JPH11222198A - 航空機の環境制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 航空機のエンジンからの抽気圧が変化して空
調機構に状態変化が生じても、そのため機内室が昇圧し
て不快感を乗客等に与える事態にならないような装置を
提供する。 【解決手段】 空調装置３へのエンジン１０からの抽気
を供給する吸気路５に設置したフローコントロールバル
ブ４の前段に抽気の圧力を感知する圧力センサＳを設
け、この圧力センサＳからの出力信号を空調コントロー
ラ６および与圧コントローラ７を介して機内室１の与圧
を制御するアウトフローバルブ９に伝えるよう構成す
る。このアウトフローバルブ９の作動により機内室１内
の圧力が大気に放出されるので、空調装置等の状態変化
によって機内室１内へ空気供給が増大しても昇圧が過渡
的に小さくされ、乗客等が受ける不快現象が起こらな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、航空機の環境制御
装置に係り、特に航空機における機内室の与圧制御を適
正に行う装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】航空機においては、機内室を一定の圧力
に維持し乗客等に対する適性な環境をつくる必要があ
り、機内室に所定の圧力を付与する与圧機構が設けられ
ている。と同時にそのために機内室の空気調和を行う空
調機構も設置されているが、これらの構成は図３に示す
とおりである。

【０００３】図３において、１は乗客等を収容する機内
室を概略的に示しているが、この機内室１に対して空調
装置３が配設されている。この空調装置３は、エンジン
１０からの抽気路５Ｐに接続する空気吸気路５を介して
新鮮な空気が供給され、温度、湿度等を調整し供給路２
を介して航空機の機内室１に適性な空気を供給するもの
である。

【０００４】図示のとおり、エンジン１０の２地点から
抽気を行うが、これはエンジン１０を強めに駆動してい
るときは低圧空気を利用し、エンジン１０を弱めに駆動
しているときは、高圧を利用しなければならないためで
ある。前段からの抽気はチェック弁１０Ｖを介して抽出
され、後段からの抽気は圧力調整器１０Ｒを経て抽出さ
れる。チェック弁１０Ｖの介在は、前段側が低圧であり
後段側からの高圧の抽気が前段側に逆流するのを阻止す
るためである。両方の圧力調整器１０Ｒによって圧力が
調整された抽気は、抽気路５Ｐから吸気路５へと送られ
る。

【０００５】４は空気吸気路５に介設されたフローコン
トロールバルブで空調機構の一構成要素であるが、空調
コントローラ６からの制御信号によって空調装置３への
空気流量を制御する。

【０００６】すなわち、この空調コントローラ６は機内
室１内に供給する空気の圧力や温度等を設定するととも
に、空調装置３からの内における空気圧や温度の検出信
号を受け、これを設定した調和条件と比較し差が生じる
と設定条件に沿わせるべく制御信号をフローコントロー
ルバルブ４に与えるのである。

【０００７】他方、与圧機構は機内室１の圧力を検出
（感知）してアウトフローバルブ９を作動させ、具体的
には機内室１の空気を大気に放出し機内室１の圧力を乗
客等に適性な圧力に制御するものである。この機内室１
の圧力制御（具体的には大気への放出等）は、アウトフ
ローバルブ９自体が外気と機内室１内の圧力との差を感
知してバルブを開成することにより行うとともに、機内
室１に設置した圧力センサ７Ｓが機内室１の圧力を検知
し、そのセンサ信号が与圧コントローラ７からリード線
８を介してアウトフローバルブ９に伝達され、アウトフ
ローバルブ９が作動することにより行われる。

【０００８】この与圧コントローラ７とアウトフローバ
ルブ９との関係は図４に示すとおりである。図４にはア
ウトフローバルブ９の内部構成が概略的に示されている
が、弁体１２は図示のとり環状体であるが、左方にはダ
イヤフラム１３を介してコ字形の仕切枠１６と一体にな
っている。この仕切枠１６は、別のダイヤフラム１４を
介してハウジング１１に可動自在に取り付けられてい
る。コイルバネ１５はこの仕切枠１６とハウジング１１
との間に圧入されているのである。

【０００９】他方ダイヤフラム１３の他端は、支持枠２
３にて固定設置された仕切盤１７に取り付けられてい
る。したがって両ダイヤフラム１３、１４と仕切枠１
６、仕切盤１７によってハウジング１１内に上方室９Ａ
と中間室９Ｍが形成されている。なお、この中間室９Ｍ
は、通孔２５と通孔９Ｐを介して機内室１内と連通して
いる。そして、弁体１２は機内室１の圧力と外気圧（大
気圧）がバランスするときは、コイルバネ１５の弾力に
よって常時弁座２２に圧着し、大気と機内を遮断してい
る。

【００１０】また、前記上方室９Ａには連通管２４を介
して大気圧が導入され、機内室１の圧と対抗しバランス
されている。機内室１内が高圧になったときは、機内室
１の内圧と大気圧との間に差が生じ（内圧＞大気圧とな
って中間室９Ｍが膨大し）、この差圧がコイルバネ１５
の弾力に抗して弁体１２を弁座２２から離脱させるよう
に構成されている。この差圧が生まれるのは弁体１２が
ハウジング１１に対してダイヤフラム１３、１４にて気
密に仕切られ、かつ弁軸方向に可動可能に保持されてい
るからである。

【００１１】他方、このアウトフローバルブ９の近傍に
は、エジェクターによる真空ポンプ２１が設置されてい
て、この真空ポンプ２１は排気管２０とスイッチ１９を
介してアウトフローバルブ９の上方室９Ａに連通される
ように構成されており、与圧コントローラ７からの制御
信号が、リード線８を介してアウトフローバルブ９の接
続器１８に入力されると、スイッチ１９の作動で上方室
９Ａが低圧となり、弁体１２（仕切枠１６）はコイルバ
ネ１５の弾力に抗して左方へ即座に変位し、弁座２２か
ら離脱して機内室１内が通孔９Ｐを介して外方（大気）
に連通されるようになっている。

【００１２】他方与圧コントローラ７には、エアデータ
コンピュータ７Ａがリード線７Ｌを介して接続され、外
気情報が入力され設定パネル７Ｐで設定された圧力との
関係から制御信号をリード線８を介してアウトフローバ
ルブ９に伝える。そして、このアウトフローバルブ９の
開閉を作動させて圧力制御が行われる。

【００１３】このようにして機内室１内の圧力は乗客に
快適な状態が維持されるようになっているのである。ま
た圧力センサ７Ｓからの信号によって、機内室１内への
空気供給量が増加することが予想されるときは、与圧コ
ントローラ７は能動的にアウトフローバルブ９に信号を
送り与圧制御の作動を行わせる。これらアウトフローバ
ルブ９や与圧コントローラ７、設定パネル７Ｐ、圧力セ
ンサ７Ｓ、リード線８等により与圧機構が構成されてい
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来では図３に示すよ
うに、空調装置３およびその空気流路２、５、フローコ
ントロールバルブ４、そして空調コントローラ６からな
る空調機構と、機内室１に一定の与圧を形成するための
与圧コントローラ７、リード線８、アウトフローバルブ
９等からなる与圧機構とが別々に設置され、その制御が
それぞれ独立して行われている。

【００１５】したがって、たとえば航空機のエンジンス
ロットルを強めた場合等のように、エンジン１０からの
抽気圧が高圧となって空調装置３に対し空気流量が増大
した場合、その急激な圧力変動（状態変化）によって機
内室１への供給空気量が急増して機内室１が昇圧する。
これは与圧機構が連動しないためであるが、この急激な
昇圧は乗客等に不快感を与えることになる。

【００１６】本発明は、このような空気機構の機能、作
動の状態変化により乗客員に不快感を与えることが発生
しないよう機内室の環境を制御できる装置を提供せんと
するものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、空調機構の状態変化を感知する感知手段を
設け、この感知手段からの出力信号によって与圧機構の
作動を制御させるように構成する。このように空調機構
と与圧機構を有機的に結合させることにより、航空機に
おける機内室を乗客等に適正、かつ迅速に対応した環境
条件に設定させることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下図１、図２に示す実施例にし
たがって本発明の構成、作動を説明する。なお、これら
図１、図２において図３、図４と同一符号で示される部
品や構成の機能は図３と同一または同様であり、詳細な
説明は省略する。

【００１９】図１、図２に示される実施例は、空調機構
の状態変化の感知を空調のための吸気路５に設置した圧
力センサＳにより行わせる方式のものである。具体的に
はエンジン１０の前方に設置されるコンプレッサ１０Ｃ
からの抽気は抽気路５Ｐを介して空調装置３の吸気路５
に導かれるが、この吸気路５でかつフローコントロール
バルブ４の前段位置に圧力センサＳが設置されている。

【００２０】この圧力センサＳがエンジン１０の変化な
どによる抽気の異常圧力変化を感知（検出）し、その信
号を出力する。この圧力センサＳからの出力信号は、リ
ード線を介して空調コントローラ６に入力される。空調
コントローラ６はその信号を受けると異常信号と判断
し、リード線６Ｌを介して与圧コントローラ７に状態変
化が発生したことを伝達する。そして、与圧コントロー
ラ７は、この信号を与圧制御の一信号としてリード線８
を介してアウトフローバルブ９に伝えるように構成され
ている。

【００２１】アウトフローバルブ９は、与圧コントロー
ラ７からの信号を受けると、機内室１内の空気を大気に
放出するよう作動するが、その構成と作動については前
述のとおりである。

【００２２】本発明の環境制御装置は、以上のような構
成であるから、たとえば航空機エンジン１０のスロット
ルを強めた際、エンジン１０からの抽気圧が変化し特に
高圧となって抽気量が急増すると、この状態変化（昇
圧）を圧力センサＳが即座に感知し、圧力センサＳから
の出力信号はリード線を介して空調コントローラ６に入
力され、さらに空調コントローラ６からリード線６Ｌを
介して与圧コントローラ７に入力される。そしてリード
線８を経てアウトフローバルブ９に伝達される。この制
御信号によってアウトフローバルブ９のスイッチ１９が
作動し、上方室９Ａが低圧となって、結果的にアウトフ
ローバルブ９は機内室１内を大気に放出させるが、これ
らの作動は一瞬にして行われる。

【００２３】したがって、空調機構（エンジン１０から
の抽気系から機内室１への空気供給系まで）の状況変化
により機内室１内が過渡的に圧力上昇しようとするが、
アウトフローバルブ９の大気開放作動によってその昇圧
も小さく抑えられ、ないしは昇圧は発生せず、乗客等に
不快感を与えるというような事態は発生しない。

【００２４】本発明の特徴は以上説明したとおりである
が、その構成は上記ならびに図１、図２に示される実施
例に限定されるものではなく、本発明の特徴を生かした
種々の変形実施例を包含する。

【００２５】まず、空調機構の状況変化を感知する手段
についてであるが、図示例のような吸気路内の昇圧変化
を感知する手段に限定されず、たとえばエンジン１０の
抽気位置にて圧力変化あるいは抽気量変化を検知する手
段でもよいし、吸気量変化によるフローコントロールバ
ルブ４の動作そのものを検知する手段でもよい。また空
調装置３内における空気流量ないしは圧力の変化を感知
する手段でもよい。さらには、空調装置をマニュアルで
制御する際の誤動作とか、故障による誤動作等で空調機
構の状態変化が発生したときも本発明は機能させるべき
で、この誤動作を検知する手段でもよい。このように空
調機構における状況変化の感知手段としては図示例以外
多くの変形例を挙げることができる。

【００２６】また、この感知手段からの信号を、リード
線ＳＬを介して空調コントローラ６に入力する実施例に
ついて説明したが、リード線ＳＬを直接与圧コントロー
ラ７に接続し、圧力センサＳからの信号を与圧コントロ
ーラ７に直接入力するようにしてもよい。さらには圧力
センサＳの信号をアウトフローバルブ９に直接入力させ
ることも可能である。ただ与圧コントローラ７はアウト
フローバルブ９の作動を制御する信号を発生するための
ものであり、この与圧コントローラ７に入力して制御信
号としてリード線８を介して入力させるのが実際的であ
り、リード線の増加もなく有利である。

【００２７】次にアウトフローバルブ９等を中心とする
与圧機構の構成であるが、この構成も図示例はその機能
を判りやすくするために示した簡易な構造の一例にすぎ
す、実際上は多機能を有する複雑な構成となっており、
図示例に限定されるものではない。ただ、図示例のよう
に差圧を利用する機構とするのが構成を簡略にし実際的
である。空調装置や、空調コントローラおよび与圧コン
トローラの構成についても本発明の要部に関わる部分で
はなく、図示例に限定されない。

【００２８】

【発明の効果】本発明が提供する航空機の環境制御装置
は以上詳述したとおりであり、航空機エンジンのスロッ
トルを強めた際などにおける急激な変化によりエンジン
からの抽気圧が変化するような場合において、空調機構
に急激な状況変化が生じても、それによって機内室の圧
力変化は軽減され、圧力変化による不快現象は緩和され
る。しかも簡略な構成によって実現できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による環境制御装置の構成を示す図であ
る。

【図２】本発明における与圧機構の構成を示す図であ
る。

【図３】従来の空調機構、与圧機構の構成を示す図であ
る。

【図４】従来の与圧機構の構成を示す図である。

【符号の説明】

１……航空機の機内室 ２……空調のための供給路 ３……空調装置 ４……フローコントロールバルブ ５……空調のための吸気路 ６……空調コントローラ ７……与圧コントローラ ８……リード線 ９……アウトフローバルブ １０……エンジン １１……バルブハウジング １２……弁体 １３、１４……ダイヤフラム １５……コイルバネ １６……仕切枠 １７……仕切盤 １８……接続器 １９……スイッチ ２０……排気管 ２１……真空ポンプ ２２……弁座 ２３……支持枠 ２４……連通管 ２５……通孔 ９Ｐ……通孔 ９Ａ……上方室 ９Ｍ……中間室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】航空機の機内室の空気調和を行う空調機構
   の状態変化を感知する感知手段を設け、この感知手段か
   らの出力信号によって、機内室の与圧を制御する与圧機
   構を作動させ、空調機構の状態変化による機内室の昇圧
   を防ぐようにしたことを特徴とする航空機の環境制御装
   置。