JPS6027915B2 - 流体調整装置 - Google Patents

流体調整装置

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JPS6027915B2
JPS6027915B2 JP55064203A JP6420380A JPS6027915B2 JP S6027915 B2 JPS6027915 B2 JP S6027915B2 JP 55064203 A JP55064203 A JP 55064203A JP 6420380 A JP6420380 A JP 6420380A JP S6027915 B2 JPS6027915 B2 JP S6027915B2
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体調整方法およびその装置、特に好ましくは
航空機に使用される流体調整装置に関する。
先行の流体調整構成としては、１９７＆王６月３日付で
「流体調整機構およびその装置」と題して提出したカー
ル・ディー・キヤンブルによる米国特許出願第９２１６
６び号と、１９７８王１０月２６日付で「熱交換器」と
題して提出したァレキサンダー ァンダーソンによる米
国特許出願第９５５２７３号とが提案されている。
キャンブルの米国特許出願第９２１６６び餅こ開示され
た流体調整装置では、制御される流体が熱交換装置の第
１の流路に導入され、熱交換器の第２の流路および流体
調整装置を有する流体案内装置を経て制御空間へ放出さ
れる。
この場合、前記流体調整装置により前記第２の流路に導
入される流体のエネルギーレベルは前記第１の流路に導
入される流体のヱネルギレベル以下にされている。この
とき前記第１の流路を流れる流体と熱交換して前記第２
の流路を流れる流体のヱネルギレベルが上昇せしめられ
る。上述の装置は、流体供聯合源で流体中に霧状に含ま
れた水分等が、流体を圧縮状態に維持して容易に凝縮さ
れるので、水分の凝縮用のバッグ（航空機の場合には航
空機を保守する上で大きな問題となっている）を使用す
ることなく凝縮体（水）除去装置により除去でき、流体
が圧縮されている場合極めて有用である。
この装置は航空機の流体調整機構から大量の水分を除去
でき極めて有用であることが判明している。しかしなが
ら上記のキヤンブルの米国特許出願第９２１６６び号に
開示された装置においては、流体を膨張させるタービン
と制御空間との間において最後段をなす熱交換器の流路
への入口部に配設されたへッダバーに凝縮した氷が蓄積
され流体の流れが阻止される危操があった。
この場合タービンより上流に配設された凝縮体（水）除
去装置により流体中に含まれる水分がほとんど除去され
るが、完全ではないので残留した水分がタービン内で小
さな氷となり、最終段に位置する熱交換器の流路のへッ
ダバーに氷が次第に蓄積されることが判明している。こ
の欠点を除去するため上述したアンダーソンの米国特許
出願第９５５２７３号に開示されるように、ヘッダバー
に加熱装置を設けて氷結作用を抑止する構成が提案され
ている。この構成において加熱容量は小さくてよいので
、ェャコンプレツサからの放出流体を加熱源として使用
している。
上記の２米国特許出願に開示された両発明は今日、航空
機に適用して極めて有用であることが判明しているが、
作動・保守費、特に燃料費の上昇などに充分に対応し得
る程度に低廉化が図られておらず、見直しが望まれてい
た。
他の分野に適用することも含めて燃料費および保守費を
勘案する場合同一燃料による冷却容量（冷却力）を増大
することが好適である。
客室等の制御空間に対する冷却容量（冷却力）を求める
のには、次の式を用い得る。Ｑ＝Ｗ，Ｃｐ（Ｔｃ−Ｔｓ
，） ＝Ｗ２Ｃｐ（Ｔｃ−Ｔｓ２） ここでＱは冷凍容量（ＢＴＵ／分）、Ｗ，は一の状態で
客室へ送られる空気流量（ポンド／分）、Ｃｐは空気の
比熱（４００Ｆで約０．２４）、Ｔｃは客室等の制御空
間に対する所望温度（〇Ｆ）、Ｔｓ，は流体調整機構の
一の流略から供給される空気の温度（ＯＦ）、Ｗ２は別
の状態で客室に放出される空気容量（ポンド／分）、お
よびＴｓ２は流体調整機構の別の流路から供給される空
気の温度である。
即ち冷却容量を増大することは、端的に云えば温度Ｔｓ
２をＴｓ，より低い値まで下げることであり、これりよ
りＷ２をＷ．より顕著に小さくできる。従って本発明の
目的は流体調整方法および作動流体供給源と制御された
流体を使用する客室のような制御空間との間に配設する
流体調整装置を提供することにある。
前記流体調整装置によれば流体温度を大中に変化し得、
一部で流量が減少しても従来の流体調整装置と同一容量
の調整された流体を供給することができる。また流体調
整装置により流体温度を変化させることにより、従釆の
装置と同一の状態での冷却容量を増大できるので、客室
の温度を短時間で下げることができる。流体調整装置の
入口部に導入される換気用の柚気源として補助動力装置
を使用する場合、補助動力装置の動作時間を短かくし得
、補助動力装置の駆動に要する燃料の消費量が少なくな
り且寿命も長くできる等の利点がある。実験によれば、
通常の供給される空気の最低温度が約３５〜４００Ｆ（
約１７０〜４４ｑＣ）であるのに比べ、その温度も１５
０Ｆ（一９４ｑ０）以下にできることが判明している。
このため換気量を約４０％減少で 、き、客室の温度を
７５０Ｆ（約２３．８００）にする必要な容量冷却力が
短時間で得られる。本発明の重要な目的は流体が制御空
間へ送られる前に、前記流体を最終調整装置としての熱
交換装置の流略装直に通過せしめる流体調整方法および
その装置を提供することにある。
本発明の別の目的は流略装直の出入部間の流体温度差を
減少して、制御空間に送る流体の温度を前記流路装置の
上流の熱交換装置に送られる流体の温度に近づけること
にある。尚詳述するに、特定発明に記載された構成、特
に第１の流体流離装置に対し分岐路を与えるバイパス装
置を具備する構成をもって、凝縮される流体の除去を円
滑に行なうと同時に冷却空間に対する冷却効率を大中に
向上することを目的とする。
特許請求の範囲第２項記載の第２の発明の構成、特にタ
ービン装置並びにェネルギ吸収装置を具備する構成をも
って、他の、例えばシリンダ型の空気膨張装置並びにェ
ネルギ吸収装置を用いるに比し、大量の冷却用流体に対
しェネルギ吸収動を行なうと共に膨張動作を実現する如
き目的を、上記特定発明の目的と共に併有する。特許請
求の範囲第６項記載の第３の発明の構成、特に熱交換装
置の第２の流体流略装層の下流に配設された凝縮される
流体の分離装置を具備する構成をもって、上記特定発明
の目的に相乗し、極めて低温の流体流と有効に熱交換さ
せることにより凝縮される流体の除去効率を大中に向上
することを目的とする。
特許請求の範囲第９項記載の第４の発明の構成、特に第
１、第２の熱交換装置を具備する構成をもって、冷却用
流体を段階的に降温せしめ、極めて低温の流体流と熱交
換する第１の熱交換装置において凝縮すべき流体が凝固
することを防ぐ目的を、上記特定発明の目的と共に併有
する。
特許請求の範囲第１３項記載の第５の発明の構成、特に
第１の流体供給装置の入口端に近壌して配設された加熱
装置を具備する構成をもって、熱交換装置における、凝
縮されるべき流体の凝固を強固に防止可能になす目的を
、上記特定発明の目的と共に併有する。本発明の他の目
的および利点は以下の説明が進むに応じて明らかとなろ
う。
以下、本発明を好ましい実施例に沿って説明する。
第１図に、本発明の−実施例による流体調整機構１０を
示す。
流体調整機構１０には供給源（図示せず）から制御空間
である放出場所（図示せず）へ送出せしめる空気を調整
する流体調整装置１２が具備される。流体調整装置１２
には第１の熱交換装置１４と、第２の熱交換装置１６と
水抜き部１８と、空気循環装置２０とが包有される。空
気循環装置２０は当業者には周知の三輪形のものであり
、流体ェネルギ調整装置、特に流体ェネルギ抽出エンジ
ン装置をなすような、空気を膨張するタービン２２と、
遠心力を利用するエアコンブレッサ２４とを有し、前記
タービン２２と前記エアコンプレッサ２４のホイールと
ファン（後述する）とがシャフト出力装置をなす共通の
シャフトに取り付けられていて前記の三輪形をなしてい
る。第１の熱交換装置１４はフィン装置（第１図には図
示していない）を有する当業者には周知の、熱交換流体
が直交する形態のプレート・フィン装置である。
前記プレート・フィン装置の、プレート装置（第１図に
は図示していない）により区分される第１の流体流路装
置とフィン装置により区分され、前記第１の流体流略装
魔と熱交換可能に直交する第２の流体流略装鷹とが区画
されている。第１の流体流略装層を経て充電部２６をな
すチャンバから充気部２８をなすチャンバに流出する流
体が、充気部３０をなすチャンバから充気部３２をなす
チャンバに第２の流体流略装暦を経て流れる流体と熱交
換される。第２の熱交換装置１６は第１の熱交換装置１
４と同様の構成をとるものであり、熱交換する第３およ
び第４の流体流路装置を区画する同様の部材を有する。
流体は第３の流体流路装置を経て充気部３４をなすチヤ
ンバから充気部３６をなすチャンバに導入される。同様
に、第４の流体流路装置を経て別の流体が充気部３８を
なすチャンバから、充気部４０をなすチャンバに導入さ
れ、第１、第２の流体流略装層を流れる流体が熱交換さ
れる。第３の熱交換装置４２はいわゆる二次側熱交換器
をなし、プレート・フィン装置の態様のものを用いるこ
とが好ましい。
第３合熱交換装置４２において、充気部４４をなすチャ
ンバから充気部４６をなすチャンバへ流体を送る第５の
流体流路袋層が区画されている。第５の流体流路装置は
熱交換装置４２の第６の流体流略装直に連結される。第
４の熱交換装置４８はいわゆる一次側熱交換器をなし、
プレート・フィン装置の態様のものを用いることが好ま
しい。第４の熱交換装置４８を介し、充気部５０をなす
チヤンバから充気部５２をなすチャンバへ流体を送る第
７の流体流略装層が区画されている。第７の流体流略装
層は第４熱交換装置４８の第８の流体流略装層に連結さ
れる。一方ダクト５４の上端部５６からその下端部５８
へと冷却流体が送られるように設けられている。
位置決め作動装置６０，６２が夫々弁６４，６６をドア
の如く開閉駆動するように連結されており、前記弁６４
，６６は夫々ダクト５４の上端部５６および下端部５８
に付設される。本発明の流体調整装置を航空機に使用す
る場合、ダクト５４は熱交換装置４２，４８の第６およ
び第８の流体流路装置に対し外部から冷却空気を導入す
るよう配設される。この冷却空気量が不充分の場合（例
えば航空機が地上にある場合）、外部からの冷却空気は
ダクト５４内の好ましくは第３、第４の熱交換装置４２
，４８の下流に配設されたジャケット６８を有したジェ
ットポンプ装置によりダクト５４に強制的に導入される
。前記ファン７０は空気循環装置２０の出力シャフトの
外端部７２に取り付けられており、前記ファン７０１こ
よりジャケット６８を通過するように空気が流動され、
このため空気がダクト５４の上端部５６から下端部５８
へ吸入され、冷却空気が第３、第４の熱交換装置４２，
４８を第６および第８の流体流略装層へ流れて加熱され
た作動流体と熱交換される。ダクト５４を流れる冷却空
気の冷却効果を高めるため、前記ダクト５４内に贋霧気
装置を配設することもできる。前記ダクト５４に水液を
案内するパイプ５１が具備される。前記パイプ５１の導
入部は水抜き部１８に連結され、ダクト５４内において
第３、第４の熱交換装置４２，４８より上流に配設され
た供Ｖ給ノズル５３へ前記導入部から水液を案内する。
外部供給源からの圧縮された作動流体は入口ダクト７４
から流体調整機構１川こ導入され、第４の熱交換装置４
８の第７の流体流略装層およびダクト７６を経てコンブ
レッサ２４の入口部に蓮する。
コンブレッサの出口部から放出される、圧縮され加熱さ
れた空気はダクト７８から第３の熱交換装置４２の第５
の流体流路装置およびダクト８０を経て第２の熱交換装
置１６へ送られる。第２の熱交換装置１６の充気部３８
に達する作動空気は、まず第４の熱交換装置４８で冷却
され、次にコンブレツサ２４で加熱され、更に第３の熱
交換装置４２でほぼコンブレッサ２４における圧縮熱が
除去されることは理解されよう。第２の熱交換装置１６
の第４の流体流略装暦に導入される圧縮された空気は第
３の流体流路装置を流れる流体と熱交換し、第３の流体
流路装置を流れる流体を加熱するので、第２の熱交換装
置１６は又再加熱装置ともいえる。第４の流体流路にお
いて冷却された高圧の空気はその後ダクト８２を介し第
１の熱交換装置１４の第２の流体流路装置の入口部へ送
られ、第１の流体流略装暦を流れる流体により更に冷却
される。この場合空気中にある程度凝縮した状態で水分
が含まれており、第１の熱交換装置１４は又冷却装置と
も云い得る。水滴を含む冷却された空気は第１の熱交換
装置１４からダクト８３を介し水抜き部１８へ送られ、
そこで空気中に含まれているほとんどの水分が除去され
、前記水抜き部１８からは水分を実質的に含まないいわ
ゆる乾燥した空気はダクト８４を経て第２の熱交換装置
１６の第３の流体流路装置へ送られ、そこで再び第４の
流体流路装置を流れる高温の空気により加熱される。第
３の流体流略装層からの高温の空気はダクト８６を経て
タービン２２に導入され、そこで膨張され冷却され、こ
の高温の空気の膨張時にエアコンプレッサ２４およびフ
ァン７０が駆動される。タービンおよびエアコンプレッ
サが周知の方法で連係理函動されることは当業者には理
解されよう。タービン２２から流出される空気はダクト
８８を介し第１の熱交換装置１４の充気部２６へ送られ
、第１の流体流略装檀を通って充気部２８をなすチャン
バおよびダクト９０を経て制御空間に放出される。
冷却空気が第１の流体流路装置を流れるとき、第２の流
体流略装暦内の作動流体からは熱が除去され、第２の流
体流路内で上述のように水分の凝縮作用が生ぜしめられ
る。上述の流体調整装置１２自体は頭初に述べたキャン
ブルによる米国特許出願第９２１６６び号‘こ開示され
たものとは）等しく、且前記米国特許出願第９２１６６
ぴ号の流体調整装置に頭初に述べたアンダーソンの米国
特許出願第９５５２７３号に開示された第１図および第
２図のものと実質的に等しい構成が付加されている。
本発明による第１の熱交換装置１４には連結部９２（特
に第２図参照）が具備されており、パイプ９４（第１図
参照）の一端部が連結され、前記パイプ９４の池端部は
ダクト７８に連結されているので、エアコンプレッサ２
４からの高温の圧縮空気が充気部９６をなすチャンバへ
前記パイプ９４により連結部９２を経て送られる。
上述したように、熱交換装置１４は周知の熱交換流体が
直交する状態のプレート・フィン装置でなる熱交換器で
あり、本実施例の場合同一の２コア基部９８，１００（
第２図参照）を包有する。前記コア基部９８，１０川ま
離間して配置されており、側壁１０４，１０６を有する
流体流路装置１０２が区画されている。各コア基部９８
，１００は多数のプレート１０８およびへッダバー１１
０，１１２を具備しており、前記プレート１０８はへッ
ダバー１１０，１１２と交互に連接している（第２Ａ図
参照）。
また各プレート１０８間にフィン１１４並びに１１６が
夫々へッダバー１１０並びに１１２と同一方向に且長手
方向に相互に等間隔で延びている。相互に隣接したフィ
ン１１４、プレート１０８並びにへッダバ−１１０‘こ
より夫々充気部２６，２８をなすチャンバ間に位置し、
これと蓮適する第１の流体流路装置が形成される。また
相互に隣接するフィン１１６、プレート１０８並びにへ
ツダバー１１２により、夫々充気部３０，３２をなすチ
ャンバ間に位置しこれと蓮適する第２の流体流路装置が
形成される。各フィンはろう付又は他の好適な手段によ
りプレート１０８面上に固定される。
且フィン１１４，１１６はプレート１０８，１２６，１
２８と当接してほぼ三角形の空間を形成せしめることが
好ましいが、他の好適な形状になしてもよい。ダクト８
８と連結され熱交換装置１４の第１の流体流路装置の上
流端部で充気部２６をなすチャンバに膨張され冷却され
た空気をタービン２２から好適に導入するため、取付部
１１８が充気部２６の壁面に設けられる。一方取付部１
１８と同様の取付部（点溝泉１２０で示す）が充気部２
８の壁面に設けられ、ダクト９０と連結され第１の流体
流路装置の下流端部から流体が導出される。更に取付部
１２２が充気部３０の壁面に設けられダクト８２と連結
されており、熱交換装置１６の第４の流体流路装置から
熱交換装置１４の第２の流体流路装置へ流体が導入され
る。同様に、取付部１２４が充気部３２の壁面に設けら
れダクト８３と連結されており熱交換装置１４の第２の
流体流路装置から水抜き部１８およびダクト８４を介し
熱交換装置１６の第３の流体流略装層へ流体が案内され
る。へツダバー１１２は充気部９６をなすチャンバと流
体流路装置とを蓮適するように内部が中空にされており
、従ってエアコンプレッサ２４からの昇温した空気によ
りへッダバー１１２が加熱され第１の流体流略装暦の導
入部における着氷が防止され、その後へッダバー１１２
を流動した空気は充気部３２をなすチャンバに導入され
、第２の流体流路装置からの冷却空気と混合せされる。
本発明の主たる特徴は制御対象である空間に、タービン
２２において膨張され低温にされた空気の一部を案内す
るように、第１の流体流路装置の周囲にバイパス装置を
設けることにある。全空気流量の約３分の１をバイパス
装置に流す、即ち第１の流体流路装置の流体容量の約半
分をバイパス装置において流通可能になすことが好適で
ある。第１の流体流路装置にバイパス装置を設けても、
第２の流体流路装置において熱交換される際水分は依然
として充分に凝縮される。これにより熱交換装置１４の
第１の流体流路装置からの空気を水分の凝固点以下の温
度にすることができる。
従ってバイパス装置を設けることにより好適に水分を除
去し得かつ制御空間に放出する空気を凝固点以下にする
こともできる。バイパス装置は熱交換装置と共に熱交換
装置ハウジング内に収容され得、好ましくは前記熱交換
装置は２コア基部９８，１００から成り前記バイパス装
置は前記２コア基部９８，１００間に配設し得る（第２
図参照）。
この場合、バイパス装置は側壁１０４，１０６により区
画される流体流路装置１０２とコア基部９８，１００の
下部および上部プレート１２６，１２８とを具備する。
第１図、第２図および第２Ａ図に示す熱交換装贋と同様
の構成を第３図に詳述する。第３図の熱交換装置１４０
は第１図および第２図の熱交換装置１４に相当する。同
様に、コア基部１４２，１４４は第１図および第２図の
コア基部９８，１００にバイパス装置１４６は第２図お
よび第２Ａ図の流体流路装置１０２に夫々相応する。第
１図に示した如きダクト８８を介し、空気がタービン２
２から充気部２６をなすチヤンバに、更に第１の熱交換
装置１４の第１の流体流路装置およびバイパス装置へ送
られる。
第１図のダクト８８は第３図の構成では中空の構造部村
１４８に相応する。一方第１図のダクト９０を介し、空
気は第１の流体流略装層およびバイパス装置から制御空
間へ送られる。第１図のダクト９０は第３図において中
空の構造部材１５０に相応する。第１図のダクト８２を
介し、昇溢された空気が第１図の熱交換装置１６の第４
の流体流略装層から第１の熱交換装置１４の第２の流体
流路装置へ送られるが前記第１のダクト８２は第３図に
おいてダクト部材１５２ａ，１５２ｂとして示される。
同様に、第１図のダクト８３は第３図においてダクト部
材１５４ａ，１５４ｂに相応し、パイプ９４は第３図に
おいてパイプ１５６ａ，１５６ｂに相応する。再に、再
び第１図を参照し、上述した流体調整装置の作用を要約
して説明する。
先ず上記の如き膨張形のタービン２２並びにエアコンブ
レッサ２４を含む流体ヱネルギ抽出エンジン装置を介し
て制御空間への空調を行なうには、空気膨張に困る温度
低下を図るため、これに先行して前記の膨張に相応する
圧縮を行なう。しかしてダクト７４から導入された流体
は第４の熱交換装置４８において、ダクト５４に流入さ
れると共に好ましくは供給ノズル５３からの水液鰭霧に
より冷却度が高められた冷却流体により冷却される。こ
れは第４の熱交換装置４８からダクナト７６を経てエア
コンプレッサ２４に導入し空気を圧縮したとき空気圧縮
に伴う空気温度上昇を最少限に抑え得るように作用する
。エアコンプレツサ２４からダクト７８に流出する空気
は圧縮に伴い加熱されており、第３の熱交換装置４２に
導入され、再びダクト５４に流動する冷却流体によって
実質的にダクト７４への導入時温度程度まで冷却される
。一方ダクト８０を介して第３の熱交換装置４２から流
出された空気は第２の熱交換装置１６、第１の熱交換装
置１４へ順次流動せしめられ、段階的に、後述するよう
な相対的に低温の空気流と熱交換される。
この第１の熱交換装置１４を空気流が通過するとき、タ
ービン２２からの極めて低温の空気流と熱交換されるた
め、第１の熱交換装置１４からダクト８３に流出する空
気流においては水分の凝結が生じ、水抜き部１８におい
て脱水される。この場合空気流は第２、第１の熱交換装
置１６，１４を経て段階的に温度降下が行なわれるから
、通常第１の熱交換装置１４において極めて低温の空気
流と熱交換されても水分の凝固、即ち氷結が防がれる。
仮に第１の熱交換装置１４において氷結が生ずるような
ときは、エアコンプレッサ２４から流出する加熱された
空気をパイプ９４を経て第１の熱交換装置１４に導入し
て氷結を防ぐことができる。また水抜き部１８において
取出した水は氷結点近くに達する程度に低温であるから
、ダクト５４内において贋霧せしめて冷却効果を上げ得
る。水抜き部１８を通過して空気流は第２の熱交換装置
１６において、第３の熱交換装置４２からの、ダクト５
４内の冷却空気により冷却されたとは云え相対的に高温
の空気を段階的に温度低下させるに寄与させた後、膨脹
形のタービン２２に導入される。
この導入空気はエアコンプレツサ２４により充分圧縮さ
れているから急速に膨張し冷却され、ダクト８８へ送出
される。且圧縮空気の膨張に伴いタービンの回転トルク
が発生し、タービンが円滑に回転され続け、これに連結
されたエアコンプレッサ２４、ファン７０が運動回転さ
れることになる。一方、ダクト８８へ送出された極めて
低温の冷却空気はその一部、好ましくは半分ないし２／
３が第１の熱交換装置１４において第２の熱交換装置１
６からダクト８２を経て流入する空気と熱交換され、脱
水に寄与せしめられ、且残りの空気流はバイパス装置（
第２図、第３図併照）を経てダクト９０を介し制御空間
へ直接放出される。
この分流により脱水効果を円滑に実現すると同時に、制
御空間における冷却効率を大中に向上する極めて有効な
作用を得ることができる。第２図および第３図に示した
バイパス路を具備する熱交換装置の構成は本発明の一実
施例にすぎず、バイパス装置を熱交換装置の外部に位置
せしめることも可能である。
又所望ならば弁装置をバイパス装置内に（又は並列に配
置される第１の流体流路装置内に）設けて流量を制御す
るように構成し得る。またへッダバー１１２を加熱して
氷結作用を防止するため、エアコンプレツサの出力から
温かい空気を必ずしも供給する必要がないことも判明し
ている。
実験によれば、２コア基部９８，１００間にバイパス装
置を配設して分流させる流体調整機構を適用した場合、
エアコンプレッサからの温かい空気を中空のへッダバー
１１２内に流さずに数時間駆動でき且コア基部９８，１
００‘こおいて氷結が生ぜずこのため氷結により生ずる
問題が除去され得ることが判明している。これは次の理
由による。
氷結がコア基部９８，１００の内面において増大するに
応じ、コア基部、即ち第１の流体流路装置での圧力降下
が大きくなり、従ってバイパス装置を流れる空気流量が
大となると共に、コア基部を流通する冷却空気が少なく
なる。一方、前記第１の流体流路装置と熱交換する第２
の流体流路装置には定量の温かい空気が流れているから
、この流量が減少した第１の流体流略装層を流れる流体
が高温に加熱され、２〜３度変化することになる。本発
明によれば更に冷凍能力を有する流体調整機構の冷却容
量を増大させ得る。
第４図は冷却容量と供給される空気の温度との関係をグ
ラフで示している。同図において、機軸の約３ｙＦ（約
１．７℃）から垂直に延びる点線１７川ま、従来の機構
によって供給される空気の温度の最低限度値である。一
方縦軸の冷却容量の１．０から水平に延びる点線１７０
が前記点線１７０と交点１７４で交わり且前記交点は傾
斜した直線１７６上にある。線１７６の傾きは上述した
冷却容量Ｑに関する式から求められる。同図から供Ｖ給
される空気の温度が僅かに変化しても冷却容量はかなり
大きく上昇することが理解されよう。
例えば、供給された空気の温度が約１８０Ｆ（約一７．
７０）に下がると、冷却容量が約４０％上昇する。（第
４図の点線１７８，１８０との交点１８２参照）。又通
常第１の流体流路装置を流れる空気の一部をバイパス装
置に分流させることにより供孫合される空気の温度が下
げられ、従って制御空間に放出される空気の温度が大中
に降下せしめられることになることは当業者には容易に
理解されよう。上述のように構成された本発明の流体調
整装置によれば、総じて従来品に比し煩雑な構成を伴う
ことなく、簡潔な構成をもって、脱水を円滑に実現する
と同時に冷却効率を顕著に向上できる等々の有効な効果
を上げ得る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による流体調整機構のブロック図、第２
図は本発明の一実施例による熱交換装置の部分斜視図、
第２Ａ図は第２図の点線２Ａの部分拡大図、第３図は本
発明の他の実施例の斜視図、第４図は供給される空気の
温度と冷却容量との関係を示すグラフである。 １０…流体調整機構、１２・・・流体調整装置、１４，
１６・・・熱交換装置、１８・・・水抜き部、２０・・
・空気循環装置、２２・・・タービン、２４・・・エア
コンブレツサ、２６，２８，３０，３２，３４，３６，
３８，４０・・・充気部、４２・・・熱交換装置、４４
，４６・・・充気部、４８…熱交換装置、５０・・・充
気部、５１・・・パイプ、５２・・・充気部、５３・・
・供給ノズル、５４・・・ダクト、５６・・・上端部、
５８・・・下端部、６０，６２・・・位置決め作動装置
、６４，６６…弁、６８…ジャケット、７０…ファン、
７２…外端部、７４，７６，７８，８０，８２，８３，
８４，８６，８８，９０・・・ダクト、９２・・・連結
部、９４・・・パイプ、９６・・・充気部、９８，１０
０・・・コア基部、１０２・・・流体流略装層、１０４
，１０６・・・側壁、１０８・・・プレート、１１０，
１１２…へツダバー、１１４，１１６…フイン、１１８
，１２０，１２２，１２４・・・取付部、１２６，１２
８・・・プレート、１４０・・・熱交換装置、１４２，
１４４・・・コア基部、１４６・・・バイパス装置、１
４８，１５０…構造部材、１５２ａ，１５２ｂ’１６４
ａ，１５４ｂ…ダクト部材、１５６ａ，１５６ｂ…パイ
プ。 コデヱＧ−Ｚ Ｆ工Ｇ−８ 五Ｇ・ｅ乳 コヲエＧ−３ 方比‐４

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 流体入口装置および調整された流体用の流体出口装
    置を有する流体エネルギ抽出エンジン装置と、前記流体
    入口装置を流体供給源に連結する流体供給導管装置と、
    第１および第２の流体流路装置を具備し内部において流
    体間の熱交換可能に設けられた熱交換装置と、前記第１
    の流体流路装置の一端部を前記流体エネルギ抽出エンジ
    ン装置の前記流体出口装置に連結する第１のダクト装置
    と、前記第１の流体流路装置の他端部を制御空間に連通
    する第２のダクト装置と、前記第１の流体流路装置の前
    記一端部を前記他端部に連結し前記第１の流体流路装置
    に対し分岐路を与えるバイパス装置とを備えてなる流体
    供給源から制御空間への流体流路を形成する流体調整装
    置。 ２ 流体入口装置および調整された流体用の流体出口装
    置を有する流体エネルギ抽出エンジン装置と、前記流体
    入口装置を流体供給源に連結する流体供給導管装置と、
    第１および第２の流体流路装置を具備し、内部において
    流体間の熱交換可能に設けられた熱交換装置と、前記第
    １の流体流路装置の一端部を前記流体エネルギ抽出エン
    ジン装置の前記流体出口装置に連結する第１のダクト装
    置と、前記第１の流体流路装置の他端部を制御空間を連
    通する第２のダクト装置と、前記第１の流体流路装置の
    前記一端部を前記他端部に連結し前記第１の流体流路装
    置に対し分岐路を与えるバイパス装置とを備える流体調
    整装置において、流体エネルギ抽出エンジン装置がシヤ
    フト出力装置を有するタービン装置と、前記シヤフト出
    力装置に連結されており前記タービン装置により流体か
    らエネルギを吸収するエネルギ吸収装置とを包有し、前
    記エネルギ吸収装置が流体供給源と前記タービン装置と
    の間の流体流路に配設せしめられてなる流体調整装置。 ３ タービン装置が流体を膨張する膨張タービン装置で
    ある特許請求の範囲第２項記載の流体調整装置。４ エ
    ネルギ吸収装置が流体供給導管装置に配設された流体圧
    縮装置である特許請求の範囲第３項記載の流体調整装置
    。 ５ 熱交換装置の第２の流体流路装置が流体供給導管装
    置に配設されてなる特許請求の範囲第２項記載の流体調
    整装置。 ６ 流体入口装置および調整された流体用の流体出口装
    置を有する流体エネルギ抽出エンジン装置と、前記流体
    入口装置を流体供給源に連結する流体供給導管装置と、
    第１および第２の流体流路装置を具備した内部において
    流体間の熱交換可能に設けられた熱交換装置と、前記第
    １の流体流路装置の一端部を前記流体エネルギ抽出エン
    ジン装置の前記流体出口装置に連結する第１のダクト装
    置と、前記第１の流体流路装置の他端部を制御空間と連
    通する第２のダクト装置と、前記第１の流体流路装置の
    前記一端部を前記他端部に連結し前記第１の流体流路装
    置に対し分岐路を与えるバイパス装置とを備える流体調
    整装置において、熱交換装置の第２の流体流路装置の下
    流の流体供給導管装置に配設され前記第２の流体流路装
    置内において凝縮可能な流体を含む流体から凝縮された
    流体を集める分離装置を包有してなる流体調整装置。 ７ バイパス装置は第１の流体流路装置の流体容量より
    小さな流体容量を有してなる特許請求の範囲第６項記載
    の流体調整装置。 ８ バイパス装置は第１の流体流路装置の流体容量の実
    質的に半分の流体容量を有してなる特許請求の範囲第６
    項記載の流体調整装置。 ９ 第１および第２の流体流路装置を具備し内部におい
    て流体間の熱交換可能な第１の熱交換装置並びに第３お
    よび第４の流体流路装置を具備し内部において流体間の
    熱交換可能な第２の熱交換装置を包有する熱交換装置と
    、流体供給源と前記第１の流体流路装置との間に配設さ
    れた流体エネルギ抽出装置と、前記第１の流体流路装置
    の入口部および出口部に連結されており前記第１の流体
    流路装置に対し流体の少なくとも一部を分流させるバイ
    パス装置とを備え、前記第１および第２の流体流路装置
    に第３の流体流路装置が配設され、前記流体供給源と前
    記第２の流体流路装置との間に前記第４の流体流路装置
    が配設され、且前記流体供給源から制御空間への流体路
    が形成されてなる流体調整装置。 １０ 流体エネルギ抽出装置が流体エネルギ抽出エンジ
    ン装置である特許請求の範囲第９項記載の流体調整装置
    。 １１ 流体エネルギ抽出エンジン装置は流体路内に配設
    されたシヤフト出力装置を有した流体を膨張する膨張タ
    ービン装置と、前記シヤフト出力装置に連結され前記膨
    張タービン装置により駆動され流体から抽出されるエネ
    ルギを吸収する流体圧縮装置とを包有し、前記流体圧縮
    装置が流体供給源と前記膨張タービン装置との間に配設
    されてなる特許請求の範囲第９項記載の流体調整装置。 １２ 膨張タービン装置は第２の熱交換装置の第３の流
    体流路装置と第１の熱交換装置の第１の流体流路装置と
    の間に配設され、流体圧縮装置が流体供給源と前記第２
    の熱交換装置の第４の流体流路装置との間に配設されて
    なる特許請求の範囲第１１項記載の流体調整装置。１３
    流体入口装置および調整された流体用の流体出口装置
    を有する流体エネルギ抽出エンジン装置と、前記流体入
    口装置を流体供給源に連結する流体供給導管装置と、第
    １および第２の流体流路装置を具備し内部において流体
    間の熱交換可能に設けられた熱交換装置と、前記第１の
    流体流路装置の一端部を前記流体エネルギ抽出エンジン
    装置の前記流体出口装置に連結する第１のダクト装置と
    、前記第１の流体流路装置の他端部を制御空間と連通す
    る第２のダクト装置と、前記第１の流体流路装置の前記
    一端部を前記他端部に連結し前記第１の流体流路装置に
    対し分岐路を与えるバイパス装置とを備える流体調整装
    置において、熱交換装置の第１の流体流路装置の入口端
    に近接して配設され、タービン装置の上流の流体供給源
    に連結される流体入口装置を有した管状の流路装置を具
    備する加熱装置包有してなる流体調整装置。 １４ バイパス装置は熱交換装置のダ１の流体流路装置
    の流体容量より小さい流体容量を有してなる特許請求の
    範囲第１３項記載の流体調整装置。 １５ バイパス装置は熱交換装置の第１の流体流路装置
    の流体容量の実質的に半分の流体流量を有してなる特許
    請求の範囲第１３項記載の流体調整装置。
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