JPH0692834B2 - 空気循環式環境制御システム - Google Patents

空気循環式環境制御システム

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JPH0692834B2
JPH0692834B2 JP1109025A JP10902589A JPH0692834B2 JP H0692834 B2 JPH0692834 B2 JP H0692834B2 JP 1109025 A JP1109025 A JP 1109025A JP 10902589 A JP10902589 A JP 10902589A JP H0692834 B2 JPH0692834 B2 JP H0692834B2
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turbine
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compressor
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、フィルター装置を組み込んだ空気循環式環境
制御システムに関し、特に航空機の船室内の閉じ空間へ
供給する空気に含まれる汚染物を除去するためのフィル
ターを有した空気循環式環境制御システムに関する。
［従来の技術］ 航空機の船室内の閉じ空間における環境状態を清浄化す
るために、空気循環式環境制御システムが用いられてい
るが、この空気循環式環境制御システムは、船室内に供
給される空気を加圧するための圧縮機と、この圧縮機を
駆動し、空気を冷却及び膨張するためのタービンを有す
る。この空気循環式環境制御システムは、ガスタービン
エンジンの圧縮機又は補助動力ユニットから供給された
空気によって作動されている。
公知のように、船室内の人を保護するために、このよう
な空気循環式環境制御システムには、空気中の汚染物を
除くための空気フィルター又はフィルター装置が組み込
まれている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記したフィルター又はフィルター装置
は、半永久的なものではなく、その寿命には限りがあ
る。このために、航空機が比較的長期間にわたって航行
する場合、一般的なフィルター又はフィルター装置の寿
命が必ずしも航行時間に対して満足のゆくものではなか
った。そこで、更にフィルター寿命を伸ばし、且つ確実
に満足のゆくフィルター機能を発揮することができるこ
とが望まれていた。
そこで、本発明の第一の目的は、比較的長期間にわたっ
て、船室内の人を保護することができるようなフィルタ
装置付の空気循環式環境制御システムを提供しようとす
るものである。
本発明の第二の目的は、空気循環式環境制御システム内
に組み込まれたフィルター装置の性能を向上すると共
に、空気循環式環境制御システム自体の性能を向上しよ
うとするものである。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の第一の構成におい
ては、圧縮機で加圧した空気をタービンで膨張し冷却す
るように配列した圧縮機及びタービンを有する空気循環
機から成り、閉じ空間へフィルターを通してろ過した調
和風を供給する空間循環式環境制御システムにおいて、
圧縮機の下流且つタービンの上流に配設され、空気中の
汚染物を除去するフィルターと、フィルターの下流且つ
タービンの上流に配設され、タービン性能を向上するた
めにタービンへ向かう空気へ熱エネルギーを与える第一
再加熱器と、圧縮機の下流且つフィルターの上流に配設
され、フィルター内を通過しようとする空気がフィルタ
ーの最適使用条件に適合する所定温度及び所定湿度とな
るように、フィルターへ向かう空気へ熱エネルギーを与
える第二再加熱器とから構成した空気循環式環境制御シ
ステムを提供するものである。空気中の水分の一部を除
去するために、第一及び第二再加熱器の下流且つフィル
ターの上流に配設された水除去手段を有するものとす
る。水除去手段が空気中の水分の一部を除去するよう
に、水除去手段の温度を下げるためにタービンの下流に
配設されるものとする。
本発明の第二の構成においては、圧縮機で加圧した空気
をタービンで膨張し冷却するように配列した圧縮機及び
タービンを有する空気循環機から成り、閉じ空間へフィ
ルターを通してろ過した調和風を供給する空気循環式環
境制御システムにおいて、圧縮機の下流且つタービンの
上流に配設され、空気中の汚染物を除去するフィルター
と、圧縮機の下流且つフィルターの上流に配設された熱
交換器と、空気を圧縮機から熱交換器を経由して通す第
一手段と空気をフィルターからタービンへ通す第二手段
とから形成され、第一手段を通過する空気の熱エネルギ
ーを第二手段を通過する空気へ伝達するように第一手段
及び第二手段を相互に連関して配列し、フィルターから
タービンへ向かう空気がタービン性能を向上するよう
に、フィルターの下流且つタービンの上流に配設した第
一再加熱器と、空気を圧縮機から熱交換器を経由して通
す第一手段と空気を熱交換器からフィルターへ通す第二
手段とから形成され、第一手段を通過する空気の熱エネ
ルギーを第二手段を通過する空気へ伝達するように第一
手段及び第二手段を相互に連関して配列し、フィルター
内を通過しようとする空気がフィルターの最適使用条件
に適合する所定温度及び所定湿度となるように、圧縮機
の下流且つフィルターの上流に配設した第二再加熱器と
から構成した空気循環式環境制御システムを提供するも
のである。
本発明の第三の構成においては、圧縮機で加圧した空気
をタービンで膨張し冷却するように配列した圧縮機及び
タービンを有する空気循環機から成り、閉じ空間へフィ
ルターを通してろ過した調和風を供給する空気循環式環
境制御システムにおいて、圧縮機の下流且つタービンの
上流に配設され、空気中の汚染物を除去するフィルター
と、空気調和するために、圧縮機の下流且つフィルター
の上流に配設された空気調和手段と、空気を圧縮機から
空気調和手段を経由して通す第一手段と空気をフィルタ
ーからタービンへ通す第二手段とから形成され、第一手
段を通過する空気の熱エネルギーを第二手段を通過する
空気へ伝達するように第一手段及び第二手段を相互に連
関して配列し、フィルターからタービンへ向かう空気の
タービン性能を向上するように、フィルターの下流且つ
タービンの上流に配設した第一再加熱器と、空気を圧縮
機から空気調和手段を経由して通す第一手段と空気を空
気調和手段からフィルターへ通す第二手段とから形成さ
れ、第一手段を通過する空気の熱エネルギーを第二手段
を通過する空気へ伝達するように第一手段及び第二手段
を相互に連関して配列し、フィルター内を通過しようと
する空気がフィルターの最適使用条件に適合する所定温
度及び所定湿度となるように、圧縮機の下流且つフィル
ターの上流に配設した第二再加熱器とから構成した空気
循環式環境制御システムを提供するものである。前記空
気調和手段は、空気から水を除去する手段を有するもの
とする。空気から水を除去する手段は、コンデンサ及び
ウォータコレクタから形成されるものとする。更に、空
気調和手段が第二加熱器の第一手段から供給された空気
を通しながら空気中の水分を除去する第一手段と、閉じ
た空間にタービンからの冷却空気を通す第二手段とから
形成されており、第一手段を通過する空気の熱エネルギ
ーを第二手段を通過する空気へ伝達するように第一手段
及び第二手段を相互に連関して配列し、フィルターへ向
かう空気から水分が除去されるように構成するものとす
る。
本発明の第四の構成においては、空気の温度を制御する
ための圧縮機及びタービンを有する空気循環機と、空気
中の汚染物を除去するフィルターとを用いた閉じ空間へ
調和風を供給する空気循環式環境制御システムの空気調
和方法において、圧縮機から送出される空気の熱エネル
ギーを伝達する工程と、圧縮機から熱交換器を経由する
ように空気を通す工程と、フィルターの最適使用条件に
適合する所定のパラメータを有する空気を供給するため
に、熱交換器を通過する空気の熱エネルギーの一部を伝
達する工程と、フィルターを介して空気を通す工程と、
タービンを駆動するのに十分な熱エネルギーを有した空
気を供給するために、フィルターを通過する空気に熱エ
ネルギーの一部を伝達する工程と、タービンを介して空
気を通す工程とから構成された空気循環式環境制御シス
テムの空気調和方法を提供するものである。
本発明の第五の構成においては、空気の温度を制御する
ための圧縮機及びタービンを有する空気循環機と、空気
中の汚染物を除去するフィルターとを用いた閉じ空間へ
調和風を供給する空気循環式環境制御システムの空気調
和方法において、圧縮機から送出される空気の熱エネル
ギーを伝達する工程と、圧縮機から空気中の水分を除去
する水除去手段を経由するように空気を通す工程と、フ
ィルターの最適使用条件に適合する所定のパラメータを
有する空気を供給するために、水除去手段を通過する空
気の熱エネルギーの一部を伝達する工程と、フィルター
を介して空気を通す工程と、タービンを駆動するのに十
分な熱エネルギーを有した空気を供給するために、フィ
ルターを通過する空気に熱エネルギーの一部を伝達する
工程と、タービンを介して空気を通す工程とから構成さ
れた空気循環式環境制御システムの空気調和方法を提供
するものである。
［作用］ 上記のように構成された空気循環式環境制御システムに
よると、フィルターの下流且つタービンの上流に配設さ
れた第１再加熱器によって、タービンへ向かう空気へ熱
エネルギーを与えると共に、圧縮機の下流且つフィルタ
ーの上流に配設された第二再加熱器によって、フィルタ
ーへ向かう空気へ熱エネルギーを与えるように、第一及
び第二再加熱器が作用する。また、タービンの回転動力
として熱エネルギーを奪われた冷却空気がコンデンサに
送られて、空気中の水分除去のために効率的に作用す
る。更に、ウォータコレクタ内に収集された水は、水噴
射ノズルから熱交換器に向かって噴射され、蒸発冷却の
ために用いられる。このように、空気循環部を形成する
圧縮機及びタービン、フィルター部を形成するフィルタ
ー、第一及び第二再加熱器、コンデンサ、及びウォータ
コレクタ、及び第一及び第二熱交換器が相互に連関して
動作している。
［実施例］ 本図に示すフィルター式空気循環式環境制御システム10
は、空気循環部12、熱交換部14、フィルター部16から成
る。
空気循環部12は、同軸式圧縮機28と、シャフト32によっ
て結合されたタービン30とから成る。圧縮機28により、
システム内の空気が加圧される。他方、タービン30によ
り、システム内の熱エネルギーが吸収され、シャフト32
を介して圧縮機28及びファン26が駆動されると共に、空
気が冷却される。
熱交換器14は、第二熱交換器18、第一熱交換器20、水噴
射ノズル22、空気導管24及びファン26から成る。前述し
たように、このファン26は空気循環部12と連関してい
る。
フィルター部16は、第一再加熱器34、第二再加熱器36、
コンデンサ38、ウォータコレクタ40、及びフィルター42
とから成る。公知のように、第一再加熱器、第二再加熱
器、及びコンデンサの各フィルター部構成要素は、空気
のような第一流体を導くための第一流路、即ち流路42、
44及び46や空気のような第二流体を導くための第二流
路、即ち流路50、52、及び54を夫々有している。各フィ
ルター部構成要素、第一再加熱器34、第二再加熱器36、
及びコンデンサ38を通過する第一流路及び第二流路は、
これらの流路を介して流れる第一流体と第二流体との間
にて熱エネルギーが伝達するように、相互に配設されて
いる。一対の再加熱器及びコンデンサは、前述の目的を
達成するために、本質的には熱交換器として機能してい
る。このフィルター42は、核実験等に起因する放射能を
伴う生物学的汚染物を吸収する炭質物を利用している。
比較的長いフィルターの寿命を達成するためには、この
フィルターを通過する空気の温度が略60°Ｆ、相対湿度
が略80％であるのが好ましい。
図に従って、この空気循環式環境制御システム10の動作
を以下に説明する。エンジン56又は補助動力ユニット
（図示せず）内の圧縮機セクショによって供給された加
圧空気は、第一熱交換器20からライン58を経由して空気
循環部12の圧縮機28へと送り込まれる。圧縮機28に送り
込まれた空気は、その温度及び圧力が増加され、ライン
60を経由して第二熱交換器18へと進み、ここで、温度略
130°Ｆとなって第二熱交換器18からライン62を経由し
て第一再加熱器34の第一流路44を通過した後、第二再加
熱器36の第一流路46を通過する。更に、第一流路46を通
過した空気は、ライン64を経由してコンデンサ38の第一
流路48を通過する。以下に詳説するように、第一及び第
二再加熱器34,36は、第一流路を通過する空気の熱エネ
ルギーの一部を奪う。このため、第二再加熱器36からコ
ンデンサ38に入るときの空気の温度は、略°Ｆである。
このコンデンサ38の第一流路48内に入った空気の温度
は、空気中の水蒸気が凝縮し始めて、小水滴、即ち露を
生ずる露点まで下げられる。この後、小水滴を伴った湿
り空気は、コンデンサ38からウォータコレクタ40へと送
り込まれ、ここでこの露が一般的な方法で除去される。
このウォータコレクタ40で収集された水滴は、ライン68
を経由してノズル22から空気導管24の中に噴射される。
ウォータコレクタ40から出るときの空気は、温度略50°
Ｆ、相対湿度略100％である。
続いて、ウォータコレクタ40から出た空気は、ライン70
を経由して第二再加熱器36の第二流路52へと進み、ここ
で、第一流路46内の空気の有する熱エネルギーが第二流
路52内の空気へと伝達される。この結果、第二流路52内
の空気の温度は略50°Ｆから略60°Ｆへと上昇すると共
に、その相対湿度は略100％から略80％へと下がる。上
記のように、温度及び湿度制御された空気は、フィルタ
ー42の寿命に対して最適状態の温度及び湿度でライン72
を経由してフィルター42内を通過する。
この後、フィルター42を通過した空気は、第一再加熱器
34の第二流路50へと進み、更にライン74を経由してター
ビン30に送り込まれる。第一再加熱器34内において、第
一流路44内を流れる空気の熱エネルギーが第二流路50内
を流れる空気へと伝達され、この結果、第二流路50内を
流れる空気の温度を略90°Ｆまで上昇する。そこで、こ
の十分な熱エネルギーを有した空気により、タービン30
に十分な動力を提供すると共に、この空気循環式環境制
御システムの性能を十分に高めることができる。
一方、ファン26は、このタービン30によって回動され、
これにより外気が導管24を介して導入される。この外気
は、第一熱交換器20及び第二熱交換器18を経由するよう
に導入される。このために、前述したように、エンジン
56から第一熱交換器20を介してライン58へと流れる空気
及び圧縮機28からライン60を経由して第二熱交換器18を
介してライン62へと流れる空気は冷却される。
また、前述したように、ウォータコレクタ40にて収集さ
れた水滴は、水噴射ノズル22によって噴射されるが、こ
の水噴射は、第一及び第二熱交換器に向かって為され、
この一対の熱交換器20,18での蒸発冷却作用を果たす。
また、タービン30を回動して熱エネルギーを奪われた空
気は、温度略０°Ｆとなって、ライン76を介してミキサ
ー78へと進み、更に第二流路54へと進み、ライン82を介
して、船室内のような閉じ空間80へと導びかれる。この
閉じ空間80からは、ある量の空気がライン84を経由して
ミキサー78の中に戻され、このミキサー78にて前記のタ
ービン30からの略０°Ｆの温度の空気と混合される。こ
の結果、閉じ空間80にライン82を介して導入される空気
は、温度略40°Ｆの最適調和風として導入される。ま
た、この第二流路54内のエアーミックスされた空気は、
コンデンサ38の第一流路48内を通過する空気を冷却し、
前述したような露点に空気温度を下げる役目を果たす。
上記したように、フィルター42の上流に第二再加熱器36
を配設することにより、フィルター寿命にとって最適な
温度及び最適な湿度を伴った空気がフィルター42を通過
する。この結果、フィルターの使用条件に全く無理がな
く、フィルター寿命を最大限に延ばすことができるの
で、頻繁にフィルター交換する必要がない。
更に、フィルター42の下流に第一再加熱器34を配設する
ことにより、再加熱され十分な熱エネルギーを有する空
気がタービン30に送り込まれて、効果的にタービン30を
回動することができると共に、このタービン30の回動に
より効率的にフィルター42及びコンデンサ38を動作する
ことができる。このように、第一再加熱器34は、第一流
路44内を流れる空気に蓄えられた熱エネルギーをタービ
ン30へと向かって流れる第二流路50内を流れる空気へと
伝達するように機能するので、タービンの動力性能及び
空気循環式環境制御システムの性能を最大限に発揮する
ことができる。この結果、エンジン56又は補助動力ユニ
ットによって供給される空気量を最小限に留どめること
ができ、総合的なシステムの効率を向上を図ることがで
きる。また、本システムの場合、他のフィルターを用い
た空気循環式環境制御システムと比較したとき、加圧空
気の重量１ポンド当たりの冷却度合を極めて高めること
ができる。
［発明の効果］ 本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。
フィルターの下流且つタービンの上流に配設された第一
再加熱器によって、タービンへ向かう空気へ熱エネルギ
ーを与えることができ、タービン性能を向上することが
できると共に、圧縮機の下流且つフィルターの上流に配
設された第二再加熱器によって、フィルターへ向かう空
気へ熱エネルギーを与えることができ、フィルター内を
通過しようとする空気をフィルターの最適使用条件に適
合する所定温度及び所定湿度となるように物理的パラメ
ータを調整することができる。
【図面の簡単な説明】
本図は、フィルター装置が組み込まれた空気循環式環境
制御システムの単一のシステム図からなる。 （参照符号の簡単な説明） 10……空気循環式環境制御システム、12……空気循環
部、14……熱交換部、16……フィルター部、18……第二
熱交換器、20……第一熱交換器、28……圧縮機、30……
タービン、34……第一再加熱器、36……第二再加熱器、
38……コンデンサ、40……ウォータコレクタ、42……フ
ィルター、44,46,48……第一流路、50,52,54……第二流
路、78……ミキサー。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】圧縮機で加圧した空気をタービンで膨張し
    冷却するように配列した圧縮機及びタービンを有する空
    気循環機から成り、閉じ空間へフィルターを通してろ過
    した調和風を供給する空間循環式環境制御システムにお
    いて、圧縮機の下流且つタービンの上流に配設され、空
    気中の汚染物を除去するフィルターと、フィルターの下
    流且つタービンの上流に配設され、タービン性能を向上
    するためにタービンへ向かう空気へ熱エネルギーを与え
    る第一再加熱器と、圧縮機の下流且つフィルターの上流
    に配設され、フィルター内を通過しようとする空気がフ
    ィルターの最適使用条件に適合する所定温度及び所定湿
    度となるように、フィルターへ向かう空気へ熱エネルギ
    ーを与える第二再加熱器とから構成した空気循環環境制
    御システム。
  2. 【請求項２】空気中の水分の一部を除去するために、第
    一及び第二再加熱器の下流且つフィルターの上流に配設
    された水除去手段を有する請求項６記載の空気循環式環
    境制御システム。
  3. 【請求項３】水除去手段が空気中の水分の一部を除去す
    るように、水除去手段の温度を下げるためにタービンの
    下流に配設された手段を有する請求項７記載の空気循環
    式環境制御システム。
  4. 【請求項４】圧縮機で加圧した空気をタービンで膨張し
    冷却するように配列した圧縮機及びタービンを有する空
    気循環機から成り、閉じ空間へフィルターを通してろ過
    した調和風を供給する空気循環式環境制御システムにお
    いて、圧縮機の下流且つタービンの上流に配設され、空
    気中の汚染物を除去するフィルターと、圧縮機の下流且
    つフィルターの上流に配設された熱交換器と、空気を圧
    縮機から熱交換器を経由して通す第一手段と空気をフィ
    ルターからタービンへ通す第二手段とから形成され、第
    一手段を通過する空気の熱エネルギーを第二手段を通過
    する空気へ伝達するように第一手段及び第二手段を相互
    に連関して配列し、フィルターからタービンへ向かう空
    気がタービン性能を向上するように、フィルターの下流
    且つタービンの上流に配設した第一再加熱器と、空気を
    圧縮機から熱交換器を経由して通す第一手段と空気を熱
    交換器からフィルターへ通す第二手段とから形成され、
    第一手段を通過する空気の熱エネルギーを第二手段を通
    過する空気へ伝達するように第一手段及び第二手段を相
    互に連関して配列し、フィルター内を通過しようとする
    空気がフィルターの最適使用条件に適合する所定温度及
    び所定湿度となるように、圧縮機の下流且つフィルター
    の上流に配設した第二再加熱器とから構成した空気循環
    式環境制御システム。
  5. 【請求項５】圧縮機で加圧した空気をタービンで膨張し
    冷却するように配列した圧縮機及びタービンを有する空
    気循環機から成り、閉じ空間へフィルターを通してろ過
    した調和風を供給する空気循環式環境制御システムにお
    いて、圧縮機の下流且つタービンの上流に配設され、空
    気中の汚染物を除去するフィルターと、空気調和するた
    めに、圧縮機の下流且つフィルターの上流に配設された
    空気調和手段と、空気を圧縮機から空気調和手段を経由
    して通す第一手段と空気をフィルターからタービンへ通
    す第二手段とから形成され、第一手段を通過する空気の
    熱エネルギーを第二手段を通過する空気へ伝達するよう
    に第一手段及び第二手段を相互に連関して配列し、フィ
    ルターからタービンへ向かう空気がタービン性能を向上
    するように、フィルターの下流且つタービンの上流に配
    設した第一再加熱器と、空気を圧縮機から空気調和手段
    を経由して通す第一手段と空気を空気調和手段からフィ
    ルターへ通す第二手段とから形成され、第一手段を通過
    する空気の熱エネルギーを第二手段を通過する空気へ伝
    達するように第一手段及び第二手段を相互に連関して配
    列し、フィルター内を通過しようとする空気がフィルタ
    ーの最適使用条件に適合する所定温度及び所定湿度とな
    るように、圧縮機の下流且つフィルターの上流に配設し
    た第二再加熱器とから構成した空気循環式環境制御シス
    テム。
  6. 【請求項６】空気調和手段が空気から水を除去する手段
    を有する請求項２記載の空気循環式環境制御システム。
  7. 【請求項７】空気から水を除去する手段がコンデンサ及
    びウォータコレクタから形成された請求項３記載の空気
    循環式環境制御システム。
  8. 【請求項８】空気調和手段が第二再加熱器の第一手段か
    ら供給された空気を通しながら空気中の水分を除去する
    第一手段と、閉じた空間にタービンからの冷却空気を通
    す第二手段とから形成され、第一手段を通過する空気の
    熱エネルギーを第二手段を通過する空気へ伝達するよう
    に第一手段及び第二手段を相互に連関して配列し、フィ
    ルターへ向かう空気から水分を除去されるようにした請
    求項２記載の空気循環式環境制御システム。
  9. 【請求項９】空気の温度を制御するための圧縮機及びタ
    ービンを有する空気循環機と、空気中の汚染物を除去す
    るフィルターとを用いた閉じ空間へ調和風を供給する空
    気循環式環境制御システムの空気調和方法において、圧
    縮機から送出される空気の熱エネルギーを伝達する工程
    と、圧縮機から熱交換器を経由するように空気を通す工
    程と、フィルターの最適使用条件に適合する所定のパラ
    メータを有する空気を供給するために、熱交換器を通過
    する空気の熱エネルギーの一部を伝達する工程と、フィ
    ルターを介して空気を通す工程と、タービンを駆動する
    のに十分な熱エネルギーを有した空気を供給するため
    に、フィルターを通過する空気に熱エネルギーの一部を
    伝達する工程と、タービンを介して空気を通す工程とか
    ら構成された空気循環式環境制御システムの空気調和方
    法。
  10. 【請求項１０】空気の温度を制御するための圧縮機及び
    タービンを有する空気循環機と、空気中の汚染物を除去
    するフィルターとを用いた閉じ空間へ調和風を供給する
    空気循環式環境制御システムの空気調和方法において、
    圧縮機から送出される空気の熱エネルギーを伝達する工
    程と、圧縮機から空気中の水分を除去する水除去手段を
    経由するように空気を通す工程と、フィルターの最適使
    用条件に適合する所定のパラメータを有する空気を供給
    するために、水除去手段を通過する空気の熱エネルギー
    の一部を伝達する工程と、フィルターを介して空気を通
    す工程と、タービンを駆動するのに十分な熱エネルギー
    を有した空気を供給するために、フィルターを通過する
    空気に熱エネルギーの一部を伝達する工程と、タービン
    を介して空気を通す工程とから構成された空気循環式環
    境制御システムの空気調和方法。
  11. 【請求項１１】空気の温度を制御するための圧縮機及び
    タービンを有する空気循環機と、空気中の汚染物を除去
    するフィルターとを用いた閉じ空間へ調和風を供給する
    空気循環式環境制御システムの空気調和方法において、
    空気の熱エネルギーを伝達する工程と、圧縮機から空気
    中の水分を除去する水除去手段を経由するように空気を
    通す工程と、フィルターの最適使用条件に適合する所定
    のパラメータを有する空気を供給するために、水除去手
    段を通過する空気の熱エネルギーの一部を伝達する工程
    と、フィルターを介して空気を通す工程と、タービンを
    駆動するのに十分な熱エネルギーを有した空気を供給す
    るために、フィルターを通過する空気に熱エネルギーの
    一部を伝達する工程と、タービンを介して空気を通す工
    程とから構成された空気循環式環境制御システムの空気
    調和方法。
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5343692A (en) * 1989-06-23 1994-09-06 Alliedsignal Inc. Contaminate neutralization system for use with an advanced environmental control system
US5214935A (en) * 1990-02-20 1993-06-01 Allied-Signal Inc. Fluid conditioning apparatus and system
US5025642A (en) * 1990-02-20 1991-06-25 Allied-Signal Inc. Fluid conditioning apparatus and system
US5086622A (en) * 1990-08-17 1992-02-11 United Technologies Corporation Environmental control system condensing cycle
US5133194A (en) * 1991-02-04 1992-07-28 United Technologies Corporation Air cycle machine and fan inlet/diffuser therefor
US5151022A (en) * 1991-10-03 1992-09-29 Allied-Signal Inc. Environmental control system with catalytic filter
US5402967A (en) * 1992-08-17 1995-04-04 Alliedsignal Inc. Apparatus for supplying water to aircraft cabin spray systems
US5323624A (en) * 1992-11-13 1994-06-28 United Technologies Corporation Filtered environmental control system
US5327744A (en) * 1992-12-18 1994-07-12 United Technologies Corporation Integrated environmental control system for a helicopter
US5461882A (en) * 1994-07-22 1995-10-31 United Technologies Corporation Regenerative condensing cycle
US5768896A (en) * 1996-12-20 1998-06-23 United Technologies Corporation Air cycle refrigeration and air temperature quenching system and method
RU2156929C1 (ru) * 1999-12-28 2000-09-27 Панин Александр Андреевич Воздушная холодильная установка, турбодетандер-электрокомпрессор воздушной холодильной установки и турбинное колесо турбодетандера
US6681591B2 (en) * 2001-10-19 2004-01-27 Hamilton Sundstrand Cabin air temperature control with cooling of recirculated air
DE102004024615B4 (de) * 2004-05-18 2008-08-28 Airbus Deutschland Gmbh Vorrichtung zur Befeuchtung der Luft in einer Kabine eines Passagier- oder Frachtflugzeugs
US7975499B2 (en) * 2008-04-22 2011-07-12 Hamilton Sundstrand Corporation Aircraft supplemental cooling system
US8915095B2 (en) * 2008-09-12 2014-12-23 Hamilton Sundstrand Corporation Hybrid environmental conditioning system
US8439070B2 (en) 2010-07-23 2013-05-14 Hamilton Sundstrand Corporation Piston valve with built in filtration
AR082603A1 (es) * 2011-08-09 2012-12-19 Lavaque Oscar Un dispositivo solubilizador de dioxido de carbono en una bebida, de presion variable
US9527594B2 (en) * 2012-04-24 2016-12-27 Hamilton Sundstrand Corporation Condenser with recirculation air mixer
US9815557B2 (en) * 2012-09-20 2017-11-14 Humbay Health, LLC Aircraft humidifier
EP2868579B1 (en) * 2013-11-04 2016-06-29 Airbus Operations GmbH Aircraft air conditioning system and method of operating an aircraft air conditioning system
US20160146511A1 (en) * 2014-11-24 2016-05-26 Hamilton Sundstrand Corporation Heat exchanger assembly for aircraft ecs
US9988973B2 (en) 2015-01-06 2018-06-05 Hamilton Sundstrand Corporation Water injector for aviation cooling system
US10118116B2 (en) * 2015-01-07 2018-11-06 Hyun-Wook Jeong Moisture separator and air cycle system with the same
US9598175B2 (en) * 2015-04-24 2017-03-21 Hamilton Sundstrand Corporation Modular environmental air conditioning system
US11459110B2 (en) * 2016-04-22 2022-10-04 Hamilton Sunstrand Corporation Environmental control system utilizing two pass secondary heat exchanger and cabin pressure assist
US10914537B2 (en) * 2017-12-11 2021-02-09 Hamilton Sundstrand Corporation Heat exchanger with spray nozzle
FR3093325B1 (fr) * 2019-03-01 2021-02-12 Liebherr Aerospace Toulouse Sas Système de conditionnement d’air d’une cabine d’aéronef comprenant des moyens de réchauffage de l’eau récoltée par la boucle d’extraction d’eau
US11485499B2 (en) 2020-10-13 2022-11-01 General Electric Company System and method for cooling aircraft components

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2969920A (en) * 1958-01-27 1961-01-31 Giannoni Roberto Fog dispersal system, particularly for airport runways
US3587243A (en) * 1969-05-29 1971-06-28 Grumman Aerospace Corp Precondensing regenerative air cycle system
US4295518A (en) * 1979-06-01 1981-10-20 United Technologies Corporation Combined air cycle heat pump and refrigeration system
US4374469A (en) * 1980-12-24 1983-02-22 United Technologies Corporation Variable capacity air cycle refrigeration system
US4434624A (en) * 1981-03-27 1984-03-06 Lockheed Corporation Energy-efficient all-electric ECS for aircraft
US4430867A (en) * 1981-08-24 1984-02-14 United Technologies Corporation Air cycle refrigeration system
DE3402618A1 (de) * 1984-01-26 1985-08-08 Krupp Mak Maschinenbau Gmbh, 2300 Kiel Vorrichtung zum klimatisieren von raeumen
US4580406A (en) * 1984-12-06 1986-04-08 The Garrett Corporation Environmental control system
US4769051A (en) * 1987-10-19 1988-09-06 United Technologies Corporation Filtered environmental control system

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Publication number Publication date
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EP0340687A3 (en) 1990-10-24
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US4829775A (en) 1989-05-16
IL89660A0 (en) 1989-09-28
CA1279991C (en) 1991-02-12

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