(57)【要約】  航空機客室から再循環空気を排出するためのシステム（１０）が、ある一つの航空機客室領域（１４）に沿って分散して配置されている複数の排出装置（１２ａ〜１２ｊ）を有している。一つの制御装置（１６）が、前記システム（１０）の通常運転において、それぞれの排出装置（１２ａ〜１２ｊ）が前記航空機客室領域（１４）から所与の空気流量を排出するように前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）を制御するよう設定されている。前記制御装置（１６）はさらに、一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）により前記航空機客室領域（１４）から排出される総空気流量が、前記故障した排出装置（１２ｃ）が前記システム（１０）の通常運転中に前記航空機客室領域（１４）から排出する空気流量の量に相当する量だけ増やされるように、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部を制御するよう設定されている。
2011529011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機客室から再循環空気を排出するためのシステム（１０）であって、
―  ある一つの航空機客室領域（１４）に沿って分散して配置されるように設定されている複数の排出装置（１２ａ〜１２ｊ）と、
―  前記システム（１０）の通常運転において、それぞれの排出装置（１２ａ〜１２ｊ）が前記航空機客室領域（１４）から所与の空気流量を排出するように前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）を制御するよう設定されている一つの制御装置（１６）と、
を有するシステム（１０）において、
前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）の最大排出能力は、前記システム（１０）の通常運転時に前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）に求められる要件に適応されており、
前記制御装置（１６）は、一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）により前記航空機客室領域（１４）から排出される総空気流量が、前記故障した排出装置（１２ｃ）が前記システム（１０）の通常運転中に前記航空機客室領域（１４）から排出する空気流量の量に相当する量だけ増やされるように、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部を制御するよう設定されていることを特徴とする、システム。
【請求項２】
前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）は、ファンの形で構成されており、
前記制御装置（１６）は、前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）により前記航空機客室領域（１４）から排出される空気流量を制御するために、前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）の回転数を制御するように設定されていることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記制御装置（１６）は、一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）がそれぞれ、同じ量だけ増やした空気流量を前記航空機客室領域（１４）から排出するように、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部を制御するように設定されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
前記制御装置（１６）は、一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）がそれぞれ、前記制御装置（１６）により少なくとも一つのパラメータに応じて決定される量だけ増やした空気流量を前記航空機客室領域（１４）から排出するように、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部を制御するように設定されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部を制御するために前記制御装置（１６）により用いられる一つの又は複数のパラメータは、前記故障した排出装置（１２ｃ）に対する、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の配置にとって特徴的なパラメータ、及び／又は、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の最大能力にとって特徴的なパラメータであることを特徴とする、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、前記制御装置（１６）は、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部の運転を、前記故障した排出装置（１２ｃ）に対する、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の配置にとって特徴的なパラメータに応じて、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）のある一つにより航空機客室領域（１４）から排出される空気流量が、該一つの、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）が前記故障した排出装置（１２ｃ）に近いほど、より多くの量だけ増やされるように運転するよう設定されていることを特徴とする、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
航空機客室から再循環空気を排出するための方法であって、制御装置（１６）が、ある一つの航空機客室領域（１４）に沿って分散して配置されるように設定されている複数の排出装置（１２ａ〜１２ｊ）を、前記システム（１０）の通常運転において、それぞれの排出装置（１２ａ〜１２ｊ）が所与の空気流量を前記航空機客室領域（１４）から排出するように制御する方法において、
前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）の最大排出能力は、前記システム（１０）の通常運転時に前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）に求められる要件に適応されており、
前記制御装置（１６）は、一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）により前記航空機客室領域（１４）から排出される総空気流量が、前記故障した排出装置（１２ｃ）が前記システム（１０）の通常運転中に前記航空機客室領域（１４）から排出する空気流量の量に相当する量だけ増やされるように、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部を制御することを特徴とする、方法。
【請求項８】
前記制御装置（１６）は、前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）により前記航空機客室領域（１４）から排出される空気流量を制御するために、ファンの形で構成されている前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）の回転数を制御することを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記制御装置（１６）は、一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）がそれぞれ、同じ量だけ増やした空気流量を前記航空機客室領域（１４）から排出するように、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部を制御することを特徴とする、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記制御装置（１６）は、一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）がそれぞれ、前記制御装置（１６）により少なくとも一つのパラメータに応じて決定される量だけ増やした空気流量を前記航空機客室領域（１４）から排出するように、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部を制御することを特徴とする、請求項７から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
一つの排出装置（１６）が故障した場合に、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部を制御するために前記制御装置（１６）により用いられる一つの又は複数のパラメータは、前記故障した排出装置（１２ｃ）に対する、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の配置にとって特徴的なパラメータ、及び／又は、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の最大能力にとって特徴的なパラメータであることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、前記制御装置（１６）は、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部の運転を、前記故障した排出装置（１２ｃ）に対する、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の配置にとって特徴的なパラメータに応じて、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）のある一つにより航空機客室領域（１４）から排出される空気流量が、該一つの、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）が、前記故障した排出装置（１２ｃ）に近いほど、より多くの量だけ増やされるように制御することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機キャビンから循環空気を排出するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の旅客機の客室は通常、航空機の飛行運転中でも地上運転中でも航空機自身の空調装置により空調が行われている。エンジン圧縮機又は補助エンジン圧縮機から取り出された抽気が航空機空調装置へ供給され、この抽気は、空調ユニット、つまり航空機空調装置のいわゆる空調パックにおいて所望の低温に冷却される。航空機空調装置の空調パック内で冷却された空気は、ミキサーへ導かれ、ミキサーにおいて、再循環システムにより航空機客室から吸い出された再循環空気と混合される。ミキサー内で得られる、空調パックにより用意された冷たい外気と、航空機客室から吸い出された再循環空気とから成る混合空気は最終的に、航空機客室の空調を行うために航空機客室内に導かれる。
【０００３】
現代の航空機空調装置の再循環システムは、たとえば低圧ファンとして構成可能な複数のファンを有している。空調を行うべき航空機客室領域内、たとえば、ワイドボディ航空機のデッキ内の均一な通気分布を確実に行うため、これらファンは、空調を行うべき航空機客室領域に沿って配分されて配置されており、これらファンの回転数は、各ファンが、空調を行うべき航空機客室領域から所望の空気流量を排出するようそれぞれ制御されている。空調を行うべき航空機客室領域から一つのファンにより吸い出すべき空気流量は、空調を行うべき客室領域内の客室の構成など、さまざまなパラメータにより異なる。
【０００４】
再循環システムの一つのファンが故障した場合、その時点で機能している再循環システムにおいて、故障したファンの空気排出能力を補償するために、まだ作動する残りのファンがその最大の能力、つまり最大回転数で運転されるように制御される。この形のエラー補償は最大補償と呼ばれる。しかし、一つのファンが故障した際に最大補償運転で運転される再循環システムは電気使用量が非常に高くなるため、航空機の燃料消費量が高まる結果となる。さらに、再循環システムの最大補償運転においてフルロードで運転されるファンには追加的な保守コストが必要になるほど非常に大きな負荷がかかり、場合によってはこれらファンの故障率が高まり、それによりシステム全体の利用可能性が制限される可能性もある。
【０００５】
さらに、最大補償運転で運転されている再循環システムは、結果として航空機客室内の旅客の快適性を制限する可能性がある。一方では、フルロードで運転されるファンにより、空調を行うべき航空機客室領域から吸い出された空気流内に乱れが引き起こされ、それにより騒音発生が高まる。もう一方では、空調を行うべき航空機客室領域において、場合によっては局所的に、不快と感じられる通風現象につながるフロー条件が形成される可能性がある。さらに、再循環システムの最大補償運転においては、故障したファンがシステムの通常運転中に空調を行うべき航空機客室領域から実際に排出すべき空気流量を考慮しない。したがって、最大補償運転中に再循環システムにより空調を行うべき航空機客室領域から吸い出された空気流量の総量が、再循環システムの通常運転中に空調を行うべき航空機客室領域から排出される空気流量の総量より明らかに高くなる可能性も、また、低くなる可能性もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、再循環システムの排出装置の一つが故障しても、航空機客室内の旅客の快適性を制限することなく、システム全体を効率的に運転することを可能にする、航空機客室から再循環空気を排出するためのシステム及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、航空機客室から再循環空気を排出するための、請求項１に記載の特徴を有するシステムにより、及び、航空機客室から再循環空気を排出するための、請求項７に記載の特徴を有する方法により解決される。
【０００８】
航空機客室から再循環空気を排出するための本発明のシステムは、空調を行うべき航空機客室領域に沿って分散して配置された複数の排出装置を有している。これら排出装置は、航空機空調装置のミキサーに供給するための排出空気を、空調を行うべき航空機客室領域から吸い出すためのものである。排出装置はたとえば、空調を行うべき航空機客室領域の側壁の領域に配置することができ、このとき、空調を行うべき航空機客室領域の側壁に沿ったこれら排出装置の分布は、たとえば、空調を行うべき航空機客室領域の構成、及び／又は、空調を行うべき航空機客室領域のさまざまな空調ゾーンへのさらなる区分により異なる可能性がある。空調を行うべき航空機客室領域とは、航空機客室の、ある一つの任意の領域とすることができる。本発明の再循環システムを備えたワイドボディ航空機では、空調を行うべき航空機客室領域はたとえば、ワイドボディ航空機のデッキ、特に、航空機客室の二階デッキとすることができる。
【０００９】
本発明の再循環システムの制御装置は、再循環システムの通常運転中に、再循環システムの各排出装置が、空調を行うべき航空機客室領域から所与の空気流量を吸い出すように排出装置を制御するよう設定されている。望ましくは、一つの排出装置により空調を行うべき航空機客室領域から排出すべき空気流量は、その排出装置が割り当てられている、空調を行うべき航空機客室領域の特定の部分に適応されている。たとえば、空調を行うべき航空機客室領域の部分の中には、大量の排出空気を排出すべき部分が存在する。制御装置は、空調を行うべき航空機客室領域のこれらの部分をたとえば、再循環システムの通常運転時に、たとえば２００ｌ／ｓ又は３００ｌ／ｓという所与の空気流量を空調を行うべき航空機客室領域から排出するように制御することができる。これに対して、空調を行うべき航空機客室領域の中には、少量の排出空気流量のみが排出される部分が存在することも可能である。その場合、再循環システムの制御装置は、空調を行うべき航空機客室領域のこれらの部分に割り当てられた排出装置を、たとえば、再循環システムの通常運転において空調を行うべき航空機客室領域から１００ｌ／ｓという所与の空気流量を排出するよう制御することができる。
【００１０】
再循環システムの効率を最大にすると同時にシステム重量を最小にするために、排出装置の最大排出能力を、再循環システムの通常運転時にその排出装置に求められる要件に適応させることができる。特に有意義であるのは、空調を行うべき航空機客室領域の中の、再循環システムの通常運転中に排出すべき所与の空気流量が低い部分には、最大排出能力が低く、そのため重量も軽く、電気消費量も低い排出装置を割り当てることである。これに対して、空調を行うべき航空機客室領域の中の、再循環システムの通常運転中に排出すべき所与の空気流量が高い部分には、望ましくはより高い最大排出能力を有する排出装置が割り当てられる。しかしこれらの排出装置は、最大排出能力が低い排出装置に比較して重量も重く、電気消費量も高い。
【００１１】
さらに、本発明の再循環システムの制御装置は、一つの排出装置が故障した場合に、まだ作動する残りの排出装置により空調を行うべき航空機客室領域から排出された総流量が、前記故障した排出装置により再循環システムの通常運転中に空調を行うべき航空機客室領域から排出される空気流量に相当する量だけ増加するように、まだ作動する残りの排出装置のうちの少なくとも一部を制御するよう設定されている。換言すると、本発明の再循環システムの一つの排出装置が故障した場合、まだ作動する残りの排出装置の少なくとも一部の排出能力が高められる。しかし、従来技術で公知の再循環システムとは異なり、まだ作動する残りの排出装置がその最大能力で運転されることはない。その代わり、まだ作動する残りの排出装置により空調を行うべき航空機客室領域から吸い出された総空気流量は、再循環システムの通常運転においてこれら排出装置により空調を行うべき航空機客室領域から排出された総空気流量に比較して、故障した排出装置が再循環システムの通常運転中に空調を行うべき航空機客室領域から吸い出された空気流量に相当する量だけ増やされる。それにより、まだ作動する残りの排出装置の排出能力は、故障した排出装置の排出能力を補償するのに必要な量のみ、増やされる。
【００１２】
本発明の再循環システムの制御装置は、一つの排出装置が故障した際に、一つの排出装置の故障を補償するために、まだ作動する残りの排出装置の一部のみを用いるように設定することができる。しかし望ましくは、まだ作動する残りの排出装置のすべてが、一つの排出装置の故障を補償するための運転に関与する。
【００１３】
一つの排出装置が故障した際には最大補償運転状態に移行する、従来技術で公知の再循環システムとは異なり、本発明の、航空機客室から再循環空気を排出するためのシステムにおいては、一つの排出装置が故障した場合、該故障した排出装置により再循環システムの通常運転中に空調を行うべき航空機客室領域から実際に排出される空気流量が考慮される。まだ作動する残りの排出装置により、空調を行うべき航空機客室領域から排出される総空気流量は、前記排出装置の故障により生じた排出能力損失を補償するのに十分な量だけ、増やされる。そのため、本発明の再循環システムにおいては、再循環システムの一つの排出装置が故障した際に、空調を行うべき航空機客室領域から排出される総空気流量は、再循環システムのすべての排出装置が機能可能である再循環システムの通常運転中に、空調を行うべき航空機客室領域から排出される総空気流量に相当する。
【００１４】
そのため、一つの排出装置が故障した際に最大補償運転で運転される再循環システムと比較すると、本発明の再循環システムは、電気使用量がより低く、それにより航空機の燃料消費量も低減される。さらに、本発明の再循環システムにおいては、一つの排出装置が故障した場合、まだ作動する残りの排出装置がフルロードで運転されるわけではないため、これらの排出装置が保護される。それによりこれら排出装置のための保守コスト、及び、これら排出装置の故障率を下げ、それによりシステム全体の利用可能性を改善することができる。
【００１５】
本発明の再循環システムのさらなる長所として、一つの排出装置が故障した際に空調を行うべき航空機客室領域におけるフロー条件に与える影響が、排出装置の故障を需要に応じてのみ補償する方が、再循環システムの最大補償運転により補償する場合に比較して非常に小さくなることが挙げられる。そのため、フルロードで運転される排出装置により大幅に高まる騒音発生など、空調を行うべき航空機客室領域にいる旅客が不快と感じる通風現象も回避することができる。したがって本発明の再循環システムの運転においては、一つの排出装置が故障した場合でも、空調を行うべき航空機客室領域にいる旅客にとって快適性が制限されることにはならない。
【００１６】
望ましくは本発明の再循環システムの排出装置はファンの形で構成されている。空調を行うべき航空機客室領域がワイドボディ航空機の二階デッキである場合は、排出装置はたとえば低圧ファンとして構成することができる。その場合本発明の再循環システムの制御装置は、排出装置により空調を行うべき航空機客室領域から排出された空気流量を制御するために、ファンとして構成されている排出装置の回転数を制御するように設定できる。
【００１７】
本発明の再循環システムの制御装置はさらに、再循環システムの一つの排出装置が故障した場合に、まだ作動する残りの排出装置の少なくとも一部を、まだ作動する残りの排出装置により空調を行うべき航空機客室領域から排出される空気流量がそれぞれ同じ量だけ増やされるように制御するよう設定することができる。換言すると、制御装置は、前記一つの排出装置の故障が、まだ作動する残りの排出装置により均一に補償されるように、まだ作動する残りの排出装置を制御することができる。したがって、まだ作動する残りの排出装置によりそれぞれ、空調を行うべき航空機客室領域から排出される空気流量は、再循環システムの通常運転中にこれら排出装置により空調を行うべき航空機客室領域から排出される空気流量と、排出装置故障を補償するために空調を行うべき航空機客室領域から追加的に排出される空気流量との和から得られる。排出装置故障を補償するためにまだ作動する残りの排出装置のそれぞれにより排出すべき追加的な空気流量は、再循環システムの通常運転において故障した排出装置により空調を行うべき航空機客室領域から排出される空気流量と、まだ作動する残りの排出装置の数との商から求められる。
【００１８】
たとえば、１０個の排出装置を有する再循環システムにおいて、再循環システムの通常運転において空調を行うべき航空機客室領域から２００ｌ／ｓの空気流量を排出する一つの排出装置が故障した場合、制御装置は、まだ作動する残りの９個の排出装置の少なくとも一部を制御して、これらが、前記一つの排出装置の故障により生じた排出量損失２００ｌ／ｓを補償するのに十分な、均一に増やした排出量で運転されるようにすることができる。制御装置によりまだ作動する残りの９個の排出装置すべてを補償運転させた場合、補償すべき排出量２００ｌ／ｓはまだ作動する残りの９個の排出装置に配分されるため、まだ作動する残りの排出装置のそれぞれが、空調を行うべき航空機客室領域から追加的に排出すべき空気流量はおよそ２２．２ｌ／ｓとなる。もちろん、これに代替的に、制御装置が、まだ作動する残りの９個の排出装置の一部のみを使用して、排出量２００ｌ／ｓである一つの排出装置の故障を補償することも考慮可能である。その場合は、これら排出装置が追加的に排出すべき空気流量は相応に増やされ、それは、故障した排出装置が再循環システムの通常運転中に空調を行うべき航空機客室領域から排出する空気流量と、排出装置故障の補償のために使用されるまだ作動する残りの排出装置の数との商から求められる。
【００１９】
これに代替的に、又はこれに追加的に、航空機客室から再循環空気を排出するための本発明のシステムの制御装置はまた、一つの排出装置が故障した場合にまだ作動する残りの排出装置の少なくとも一部を、これらまだ作動する残りの排出装置がそれぞれ、制御装置により少なくとも一つのパラメータに応じて決定される量だけ増やした空気流量を空調を行うべき航空機客室領域から排出するように制御するように設定することができる。換言すると、制御装置は、一つの排出装置が故障したためにまだ作動する残りの排出装置により空調を行うべき航空機客室領域から追加的に排出すべき空気流量を、少なくとも一つのパラメータに応じて重み付けして、残りの作動する排出装置に配分することができる。
【００２０】
基本的に、本発明の再循環システムの制御ユニットは、故障した排出装置の補償すべき排出量の、作動する残りの排出装置への均一配分のみ、又は、加重配分のみを行うものとすることができる。しかしこれに代替的に、制御装置は、運転状況に応じて、故障した一つの排出装置の補償すべき排出量をまだ作動する残りの排出装置に均一に配分するか、又は重量配分するかのいずれかに設定することもできる。
【００２１】
一つの排出装置が故障した際に制御装置がまだ作動する残りの排出装置の少なくとも一部を制御するために用いる一つの又は複数のパラメータとしては、たとえば、故障した排出装置に対する、まだ作動する残りの排出装置の配置にとって特徴的なパラメータ、及び／又は、まだ作動する残りの排出装置の最大能力にとって特徴的なパラメータが用いられる。故障した排出装置に対する、まだ作動する残りの排出装置の配置にとって特徴的なパラメータとはたとえば、まだ作動する残りの排出装置から故障した排出装置までの距離とすることができる。
【００２２】
本発明の再循環システムの制御装置は特に、一つの排出装置が故障した場合に、まだ作動する残りの排出装置により空調を行うべき航空機客室領域から排出される空気流量が、まだ作動する残りの排出装置が故障した排出装置に近いほど、より多くの量を増やすよう、まだ作動する残りの排出装置の少なくとも一部を、故障した排出装置に対する、まだ作動する残りの排出装置の配置にとって特徴的なパラメータに応じて制御するように設定されている。換言すると、故障した排出装置からの距離が短い、まだ作動する残りの排出装置は、故障した排出装置からより遠くに配置されているまだ作動する残りの排出装置より、補償すべき、故障した排出装置が再循環システムの通常運転において排出する空気流量の、より多くの割当分を排出するよう運転される。
【００２３】
たとえば、再循環システムの通常運転中に２００ｌ／ｓの空気流量を排出する一つの排出装置が故障した場合、補償すべき、つまり、まだ作動する残りの排出装置が引き受けるべき空気流量の重量配分は、故障した排出装置に直接的に隣接している、まだ作動する残りの排出装置が４０ｌ／ｓの追加的空気流量を、空調を行うべき航空機客室領域から排出するように行われる。これに対して、より離れたところにある、まだ作動する残りの排出装置が追加的に排出する必要のある空気流量は３５、３０、２５、１０、又は５ｌ／ｓのみとなるように運転することができる。一つの排出装置の故障を重み付けして補償する場合、本発明の再循環システムの通常運転の際に空調を行うべき航空機客室領域内で生じるフロー条件が受ける悪影響は特に小さくなる。それにより空調を行うべき航空機客室領域における旅客の快適性制限も、特に信頼できるやり方で回避される。
【００２４】
航空機客室からの再循環空気を制御するための本発明の方法においては、制御装置は、空調を行うべき航空機客室領域に沿って分散して配置されている複数の排出装置を、再循環システムの通常運転においては、各排出装置が、空調を行うべき航空機客室領域から所与の空気流量を排出するように制御する。一つの排出装置が故障した場合、制御装置は、まだ作動する残りの排出装置により空調を行うべき航空機客室領域から排出される総空気流量を、故障した排出装置が再循環システムの通常運転において空調を行うべき航空機客室領域から排出する空気流量の量に相当する量だけ増やすように、まだ作動する残りの排出装置の少なくとも一部を制御する。本発明のこの方法により制御装置は、一つの排出装置が故障した場合に、まだ作動する残りの排出装置の一部のみを用いて、一つの排出装置の故障を補償することができる。しかしながら望ましくは制御装置により、まだ作動する残りの排出装置のすべてが、一つの排出装置の故障を補償するための運転に関与する。
【００２５】
排出装置により空調を行うべき航空機客室領域から排出された空気流量を制御するための制御装置は、ファン、たとえば低圧ファンの形で構成された排出装置の回転数を制御することができる。
【００２６】
一つの排出装置が故障した場合、制御装置は、まだ作動する残りの排出装置の少なくとも一部を、まだ作動する残りの排出装置がそれぞれ、同じ量だけ増やした空気流量を、空調を行うべき航空機客室領域から排出するように制御することができる。換言すると、制御装置は、一つの排出装置の故障のために補償すべき空気流量がまだ作動する残りの排出装置に均一に配分されるように、残りの作動する排出装置を制御することができる。
【００２７】
制御装置はさらに、一つの排出装置が故障した場合に、まだ作動する残りの排出装置の少なくとも一部を、まだ作動する残りの排出装置がそれぞれ、制御装置により少なくとも一つのパラメータに応じて決定された量だけ増やした空気流量を、空調を行うべき航空機客室領域から排出するように制御することができる。換言すると、制御装置は、一つの排出装置の故障のために補償すべき空気流量が、まだ作動する残りの排出装置に重量配分されるように制御することができる。基本的に制御装置は、一つの排出装置の故障のために補償すべき空気流量を、まだ作動する残りの排出装置に常に均一に配分、又は、重量配分するようにすることができる。しかしながらこれに代替的に、制御装置は、運転状況に応じて、補償すべき空気流量をまだ作動する残りの排出装置に均一に配分するか、又は、重量配分するかのいずれかを行うこともできる。
【００２８】
制御装置はたとえば、故障した排出装置に対する、まだ作動する残りの排出装置の配置にとって特徴的なパラメータを用いることができる。この特徴パラメータはたとえば、まだ作動する残りの排出装置の一つから、故障した排出装置までの距離とすることができる。これに代替的に又はこれに追加的に、制御装置は、補償すべき空気流量を、まだ作動する残りの排出装置に重量配分する場合に、まだ作動する残りの排出装置の最大能力にとって特徴的なパラメータも考慮することができる。
【００２９】
一つの排出装置が故障した場合、制御装置は望ましくは、まだ作動する残りの排出装置の一つが空調を行うべき航空機客室領域から排出する空気流量は、そのまだ作動する残りの排出装置が故障した排出装置の近くに配置されているほど、増加する量が多くなるように、故障した排出装置に対する、まだ作動する残りの排出装置の配置にとって特徴的なパラメータに応じて、まだ作動する残りの排出装置の少なくとも一部の運転を制御する。換言すると、一つの排出装置が故障した場合、故障した排出装置のすぐ近くに配置されている、まだ作動する残りの排出装置は、故障した排出装置からより遠くに配置されている、まだ作動する残りの排出装置より、前記排出装置の故障のために補償すべき空気流量のうちのより多くの割当分を引き受ける。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】１０個の排出装置を有する再循環システムの通常運転中の図である。
【図２】図１の再循環システムにおいて、一つの排出装置の故障が、故障した排出装置により通常運転中に提供される排出能力をまだ作動する残りの排出装置で均一に分担することにより補償されている図である。
【図３】図１の再循環システムにおいて、一つの排出装置の故障が、故障した排出装置により通常運転中に提供される排出能力を、まだ作動する残りの排出装置で重み付けして分担することにより補償されている図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の望ましい実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
図１に図示された、航空機客室から再循環空気を排出するためのシステム１０は、低圧ファンの形で構成された排出装置１２ａ〜１２ｊを有している。これら排出装置１２ａ〜１２ｊは、空調を行うべき航空機客室領域１４の互いに向かい合う側壁に沿って分散して配置されている。空調を行うべき航空機客室領域１４の、個々の排出装置１２ａ〜１２ｊの領域の構成に応じて、個々の排出装置１２ａ〜１２ｊは再循環システムの通常運転中に、異なる排出能力で運転される。再循環システム１０の通常運転中に排出装置１２ａ及び１２ｆが空調を行うべき航空機客室領域１４から排出する空気流量は１０ｌ／ｓのみであるのに対し、１２ｂ、１２ｃ、１２ｅ、１２ｇ、１２ｈ、１２ｊは通常運転中に２００ｌ／ｓの排出能力で、排出装置１２ｄ及び１２ｅは３００ｌ／ｓの排出能力で運転される。排出装置１２ａ〜１２ｊの運転の制御は、電子制御装置１６を用いて行われる。
【００３３】
以下に、排出装置１２ｃが故障した場合の再循環システム１０の運転について述べる。再循環システム１０の通常運転中、排出装置１２ｃは、空調を行うべき航空機客室領域１４から２００ｌ／ｓの空気流量を排出する。排出装置１２ｃの故障を補償するために、制御装置１６は、まだ作動する残りの排出装置１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊを制御して、まだ作動する残りの排出装置１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊにより排出される、再循環システム１０の通常運転時には１８００ｌ／ｓである総空気流量を、故障した排出装置１２ｃが再循環システム１０の通常運転時に空調を行うべき航空機客室領域１４から排出する空気流量２００ｌ／ｓに相当する量だけ、増やす。換言すると、まだ作動する残りの排出装置１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊにより排出される総空気流量は、１８００ｌ／ｓから２００ｌ／ｓ増えて２０００ｌ／ｓとなる。
【００３４】
図２に図示したように、電子制御装置１６は、まだ作動する残りの排出装置１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊをそれぞれ制御して、これらまだ作動する残りの排出装置１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊがそれぞれ、同一の量だけ増やした空気流量を、空調を行うべき航空機客室領域１４から排出するようにする。本図の場合は、排出装置１２ｃの排出能力２００ｌ／ｓを補償する必要があり、まだ作動する残りの排出装置１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊの排出能力から増やすべき量は、補償すべき排出能力２００ｌ／ｓとまだ作動する残りの排出装置１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊとの数の商から求められる。したがって図２に図示したように、故障した排出装置１２ｃの補償すべき排出能力を、まだ作動する残りの排出装置１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊに均一に配分する際には、これらまだ作動する残りの排出装置１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊにより空調を行うべき航空機客室領域１４から排出される空気流量はそれぞれおよそ２２．２ｌ／ｓずつ増やされる。
【００３５】
しかしこれに追加的に、故障した排出装置１２ｃの補償すべき排出能力は、重み付けした形で、まだ作動する残りの排出装置１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊに配分することもできる。図３に図示したように、特に、まだ作動する残りの排出装置１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊのそれぞれの距離を、故障した排出装置１２ｃの補償すべき排出能力をまだ作動する残りの排出装置１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊに重量配分するためのパラメータとして用いることができる。特に、電子制御装置１６は、まだ作動する残りの排出装置１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊを制御して、まだ作動する残りの排出装置１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊのうちのある一つにより、空調を行うべき航空機客室領域から排出される空気流量が、まだ作動する残りの排出装置１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊのうちのその一つが、故障した排出装置１２ｃに近いほど、より多くの量だけ増やされるようにすることができる。
【００３６】
図３に図示された実施例においては、故障した排出装置１２ｃのすぐ近くにある排出装置１２ｄ及び１２ｈの排出能力はそれぞれ４０ｌ／ｓ増やされる。故障した排出装置１２ｃの斜め向かいに配置されている排出装置１２ｇの排出能力は３５ｌ／ｓ増やされる。これに対して、故障した排出装置１２ｃの隣にあるものの、故障した１２ｃからは、排出装置１２ｄ及び１２ｈより遠くにある排出装置１２ｄは排出能力を３０ｌ／ｓだけ増やして運転される。排出装置１２ｊにより、空調を行うべき航空機客室領域１４から排出される空気流量は２５ｌ／ｓだけ増やされる。これに対して、故障した排出装置１２ｃから比較的遠くにある排出装置１２ａ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｊは１０ｌ／ｓ又は５ｌ／ｓだけ増やした排出能力で運転される。
【符号の説明】
【００３７】
１０            再循環システム
１２ａ〜１２ｊ  排出装置
１４            空調を行うべき航空機客室領域
１６            電子制御装置
【図１】
2011529011.tif 000003
【図２】
2011529011.tif 000004
【図３】
2011529011.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成23年3月29日(2011.3.29)
【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】
航空機客室から再循環空気を排出するためのシステム（１０）であって、
―  ある一つの航空機客室領域（１４）に沿って分散して配置されるように設定されている複数の排出装置（１２ａ〜１２ｊ）と、
―  前記システム（１０）の通常運転において、それぞれの排出装置（１２ａ〜１２ｊ）が前記航空機客室領域（１４）から所与の空気流量を排出するように前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）を制御するよう設定されている一つの制御装置（１６）と、
を有するシステム（１０）において、
前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）の最大排出能力は、前記システム（１０）の通常運転時に前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）に求められる要件に適応されており、
前記制御装置（１６）は、一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）により前記航空機客室領域（１４）から排出される総空気流量が、前記故障した排出装置（１２ｃ）が前記システム（１０）の通常運転中に前記航空機客室領域（１４）から排出する空気流量の量に相当する量だけ増やされるように、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部を制御するよう設定されていることを特徴とする、システム。
【請求項２】
前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）は、ファンの形で構成されており、
前記制御装置（１６）は、前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）により前記航空機客室領域（１４）から排出される空気流量を制御するために、前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）の回転数を制御するように設定されていることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記制御装置（１６）は、一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）がそれぞれ、同じ量だけ増やした空気流量を前記航空機客室領域（１４）から排出するように、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部を制御するように設定されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
前記制御装置（１６）は、一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）がそれぞれ、前記制御装置（１６）により少なくとも一つのパラメータに応じて決定される量だけ増やした空気流量を前記航空機客室領域（１４）から排出するように、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部を制御するように設定されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部を制御するために前記制御装置（１６）により用いられる一つの又は複数のパラメータは、前記故障した排出装置（１２ｃ）に対する、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の配置にとって特徴的なパラメータ、及び／又は、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の最大能力にとって特徴的なパラメータであることを特徴とする、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、前記制御装置（１６）は、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部の運転を、前記故障した排出装置（１２ｃ）に対する、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の配置にとって特徴的なパラメータに応じて、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）のある一つにより航空機客室領域（１４）から排出される空気流量が、該一つの、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）が前記故障した排出装置（１２ｃ）に近いほど、より多くの量だけ増やされるように運転するよう設定されていることを特徴とする、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
航空機客室から再循環空気を排出するための方法であって、制御装置（１６）が、ある一つの航空機客室領域（１４）に沿って分散して配置されるように設定されている複数の排出装置（１２ａ〜１２ｊ）を、前記システム（１０）の通常運転において、それぞれの排出装置（１２ａ〜１２ｊ）が所与の空気流量を前記航空機客室領域（１４）から排出するように制御する方法において、
前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）の最大排出能力は、前記システム（１０）の通常運転時に前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）に求められる要件に適応されており、
前記制御装置（１６）は、一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）により前記航空機客室領域（１４）から排出される総空気流量が、前記故障した排出装置（１２ｃ）が前記システム（１０）の通常運転中に前記航空機客室領域（１４）から排出する空気流量の量に相当する量だけ増やされるように、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部を制御することを特徴とする、方法。
【請求項８】
前記制御装置（１６）は、前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）により前記航空機客室領域（１４）から排出される空気流量を制御するために、ファンの形で構成されている前記排出装置（１２ａ〜１２ｊ）の回転数を制御することを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記制御装置（１６）は、一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）がそれぞれ、同じ量だけ増やした空気流量を前記航空機客室領域（１４）から排出するように、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部を制御することを特徴とする、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記制御装置（１６）は、一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）がそれぞれ、前記制御装置（１６）により少なくとも一つのパラメータに応じて決定される量だけ増やした空気流量を前記航空機客室領域（１４）から排出するように、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部を制御することを特徴とする、請求項７から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部を制御するために前記制御装置（１６）により用いられる一つの又は複数のパラメータは、前記故障した排出装置（１２ｃ）に対する、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の配置にとって特徴的なパラメータ、及び／又は、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の最大能力にとって特徴的なパラメータであることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
一つの排出装置（１２ｃ）が故障した場合に、前記制御装置（１６）は、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の少なくとも一部の運転を、前記故障した排出装置（１２ｃ）に対する、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）の配置にとって特徴的なパラメータに応じて、前記まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）のある一つにより航空機客室領域（１４）から排出される空気流量が、該一つの、まだ作動する残りの排出装置（１２ａ、１２ｂ、１２ｄ〜１２ｊ）が、前記故障した排出装置（１２ｃ）に近いほど、より多くの量だけ増やされるように制御することを特徴とする、請求項１１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】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
図１に図示された、航空機客室から再循環空気を排出するためのシステム１０は、低圧ファンの形で構成された排出装置１２ａ〜１２ｊを有している。これら排出装置１２ａ〜１２ｊは、空調を行うべき航空機客室領域１４の互いに向かい合う側壁に沿って分散して配置されている。空調を行うべき航空機客室領域１４の、個々の排出装置１２ａ〜１２ｊの領域の構成に応じて、個々の排出装置１２ａ〜１２ｊは再循環システムの通常運転中に、異なる排出能力で運転される。再循環システム１０の通常運転中に排出装置１２ａ及び１２ｆが空調を行うべき航空機客室領域１４から排出する空気流量は１００ｌ／ｓのみであるのに対し、１２ｂ、１２ｃ、１２ｅ、１２ｇ、１２ｈ、１２ｊは通常運転中に２００ｌ／ｓの排出能力で、排出装置１２ｄ及び１２ｅは３００ｌ／ｓの排出能力で運転される。排出装置１２ａ〜１２ｊの運転の制御は、電子制御装置１６を用いて行われる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
図３に図示された実施例においては、故障した排出装置１２ｃのすぐ近くにある排出装置１２ｂ及び１２ｈの排出能力はそれぞれ４０ｌ／ｓ増やされる。故障した排出装置１２ｃの斜め向かいに配置されている排出装置１２ｇの排出能力は３５ｌ／ｓ増やされる。これに対して、故障した排出装置１２ｃの隣にあるものの、故障した１２ｃからは、排出装置１２ｂ及び１２ｈより遠くにある排出装置１２ｄは排出能力を３０ｌ／ｓだけ増やして運転される。排出装置１２ｊにより、空調を行うべき航空機客室領域１４から排出される空気流量は２５ｌ／ｓだけ増やされる。これに対して、故障した排出装置１２ｃから比較的遠くにある排出装置１２ａ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｊは１０ｌ／ｓ又は５ｌ／ｓだけ増やした排出能力で運転される。
【国際調査報告】
2011529011.tif 000006
2011529011.tif 000007
2011529011.tif 000008
2011529011.tif 000009
2011529011.tif 000010
2011529011.tif 000011