JP6591181B2 - 風防装置、航空機、および風防ヒータの電力制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、航空機等の風防に備えられたヒータの電力制御に関する。

航空機の操縦室に設けられた風防には、防氷や防曇を目的として、透明なヒータ膜が内蔵されている（例えば、特許文献１）。
特許文献１では、風防の温度に応答した電源電力をヒータ膜に与えている。

特許第４５４６５３７号

風防のヒータによる加温は、風防外面への着氷及び風防内面での曇りの双方を防ぐように制御されているが、すべての防氷、防曇条件を満たせるように風防の温度が保たれている。従って、着氷の可能性も無く、機外温度が低くない場合でも、風防温度が結露を伴わないコックピット内の室温より高い温度に到達してしまい、必要以上に莫大な電力を消費している。
そこで、本発明は、風防のヒータを適切に電力制御することにより、省電力化を図ることを目的とする。

本発明の風防装置は、風防と、風防に備えられて通電により発熱するヒータと、風防に備えられて温度を検知する温度センサと、ヒータを電力制御する制御部と、を備え、制御部は、風防により外部と隔てられる区画の内部の露点温度に応じて定められた関数に、温度センサにより検知された検知温度をあてはめることで得られた入力電力をヒータに与えることを特徴とする。

本発明の風防装置の制御部は、検知温度を用いてヒータの温度をフィードバック制御することが好ましい。

本発明の風防装置の制御部は、露点温度に応じて関数を更新することが好ましい。

本発明の風防装置において、関数は、露点温度に第１マージンを加えた第１設定温度と、第１設定温度に対応するヒータの高入力電力とを示すポイントと、露点温度に第１マージンよりも大きい第２マージンを加えた第２設定温度と、第２設定温度に対応するヒータの低入力電力とを示すポイントと、を結んだ指標温度線により表すことができる。

本発明の風防装置において、露点温度取得部は、区画内と外気との換気量、外気に含まれる水蒸気量、および区画内の水分源（乗員等）から放出される加湿量を用いて取得した区画内の区画湿度と、区画内の圧力とを用いて露点温度を取得することが好ましい。

本発明の風防装置において、制御部は、ヒータを電力制御する複数のモードの一つとして、露点温度に関係した入力電力をヒータに与える省電力モードを備えることが好ましい。

本発明の航空機は、上述の風防装置を備えることを特徴とする。

本発明の風防ヒータの電力制御方法は、風防により外部と隔てられる区画の内部の露点温度に応じて定められた関数に、検知された風防の温度をあてはめることで得られた入力電力ををヒータに与えることを特徴とする。

本発明の風防ヒータの電力制御方法は、風防に着氷する着氷状況下にあることを検知する第１ステップと、露点温度に関係した入力電力をヒータに与える第２ステップと、を備え、第２ステップは、第１ステップにより着氷状況下にないことが検知された場合に行われることが好ましい。

本発明の風防ヒータの電力制御方法では、検知された風防の温度に応答した入力電力をヒータに与えるハイパワーモードと、露点温度に関係した入力電力をヒータに与える省電力モードとに切替可能であることが好ましい。

本発明の風防ヒータの電力制御方法は、航空機が備える風防のヒータに適用されることが好ましい。

本発明によれば、露点温度に関係した入力電力がヒータに与えられることにより、必要な限度で風防が加温されるので、省電力化を図ることができる。

（ａ）は、第１実施形態に係る航空機のコックピットおよび風防を示す模式図である。（ｂ）は、風防のヒータおよびコントローラと、ヒータの電力制御に用いる情報を示すブロック図である。 第１実施形態のヒータの電力制御処理を示すフロー図である。 （ａ）はハイパワーモードにおける風防の検知温度とヒータ入力との関係を示すグラフである。（ｂ）は省電力モードにおける電力制御について説明するためのグラフである。 コックピット内の湿度の算出について説明するための図である。 第１実施形態の変形例を示す図である。 第１実施形態の変形例を示す図である。 （ａ）は、第２実施形態に係る航空機のコックピットおよび風防を示す模式図である。（ｂ）は、風防のヒータおよびコントローラと、ヒータの電力制御に用いる情報を示すブロック図である。（ｃ）も同様である。 第２実施形態のヒータの電力制御処理を示すフロー図である。 第２実施形態の変形例を示すブロック図である。 本発明の変形例に係るヒータの電力制御処理を示すフロー図である。

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。
〔第１実施形態〕
図１（ａ）に示すように、航空機１のコックピット２（操縦室）には、風防装置１０が設置されている。
風防装置１０は、図１（ｂ）に示すように、視界を確保する風防１１と、風防１１に内蔵されるヒータ１２と、ヒータ１２を電力制御するコントローラ１３とを備えている。
コックピット２内は、航空機１に装備された空調システム１４により与圧、空調、および換気がなされる。空調システム１４は、航空機１のエンジンの抽気を熱源および圧力原として用いる。

風防１１は、具体的な図示を省略するが、航空機１の進行方向の前方に向けて配置される２つのフロント風防と、それらのフロント風防の左側と右側とにそれぞれ側方に向けて配置されるサイド風防とから構成されている。
以下では、フロント風防およびサイド風防のことを風防１１と総称する。

風防１１は、ガラスやアクリル系樹脂等から形成された複数の透明な風防パネルを備えた積層体である。
積層体には、衝撃を緩衝する層や、風防１１を加温するヒータ１２が含まれている。
ヒータ１２は、所定の電気抵抗を有する導電性の部材であり、コントローラ１３により通電されることでジュール熱を生じる。
本実施形態では、温度センサ１５も積層体に内蔵されている。温度センサ１５は、ヒータ１２の近くに配置されており、ヒータ１２の温度を検知する。
本実施形態では、電力制御対象であるヒータ１２の温度が温度センサ１５により直接的に検知される。そのため、例えば、ヒータ１２から伝熱される風防１１の表面の温度を温度センサ１５により検知する場合と比べて検知温度の誤差が少なく、ヒータ１２をより正確に制御することができる。

ヒータ１２は、外気とコックピット２内との温度差により風防１１に曇りが生じるのを防止する（防曇機能）。また、ヒータ１２は、雲を構成する過冷却水の水滴や氷粒との衝突により風防１１に氷が付着することを防止する（防氷機能）。
風防１１の他、エンジンナセルや主翼の前縁等に氷が着くことを確実に防止する必要があるため、航空機１には、外気中の水滴の径等に基づいて着氷状況にあることを検知する着氷検知システム１６が装備されている。

防氷機能は、フロント風防と比べて氷の付着し難いサイド風防には必須ではない。航空機１の前端に位置するフロント風防が防氷機能を有していれば足りる。防氷には防曇と比べて高い加温能力が要求されるので、フロント風防には、サイド風防のヒータ１２と比べて出力が大きいヒータ１２を用いると好ましい。
また、氷は、外気に接触する風防１１の外側の面（外表面）に付着し、曇りは主として風防１１の内側の面（内表面）に発生する。したがって、フロント風防の外表面の近くにヒータ１２を配置し、サイド風防の内表面の近くにヒータ１２を配置すると好ましい。

本実施形態のヒータ１２として、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）や金、銀等の透明またはほぼ透明な薄膜を用いることができる。その場合は、ヒータ１２を蒸着等により風防パネルに形成することができる。あるいは、ヒータ１２を形成した基材フィルムを風防１１の層間に介装することができる。
また、ヒータ１２として、電熱線を用いることもできる。その電熱線も、風防１１の層間に介装することができる。

ヒータ１２は、風防１１の厚み方向における適宜な位置に設けることができる。例えば、風防１１が、風防パネルとして機外側に配置されるアウターパネルと、機内側に配置されるインナーパネルとを備えている場合は、アウターパネルの機内側の面や、インナーパネルの機外側の面などにヒータ１２を設けることができる。ヒータ１２が、アウターパネルの機内側の面と、インナーパネルの機外側の面との双方に設けられていてもよい。

飛行高度の上昇に伴って外気の温度が低下すると、風防１１が冷却されて内表面の温度も低下する。内表面温度がコックピット内の露点温度に近づくため、風防１１の内表面に空気中の水分が凝縮して曇りが発生し易くなる。しかし、コックピット２内の湿度によっては、必ずしも曇りが発生しない。
それにもかかわらず、コックピット２内の湿度に関係なく、いかなる場合にも風防１１に曇りが発生せず、氷も付着しない程の大出力が得られるようにヒータ１２を電力制御すると、必要以上に電力が消費されることとなる。
そこで、本実施形態では、コックピット２内の湿度を用いて露点温度を取得し、その露点温度に基づいて、ヒータ１２により必要な程度に風防１１を加温する。

コントローラ１３は、図１（ｂ）に示すように、コックピット２内の露点温度を取得する露点温度取得部１３１と、その露点温度に応答した入力電力をヒータ１２に与える電力制御部１３２とを備えている。
コントローラ１３は、演算装置および記憶装置を備えたコンピュータから構成することができる。露点温度取得部１３１および電力制御部１３２は、コントローラ１３に導入されるコンピュータプログラムに基づいて処理を実行する。

露点温度取得部１３１は、コックピット２内の露点温度に影響を与えるコックピット２内外の情報を用いてコックピット２内の露点温度を取得する。
露点温度取得部１３１には、コックピット２の外部、つまり外気の状態を示す情報として、高度、外気温度、および外気湿度が入力され、コックピット２の内部の状態を示す情報として、コックピット２内の圧力、コックピット２の換気量、およびコックピット２内の乗員による加湿量が入力される。

高度、外気温度、および外気湿度は、航空機１に搭載された航法システム（図示しない）により計測されており、航法システムから露点温度取得部１３１へと送信される。
露点温度取得部１３１により高度を外気圧に換算することができる。

コックピット２の圧力（コックピット圧力）は、空調システム１４により計測されているか、あるいは制御に用いる値として設定されており、空調システム１４から露点温度取得部１３１へと送信される。
コックピット２内と外気との換気量（コックピット換気量）は、空調システム１４において制御に用いる値として設定されており、空調システム１４から露点温度取得部１３１へと送信される。

乗員による加湿量は、コックピット２内の乗員の呼気や発汗によりコックピット２内に放出されると想定される水蒸気量（水蒸気の質量）である。乗員による加湿量も、空調システム１４において制御に用いる値として設定されており、空調システム１４から露点温度取得部１３１へと送信される。

電力制御部１３２は、航空機１に装備された電源ラインから受け取る電力により、ヒータ１２に電源電力を入力する。
電力制御部１３２は、入力する電源電力のパルス幅や周波数を変化させることでヒータ１２の出力を制御することができる。
電力制御部１３２は、コックピット２内の露点温度に影響を与えるコックピット２内外の情報を用いて取得した露点温度に応じて制御用関数、すなわち、後述する指標温度線を定める。そして、指標温度線に、温度センサ１５により検知された検知温度をあてはめることで得られた入力電力をヒータ１２に与える。
そして、フライト中、露点温度取得部１３１により露点温度を連続的に取得し、取得された露点温度に応じて、指標温度線を更新する。
また、本実施形態の電力制御部１３２は、所定の周期でヒータ１２の温度を温度センサ１５により検知しつつ、その検知温度を用いてヒータ１２の温度をフィードバック制御する。
温度センサ１５による温度検知の周期は、例えば、数秒〜数分程度に定めることができるが、より好ましくは数秒程度が良い。
コックピット２内の露点温度を周期的に取得する場合も、その周期は、例えば、数秒〜数分程度に定めることができるが、より好ましくは数秒程度が良い。露点温度は、必ずしも周期的に取得する必要がなく、フライト中の適宜なタイミングで取得すればよい。

図２を参照しながら、ヒータ１２の電力制御について説明する。
電力制御部１３２は、航空機１が着氷状況下にあることを着氷検知システム１６を通じてモニタしている（ステップＳ１）。そして、着氷状況下にあることが検知されていない場合に（ステップＳ１でＮ）実行される省電力モードＭ１と、着氷状況下にあることが検知された場合に（ステップＳ１でＹ）実行されるハイパワーモードＭ２とを有している。

ハイパワーモードＭ２は、機外が過酷な着氷状況下であったりコックピット２内が過酷な湿度条件であったとしても着氷や曇りが発生する心配のない程、十分に余裕のある高い出力でヒータ１２を電力制御する。
ハイパワーモードＭ２では、図２のステップＳ２１，Ｓ２２および図３に示すように、温度センサ１５により検知された検知温度に対して十分なマージンを加えた電源電力をヒータ１２に入力する。
予め、第１温度ｔ１と、それよりも高い第２温度ｔ２とを定めておき、温度センサ１５による検知温度が第１温度ｔ１よりも低い温度域Ｔａにあればヒータ１２に最大の入力（１００％）を与える。検知温度が第２温度ｔ２よりも高い温度域Ｔｃにあればヒータ１２に最小の入力（０％）を与える。つまりヒータ１２をオフの状態にする。
そして、検知温度が第１温度ｔ１と第２温度ｔ２との間の温度域Ｔｂにあるなら、温度センサ１５による検知温度に対応する入力をヒータ１２に与える。図３に示す例では、検知温度に対してヒータ入力をリニアに変化させている。
第１温度ｔ１および第２温度ｔ２はそれぞれ特定の値に固定されている。そのため、温度域Ｔｂにおける制御に用いられる指標温度線Ｌｆは固定されている。指標温度線Ｌｆは、第１温度ｔ１と最大入力（１００％）とを示すポイントＰ１と、第２温度ｔ２と最小入力（０％）とを示すポイントＰ２とを結ぶ直線である。

以下、省電力モードＭ１（図２）について説明する。
省電力モードＭ１では、露点温度取得部１３１により、コックピット２内の露点温度に影響するコックピット２内の湿度を取得し（ステップＳ２）、コックピット湿度と、コックピット圧力とに基づいてコックピット２内の露点温度を算出する（ステップＳ３）。

まず、コックピット２内の湿度の取得（ステップＳ２）について説明する。
コックピット２内の湿度には、図４に示すように、コックピット２の換気量Ｘairと、換気によりコックピット２内に導入される外気に含まれる水蒸気量（外気導入水蒸気量）Ｘinと、コックピット２内の乗員による加湿量（水蒸気量）Ｘmanとが関係する。
コックピット２内の絶対湿度Ｗｃは、下記の式（１）により表される。

換気量Ｘairは、例えば、乗員一人あたりに必要な換気量をコックピット２内に乗り込む乗員（パイロット）の人数だけ乗じることで求めることができる。
加湿量Ｘmanは、例えば、乗員一人あたりの放出水蒸気量をコックピット２内の乗員の数だけ乗じることで求めることができる。
本実施形態では、これらの換気量Ｘairおよび加湿量Ｘmanを空調システム１４から得ている。

外気導入水蒸気量Ｘinは、下記の式（２）より求めることができる。

ここで、Ｗambは外気の絶対湿度である。Ｗambを求めるために、航法システムから得られた外気温度および外気圧を用いることができる。
以上より、外気導入水蒸気量Ｘinと、換気量Ｘairと、加湿量Ｘmanとを式（１）にあてはめることで、コックピット絶対湿度Ｗcを算出することができる。

続いて、コックピット絶対湿度Ｗcとコックピット圧力より算出したコックピット２内の水蒸気圧Ｐcwを用いて露点温度ＤＰを算出することができる（ステップＳ３）。Ｐcwを求めるために、空調システム１４から得られたコックピット圧力を用いることができる。

以上で説明したように、本実施形態によれば、コントローラ１３に所定のシステムを通じて送信される各種の情報を利用してコックピット２内の露点温度ＤＰを取得することができる。
露点温度ＤＰが得られたならば、電力制御部１３２は、露点温度ＤＰに応じて指標温度線Ｌｖ（関数）を設定する（ステップＳ４）。
指標温度線Ｌｖは、風防１１の内表面での温度と温度センサ１５が検知する温度との差を考慮したマージンを含めて設定することが好ましい。
あるいは、コックピット２の換気量Ｘairを最小に見積もったり乗員による加湿量Ｘmanを最大に見積もったりすることで、指標温度線Ｌｖに間接的にマージンを含めて設定することもできる。
具体的に、指標温度線Ｌｖは、露点温度ＤＰに所定の第１マージンα（例えば５℃）を加えた第１設定温度Ｔ１とそれに対応する最大入力（１００％；高入力電力）とを示すポイントＰ１と、露点温度ＤＰに第１マージンαよりも大きい第２マージンβ（例えば１０℃）を加えた第２設定温度Ｔ２とそれに対応する最小入力（０％；低入力電力）とを示すポイントＰ２とを結ぶ直線である。第１設定温度Ｔ１は、ハイパワーモードＭ２（図３（ａ））で用いる指標温度線Ｌｆを定める第１温度ｔ１よりも低い。第２設定温度Ｔ２も、ハイパワーモードＭ２で用いる指標温度線を定める第２温度ｔ２よりも低い。

電力制御部１３２は、上記の指標温度線Ｌｖに、温度センサ１５により検知された検知温度をあてはめることで決定した入力値をヒータ１２に与える（ステップＳ５）。
電力制御部１３２は、ヒータ１２とその周囲とで熱の出入りのない平衡状態に向かわせるようにヒータ１２をフィードバック制御する。例えば、あるとき温度センサ１５による検知温度Ｔｓ１に対応する入力電力Ｉｐ１をヒータ１２に与え、ヒータ１２が発熱することで検知温度が上昇すると（Ｔｓ２）、またそれに対応する入力電力Ｉｐ２をヒータ１２に与える。それを繰り返すことで、平衡点（Ｔｓ０，Ｉｐ０）へと至る。
なお、フィードバック制御に限らず、公知の適宜な制御方法を採用することができる。

機外の温度や圧力等の変化により、ステップＳ３で取得されるコックピット２内の露点温度が変化すると、露点温度に応じて定められる指標温度線Ｌｖが更新される（ステップＳ４）。図３（ｂ）には、更新された指標温度線Ｌｖの一例を二点鎖線で示している。更新後の指標温度線Ｌｖに温度センサ１５による検知温度をあてはめることで決定した電源電力がヒータ１２に入力される（ステップＳ５）。

本実施形態によれば、露点温度ＤＰに関係したヒータ入力値がヒータ１２に与えられることにより、曇りを発生させないために必要な限度で風防１１が加温されるので、実際には曇りが発生しないにもかかわらず大電力が消費されるといったことを回避し、省電力化を実現することができる。省電力モードＭ１では、ハイパワーモードＭ２と比べて図３（ｂ）に白抜き矢印で示すように、ヒータ１２への入力電力を大幅に削減することができる。
本実施形態では、ヒータ１２の実測値をヒータ１２への電源入力値に反映させるフィードバック制御を採用しており、しかも、ヒータ１２への電源入力値を求める指標温度線Ｌｖも露点温度に応じて更新しているので、最適に風防１１が加温され、省電力化をより一層図ることが出来る。
風防１１のヒータ１２が最大の入力で駆動された場合、航空機１の全体で通信や照明等のために消費される総電力において過半を占める程多くの電力が消費される。そのため、省電力モードＭ１でヒータ１２が制御されることにより、航空機１の消費電力を大幅に削減することができる。
しかも、航空機１の場合、エンジンに装備された発電機が飛行中の電力供給を担っているので、消費電力の削減により、燃費を向上することができる。

また、本実施形態では、着氷状況をモニタし、着氷状況にあることが検知されたならば自動的に省電力モードＭ１からハイパワーモードＭ２へと移行するので、パイロットに防氷スイッチ等の操作を要求することなく、風防１１への氷の付着を確実に避けることができる。

本実施形態において、コントローラ１３が有する記憶装置にコックピット２の換気量や乗員による加湿量を保持しておき、記憶装置から露点温度取得部１３１へと換気量および加湿量が入力されるようにすることもできる。

〔第１実施形態の変形例〕
上記実施形態では、着氷状況下にあることの検知結果（図２のステップＳ１）に従って、省電力モードＭ１あるいはハイパワーモードＭ２を自動的に選択している。この自動的選択を行うか否かをパイロットの判断に委ねることができる。
そのために、省電力モードＭ１およびハイパワーモードＭ２を自動的に選択する自動モードと、省電力モードＭ１を行わずに常にハイパワーモードＭ２を行う非自動モードとを電力制御部１３２に用意し、自動モードおよび非自動モードの切り替え操作が可能なヒータ入力自動操作スイッチをコックピット２に設けることができる。

そして、図５に示すように、電力制御部１３２により自動モードに設定されているか否かを判定し（ステップＳ０１）、ヒータ入力自動操作スイッチの操作により自動モードに設定されている場合にだけ（ステップＳ０１でＹ）、省電力モードＭ１またはハイパワーモードＭ２に自動的に移行する。
もし、ヒータ自動操作スイッチの操作により非自動モードに設定されている場合は（ステップＳ０１でＮ）、常時、ハイパワーモードＭ２によりヒータ１２を電力制御する。
以上によれば、パイロットの判断により、十分に余裕を持ったヒータ１２の出力を得て、風防１１をより確実に防氷および防曇することができる。

また、省電力モードＭ１とハイパワーモードＭ２とをパイロットによる操作により任意に切り替えるように構成することもできる。
そのために、省電力モードＭ１およびハイパワーモードＭ２の切り替え操作が可能なヒータ入力切替操作スイッチをコックピット２に設けることができる。
そして、図６に示すように、ヒータ入力切替操作スイッチの切替状態に従って（ステップＳ０２）、省電力モードＭ１またはハイパワーモードＭ２に移行する。

風防１１にはフロント風防とサイド風防とがある。それらフロント風防およびサイド風防に適用される電力制御は、同じでも相違していてもよい。
例えば、フロント風防には図５を参照して説明した電力制御を適用し、サイド風防には図６を参照して説明した電力制御を適用することができる。

〔第２実施形態〕
次に、図７および図８を参照し、本発明の第２実施形態について説明する。
以下、第１実施形態とは相違する事項について説明する。
第２実施形態の風防装置２０は、図７（ｂ）に示すように、コックピット２内の露点温度が入力されるコントローラ２３を備えている。コントローラ２３が備える露点温度取得部２３１には、コックピット２内に配置された湿度センサ１７（図７（ａ））により検知された露点温度が送信される。

第２実施形態では、第１実施形態で説明した露点温度ＤＰを取得するための計算が必要ない。
第２実施形態では、図８に示すように、湿度センサ１７により露点温度を取得し（ステップＳ３）、露点温度を用いて定めた指標温度線に基づいてヒータ１２を電力制御する（ステップＳ４，Ｓ５）。

図８に示すように、着氷状況下にあることの検知結果に応じて（ステップＳ１）、省電力モードＭ１またはハイパワーモードＭ２に自動的に移行する例に限らず、図５に示すように、ヒータ入力自動選択モードに設定されているか否かの判定（ステップＳ０１）を追加したり、図６に示すように、ヒータ１２の制御モードＭ１，Ｍ２を操作スイッチの切替状態に従って切り替えるようにしてもよい。

図９に示すように、露点温度に代えて、コックピット２内の絶対湿度が露点温度取得部２３１に入力されてもよい、この場合は、露点温度を求めるために、コックピット２内の圧力も必要であり、露点温度取得部２３１は、コックピット２内の絶対湿度および圧力から露点温度を算出する。

第２実施形態によれば、湿度センサ１７による計測値を用いてヒータ１２をより適切に電力制御することにより、不要なヒータ入力を削減して一層の省電力化を図ることができる。
第２実施形態では、コックピット２内の風防１１近傍の空気の流動を考慮して、風防１１の内表面に接する空気の状態を検知するために適した場所に湿度センサ１７を配置することが好ましい。そうすると、コックピット２内に湿度の勾配がある場合でも、風防１１に接触する空気の湿度に対応した露点温度を湿度センサ１７により正確に検知することができるので、より一層省電力化を図ることができる。

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。
本発明においては、防曇の条件が整っておれば、コックピット２内の露点温度を必ずしも連続的に取得せず間隔を置いて取得する場合も含まれる。例えば、フライト中、あるいは、フライトに先立ち、図１０に示すように、コックピット２内の露点温度を取得し（ステップＳ２およびステップＳ３）、その露点温度に応じた制御の指標温度線を設定したならば（ステップＳ４）、それ以降は、ステップＳ４で設定した指標温度線を一貫して使用し、ヒータ１２の電力制御を行うことも許容される（ステップＳ５）。

本発明は、航空機の風防装置には限らず、鉄道や船舶等の輸送機械が備える風防装置にも適用することができる。

１ 航空機
２ コックピット（区画）
１０ 風防装置
１１ 風防
１２ ヒータ
１３ コントローラ
１４ 空調システム
１５ 温度センサ
１６ 着氷検知システム
１７ 湿度センサ
２０ 風防装置
２３ コントローラ
１３１ 露点温度取得部
１３２ 電力制御部（制御部）
２３１ 露点温度取得部
Ｌｖ 指標温度線（関数）
Ｍ１ 省電力モード
Ｍ２ ハイパワーモード
Ｓ０１ ステップ
Ｓ０２ ステップ
Ｓ１ ステップ（第１ステップ）
Ｓ２ ステップ
Ｓ３ ステップ
Ｓ４ ステップ
Ｓ５ ステップ（第２ステップ）
Ｔ１ 第１設定温度
Ｔ２ 第２設定温度
ｔ１ 温度
ｔ２ 温度
Ｔａ 温度域
Ｔｂ 温度域
Ｔｃ 温度域

Claims (10)

1. 風防と、
   前記風防に備えられて通電により発熱するヒータと、
   前記風防に備えられて温度を検知する温度センサと、
   前記ヒータを電力制御する制御部と、
   を備える風防装置であって、
   前記制御部は、
   前記風防により外部と隔てられる区画の内部の露点温度に応じて定められた関数に、前記温度センサにより検知された検知温度をあてはめることで得られた入力電力を前記ヒータに与えるとともに、
   前記制御部は、
   前記露点温度を取得する露点温度取得部を備え、
   前記露点温度取得部は、
   前記区画内と外気との換気量、前記外気に含まれる水蒸気量、および前記区画内の水分源から放出される加湿量を用いて取得した前記区画内の区画湿度と、
   前記区画内の圧力とを用いて前記露点温度を取得する、
   ことを特徴とする風防装置。
2. 前記制御部は、
   前記検知温度を用いて前記ヒータの温度をフィードバック制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の風防装置。
3. 前記制御部は、
   前記露点温度に応じて前記関数を更新する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の風防装置。
4. 前記関数は、
   前記露点温度に第１マージンを加えた第１設定温度と、前記第１設定温度に対応する前記ヒータの高入力電力とを示すポイントと、
   前記露点温度に前記第１マージンよりも大きい第２マージンを加えた第２設定温度と、前記第２設定温度に対応する前記ヒータの低入力電力とを示すポイントと、を結んだ指標温度線により表される、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の風防装置。
5. 前記制御部は、
   前記ヒータを電力制御する複数のモードの一つとして、
   前記露点温度に関係した前記入力電力を前記ヒータに与える省電力モードを備える、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の風防装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の風防装置を備える、
   ことを特徴とする航空機。
7. 風防により外部と隔てられる区画の内部の露点温度に応じて定められた関数に、検知された前記風防の温度をあてはめることで得られた入力電力を、前記風防に備えられて通電により発熱するヒータに与える、風防ヒータの電力制御方法であって、
   前記露点温度は、前記区画内と外気との換気量、前記外気に含まれる水蒸気量、および前記区画内の水分源から放出される加湿量を用いて取得した前記区画内の区画湿度と、
   前記区画内の圧力とを用いて取得される、
   ことを特徴とする風防ヒータの電力制御方法。
8. 前記風防に着氷する着氷状況下にあることを検知する第１ステップと、
   前記露点温度に関係した前記入力電力を前記ヒータに与える第２ステップと、を備え、
   前記第２ステップは、
   前記第１ステップにより前記着氷状況下にないことが検知された場合に行われる、
   ことを特徴とする請求項７に記載の風防ヒータの電力制御方法。
9. 検知された前記風防の温度に応答した入力電力を前記ヒータに与えるハイパワーモードと、
   前記露点温度に関係した前記入力電力を前記ヒータに与える省電力モードとに切替可能である、
   ことを特徴とする請求項７または８に記載の風防ヒータの電力制御方法。
10. 航空機が備える前記風防の前記ヒータに適用される、
    請求項７から９のいずれか一項に記載の風防ヒータの電力制御方法。

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