JPS62120296A - 航空機における空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は航空機における空気調和装置に係り、特に航空
機のキャビンを与圧および換気する空気供給系統とキャ
ビン内を空調する空気供給系統とを別個に設けた航空機
における空気調和装置に関する。

〔従来の技術〕

航空機特にジェット旅客機においては、エアサイクル冷
却システムによる空気調和装置が採用されている。この
エアサイクル冷却システムは遠心式コンプレッサと向流
式タービンを同じ軸に連結したエアサイクルマシンが使
用されている。このエアサイクルマシンを駆動する空気
として、夕一ビンエンジン機にあっては推進用エンジン
のコンプレッサから高圧空気が抽気され、レシプロエン
ジン機においては、ターボヂャージャー等の圧縮機によ
って作られた高圧空気が使用されている。

高圧空気は航空機のキャビン内の与圧、換気用新鮮空気
およびエアサイクルマシンの駆動用に使われ、これらの
高圧空気源どしては推進用エンジンのコンプレッサから
抽気されている（特公昭５９−　／！、　１４３８号公
報参照）。

第３図は１アサ、イクルマシンを使ったエアサイクル冷
却システムの従来例を示したものであり、図中符号１は
灘体推進用エンジンを示し、符号２は航空機のキトビン
を示している。機体推進用エンジン１の圧縮機の所定の
圧力段から抽気された高圧空気は、圧力調節器３および
流？調整弁４を経由して遠心コンプレツリ５に供給され
て圧縮され、熱交換器６を通過する際にラム空気によっ
て冷却され、膨脹タービン７に導かれて減圧されキャビ
ン内の分配管８の吹出口よりキャビン内に送気される。

また、遠心コンプレッサ−５と膨脹タービン７を迂回し
てバイパス路９が設けられ、この管路上に温度調節弁１
０が設けられでいる１゜また、機体推進用エンジン１が
不信Ｖ」の場合に備えて予備の／Ｉ縮機′１１が設置さ
ねでＪ３す、この圧縮機′１１からの圧縮空気は流吊調
Ｖ弁１２Ｊ３よび開閉弁′１３を通して７７す・１′ク
ルマシン（、′−供給できるようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した従来の航空あの空気調和装置に
よれば、推進用Ｊ−ンジンの高ｙ土段より抽気を行なう
ので＾バーイパス比エンジンにおいては推力ロスが大き
くなり燃料消費量が増大Ｊるという問題があった。

また、キャビンの与圧、換気および空気調和の３機能を
同一・の空気源から行なうため【、＝最大並水圧力でか
つ最大要求流量の抽気を行なう必要があって無駄が多か
った。

そこで本発明の目的は機体１１進川エンジンの［−１縮
段からの高圧空気の抽出Ｍを少なくしてエンジンの推力
損失を防止した航空機における空気調和装置を提供する
ことにある。

Ｃ問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明による航空機にお（
プる空気調和装置は、機体推進用エンジンから抽出ｌ）
でキャビン内に与圧用または換気用の空気を送給する第
１の供給経路と、キ１戸ビン内の空気を圧縮機、熱交換
器および膨脹タービンを経由させて調節してなる空気調
和用空気をキャビン内に返送する第２の供給経路とを別
個に備えたことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明による航空機における空気調和装置の実施例
を第１図および第２図を参照して説明する。

第３図と同一部分に同一符号を付して示した第１図にお
いて、符号１は機体推進用エンジンを示し、符号２は航
空機のキャビンを示している。上記機体推進用エンジン
１の高圧縮段から抽気される高圧空気は、第１の供給経
路１５を通じてキャビン２内に供給される。この高圧空
気はキャビン２内を与圧したり、キャビン２内を新鮮７
′≧空気ぐ換気したりする目的で使用され、その圧力お
よび流量は圧力調節器３および流量調整弁４によって調
節される。

一方、キャビン２内の空気は、吸込管１６を通して吸引
され遠心コンブレラ螢す１７によって加圧され、遠心コ
ンプレッサ１７は空調用エンジン１８で回転駆動される
。この空調用エンジン１８に代えて電動モータを使用す
ることも可能である。

遠心コンプレッサ１７で圧縮された圧縮空気はダクト１
９を経て膨脹タービン２０に送給され、この間に熱交換
器２１を通過する際ラム空気によって冷却される。ラム
空気は冷風ダクト２２内を流れるようになっており、冷
却１空気としては外気でもよいしキャビン排出空気でも
よい。また、膨脹タービン２０の中心部に軸２３を固着
し、この軸２３によつで送用羽根２４を回転させれば冷
風ダクト２２内の冷７Ｊ＋空気を矢視方向へ強制的に流
１ことができる。さらに、膨脹タービン２０で減圧され
た空気は分配ダク］・２５を紅でキャビン２内に導かれ
多数の吹出口２６．２６．・・・、２６よりキャビン内
に供給される。

上記遠心コンプレッサ１７の吐出口と膨脹タービン２０
の出口との間はバイパス管２７で迂回接続されており、
その管路上に開閉弁２８を設けである。その結果、ター
ビン２０の出口側の空気温度が低すぎる場合に開閉弁２
８を問いてバイパス管２７に高温空気を流し温度を調ｍ
することができる。

なお、上述した空調用エンジン１８は空調専用であるの
で空調に最適な高圧空気圧力および流量を設定するため
に回転数を制御できる。

上述のように構成された実施例によれば、機体推進用エ
ンジン１の高圧段から抽気された高圧空気は圧力調節器
３および流は調整弁４を通じて圧力および流ｍが調節さ
れ、供給経路１５を経由してキトビン２内に供給され、
必要な与圧および換気を行なう。一方、空調用エンジン
１８を駆動することにより、キャビン２内の空気は吸込
管１６を通じて遠心コンプレッサ１７に吸込まれ圧縮さ
れる。そして高温高圧の空気はダクト１９内を送られ、
途中熱交換器２１で冷ｕ１され、さらに膨脹タービン２
０で減圧され、分配ダクト２５内を流れ吹出口２６，２
６．・・・２６よりキャビン２内に吹き出され空気温度
が調節される。

第２図は本発明の他の実施例を示しており、第１図に示
した実施例と相違する点は第１の供給経路１５が吸込管
１６の途中に接続されている点であり、その他の構成は
第１図のものと同様である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によればキャビ
ン内を与圧および換気する空気を機体Ｊｆｔ進用エンジ
ンから抽出して第１の供給経路を通じて供給する一方、
キャビン内の空気調和はＪアサイクルマシンを使ってキ
ャビン内を循環さけたから、機体推進用エンジンの推力
損失を低減させ７−エネルギ効率を向上させることがで
きる。また、機体推進用エンジンからの油気間が従来の
約半分程度に減少するので抽気ロスが更に減少し、エン
ジンを小型化することができる。また、本発明において
は空調用コンプレツナを単独で作動させるので、熱負荷
に応じてコンプレツナの回転数を制御できこれにより必
要最少限の圧縮動力を消費するのみで良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による航空機における空気調和装置の一
実施例を線図的に示した模式図、第２図は本発明の他の
実施例を示した模式図、第３図は従来の空気調和装置を
示した図である。 １・・・機体推進用エンジン、２・・・キャビン、５・
・・遠心コンプレッサ、６・・・熱交換器、７・・・膨
脹タービン、８・・・分配管、１５・・・第１の供給経
路、１６・・・吸込管、１７・・・遠心コンプレッサ、
１８・・・空調用エンジン、１つ・・・ダクト、２０・
・・膨脹タービン、２１・・・熱交換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、機体推進用エンジンから抽出してキャビン内に与圧
   用または換気用の空気を送給する第１の供給経路と、キ
   ャビン内の空気を圧縮機、熱交換器および膨脹タービン
   を経由させて調整してなる空調用空気をキャビン内に返
   送する第２の供給経路とを別個に備えてなる、航空機に
   おける空気調和装置。 ２、上記第１の供給経路からの高圧空気の一部または全
   部を第２の供給経路の圧縮機の吸込側へ供給するように
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の航
   空機における空気調和装置。 ３、上記第２の供給経路上の圧縮機を空調用の補助エン
   ジンで駆動するようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の航空機における空気調和装置。 ４、上記第２の供給経路上の圧縮機を電動モータで駆動
   するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の航空機における空気調和装置。