JPH11324672A - Cooling device for aircraft - Google Patents
Cooling device for aircraftInfo
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- JPH11324672A JPH11324672A JP13075998A JP13075998A JPH11324672A JP H11324672 A JPH11324672 A JP H11324672A JP 13075998 A JP13075998 A JP 13075998A JP 13075998 A JP13075998 A JP 13075998A JP H11324672 A JPH11324672 A JP H11324672A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は航空機の冷却装置に
関する。The present invention relates to a cooling device for an aircraft.
【０００２】[0002]
【従来の技術】導入空気を補助冷却装置により冷却し、
この冷却された空気により電子装置などの被冷却体を冷
却する航空機の冷却装置が公知である（特公平７−３１
８０号公報参照）。2. Description of the Related Art Inlet air is cooled by an auxiliary cooling device.
An aircraft cooling device that cools a cooled object such as an electronic device with the cooled air is known (Japanese Patent Publication No. 7-31).
No. 80).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが通常、航空機
には様々な被冷却体が存在する。この場合、被冷却体毎
に冷却空気通路あるいは補助冷却装置を設けるようにす
ると構成が複雑になるばかりでなくコストも大巾に上昇
するという問題点がある。上述の公報はこの点について
何ら示唆していない。However, aircraft generally have various objects to be cooled. In this case, if a cooling air passage or an auxiliary cooling device is provided for each object to be cooled, not only the configuration becomes complicated, but also the cost is greatly increased. The above publication does not suggest anything in this regard.
【０００４】一方、従来より、外気取り入れ口と排出口
とを有する空気通路を備え、この空気通路内に被冷却体
を配置する冷却装置も知られている。しかしながら、被
冷却体毎に空気通路を設けるようにすると外気取り入れ
口および排出口の開口面積が大きくなり、その結果航空
機の空気抵抗が大きくなるという問題点がある。[0004] On the other hand, conventionally, there is also known a cooling device provided with an air passage having an outside air intake port and an exhaust port, and a cooling target placed in the air passage. However, if an air passage is provided for each cooling object, there is a problem that the opening areas of the outside air intake port and the exhaust port become large, and as a result, the air resistance of the aircraft increases.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に１番目の発明によれば、外気取り入れ口と排出口とを
有する空気通路を具備し、該空気通路内に複数の熱交換
器を直列に配置して各熱交換器から放熱させるようにし
ている。すなわち１番目の発明では、航空機の空気抵抗
を小さく維持しつつ複数の熱交換器からの良好な放熱作
用が確保される。According to a first aspect of the present invention, there is provided an air passage having an outside air intake and an outlet, and a plurality of heat exchangers in the air passage. They are arranged in series to release heat from each heat exchanger. That is, in the first aspect of the present invention, good heat radiation from the plurality of heat exchangers is ensured while keeping the air resistance of the aircraft small.
【０００６】２番目の発明によれば１番目の発明におい
て、作動温度領域が低い熱交換器を作動温度領域が高い
熱交換器よりも空気流れ上流側に配置している。すなわ
ち、作動温度領域が高い熱交換器を作動温度領域が低い
熱交換器よりも空気流れ上流側に配置すると、下流側の
熱交換器に流入する空気の温度が下流側の熱交換器に流
入する空気の温度が高くなり、下流側の熱交換器におい
て良好に放熱されない恐れがある。そこで２番目の発明
では、作動温度領域が低い熱交換器を上流側に配置し、
作動温度領域が高い熱交換器を下流側に配置している。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the heat exchanger having a lower operating temperature range is arranged on the upstream side of the air flow from the heat exchanger having a higher operating temperature range. In other words, if a heat exchanger with a high operating temperature range is arranged more upstream than the heat exchanger with a low operating temperature range, the temperature of the air flowing into the downstream heat exchanger flows into the downstream heat exchanger. The temperature of the generated air may increase, and the heat may not be radiated well in the downstream heat exchanger. Therefore, in the second invention, a heat exchanger having a low operating temperature range is arranged on the upstream side,
A heat exchanger with a high operating temperature range is located downstream.
【０００７】３番目の発明によれば１番目の発明におい
て、前記空気通路内に一対の熱交換器を配置し、空気流
れ上流側の熱交換器の冷却負荷は外気温に応じて定ま
り、空気流れ下流側の熱交換器の冷却負荷はエンジン負
荷に応じて定まる。すなわち例えば、航空機が地上にあ
るときには上流側の熱交換器の冷却負荷が大きくなり、
下流側の熱交換器の冷却負荷は小さくなり、航空機が上
空を航行するときには上流側の熱交換器の冷却負荷が小
さくなり、下流側の熱交換器の冷却負荷は大きくなる。
したがって３番目の発明では、上流側の熱交換器と下流
側の熱交換器との間の熱的干渉が低減される。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, a pair of heat exchangers is disposed in the air passage, and a cooling load of the heat exchanger on the upstream side of the air flow is determined according to the outside air temperature. The cooling load of the heat exchanger downstream of the flow is determined according to the engine load. That is, for example, when the aircraft is on the ground, the cooling load of the upstream heat exchanger increases,
The cooling load of the heat exchanger on the downstream side decreases, and when the aircraft sails over the air, the cooling load of the heat exchanger on the upstream side decreases and the cooling load of the heat exchanger on the downstream side increases.
Therefore, in the third aspect, thermal interference between the upstream heat exchanger and the downstream heat exchanger is reduced.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】図１を参照すると、１は航空機の
胴体、２はプロペラ、３はエンジンカウル、Ｋ−Ｋは航
空機の中心軸線をそれぞれ示している。胴体１の上部側
には外気取り入れ口４と排出口５とを有する空気通路６
が形成される。この外気取り入れ口４はプロペラ２の直
後方に配置される。このようにすると航空機が地上で停
止しているときにも空気通路６内を空気が流通せしめら
れる。一方、排出口５にはフラップ７が設けられる。こ
のフラップ７が閉じられると排出口５の開口面積が小さ
くされて空気通路６内を流通する空気量が低減され、フ
ラップ７が開かれると排出口５の開口面積が大きくされ
て空気通路６内を流通する空気量が増大される。なお、
図１からわかるようにフラップ７が全閉されたとしても
排出口５は開口している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 1, reference numeral 1 denotes an aircraft fuselage, 2 denotes a propeller, 3 denotes an engine cowl, and KK denotes a center axis of the aircraft. An air passage 6 having an outside air inlet 4 and an outlet 5 at the upper side of the body 1.
Is formed. The outside air intake 4 is disposed immediately behind the propeller 2. In this way, air can be circulated in the air passage 6 even when the aircraft is stopped on the ground. On the other hand, the outlet 5 is provided with a flap 7. When the flap 7 is closed, the opening area of the outlet 5 is reduced and the amount of air flowing through the air passage 6 is reduced. When the flap 7 is opened, the opening area of the outlet 5 is increased and the inside of the air passage 6 is increased. Is increased. In addition,
As can be seen from FIG. 1, the discharge port 5 is open even if the flap 7 is fully closed.
【０００９】空気通路６内には一対の熱交換器、すなわ
ち空気流れ上流側に位置する上流側熱交換器８と、空気
流れ下流側に位置する下流側熱交換器９とが互いに直列
に配置される。この場合、熱交換器の良好な熱交換のた
めに必要な流入空気温度から、熱交換器から流出する空
気の最高温度までの温度領域をその熱交換器の作動温度
領域と称すると、上流側熱交換器８の作動温度領域は下
流側熱交換器９の作動温度領域よりも低くなっている。
また、上流側熱交換器８と下流側熱交換器９間の空気通
路６には逃がし通路１０が接続されており、これら空気
通路６と逃がし通路１０間には通常、閉じられているフ
ラップ１１が配置される。フラップ１１が閉じられると
空気通路６と逃がし通路１０間の連通が遮断され、フラ
ップ１１が開放されると空気通路６と逃がし通路１０と
が互いに連通される。In the air passage 6, a pair of heat exchangers, that is, an upstream heat exchanger 8 located upstream of the air flow and a downstream heat exchanger 9 located downstream of the air flow are arranged in series with each other. Is done. In this case, the temperature range from the inflow air temperature necessary for good heat exchange of the heat exchanger to the maximum temperature of the air flowing out of the heat exchanger is referred to as the operating temperature range of the heat exchanger. The operating temperature range of the heat exchanger 8 is lower than the operating temperature range of the downstream heat exchanger 9.
An escape passage 10 is connected to the air passage 6 between the upstream heat exchanger 8 and the downstream heat exchanger 9, and a normally closed flap 11 is provided between the air passage 6 and the escape passage 10. Is arranged. When the flap 11 is closed, the communication between the air passage 6 and the relief passage 10 is cut off, and when the flap 11 is opened, the air passage 6 and the relief passage 10 communicate with each other.
【００１０】上流側熱交換器８はその冷却負荷が外気温
に応じて定まる熱交換器から形成される。そのような熱
交換器の例としては乗員室用エアコンの凝縮器があり、
凝縮器の冷却負荷は外気温が高くなるにつれて高くな
る。一方、下流側熱交換器９はその冷却負荷がエンジン
負荷に応じて定まる熱交換器から形成される。そのよう
な熱交換器例としてはオイルクーラやインタークーラが
あり、オイルクーラやインタークーラの冷却負荷はエン
ジン負荷が高くなるにつれて高くなる。以下では上流側
熱交換器８をエアコンの凝縮器８ａから形成し、下流側
熱交換器９をオイルクーラ９ａから形成した場合につい
て説明する。なお、凝縮器８ａの作動温度領域はオイル
クーラ９の作動温度領域よりも低くなっている。The upstream heat exchanger 8 is formed of a heat exchanger whose cooling load is determined according to the outside air temperature. An example of such a heat exchanger is a condenser of a passenger compartment air conditioner,
The cooling load of the condenser increases as the outside air temperature increases. On the other hand, the downstream heat exchanger 9 is formed of a heat exchanger whose cooling load is determined according to the engine load. Examples of such a heat exchanger include an oil cooler and an intercooler, and the cooling load of the oil cooler and the intercooler increases as the engine load increases. Hereinafter, a case will be described in which the upstream heat exchanger 8 is formed from the condenser 8a of the air conditioner and the downstream heat exchanger 9 is formed from the oil cooler 9a. The operating temperature range of the condenser 8a is lower than the operating temperature range of the oil cooler 9.
【００１１】外気取り入れ口４を介し空気通路６内に流
入した空気は次いで凝縮器８ａおよびオイルクーラ９ａ
を順次通過し、排出口５から流出する。凝縮器８ａおよ
びオイルクーラ９ａは空気通路６内を流通する空気と熱
交換し、斯くして凝縮器８ａおよびオイルクーラ９ａの
放熱作用が行われる。本実施態様では、複数の熱交換器
に対し共通の空気通路６を設けてこの空気通路６内に熱
交換器を直列に配置している。その結果、外気取り入れ
口４および排出口５の開口面積を小さくすることがで
き、したがって航空機の空気抵抗を小さくすることがで
きる。また、冷却装置のために必要な空間を小さくする
ことができるのでエンジンルーム内に様々な装置を搭載
するときの自由度が高められる。The air that has flowed into the air passage 6 through the outside air intake 4 is then supplied to the condenser 8a and the oil cooler 9a.
, And flows out of the outlet 5. The condenser 8a and the oil cooler 9a exchange heat with the air flowing through the air passage 6, and thus the heat dissipation of the condenser 8a and the oil cooler 9a is performed. In this embodiment, a common air passage 6 is provided for a plurality of heat exchangers, and the heat exchangers are arranged in series in the air passage 6. As a result, the opening areas of the outside air inlet 4 and the outlet 5 can be reduced, and therefore, the air resistance of the aircraft can be reduced. Further, the space required for the cooling device can be reduced, so that the degree of freedom when mounting various devices in the engine room is increased.
【００１２】また、上述したように空気流れ上流側に作
動温度領域が低い凝縮器８ａが配置され、下流側に作動
温度領域が高いオイルクーラ９ａが配置される。したが
って、空気通路６内に凝縮器８ａとオイルクーラ９ａと
を直列に配置してもこれら凝縮器８ａおよびオイルクー
ラ９ａの良好な熱交換が同時に確保される。ところで、
航空機が例えば地上にあるときにはエアコンの負荷が高
いので凝縮器８ａの冷却負荷は高く、エンジン負荷が低
いのでオイルクーラ９ａの冷却負荷は低くなっている。
これに対し、航空機が上空を航行しているときには外気
温が低く、したがってエアコンの負荷が低いので凝縮器
８ａの冷却負荷は低く、エンジン負荷が高いのでオイル
クーラ９ａの冷却負荷は高くなっている。すなわち、凝
縮器８ａの冷却負荷が高くなる状態と、オイルクーラ９
ａの冷却負荷が高くなる状態とが互いに異なっている。
したがって、これら凝縮器８ａおよびオイルクーラ９ａ
のさらに良好な放熱作用を同時に確保することができ
る。As described above, the condenser 8a having a low operating temperature range is arranged on the upstream side of the air flow, and the oil cooler 9a having a high operating temperature range is arranged on the downstream side. Therefore, even when the condenser 8a and the oil cooler 9a are arranged in series in the air passage 6, good heat exchange between the condenser 8a and the oil cooler 9a is simultaneously secured. by the way,
For example, when the aircraft is on the ground, the load of the air conditioner is high, so the cooling load of the condenser 8a is high, and the engine load is low, so that the cooling load of the oil cooler 9a is low.
On the other hand, when the aircraft is traveling over the sky, the outside air temperature is low and the load on the air conditioner is low, so the cooling load on the condenser 8a is low, and the cooling load on the oil cooler 9a is high because the engine load is high. . That is, the state in which the cooling load of the condenser 8a increases and the oil cooler 9
a is different from the state in which the cooling load is higher.
Therefore, the condenser 8a and the oil cooler 9a
Can further ensure a better heat radiation effect.
【００１３】一方、航空機が地上にあるときには空気通
路６内を流通する空気量が少なくなる。そこで、航空機
が地上にあるときにはフラップ７を開けるようにしてい
る。一方、航空機が上空を航行しているときにはフラッ
プ７を開けなくても十分な量の空気量が確保され、むし
ろフラップ７を閉じて航空機の空気抵抗を低減すべきで
ある。そこで、航空機が上空を航行しているときにはフ
ラップ７を閉じるようにしている。On the other hand, when the aircraft is on the ground, the amount of air flowing through the air passage 6 is reduced. Therefore, the flap 7 is opened when the aircraft is on the ground. On the other hand, when the aircraft is sailing above, a sufficient amount of air is secured without opening the flap 7, and the air resistance of the aircraft should be reduced by closing the flap 7. Therefore, the flap 7 is closed when the aircraft is traveling over the sky.
【００１４】ところが、航空機が地上にあるときには上
述したように凝縮器８ａの冷却負荷が高いので凝縮器８
ａから流出する空気すなわちオイルクーラ９ａに流入す
る空気の温度が高くなっている。ところが、このときオ
イルクーラ９ａの冷却負荷は低く、この場合オイルクー
ラ９ａに多量の高温空気が流入するのは好ましくない。
そこで本実施態様では、航空機が地上にあるときにはフ
ラップ１１を開けて凝縮器８ａを通過した空気の一部が
フラップ１１を介し逃がし通路１０内に流入するように
している。その結果、凝縮器８ａの良好な放熱を確保し
つつオイルクーラ９ａに多量の高温空気が流入するのを
阻止することができる。なお、逃がし通路１０内を流通
した空気は図示しない排出口を介し機外に排出される。However, when the aircraft is on the ground, since the cooling load of the condenser 8a is high as described above,
The temperature of the air flowing out of the oil cooler 9a is high. However, at this time, the cooling load of the oil cooler 9a is low, and in this case, it is not preferable that a large amount of high-temperature air flows into the oil cooler 9a.
Therefore, in this embodiment, when the aircraft is on the ground, the flap 11 is opened so that a part of the air that has passed through the condenser 8a flows into the escape passage 10 via the flap 11. As a result, it is possible to prevent a large amount of high-temperature air from flowing into the oil cooler 9a while ensuring good heat radiation of the condenser 8a. The air circulating in the escape passage 10 is discharged outside the machine through a discharge port (not shown).
【００１５】図２に別の実施態様を示す。この実施態様
では、凝縮器８ａ下流の空気通路６が一対の空気枝通路
６ａ，６ｂに分割され、空気枝通路６ａの下流端は排出
口５に接続され、空気枝通路６ｂの下流端は逃がし通路
１０に接続される。この場合、空気枝通路６ａに対する
凝縮器８ａの接触面積と空気枝通路６ｂに対する凝縮器
８ａの接触面積とはほぼ等しくされている。図２に示さ
れるように、空気枝通路６ａ内にはオイルクーラ９ａが
配置され、空気枝通路６ｂ内にはファン１３が配置され
る。このファン１３は空気枝通路６ｂ内に空気を流通せ
しめるためのものである。なお、本実施態様ではフラッ
プ１１が全閉されたとしても空気枝通路６ｂは逃がし通
路１０と連通している。FIG. 2 shows another embodiment. In this embodiment, the air passage 6 downstream of the condenser 8a is divided into a pair of air branch passages 6a and 6b, the downstream end of the air branch passage 6a is connected to the outlet 5, and the downstream end of the air branch passage 6b is escaped. Connected to passage 10. In this case, the contact area of the condenser 8a with the air branch passage 6a is substantially equal to the contact area of the condenser 8a with the air branch passage 6b. As shown in FIG. 2, an oil cooler 9a is arranged in the air branch passage 6a, and a fan 13 is arranged in the air branch passage 6b. The fan 13 is for allowing air to flow through the air branch passage 6b. In this embodiment, the air branch passage 6b communicates with the escape passage 10 even when the flap 11 is fully closed.
【００１６】外気取り入れ口４を介し空気通路６内に流
入した空気は次いで凝縮器８ａを通過し、その半分は次
いで空気枝通路６ａ内を流通してオイルクーラ９ａを通
過し、次いで排出口５から流出する。一方、凝縮器８ａ
を通過した残りの半分の空気は次いで空気枝通路６ｂ内
に流入し、逃がし通路１０を介して流出する。このよう
にするとフラップ７の位置またはオイルクーラ９ａを通
過する空気量に関わらず凝縮器８ａを通過する空気量を
確保することができ、その結果凝縮器８ａの良好な放熱
作用を確保することができる。したがって、空気枝通路
６ｂに接触する部分に凝縮器８ａの冷媒流入口を設ける
のが好ましい。The air which has flowed into the air passage 6 through the outside air intake 4 then passes through the condenser 8a, half of which then flows through the air branch passage 6a, passes through the oil cooler 9a, and then passes through the outlet 5 Spill out of. On the other hand, the condenser 8a
The other half of the air that has passed through the air passage then flows into the air branch passage 6b and exits through the escape passage 10. In this way, the amount of air passing through the condenser 8a can be ensured regardless of the position of the flap 7 or the amount of air passing through the oil cooler 9a. As a result, a good heat radiation action of the condenser 8a can be ensured. it can. Therefore, it is preferable to provide the refrigerant inflow port of the condenser 8a at a portion that contacts the air branch passage 6b.
【００１７】これまで述べてきた実施態様は本発明をレ
シプロエンジン式プロペラ航空機に適用した場合を示し
ている。しかしながら本発明を例えばジェットエンジン
式航空機に適用することもできる。この場合、航空機が
停止しているときにも空気通路６内に空気を流通せしめ
るために空気通路６内にファンを設けるのが好ましい。
また、これまで述べてきた実施態様空気通路６を航空機
６の胴体内に設けているが、空気通路６を例えばエンジ
ンカウルにより画定されるエンジンケーシング内、また
は翼内に形成してもよい。The embodiments described above show the case where the present invention is applied to a reciprocating engine type propeller aircraft. However, the invention can also be applied, for example, to jet engine aircraft. In this case, it is preferable to provide a fan in the air passage 6 to allow the air to flow through the air passage 6 even when the aircraft is stopped.
Further, although the air passage 6 in the embodiment described above is provided in the fuselage of the aircraft 6, the air passage 6 may be formed in an engine casing defined by an engine cowl or in a wing, for example.
【００１８】[0018]
【発明の効果】航空機の空気抵抗を小さく維持しつつ複
数の熱交換器からの良好な放熱作用を確保することがで
きる。As described above, it is possible to secure a good heat radiation effect from a plurality of heat exchangers while keeping the air resistance of the aircraft small.
【図１】航空機の部分拡大断面図である。FIG. 1 is a partially enlarged sectional view of an aircraft.
【図２】別の実施態様による航空機の部分拡大断面図で
ある。FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view of an aircraft according to another embodiment.
１…航空機の胴体 ４…外気取り入れ口 ５…排出口 ６…空気通路 ８ａ…乗員室用エアコンの凝縮器 ９ａ…オイルクーラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Aircraft fuselage 4 ... Outside air intake 5 ... Discharge port 6 ... Air passage 8a ... Condenser of air conditioner for passenger compartment 9a ... Oil cooler
Claims (3)
通路を具備し、該空気通路内に複数の熱交換器を直列に
配置して各熱交換器から放熱させるようにした航空機の
冷却装置。1. An aircraft cooling device comprising an air passage having an outside air intake and an exhaust, wherein a plurality of heat exchangers are arranged in series in the air passage to release heat from each heat exchanger. .
領域が高い熱交換器よりも空気流れ上流側に配置した請
求項１に記載の航空機の冷却装置。2. The aircraft cooling device according to claim 1, wherein the heat exchanger having a low operating temperature range is disposed upstream of the heat exchanger having a high operating temperature range.
し、空気流れ上流側の熱交換器の冷却負荷は外気温に応
じて定まり、空気流れ下流側の熱交換器の冷却負荷はエ
ンジン負荷に応じて定まる請求項１に記載の航空機の冷
却装置。3. A pair of heat exchangers are arranged in the air passage, a cooling load of the heat exchanger on the upstream side of the air flow is determined according to the outside air temperature, and a cooling load of the heat exchanger on the downstream side of the air flow is The cooling device for an aircraft according to claim 1, wherein the cooling device is determined according to an engine load.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13075998A JPH11324672A (en) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | Cooling device for aircraft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13075998A JPH11324672A (en) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | Cooling device for aircraft |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11324672A true JPH11324672A (en) | 1999-11-26 |
Family
ID=15041982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13075998A Pending JPH11324672A (en) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | Cooling device for aircraft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11324672A (en) |
Cited By (5)
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| JP2015101264A (en) * | 2013-11-27 | 2015-06-04 | 三菱航空機株式会社 | Aircraft |
| CN108423182A (en) * | 2018-04-28 | 2018-08-21 | 南京航空航天大学 | Helicopter short limb with condenser assembly |
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-
1998
- 1998-05-13 JP JP13075998A patent/JPH11324672A/en active Pending
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