KR101242747B1 - 항공기용 공기조화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일측과 타측에 각각 외부의 공기가 유입되는 외기유입구와 실내의 공기가 유입되는 내기유입덕트가 각각 설치되고, 상기 외기유입구와 상기 내기유입덕트가 선택적으로 개방되도록 개방밸브가 설치된 연결덕트가 구비되고, 상기 개방밸브는 상기 연결덕트의 내부에 설치되어 상기 외기유입구 또는 내기유입덕트를 개방시키는 개폐부재와, 상기 개폐부재에 설치되어 상기 개폐부재를 일측 또는 타측으로 회동시키는 회동축부재 및 상기 회동축부재를 회동시키도록 상기 연결덕트의 외부에 설치된 회동기가 포함된 것을 특징으로 하는 항공기용 공기조화장치에 관한 것이다.
이에, 본 발명은 작동유체를 난방용으로 사용하기 위하여 외부공기는 물론 실내공기도 사용할 수 있으므로 작동유체의 상태나 외부 환경의 상태에 맞게 선택적으로 외부공기와 실내공기를 사용할 수 있고, 외부공기를 유입할 수 없는 경우 실내공기를 재사용하여 엔진룸의 작동유체를 난방용으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

항공기용 공기조화장치 { Air conditioner equipment for Aircraft }

본 발명은 항공기용 공기조화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 항공기의 엔진룸에서 발생한 고온고압의 블리드 에어를 항공기의 조종실 등에 난방용으로사용하기 위하여 블리드 에어에 공기를 공급하되, 항공기 외부의 공기 또는 조종실 내부의 공기를 선택적으로 공급하는 항공기용 공기조화장치에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화장치는 안락한 환경을 제공하기 위하여 냉방이나 난방을 위하여 사용되는 것으로서 별도의 냉난방 시스템이 구비되어 이루어지지만 항공기는 한정된 공간이기 때문에 별도의 냉난방 시스템을 구비하기 위한 설치 공간에 제약이 있다.

그러므로, 항공기에는 엔진룸에서 압축된 고온고압을 블리드 에어(이하에서는 "작동유체"라 한다)를 이용하여 조종실 등에 난방을 하는 것이 일반적이다.

이에, 항공기에는 엔진룸에서 발생된 작동유체가 난방용으로 사용될 수 있도록 공기조화기용 덕트에 외부 공기를 유입하여 외부공기와 작동유체를 섞어서 난방할 수 있는 온도로 낮추어 조종실로 공급한다.

도 6을 참조하면, 덕트는 항공기의 내부와 외부를 연결하는 외기유입덕트(1)와, 외기유입덕트(1)를 통해 유입된 외부공기와 엔진룸의 작동유체를 혼합시키도록 외기유입덕트(1)와 연통되는 혼합덕트(3)로 이루어지며, 외기유입덕트(1)와 혼합덕트(3) 사이에는 외기유입덕트(1)를 통해 외부공기가 유입될 때에만 혼합덕트(3)와 외기유입덕트(1)가 연통되도록 개폐밸브(5)가 설치된다.

개폐밸브(5)는 외기유입덕트(1)와 혼합덕트(3) 사이에 설치된 개폐부재(6a)와 개폐부재(6a)를 개방시키거나 폐쇄시키도록 개폐부재(6a)를 가압하는 개폐기(6b)가 설치되되, 개폐기(6b)는 다수의 링크(6c)가 연결되어 형성된다.

이러한 개폐밸브(5)는 개폐기(6b)가 다수의 링크(6c)가 연결되어 형성됨에 따라 링크(6c)들이 연결된 길이만큼 외기유입덕트(1)의 길이가 길어지므로 제한된 공간을 갖는 항공기에서 많은 공간을 차지하는 문제점이 있다.

또한, 엔진룸의 작동유체를 난방용으로 사용하기 위하여 작동유체의 온도를 낮추기 위하여 외부공기만을 사용할 수 있도록 이루어짐에 따라 외부공기의 유입이 어려울 때에는 난방을 할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키고자 안출된 것으로서, 본 발명은 엔진룸의 고온고압의 작동유체의 온도를 낮추기 위하여 외기를 유입하되, 외부에서 공기를 유입하거나 실내의 공기를 재사용하도록 하는 목적을 갖는다.

또한, 본 발명은 환경에 따라 외부공기나 실내공기를 선택적으로 사용할 수 있도록 하는 목적을 갖는다.

또한, 본 발명은 외부공기 또는 실내공기를 유입시키도록 선택적으로 구동되는 밸브를 제공하는 목적을 갖는다.

또한, 본 발명은 외부공기나 실내공기가 원활하게 유입되도록 하는 목적을 갖는다.

또한, 본 발명은 유입되는 공기의 양을 조절하여 작동유체의 온도를 조절하는 목적을 갖는다.

상술한 바와 같이 본 발명의 목적을 달성하기 위한 항공기용 공기조화장치는 일측과 타측에 각각 외부의 공기가 유입되는 외기유입구와 실내의 공기가 유입되는 내기유입덕트가 각각 설치되고, 상기 외기유입구와 상기 내기유입덕트가 선택적으로 개방되도록 개방밸브가 설치된 연결덕트가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 개방밸브는 상기 연결덕트의 내부에 설치되어 상기 외기유입구 또는 내기유입덕트를 개방시키는 개폐부재와, 상기 개폐부재에 설치되어 상기 개폐부재를 일측 또는 타측으로 회동시키는 회동축부재 및 상기 회동축부재를 회동시키도록 상기 연결덕트의 외부에 설치된 회동기가 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 회동기에는 상기 회동기의 외부로 인출되거나 내부로 인입되는 가압로드가 구비되고, 상기 가압로드의 단부에는 링크부재가 설치되고, 상기 링크부재에는 상기 회동축부재의 상단에 설치되어 상기 회동축부재를 회동시키는 회동부재가 설치되되, 상기 회동부재에는 링크돌기가 형성되어 상기 링크부재에 회동가능하게 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 연결덕트에는 상기 외기유입구 또는 상기 내기유입덕트로부터 공기가 유입되도록 송풍기가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 송풍기에는 상기 연결덕트로 인입되는 공기의 송풍량제어기가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

이에, 본 발명은 작동유체를 난방용으로 사용하기 위하여 외부공기는 물론 실내공기도 사용할 수 있으므로 작동유체의 상태나 외부 환경의 상태에 맞게 선택적으로 외부공기와 실내공기를 사용할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명은 외부공기를 유입할 수 없는 경우 실내공기를 재사용하여 엔진룸의 작동유체를 난방용으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 연결덕트에 송풍기가 구비됨에 따라 외부공기나 실내공기가 원활하게 유입되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 작동유체와 혼합되는 외부공기 또는 실내공기의 송풍량을 조절할 수 있으므로 난방에 사용되는 공기의 온도를 자유롭게 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 항공기용 공기조화장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 항공기용 공기조화장치의 일부를 분리하여 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 항공기용 공기조화장치가 설치된 것을 도시한 도면.
도 4a,4b는 본 발명에 항공기용 공기조화장치의 개폐부재가 내기유입덕트를 폐쇄한 것을 도시한 도면.
도 5a,5b는 본 발명에 항공기용 공기조화장치의 개폐부재가 외부공기유입구를 폐쇄한 것을 도시한 도면.
도 6은 종래의 공기조화장치를 도시한 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 항공기용 공기조화장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 항공기용 공기조화장치의 일부를 분리하여 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 항공기용 공기조화장치(100)는 항공기(A)의 엔진룸(E)에서 엔진을 작동하는 과정에서 발생되는 고온고압의 작동유체와 외부에서 유입되는 외부공기 또는 조종실(H)의 내부공기를 혼합하여 조종실(H)을 난방하기 적절한 온도로 낮추어 조종실(H)에 공급하되, 작동유체와 혼합되는 공기를 외부공기 또는 내부공기로 선택할 수 있는 것으로서, 연결덕트(110)와 개방밸브(130)를 포함하여 이루어진다.

또한, 연결덕트(110)에는 혼합덕트(150)와 연결되도록 혼합배관(115)이 설치되는 혼합배관 연결구(115a)가 형성된다.

혼합덕트(150)는 일측에 엔진룸(E)과 연결하는 작동유체배관(117)이 설치되고, 타측에 전술한 혼합배관(115)에서 인입된 공기와 작동유체배관(117)에서 인입된 고온고압의 작동유체를 혼합하여 조종실(H)로 공급하는 공급배관(101)이 설치된다.

연결덕트(110)는 인접한 일측과 타측에 각각 항공기(A) 외부의 공기가 유입되는 외기유입구(111)와 조종실(H)의 내부의 공기를 유입시키는 내기유입덕트(113)가 각각 연결되도록 외기 연결구(111a)와 내기 연결구(113a)가 각각 형성된다.

외기유입구(111)는 항공기(A)의 외부와 연통되어 항공기(A)의 외부에 존재하는 외부공기를 항공기(A)의 내부로 인입시키는 것으로서, 항공기(A)의 외부로 노출된 단면의 크기가 외부에 많이 노출되어 외부공기가 유입되기 용이하게 연결덕트(110)의 외기 연결구(111a)와 연결된 측의 단면보다 크게 형성된 것이 바람직하다.

내기 유입덕트(113)는 연결덕트(110)의 내기 연결구(113a)와 조종실(H)을 연결하도록 설치되어 조종실(H) 내부의 공기를 연결덕트(110)로 이송하는 통로가 된다.

여기서, 외기연결구(111a)와 내기연결구(113a)는 연결덕트(110)의 인접한 면에 각각 위치되어 후술될 개방밸브(130)가 일측 또는 타측으로 회동됨에 따라 개폐가능하게 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 연결덕트(110)에는 송풍기(도시생략)가 설치되어 외기유입구(111)와 내기유입덕트(113)를 통해 공기가 원활하게 연결덕트(110)로 유입되도록 한다.

송풍기에는 연결덕트(110)로 송풍되는 외부공기나 내부공기의 양을 조절하기 위하여 송풍량 제어기(117)가 더 설치되어 송풍되는 공기의 양을 조절하여 작동유체와 혼합되는 공기의 양을 조절할 수 있도록 한다. 그러면, 작동유체를 조절할 수 있으므로 조종실(H)로 공급되는 난방용 공기의 온도를 조절할 수 있는 것이다.

개방밸브(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 연결덕트(110)의 내부에 설치되어 외기 연결구(111a) 또는 내기 연결구(113a)를 개방시키는 개폐부재(131)와, 개폐부재(131)에 결합되어 개폐부재(131)를 일측 또는 타측으로 회동시키는 회동축부재(133) 및 회동축부재(133)를 회동시키도록 연결덕트(110)의 외부에 설치된 회동기(140)가 포함되어 이루어진다.

개폐부재(131)는 외기유입구(111)나 내기유입덕트(113)의 단면을 완전히 커버할 수 있는 크기와 형태로 형성되고, 그 단부에 회동축부재(133)가 삽입설치되어 상단과 하단이 연결덕트(110)의 내부에 고정되도록 설치된다. 이때, 회동축부재(133)는 연결덕트(110)의 외기 연결구(111a)와 내기 연결구(113a)의 모서리부분에 설치되어 회동축부재(133)의 회동에 의해 개폐부재(131)가 회동하여 외기 연결구(111a) 또는 내기 연결구(113a)를 개방시키거나 폐쇄시키도록 이루어진다.

회동기(140)는 공지된 선형작동기로서, 회동본체(141)의 일측과 타측이 연결덕트(110)의 상면에 고정된다.

회동본체(141)의 내부에 증기모터(도시생략)에 의해 회전하면서 회동본체(141)의 내측으로 인입되거나 외측으로 인출되는 가압로드(143)가 설치된다.

또한, 연결덕트(110)의 상면에는 전술한 개폐부재(131)를 회동시키는 회동축부재(133)의 상단이 고정되고, 회동축부재(133)의 상부에는 회동부재(145)가 설치된다.

회동부재(145)는 일측에 외측으로 돌출되어 링크홀(145b)이 형성된 링크돌기(145a)가 형성되고, 링크돌기(145a)는 회동본체(141)의 가압로드(143)의 일측에 설치된 연결링크부재(147)와 링크결합부재(147a)에 의해 회동가능하게 결합된다.

회동본체(141)의 타측에는 결합홀(141b)이 형성된 결합돌기(141a)가 설치되고, 결합돌기(141a)는 연결덕트(110)의 상면에 고정된 고정부재(149)에 결합부재(149a)에 의해 결합된다.

한편, 연결덕트(110)에는 외기 유입구(111) 또는 내기유입덕트(113)로부터 유입되는 공기가 원활하게 유입되도록 송풍기(도시생략)가 구비되는 것이 바람직하다. 이때, 송풍기에는 연결덕트(110)로 인입되는 공기의 유량을 조절하여 엔진룸(E)에서 발생된 작동유체의 온도를 조절할 수 있도록 유량제어기(도시생략)가 더 설치되는 것이 바람직하다.

상세하게 설명하면, 고온고압의 작동유체는 온도가 낮은 외부공기나 내부공기와 혼합되면서 그 온도가 난방용으로 사용될 수 있도록 낮아지므로 유량제어기에 의해 송풍기를 통해 연결덕트(110)로 인입되는 공기의 양을 조절하여 혼합되는 공기의 온도를 조절할 수 있으므로 난방온도를 조절할 수 있다.

도 3은 본 발명에 항공기용 공기조화장치가 설치된 것을 도시한 도면이고, 도 4a,4b는 본 발명에 항공기용 공기조화장치의 개폐부재가 내기유입덕트를 폐쇄한 것을 도시한 도면이며, 도 5a,5b는 본 발명에 항공기용 공기조화장치의 개폐부재가 외부공기유입구를 폐쇄한 것을 도시한 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 항공기용 공기조화장치의 작용 및 효과를 상세하게 설명한다.

먼저, 도 3을 참조하면, 항공기(101)의 엔진룸(E)에서 발생되어 압력조절밸브를 통해 일정 정도 압력이 강하된 고온의 작동유체는 작동유체배관(117)을 통해 혼합덕트(150)로 공급된다.

이때, 혼합덕트(150)로 공급될 공기를 항공기(A) 외부의 공기를 사용할지 조종실(H)의 실내공기를 사용할지 결정한다.

외부의 공기를 도입하여 작동유체의 온도를 적정온도로 낮추려면, 도 4a에 도시된 바와 같이, 회동기(140)를 구동시켜 가압로드(143)가 회동본체(141)의 외측으로 인출되면, 가압로드(143)에 회동가능하게 결합된 링크돌기(145a)가 회동하면서 도 4b에 도시된 바와 같이, 개폐부재(131)가 회동하여 내기유입구(113a)를 폐쇄하게 된다.

그러면, 연결덕트(110)에는 외기유입구(111)를 통해 항공기(A)의 외부공기가 유입되고, 유입된 외부공기는 혼합배관(115)을 통해 혼합덕트(150)로 공급되어 고온의 작동유체와 혼합된다.

이때, 외부 공기는 통상의 송풍기에 의해 연결덕트(110)로 유입되며, 유입되는 공기의 양은 난방에 필요한 온도에 따라 유량제어기에 의해 조절된다.

반면, 기상상황이 악화되거나 외부공기를 유입하기 용이하지 않을 경우, 조종실(H)의 내부 공기를 재사용할 수 있으므로 내기유입덕트(113)를 통해 조종실(H)의 내부공기가 연결덕트(130)로 유입되도록 한다.

상세하게 설명하면, 회동기(140)를 구동시켜 가압로드(143)가 도 5a에 도시된 바와 같이, 회동본체(141)의 내측으로 인입되면서 회동부재(145)가 회동하여 도 5b에 도시된 바와 같이, 개폐부재(131)가 외기유입구(111)를 폐쇄시키게 된다.

이때, 회동기(140)는 외기유입구(111)를 통해 연결박스(110)로 인입되려는 외기의 압력보다 높은 압력으로 개폐부재(131)를 회동시켜 개폐부재(131)가 외기유입구(111)를 안전하게 밀폐하도록 한다.

그러면, 송풍기는 조종실(H)과 연결된 내기유입덕트(113)를 통해 조종실(H)의 내부 공기를 연결덕트(110)로 인입시켜 혼합덕트(150)로 공급되도록 한다.

따라서, 이러한 과정을 거쳐 난방에 적합한 적정온도로 조절된 고온의 작동유체는 조종실(H)이나 그 밖에 난방이 필요한 곳에 사용될 수 있다.

A : 항공기 H : 조종실
E : 엔진룸 110 : 연결덕트
111 : 외기유입구 113 : 내기유입덕트
115 : 혼합배관 117 : 작동유체배관
130 : 개방밸브 131 : 개폐부재
133 : 회동축부재 140 : 회동기
141 : 회동본체 143 : 가압로드
145 : 회동부재 150 : 혼합덕트

Claims (5)

1. 항공기의 엔진룸과 작동유체배관을 통하여 연결되면서 조종실과 공급배관을 통하여 연결되는 혼합덕트에서 열교환하여 난방하는 공기조화장치에 있어서:
   일측과 타측에 각각 외부의 공기가 유입되는 외기유입구와 실내의 공기가 유입되는 내기유입덕트가 각각 설치되고, 상기 외기유입구와 상기 내기유입덕트가 선택적으로 개방되도록 개방밸브가 설치된 연결덕트가 혼합덕트의 하류측에 구비되고,
   상기 개방밸브는 상기 연결덕트의 내부에 설치되어 상기 외기유입구 또는 내기유입덕트를 개방시키는 개폐부재;와, 상기 개폐부재에 설치되어 상기 개폐부재를 일측 또는 타측으로 회동시키는 회동축부재; 및 상기 회동축부재를 회동시키도록 상기 연결덕트의 외부에 설치된 회동기;가 포함되며,
   상기 회동기에는 상기 회동기의 외부로 인출되거나 내부로 인입되는 가압로드가 구비되고, 상기 가압로드의 단부에는 링크부재가 설치되고, 상기 링크부재에는 상기 회동축부재의 상단에 설치되어 상기 회동축부재를 회동시키는 회동부재가 설치되되, 상기 회동부재에는 링크돌기가 형성되어 상기 링크부재에 회동가능하게 결합되며,
   상기 연결덕트에는 상기 외기유입구 또는 상기 내기유입덕트로부터 공기가 유입되도록 송풍기가 구비되고, 상기 송풍기에는 상기 연결덕트로 인입되는 공기의 양을 조절하는 송풍량 제어기가 구비된 것을 특징으로 하는 항공기용 공기조화장치.
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