(57)【要約】【課題】簡素な構造で軽量化を可能とするとともに、機内から機外へ空気流量を最適に調節して効率よく換気できる航空機の換気システムを提供する。  【解決手段】高高度飛行時のように機内と機外との気圧差が大きい場合は、内部に気体Ｇを密封するとともに、可撓性部５を有する中空体４が自動的に膨張して連通路１の通路面積を小さくする変形によって流路抵抗を大きくして必要以上に機内の空気Ａが機外に排出しないようにすることができ、地上および低高度飛行時には、中空体４は収縮するので換気に必要な通路面積は確保される。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機の機内と機外とを連通する連通路を介して機内の空気を機外に排出する航空機の換気システムにおいて、前記連通路に排気ファンと、前記連通路の通路形状を変化させる流量調整部とを設け、該流量調整部は内部に気体を密封した少なくとも一部に可撓性部を有する中空体を備え、該中空体の外気圧変化による膨張および収縮変形によって通路形状を変化させることを特徴とした航空機の換気システム。
【請求項２】
前記中空体の変形を規制して、前記連通路を介して排出される空気の所定流量を確保するストッパを設けた請求項１に記載の航空機の換気システム。
【請求項３】
前記連通路が機内のトイレブースと機外とを連通するものである請求項１または２に記載の航空機の換気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機の換気システムに関し、さらに詳しくは、簡素な構造で軽量化を可能とするとともに、機内から機外への空気流量を最適に調節して効率よく換気できる航空機の換気システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
航空機には、飛行高度による外気圧の変化から乗客を保護して適切な環境を維持する等のために、過給機等からなる与圧装置が備わり、機内を所定気圧に与圧するようにしている。また、与圧された機内の空気をアウトフローバルブによって制御して機外に排出して換気するシステムを有している。
【０００３】
例えば、アウトフローバルブには、機内の圧力を検知する圧力センサが備わり、圧力センサの信号を受けて与圧コントローラがバルブの開閉を制御し、バルブを開弁した際に、与圧によって機内の空気が機外に排出されて換気が行なわれる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、航空機においては軽量化が重要課題であり、換気システムに関しても更に簡素な構造として軽量化することが必要とされていた。また、この提案では機内の与圧のみで空気を機外に排出するので、機内を局部的に急速に換気するには機内全体の与圧を高める必要があり、効率や性能の観点で問題があった。
【特許文献１】特開平１１−２２２１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、簡素な構造で軽量化を可能とするとともに、機内から機外への空気流量を最適に調節して効率よく換気できる航空機の換気システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明の航空機の換気システムは、航空機の機内と機外とを連通する連通路を介して機内の空気を機外に排出する航空機の換気システムにおいて、前記連通路に排気ファンと、前記連通路の通路形状を変化させる流量調整部とを設け、該流量調整部は内部に気体を密封した少なくとも一部に可撓性部を有する中空体を備え、該中空体の外気圧変化による膨張および収縮変形によって通路形状を変化させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の航空機の換気システムによれば、航空機の機内と機外とを連通する連通路を介して機内の空気を機外に排出する航空機の換気システムにおいて、連通路に排気ファンを設けることで、地上および低高度飛行時の機内と機外との気圧差が小さい場合には、機内が与圧されていなくても、排気ファンによって強制的に機内から機外へ空気を排出して換気をすることができ、局部的な換気も可能となる。
【０００８】
一方で、連通路の通路形状を変化させる流量調整部を設け、この流量調整部は内部に気体を密封した少なくとも一部に可撓性部を有する中空体を備え、中空体の外気圧変化による膨張および収縮変形によって通路形状を変化させるので、高高度飛行時のように機内と機外との気圧差が大きい場合は、中空体が自動的に膨張して通路断面積を小さくする等の変形によって流路抵抗を大きくして必要以上に機内の与圧によって、空気が機外に排出しないようにすることができる。地上および低高度飛行時には、中空体は収縮するので換気に必要な通路断面積は確保される。
【０００９】
このように複雑な装置を用いることなく簡素な構造で軽量化が図れ、航空機の飛行高度による外気圧の変化に応じて、可撓性部を有する中空体が自動的に連通路の形状を変化させて、容易に機内から機外へ排出される空気流量を最適に調節して効率的に換気することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の航空機の換気システムを図に示した実施形態に基づいて説明する。図１に換気システムの全体概要を例示する。この実施形態においては、換気が重要視される機内のトイレブース７の空気Ａを機外に排出するために換気システムを適用している。トイレブース７から機体外壁８に開口して機内と機外とを連通する連通路１には、排気ファン２と流量調整部３とが設けられ、連通路１の外径は、例えば３０ｍｍ程度である。尚、流量調整部３は機内の与圧の影響を受けない場所に設置される。
【００１１】
この流量調整部３の一例を図２に拡大して示す。図２（ａ）は、後述する可撓性部５を有する中空体４が収縮している状態（中立状態）、図２（ｂ）は、中空体４が膨張している状態を示している。流量調整部３は、その一部が薄層ゴム等の弾性体からなる可撓性部５を有する中空体４を備え、中空体４内部に気体Ｇを密封している。
【００１２】
中空体４の内部には、固定片６ａと可動片６ｂとからなるストッパ６が備わっている。固定片６ａは中空体４の剛性のある内壁に固設され、可動片６ｂは可撓性部５に一端部を接合し、他端部は固定片６ａと係止可能な構造となっていて、中空体４は可撓性部５が連通路１の開口部を塞ぐように連通路１の外周に設置されている。
【００１３】
ここで、航空機が地上および低空飛行している場合は、図２（ａ）に示すように気体Ｇが密封された中空体４の内部と、外気圧となる中空体４の外部との気圧差がなく、中空体４は収縮状態（中立状態）で、連通路１はほぼ一定の断面形状の直管となる。この際に、トイレブース７内部の空気Ａを機外に排出して換気を行なうには、連通路１の中途に設けた排気ファン２を稼動させる。
【００１４】
排気ファン２の換気出力は、このように中空体４が収縮状態にある直管の連通路１、即ち、流路抵抗が小さい状態の連通路１を前提にして決定すればよいので、排気ファン１の小型化、軽量化が可能となる。
【００１５】
航空機の飛行高度が上がってくると、外気圧は下がり、図２（ｂ）に示すように中空体４内部の気体Ｇの圧力が外気圧より高くなり、可撓性部５が変形して中空体４が自動的に膨張変形して連通路１の断面積を小さくして絞りを形成するように変形する。これによって、連通路１の流路抵抗は増大することになる。
【００１６】
この際に、機内は適切な環境を維持するために図示しない与圧装置で与圧されていて、この与圧によってトイレブース７の空気Ａが連通路１から排出されるが、流路抵抗が大きくなっているので、必要以上に空気Ａを排出させることはなく、機内を与圧する与圧装置の負荷を小さくできる。
【００１７】
飛行高度に応じて適切な換気が可能となるように、中空体４の膨張変形による流路抵抗（空気流量）と外気圧との関係を予め諸条件を変えてデータ収集して、このデータに基づいて中空体４（可撓性部５）の変形率や形状、密閉する気体Ｇおよびその圧力等を決定する。
【００１８】
このように、複雑な装置を用いることなく航空機で重要視される軽量化を図ることが可能となり、航空機の飛行高度による外気圧の変化に応じて、可撓性部５を有する中空体４が自動的に連通路１の形状を変化させて容易に機内から機外へ排出する空気流量を最適に調節することができる。特に、比較的狭い空間で独立して換気する必要性が高いトイレブースや喫煙ブース等には好適な換気システムとなる。
【００１９】
この実施形態では、高高度飛行となって外気圧が大幅に低くなっても可動片６ａが固定片６ｂに係止して中空体４の膨張変形を規制し、連通路１には最低限の空気Ａの所定流量が確保されるので、換気不良となることはない。与圧だけでは空気Ａの排出が不足する場合は、排気ファン２を稼動させる。
【００２０】
また、この実施形態では、２つの中空体４を連通路１の外周に対向して設けているが、連通路１を外嵌するように、環状の１つの中空体４にしてもよい。中空体４全体を可撓性部５と同材質にすることもでき、例えば、ゴム等の弾性体からなる中空体４とすることもできる。
【００２１】
図３に流量調整部３の他の例を示す。図３（ａ）は、中空体４が収縮している状態（中立状態）、図３（ｂ）は、中空体４が膨張している状態を示している。この流量調整部３は、剛性のある一面が開口したハウジングの内部に可撓性部５となる薄いゴム等で形成される中空体４を設けており、中空体４内部に気体Ｇを密封している。
【００２２】
この中空体４は連通路１の外周に配置され、ハウジングの開口面から中空体４が連通路１の外側に当接する。この中空体４が当接する部分１ａは可撓性のある構造または材質からなっている。
【００２３】
航空機が地上や低空飛行している場合は、図３（ａ）に示すように中空体４が収縮（中立）状態であり、高高度飛行をしている場合は、図（ｂ）に示す通りとなる。これは、図２で説明した原理と同一である。
【００２４】
ただし、この例では中空体４の膨張、収縮変形によって連通路１の中空体４に当接する部分１ａが変形する点が相違する。即ち、中空体４は連通路１を流通する空気Ａに接することがなく、流体摩擦等による劣化を防止することが可能となる。
【００２５】
また、この中空体４が当接する部分１ａを利用して中空体４の変形を規制することも可能となる。もちろん、先の例のように、中空体４の内部にストッパ６が備えることもできる。
【００２６】
この実施形態では、１つの中空体４を連通路１の外周に設けているが、複数設けることもでき、連通路１を外嵌するように、環状の１つの中空体４にしてもよい。また、中空体４の一部のみを可撓性部５とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の換気システムの全体概要を例示する説明図である。
【図２】流量調整部の一例を示す拡大図であり、（ａ）は中空体が収縮している状態を示し、（ｂ）は膨張している状態を示す。
【図３】流量調整部の他の例を示す拡大図であり、（ａ）は中空体が収縮している状態を示し、（ｂ）は膨張している状態を示す。
【符号の説明】
【００２８】
１  連通路      １ａ  中空体との当接部
２  排気ファン
３  流量調整部
４  中空体
５  可撓性部
６  ストッパ    ６a  （ストッパの）固定片    ６b  （ストッパの）可動片
７  トイレブース
８  機体外壁
【図１】
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【図２】
2006219016.tif 000004
【図３】
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