(57)【要約】  この発明は、航空機キャビンの選択された部分に調整された空気を供給するためのシステムおよび方法を含む。一実施例においては、システムは、貨物区画に流体結合された貨物区画空気再循環システムを含み、当該空気再循環システムは、当該区画から空気を抽出し、当該貨物区画に流体結合された空気加熱装置および空気冷却装置に空気を送るための換気装置を有する。空気は空気源から供給され得る。抽出された空気は機外に排出され得る。温度制御システムは、空気加熱装置および空気冷却装置に動作可能に結合され、検知された区画温度に応じて当該区画内の予め定められた気温を維持するよう構成される。
2008534376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機貨物区画のための環境制御システムであって、
空気の源および貨物区画に流体結合される貨物区画空気システムを含み、前記貨物区画空気システムは、前記貨物区画から空気を抽出し、前記貨物区画に流体結合された空気加熱装置および空気冷却装置に空気を送るよう動作可能な換気装置を有し、環境制御システムはさらに、
少なくとも前記空気加熱装置および前記空気冷却装置に動作可能に結合された温度制御システムを含み、前記温度制御システムは、検知された区画温度に応じて前記区画内の予め定められた気温をほぼ維持するよう構成される、環境制御システム。
【請求項２】
前記貨物区画空気システムはさらに、前記空気の源に結合された再循環ダクトを含み、前記換気装置ならびに前記空気加熱装置および前記空気冷却装置に流体結合され、前記再循環ダクトは、前記換気装置と前記空気加熱装置および前記空気冷却装置との間で移動する抽出された空気の量を制御するための前記温度制御システムから信号を受信するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記再循環ダクトはさらに、前記抽出された空気の少なくとも一部を機外の排出位置に排出するよう動作可能な排出ダクトを含み、排出速度は、前記空気の源から供給される空気量以上である、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記貨物区画空気システムはさらに、前記空気加熱装置と前記空気冷却装置との間に延在し前記装置を前記貨物区画に流体結合する分配ダクトを含み、前記分配ダクトは、前記貨物区画のライナを通って突き出る２つ以上の排出口を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記温度制御システムはさらに、前記貨物区画内に配置され、前記温度制御システムと動作可能に結合された少なくとも１つの温度センサを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
航空機のための貨物区画再循環システムであって、
前記貨物区画に流体結合され、或る量の空気を移動させるよう動作可能な換気装置と、
前記区画に流体結合された空気加熱装置および空気冷却装置と、
前記換気装置に流体結合され、前記或る量の空気の少なくとも一部を選択的に前記空気加熱装置および前記空気冷却装置に導くよう構成される再循環ダクトと、
前記空気加熱装置および前記空気冷却装置と動作可能に結合され、検知された区画温度に応じて前記区画内の予め定められた気温を維持するよう構成される温度制御システムとを含む、貨物区画再循環システム。
【請求項７】
前記空気加熱装置および前記空気冷却装置を前記区画に流体結合する空気分配ダクトをさらに含み、前記分配ダクトは、前記区画の壁を通って延在する、間隔をあけられた複数の排出位置を有する、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記再循環ダクトはさらに、機外の排出位置に流体結合された排出ダクト部分を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記再循環ダクトはさらに、航空機の胴体部分を通って延在する流出弁を含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記再循環ダクトはさらに、前記排出ダクト部分および前記換気装置に流体結合された排出弁と、前記換気装置ならびに前記空気加熱装置および前記空気冷却装置に流体結合さ
れた再循環弁とを含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
調整された空気の源に結合され、前記空気加熱装置および前記空気冷却装置に流体結合され、さらに前記再循環ダクトに流体結合される入口弁をさらに含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項１２】
前記調整された空気の源は、前記航空機内の電気／電子（Ｅ／Ｅ）区画から排出される空気を含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記温度制御システムは、前記区画と熱導通している少なくとも１つの温度センサに結合される、請求項６に記載のシステム。
【請求項１４】
前記空気加熱装置は電気抵抗加熱装置であり、温度制御システムは、前記電気抵抗加熱装置に供給される電流を制御するよう構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項１５】
前記空気冷却装置は、流体冷却ループに結合される熱交換器、ヒートシンク、冷気源および冷凍ループのうちの少なくとも１つを含み、前記温度制御システムは前記流体冷却ループにおける流体の流れを制御するよう構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項１６】
航空機貨物区画における気温を制御するための方法であって、
設定点温度を選択するステップと、
前記区画内の温度を測定し、前記測定された温度を前記設定点温度と比較して偏差値を生成するステップと、
前記生成された偏差値が正値であり、予め定められた偏差基準よりも大きければ、前記貨物区画に流体結合された空気再循環システムの冷却部分を作動させて、前記区画から抽出された空気量を冷却するステップと、
前記生成された偏差値が負値であれば、前記貨物区画に流体結合された前記空気再循環システムの加熱部分を作動させて、前記区画から抽出された空気量を加熱するステップとを含む、方法。
【請求項１７】
前記区画内の温度を測定するステップはさらに、前記区画に間隔をあけて配置されたセンサから複数の温度を得て、前記複数の温度を好適に平均化して前記測定された温度を得るステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
冷却部分を作動させるステップはさらに、前記抽出された空気量を受取るよう構成された熱交換器に流体冷却ループを結合するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
加熱部分を作動させるステップはさらに、前記抽出された空気量を受取るよう構成された抵抗加熱装置に電流を結合するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
航空機貨物区画における気温を制御するための方法であって、
空気の源から或る量の空気を進入させるステップと、
前記貨物区画に結合された空気再循環システムから或る量の空気を受取るステップと、
前記区画の空気量の温度を測定し、前記温度を予め選択された設定点温度と比較して偏差値を生成するステップと、
前記偏差値を予め定められた偏差基準と比較するステップと、
前記比較に基づいて前記区画の温度を変えるステップとを含む、方法。
【請求項２１】
前記偏差値を比較するステップはさらに、前記偏差値が正値であり前記偏差基準よりも大きいかどうか判断するステップを含み、前記区画の温度を変えるステップはさらに、前
記貨物区画に流体結合された空気再循環システムの冷却部分を作動させて、前記区画から抽出された空気量を冷却するステップを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記偏差値を比較するステップはさらに、前記偏差値が負値であるかどうか判断するステップを含み、前記区画の温度を変えるステップはさらに、前記貨物区画に流体結合された前記空気再循環システムの加熱部分を作動させて、前記区画から抽出された空気量を加熱するステップを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
冷却部分を作動させるステップはさらに、前記抽出された空気量を受取るよう構成された熱交換器に流体冷却ループを結合するステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
加熱部分を作動させるステップはさらに、前記抽出された空気量を受取るよう構成された抵抗加熱装置に電流を結合するステップを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
航空宇宙機であって、
少なくとも１つの貨物区画を有する航空機キャビンを囲む胴体と、
前記胴体内に配置された貨物区画空気再循環システムとを含み、前記システムはさらに、
前記貨物区画に流体結合された換気装置を含み、前記換気装置は、前記区画から空気を抽出し、前記貨物区画に流体結合された空気加熱装置および空気冷却装置に前記空気を送るよう動作可能であり、前記システムはさらに、
前記空気加熱装置および前記空気冷却装置に動作可能に結合された温度制御システムを含み、前記温度制御システムは、検知された区画温度に応じて前記区画内の予め定められた気温を維持するよう構成される、航空宇宙機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
この発明は、概して、航空機における環境制御システムに関し、より特定的には、航空機キャビンの選択された部分に調整された空気を供給するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
現在の旅客輸送機は、典型的には、悪天候を避け、概して高度高空飛行に関連付けられる他の重要な利点を得るために、高い高度で動作する。したがって、このような航空機は、加圧され温度制御された空気を航空機のキャビン内の乗客に供給する環境制御システムを備える。簡潔には、そして一般的な用語では、環境制御システムは、典型的には、航空機のうちの１つ以上のエンジンのコンプレッサ部分から高温および高圧の空気を抽出し、抽出された空気を好適に調整し、当該調整された空気をキャビンに分配して航空機内の乗務員および乗客に快適な環境を提供する。
【０００３】
好適に調整された空気は、空気分配システムを通って航空機キャビンのさまざまな部分に連続的に供給される。典型的には、航空機キャビンは、乗務員が占有するフライトデッキ区域と、乗客が占有する乗客区画と、乗客の荷物、運送貨物などの貨物品が占有する１つ以上の貨物区画とを含む。一般に、環境制御システムは、予め定められた空気分配計画に従って航空機キャビンのさまざまな部分に空気を供給する。たとえば、フライトデッキ区画には実質的に外気が供給され得るが、乗客区画は、乗客区画内で予め再循環されフィルタ処理された空気と混ぜ合わされたより少量の外気を受取る。これにより、結果として得られる空気混合物が、外気と高度にフィルタ処理された空気部分とを含むようになる。典型的には、乗客用キャビンにおける当該混合物は、常に、外気の容量がその約半分に維持される。貨物区画は、外気または再循環された空気を含み得る空気をさまざまな発生源から受取る。場合によっては、貨物区画は換気されておらず、このため空気を受取らない。いずれの場合も、貨物区画内の選択された量の空気が、下方の葉状の側面領域に放出され、環境制御システムによって制御可能な流出弁を通じて航空機から排出され、ならびに／または、キャビンおよび／もしくは貨物の出入口の漏れなどの他の手段を通じて排出される。
【０００４】
フライトデッキおよび乗客区画内の気温は、一般に、乗務員および乗客にとって所望される快適なレベルを達成するよう綿密に調整される。したがって、フライトデッキおよび乗客区画は、一般に、フライトデッキおよび乗客区画に配置されるさまざまな温度検知装置を含み、当該温度検知装置は、付加的な冷却が所望される場合に付加的な冷気を進入させるようシステムを制御し、かつ、これに応じて、付加的な加熱が所望される場合に付加的なより高温の空気を追加するよう動作可能である。
【０００５】
貨物区画内の気温は、一般に、当該貨物区画がさまざまな異なる貨物に対応し得るように、より広い温度範囲内で制御可能である。たとえば、腐敗しやすい貨物が貨物区画内に収容される場合、一般に、より低い気温が好ましいが、生体貨物を貨物区画内に入れて搬送する場合、いくらかより暖かい気温が好ましい。
【０００６】
現在の環境制御システムに関連付けられる１つの欠点は、これらが、貨物区画に継続的に空気を進入させることによって貨物区画に熱を追加すること、または、下方の葉状の側
面から当該区画に熱を追加することしかできないことである。代替的には、貨物区画に付加的な熱を与えるために、１つ以上の電気抵抗加熱器を介して当該区画内の空気を移動させてもよい。さらに別の方法においては、１つ以上のエンジンのコンプレッサ部分からの高温の外気が当該区画に導入されてもよい。したがって、貨物区画の空気からの熱の除去は、受動的な手段によって（たとえば、航空機の外板を通じて熱を伝導させることによって）のみ実現可能である。優れた温度制御を達成するために、調整された空気が、キャビンおよび／またはフライトデッキの供給システムから貨物区画に供給され得る。この方策は一般に外気の要件を増大させるので、燃料消費が不利に増大してしまう。
【０００７】
当該技術で必要とされているものは、貨物区画などの選択された区画内の気温をエネルギ効率のよい態様で制御することを可能にし、航空機の重量が増えるのを防ぎ、外気の要件を最低限にする環境制御システムである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明の概要
この発明は、調整された空気を航空機キャビンの選択された部分に供給するためのシステムおよび方法を含む。一局面においては、航空機キャビンのための環境制御システムについてのシステムは、貨物区画に流体結合された貨物区画空気再循環システムを含み、当該貨物区画空気再循環システムは、当該区画から空気を抽出し、かつ貨物区画に流体結合された空気加熱装置および空気冷却装置に空気を送るよう動作可能な換気装置を有する。温度制御システムは、空気加熱装置および空気冷却装置に動作可能に結合される。当該制御システムは、検知された区画温度に応じて当該区画内の予め定められた気温を維持するよう構成される。
【０００９】
別の局面においては、航空機のための貨物区画再循環システムは、貨物区画に流体結合され、当該区画から或る空気量を除去するよう動作可能な換気装置と、当該区画に流体結合された空気加熱装置および空気冷却装置とを含む。再循環ダクトは、換気装置に流体結合されており、当該或る空気量の少なくとも一部を選択的に空気加熱器および空気冷却器と、さらには機外の部分とに導くよう構成される。温度制御システムは、空気加熱装置、空気冷却装置および再循環ダクトに動作可能に結合されており、当該システムは、当該区画内の予め定められた気温を維持するよう構成される。
【００１０】
さらに別の局面においては、航空機の貨物区画における気温を制御するための方法は、設定点温度を選択するステップと、当該区画内の温度を測定し、当該測定された温度を当該設定点温度と比較して偏差値を生成するステップとを含む。生成された偏差値が正値であり、予め定められた偏差基準よりも大きければ、貨物区画に流体結合された空気再循環システムの冷却部分を作動させて、当該区画から抽出される空気量を冷却する。生成された偏差値が負値であれば、貨物区画に流体結合された空気再循環システムの加熱部分を作動させて、当該区画から抽出される空気量を加熱する。
【００１１】
さらに別の局面においては、航空宇宙機は、少なくとも１つの貨物区画を有する航空機キャビンを囲む胴体と、当該胴体内に位置決めされた貨物区画空気再循環システムとを含む。当該システムはさらに、貨物区画に流体結合された換気装置を含み、当該換気装置は、当該区画から空気を抽出し、かつ、当該貨物区画に流体結合された空気加熱装置および空気冷却装置に空気を送るよう動作可能である。温度制御システムは、当該温度制御システムが検知された区画温度に応じて当該区画内の予め定められた気温を維持するように、空気加熱装置および空気冷却装置に動作可能に結合される。
【００１２】
この発明の好ましい実施例および代替的な実施例が添付の図面に関連して以下に詳細に
記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
発明の詳細な説明
この発明は、貨物区画などの航空機キャビンの選択された部分に調整された空気を供給するためのシステムおよび方法に関する。この発明のいくつかの実施例の特定の詳細の多くが、このような実施例の完全な理解を可能にするために以下の説明および図１から図４に記載される。しかしながら、当業者であれば、この発明が付加的な実施例を有し得ること、または、以下の説明に記載される詳細のうちのいくつかがなくてもこの発明が実施可能であることを理解するだろう。
【００１４】
図１は、この発明の実施例に従った、航空機のための環境制御システム１０の概略的なブロック図である。当該環境制御システム１０は、航空機に結合された外気源１２を含む。或る源は、推進ユニットのコンプレッサ部分から高温および高圧の空気を抽出する抽気システムであり得る。代替的には、外気は他の源によって供給されてもよい。たとえば、外気は、航空機内に配置された補助動力装置（ＡＰＵ）もしくは他の圧縮装置によって、または、外部の圧縮された空気の供給源などの他の源から供給されてもよい。外気システム１２は、航空機を囲む気流に少なくとも部分的に圧縮熱を伝達する熱交換器または他の好適な廃熱除去媒体を含み得る。外気システム１２は、空気調整（Ａ／Ｃ）パックシステム１４に流体結合されており、当該空気調整パックシステム１４は、外気システム１２から抽出された空気（または外気）を受取り、外気を好適に調整して、フライトデッキおよび乗客用キャビン１６で許容され得る所望の温度および圧力を有する空気を生成する。したがって、Ａ／Ｃパックシステム１４は、概して、一連の制御された外気の圧縮および膨張によって空気をキャビン１６に供給するよう動作可能な１つ以上の空気循環機（図１には図示せず）を含む。Ａ／Ｃパックシステム１４はまた、外気から水分を除去する他のさまざまな公知の装置を含み得る。当該Ａ／Ｃパックシステム１４は、さらに、キャビン１６内の温度および圧力が好適に制御されるように空気循環機の動作を制御するよう構成される。図１は外気システム１２に結合されたＡ／Ｃパックシステム１４を示しているが、Ａ／Ｃパックシステム１４がまた、典型的には航空機の着陸時に圧縮された空気および電力を航空機に供給する補助動力装置（ＡＰＵ）から高温および高圧の空気を受取り得ることが理解される。
【００１５】
さらに図１を参照すると、航空機キャビン１６は、フライトデッキおよび乗客区画などの複数の別個の温度ゾーンに細分されてもよい。閉フィードバック制御ループを提供するために、Ａ／Ｃパックシステムと通信する温度センサ（図１には図示せず）をフライトデッキおよび乗客区画に配置してもよい。キャビン１６は再循環システム２８に流体結合され、当該再循環システム２８は、予め定められた速度で空気を除去し、除去された空気を極めて有効な空気フィルタプロセスにかけるよう動作可能である。次いで、フィルタ処理された空気はキャビン１６に戻され、Ａ／Ｃパックシステム１４から得られる予め定められた量の外気と混ぜ合わされる。航空機キャビン１６は、下方の葉状の側面領域１８および貨物区画２４に流体結合される。当該区画２４は単一の区画であり得るか、または、概して乗客の荷物または他の貨物を受取るよう構成された２つ以上の相互に分離された区画にさらに細分され得る。貨物区画２４は、キャビン１６および下方の葉状の側面領域１８から排出された空気を受取る。貨物区画２４と流体連通している１つ以上のキャビン流出弁２６は、貨物区画２４に供給される空気を補償するために区画２４から空気を選択的に放出して、確実に貨物区画の臭気がキャビンまたは再循環システムに移らないようにする。したがって、放出速度は概して供給速度よりも高くなる。
【００１６】
当該システム１０はまた、貨物区画の空気を選択的に加熱および／または冷却することによって貨物区画２４における温度を制御するよう動作可能な貨物用温度制御システム２
２を含む。したがって、空気は、熱源および冷却シンク２３へと選択的に経路設定され得る。このように経路設定された空気は、電気抵抗加熱器で空気を加熱するステップを含むさまざまな方法によって、外気システム１２からの比較的高温の或る量の空気を進入させる（「空気を調整する」）ことによって、または、熱交換器の一方側を通じて除去された空気を経路設定し、熱交換器の反対側を通じてより高温の流体を経路設定することによって、加熱され得る。一実施例においては、より高温の流体は、機器冷却システムから得られる比較的高温の液体である。代替的には、貨物用供給空気を冷却することが所望される場合、空気は、当該システム２３の冷却部分に選択的に経路設定され得る。したがって、空気は熱交換器の一方側を通じて経路設定されてもよく、その一方で、熱交換器の反対側が、空気循環機の膨張工程から得られる低温空気、または、熱交換器において除去された空気から熱を受取るよう動作可能であり航空機外部の低温の気流などの比較的低温のシンクへの熱を拒絶する専用の冷却液ループ（または、冷凍ループ）から得られる低温空気などの比較的低温の流体を受取る。別の特定の実施例においては、専用の冷媒ループは、公知の冷凍液を用いる冷凍サイクルである。
【００１７】
貨物区画温度制御システム２２はまた温度制御システムを含むが、当該温度制御システムは、区画２４における温度を測定し、当該測定された温度を区画２４についての所望の温度を反映する設定値と比較することによって貨物区画２４における温度を制御可能に調節するよう動作可能である。当該温度制御システムは、除去された空気を当該システム２２の加熱部分および冷却部分へと経路に沿って選択的に送る弁を制御することによって温度を制御可能に調節する。こうして、ヒートシンクおよび／または空気源の制御と、空気入口弁５２の上流における貨物再循環および供給の制御とを組合せることによって制御が達成される。
【００１８】
図２は、この発明のさらに別の実施例に従った貨物区画再循環システム３０の部分概略図である。空気は、換気装置３２によって貨物区画２４から除去され、再循環弁３６および排出弁３８を含む再循環ダクト３４へと導かれる。再循環弁３６および排出弁３８は、所望の空気再循環速度および空気排出速度をそれぞれ達成するよう温度制御システム４０によって制御される。温度制御システム４０が以下により詳細に説明される。空気がシステム３０によって排出される場合、再循環ダクト３４は、空気を航空機の外部（または側面）領域４２に導き、そこで、空気が、キャビン流出弁２６によって航空機の胴体外板４４を通じて排出され得る。代替的には、空気がシステム３０によって再循環される場合、再循環ダクト３４は空気を空気加熱器４６に導いて、再循環された空気に選択的に熱を与え、さらに、空気を空気冷却器４８に導いて、再循環された空気から熱を選択的に除去する。空気加熱器４６および空気冷却器４８は、加熱プロセスおよび冷却プロセスが制御され得るように温度制御システム４０に結合される。したがって、温度制御システム４０は、電気抵抗発熱体に断続的に電流を供給し得るか、または、上述のとおり、調整空気弁を通じてもしくは熱交換器へ高温の空気を選択的に進入させ得る。再循環された空気の冷却が所望される場合、温度制御システム４０は、上述のとおり、比較的低温の流体を熱交換器に選択的に進入させることにより、空気冷却器４８の動作を制御し得る。次いで、再循環された空気は、貨物区画２４の壁を通って延在する１つ以上の出口を通じて貨物区画２４と流体連通する分配ダクト５０を通じて、または、再循環された空気が区画２４に戻ることを可能にする他の手段によって、貨物区画２４に戻される。
【００１９】
貨物区画再循環システム３０はまた、入口弁５２を含み、当該入口弁５２は、温度制御システム４０に結合され、側面領域４２または他の航空機システム、たとえばＡ／Ｃパックシステム１４（図１）、Ｅ／Ｅ冷却システム１４（図１）もしくは他のシステムなどから空気を受取るよう構成される。特定の実施例においては、入口弁５２は、航空機における電気／電子（Ｅ／Ｅ）区画から排出される空気を進入させるよう構成される。したがって、（Ｅ／Ｅ）区画から排出された空気は、当該区画に配置された機器によって加熱され
るが、有利には、必要に応じて貨物区画２４を追加的に加熱するのに用いられてもよい。代替的には、付加的な加熱が所望されない場合、入口弁５２に供給される入口空気が区画２４にではなく、排出ダクト５４を通じて側面領域４２に排出され得るように、入口弁５２が少なくとも部分的に閉じられた位置に配置されてもよい。
【００２０】
温度制御システム４０はさらに、貨物区画２４内の気温を検知するよう動作可能な１つ以上の熱センサ５６に結合される。したがって、当該センサ５６は、熱電対、サーモパイル、サーミスタまたは他の好適な温度検知装置などのいかなる公知な温度検知装置をも含み得る。こうして、温度制御システム４０は気温を測定し、当該気温を、乗務員によってシステム４０に供給されるかまたは他の人によってシステム４０に供給される所望の設定点温度と比較する。当該システム４０は、貨物区画２４内の測定された気温と設定点温度との差に比例した偏差信号を生成し、空気加熱器４６、空気冷却器４８の動作、再循環弁３６、排出弁３８および入口弁５２の位置を制御して、偏差信号の大きさを最小限にする。こうして、温度制御システム４０は比例制御アルゴリズムを用い得る。代替的には、他の実施例においては、温度制御システム４０は、比例−積分（Ｐ−Ｉ）または比例−積分−微分（Ｐ−Ｉ−Ｄ）制御アルゴリズムを用いてもよい。
【００２１】
図３は、この発明のさらに別の実施例に従った、航空機区画において気温を制御するための方法６０を示すブロック図である。ブロック６２において、設定点温度が選択される。乗務員は、たとえば、適切な区画温度が当該区画のために特定されるように設定点温度を選択し得る。先に述べたように、腐敗しやすい貨物を当該区画に入れて搬送する場合、より低い貨物区画温度を維持することが所望され得る。生体貨物を当該区画に入れて搬送する場合、より高い貨物区画温度が所望され得る。ブロック６４において、貨物区画温度が測定される。当該温度は、当該区画内の選択された単一の位置で測定され得るか、または、当該区画内の選択された位置に位置決めされた複数の温度センサから得られる好適に平均化された温度であってもよい。ブロック６６において、測定された温度が設定値と比較され、偏差値εが、測定された温度と設定点との差に基づいて計算される。ブロック６８において、生成された偏差値の絶対値が予め定められた偏差基準ε1未満であれば、方法６０は終了する。というのも、当該区画が、選択された設定点温度を達成してしまっているからである。生成された偏差値の絶対値が予め定められた偏差基準ε1以上であれば、ブロック７０において、方法６０は、生成された偏差値が設定点未満であるかどうか判断する。ブロック７０に図示のとおり、生成された偏差値が正値であれば、温度は設定点温度よりも高く、当該区画はさらなる冷却を必要とする。したがって、ブロック７４においてシステム２８（図１）の冷却部分を作動させて、当該区画を付加的に冷却する。次いで、方法６０は再帰的にブロック６４に戻り、計算された偏差が予め定められた偏差基準に収束するまで冷却が続く。そうでない場合、偏差値εは負値であり、区画温度は設定値未満であるので、ブロック７２においてシステム２８（図１）の加熱部分を作動させる。次いで、ブロック７２は再帰的にブロック６４に戻り、偏差が偏差基準に収束するまで加熱が続く。
【００２２】
当業者であれば、上述の実施例が多様な異なるシステムに組込み可能であることを容易に認識するだろう。ここで特に図４を参照すると、この発明の開示された実施例のうちの１つ以上を有する航空機３００の側面図が示される。この発明に従った実施例を除いては、航空機３００は、関連技術において一般に公知である構成要素およびサブシステムを含む。たとえば、航空機３００は、概して、翼アセンブリ３０４に、または代替的には、胴体３０６に、もしくはさらには航空機３００の他の部分に結合される１つ以上の推進ユニット３０２を含む。加えて、航空機３００はまた、胴体３０６に結合された尾部アセンブリ３０８と着陸アセンブリ３１０とを含む。航空機３００はさらに、飛行制御システム３１２（図４には図示せず）と、航空機３００の動作に必要なさまざまな作業を協働的に実行する他の複数の電気的、機械的および電気機械的システムとを含む。したがって、航空
機３００は概して商業用の旅客機を表わしており、これには、たとえば、イリノイ州（Illinois）シカゴ（Chicago）にあるボーイング社（Boeing Company）から入手可能な７３７、７４７、７５７、７６７および７７７型機の商業用旅客機が含まれ得る。図４に示される航空機３００は概して商業用旅客機を示しているが、この発明のさまざまな実施例が他の種類の飛行体にも組込み可能であることが理解される。このような飛行体の例には、英国のサリー州（Surrey）、コールズドン（Coulsdon）にあるジェーンズ・インフォメーション・グループ（Jane's Information Group, Ltd.）から入手可能な「ジェーン航空機年鑑（″Jane's All The World's Aircraft″）」などのさまざまな解説書により十分に例示されるような有人もしくはさらには無人の軍用機、回転翼航空機、または弾道飛行機が含まれ得る。加えて、この発明のさまざまな実施例はまた、さまざまな種類の旅客鉄道車両、旅客バスまたは他の同様の地上車両を含む他の輸送車両に組込まれてもよい。
【００２３】
図４をさらに参照すると、航空機３００は、航空機３００のさまざまなシステムおよびサブシステムと共同して動作し得る、この発明に従った環境制御システム３１４の実施例のうちの１つ以上を含み得る。環境制御システム３１４は、先に詳細に述べたように、航空機３００の貨物区画内の気温を制御するよう構成され得る。しかしながら、当該システム３１４は、貨物輸送機における主要な貨物デッキ、または組合された構成で動作する航空機の貨物部分などの他の選択された区画における気温を制御可能に調節するのに用いられてもよい。
【００２４】
この発明の好ましい実施例および代替的な実施例を上述のとおり例示および説明してきたが、この発明の精神および範囲から逸脱することなく多くの変更を加えることができる。したがって、この発明の範囲は、これらの好ましい実施例および代替的な実施例の開示によっては限定されない。そうではなく、この発明は、添付の特許請求の範囲を参照するによって全体が決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施例に従った、航空機のための環境制御システムを示す概略的なブロック図である。
【図２】この発明のさらに別の実施例に従った貨物区画再循環システム３０を示す部分的な概略図である。
【図３】この発明のさらに別の実施例に従った、航空機区画における気温を制御するための方法を示すブロック図である。
【図４】この発明の開示された実施例のうちの１つ以上を有する航空機の側面図である。
【図１】
2008534376.tif 000003
【図２】
2008534376.tif 000004
【図３】
2008534376.tif 000005
【図４】
2008534376.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月5日(2007.10.5)
【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】
航空機のための貨物区画再循環システムであって、
前記貨物区画に流体結合され、或る量の空気を移動させるよう動作可能な換気装置と、
前記区画に流体結合された空気加熱装置および空気冷却装置と、
前記換気装置に流体結合され、前記或る量の空気の少なくとも一部を選択的に前記空気加熱装置および前記空気冷却装置に導くよう構成される再循環ダクトと、
前記空気加熱装置および前記空気冷却装置と動作可能に結合され、検知された区画温度に応じて前記区画内の予め定められた気温を維持するよう構成される温度制御システムとを含む、貨物区画再循環システム。
【請求項２】
前記空気加熱装置および前記空気冷却装置を前記区画に流体結合する空気分配ダクトをさらに含み、前記分配ダクトは、前記区画の壁を通って延在する、間隔をあけられた複数の排出位置を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記再循環ダクトはさらに、機外の排出位置に流体結合された排出ダクト部分を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記再循環ダクトはさらに、航空機の胴体部分を通って延在する流出弁を含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記再循環ダクトはさらに、前記排出ダクト部分および前記換気装置に流体結合された排出弁と、前記換気装置ならびに前記空気加熱装置および前記空気冷却装置に流体結合された再循環弁とを含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
調整された空気の源に結合され、前記空気加熱装置および前記空気冷却装置に流体結合され、さらに前記再循環ダクトに流体結合される入口弁をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記調整された空気の源は、前記航空機内の電気／電子（Ｅ／Ｅ）区画から排出される
空気を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記温度制御システムは、前記区画と熱導通している少なくとも１つの温度センサに結合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記空気加熱装置は電気抵抗加熱装置であり、温度制御システムは、前記電気抵抗加熱装置に供給される電流を制御するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記空気冷却装置は、流体冷却ループに結合される熱交換器、ヒートシンク、冷気源および冷凍ループのうちの少なくとも１つを含み、前記温度制御システムは前記流体冷却ループにおける流体の流れを制御するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
航空機貨物区画における気温を制御するための方法であって、
空気の源から或る量の空気を進入させるステップと、
前記貨物区画に結合された空気再循環システムから或る量の空気を受取るステップと、
前記区画の空気量の温度を測定し、前記温度を予め選択された設定点温度と比較して偏差値を生成するステップと、
前記偏差値を予め定められた偏差基準と比較するステップと、
前記比較に基づいて前記区画の温度を変えるステップとを含む、方法。
【請求項１２】
前記偏差値を比較するステップはさらに、前記偏差値が正値であり前記偏差基準よりも大きいかどうか判断するステップを含み、前記区画の温度を変えるステップはさらに、前記貨物区画に流体結合された空気再循環システムの冷却部分を作動させて、前記区画から抽出された空気量を冷却するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記偏差値を比較するステップはさらに、前記偏差値が負値であるかどうか判断するステップを含み、前記区画の温度を変えるステップはさらに、前記貨物区画に流体結合された前記空気再循環システムの加熱部分を作動させて、前記区画から抽出された空気量を加熱するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
冷却部分を作動させるステップはさらに、前記抽出された空気量を受取るよう構成された熱交換器に流体冷却ループを結合するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
加熱部分を作動させるステップはさらに、前記抽出された空気量を受取るよう構成された抵抗加熱装置に電流を結合するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
当業者であれば、上述の実施例が多様な異なるシステムに組込み可能であることを容易に認識するだろう。ここで特に図４を参照すると、この発明の開示された実施例のうちの１つ以上を有する航空機３００の側面図が示される。この発明に従った実施例を除いては、航空機３００は、関連技術において一般に公知である構成要素およびサブシステムを含む。たとえば、航空機３００は、概して、翼アセンブリ３０４に、または代替的には、胴体３０６に、もしくはさらには航空機３００の他の部分に結合される１つ以上の推進ユニット３０２を含む。加えて、航空機３００はまた、胴体３０６に結合された尾部アセンブリ３０８と着陸アセンブリ３１０とを含む。航空機３００はさらに、飛行制御システム３１２（図４には図示せず）と、航空機３００の動作に必要なさまざまな作業を協働的に
実行する他の複数の電気的、機械的および電気機械的システムとを含む。したがって、航空機３００は概して商業用の旅客機を表わしており、これには、たとえば、イリノイ州（Illinois）シカゴ（Chicago）にあるボーイング社（Boeing Company）から入手可能な７３７、７４７、７５７、７６７、７７７および７８７型機の商業用旅客機が含まれ得るが、これらには限定されない。図４に示される航空機３００は概して商業用旅客機を示しているが、この発明のさまざまな実施例が他の種類の飛行体にも組込み可能であることが理解される。このような飛行体の例には、英国のサリー州（Surrey）、コールズドン（Coulsdon）にあるジェーンズ・インフォメーション・グループ（Jane's Information Group, Ltd.）から入手可能な「ジェーン航空機年鑑（″Jane's All The World's Aircraft″）」などのさまざまな解説書により十分に例示されるような有人もしくはさらには無人の軍用機、回転翼航空機、または弾道飛行機が含まれ得る。加えて、この発明のさまざまな実施例はまた、さまざまな種類の旅客鉄道車両、旅客バスまたは他の同様の地上車両を含む他の輸送車両に組込まれてもよい。
【国際調査報告】
2008534376.tif 000007
2008534376.tif 000008