JPH08337199A - 環境調節システム - Google Patents

環境調節システム

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JPH08337199A
JPH08337199A JP8100308A JP10030896A JPH08337199A JP H08337199 A JPH08337199 A JP H08337199A JP 8100308 A JP8100308 A JP 8100308A JP 10030896 A JP10030896 A JP 10030896A JP H08337199 A JPH08337199 A JP H08337199A
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cooling
turbine
compressor
air
loop
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JP8100308A
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English (en)
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Andrew D Coleman
デービツド コールマン アンドリユー
Stephen J R Smith
ジヨン リチヤード スミス ステイーブン
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British Aerospace PLC
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    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D2013/0603—Environmental Control Systems
    • B64D2013/0614—Environmental Control Systems with subsystems for cooling avionics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/50—Application for auxiliary power units (APU's)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/004—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being air

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  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サイクルの非能率を回避できない結果、コン
プレッサーは冷却タービンが発生することのできる以上
のエネルギーを吸収してしまうので、コンプレッサーお
よび冷却タービンを駆動するために入力パワーを付加し
なければならない。 【解決手段】 環境調節システムは、コンプレッサーに
駆動的に接続された冷却タービン、前記冷却タービン・
コンプレッサー組立体を駆動する手段、及びインターク
ーラー手段を有し、運転の第１段階で、作業流体は、コ
ンプレッサーからインタークーラーを介して冷却タービ
ンへ、それから機器または空間を冷却する冷却路に沿っ
て流れ、そしてコンプレッサーの入口に戻る閉ループを
循環する。前記環境調節システムは、運転の第２段階
で、前記閉ループを遮断できる手段を有し、この手段
は、前記冷却路の途中又は下流で周囲に作業流体を排出
し、前記閉ループ内に、別の作業流体を導入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、環境調節システムに関
するものであり、特に、本発明を限定するものではない
が航空機において使用する環境調節システムに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】航空機内での環境調節システム（ＥＣ
Ｓ）は、機内及び搭乗員室の空気の調節を行ない、同時
に冷却を必要とするエビオニクス機器及び（または）そ
の他の機器を冷却するのに用いられる。
【０００３】一般には航空機エンジンまたは補助動力装
置のコンプレッサーから流出した空気を利用する様々な
システムが提案されている。典型的な閉ループ環境調節
システムにおいては、作動流体は、閉ループつまりコン
プレッサー、インタークーラー、コンプレッサーを駆動
するタービン及び冷却すべき機器または空間から熱を取
出す熱交換器を通過する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、サイク
ルの非能率を回避できない結果、コンプレッサーは冷却
タービンが発生することのできる以上のエネルギーを吸
収してしまうので、コンプレッサーおよび冷却タービン
を駆動するために入力パワーを付加しなければならない
ことに注意すべきである。この付加入力エネルギーなし
では閉ループは作動しない。
【０００５】閉ループシステムは例えば水力原動機、電
動機、空気圧モータ（出力タービン）多くの動力源によ
って駆動することができる。しかし、閉ループに空気を
供給しなければならないために、コンプレッサー、冷却
タービンの高速回転および比較的に強力なパワーが必要
となるので、空気圧モータ（出力タービン）が最適な駆
動方法といえる。これは、閉ループとしての作動流体の
共通源を有するという利点も備えている。
【０００６】空気圧モータ（出力タービン）を使用する
上での問題の１つとして、閉ループシステムは、要求さ
れた必要なエネルギーを供給できるように空気圧モータ
（出力タービン）に十分な源圧力が与えられたときに作
動するのだが、例えば航空機が地上にある時または飛行
中、あるいはエンジンが遊び状態にある時または低出力
に設定されている時のように源圧力が比較的低い場合に
は、空気圧モータ（出力タービン）はコンプレッサー及
び冷却タービンを駆動するのに十分なエネルギーを発生
することができず、従って閉ループは機能することがで
きない。
【０００７】閉ループに必要なパワー入力を最少にする
ためには、冷却タービンの利用を拡張して許容できる冷
却タービン出口温度を確保しながら、コンプレッサーの
圧力上昇を最小限にまで減少することが必要である。従
来の閉ループ環境調節システムでは、インタークーラー
の冷媒としてラム空気を利用するため冷却タービン入口
温度が高温になるので、コンプレッサーの圧力比を比較
的高くすることが必要となる。これにより、高速飛行状
態ではラム空気がよどみ回復効果のために高温になるこ
とに注意すべきである。ラム空気の他には燃料を利用す
ることができるが、これも小型から中型の軍用機では、
特に温暖な環境下においては燃料の温度は比較的高温に
なってしまう。
【０００８】前述の点から、従来の一般的な閉ループ環
境調節システムは比較的高い入力パワーを要するので結
果として動作性能係数は低くなる。しかしこれでもまだ
大気サイクル環境調節システムの動作性能係数に比べる
と高値である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴によ
れば、コンプレッサーに駆動接続した冷却タービンと、
前記冷却タービン及びコンプレッサーを駆動する手段
と、インタークーラー手段とを有し、第１の運転モード
において作動流体がコンプレッサーからインタークーラ
ー、冷却タービンへの閉ループをまわり、そして冷却通
路に沿って機器または空間を冷却し、そしてコンプレッ
サー入口へ戻る閉ループを循環し、また第２の運転モー
ドにおいて作動でき、前記閉ループを遮断して前記冷却
通路の途中あるいは前記冷却通路を通過した後で作動流
体を周囲へ排出させ、そして別の作動流体を前記ループ
へ導入する手段を有することを特徴とする環境調節シス
テムが提供される。
【００１０】このデュアルモード装置にはノーマル運転
モードと切替え可能な代替モードがあり、ノーマル運転
モードでは閉ループ冷却タービン及びコンプレッサーは
動力源によって駆動され、切替え可能な代替モードでは
動力源からの伝達可能なエネルギーが不十分な場合に、
ループは開かれ、冷却タービンとコンプレッサーとは開
ループシステムとして機能し、作動流体は周囲へ排出さ
れ、コンプレッサーに供給された新らしい流体と交換さ
れる。
【００１１】これは種々の方法により達成することがで
きる。環境調節システムがガスタービンを使用した航空
機に設けられている場合には、環境調節システム冷却タ
ービンとコンプレッサーを駆動する手段は出力タービン
を有し、この出力タービンはガスタービンエンジンコン
プレッサーから排出された空気、または補助動力装置よ
り排出された空気により駆動される。第２の開ループモ
ードにおいては、作動流体の別の供給源はエンジンから
排出される空気または補助動力装置から排出される空気
から成ることができる。
【００１２】特に好ましい特徴においては、例えば機内
の空気を調節するために前述の出力タービンより排出さ
れた空気の少なくともいくらかが空間または機器を冷却
するために使用される。出力タービンより排出された空
気の過剰分は、前述の空間または機器の下流の排出され
た空気と共に前述のインタークーラー用の冷媒として使
用されることが好ましい。航空機の運転状態全般におい
て快適な機内温度を保つことが要求されるということ
は、機内から放出される空気の温度が有利なレベルでし
かも一般の高速飛行ラム空気温度または従来のいくつか
の閉ループシステムにおいて使用されている高環境温度
での飛行の後半における燃料温度よりもかなり低い温度
都なる傾向がうあるを意味している。これによりコンプ
レッサーにおいて低圧上昇が生じ、閉ループに必要な入
力パワーを最小限にすると共に、冷却タービン出口の温
度を低く保つことができる（低冷却タービン入口温度で
低膨脹比により達成される）。
【００１３】本発明の別の特徴においては、環境調節シ
ステムコンプレッサーに駆動接続した環境調節システム
冷却タービンと、前記冷却タービン及びコンプレッサー
を駆動する出力タービンと、インタークーラー手段とを
有し、使用する作動流体が、前記環境調節システムコン
プレッサー、前記インタークーラー、前記環境調節シス
テム冷却タービン及び及び冷却通路を通る閉ループを循
環し、前記出力タービンが前記ガスタービンエンジンの
コンプレッサーより排出された空気によって駆動され、
前記出力タービンより流出した空気が、随意に別の空間
または機器を冷却した後に、前記インタークーラー用の
冷媒として使用されることを特徴とするガスタービンエ
ンジンを使用した航空機用の環境調節システムが提供さ
れる。
【００１４】本発明を上の通り記述したが、本発明は、
上に述べた特徴または後述の説明における特徴を組合わ
せたものも包含する。
【００１５】本発明は様々な方法で実施することができ
るが、以下添附図面を参照して本発明の実施例を単に例
として説明する。
【００１６】図示した実施例は高性能軍用機において機
内、搭乗員室およびエビオニクス機器またはその他の機
器を調節するのに使用され、デュアルモード閉ループ空
気循環機構を実施する。この実施例の基本的な特徴をま
ず説明し、その後でその動作に付いて簡単に説明する。
図面は本発明に従った航空機用環境調節システムの実施
例を示す概略線図図である。
【００１７】
【実施例】
基本的な閉じたループと出力タービン 図１を参照して、ＥＣＳシステム１０の心臓部である閉
ループには、冷却タービン１４と、コンプレッサー１６
と、エビオニクス負荷(avionics load)１８と、インタ
ークーラー２０とから成っている。冷却タービン１４は
エビオニクス負荷２０を冷却するための冷却調整空気を
供給し、そしてコンプレッサー１６は、ループの気圧と
温度を上げて、エビオニクス負荷１８から引き出された
熱と、コンプレッサー１６による正味のパワーが、イン
タークーラー１６におけるループの空気から効果的に除
去されるようにしている。エビオニクス負荷１８は、エ
ビオニクス機器を通って、或いはエビオニック冷却流体
(avionic cooling fluid)として気体または液体のどち
らかを用いる負荷熱変換器を介して調整された空気を流
す、冷間洗浄の様な、様々な方法によって調整され得、
またはこれらの方法の組合せたものも、使用することが
できる。
【００１８】循環効率のなくなることが避け得ないの
で、コンプレッサー１６は冷却タービン１４の冷却空気
の膨張で得られる動力より大きな駆動力を必要とする。
従って、冷却タービン／コンプレッサー「冷却気体ユニ
ット」２２を駆動するのに付加的な入力動力が必要とさ
れ、そして本実施例においては、この付加的な動力は航
空機のエンジン（図示せず）のコンプレッサーからのエ
ンジンブリード空気によって駆動される出力タービン２
４によって供給される。冷却タービン・コンプレッサー
組立体は、異なった原動機によって駆動され得るが、ブ
リード気体を供給できるようにされた出力タービンの方
が好ましい。
【００１９】凝縮が問題となる場合は、閉ループ１２に
水抜きとり手段が組み込まれ得る。
【００２０】発電装置 航空機運転条件及び関連した、ブレード空気温度と圧力
の範囲が広いため、通常の運転中に、出力タービン２４
は常に、冷却空気ユニット２２のコンプレッサー１６を
駆動するために必要とされるより大きい動力を供給す
る。過剰な動力は、冷却空気ユニット２２に組み込まれ
得る、発電機２６において電力を発生するのに用いられ
る。こうして発生された電力は、航空機の配電系に供給
されて、主軸駆動型発電機の負荷を低減し、エンジン出
力の低減を抑えるようにできる。
【００２１】機内調節／回生冷却 全体の効率を向上させるために、航空機の機内のための
調節と加圧を行い、そしてインタークーラー２０で閉ル
ープ熱を除去し、最後に前置予冷装置３０でエンジンブ
リード気体を冷却するのに、出力タービン２４からの排
気は、非常に適している。従って、エンジンブリード気
体は、非常に効率的な方法で調節をするために使用され
ていることを、最終的に表わしている相対的に高い温度
で機外３４へ放出される。
【００２２】低供給圧力発生の場合のデュアルモード 図示された実施例は、ブリード空気で駆動される閉ルー
プ空気循環ＥＣＳは、主要な欠点のひとつを解消する、
付加的なデュアルモードの特徴を有する、すなわち基本
閉ループを駆動するため、相対的に高い出力タービンの
入口圧力を相対的に高くする必要である。地上運転及
び、飛行無負荷運転降下中には、システムは相対的に低
い圧力の補助パワーユニット、またはエンジンブリー
ド、空気供給で機能できなければならない。それは従来
のブリート空気駆動型の、閉ループＥＣＳにおいては、
欠点と考えられてきた。本実施例は、このような低いブ
リード圧力の場合には、エビオニクス負荷１８の下流に
閉ループ１２における弁３６により、遮断してシステム
を運転する。閉ループが運転する時には、弁３６はその
通常のモードの位置にあり、エビオニクス負荷１８から
放出された空気をコンプレッサー１６に戻るように、そ
して圧力調整弁３８からのエンジン／ＡＰＵブリード空
気を、閉ループへ供給してどんな漏れも補償する。
【００２３】弁３６を第２モードの位置へ移動すると、
エビオニクス熱負荷１８から放出されるループ空気は、
４０から大気へ排出され、そしてエンジン／ＡＰＵブリ
ード空気は圧力調整弁３８からループへ供給される。従
って、弁が第２モード位置にある時には、ループは閉ル
ープとして働き、冷却タービン・コンプレッサー組立体
１４／１６は出力タービン２４と平行運転している。閉
ループの運転が地上及び無負荷運転下降状態の飛行時に
可能である場合より、大きなブリード気体の流れが伴う
としても、これらの場合に本システムは典型的には全冷
却容量の約2/3をもたらし、従来の開循環ＥＣＳに比べ
て大きく改善されている。
【００２４】インタークーラー冷却剤 基本的な閉ループに関する我々の分析では、高性能の航
空機の場合には、閉ループへの正味の入力パワーを、適
当なレベルに下降させておくために、自動揚水機の空気
または燃料より冷えて、変化しにくいインタークーラー
冷却剤の源は、必要である。それゆえ、本実施例におい
ては、機内の調整とインタークーラー冷却剤の供給との
両方に適した冷却空気の供給を同時に行ないながら、閉
ループ１２を駆動するのに、ブリード気体出力タービン
２４を使用することは、相当な利点をもたらす。
【００２５】前置予冷熱交換機及び前置予冷装置 面積の可変の吸込口４２に必要とされた前置予冷自動揚
水機の流量を著しく減らすために、システムの設計に
は、エンジンブリード気体を相当の最期の冷却をする排
出空気を回生的に利用することを組み込まれている。
【００２６】機内温度と気流調節 図示された実施例は、機内の気流を適当な範囲内に維持
すると同時に、機内の平均温度を調節する。出力タービ
ン空気ダンプ管４４は、機内２８またはインタークーラ
ー２０で必要されない、過剰空気を前置予冷装置３０に
送る。
【００２７】圧力調整弁（ＰＲＶｓ） 圧力調整弁５０は、エンジン／ＡＰＵからシステムへ供
給される圧力を減らすため、システムの入口に配置され
ている。コントロール圧力は、要求されたシステム性能
をもたらすように、設定されるが、必要ならば、出力タ
ービン２４により大きな膨張をもたらすために、増大さ
れ得る。閉ループ上部の管５０に配置されている圧力調
整弁３８は、望ましい性能となるように設定されるが、
結果的に、これがより高い入力パワーにとなっても、必
要ならば、冷却容量を増加するように閉ループ流量を設
定するために、圧力は増加され得る。通常、例えば、出
力タービン２４と冷却タービン１４からの放出温度を華
氏零下にするように、システムを運転するために、圧力
調整弁３８と５０を、より高い、またはより低い、ある
いは可変の圧力に設定してシステムの能力を改善するこ
とができる。
【００２８】可変タービンノズル区域の回避 この実施例では、閉ループ冷却タービン１４と出力ター
ビン２４とは、ノズル区域に備え付けられている。広範
囲な運転状態で、機械的に複雑になる複数の可変バルブ
を使用すること等、妥協しなければならない事がいくつ
かある。しかし、出願人は、空気調和用ブリード空気流
のほとんど全てを再利用することで、どんな僅かな出力
タービン過剰流量を相殺することを見い出した。過剰パ
ワーを取り除く装置、例えば発電機を使用すると共にデ
ュアルモードシステムの運転を行うと、可変ノズルの使
用は不要となる。
【００２９】実施例は、意図される適用に従って、多く
の方法で変更され得る。閉ループの空気に関する水の抽
出が行われ得る。電気発電機２６は、出力タービン２４
によって引き出される過剰エネルギーの使用手段とし
て、効果的に役立つが、この発電機は、ブレーキファ
ン、液圧ポンプあるいはこれらの複合体によって、補わ
れ、あるいは交換され得る。
【００３０】機内２８とエビオニクス熱負荷１８との相
対位置は、作業圧力と気流との調節が適していれば、交
換され得る。同様に、エビオニクス熱負荷１８の一部
は、閉ループ冷却タービン１４からの排出空気に対す
る、出力タービン２４からの排出空気によって冷却され
る。
【００３１】システムの操作 エンジン／ＡＰＵのブリード空気は、前置予冷装置３０
を通過し、典型的には約１５０〜２００度で冷却され、
予冷装置３２に送られ、ラム吸入口４２を介した周辺空
気によって８０〜１２０度周辺で冷却された後、流量制
御弁５２を通る。抽気空気はさらに出力タービン２４に
入り、ここで作用し、約３〜６度で流出し、ウォータブ
リード５４に入る。
【００３２】空気は流量制御弁を介して、機内２８に入
り、その調整を行う。機内２８から、空気は、閉ループ
空気を冷却するインタークーラー２０に入り、さらに前
置予冷装置３０に送り込まれ、再生的に、システムに入
っているブリード空気を冷却し、符号３４で示される機
外に排出される。
【００３３】閉ループ１２内では、閉ループ運転中に、
ブリード空気が、コンプレッサ１６、インテークーラー
２０、冷却タービン１４及びエビオニクス熱負荷１８で
画定された閉ループを巡回する。ループ圧力は圧力調節
弁３８で設定され、調節弁３８は漏れ補償空気を閉ルー
プ回路に入れる。
【００３４】開ループ方式においては、エビオニクス熱
負荷１８から排出するループ流体が符号４０で示される
機外に排出されるように、弁３６が操作され、一方、新
鮮なブリード空気は、圧力調節弁３８を介して、コンプ
レッサ１６の入口に送られる。
【００３５】どちらの方式であっても機内の温度は、ラ
イン５６を介して量調節可能な比較的暖かい空気を導入
することによって、調節され得る。同様に、水抽出装置
５４の下流方向にある流量制御弁５２は、機内２８また
は直接インタークーラー２０と前置予冷装置３０に送ら
れる相対的な空気の割合を制御する。
【００３６】水抽出装置５４の水は、熱交換機内で蒸気
冷却を行なうために、インタークーラー２０あるいはま
た前置予冷装置３０に噴霧され、その結果、（熱）チャ
ージ流動のより高温の液滴になる。
【００３７】航空機／システム運転モード 格納庫の保持(Hangar Maintence) 補助動力装置あるいは航空機エンジンのいずれも格納庫
環境で稼働される得ないので、ＥＣＳは稼働しない。コ
ックピットの空気調整は行われないが、エビオニクス冷
却がファンを介して回りの空気を取り込むことによって
行われる。
【００３８】飛行準備(Ground Standby) 出力タービンを介して、閉ループシステムに動力を供給
するためのエンジン／ＡＰＵの圧力が不足しているの
で、システムは、開ループ形態を選択する。
【００３９】このモードでは、典型的にはシステム冷却
能力は、最大２／３である。コックピット／クルーが冷
却空気流を受け、一方、エビオニクス冷却は、システム
空気、（周辺からの）ファン空気あるいはこれら選択物
の複合体によって与えられる。予冷装置３２の冷却空気
は、モータ４８で駆動するファン４６によって導入され
る。
【００４０】飛行 一度エンジン圧力が、出力タービンを介して閉ループに
動力供給するのに十分な高さになると、閉ループシステ
ム操作が開始され、エビオニクス／装置の冷却が行われ
る。コックピット／クルーの空気調和は出力タービンの
放出空気によって行われる。
【００４１】飛行の復帰(Flight Reversionary)（ＥＣ
Ｓの停止(ECS Failed)） コックピット／クルーの空気調和がラム空気によって行
われ、一方、エビオニクスは、周辺から取り入れられた
ファン空気によって冷却される。この方式によって、航
空機の飛行気嚢は減少される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のＥＣＳシステムを示す図である。
【符号の説明】
１０ ＥＣＳシステム １２ 開ループ １４ 冷却タービン １６ コンプレッサー １８ エビオニクス負荷 ２０ インタークーラー ２２ 冷却空気ユニット ２４ 出力タービン ２６ 発電機 ２８ 機内 ３０ 前置予冷装置 ３２ 予冷装置 ３４ 機外 ３６ 弁 ３８ 圧力調整弁 ４０ 機外 ４２ 吸入口 ４４ 出力タービン気体ダンプ管 ４８ モータ ５０ 圧力調整弁／閉ループ上部の管 ５２ 流量制御弁 ５４ ウォータブリード ５６ ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドリユー デービツド コールマン イギリス国 ピーアール４ １エイエツク ス，ランカシヤー．プレストン，ワートン エアロドローム．（番地なし） ブリテ ッシュ エアロスペース パブリック リ ミテッド カンパニー，パワー アンド メカニカル システムス エンジニアリン グ デパートメント (72)発明者 ステイーブン ジヨン リチヤード スミ ス イギリス国 ピーアール４ １エイエツク ス，ランカシヤー．プレストン，ワートン エアロドローム．（番地なし） ブリテ ッシュ エアロスペース パブリック リ ミテッド カンパニー，パワー アンド メカニカル システムス エンジニアリン グ デパートメント

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コンプレッサーに駆動接続した冷却ター
    ビンと、前記冷却タービン及びコンプレッサーを駆動す
    る手段と、インタークーラー手段とを有し、第１の運転
    モードにおいて作動流体がコンプレッサーからインター
    クーラー、冷却タービンへの閉ループをまわり、そして
    冷却通路に沿って機器または空間を冷却し、そしてコン
    プレッサー入口へ戻る閉ループを循環し、また第２の運
    転モードにおいて作動でき、前記閉ループを遮断して前
    記冷却通路の途中あるいは前記冷却通路を通過した後で
    作動流体を周囲へ排出させ、そして別の作動流体を前記
    ループへ導入する手段を有することを特徴とする環境調
    節システム。
  2. 【請求項２】 前記駆動手段が、車両に付随したパワー
    発生装置の一部を成す主コンプレッサーより流出した流
    体によって駆動される出力タービンを有している車両用
    の請求項１に記載の環境調節システム。
  3. 【請求項３】 車両がガス駆動型航空機であって、パワ
    ー発生装置が航空機の主エンジンまたは補助動力装置を
    有していることを特徴とする請求項２に記載の環境調節
    システム。
  4. 【請求項４】 前記第２の運転モードにおいて、前記主
    コンプレッサーが別の冷却流体の供給を行なうことを特
    徴とする請求項２または３に記載の環境調節システム。
  5. 【請求項５】 前記出力タービンより排出された流体の
    少なくともいくらかが空間または機器を冷却するために
    使用されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一
    項に記載の環境調節システム。
  6. 【請求項６】 前記出力タービンより排出された流体の
    少なくともいくらかが前記インタークーラー用の冷媒と
    して使用されることを特徴とする請求項２〜５のいずれ
    か一項に記載の環境調節システム。
  7. 【請求項７】 環境調節システムコンプレッサーに駆動
    接続した環境調節システム冷却タービンと、前記冷却タ
    ービン及びコンプレッサーを駆動する出力タービンと、
    インタークーラー手段とを有し、使用する作動流体が、
    前記環境調節システムコンプレッサー、前記インターク
    ーラー、前記環境調節システム冷却タービン及び及び冷
    却通路を通る閉ループを循環し、前記出力タービンが前
    記ガスタービンエンジンのコンプレッサーより排出され
    た空気によって駆動され、前記出力タービンより流出し
    た空気が、随意に別の空間または機器を冷却した後に、
    前記インタークーラー用の冷媒として使用されることを
    特徴とするガスタービンエンジンを使用した航空機用の
    環境調節システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013529756A (ja) * 2010-07-06 2013-07-22 ターボメカ ターボ機械の動力を再結合するための方法および構造

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19630792A1 (de) * 1996-04-04 1997-10-09 Jung Nadine Gasturbineneinheit
WO1997038218A2 (de) * 1996-04-04 1997-10-16 Nadine Jung Gasturbineneinheit
US5768896A (en) * 1996-12-20 1998-06-23 United Technologies Corporation Air cycle refrigeration and air temperature quenching system and method
US5967461A (en) † 1997-07-02 1999-10-19 Mcdonnell Douglas Corp. High efficiency environmental control systems and methods
US6148622A (en) * 1998-04-03 2000-11-21 Alliedsignal Inc. Environmental control system no condenser high pressure water separation system
US6189324B1 (en) * 1999-10-05 2001-02-20 Samuel B. Williams Environment control unit for turbine engine
DE10009373C2 (de) * 2000-02-29 2002-03-14 Airbus Gmbh Klimatisierungssystem für ein Verkehrsflugzeug
US6427471B1 (en) * 2000-02-29 2002-08-06 Shimadzu Corporation Air cycle machine and air conditioning system using the same
US6786279B2 (en) * 2000-05-18 2004-09-07 The Boeing Company Forward in flight (IFE) entertainment cooling system
US6736205B2 (en) 2000-05-18 2004-05-18 The Boeing Company Aft in flight entertainment cooling system
US6257003B1 (en) 2000-08-04 2001-07-10 Hamilton Sundstrand Corporation Environmental control system utilizing two air cycle machines
US6845630B2 (en) * 2001-02-16 2005-01-25 Hamilton Sundstrand Corporation Electric power and cooling system for an aircraft
GB0118292D0 (en) 2001-07-27 2001-09-19 Honeywell Normalair Garrett Air cycle cooling system
US6722137B2 (en) 2001-08-17 2004-04-20 General Electric Co. Methods and apparatus for regulating turbine clearance control system airflow
GB0122672D0 (en) 2001-09-20 2001-11-14 Honeywell Normalair Garrett Environmental control systems
DE60310216T2 (de) * 2002-04-08 2007-03-15 Honeywell Normalair-Garrett (Holdings) Ltd., Yeovil Klimaanlage
US6684660B1 (en) 2002-08-08 2004-02-03 Hamilton Sundstrand Pneumatic cabin super charger
US6629428B1 (en) 2002-10-07 2003-10-07 Honeywell International Inc. Method of heating for an aircraft electric environmental control system
US6775990B2 (en) * 2002-10-17 2004-08-17 Mark Douglas Swinford Methods and apparatus for regulating gas turbine engine fluid flow
GB2396208A (en) * 2002-12-14 2004-06-16 Rolls Royce Plc Environmental control system
US7152635B2 (en) * 2004-02-10 2006-12-26 The Boeing Company Commercial aircraft on-board inerting system
US7250141B2 (en) * 2004-02-27 2007-07-31 Honeywell International, Inc. Augmented catalytic heat exchanger system
WO2005118546A1 (en) * 2004-06-04 2005-12-15 Matrix Laboratories Ltd Novel crystalline forms of gatifloxacin
DE102004039669A1 (de) * 2004-08-16 2006-03-02 Airbus Deutschland Gmbh Kühlung von Luft in einem Flugzeug
DE102006001685B4 (de) * 2006-01-12 2009-11-12 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren und System zur Steuerung des Drucks in einer Flugzeugkabine
US7849702B2 (en) * 2007-06-20 2010-12-14 The Boeing Company Combined cabin air and heat exchanger RAM air inlets for aircraft environmental control systems, and associated methods of use
US8915095B2 (en) * 2008-09-12 2014-12-23 Hamilton Sundstrand Corporation Hybrid environmental conditioning system
US20100170262A1 (en) * 2009-01-06 2010-07-08 Kaslusky Scott F Aircraft power and thermal management system with electric co-generation
FR2964086B1 (fr) * 2010-08-25 2013-06-14 Turbomeca Procede d'optimisation du rendement energetique global d'un aeronef et groupe de puissance principal de mise en oeuvre
FR2964087B1 (fr) 2010-08-25 2013-06-14 Turbomeca Procede d'optimisation de l'operabilite de motorisation d'un aeronef et groupe de puissance autonome de mise en oeuvre
US9546574B2 (en) * 2010-12-28 2017-01-17 Rolls-Royce Corporation Engine liquid injection
US8397487B2 (en) 2011-02-28 2013-03-19 General Electric Company Environmental control system supply precooler bypass
US9169024B2 (en) 2011-05-09 2015-10-27 Honeywell International Inc. Environmental control system with closed loop pressure cycle
US10266034B2 (en) * 2011-06-16 2019-04-23 Hamilton Sundstrand Corporation Heat pump for supplemental heat
US8463496B2 (en) 2011-07-06 2013-06-11 Hamilton Sundstrand Corporation Decoupling control architecture for pressure and flow controls in series
US8935928B2 (en) 2011-10-10 2015-01-20 Lockheed Martin Corporation Integrated air-cycle refrigeration and power generation system
US9555893B2 (en) 2011-11-28 2017-01-31 Hamilton Sundstrand Corporation Blended flow air cycle system for environmental control
US9222411B2 (en) 2011-12-21 2015-12-29 General Electric Company Bleed air and hot section component cooling air system and method
FR2986572B1 (fr) * 2012-02-07 2016-04-29 Eurocopter France Procede automatique de regulation d'un groupe de motorisation d'aeronef, dispositif et aeronef
US10030539B2 (en) 2012-12-18 2018-07-24 United Technologies Corporation Gas turbine engine inner case including non-symmetrical bleed slots
US9187180B2 (en) * 2013-05-24 2015-11-17 Hamilton Sundstrand Corporation Thermal pneumatic deicing system for an aircraft RAM air heat exchanger
EP2821346B1 (en) * 2013-07-04 2015-12-23 Airbus Operations GmbH Aircraft air conditioning system and method of operating an aircraft air conditioning system
EP2868579B1 (en) * 2013-11-04 2016-06-29 Airbus Operations GmbH Aircraft air conditioning system and method of operating an aircraft air conditioning system
US10710738B2 (en) * 2015-06-25 2020-07-14 Pratt & Whitney Canada Corp. Auxiliary power unit with intercooler
US10011361B2 (en) 2015-11-16 2018-07-03 Textron Innovations Inc. Aircraft environmental control system providing improved performance and backup temperature control
ES2776381T3 (es) * 2015-12-30 2020-07-30 Airbus Operations Sl Sistema de aire acondicionado
US10318903B2 (en) 2016-05-06 2019-06-11 General Electric Company Constrained cash computing system to optimally schedule aircraft repair capacity with closed loop dynamic physical state and asset utilization attainment control
US11203949B2 (en) 2016-08-11 2021-12-21 General Electric Company Mechanically driven air vehicle thermal management device
US10526092B2 (en) * 2017-04-03 2020-01-07 Hamilton Sundstrand Corporation Turbine-assisted cabin air compressor
DE102017211561A1 (de) * 2017-07-06 2019-01-10 Siemens Aktiengesellschaft Flugzeug mit einem Leistungselektronikbauteil
US11077949B2 (en) * 2018-10-05 2021-08-03 The Boeing Company Dual turbine thermal management system (TMS)
US20210053687A1 (en) * 2019-08-20 2021-02-25 Hamilton Sundstrand Corporation Air conditioning system with integrated cabin pressure control
US20220144438A1 (en) * 2020-11-12 2022-05-12 Hamilton Sundstrand Corporation Environmental control system for supersonic commercial aircraft

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB711120A (en) * 1951-09-15 1954-06-23 Garrett Corp Air conditioning apparatus
GB759109A (en) * 1953-08-13 1956-10-10 Wallace & Tiernan Inc Treatment of cyanide solutions
FR2377583A1 (fr) * 1977-01-12 1978-08-11 Cem Comp Electro Mec Installation de conditionnement d'air d'un local
US4295518A (en) * 1979-06-01 1981-10-20 United Technologies Corporation Combined air cycle heat pump and refrigeration system
GB8613306D0 (en) * 1986-06-02 1986-07-09 Normalair Garrett Ltd Air cycle cooling systems
US4934154A (en) * 1989-01-25 1990-06-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Apparatus for cooling electronic components in aircraft
US4967565A (en) * 1989-06-23 1990-11-06 Allied-Signal Inc. ECS with advanced air cycle machine
JPH03129267A (ja) * 1989-10-10 1991-06-03 Aisin Seiki Co Ltd 空調機
GB2237372B (en) * 1989-10-10 1993-12-15 Aisin Seiki Exhaust driven air cycle air conditioner
FR2661888B1 (fr) * 1990-05-11 1996-12-13 Thomson Csf Methode pour le conditionnement thermique des equipements electroniques montes sur les aeronefs et systemes pour sa mise en óoeuvre.
US5086622A (en) * 1990-08-17 1992-02-11 United Technologies Corporation Environmental control system condensing cycle
US5309724A (en) * 1992-09-16 1994-05-10 Grumman Aerospace Corporation Switchable heat exchanger configuration for air cycle cooling apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013529756A (ja) * 2010-07-06 2013-07-22 ターボメカ ターボ機械の動力を再結合するための方法および構造

Also Published As

Publication number Publication date
EP0738655A3 (en) 1998-01-21
EP0738655B1 (en) 2002-01-09
GB9508043D0 (en) 1995-06-07
US5860283A (en) 1999-01-19
EP0738655A2 (en) 1996-10-23
DE69618372D1 (de) 2002-02-14

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