(57)【要約】【課題】軽量で、容積が小さく、消費電力が少なく、さらに飛行中の機体の空気抵抗を小さくすることができる航空機用空気調和装置を提供することができるようにする。【解決手段】外気圧縮部１２と、圧縮された外気を冷却する冷却部１３とを備え、航空機内の与圧部１４の圧力と温度とを調節する航空機用空気調和装置１０において、外気圧縮部１２の吐出側に、与圧部１４から空気を導く第一流路２５を備え、第一流路２５には、空気の流れを与圧部１４から外気圧縮部１２方向に規制する第一流量制御手段２６が介装され、与圧部１４の圧力を検知する与圧部圧検出手段３１と、圧縮された外気の圧力を検知する圧縮外気圧検知手段３２との出力に基づいて、空気の流れが与圧部１４から外気圧縮部１２方向になるよう、第一流量制御手段２６を制御する、制御部３４が備えられていることを特徴とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気圧縮部と、該外気圧縮部で圧縮された外気を冷却する冷却部とを備え、航空機内の与圧部の圧力と温度とを調節する航空機用空気調和装置において、
前記外気圧縮部の吐出側に、前記与圧部から空気を導く第一流路を備え、
前記第一流路には、空気の流れを前記与圧部から前記外気圧縮部方向に規制する第一規制手段が介装されていることを特徴とする航空機用空気調和装置。
【請求項２】
請求項１に記載の航空機用空気調和装置において、
前記与圧部に設けられ、前記与圧部の圧力を検知する与圧部圧検出手段と、前記外気圧縮部の吐出側に設けられ、圧縮された外気の圧力を検知する圧縮外気圧検知手段とを備え、
前記与圧部圧検出手段の出力と、前記圧縮外気圧検知手段の出力とに基づいて、空気の流れが、前記与圧部から前記外気圧縮部方向になるよう、前記第一流路に介装された第一流量制御手段を制御する、制御部が、備えられていることを特徴とする航空機用空気調和装置。
【請求項３】
外気圧縮部と、該外気圧縮部で圧縮された外気を冷却する冷却部とを備え、航空機内の与圧部の圧力と温度とを調節する航空機用空気調和装置において、
前記外気圧縮部の吸入側に、前記与圧部から空気を導く第二流路を備え、
前記第二流路には、空気の流れを空気の流れを前記与圧部から前記外気圧縮部方向に規制する第二規制手段が介装されていることを特徴とする航空機用空気調和装置。
【請求項４】
請求項３に記載の航空機用空気調和装置において、
前記与圧部に設けられ、前記与圧部の圧力を検知する与圧部圧検出手段と、前記外気圧縮部の吸入側に設けられ、外気の圧力を検知する外気圧検知手段とを備え、
前記与圧部圧検出手段の出力と、前記外気圧検知手段の出力とに基づいて、空気の流れが、前記与圧部から前記外気圧縮部方向なるよう、前記第二流路に介装された第二流量制御手段を制御する、制御部が、備えられていることを特徴とする航空機用空気調和装置。
【請求項５】
外気圧縮部と、該外気圧縮部で圧縮された外気を冷却する冷却部とを備え、
前記冷却部は、圧縮部と、タービン部と、該圧縮部と該タービン部と共通の回転軸を備え、
航空機内の与圧部の圧力と温度を調節する航空機用空気調和装置において、
前記回転軸を駆動する駆動源を備えることを特徴とする航空機用空気調和装置。
【請求項６】
外気圧縮部と、該外気圧縮部で圧縮された外気を冷却する冷却部とを備え、
前記冷却部は、圧縮部と、タービン部と、該圧縮部と該タービン部と共通の回転軸と、前記圧縮部で圧縮された外気を冷却する熱交換部とを備え、
航空機内の与圧部の圧力と温度を調節する航空機用空気調和装置において、
前記熱交換部と前記航空機の燃料との間に冷媒を循環させる冷媒流路を備えることを特徴とする航空機用空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、航空機の与圧、温度調整に用いられる航空機用空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、航空機に用いられる航空機用空気調和装置として図４に示すものが知られている。この図において航空機用空気調和装置は、左右対称な構成を採っているため、右半部のみ示して、符号を付し説明する。
図４において、航空機用空気調和装置１００は、外気取り込み部１０１と、外気圧縮部１０２と、冷却部１０３と、与圧部１０４内に設けられている温度調節部１０５とを主な構成要素としている。外気圧縮部１０２には、第一電動コンプレッサ１０６と、第一熱交換器１０７と、第二電動コンプレッサ１０８とが備えられている。冷却部１０３には、両端にコンプレッサ１０９とタービン１１０とが設けられた回転軸１１１と、第二熱交換器１１２とが設けられている。温度調節部１０５には、ミックスマニフォールド１１３と、トリムマニフォールド１１４と、フィルター１１５とが備えられている。
【０００３】
上記の構成の航空機用空気調和装置においては、図３に示すように、外気取り込み部１０１から取り込まれた外気は、第一電動コンプレッサ１０６により圧縮され、圧力と温度とが高められる。第一電動コンプレッサ１０６により圧縮された外気は、第一熱交換器１０７において外気と熱交換されることで、温度が下げられ、その後、第二電動コンプレッサ１０８によりさらに圧縮される。
【０００４】
第二電動コンプレッサ１０８により圧縮された外気は、コンプレッサ１０９によりさらに圧縮され、第二熱交換器１１２において外気と熱交換されることで、温度を下げられ、タービン１１０において、断熱膨張することで、圧力と温度とを下げる。このとき同時に、タービン１１０が駆動され、回転軸１１１で連結されたコンプレッサ１０９が駆動される。
【０００５】
圧力と温度とが下げられた外気は、ミックスマニフォールド１１３に導かれ、フィルター１１５を通ってきた与圧部１０４内空気と混合され、その次のトリムマニフォールド１１４にて、温度調節のために、温度の高い、第二電動コンプレッサ１０８で圧縮された外気の一部と混合されて、与圧部１０４内に導入される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の構成の航空機用空気調和装置においては、電動コンプレッサを２台備えているため、重量が重くなり、容積がかさみ、消費電力が大きくなるという問題があった。
【０００７】
また、冷却源として外気を機体内に導入しているため、外気導入用の取り入れ口、ダクト、地上で駐機しているときでも外気を導入して冷却するためのファン等の機器の重量が重くなり、容積がかさむという問題と、飛行中に外気を機体内に導入することで機体の空気抵抗が増加するという問題があった。
【０００８】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、軽量で、容積が小さく、消費電力が少なく、さらに飛行中の機体の空気抵抗を小さくすることができる航空機用空気調和装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の航空機用空気調和装置では、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項１にかかる発明は、前記外気圧縮部と、該外気圧縮部で圧縮された外気を冷却する前記冷却部とを備え、前記航空機内の前記与圧部の圧力と温度とを調節する航空機用空気調和装置において、前記外気圧縮部の吐出側に、前記与圧部から空気を導く前記第一流路を備え、前記第一流路には、空気の流れを前記与圧部から前記外気圧縮部方向に規制する前記第一規制手段が介装されていることを特徴とする。
【００１０】
この発明にかかる航空機用空気調和装置によれば、前記外気圧縮部の吐出側に、前記与圧部から空気を導く前記第一流路と、空気の流れを前記与圧部から前記外気圧縮部方向に規制する前記第一規制手段とを備えているため、飛行高度が高くなって外気圧力が低くなり、それに伴い、前記外気圧縮部の吐出圧が、前記与圧部の圧力より低くなるときには、空気は前記与圧部から前記外気圧縮部の吐出側に流れる。
【００１１】
これにより、前記外気圧縮部の吐出圧が目標値に届かない分を、前記与圧部の圧力で補うことになり、前記外気圧縮部にかかる負担を低減させることができる。
【００１２】
請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の航空機用空気調和装置において、前記与圧部に設けられ、前記与圧部の圧力を検知する前記与圧部圧検出手段と、前記外気圧縮部の吐出側に設けられ、圧縮された外気の圧力を検知する前記圧縮外気圧検知手段とを備え、前記与圧部圧検出手段の出力と、前記圧縮外気圧検知手段の出力とに基づいて、空気の流れが、前記与圧部から前記外気圧縮部方向なるよう、前記第一流路に介装された前記第一流量制御手段を制御する、前記制御部が、備えられていることを特徴とする。
【００１３】
この発明にかかる航空機用空気調和装置によれば、前記与圧部の圧力を検知する前記与圧部圧検出手段と、圧縮された外気の圧力を検知する前記圧縮外気圧検知手段との出力に基づき、空気の流れが前記与圧部から前記外気圧縮部方向なるよう、前記制御部が、前記第一流量制御手段を制御するため、飛行高度が高くなって外気圧力が低くなり、それに伴い、前記外気圧縮部の吐出圧が、前記与圧部の圧力より低くなるときには、前記制御部は、前記第一流量制御手段を開き、空気は前記与圧部から前記外気圧縮部の吐出側に流れる。
【００１４】
これにより、前記外気圧縮部の吐出圧が目標値に届かない分を、前記与圧部の圧力で補うことになり、前記外気圧縮部にかかる負担を低減させることができる。
【００１５】
請求項３にかかる発明は、前記外気圧縮部と、該外気圧縮部で圧縮された外気を冷却する前記冷却部とを備え、前記航空機内の前記与圧部の圧力と温度とを調節する航空機用空気調和装置において、前記外気圧縮部の吸入側に、前記与圧部から空気を導く前記第二流路を備え、前記第二流路には、空気の流れを空気の流れを前記与圧部から前記外気圧縮部方向に規制する前記第二規制手段が介装されていることを特徴とする。
【００１６】
この発明にかかる航空機用空気調和装置によれば、前記外気圧縮部の吸入側に、前記与圧部から空気を導く前記第二流路と、空気の流れを前記与圧部から前記外気圧縮部方向に規制する前記第二規制手段とを備えているため、前記与圧部の圧力が、前記与圧部の圧力より低くなるときには、空気は前記与圧部から前記外気圧縮部の吸入側に流れる。これにより、前記外気圧縮部の吸入圧が高くなり、圧縮後の圧力も高くなるため、前記外気圧縮部にかかる負担を低減させることができる。
【００１７】
請求項４にかかる発明は、請求項３に記載の航空機用空気調和装置において、前記与圧部に設けられ、前記与圧部の圧力を検知する前記与圧部圧検出手段と、前記外気圧縮部の吸入側に設けられ、外気の圧力を検知する前記外気圧検知手段とを備え、前記与圧部圧検出手段の出力と、前記外気圧検知手段の出力とに基づいて、空気の流れが、前記与圧部から前記外気圧縮部方向なるよう、前記第二流路に介装された前記第二流量制御手段を制御する、前記制御部が、備えられていることを特徴とする。
【００１８】
この発明にかかる航空機用空気調和装置によれば、前記与圧部の圧力を検知する前記与圧部圧検出手段と、外気の圧力を検知する前記外気圧検知手段との出力に基づき、空気の流れが前記与圧部から前記外気圧縮部方向なるよう、前記制御部が、前記第二流量制御手段を制御するため、前記外気圧縮部の吸入圧が、前記与圧部の圧力より低くなるときには、前記制御部は、前記第二流量制御手段を開き、空気は前記与圧部から前記外気圧縮部の吐出側に流れる。これにより、前記外気圧縮部の吸入圧が高くなり、圧縮後の圧力も高くなるため、前記外気圧縮部にかかる負担を低減させることができる。
【００１９】
請求項５にかかる発明は、前記外気圧縮部と、該外気圧縮部で圧縮された外気を冷却する冷却部とを備え、前記冷却部は、圧縮部と、タービン部と、該圧縮部と該タービン部と共通の回転軸を備え、前記航空機内の前記与圧部の圧力と温度を調節する航空機用空気調和装置において、前記回転軸を駆動する前記駆動源を備えることを特徴とする。
【００２０】
この発明にかかる航空機用空気調和装置によれば、前記冷却部の前記回転軸を駆動する前記駆動源を備えているため、前記冷却部での圧縮能力が向上し、圧縮能力が向上した分だけ、圧力の低い外気を圧縮する前記外気圧縮部の負担を低減させることができる。
【００２１】
請求項６にかかる発明は、前記外気圧縮部と、該外気圧縮部で圧縮された外気を冷却する前記冷却部とを備え、前記冷却部は、圧縮部と、タービン部と、該圧縮部と該タービン部と共通の回転軸と、前記圧縮部で圧縮された外気を冷却する前記熱交換部とを備え、前記航空機内の前記与圧部の圧力と温度を調節する航空機用空気調和装置において、前記熱交換部と前記航空機の燃料との間に冷媒を循環させる前記冷媒流路を備えることを特徴とする。
【００２２】
この発明にかかる航空機用空気調和装置によれば、前記熱交換部と前記航空機の燃料との間に冷媒を循環させる前記冷媒流路を備えているため、前記熱交換部からの熱を前記航空機の燃料に捨てることができ、外気に熱を捨てるための外気取り入れ口、ダクト、地上で駐機しているときでも外気を導入して冷却するためのファン等をなくすことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の一実施形態を示す図である。
図１において航空機用空気調和装置１０は、左右対称な構成を採っているため、右半部のみを示し、符号を付し説明する。
この図において、航空機用空気調和装置１０は、外気を取り込む外気取り入れ部１１と、取り込んだ外気を圧縮する電動コンプレッサ（外気圧縮部）１２と、圧縮した外気を冷却する冷却部１３と、航空機の与圧部１４内の空気と混合、循環させる循環部１５とを備えている。また、航空機にはエンジン１６と、燃料タンク１７と、燃料を燃料タンク１７からエンジン１６に送る燃料パイプ１８とが備えられている。
【００２４】
冷却部１３には、電動コンプレッサ１２により圧縮された外気をさらに圧縮する冷却部コンプレッサ（圧縮部）１９と、冷却部コンプレッサ１９により圧縮された外気を冷却する第一熱交換器（熱交換部）２０と、第一熱交換器２０により冷却された外気により駆動されるタービン（タービン部）２１と、冷却部コンプレッサ１９とタービン２１とを連結する回転軸２２と、回転軸２２に駆動力を与えるモータ（駆動源）２３とが設けられている。
【００２５】
循環部１５には、与圧部１４から空気が流れ出るフィルター２４と、与圧部１４の空気を電動コンプレッサ１２の吐出側に導く第一流路２５と、第一流路２５に介装された第一流量制御弁（第一流量制御手段）２６と、与圧部１４の空気を電動コンプレッサ１２の吸入側に導く第二流路２７と、第二流路２７に介装された第二流量制御弁（第二流量制御手段）２８と、循環ファン２９と、外気を与圧部１４内に流入させる送風口３０とが設けられている。
【００２６】
与圧部１４には、与圧部１４圧力を検出する与圧部圧力センサ（与圧部圧力検出手段）３１が設けられ、電動コンプレッサ１２の吐出側には、圧縮後の外気圧力を検出する圧縮外気圧力センサ（圧縮外気圧力検出手段）３２が設けられ、電動コンプレッサ１２の吸入側には、外気圧力を検出する外気圧力センサ（外気圧検出手段）３３が設けられている。
【００２７】
また、航空機用空気調和装置１０には、与圧部圧力センサ３１の出力と、圧縮外気圧力センサ３２の出力と、外気圧力センサ３３の出力とに基づいて、第一流量制御弁２６と、第二流量制御弁２８とを制御する制御部３４が備えられている。
【００２８】
第一熱交換器２０には、気液二相の冷媒を循環させる冷媒回路（冷媒流路）３５が、貫通して設けられている。冷媒回路３５には、液体のみを循環させる液体回路３６と熱交換する第二熱交換器３７と、冷媒を循環させる冷媒ポンプ３８とが設けられている。液体回路３６には、与圧部１４空気と熱交換する第三熱交換器３９と、燃料と熱交換する第四熱交換器４０と、液体を循環させる液体ポンプ４１とが設けられている。
【００２９】
上記の構成からなる航空機用空気調和装置１０においては、図１に示すように、外気は、外気取り入れ口１１から取り入れられ、電動コンプレッサ１２により圧縮される。圧縮された外気は、冷却部１３の冷却部コンプレッサ１９によりさらに圧縮され、その温度も高められ、第一熱交換器２０において、十分な温度差のついた冷媒と熱交換して冷やされる。冷やされた外気は、タービン２１にて断熱膨張をしつつ、タービン２１を駆動し、圧力と温度を下げる。タービン２１の駆動力は回転軸２２を介して冷却部コンプレッサ１９に伝えられ、さらに、回転軸２２に設けられたモータ２３の駆動力も加わり、外気を圧縮する駆動源になる。
【００３０】
タービン２１において、圧力と温度を下げた外気は、送風口３０から与圧部１４内に送られる。与圧部１４の空気は、フィルター２４を通り、（一部は循環ファン２９を通り与圧部１４に戻る）第一流路２５を通って電動コンプレッサ１２の吐出側、または第二流路２７を通って電動コンプレッサ１２の吸入側に流れ込む。
【００３１】
与圧部１４の空気が、第一流路２５を通して電動コンプレッサ１２の吐出側、または第二流路２７を通して電動コンプレッサ１２の吸入側のどちらかに導かれるかは、与圧部１４の圧力と、電動コンプレッサ１２の吐出圧との関係によって決められる。
【００３２】
図２に、与圧部１４の圧力（Ａ−Ａ）と、電動コンプレッサ１２の吐出圧（Ｂ−Ｂ）との関係の例を示す。与圧部１４の圧力は高度に関係なくほぼ地上の圧力１０１．３ｋＰａ（１４．７ＰＳＩＡ）に保たれているが、電動コンプレッサ１２の吐出圧は、圧縮比が一定であるため、高度が高くなり外気の圧力が下がると共に低下する。
【００３３】
地上では、電動コンプレッサ１２の吐出圧の方が，与圧部１４の圧力より高いが、電動コンプレッサ１２の吐出圧力は，高度が高くなると低下して、高度約１１，０００ｍ（３６，０００ｆｔ）で与圧部１４の圧力と等しくなり、それ以上の高度では与圧部１４の圧力の方が高くなる。また、外気の圧力は、全ての高度において、与圧部１４の圧力と電動コンプレッサ１２の吐出圧力とより低く、唯一地上においてのみ、与圧部１４の圧力と等しい。
【００３４】
そこで、与圧部１４の圧力が、電動コンプレッサ１２の吐出圧より高い（高度が約１１，０００ｍ以上）ときには、制御部３４は、第一流量制御弁２６を開き、与圧部１４の空気は、第一流路２５を通して電動コンプレッサ１２の吐出側に導かれる。与圧部１４の圧力が、電動コンプレッサ１２の吐出圧より低く、外気圧より高い（高度が約１１，０００ｍ未満）ときには、制御部３４は、第二流量制御弁２８を開き、与圧部１４の空気は、第二流路２７を通して電動コンプレッサ１２の吸入側に導かれる。
【００３５】
また、冷却部１３の第一熱交換器２０で圧縮された外気を冷却した冷媒回路３５の冷媒は、外気から吸収した熱により気化し、気化した冷媒は冷媒ポンプ３８により第二熱交換器３７へ送られ、液体回路３６の液体と熱交換して液体に戻る。液体に戻った冷媒は、再び第一熱交換器２０に戻り、圧縮された外気の熱を奪う。
【００３６】
第二熱交換器３７で冷媒の熱を奪った液体は、液体ポンプ４１により、第三熱交換器３９に送られ、与圧部１４内の空気と熱交換して冷やされ、さらに、第四熱交換器４０において、燃料パイプ１８内の燃料と熱交換して冷やされる。冷やされた液体は、再び第二熱交換器３７に戻り、気化した冷媒の熱を奪い液化させる。
【００３７】
上記の構成によれば、与圧部１４の圧力が、電動コンプレッサ１２の吐出圧より高いときには、与圧部１４の空気は、第一流路２５を通して電動コンプレッサ１２の吐出側に導かれるため、電動コンプレッサ１２の吐出圧が目標値に届かない分を、与圧部１４の圧力で補うことになり、電動コンプレッサ１２にかかる負担を低減させることができる。このため、電動コンプレッサ１２の重量を軽くし、その容積を小さくし、外気の圧縮に使われる消費電力を少なくすることができる。
【００３８】
また、与圧部１４の圧力が、電動コンプレッサ１２の吐出圧より低く、外気圧より高いときには、与圧部１４の空気は、第二流路２７を通して電動コンプレッサ１２の吸入側に導かれるため、電動コンプレッサ１２の吸入圧が高くなり、圧縮後の圧力も高くなるため、電動コンプレッサ１２にかかる負担を低減させることができる。このため、電動コンプレッサ１２の重量を軽くし、その容積を小さくし、外気の圧縮に使われる消費電力を少なくすることができる。
【００３９】
冷却部１３の冷却部コンプレッサ１９は、タービン２１とモータ２３により駆動されるので、従来のコンプレッサより圧縮能力が向上しているため、電動コンプレッサ１２にかかる負担を低減させることができる。このため、従来例で２台あった電動コンプレッサ１２を１台に減らし、その重量を軽くし、その容積を小さくし、外気の圧縮に使われる消費電力を少なくすることができる。
【００４０】
冷却部１３の第一熱交換器２０で、高温の圧縮された外気は、冷媒回路３５の冷媒により冷却され、冷媒回路３５の冷媒は、液体回路３６を介して、燃料により冷却されるので、冷却用の外気取り入れ口、ファン、ダクト等をなくすことができる。このため、航空機用空調装置の重量を軽くし、その容積を小さくすることができる。また、冷却用の外気取り込みを止めたため、飛行中の機体の空気抵抗を小さくすることもできる。
【００４１】
図３に、機体の重量、空気抵抗等を、飛行するのに必要な燃料量（フューエル・ウェイト・ペナルティ）に換算した一例を示す。縦軸がフューエル・ウェイト・ペナルティで、横軸が飛行時間を示している。この図において、フューエル・ウェイト・ペナルティが少ない方が航空機として、航空機用空調装置として優れていると言える。
【００４２】
本発明のフューエル・ウェイト・ペナルティの線（Ｃ−Ｃ）は、従来例の線（Ｄ−Ｄ）より低く、本発明の航空機用空調装置は、従来例より、軽量で、容積が小さく、機体の空気抵抗が小さいことが示されている。
【００４３】
なお、上記の実施の形態においては、第一流量制御弁と第二流量制御弁とを制御部によって制御されるものに適応して説明したが、この第一流量制御弁と第二流量制御弁とは、制御部によって制御されるものに限られることなく、チェックバルブ（第一規制手段、第二規制手段）等その他各種の機械的な流量制御弁に適応することができるものである。
【００４４】
また、上記の実施の形態においては、液体回路を、液体をポンプで循環させて熱を伝達させるものに適応して説明したが、液体回路は、液体をポンプで循環させて熱を伝達させるものに限られることなく、ヒートパイプ等その他各種の熱伝達手段に適応することができるものである。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、前記外気圧縮部の吐出側に、前記与圧部から空気を導く前記第一流路と、空気の流れを前記与圧部から前記外気圧縮部方向に規制する前記第一規制手段とを備えているため、飛行高度が高くなり、前記外気圧縮部の吐出圧が、前記与圧部の圧力より低くなるときには、空気は前記与圧部から前記外気圧縮部の吐出側に流れる。
【００４６】
これにより、前記外気圧縮部の吐出圧が目標値に届かない分を、前記与圧部の圧力で補うことになり、前記外気圧縮部にかかる負担を低減させることができる。このため、前記外気圧縮部の重量を軽くし、その容積を小さくし、外気の圧縮に使われる消費電力を少なくするという効果を奏する。
【００４７】
請求項２に係る発明によれば、前記与圧部の圧力を検知する前記与圧部圧検出手段と、圧縮された外気の圧力を検知する前記圧縮外気圧検知手段との出力に基づき、空気の流れが前記与圧部から前記外気圧縮部方向なるよう、前記制御部が、前記第一流量制御手段を制御するため、飛行高度が高くなり、前記外気圧縮部の吐出圧が、前記与圧部の圧力より低くなるときには、前記制御部は前記第一流量制御手段を開き、空気は前記与圧部から前記外気圧縮部の吐出側に流れる。
【００４８】
これにより、前記外気圧縮部の吐出圧が目標値に届かない分を、前記与圧部の圧力で補うことになり、前記外気圧縮部にかかる負担を低減させることができる。このため、前記外気圧縮部の重量を軽くし、その容積を小さくし、外気の圧縮に使われる消費電力を少なくするという効果を奏する。
【００４９】
請求項３に係る発明によれば、前記外気圧縮部の吸入側に、前記与圧部から空気を導く前記第二流路と、空気の流れを前記与圧部から前記外気圧縮部方向に規制する前記第二規制手段とを備えているため、前記与圧部の圧力が、前記与圧部の圧力より低くなるときには、空気は前記与圧部から前記外気圧縮部の吸入側に流れる。
【００５０】
これにより、前記外気圧縮部の吸入圧が高くなり、圧縮後の圧力も高くなるため、前記外気圧縮部にかかる負担を低減させることができる。このため、前記外気圧縮部の重量を軽くし、その容積を小さくし、外気の圧縮に使われる消費電力を少なくするという効果を奏する。
【００５１】
請求項４に係る発明によれば、前記与圧部の圧力を検知する前記与圧部圧検出手段と、外気の圧力を検知する前記外気圧検知手段との出力に基づき、空気の流れが前記与圧部から前記外気圧縮部方向なるよう、前記制御部が、前記第二流量制御手段を制御するため、前記外気圧縮部の吸入圧が、前記与圧部の圧力より低くなるときには、前記制御部は前記第二流量制御手段を開き、空気は前記与圧部から前記外気圧縮部の吐出側に流れる。
【００５２】
これにより、前記外気圧縮部の吸入圧が高くなり、圧縮後の圧力も高くなるため、前記外気圧縮部にかかる負担を低減させることができる。このため、前記外気圧縮部の重量を軽くし、その容積を小さくし、外気の圧縮に使われる消費電力を少なくするという効果を奏する。
【００５３】
請求項５に係る発明によれば、前記冷却部の前記回転軸に前記駆動源を備えているため、前記冷却部での圧縮能力が向上し、圧縮能力が向上した分だけ、前記外気圧縮部の負担を低減させることができる。このため、前記外気圧縮部の重量を軽くし、その容積を小さくし、外気の圧縮に使われる消費電力を少なくするという効果を奏する。
【００５４】
請求項６に係る発明によれば、前記熱交換部と前記航空機の燃料との間に冷媒を循環させる冷媒流路を備えているため、前記熱交換部からの熱を前記航空機の燃料に捨てることができ、外気に熱を捨てるための外気取り入れ口、ダクト等をなくすことができる。
【００５５】
このため、前記外気圧縮部の重量を軽くし、その容積を小さくし、外気の圧縮に使われる消費電力を少なくするという効果を奏する。また、冷却用の外気取り込みを止めたため、飛行中の機体の空気抵抗を小さくするという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による航空機用空気調和装置の一実施形態を示す模式図である。
【図２】与圧部の圧力および電動コンプレッサの吐出圧と高度の関係の例を示す高度−圧力図である。
【図３】本発明による航空機用空気調和装置のフューエル・ウェイト・ペナルティおよび従来の航空機用空気調和装置のフューエル・ウェイト・ペナルティと飛行時間の関係の例を示す飛行時間−フューエル・ウェイト・ペナルティ図である。
【図４】従来の航空機用空気調和装置の例を示す模式図である。
【符号の説明】
１０　航空機用空気調和装置
１２　電動コンプレッサ（外気圧縮部）
１３　冷却部
１４　与圧部
１９　冷却部コンプレッサ（圧縮部）
２０　第一熱交換器（熱交換部）
２１　（タービン部）
２２　回転軸
２３　モータ（駆動源）
２５　第一流路
２６　第一流量制御弁（第一流量制御手段）
２７　第二流路
２８　第二流量制御弁（第二流量制御手段）
３１　与圧部圧力センサ（与圧部圧力検出手段）
３２　圧縮外気圧力センサ（圧縮外気圧力検出手段）
３４　制御部
３３　外気圧力センサ（外気圧力検知手段）
３５　冷媒回路（冷媒流路）
【図１】
2004066923.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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