(57)【要約】  航空機キャビン（１０４）内の温度制御のための装置および方法において、第１供給制御器を用いて、第１温度域（１０６）に対する特定の第１温度に応じて、第1源から航空機キャビン（１０４）の第１温度域（１０６）への加熱空気の供給を制御し、第１供給制御器が機能不良を起こした場合には、第１圧力制御器（１７６）を用いて、特定の第1温度に応じて、第１源から供給される加熱空気の第1供給制御器内での現在の圧力を制御することと、を特徴とするものである。
2007516893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機キャビン（１０４）内の温度制御装置において、第１温度域に対して指定された第１温度に応じて、第1源から航空機キャビン（１０４）内の第１温度域（１０６）への加熱空気の供給を制御する第１供給制御器と、
第１供給制御器が機能不良を起こした場合に、第１送給制御設備内の現在の圧力を、指定された第1温度に応じて制御する第１圧力制御器（１７６）を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
第1源から航空機キャビン（１０４）内の第２温度域（１０８）への加熱空気の供給を、第２温度域に対して指定された第２温度に応じて制御する第１供給制御器と、
第１供給制御器が機能不良を起こした場合、第１供給制御器内の現在の圧力を、指定された第２温度に応じて制御する第１圧力制御器（１７６）を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
第２源から航空機キャビン（１０４）内の第３温度域（１０７）への加熱空気の供給を、第３温度域に対して指定された第３温度に応じて制御するための第２供給制御設備（１７８）と、
第２供給制御器が機能不良を起こした場合、第２供給制御器内の現在の圧力を、指定された第３温度に応じて制御する第２圧力制御器（１７８）を備える、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
第２源から航空機キャビン（１０４）内の第４温度域（１０９）への加熱空気の供給を、第４温度域に対して指定された第４温度に応じて制御するための第２供給制御器（１７８）と、
第２供給制御器が機能不良を起こした場合、第２供給制御器内の現在の圧力を、指定された第４温度に応じて制御する圧力制御器（１７８）を備える、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
供給制御器が、対応する圧力制御器（１７６、１７８）に接続された空気吸入口（１８１，１８３，２４５，２４９）と、対応する温度域に接続された空気排気口と、空気吸入口と空気排出口の間を接続する空気ダクト（８２，２４４，２４８）を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
空気排出口が、対応する温度域の温度区画（１１０〜１２４、１９４〜２０８）に付随した空気排出口（１４２〜１５６、２１２〜２２６）を備える、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
供給制御器が、温度に依存して加熱空気を対応する温度域（１０６〜１０９）に供給するためのバルブ配置を含み、該バルブ配置が、対応する空気排出口（１４２〜１５６、２１２〜２２６）に配置される、請求項５または６に記載の装置。
【請求項８】
バルブ配置が、温度に依存して加熱空気を対応する温度域（１１０〜１２４、１９４〜２０８）に供給するためのバルブ（１３８〜１７２、２２８〜２４２）を備え、バルブ（１４２〜１５６、２１２〜２２６）が、対応する温度域（１０６〜１０９）の対応する空気排出ダクト（１４２〜１５６、２１２〜２２６）のそれぞれに配置される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
運転状態の検出器が、対応する供給制御器の現在の運転状態を検出する供給制御器に関連している、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
対応する供給制御器内の現在の圧力を検出するための圧力検出器（１７７、１７９）を備え、該圧力検出器（１７７、１７９）が、圧力制御器（１７６、１７８）に接続されており、かつ対応する供給制御器内に設置される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
第１供給制御器と第２供給制御器の間を選択的に接続する接続器（１８８，２５２）を備える、請求項３〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
供給制御器が、対応する温度域から対応する温度制御器（１７６、１７８）に向かう方向に逆らった気流を防ぐための遮断器（１９０、１９２、２４６、２５０）を備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
航空機キャビン内の温度を制御する方法において、
第１源から航空機キャビンの第１温度域への加熱空気の供給を、第１温度域に対して指定された第１温度に応じて制御し、
第１温度域内の空気供給制御器が機能不良を起こした場合、第１源から供給される空気の現在の圧力を、指定された第１温度に応じて制御することを特徴とする方法。
【請求項１４】
第１源から航空機キャビンの第２温度域への加熱空気の供給を、第２温度域に対して指定された第２温度に応じて制御し、
第２温度域内の空気供給制御器が機能不良を起こした場合、第１源から供給される空気の現在の圧力を、指定された第２温度に応じて制御する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
第２源から航空機キャビンの第３温度域への加熱空気の供給を、第３温度域に対して指定された第３温度に応じて制御し、
第３温度域内の空気供給制御器が機能不良を起こした場合、第２源から供給される空気の現在の圧力を、指定された第３温度に応じて制御する、請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
第２源から航空機キャビンの第４温度域への加熱空気の供給を、第４温度域に対して指定された第４温度に応じて制御し、
第４温度域内の空気供給制御器が機能不良を起こした場合、第２源から供給される空気の現在の圧力を、指定された第４温度に応じて制御する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
対応する温度域への空気供給制御を、バルブ制御によって行う、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
対応する温度域の温度区画内への空気供給を行う、請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
空気供給制御の機能不良を検出するために、空気供給制御を監視する、請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
空気供給制御のために、現在の空気圧を検出する、請求項１４〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
第１源からの加熱空気の供給制御が機能不良を起こした場合、および／または第１源から供給される空気の圧力制御が機能不良を起こした場合、第１源からの加熱空気の供給を、少なくとも部分的に第２源からの空気供給に置き換え、または
第２源からの空気の供給制御が機能不良を起こした場合、および／または第２源から供給される空気の圧力制御が機能不良を起こした場合、第２源からの空気供給を、少なくとも部分的に第２源からの空気供給に置き換える、請求項１４〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体として、航空機キャビンの温度制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機キャビンの温度を制御するために、航空機の駆動装置のタービンからの高温の排気を抽出するシステムが一般的に使用されている。この高温の排気は、駆動装置タップ空気と称され、航空機キャビン内に望まれる温度に冷却される。航空機の場合、そのキャビンは異なる温度域または環境区画に分けられており、高温の排気の一部は、一つまたはそれ以上の温度域で最低温度に冷却される。他の温度域において、より高い温度に達するために、高温の排気の一部は、最低温度に冷却される前に分枝されて、少し冷やされて、それから上記の最低温度より高い温度にし、最低温度に冷却された空気と混合することで、これらの温度域内を所望の温度にする。「トリム空気冷却装置」としても知られるそのような冷却装置を用いて、個々に調節可能な温度が、航空機キャビンの異なった温度域に提供される。
【０００３】
図1は、このような公知の航空機キャビン４の内部温度制御用冷却装置２を簡略化した形態で示している。以下の説明でシステムに固有の構成要素の名称は、それぞれ括弧書きで示した。
【０００４】
航空機キャビン４は、２つの温度域６および８に分けられており、これらの温度域は、例えば航空機キャビン４の右側と左側でそれぞれ構成されている。各温度域６および８は、個々の温度区画に順々に分けられる。図４において、温度域６に対しては4つの温度区画１０〜１６が、温度域８に対しては４つの温度区画１８〜２４が、例示的に示されている。
【０００５】
温度区画１０〜２４内に行き渡った現在の温度を示すために、温度センサー２６〜４０（ダクトセンサー）を使用する。温度センサー２６〜４０は、空気吹出しダクト４２〜５６（ダクト）の端部領域（図示せず）内に配設されており、これら端部領域は温度域６と８へ空気を供給する役割を果たす。さらに、温度区画１０〜２４の温度について付加情報を提供するために、更なる温度センサー（図示せず）を航空機キャビン4自体に配置する。
【０００６】
それぞれの空気吹出しダクト４２〜５６には、バルブ５８〜７２（トリム空気バルブ）を配設する。バルブ５８〜７２は、対応した温度区画１０〜２４における現在行き渡っている温度に従って制御される。温度センサー２６〜４０からの信号は、温度域６〜８および温度区画１０〜２４のそれぞれを所望の温度にし、その温度を維持するようバルブ５８〜７２をそれぞれ制御するために、制御装置７４（トリム空気システム制御器）によって処理される。
【０００７】
システム２は、２つのバルブ７６および７８（トリム空圧調節バルブ）を介して加熱空気を取り込む。バルブ７６を介して供給される加熱空気は、航空機の一方の側にある駆動装置からの熱風を基にするものであり、一方、バルブ７８を介して供給される空気は、航空機の他方の側にある駆動装置から送られている。
【０００８】
バルブ７６および７８は、空気制御バルブであり、航空機キャビン４の内圧と、温度域６および８に行き渡った内圧とに対して、空気ダクト８０および８２（トリム空気送給ダクト）内において実質的に一定の圧力が保たれるように、予め調節される。バルブ７６および７８の調節は、予め機械的に行われて、飛行中に変更することはできない。
【０００９】
バルブ７６および７８の位置は、通常の操作においては空気制御により可変であるが、これに加えて、バルブ７６および７８は、航空機キャビン４を加熱するために極度の加熱力を必要とする場合には、全開とすることができる。このような場合とは、例えば、離陸の前に航空機を急速に加熱すべき場合である。
【００１０】
バルブ７６および７８を介して供給される加熱空気は、空気ダクト８０および８２を介して、さらに領域８４および８６を介して、バルブ５８〜７２に導かれる。領域８４および８６は、マニホールド領域に相当するものであり、そのため領域８４および８６はトリム空気マニホールドとも称される。バルブ５８〜７２の下流と、温度センサー２６〜４０の上流とで、バルブ７６と７８を介して供給された加熱空気は、温度区画１０〜２４に対する所望の最低温度に対応する温度である空気と混合される。これに要求される構成要素は、図１に示されていない。
【００１１】
空気ダクト８０および８２を、バルブ８８（トリム空気遮断バルブ）を介して互いに接続することができ、バルブ８８は、通常操作において閉じている。例えば、バルブ７６またはバルブ７６の空気供給が機能しなくなった場合、温度域８に加えて、バルブ７８を介して取り込まれる加熱空気で温度域６の温度を制御するために、バルブ８８を開く。
【００１２】
逆止バルブ９０および９２（トリム空気逆止バルブ）は、空気ダクト８０および８２内で、領域８４および８６の上流側で、かつバルブ７６および７８の下流側に配設されている。バルブ９０および９２は、バルブ７６および７８からの空気の逆流を防ぐために遮断手段として機能する。例えば、バルブ７６の機能不良でバルブ８８が開いた場合、バルブ９０は、バルブ７８を介して供給される加熱空気がバルブ７６に到達することを防ぎ、その結果、航空機キャビン４内の温度を制御することができる。
【００１３】
図１に示すように、２つの温度領域６および８における温度制御のためのシステム２の構成を考慮すると、かかる構成は、２象限システムとも称される。バルブ５８〜７２の内の１つが機能不良、または完全に故障した場合、対応する温度区画および潜在的には対応する温度域において、そこでの所望の温度をそれぞれ達成でき、かつ維持できるように温度制御を行うことはもはや不可能である。
【００１４】
例えば、バルブ５８がほぼ完全に開いた状態で故障した場合、少なくとも温度区画１０が過度に暖かくなる可能性がある。バルブ５８が実質的に閉じた状態で故障した場合は、温度区画１０で不所望の急激な温度低下が起こる。
【００１５】
図1において、温度域６に対して使用されるトリム空気システム２の構成要素は、第１象限に示されており、一方、温度域８で機能する構成要素は、第２象限に示されている。
【００１６】
これを回避するために、バルブ５８〜７２の内の１つが故障した場合、対応した象限の加熱空気送給バルブ７６および７８を全閉にする。例えば、バルブ５８が（部分的に／完全に）故障した場合、バルブ７６を閉じる。それに応じて、バルブ６０〜６４ひいては温度区画１２〜１６には、もはや加熱空気が供給されない。その結果、温度域６における温度制御は、もはや不可能となる。
【００１７】
バルブ８８を開くことによってバルブ７８から加熱空気を機能不良ではないバルブ６０〜６４に供給することはできない。なぜなら、機能不良を起こしたバルブ５８に加熱空気が供給されるからである。しかし、回避されなければならないのは、まさにこのことである。
【００１８】
温度域６における急激な温度の低下または上昇を避けるために、バルブ５８〜７２の下流において混合された空気の最低温度（すなわち、最低温度域の温度）を上昇させたり、低下させたりすることができる。この場合、一方で温度域８の乗客が過度の高温に曝され、他方で温度域６の乗客が過度の低温に曝されることを避けるために、温度域６および８の間の温度に妥協しなられなければいけない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の目的は、客室温度制御を改善した解決法を提供することにあり、特に前記の技術水準の問題を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この目的は、独立請求項に記載の装置及び方法を用い、本発明によって達成される。
【００２１】
本発明による航空機キャビン内の温度制御装置は、第１温度域に対して指定された第１温度に応じて、第１源から航空機キャビンの第１温度域への加熱空気の供給を制御する第１供給制御器と、第１供給制御器が機能不良になった場合に、第１供給制御器内の現在の圧力を、指定された第１温度に応じて制御する第１圧力制御器を備える。
【００２２】
本発明による装置の通常運転において、温度制御は、第１温度域を指定された第１温度にして、その温度を維持するように、第１源からの加熱空気の供給を制御することで行われる。第１供給制御器が機能不良となった場合、第１源からの加熱空気を温度に応じて供給する制御は、第１圧力制御器を用いた、第１供給制御器内の圧力の制御に置き換えられる。この場合、空気圧は、第１温度域を指定された第１温度にして、その温度を維持するように制御される。
【００２３】
第１供給制御器の機能不良は、如何なる運転状況においても考えられるものであり、その場合、供給制御を用いた第１温度域における温度制御を、所望の方法で行うことができない。 これは、供給制御自体が故障した場合においてだけでなく、供給制御が、指定された第1温度を達成し、又は維持することに対して適していない場合にも起こりうる。後者は、例えば、第1温度域において、現在実際に行き渡っている供給制御された温度が、指定された第1温度の最大許容値を逸脱した場合である。
【００２４】
第1供給制御器は、さらに第1源から航空機キャビンの第２温度域への加熱空気の供給の制御を提供することが好ましく、この制御は第２温度域に対して指定された第２温度に応じて達成される。このように、少なくとも通常運転において、両方の温度域に用いられる空気、すなわち第１源からの加熱によって、航空機キャビンの異なった温度域に対して、独立した温度制御を行うことができる。第１および第２温度域の供給制御による温度調節を、一般的には互いに独立して行うことができるので、第１源からの加熱空気が両方の温度域で使用されているにも関わらず、第１および第２温度を別温度とすることができる。
【００２５】
第１送給制御器が機能不良を起こした場合、指定の第２温度によっては、第１圧力制御器を用いて、第１送給制御器内の現在の圧力を、指定の第２温度に応じて制御することにより温度制御を行う。航空機キャビン内のこの圧力制御による温度の制御は、特に、第１送給制御器が、第１源からの加熱空気を第１温度域および第２温度域へ供給するために、異なる構成要素を備えるときに有益である。第１供給制御器の機能不良が第２温度域に関わる場合、第２温度域は、圧力制御を用い、指定の第２温度に応じて、通常運転と同様に温度制御される。また、後でより詳しく述べるように、第１温度域の供給制御による温度制御を、圧力制御に置き換える必要はない。
【００２６】
本発明による装置はまた、第３温度域に対して指定された第３温度に応じて、第２源から航空機キャビンの第３温度域への加熱空気の供給を制御する第２供給制御器と、第２供給制御器が機能不良になった場合に、第２供給制御器内の現在の圧力を、指定された第３温度に応じて制御する第２圧力制御器を備えることもできる。
【００２７】
通常運転における供給制御による温度制御と、故障の場合における圧力制御による温度制御に関する上記の説明を、この場合にも適用する。
【００２８】
第２供給制御器および第２圧力制御器を用いることによって、航空機キャビンに関する２象限システムの設計をすることが可能となり、航空機キャビンは、通常の運転において、少なくとも２つの供給制御器および／または２つの圧力制御手段を介して供給される。
【００２９】
第２供給制御器は、第４温度域に対して指定された第４温度に応じて、第２源から航空機キャビンの第４温度域への加熱空気の供給を制御する役割を果たすことが好ましく、第２供給制御器が機能不良になった場合に、第２圧力制御器が、第２供給制御器内の現在の圧力を、指定された第４温度に応じて制御する役割を果たすことが好ましい。上記の説明は、この場合にも適用する。
【００３０】
本発明による、航空機キャビンの４つの温度域における温度制御のための装置の実施態様によって、少なくとも通常の運転において、所望の温度に関して、航空機キャビンの４つの異なった領域を個別に制御するための４象限システムを設計することが可能となる。
【００３１】
４つの温度域のうちの１つに対する供給制御器の１つが機能不良を起こした場合、影響を受ける温度域は、圧力制御によって同じ温度を維持することができる。影響を受けない温度域は、以下により詳しく説明される加熱空気の供給制御により、温度を制御され続けることができる。
【００３２】
さらに、本発明による装置は、４つより多い温度域に供給するために、前記の特徴と機能を備えたさらなる供給制御器と、前記特徴と機能を備えた、前記供給制御器に関連したさらなる圧力制御設備とを備えることができる。
【００３３】
供給制御器および圧力制御器の数ならびに／または温度域の数に関係なく、本発明による装置を用いることで、温度域に影響を与える制御偏差が生じた場合に、この領域の温度制御を中止する必要がなくなる。それどころか、機能不良が生じた場合に影響を受けた温度域の温度を制御し続けることさえ、すなわち圧力制御によって制御し続けることさえ可能である。
【００３４】
以下のさらに好ましい実施態様において、一般的に、１つの供給制御器、１つの温度域、１つの圧力制御器等に対して言及する。設けられた供給制御器、温度域、圧力制御器等の数に応じて、以下の説明を、第１供給制御器および／または第２供給制御器、第１温度域および／または第２温度域および／または第３温度域および／または第４温度域、第１圧力制御器および／または第２圧力制御器等に適用する。
【００３５】
供給制御器は、供給制御器のために備えられた圧力制御器に連結された空気吸入口と、供給制御器によって制御される温度域に連結された空気排気口と、空気吸入口と空気排気口の間でそれぞれの空気を供給するための空気ダクトとを備えることが好ましい。
【００３６】
温度域の少なくとも１つが、個別の別個に温度制御可能な複数の温度区間に分けられる場合、この温度域にふさわしい供給制御器の空気排気口は、異なった温度区間に加熱空気を送給するための空気排気ダクトを備える。
【００３７】
温度域への空気の供給制御は、この温度域に対して設けられた供給制御器を備えるバルブ配置を用いて行うことが好ましい。この場合、温度に依存して制御された加熱空気に対応する温度域に供給するために、バルブ配置を、対応する空気排出口に配置することができる。
【００３８】
空気排出ダクトが異なった温度域への供給のために使用される場合、それぞれの空気排出ダクトに対するバルブ配置にバルブを組み込むことができる。供給制御器の機能不良を検出するために、本発明による装置は、供給制御器に付随した少なくとも１つの運転状態検出器を備えることができる。供給制御器の運転状態についての情報は、本発明による装置に関して分離した装置または機器によっても提供され、この分離した装置または機器は、本発明によるそれぞれの供給制御器および／または装置に従って接続される。
【００３９】
少なくとも１つの運転状況検出器は、対応するバルブ配列および／または、存在する場合には対応するバルブの現在の運転状況の検出のために機能することが好ましい。
【００４０】
本発明による装置は、対応する供給制御器における現在の空気圧を検出するための圧力制御器に付随した、少なくとも１つの圧力検出器を備えることができる。圧力検出器を使用することによって、これに付随した圧力制御器として圧力制御バルブを使用することができ、この圧力制御バルブを、例えば通常運転において、仮設定とは異なったように制御することができる。さらに圧力検出設備は、割り当てられた供給制御器が機能不良を起こした場合に、別の圧力検出器を使用することなく、対応する圧力制御器に、この供給制御器内に現在行き渡っている圧力についての情報を提供することを可能とする。
【００４１】
第１供給制御器および第２供給制御器を使用する場合、供給制御器の選択的な接続を可能とするために、接続器の使用を考慮する。
【００４２】
例えば、第１温度域への供給と第２温度域への供給のために本発明による装置を設けた場合には、通常運転において圧力制御器の１つが機能不良を起こした際、他の圧力制御器を用いて両方の供給制御器に供給するために、接続器を用いることで、第１供給制御器と第２供給制御器の間に接続を確立することができる。２つより多い温度域に対して本発明による装置を使用することによって、機能不良の間、機能不良の影響を受けない温度域が圧力制御器によって調整されるように第１供給制御器および第２供給制御器を互いに接続することによって、機能不良の影響を受けない温度域の温度制御された加温および／または冷却を維持することが可能となる。機能不良の影響を受けた温度域は、その後、他の圧力制御器によって圧力制御され、それぞれの温度を維持することができる。
【００４３】
本発明による装置は、それぞれの温度域から対応する圧力制御器への気流の逆流を防ぐために、供給制御器に付随した、少なくとも１つの遮断器を備えることが好ましい。この実施態様は、特に、影響を受けない温度域への供給の役割を果たす圧力制御器から他の圧力制御器への気流を防ぐために、連結器が設けられている場合に有益であり、特に、この結果生じる圧力の変化に対して有益であり、この圧力変化は、影響を受ける温度域における圧力制御による温度制御を遅らせ、または妨げる。通常運転において、例えば、航空機キャビンにおいて圧力が降下した場合、少なくとも１つの遮断器は、対応する圧力制御器の損傷を防ぐことができる。
【００４４】
本発明に従う装置に関する前記の説明は、同様に、本発明に従う航空機キャビン内の温度制御方法に適用する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、添付の図を参照にして、好ましい実施態様について説明する。
【００４６】
図１は、航空機キャビン１０４内、具体的には航空機キャビンの１０４の温度域１０６内の温度制御のためのシステム１０２の実施態様を示している。
【００４７】
温度域１０６は、個々に隣接して配置された区画１１０〜１２４に区分されている。温度センサー１２６〜１４０は、温度区画１１０〜１２４内の現在行き渡っている温度を検出する役割を果たす。温度センサー１２６〜１４０は、空気吹出しダクト１４２〜１５６の吹出し域内に配置されており、これらのダクトを介して加熱空気が温度区画１１０〜１２４に供給される。
【００４８】
温度域１１０〜１２４における加熱空気の供給を制御するために、バルブ１５８〜１７２が空気吹出しダクト１４２〜１５６内にそれぞれ配置される。温度センサー１２６〜１４０の信号／データに基づいて、制御器１７４は、温度域１０６に対して特定された温度を達成するように、バルブ１５８〜１７２を制御する。
【００４９】
１つまたは複数の航空機駆動タービンから生じる加熱空気は、圧力制御されたバルブ１７６を介して供給される。バルブ１７６は、圧力制御されており、空気ダクト１８０内の空気圧に対する圧力制御器としての役割を果たす。空気ダクト１８０は、吸気口１８１によりバルブ１７６に接続されており、かつ領域１８４を含む。領域１８４は、バルブ１７６を介して供給される加熱空気を、バルブ１５８〜１７２を介して温度区域１１０〜１２４に供給するために、空気吹出し口１４２〜１５６に接続されている。
【００５０】
バルブ１７６の下流には、空気ダクト１８０内に現在行き渡っている圧力を検出するための圧力センサー１７７を、空気ダクト１８０内に配置する。圧力センサー１７７の下流には、逆止バルブとして作動する遮断器１９０を配置する。逆止バルブ１９０は、バルブ１７６からバルブ１５８〜１７２に向かう方向の気流を可能にする。逆止バルブ１９０は、これとは逆方向の気流を阻止する。
【００５１】
制御器１７４は、現在行き渡っている空気圧に関する情報を圧力センサー１７７から受信するが、さらにバルブ１７６も制御する。
【００５２】
通常運転において、空気ダクト１８０内の現在の圧力に応じて、制御器１７４によってバルブ１７６を作動し、航空機キャビン１０４内に現在行き渡っている圧力に対して、空気ダクト１８０内を一定の圧力に維持する。前記の従来技術のシステムとは対照的に、通常の運転において、圧力制御されたバルブ１７６は、制御された方法で、航空機キャビン１０４の内圧に対して、空気ダクト１８０内の所望の圧力を変えることができる。
【００５３】
通常運転において、温度センサー１２６〜１４０を用いて、温度区画１１０〜１２４内に行き渡っている温度についての情報を検出することによって、および温度域１０６に対する所望の温度を達成する程度に、制御器１７４によって（十分に）バルブ１５８〜１７２を開閉することによって、温度域１０６の温度を制御する。図示の温度センサー１２６〜１４０に加えて、さらなる温度センサーを温度域１０６内で、例えば、温度域１０６および／または温度区画１１０〜１２４（図示せず）内に現在行き渡っている温度についての付加的な情報を得るために、温度区画１１０〜１２４に付随して、用いることができる。
【００５４】
バルブ１５８〜１７２のうちの１つまたは複数が機能不良を起こした場合、少なくとも影響を受ける温度域に対して、バルブ制御された空気供給制御を介して、所望の温度を達成および／または維持することは、もはや不可能となるおそれがある。下記の温度域１０６の圧力制御された温度制御は、全てのバルブが故障した場合についてまで当てはめることを意図するものではない。バルブ１５８〜１７２の内の１つが機能不良を起こしたが、それでもなお温度域１０６の許容範囲内の供給制御による温度制御が特定の限度内で可能な場合、温度域１０６内においてある程度快適さは損なわれるかもしれないが、システム１０２を、通常運転（すなわち、バルブの機能不良のない状態）と同様に運転することができる。温度域１０６内における供給制御による温度制御を不可能とするようなバルブ故障が起きた場合、温度域１０６内の温度の制御を、供給制御から圧力制御に置き換えるように、システム１０２を操作する。
【００５５】
例えば、バルブ１５８が完全に、またはほぼ完全に開いた状態で故障し、この状態に固定されたままになった場合、関連した温度区画１１０は、加熱空気が過剰に供給されるために、過剰の加熱力に晒される。温度区画１１０における供給制御による温度制御は、もはや不可能である。バルブ１５８の機能不良が検出された場合、温度域１０６の供給制御による温度制御を停止して、圧力制御による温度制御に置き換える。
【００５６】
バルブ１５８が（過剰に大きく）開いたために温度区画１１０内が過剰に高温となることを防ぐために、バルブ１７６を制御して、空気ダクト１８０に行き渡った圧力を、バルブ１５８を介して温度区画１１０に供給される空気の量が減るような値にまで下げ、これによってこの区画で所望の温度を達成する。この場合、温度センサー１２６を用いて、温度区画１１０に対しする所望の温度が達成されているか否かがチェックされる。機能不良による影響を受けない限り、バルブ１７６を制御して、空気ダクト内の圧力を降下させるように、ひいてはバルブ１５８を介して供給される空気の削減が行われるようにする。温度区画１１０に対する所望の温度が達成されると、温度区画１１０に対する所望の温度を維持できるように、バルブ１７６の対応する制御器を用いて、空気ダクト１８０内の圧力を維持、および／または制御する。
【００５７】
影響を受けない温度区画１１２〜１２４において対応する温度を維持するために、機能不良を起こしていないバルブ１６０〜１７２を制御して、これらのバルブを介して温度区画１１２〜１２４に届く加熱空気の量を、対応する温度区画の温度を達成および／または維持するのに十分なものとする。ここで機能不良が起きたとすると、空気ダクト１０８内の圧力が低下する。それに応じて、低下した供給圧力を補い、対応する加熱力を温度区画１１２〜１２４に提供するために、バルブ１６０〜１７２をさらに開く。
【００５８】
例えば、バルブ１５８がほぼ閉じた状態で故障した場合、このバルブを貫流する空気の量によって得られる加熱力は、温度区画１１０に対する所望の温度を維持するのに十分なものではなくなる。この場合、温度域１０６の供給制御による温度制御を終了して、圧力制御による温度制御に置き換える。この場合、空気ダクト１８０内の圧力が増加するようバルブ１７６を操作して、バルブ１５８の状態に関わらず、所望の方法で区画１１０内の温度を制御するのに十分な空気を通過させる。機能不良を起こしていないバルブ１６０〜１７２によって供給される温度区画１１２〜１２４内が過剰に高温とならないように、増加した供給圧力を補償するのに十分なほどこれらのバルブを閉じ、これらの区画内で所望の温度を達成できるようにする。
【００５９】
そのような機能不良が起こった場合に、温度センサー１２６によって検出された情報に基づいて、空気ダクト１８０内の圧力上昇では温度区画１１０に対する所望の温度上昇に至らないと判断されたとすると、バルブ１７６による更なる圧力上昇を中止する。これによって、温度区画１１０に対して所望の温度制御を提供できず、損傷を起こしうる空気ダクト１８０内における圧力を回避する。
【００６０】
バルブ１５８が完全に閉じてしまった場合、温度域１０６の供給制御による温度制御を維持し、または圧力制御による温度制御に置き換えることができる。そのような機能不良の場合、温度域１０６にバルブ１５８を介してさらに空気を供給することはできないので、温度区画１１０に対する個別の温度制御は不可能となる。影響を受けない温度域１１２〜１２４において所望の温度を達成および／または維持するために、バルブ１６０〜１７２を通常運転と同様に制御することができる。バルブ１５８が閉じたために、圧力上昇が空気ダクト１８０内で生じる。それに応じて、バルブ１６０〜１７２を通過する加熱空気が減るようにこれらのバルブを制御することで、影響を受けない温度域１１２〜１２４が過剰に高温になってしまうことを回避する。あるいは、供給制御を圧力制御に、この場合にはバルブ１５８の故障によって引き起こされる圧力増加を補うことを目的にして、バルブ１７６が制御される。
【００６１】
図３に示された実施態様は、図２に示された実施態様と、航空機キャビンが、温度域１０４に加えて温度域１０８を備える点で異なっており、温度域１０８は、温度区画１９４〜２０８に分割される。温度区画１９４〜２０８へ供給するために、それぞれバルブ２２８〜２４２が配置された空気排出口２１２〜２２６が設けられている。空気排出口２１２〜２２６には図示しないセンサーがそれぞれ取り付けられており、これらのセンサーはセンサー１５８〜１７２に相当する。空気排出口２１２〜２２６は、空気ダクト１８２に接続されている。空気ダクト１８２は、逆止バルブ１９２と、バルブ１７６からの空気を供給する空気吸入口１８３から成り、される。空気ダクト１８２内の圧力を検出するために、圧力センサー１７７が、バルブ１７６の下流に設置される。図２を参照した前記の説明は、図３に従う実施態様の特徴および機能にも同様に適用する。これは、温度域１０６および１０８の温度制御を供給制御により行う通常運転と、影響を受ける温度域の温度制御を圧力制御により行う機能不良発生時とに特に適用する。
【００６２】
図４に示された実施態様の場合、システム１０２は、２つの温度域１０６および１０８を備える航空機キャビン１０４における温度制御の役割を果たす。このシステム１０２は、温度域１０６および１０８を、個別の温度制御を備える領域として運転可能であることから、２象限システムとして説明することができる。温度域１０６は温度区画１１０〜１１６を含み、温度区画１１０〜１１６には、空気吹出しダクト１２６〜１３２、バルブ１４２〜１４８、空気ダクト１８０、逆止バルブ１０９、空気排出口１８１、および圧力制御器の役割を果たすバルブ１７６を介して加熱空気が供給される。温度域１０８は温度区画１１８〜１２４を含み、温度区画１１８〜１２４には、空気吹出しダクト１３４〜１４０、バルブ１５０〜１５６、空気ダクト１８２、逆止バルブ１９２と、空気排出口１８３、およびさらに圧力制御器の役割を果たすバルブ１７８を介して供給される。圧力を検出するために、空気ダクト１８０および１８２内に、圧力制御器１７６および／または１７８に接続された圧力センサー１７７および１７９を設ける。温度域１０６および１０８内の温度に関する情報は、温度センサー１２６〜１３２および／または１３４〜１４０を用いて得られる。
【００６３】
空気ダクト１８０と１８２は、バルブ１８８を介して接続可能である。通常運転において、バルブ１８８は閉じられている。その結果、温度域１０６に対して使用されるシステム１０２の構成要素は、温度域１０８に関与するシステム１０２の構成要素とは別に操作される。バルブ１５８〜１６４および／または１６６〜１７２のうちの１つが機能不良を起こした場合においても、バルブ１８８は閉じられたままである。従って、バルブの機能不良の際にも、システム１０２を、温度域１０６と温度域１０８に対してそれぞれ個別に操作可能である。従って、図２に関する前記の説明も、そこで説明された通常の場合と機能不良の場合に関して、温度域１０６に対するシステム１０２の構成要素と、温度域１０８に対するシステム１０２の構成要素の双方に対して同様に適用される。
【００６４】
バルブ１７６または１７８が機能不良を起こした場合、対応する温度域１０６および／または１０８には、もはや供給されなくなる。このような場合、空気ダクト１８０と１８２を互いに接続させるために、バルブ１８８を開く。例えば、バルブ１７６が故障しバルブ１８８を開いた場合、温度域１０６と温度域１０８はともにバルブ１７８を介して供給される。逆止バルブ１９０は、バルブ１７８を介して供給される空気による破損やバルブ１７６での圧力損失の発生を防ぐ。逆止バルブ１９０を用いて空気ダクト１８０を閉じることによって、図２の実施態様と同様の配置、すなわち航空機キャビン１０４全体の温度制御のための圧力発生器１７８を備えるシステムが得られる。それに応じて、バルブ１８８を開き、温度域１０６および１０８にバルブ１７６および１７８の一方を介して供給する場合に、供給制御による温度制御が機能不良を起こすと、これを、前述したように圧力制御による温度制御に置き換える。
【００６５】
図５に示すシステム１０２の実施態様は、４つの温度域１０６、１０７、１０８および１０９に供給する役割を果たす。図５のシステム１０２は、温度域１０６〜１０９を、個別の温度制御を備えた領域として操作運転可能であることから、４象限システムとして説明することができる。
【００６６】
温度域１０６は温度区画１１０〜１１６を含み、温度領域１１０〜１１６には、空気吹出しダクト１２６〜１３２、バルブ１４２〜１４８、空気ダクト１８０、逆止バルブ１０９、空気排出口１８１、および圧力制御器の役割を果たすバルブ１７６を介して加熱空気が供給される。温度域１０８は温度区画１１８〜１２４を含み、温度区画１１８〜１２４には、空気吹出しダクト１３４〜１４０、バルブ１５０〜１５６、空気ダクト１８２、逆止バルブ１９２、空気排出口１８３、および圧力制御器の役割を果たすバルブ１７８を介して加熱空気が供給される。
【００６７】
温度域１０７は温度区画１９４〜２００を含み、温度区画１９４〜２００には、空気吹出しダクト２１２〜２１８、バルブ２２８〜２３４、空気ダクト２４４、逆止バルブ２４６、空気排気口２４５、およびバルブ１７６を介して加熱空気が供給される。温度域１０９は温度区画２０２〜２０８を含み、温度区画２０２〜２０８には、空気排気ダクト２２０〜２２６、バルブ２３６〜２４２、空気ダクト２４８、逆止めバルブ２５０、空気排気口２４９、およびバルブ１７８を介して加熱空気が供給される。
【００６８】
圧力を検出するために、圧力センサー１７７および１７９が空気ダクト１８０、２４４および１８２、２４８内に設けられており、圧力センサー１７７および１７９は、圧力制御器１７６および／または１７８に接続される。温度域１０６および１０８内の温度についての情報を、温度センサー１２６〜１３２および／または１３４〜１４０を用いて得る。温度域１０７および１０９に設けられた、それらに相当する温度センサーは、図示されていない。
【００６９】
空気ダクト１０８と１８２は、バルブ１８８を介して接続可能である。通常運転において、バルブ１８８は閉じられている。空気ダクト２４４と２４８もバルブ２５２を介しても接続されているが、このバルブ２５２も通常の運転では閉じられている。通常運転において、温度域１０６〜１０９は、システム１０２の対応する構成要素を用いて、供給制御により温度制御されている。バルブ１７６または１７８が機能不良を起こした場合、対応する温度域１０６、１０７および／または１０８、１０９には、もはや供給することができない。そのような場合、空気ダクト１８０と１８２を、また空気ダクト２４４と２４８を互いに接続するために、バルブ１８８および２５２を開く。例えば、バルブ１７６が故障しバルブ１８８と２５２を開いた場合、全ての温度域１０６〜１０９への供給は、バルブ１７８を介して行われる。逆止バルブ１９０および２４６は、バルブ１７８を介して供給される空気が、バルブ１７６に到達するのを防ぐ。逆止バルブ１９０および／または２４６を用いて空気ダクト１８０および２４４を閉じることによって、図3の実施態様と同様の配置、すなわち航空機キャビン１０４全体の温度を制御するための圧力発生器１７８を備えるシステムが得られる。そのような操作の間に、供給制御による温度制御に機能不良が生じた場合には、これを、温度域１０６〜１０９への供給に用いられるバルブによって得られる圧力制御による温度制御に置き換える。
【００７０】
通常運転（バルブ１８８と２５２を閉じている）において供給制御による温度制御が機能不良を起こした場合、供給制御による温度制御を、機能不良の影響を受ける温度域に関して、圧力制御による温度制御に置き換える。
【００７１】
例えば、バルブ１５８が機能不良を起こした場合には、温度域１０６の温度制御を、図１を参照して上述したように、圧力制御により実現する。バルブ１８８と２５２が閉じたままの場合、図３を参照して説明したように、温度域１０７にも、圧力制御を用いて加熱空気を供給する。
【００７２】
バルブ１５８の機能不良の影響を直接受けることなく、温度域１０７の供給制御による供給を続けるために、バルブ２５２を開く。これにより、バルブ１７８を介して温度域１７８に加熱空気を供給することが可能となる。この手順の場合、バルブ２４６を閉じた状態にしておくために、空気ダクト１８２、２４４および２４８に行き渡った圧力が、空気ダクト１８０内の圧力よりも高くなるように考慮すべきである。閉じられたバルブ２４６は、送給制御された温度制御のために役立ち、それらの領域からの圧力制御された温度制御のために操作される、システム１０２のそれらの領域を分割する。
【００７３】
ここで仮定したバルブ１５８の機能不良の際に圧力を低下させる必要が生じた場合、バルブ１８８および２５２を閉じた通常運転における場合のように、バルブ１７８が空気ダクト１８２、２４４、２４８内の圧力を比較的一定にするため、システム１０２を、温度域１０７、１０８および１０９に対して、実質的には変化しない供給制御法で運転することができる。
【００７４】
空気ダクト１８０内の圧力上昇を必要とする、バルブ１５８の機能不良が生じた場合、空気ダクト１８２、２４４および２４８内の圧力を、空気ダクト１８０内の圧力よりも低くなるまで下げるべきである。この目的のために、バルブ１７８をこれに応じて制御し、バルブ１５０〜１５６、２２８〜２３４および２３６〜２４２の供給制御を低下した圧力に応じて調整する。
【００７５】
圧力制御による温度制御の際に、対応する空気ダクト内での圧力上昇では、影響を受けた温度区画に対する所望の温度上昇に至らないと判断された場合、この目的のために使用されるバルブによるさらなる圧力上昇を中止する。このようにして、影響を受ける温度区画に対して所望の温度制御を提供できず、損傷を起こしうる、対応する空気ダクト内の圧力を回避する。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】図１は、航空機キャビン内の温度制御のための公知のシステムの概略図である。
【図２】図２は、航空機キャビン内の温度制御のための１つの温度域を設けた本発明による装置である（１象限システム）。
【図３】図３は、航空機キャビン内の温度制御のための圧力制御器を備える、２つの温度域を設けた本発明による装置である。
【図４】図４は、航空機キャビン内の温度制御のための２つの圧力制御器を備える、２つの温度域を設けた本発明による装置である（２象限システム）。
【図５】図５は、航空機キャビン内の温度制御のために４つの温度域を設けた本発明による装置である（４象限システム）。
【図１】
2007516893.tif 000003
【図２】
2007516893.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機キャビン（１０４）内の温度制御装置において、第１温度域に対して指定された第１温度に応じて、第1源から航空機キャビン（１０４）内の第１温度域（１０６）への加熱空気の供給を制御する第１供給制御器と、
第１供給制御器が機能不良を起こした場合に、第１送給制御設備内の第１源から供給される加熱空気の現在の圧力を、指定された第1温度に応じて制御する第１圧力制御器（１７６）を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
第1源から航空機キャビン（１０４）内の第２温度域（１０８）への加熱空気の供給を、第２温度域に対して指定された第２温度に応じて制御する第１供給制御器と、
第１供給制御器が機能不良を起こした場合、第１供給制御器内の第１源から供給される加熱空気の現在の圧力を、指定された第２温度に応じて制御する第１圧力制御器（１７６）を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
第２源から航空機キャビン（１０４）内の第３温度域（１０７）への加熱空気の供給を、第３温度域に対して指定された第３温度に応じて制御するための第２供給制御設備（１７８）と、
第２供給制御器が機能不良を起こした場合、第２供給制御器内の第２源から供給される加熱空気の現在の圧力を、指定された第３温度に応じて制御する第２圧力制御器（１７８）を備える、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
第２源から航空機キャビン（１０４）内の第４温度域（１０９）への加熱空気の供給を、第４温度域に対して指定された第４温度に応じて制御するための第２供給制御器（１７８）と、
第２供給制御器が機能不良を起こした場合、第２供給制御器内の第２源から供給される加熱空気の現在の圧力を、指定された第４温度に応じて制御する圧力制御器（１７８）を備える、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
供給制御器が、対応する圧力制御器（１７６、１７８）に接続された空気吸入口（１８１，１８３，２４５，２４９）と、対応する温度域に接続された空気排気口と、空気吸入口と空気排出口の間を接続する空気ダクト（８２，２４４，２４８）を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
空気排出口が、対応する温度域の温度区画（１１０〜１２４、１９４〜２０８）に付随した空気排出口（１４２〜１５６、２１２〜２２６）を備える、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
供給制御器が、温度に依存して加熱空気を対応する温度域（１０６〜１０９）に供給するためのバルブ配置を含み、該バルブ配置が、対応する空気排出口（１４２〜１５６、２１２〜２２６）に配置される、請求項５または６に記載の装置。
【請求項８】
バルブ配置が、温度に依存して加熱空気を対応する温度域（１１０〜１２４、１９４〜２０８）に供給するためのバルブ（１３８〜１７２、２２８〜２４２）を備え、バルブ（１４２〜１５６、２１２〜２２６）が、対応する温度域（１０６〜１０９）の対応する空気排出ダクト（１４２〜１５６、２１２〜２２６）のそれぞれに配置される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
運転状態の検出器が、対応する供給制御器の現在の運転状態を検出する供給制御器に関連している、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
対応する供給制御器内の現在の圧力を検出するための圧力検出器（１７７、１７９）を備え、該圧力検出器（１７７、１７９）が、圧力制御器（１７６、１７８）に接続されており、かつ対応する供給制御器内に設置される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
第１供給制御器と第２供給制御器の間を選択的に接続する接続器（１８８，２５２）を備える、請求項３〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
供給制御器が、対応する温度域から対応する温度制御器（１７６、１７８）に向かう方向に逆らった気流を防ぐための遮断器（１９０、１９２、２４６、２５０）を備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
航空機キャビン内の温度を制御する方法において、
第１源から航空機キャビンの第１温度域への加熱空気の供給を、第１温度域に対して指定された第１温度に応じて制御し、
第１温度域内の空気供給制御器が機能不良を起こした場合、第１源から供給される空気の現在の圧力を、指定された第１温度に応じて制御することを特徴とする方法。
【請求項１４】
第１源から航空機キャビンの第２温度域への加熱空気の供給を、第２温度域に対して指定された第２温度に応じて制御し、
第２温度域内の空気供給制御器が機能不良を起こした場合、第１源から供給される空気の現在の圧力を、指定された第２温度に応じて制御する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
第２源から航空機キャビンの第３温度域への加熱空気の供給を、第３温度域に対して指定された第３温度に応じて制御し、
第３温度域内の空気供給制御器が機能不良を起こした場合、第２源から供給される空気の現在の圧力を、指定された第３温度に応じて制御する、請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
第２源から航空機キャビンの第４温度域への加熱空気の供給を、第４温度域に対して指定された第４温度に応じて制御し、
第４温度域内の空気供給制御器が機能不良を起こした場合、第２源から供給される空気の現在の圧力を、指定された第４温度に応じて制御する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
対応する温度域への空気供給制御を、バルブ制御によって行う、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
対応する温度域の温度区画内への空気供給を行う、請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
空気供給制御の機能不良を検出するために、空気供給制御を監視する、請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
空気供給制御のために、現在の空気圧を検出する、請求項１４〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
第１源からの加熱空気の供給制御が機能不良を起こした場合、および／または第１源から供給される空気の圧力制御が機能不良を起こした場合、第１源からの加熱空気の供給を、少なくとも部分的に第２源からの空気供給に置き換え、または
第２源からの空気の供給制御が機能不良を起こした場合、および／または第２源から供給される空気の圧力制御が機能不良を起こした場合、第２源からの空気供給を、少なくとも部分的に第２源からの空気供給に置き換える、請求項１４〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
2007516893.tif 000008
2007516893.tif 000009
2007516893.tif 000010