JPH0391629A - 空気調和装置 - 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、室内を快適な居住環境に整えるための空気調
和装置に関するものである。

［従来の技術］ 一般的な空気調和装置は、室外から室内に調温調圧され
た新鮮空気を供給する給気系路と、導入される新鮮空気
と同量の汚れた空気を前記室内から室外に導出する排気
系路とから構成されている。

給気系路では、高圧空気源を通じて取り込んだ新鮮空気
の全てを加減圧機構に通すようにしており、排気系路で
は圧力制御弁を介設して室内の圧力を適正な値に調整で
きるようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、この種の空気調和装置を、例えば高層ビルや
航空機等のように空気の希薄な場所で使用する場合には
、室内を外気よりも高い圧力に与圧する必要がある。し
かるに、従来のものでは、与圧分のポテンシャルをもっ
た空気を排気系路から大量に排気するため、これに見合
う大量の新鮮空気を室外から取り込んで与圧しなければ
ならない。このため、高圧空気源に掛かる負担が必要以
上に増大している不具合がある。しかも、給気系路は冷
暖房を兼ねているため、取り込んだ外気は一旦与圧圧力
以上に加圧されなければならず、加減圧機構に掛かる負
担も極めて大きいものとなっている。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであ
って、高圧空気源及び加減圧機構に掛かる負担を有効に
軽減することにより、従来に比して効率良く稼動する空
気調和装置を実現することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、かかる目的を達成するために、次のような構
成を採用したものである。

すなわち、本発明の空気調和装置は、室内の空気を加減
圧機構を介して循環させ冷暖房を行う循環系路と、前記
室内に室外から高圧空気源を通じて新鮮空気を導入する
給気系路と、導入される新鮮空気と略同量の汚れた空気
を前記室内から室外に導出する排気系路とを具備してな
り、循環系路に対して給気系路及び排気系路を独立に構
成していることを特徴とする。

［作用］ このような構成により、与圧状態にある室内空気の大半
を循環系路を循環させつつ加減圧することによって冷暖
房し、給気系路からは０２を補充するために与圧された
新鮮空気を室外から室内に導入し、排気系路からはそれ
に見合う汚れた空気を室内の圧力を損なわないようにし
て室外に排気するようにする。しかして、このような構
成によると、給気系路では従来はど大量の外気を取り込
んで与圧する必要がなくなり、高圧空気源に掛かる負担
を有効に軽減することができる。また、循環系路におい
ても、冷暖房のために必要なヘッド差を少なくとも与圧
圧力の分だけ低減できるので、加減圧機構に掛かる負担
も同時に軽減されたものとすることができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図を参照して
説明する。

この実施例の空気調和装置は、航空機のキャビン（或い
はコクピット）を対象としており、第１図に示すように
、キャビン１の空気を加減圧機構２を介して循環させ冷
暖房を行う循環系路３と、前記キャビン１にエンジン４
（高圧空気源）からブリードエアを導入する給気系路５
と、導入されるブリードエアと略同量の汚れた空気を前
記キャビン１から機外に導出する排気系路６とを独立に
配置してなる。加減圧機構２は、タービン・コンプレッ
サ、熱交換機、水分離器等を備えた一般的なもので、上
流に電動コンプレッサ２ａを配置して予めある程度昇圧
するようにしている。また、給気系路５と排気系路６と
を熱交換器７に接続することで、各々の糸路５．６内を
流通する給気及び排気を互いに熱交換させるように設け
ている。

８はコントローラで、電動コンプレッサ２ａの駆動力や
、循環系路３の入口と出口に配設される流ｆｆｌ調整弁
（図示省略）の開度を適宜に制御し得る機能を与えられ
ている。

このような構成により、循環系路３ではキャビン１の与
圧空気を循環させて加減圧することにより冷暖房するよ
うにし、給気系路５からは必要な０２摂取量が得られる
だけのブリードエアを熱交換器７を通じて冷却した後に
キャビン１に導入するようにし、排気系路６からはそれ
に見合う汚れた空気（ＣＯ２を比較的多量に含む）をキ
ャビン１の圧力を損なわないようにして機外に排気する
ようにする。しかして、このような構成によると、給気
系路５では従来はど大量のブリードエアを取り込んで与
圧する必要がなくなるため、抽気はエンジン４の低圧段
から取っても十分賄うことができる。このため、エンジ
ン推力が大巾に低下することを有効に防止することが可
能になる。また、循環系路３においても、第２図中実線
に示すように、冷暖房のために必要なヘッド差を従来（
破線に示す）に比して与圧圧力分以上に低減することが
できるので、電動コンプレッサ２ａ等に掛かる負担も同
時に軽減されたものとすることができる。

さらに、循環系路３が電動コンプレッサ２ａを備えてい
ると、コントローラ８を通じて回転数制御を行うことに
より、システムの最適制御を図ることも容易となる。ま
た、図示装置では熱交換器７において給気と排気とを熱
交換させるようにしているので、排気が有する冷熱を給
気に与えて加減圧機構２に掛かる負担をより一層軽減す
ることが可能になる。さらにまた、給気系路５（バルブ
、熱交換器等）が従来に比してスケールダウンするので
、系の軽量化が果たされ、保守・整備性・信頼性の面で
も向上されたものとすることができる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、各部の構
成は図示例に限定されず、例えば第３図に示すようなも
のであってもよい。同図は、シャフト９で単軸結合され
てなるタービン・コンプレッサ１０を配置して、給気系
路５内を流通するブリードエアをタービンＴで膨脂・冷
却した後にキャビン１に移送するようにしたもので、エ
ンジン抽気圧が高い場合に加減圧機構に掛かる負担を一
層軽減し得るものとして有効に利用することができる。

１１は同様の趣旨で設けられた熱交換器で、この熱交換
器１１に給気系路５とラムエア流路１２とを接続するこ
とで、ブリードエアをラムエアによって更に冷却できる
ようにしている。

その他、給気系路の高圧空気源として電動コンプレッサ
を用いる等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形
が可能である。

［発明の効果コ 本発明は、以上のような構成を通じて、高圧空気源及び
加減圧機構に掛かる負担を有効に軽減することができる
ので、従来に比して効率良く稼動し得る空気調和装置を
提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示し、第１図は
概略的な構成説明図、第２図は作用説明図である。第３
図は、他、の実施例を示す第１図相当の構成説明図であ
る。 １・・・室内（キャビン）　２・・・加減圧機構３・・
・循環系路 ４・・・高圧空気源（エンジン）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 室内の空気を加減圧機構を介して循環させ冷暖房を行う
   循環系路と、前記室内に室外から高圧空気源を通じて新
   鮮空気を導入する給気系路と、導入される新鮮空気と略
   同量の汚れた空気を前記室内から室外に導出する排気系
   路とを具備してなり、循環系路に対して給気系路及び排
   気系路を独立に構成していることを特徴とする空気調和
   装置。