JPH024404A - 炭酸ガス除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空気中の炭酸ガスを除去する装置に関し、特に
低温液体燃料を使用する有人飛行体内の空気から炭酸ガ
スを除去するに適した装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、有人飛行体の人体から出る炭酸ガス処理方法とし
ては、使い捨てタイプとして水酸化リチウムに吸、収さ
せる方法と、再生タイプとして固体アミンに吸着させ水
蒸気で取シ去る方法があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来法のうち、水酸化リチウふに炭酸ガスを吸収さ
せる方法では、高価なリチウムが使い捨てになり、コス
トが嵩み、また機体の生産増加にも々るとｂう不具合が
あり、固体アミンを炭酸ガス吸着源として用いる方法も
、装置が複雑になシ、固体アミンの重量も無視できない
という問題があった。

本発明は上記技術水準に鑑み、従来法におけるような特
別な化学物質を用いずに空気中、特に低温液体燃料を用
いる有人飛行体中の空気中から炭酸ガスを合目的に除去
することができる装置を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、 （１）　　処理される空気通路内にフィンを設け、その
フィンと炭酸ガスの凝固点よりも低い温度の冷熱源との
間に加変コンダクタンス・ヒートパイプを設けてなるこ
とを特徴とする空気中の炭酸ガス除去装置。

（２）［１］　処理される空気通路に設けられたフィン
と該フィンに熱を伝達する伝熱体とからなる複数個の凝
縮器。

■　炭酸ガスの凝固点よりも低い温度の冷熱源と上記凝
縮器とを結ぶ伝熱体。

■　炭酸ガスの凝固点よりも高−温度の温熱源と上記凝
縮器とを結ぶ伝熱体。

■　上記伝熱体と上記凝縮器との間に設置された伝熱状
態、断熱状態に切換えることができるサーマルスイッチ
。

■　上記凝縮器への空気通路及び上記凝縮器からの炭酸
ガス流路の切換装置 とからなることを特徴とする空気中の炭酸ガス除去装置
である。

〔作用〕

第１の発明においては、空気通路に設けられたフィンは
ヒートパイプを通して冷熱源、例えば低温液体燃料によ
りて冷却されるが、とのヒートパイプは可変コンダクタ
ンス・ヒートパイプであってフィンは炭酸ガスの凝固温
度以下で、かつ酸素及び窒素の液化温度以上の一定温度
以上の一定温度に制御されるので、このフィン上には空
気中の炭酸ガスのみが凝固付着して除去される。

第２の発明においては、冷熱源、例えば低温液体燃料と
連結している伝熱体（金属またはヒートパイプ）を通し
て凝縮器のフィンが炭酸ガスの凝固点以下に冷却され、
凝縮器を通る空気中の炭酸ガスがフィン表面上に凝固し
堆積し、空気中から炭酸ガスが除去されるが、一定時間
後に凝縮器は例えばサーマルスイッチによシ冷熱源との
間を熱的に遮断され、代シに温熱源との間のサーマルス
イッチが熱的に良法導状態になシ、温熱源の熱に°よシ
凝縮器のフィンは暖められ、炭酸ガスは昇化してガス化
し、フィンから離れる。この炭酸ガスの昇化中、凝縮器
は空気の循環系から切り離され、排気系に連結され炭酸
ガスは排気される。

以下、本発明浸酸ガス除去装置の実施例を添付図によっ
て説明する。

〔実施例１〕 第１図は第１の発明の一実施例の炭酸ガス除去装置の概
略図である。

第１図において、１は低温液体燃料、２はフィン、６は
可変コンダクタンス・ヒートパイプ、４は断熱材、５は
循環空調空気通路を示す。

この実施例装置は、低温液体燃料１と循環空調空気通路
５を可変コンダクタンス・ヒートパイプ５で接続し、こ
の循環空調空気通路５内のヒートパイプ５にはフィン２
が設けられている。

又、ヒートパイプ３の途中は断熱材４で熱が侵入しない
ようになってｂる。

フィン２の温度は可変コンダクタンス・ヒートバイブロ
によって炭酸ガスの凝結点以下の一定値に冷却され、循
環空調空気通路５内の空気に含まれた炭酸ガスを凝結し
堆積させる。

なお、可変コンダクタンス・ヒートパイプ３は、この実
施例ではヒートパイプの凝縮部端部に非凝縮ガス溜めを
有する構造のものを示したが、温度制御機能を有するも
のであればこの構造に限定されるものではない。

〔実施例２〕 第２図は第２の発明の一実施例の炭酸ガス除去装置の概
略図である。

第２図において、１，２は凝縮器、３．４゜１０．１１
は伝熱体、５，６，７．８はサーマルスイッチ、９は熱
交換器、１２，１３，１４゜１５は空気切換弁、１６．
１７は排気切換弁、１９．２０は空気通路、１８は排気
通路、２１゜２２はフィン、２３は低温液体燃料を示す
。

この実施例装置は、冷熱源として例えば液化水素のよう
々低温液体燃料、温熱源として空調空気を採用し、凝縮
器を２個使用した炭酸ガス除去装置の例である。

循環空調空気はＡ１凝縮器１とＡ２凝縮器２を一定時間
ととに切換って流れるようになっている。これらの＠縮
器１，２の各フィン２１゜２２は低温液体燃料２３を冷
熱源として伝熱体１１によりつながり、また空調空気を
温熱源として熱交換器９、伝熱体１０によりつながって
ｂる。凝縮器１．２のフィン２１．２２と伝熱体１０．
１１の間にはサーマル・スイッチ５゜６．７．８があり
、例えば電気信号によるこれラサーマルスイッチ５，６
，７．　８ｏ作ａｉｃｘシ凝縮器１，２のフィン２１．
２２を冷却または加温状態にするようになっている。

今ここでＡ１凝縮器１に空調空気を流している場合を考
える。空気通路１９．２０にお−で切換弁１２．１３が
開、切換弁１４．１５が閉となシ、排気通路１８の切換
弁１６が閉、切換弁１７が開となっている６熱的にはサ
ーマル・スイッチ５，８が断、サーマル・スイッチ６゜
７が通となっている。従って、冷熱源２５によってＡ１
凝縮器１のフィン２１が冷やされ、炭酸ガスはフィン２
１上に凝固堆積する。

一定時間が経過すると上記の弁、サーマル・スイッチは
逆の状態とな夛、空調空気はＡ２凝縮器２を流れるよう
だなる。Ａ１凝ａ器１は熱交換器９からの熱により暖め
られ、凝固した炭酸ガスをガス化し、排気通路１Ｂよ）
系外に排気される。

〔実施例３〕 第５図は第２の発明の別の実施例の炭酸ガス除去装置の
概略図であシ、第２図と同一部位には同一符号を付しで
ある。なお、２４は凝縮器、ｓａｕ伝ｍ体、２５．２６
はサーマル・スイッチ１．２７．２８は空気切換弁、２
９は排気切換弁であり、これらの機器が第２図の装置に
付加されたものである。

この実施例装置は、実施例２のｉＫ　Ｉ　ＩＩ縮器１と
Ａ２凝縮器２の切換へ時点で、過渡的だ炭酸ガス除去が
されない時期があるので凝縮器を三個にして操作をよシ
スムーズとしたものである。

その作用は第２図のものと同じであるので説明を省略す
る。

なお、上記実施例の装置において、温熱源を空調空気と
したが、これは必ずしも空調空気である必要はなく、機
器の発熱等を利用することができることは説明を要しな
いであろう。

〔発明の効果〕

本発明によれば余分な化学物質を使用しなくてもよいの
で安価が軽量な炭酸ガス除去装置が得られ、特に低温液
体燃料を使用する有人飛行体の炭酸ガス除去装置として
は極めて優れたものである。

【図面の簡単な説明】

＠１図〜第３図は本発明炭酸ガス除去装置の実施例の概
略図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）処理される空気通路内にフィンを設け、そのフィ
   ンと炭酸ガスの凝固点よりも低い温度の冷熱源との間に
   加変コンダクタンス・ヒートパイプを設けてなることを
   特徴とする空気中の炭酸ガス除去装置。
2. （２）［１］処理される空気通路に設けられたフィンと
   該フィンに熱を伝達する伝熱体とからなる複数個の凝縮
   器。 ［２］炭酸ガスの凝固点よりも低い温度の冷熱源と上記
   凝縮器とを結ぶ伝熱体。 ［３］炭酸ガスの凝固点よりも高い温度の温熱源と上記
   凝縮器とを結ぶ伝熱体。 ［４］上記伝熱体と上記凝縮器との間に設置された伝熱
   状態、断熱状態に切換えることができるサーマルスイッ
   チ。 ［５］上記凝縮器への空気通路及び上記凝縮器からの炭
   酸ガス流路の切換装置 とからなることを特徴とする空気中の炭酸ガス除去装置
   。