には、客室や操縦室、貨物室等である与圧区画12が定められている。
与圧区画12の与圧、冷暖房、および換気は、航空機1に搭載された空調システム20により行われる。
胴体10の下部10Aには、空調システム20を構成する空調パック21が設置されている。
空調システム20および空調パック21はそれぞれ、環境制御システム(ECS;Environmental control system)、ECSパックとも呼ばれている。
空調システム20は、冗長性を確保するために2つの系統を有している。一方の系統に対応する空調パック21が下部10Aの左側に設けられ、他方の系統に対応する空調パック21が下部10Aの右側に設けられている。
空調パック21は、支持部材13(図2(a))を介して胴体10に吊り下げられている。空調パック21は胴体10の下部10Aに近接している。
フェアリング11は、胴体10の下部10Aの所定範囲を覆って気流を整える。フェアリング11は、胴体10との間に装備品を配置するために必要な容積を残して、胴体10の下部10Aに沿うように形成されている。こうすることで航空機1の空気抵抗を低減し、それによって燃費を節減している。
フェアリング11と胴体10との間の狭い空間に、空調パック21等の装備品が配置されている。
空調システム20は、主翼に設けられたエンジンから取り出された抽気、または胴体10の後部に設けられた補助動力装置から取り出された抽気と、機外から取り込まれた外部空気とを用いて、空調パック21により温度および圧力を制御することで、与圧区画12の冷暖房、換気、および与圧を行う。
空調システム20は、空調パック21の他、図示しない複数の熱交換器や除湿器等を備えている。
空調パック21は、簡単に構成を説明すると、抽気の流量を調整する流量弁と、抽気を圧縮する圧縮機と、圧縮空気を断熱膨張させるタービン等を備えており、それらを筐体内にパッケージングしたものである。空調パック21の圧縮機およびタービンは、所定の熱交換器と共にエアサイクルを構成している。
空調パック21は、流量弁における圧力損失や圧縮機の動作に伴って発熱する。その熱が輻射(放射)、対流、および伝導により胴体10に伝搬すると、特に、空調パック21に対応する胴体10の領域10Rの温度が局所的に上昇し易い。その領域10Rが胴体10に定められた許容温度を超えることを避けるために、本実施形態では、胴体10に設けられる断熱材30の配置に基づいて、空調パック21に対応する胴体10の領域10Rを冷却する。断熱材30は、胴体10の領域10Rを冷却する構造を構成している。
胴体10の領域10Rは、胴体10の内側に露出しており、領域10Rの露出した表面から放熱される。領域10Rは、空調パック21の平面形状に対応した、例えば矩形状の領域である。
図1に示すように、与圧区画12を形成する胴体10には、断熱材30が設けられている。主として与圧区画12を保温するために、与圧区画12を形成する外殻(胴体10や圧力隔壁)に沿って間断なく断熱材30を設けることが要求されている。
胴体10内は、空調パック21が設置される位置では客室として用いられており、客室121と、客室の床下122との全体が与圧区画12である。
断熱材30は、典型的にはグラスウールが用いられる。断熱材30は、シート状に成形したグラスウールが金属製のフォイルにより覆われたものである。断熱材30は、これに限らず、適宜に構成することができる。
断熱材30は、図1および図2(a)に示すように、胴体10の内側に配置される内側断熱材31と、胴体10の外側に配置される外側断熱材32とからなる。
内側断熱材31は、領域10Rを除いて、胴体10の内周部および胴体10内の圧力隔壁に沿って敷き詰められている。換言すると、内側断熱材31は、領域10Rのみで欠落し、領域10Rの周囲に配置されている。領域10Rは胴体10の内側に露出している。
ここで、内側断熱材31の欠落箇所は、当初は領域10Rにも敷き詰められた内側断熱材31を切り取ることで形成されたものであってもよいし、当初から当該箇所を除いた形状に形成した内側断熱材31を胴体10の内周部に設けることで形成されたものであってもよい。
外側断熱材32は、内側断熱材31が欠落している領域10Rに亘り、胴体10の外周部に沿って配置されている。外側断熱材32は、領域10Rと、発熱部である空調パック21との間に介在している。この外側断熱材32は、領域10Rに対する空調パック21からの熱の伝搬を遮蔽、つまりは断熱する。
本実施形態では、外側断熱材32と空調パック21との間に隙間S(図2(a))があいているが、この隙間Sはなくてもよい。
内側断熱材31および外側断熱材32の各々の断熱性能は、同等であってもよいし、異なっていてもよい。
上述のように、内側断熱材31が欠落している領域10Rには、胴体10の外側から外側断熱材32が設けられているので、内側断熱材31および外側断熱材32を統合すると、与圧区画12を形成する胴体10に沿って断熱材30が連続して設けられている。
内側断熱材31を欠落させる領域10Rは、空調パック21を胴体10の厚み方向に沿って投影した範囲と同等の領域に定めることができる。本実施形態では、空調パック21の投影範囲とほぼ同等の(投影範囲よりも少し狭い)範囲に領域10Rを定めている。
外側断熱材32は、断熱材30の連続性を確保するためと、領域10Rに対して空調パック21からの熱の伝搬を十分に遮蔽するために、領域10Rの全体に設ける必要がある。
さらに、外側断熱材32を領域10Rに対して大きく形成し、外側断熱材32の端縁32Aと内側断熱材31の端縁31Aとをオーバーラップさせると、領域10Rの遮熱および断熱材30の連続性の観点からより好ましい。
外側断熱材32は、適宜な方法で胴体10の外周部に設けることができる。
本実施形態では、図2(b)に示すように、外側断熱材32を面ファスナ15により胴体10の外周部に装着している。
面ファスナ15は、互いに係合するフック151およびループ152を備えている。
フック151は、外側断熱材32の片面に接着されている。
ループ152は、胴体10の外周面に接着されている。
フック151およびループ152は、外側断熱材32を胴体10に支持するために必要な適宜な箇所に設けることができる。例えば、フック151を外側断熱材32の周縁部に沿った額縁状の領域に設け、フック151の位置に対応する胴体10の領域にループ152を設ければよい。
図2(b)に示す例とは逆に、胴体10にフック151を設け、外側断熱材32にループ152を設けることもできる。
本実施形態において、外側断熱材32を胴体10の外側から領域10Rに配置した上で、別の外側断熱材32を面ファスナ15等で空調パック21に設けることも許容される。
内側断熱材31についても、適宜な方法で胴体10の内周部に設けることができる。例えば、胴体10のフレームに紐等で縛って内側断熱材31を固定することができる。
次に、図2(a)および図1を参照し、断熱材30の配置に基づく冷却構造による作用について説明する。
空調パック21からの熱の輻射、対流により、フェアリング11の内側の空間の温度が上昇する。外気に曝されるフェアリング11が薄型であり、放熱面積(表面積)が小さいため、フェアリング11の内側の空間の温度が上昇し易い。特に、飛行中と比べて外気温が高い駐機中は、フェアリング11の内側の空間の温度上昇が顕著となる。また、航空機1がリージョナルジェット等の小型機である場合にも、フェアリング11の表面積が小さいため、温度上昇が顕著となる。
そして、フェアリング11の内側で相対的に温度が高い空気が、胴体10の外周部に沿って滞留する。
上記のような厳しい熱環境において、空調パック21から領域10Rに向けて伝搬する熱は、胴体10の外側から領域10Rに配置された外側断熱材32によって遮蔽される。そして、空調パック21から発せられた熱は、図2(a)に矢印で示すように、外側断熱材32の周囲から胴体10の外側へと輻射され、さらに胴体10に沿って伝導した後、胴体10内の空気に接触する領域10Rの表面から放熱される。あるいは、空調パック21から発せられた熱は、支持部材13を通じて胴体10へと伝導し、領域10Rの表面から放熱される。
ここで、与圧区画12である胴体10の内部には、空調システム20により空調された空気が供給されており、その空気の温度はフェアリング11の内側の空気の温度よりも低いので、胴体10内の空気を冷却熱源として、胴体10の領域10Rが胴体10の内側へと効率よく放熱される。
そのため、胴体10の領域10Rでは熱が蓄積されないので、領域10Rを許容温度以下に維持し、胴体10に必要な強度を確保することができる。
そして、胴体10の内側に向けて領域10Rが放熱されることにより、熱源である空調パック21も放熱されることとなる。
本実施形態によれば、空調パック21に対応する胴体10の領域10Rには、放熱を妨げる内側断熱材31を配置せず、その代わり、領域10Rには胴体10の外周部に沿って外側断熱材32を配置することにより、与圧区画12の外殻に沿って断熱材30を間断なく配置する要求を遵守しつつ、胴体10の領域10Rの温度上昇を大幅に抑制することができる。
したがって、フェアリング11の表面積が小さい等、フェアリング11の内側に配置された発熱部の放熱が厳しい条件下であっても、胴体10の構造部材を熱から保護することができる。
しかも、本実施形態によれば、フェアリング11の大型化により放熱面積を拡大したり、空調パック21を冷却するための機器を別途設置したりする必要なく、断熱材30の配置形態を変更するだけで、胴体10の領域10Rを十分に冷却できる。本実施形態における断熱材30(内側断熱材31および外側断熱材32)の重量は、内側断熱材31が領域10Rにも連続して配置される場合と同等であるので、航空機1の重量が増大せず、燃費を維持することができる。
空調パック21の他にも、胴体10の下部10Aとフェアリング11との間に配置される装備品であって発熱するものがあれば、その装備品に対応する胴体10の部位には内側断熱材31を配置せずに、外側断熱材32を配置することにより、装備品が発生した熱から胴体10の構造部材を保護することができる。
空調システム20や空調パック21の構成としては、公知の種々の構成を採用することができる。
また、空調システム20とは別に搭載された与圧システムにより、与圧区画12が与圧されていてもよい。
領域10Rが胴体10の内側に向けて放熱される限りにおいて、胴体10の内側から領域10Rに何らかの部材を配置することが許容される。そのような部材として、領域10Rを保護するフィルムを例示できる。
つまり、胴体10の内側に領域10Rが露出していなくてもよい。
また、図3に示すように、空調パック21を胴体10の厚み方向に沿って投影した範囲R0よりも広い領域に胴体10の領域10Rを定め、その領域10Rに亘り外側断熱材32を配置することもできる。そうすると、空調パック21から周囲に拡がる熱を外側断熱材32により遮蔽できるとともに、領域10Rの放熱面積を確保することができる。
本実施形態の断熱材30の施工例について説明する。
まず、胴体10内の与圧区画12を形成する胴体10の内周部の全体に亘り、内側断熱材31を設置する。その後、胴体10の下部10Aに設置された、あるいは設置予定の空調パック21に対応する内側断熱材31の領域を切り取り、それによって胴体10の内周部を露出させる。
次に、胴体10の露出した領域10Rに、胴体10の外側から外側断熱材32を配置するにあたり、面ファスナ15のフック151およびループ152を外側断熱材32および胴体10のそれぞれに接着する。
そして、外側断熱材32のフック151を胴体10のループ152に係合させると、外側断熱材32が胴体10の外周部に沿って装着される。
上記の施工手順において、切り取った内側断熱材31をそのまま、外側断熱材32として胴体10の外側に設けることも許容される。
外側断熱材32の設置に面ファスナ15を用いれば、外側断熱材32を紐で縛り付ける部材の所在等を考慮することなく、胴体10の外周部の任意の位置に面ファスナ15のループ152を接着して外側断熱材32を適所に設置することができる。
また、面ファスナ15により外側断熱材32が着脱自在に装着されていると、外側断熱材32の位置の調整や、メンテナンス時の外側断熱材32の交換が容易である。胴体10の外周部に予め外側断熱材32を設置しておき、空調パック21を胴体10に設置する際に、必要に応じて外側断熱材32を胴体10から取り外して支持部材13と干渉する部分を切除した後に胴体10に戻すといったことができるので、施工の手順が制約されない。
〔第2実施形態〕
次に、図4を参照し、本発明の第2実施形態について説明する。
第2実施形態以降では、第1実施形態と相違する事項を中心に説明する。第1実施形態と同様の構成には同じ符号を付している。
第2実施形態は、図4(a)に示すように、胴体10の内側に露出した胴体10の領域10Rの周辺で空気がスムーズに流れるように、領域10Rに隣接する内側断熱材31の端縁31Aを滑らかに形成したことを特徴としている。内側断熱材31の端縁31Aは、滑らかにカットされていてもよいし、所望の形状の金型によるプレスにより滑らかに形成されていてもよい。その他の適宜な方法により内側断熱材31の端縁31Aを滑らかに形成することができる。
内側断熱材31において領域10Rに隣接する端縁31Aは、内側断熱材31の厚み方向に対してなだらかに立ち上がっている。
それに加えて、内側断熱材31は、端縁31Aから内側断熱材31の表面31Sにかけて、角張らずに滑らかに連続している。
内側断熱材31の端縁31Aが滑らかに形成されていると、胴体10の内部の空気が領域10Rに滞留せずにスムーズに流れる。空気がスムーズに流れていると、領域10Rに冷たい空気が供給されるので領域10Rを効率よく放熱させることができる。
図4(a)に示す内側断熱材31には、端縁31Aから内側断熱材31の表面31Sにかけて曲率を与えているが、図4(b)に示すように、端縁31Aと内側断熱材31の表面31Sとが鈍角をなすように内側断熱材31を形成することも許容される。その場合も、端縁31Aがなだらかに立ち上がっており、周囲の空気の流れを阻害する端縁31Aのエッジが軽減されているので、領域10Rの放熱が効率よく行われる。
〔第3実施形態〕
次に、図5を参照し、本発明の第3実施形態について説明する。
第3実施形態では、胴体10の内側に露出した領域10Rに向けて、胴体10の内側から、冷却源としての空気流Acを供給する。
空気流Acとしては、例えば、空調システム20により得られた空調空気として与圧区画12内を流通した後、フェアリング11内を介して機外へと排出される空調排気を用いることができる。そのために、空調排気が流れる区画や管路から領域10Rに向けてダクト16を取り回すとよい。
その他、空調パック21のエアサイクルから取り出した低温の空気を空気流Acとして領域10Rに供給することもできる。
空気流Acの温度が、領域10Rの周辺に存在する胴体10内の空気の温度と同等であったとしても、ダクト16から流出した空気流Acにより、領域10Rの周辺の空気の流動が促進されることで、領域10Rの放熱を促進することができる。
本実施形態は、外側断熱材32を設けることのできる胴体10の外周部の領域に制約があるために外側断熱材32による遮熱作用が十分に得られない場合であっても、胴体10の内側への空気流Acの供給により、必要な冷却効果を得ることができる。
外側断熱材32を設けることのできる領域に制約がある場合としては、例えば、外側断熱材32と、空調パック21を支持するための支持部材13とが干渉するような場合が挙げられる。
そういった場合に、図5に示すように、空調パック21の投影範囲R0よりも狭い領域にしか外側断熱材32を配置できないとしても、領域10Rの温度上昇を抑制するために必要な冷却効果を得ることができる。
ダクト16により供給される空気流Acの流量は、必要な冷却効果に基づいて定めることができる。
与圧区画12からの空調排気を利用する本実施形態は、冷却装置を別途設置する必要がなく、ダクト16を設置するだけでよいので、航空機1の重量の制約に適合する。
本実施形態において、内側断熱材31の端縁31Aが滑らかに形成されていなくても、空気流Acの供給により領域10Rの周辺の空気の流動が促進されることで、必要な冷却効果を得ることができる。
〔第4実施形態〕
次に、図6を参照し、本発明の第4実施形態について説明する。
第4実施形態では、胴体10の下部10Aとフェアリング10との間に、ダクト18を介して空気流Acを供給する。
ダクト18の流出口は、対応領域10Rの付近に配置することが好ましい。本実施形態では、外側断熱材32と空調パック21との間にダクト18から空気を吹き込んでいる。
空気流Acとしては、第3実施形態と同様に、空調排気や、空調パック21のエアサイクルから取り出した低温の空気を用いることができる。
ダクト18から流出した空気流Acにより、フェアリング11の内側における空気の流動が促進される。それによってフェアリング11の表面への放熱が促進されるので、それに伴って空調パック21および胴体10の領域10Rを冷却することができる。
また、本実施形態によっても、第3実施形態と同様に、外側断熱材32を設置可能な胴体10の外周部領域の制約により外側断熱材32による遮熱作用が十分に得られない場合であっても、空気流Acの供給により、必要な冷却効果を得ることができる。
〔第5実施形態〕
次に、図7を参照し、本発明の第5実施形態について説明する。
第4実施形態では、胴体10の領域10Rに、胴体10の内側に向けて複数のフィン17が突設されることにより、胴体10の内側の空気に接触する表面積が拡大されている。これらのフィン17により表面積が拡大された分だけ、領域10Rを効率よく放熱することができる。
上述した第1〜第5実施形態は、相互に組み合わせることができる。
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
本発明は、発熱部に起因する熱が胴体の外側から内側へと伝搬する経路が確保されている限り、内側断熱材および外側断熱材を胴体の適宜な位置に配置することができる。
例えば、内側断熱材32が、発熱部に対応する領域10Rの周囲に加えて領域10R内の一部に配置されている構成も、領域10R内の内側断熱材32が配置されていない部分から放熱される限りにおいて許容される。
また、本発明は、航空機のスペースや重量の制約の範囲内で、発熱部および胴体構造を冷却する冷却装置を併用することを許容する。
1 航空機
10 胴体
10A 下部
10R 領域(対応領域)
11 フェアリング
12 与圧区画
13 支持部材
15 面ファスナ
16 ダクト
17 フィン(突起)
18 ダクト
20 空調システム
21 空調パック(発熱部)
30 断熱材
31 内側断熱材
31A 端縁
31S 表面
32 外側断熱材
32A 端縁
121 客室
122 床下
151 フック
152 ループ
311 内側断熱材
Ac 空気流

Claims (10)

  1. 胴体と、
    前記胴体の外側に設置される発熱部と、
    前記発熱部を覆うフェアリングと、
    前記発熱部に対応する前記胴体の対応領域に前記胴体の外側から配置される外側断熱材と、
    前記胴体の内側で前記対応領域の周囲に配置される内側断熱材と、を備え
    前記対応領域は、前記胴体の内側に向けて露出している、
    ことを特徴とする航空機。
  2. 空調システムを備え、
    前記対応領域よりも内側の空間には、
    前記空調システムにより空調された空気が存在する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の航空機。
  3. 前記内側断熱材が欠落している領域に前記胴体の内側から前記外側断熱材が設けられることで、前記内側断熱材と前記外側断熱材とが統合的に、前記胴体の全周に亘り、間断なく配置されている、
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の航空機。
  4. 前記内側断熱材と前記外側断熱材との端縁同士がオーバーラップしている、
    ことを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の航空機。
  5. 前記内側断熱材において前記対応領域に隣接する端縁は、
    前記内側断熱材の厚み方向に対してなだらかに立ち上がっている、
    ことを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の航空機。
  6. 前記胴体の内側から前記対応領域に向けて空気の流れが供給される、
    ことを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の航空機。
  7. 前記胴体と前記フェアリングとの間に、
    空気の流れが供給される、
    ことを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の航空機。
  8. 前記対応領域は、
    突起の形成により、前記胴体の内側の空気に接触する表面積が拡大されている、
    ことを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の航空機。
  9. 前記外側断熱材は、
    互いに係合するフックおよびループを有する面ファスナにより、前記胴体の外周部に装着される、
    ことを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の航空機。
  10. 胴体において、前記胴体の外側に設置されてフェアリングにより覆われる発熱部に対応する対応領域に、前記胴体の外側から配置される外側断熱材と、
    前記胴体の内側で前記対応領域の周囲に配置される内側断熱材と、を備え
    前記対応領域は、前記胴体の内側に向けて露出している、
    ことを特徴とする航空機の胴体の冷却構造。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10947036B2 (en) * 2017-01-11 2021-03-16 Biosphere Aerospace, Llc Modular container transport systems
US10384785B2 (en) 2017-02-17 2019-08-20 Hamilton Sundstrand Corporation Two mode system that provides bleed and outside air or just outside air
DE102019122426A1 (de) * 2019-08-21 2021-02-25 Airbus Operations Gmbh Primärstrukturanordnung für einen Flugzeugaußenhautwärmetauscher, Flugzeug mit Primärstrukturanordnung und Verfahren zum Anbringen eines Flugzeugaußenhautwärmetauschers
CN112937833A (zh) * 2021-03-05 2021-06-11 中国商用飞机有限责任公司 用于航空飞行器的机体结构及其构造方法和航空飞行器

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3740905A (en) * 1971-12-22 1973-06-26 Boegin Co Insulation and condensation control system
US3867244A (en) * 1971-12-22 1975-02-18 Boeing Co Insulation and condensation control blanket
FR2586080B1 (fr) * 1985-08-12 1987-11-27 Centre Nat Etd Spatiales Element de protection thermique pour un engin soumis a des echauffements importants
US4919366A (en) * 1988-09-23 1990-04-24 Mmi Incorporated Heat resistive wall assembly for a space vehicle
JP3096312B2 (ja) * 1991-02-25 2000-10-10 石川島播磨重工業株式会社 冷却構造体の製造方法
US5137230A (en) 1991-06-04 1992-08-11 General Electric Company Aircraft gas turbine engine bleed air energy recovery apparatus
US5577688A (en) * 1994-06-15 1996-11-26 Sloan; Frank P. Containment systems for insulation, and insulation elements employing such systems
CA2256887C (en) * 1998-12-21 2008-07-08 Indoor Air Technologies Inc. Environment control system for aircraft having interior condensation problem reduction, cabin air quality improvement, fire suppression and fire venting functions
JP2003205899A (ja) * 2002-01-16 2003-07-22 Honda Motor Co Ltd 飛行機における空気調和装置の配置構造
JP4144379B2 (ja) 2003-03-05 2008-09-03 株式会社島津製作所 航空機用空調システム
ATE366213T1 (de) * 2003-11-21 2007-07-15 Airbus Fluidkühlsystem für flugzeuge und flugzeug ausgestattet mit einem solchen system
US20050142968A1 (en) * 2003-12-24 2005-06-30 The Boeing Company Translucent, flame resistant composite materials
DE10361655B4 (de) * 2003-12-30 2007-10-04 Airbus Deutschland Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Fußbodenheizung in einem Flugzeug
US8011619B2 (en) 2004-01-05 2011-09-06 Airbus Deutschland Gmbh Insulation package arrangement for insulating the interior of an aircraft fuselage
US7083147B2 (en) * 2004-03-11 2006-08-01 The Boeing Company Modularized insulation, systems, apparatus, and methods
BRPI0807567A2 (pt) * 2007-02-23 2014-07-01 Airbus Operations Gmbh Fuselagem de aeronave ou espaçonave e método de isolar ativamente tal fuselagem
US8132758B2 (en) * 2008-03-12 2012-03-13 Hamilton Sundstrand Corporation Environmental control system pack pallets
GB0810670D0 (en) * 2008-06-11 2008-07-16 Airbus Uk Ltd Apparatus for providing variable thermal insulation for an aircraft
DE102008035823A1 (de) * 2008-07-31 2010-02-25 Airbus Deutschland Gmbh Wärmeübertrager für die Außenhaut eines Flugzeugs
FR2971763B1 (fr) * 2011-02-22 2013-03-15 Airbus Operations Sas Echangeur thermique incorpore dans une paroi d'un aeronef
US8973377B2 (en) * 2012-05-09 2015-03-10 The Boeing Company Thermoelectric power generation using aircraft fuselage temperature differential

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