(57)【要約】  測定された温度に応じて、キャビン内に提供される空気ジェット（２６）のインパルスを変更する、航空機キャビンの空気調節方法および装置を提案する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの送風機を用いて、少なくとも一つの空気ジェット（２６）をキャビン（１０）に向ける、航空機キャビンの空調方法において、空気ジェットの方向および／またはインパルスを、測定された温度に応じて変更することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、空気ジェット（２６）の温度を測定することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法であって、空気ジェット（２６）を、天井域（１４）からキャビン（１０）内に向けることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法であって、空気ジェット（２６）の温度が上昇するにつれて、垂直線（Ｖ）に対する角度（α）を小さくすることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法であって、空気ジェット（２６）の温度が上昇するにつれて、そのインパルスを増加させることを特徴とする方法。
【請求項６】
少なくとも一つの空気ジェット（２６）を生成して方向付ける手段（２０、２２）、および温度を検出する手段（２８）を備えた航空機キャビン（１０）の空調装置であって、手段（２０）が、測定された温度に応じて、空気ジェット（２６）の方向および／またはインパルスを変更することを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置であって、空気ジェット（２６）の方向および／またはインパルスを変更する手段（２０）が、温度に依存する形状を有する構成要素（２８）を有することを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置であって、構成要素（２８）が形状記憶合金を含有することを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項７に記載の装置であって、構成要素（２８）がバイメタル要素を有することを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれか一項に記載の装置であって、温度を測定する手段（２８）が、空気ジェット（２６）の温度を測定するように配置されていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機キャビンを空調する方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、再循環空気（すなわち、キャビンから排出される空気）、外気（必要に応じて加熱される）、およびエンジン抽気から構成される混合空気を用いて、航空機キャビンの空調を行うことは、現在の技術水準では既に確立された手法である。混合は、空調の必要性に応じて行われる。本明細書において、「空調」という用語は、空気温度に対する空気湿度の割合の設定という狭義で理解されるべきではなく、むしろキャビンに供給される空気に関連したパラメーター、特にこの空気の温度の設定という意味でも理解されるべきである。本明細書において、「キャビン」という用語は、実際の客室のみを意味しているのではなく、航空機の他の領域、特にラウンジおよび作業領域をも意味する。
【０００３】
航空機キャビンの空調を行なう場合、広範に異なった運転状況および環境状況を考慮しなければならない。例えば、地上における航空機の運転中の環境状況は、フライト中の環境状況と非常に大きく異なる。運転状況によって、非常に様々な熱平衡が生じる。ある程度まで大幅に変化する運転状況および環境状況の結果、非常に顕著な過渡加熱および過渡冷却工程が生じる。すなわち、状況が急速に変化する際、空調の制御を行われなければならない。様々な操縦状況に関連して、つまり着席密度等の変化の結果、キャビンに供給される必要がある熱負荷は非常に変化する。
【０００４】
これらの運転状況および環境状況の変化の結果、キャビンに供給される気流の温度は、異なった制御を受ける。この種の制御は、現在の技術水準によって構築されている。例えば、再循環空気、外気、および高温エンジン抽気からなる組成物は、キャビンに供給される空調空気が要求される温度になるように、設定される。加熱される場合、この要求温度は、キャビン内で測定される、または受け入れられる特定平均温度よりも高く、冷却される場合、要求温度は、特定平均温度よりも低い。航空機用空調ユニットは、それらの重量、およびそれらが占める空間の双方に関して、最適化されていなければならない。これは、キャビン内に供給される空気ジェットが吹き出すために通る空気吹き出し口が、一般的に非常に小さな流出横断面を有することを意味する。一般的に、空気吹き出し口は、キャビンのパネル用材の上部区域に位置している必要がある。これは、キャビン領域の通気は、運転中のキャビン内の空気全てを動かす、所謂フリージェットを使用して行われることを意味しており、この方法で、所謂移流ロールを作り出す。
【０００５】
キャビンに向けられるフリージェットの特徴は、推進浮力の影響を非常に強く受けることであることが公知である。
【０００６】
現在の技術水準による航空機用空調ユニットは、一般的にフライト中の典型的な運転状況および環境状況に対して最適化されるものであり、つまり、キャビン内に供給される空気ジェットの供給特性、特に空気ジェットの方向およびインパルス（流速）が、フライト中に、最高レベルの熱的快適性を乗客に提供するように選択される。もちろんこれは、運転状況および環境状況が特定のフライト状況を逸脱した場合に、キャビン内の熱的快適性を、要求される方法ではもはや達成することができないことがあることを意味している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、運転状況および環境状況が変化した場合においても、乗客または乗務員に対して、高レベルの熱的快適性を提供することのできる航空機キャビンの空調方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的に対して、本発明に従う航空機キャビンの空調方法は、空気ジェットをキャビンに向け、測定された温度に応じて空気ジェットの方向および／またはインパルスを変更する。空気ジェットの「インパルス」は、空気ジェットの流出インパルスとして理解される。空気ジェットのインパルスに対する計測は、例えば、空気ジェットを発生させキャビン内に供給する装置の吹き出し部分（例えばノズルまたはパイプ）での空気ジェットの流出速度に対して行なわれる。
【０００９】
本発明の好ましい態様によると、空気ジェット自体の温度は、空気ジェットの方向および／またはインパルスを設定するための制御パラメーターを導き出すために測定される。これの必須条件は、航空機の空調ユニットが、確立された種類のコンピュータ制御された制御器を有することである。このようにして、実際の温度を空調されるキャビン内の適切な位置で測定し、前記の混合空気を前記の制御機器により調節して、キャビン内の平均温度、または乗客がいる領域の直接的な温度を、実際の値から所望の最適値に変える。この制御に対応して、キャビン内に提供される空気を特定の温度値にまで加熱または冷却する。キャビンが、例えば加熱される場合には、空気ジェットの温度は、キャビン内で測定される前記空気よりもより高い値となる。したがって、前記して特定した例によると、この空気ジェットの温度は、空気ジェットの方向および／またはインパルスを設定するために決定される。この空気ジェットの温度は、実際、システムがそれ自体を検出する空調状態の尺度である。
【００１０】
例えば、空調ユニットのための前述した制御機器によって、空気ジェットが比較的高い温度を有する場合、これは、キャビンが比較的大幅な昇温を必要とすることを意味する。そのような場合、本発明の好ましい例に従ってキャビン内に供給される空気ジェットの方向は、垂直方向に対して下方に設定される。
【００１１】
本発明による方法の他の好ましい態様によると、空気ジェットの温度が上昇するにつれて、空気ジェットのインパルス（流速）もまた上昇する。
【００１２】
また本発明は、キャビン内に導入される少なくとも一つの空気ジェットを生成し、方向付けるための手段を備えた航空機キャビンの空調装置、および温度検知装置も示しており、測定された温度に応じて空気ジェットの方向および／またはインパルスを変更する手段が設けられている。
【００１３】
これに関して、空気ジェットの方向および／またはインパルスを変更する手段は、温度に依存して形状の定まる構成要素を有することが好ましい。この構成要素を、空気ジェットがキャビン内に入る前に、空気ジェットの温度を直接検知するように配置することが好ましい。
【００１４】
本発明の更に他の好ましい態様によると、ここに詳述した温度に依存した形状を有する構成要素は、所謂受動的センサーおよびアクチュエーター要素であり、すなわち構成要素は、（温度変化を引き起こす気流は別として）如何なる外部エネルギーの供給をも受けることなしに機能を果たすことが好ましい。例えば、構成要素は、形状記憶合金またはバイメタル材料を含むことができる。このように、温度依存形状を有する構成要素は、空気ジェットの方向および／またはインパルスを変更する手段に組み込まれて、計測された特定温度に応じた所望の効果を有する。例えば、温度依存形状を有する構成要素を用いることで、構成要素の温度に応じて、単純な方法で、ノズルまたはパイプの方向を設定することが可能となる。また、温度依存形状を有する構成要素の温度に応じて、機械的手段がそのように要求する場合には、流出横断面をノズルまたはパイプに対して設定することができる。上述した本発明の好ましい態様を用いることで、特に前述した目的である、低重量で省スペースの装置を得ることができる。
【００１５】
また本発明によるこれらの好ましい態様は、簡単な方法で、既存の航空機に前記の空調ユニットを搭載することも可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施例を、図面を参照しつつ更に詳しく説明する。
【００１７】
図は、航空機キャビン１０を貫く断面を概略的に示している。乗客席は、キャビンのフロアー１２を真っ直ぐ横切るように並べられている。キャビンの天井面１４には、手荷物用ロッカー１６が従来の方法で配置されている。
【００１８】
キャビン１０の空調は、中心軸線１８に対して対称に行われる。
【００１９】
空気ジェット２６は、可変供給角度αでキャビン内に導入される。空気ジェット２６の矢印は、現在の環境状況および運転状況に対して選択された空気ジェットの方向を示している。フリージェットによって生じる効果、および推進力によって引き起こされる効果を補うために、供給される空気ジェット２６の方向、および必要に応じて、インパルス（流速）を、測定された温度に応じて自動的に適応させる。
【００２０】
この必須条件は、現在の技術水準による空調ユニットがキャビン１０に備え付けられていることである。この空調ユニットは、ノズルまたはガイドパイプ２２を介して供給される気流２６の温度を制御する。前記の制御によって、ノズルまたはガイドパイプ２２の出口において、供給空気は、制御ユニットによって前もって特定された温度となる。この温度は、例えば、キャビンからの再循環空気、加熱された外気、および必要に応じて、高温エンジン抽気を混合することによって得ることができる。キャビン内の温度センサー２８は、例えば、従来のタイプの制御と共に使用される。
【００２１】
一方で、温度センサー３０は、キャビン１０に供給される空気ジェット２６の温度を直接測定する。測定されたこの温度に応じて、垂直線Ｖに対する空気ジェットの角度αが自動的に設定される。垂直線Ｖは、キャビンの対称面１８と平行である。
【００２２】
センサー３０によって測定される温度が高くなればなるほど、角度αが小さくなるように設定する。つまり、空気ジェットは、相応して、キャビン内へより急勾配に導入される。センサー３０によって測定される温度が、例えば２５℃であった場合、すなわち、キャビンが環境状況および運転状況に応じて昇温される場合、角度αを１０°から３０°の範囲内に設定することができる。センサー３０によって測定された温度が、例えば１５℃であった場合、すなわち、キャビンを僅かに冷却することを必要がある場合、角度αを４５°から６０°の範囲内に設定することができる。センサー３０によって測定された温度が、例えば９℃であった場合、すなわち、キャビンを大幅に冷却する必要がある場合、角度αを９０°近く、例えば７５°から９０°の範囲内に設定することができる。
【００２３】
運転状況に対する角度αの自動的な適応は、供給スピード、すなわち空気ジェット２６のインパルスの変更によって実施可能であることが好ましい。インパルスの増加は、例えば、ガイドパイプまたは空気吹き出しチャネルから吹き出す空気が通過する横断面を縮小するといった簡単な方法で実行されることができる。送風機を通過する空気は基本的に制御されているので、吹き出し口での横断面を狭くすることによって、流出スピードおよび流出インパルスの増加が生じる。インパルスの増加は、フリージェットがキャビン内に侵入する奥行きが増えることを意味する。全般的に、これらの装備を用いることよって、キャビン内のより改善された流量トポロジーを得ることができる。継続的な通常のフライト中は、空気ジェットに対して比較的低い流速のみが必要であり、したがって、通風を避けることができる。
【００２４】
空気ジェットの方向（角度α）およびインパルスは、センサーおよびアクチュエーター（アクチベータ）として機能する構成要素を用いることによって、非常に簡単に設定される。例えば、従来のタイプの形状記憶合金、または、単純な場合においては、バイメタル材料で構成される構成部品が、これに適している。そのような構成要素は、温度によってその形状が変化し、この形状変化は、方向を変化させるか、吹き出し口の先端部の横断面を変化させることによって、機械的に生じさせることができる。例えば、形状記憶合金、またはバイメタル材料を用いた構成要素は、角度αが変化するように、ガイドパイプ２２を軸線２４の周りで回転させる回転装置２０を機械的に作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】航空機キャビンの概略断面図である。
【図１】
2007516886.tif 000002
【手続補正書】
【提出日】平成18年9月8日(2006.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
少なくとも一つの送風機を用いて、少なくとも一つの空気ジェット（２６）をキャビン（１０）に向ける、航空機キャビンの空調方法において、空気ジェットの方向およびインパルスを、測定された温度に応じて変更することを特徴とする方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
少なくとも一つの空気ジェット（２６）を生成して方向付ける手段（２０、２２）、および温度を検出する手段（２８）を備えた航空機キャビン（１０）の空調装置であって、手段（２０）が、測定された温度に応じて、空気ジェット（２６）の方向およびインパルスを変更することを特徴とする装置。
【国際調査報告】
2007516886.tif 000003
2007516886.tif 000004