(57)【要約】複数個の区域（２，４）を有する航空機のための航空機用空調システムであって、実温度Ｔ１act の冷空気を供給する第１ライン（６）と、第１ライン（６）から分岐点（１０）において空気の一部を分岐させ航空機の複数個の区域（２，４）に供給する第２ライン（１４）とを有し、第１調整バルブ（１２）によって暖空気を第２ライン（１４）に供給することによって、第２ライン（１４）内の空気を実温度Ｔ２act まで加熱し、さらに、空気を第１調整バルブ（１２）の下流において第１区域（２）に供給する第１区域供給ライン（２４）を設け、この第１区域供給ライン（２４）に第２調整バルブ（２６）を設け、この第２調整バルブ（２６）によって暖空気を第１区域供給ライン（２４）内に供給することで第１区域供給ライン（２４）内の空気を実温度Ｔｚｆ１act まで加熱し、また、第１ライン（６）によって分岐点（１０）の下流および／または上流で冷空気を少なくとも１個の他の区域に供給する。第２供給ライン（１８）によって空気を第１調整バルブ（１２）の下流における第２区域（４）に供給する。第２供給ライン（１８）内には１個の加熱装置（２０）を設けることができる。
2010500204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の区域（２，４）を有する航空機のための航空機用空調システム（１）であって、
冷空気源と、
冷却した、また非再循環とした、実温度Ｔ１act の空気を供給する第１ライン（６）であって、この第１ライン（６）は前記冷空気源から導出し、複数個の区域（２，４）のために空気を取り出す分岐点（１０）の上流または下流に設けた、この第１ライン（６）によって、冷空気を少なくとも１個の、乗客および／または貨物のための他の区域に供給する、該第１ライン（６）と、
前記第１ライン（６）からの空気の一部を分岐点（１０）で分岐させた第２ライン（１４）であって、この空気を航空機の複数個の区域（２，４）に供給し、暖かい空気を第２ライン（１４）内に第１調整バルブ（１２）から供給することにより、第２ライン（１４）内の空気を約０℃よりも高い実温度Ｔ２act まで加熱するようにした、該第２ライン（１４）と、
前記第１調整バルブの下流の空気を第１区域（２）に供給する、第１区域供給ライン（２４）と、
を備え、
前記第１区域供給ライン（２４）に第２調整バルブ（２６）を設け、この第２調整バルブ（２６）によって暖空気を第１区域供給ライン（２４）に供給することにより、第１区域供給ライン（２４）内の空気を実温度Ｔｚｆ１act まで加熱する該航空機用空調システム（１）において、
前記第１ライン（６）によって、空気を混合室に供給し、この混合室に、再循環した空気も供給するよう構成したことを特徴とする航空機用空調システム（１）。
【請求項２】
請求項１記載の航空機用システム（１）において、
前記冷空気源を空調用ＰＡＣＫとした航空機用空調システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の航空機用システム（１）において、
前記第１ライン（６）内の空気温度を約−１０℃〜０℃の範囲における温度とした航空機用空調システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の航空機用システム（１）において、
第２区域供給ライン（１８）によって、前記第１調整バルブ（１２）の下流の空気を第２区域（４）に供給する航空機用空調システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の航空機用システム（１）において、
加熱装置（２０）を前記第２区域供給ライン（１８）に設け、この加熱装置（２０）によって第２区域供給ライン（１８）内の空気を実温度Ｔｚｆ２act まで加熱する航空機用空調システム。
【請求項６】
請求項４または５記載の航空機用システム（１）において、
第２区域（４）は、第１区域（２）よりも少量の暖空気で済むものとした航空機用空調システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の航空機用システム（１）において、
該航空機用空調システム（１）に、さらに第２温度センサ（１６）を設け、この第２温度センサ（１６）によって第１調整バルブ（１２）の下流における第２ライン（１４）内の空気の実温度Ｔ２act を感知し、また、前記第１調整バルブ（１２）および前記第２調整バルブ（２６）を制御する調整装置を設けた航空機用空調システム。
【請求項８】
請求項７記載の航空機用システム（１）において、
前記調整装置によって前記第１調整バルブ（１２）を制御することにより、前記第２ライン（１４）内の空気の実温度Ｔ２act を、第２区域供給ライン（１８）内の空気の設定温度Ｔｚｆ２set にほぼ等しくなるようにした航空機用空調システム。
【請求項９】
請求項７または８記載の航空機用システム（１）において、
該航空機用空調システム（１）に、さらに、第１区域供給ライン温度センサ（２８）を設け、この第１区域供給ライン温度センサ（２８）によって、前記第２調整バルブ（２６）の下流における第１区域供給ライン（２４）内の空気の実温度Ｔｚｆ１act を感知し、また、第２区域供給ライン温度センサ（２２）を設け、この第２区域供給ライン温度センサ（２２）によって、加熱装置（２０）の下流における第２区域供給ライン（１８）内の空気の実温度Ｔｚｆ２act を感知するものとした航空機用空調システム。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一項に記載の航空機用システム（１）において、
前記第１区域供給ライン（２４）内の空気の設定温度Ｔｚｆ１set が前記第２区域供給ライン（１８）内の空気の設定温度Ｔｚｆ２set よりも高い場合に、前記調整装置によって前記第１調整バルブ（１２）を制御することにより、前記第２ライン（１４）内の空気の実温度Ｔ２act を第２区域供給ライン（１８）内の空気の設定温度Ｔｚｆ２set にほぼ等しくなるようにした航空機用空調システム。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれか一項に記載の航空機用システム（１）において、
前記第１区域供給ライン（２４）内の空気の設定温度Ｔｚｆ１set が前記第２区域供給ライン（１８）内の空気の温度Ｔｚｆ２set よりも低い場合に、前記調整装置によって前記第１調整バルブ（１２）を制御することにより、前記第２ライン（１４）内の空気の実温度Ｔ２act を第１区域供給ライン（２４）内の空気の設定温度Ｔｚｆ１set にほぼ等しくなるようにした航空機用空調システム。
【請求項１２】
請求項７〜９のいずれか一項に記載の航空機用システム（１）において、
前記第１区域供給ライン（２４）内の空気の設定温度Ｔｚｆ１set が前記第２区域供給ライン（１８）内の空気の設定温度Ｔｚｆ２set よりも高い場合に、前記調整装置によって前記第１調整バルブ（１２）を制御することにより、前記第２ライン（１４）内の空気の実温度Ｔ２act を上昇させ、また前記加熱装置（２０）を制御することにより、この加熱装置（２０）によって第２区域供給ライン（１８）内の空気を設定温度Ｔｚｆ２set まで加熱するものとした航空機用空調システム。
【請求項１３】
請求項７〜１０のいずれか一項に記載の航空機用システム（１）において、
前記第１区域供給ライン（２４）内の空気の設定温度Ｔｚｆ１set が前記第２区域供給ライン（１８）内の空気の温度Ｔｆｚ２set よりも低い場合に、前記調整装置によって前記第１調整バルブ（１２）を制御することにより、前記第２ライン（１４）内の空気の実温度Ｔ２ act を上昇させ、また、前記第２調整バルブ（２６）を制御することにより、前記第１区域供給ライン（２４）内の空気を設定温度Ｔｚｆ１set まで加熱するものとした航空機用空調システム。
【請求項１４】
請求項７〜１３のいずれか一項に記載の航空機用システム（１）において、
該航空機用空調システム（１）に第１区域温度センサ（３２）を設け、この第１区域温度センサ（３２）によって前記第１区域（２）内の空気の実温度Ｔｚｆ１act を感知し、前記調整装置は、前記第１区域供給ライン（２４）内の空気の設定温度Ｔｚｆ１set を、前記第１区域（２）内の空気の実温度Ｔｚ１act 、および設定温度Ｔｚ１set から決定するものとした航空機用空調システム。
【請求項１５】
請求項７〜１４のいずれか一項に記載の航空機用システム（１）において、
該航空機用空調システム（１）に第２区域温度センサ（３０）を設け、この第２区域温度センサ（３０）によって第２区域（４）内の空気の実温度Ｔｚ２act を感知し、前記調整装置は、前記第２区域供給ライン（１８）内の空気の設定温度Ｔｚｆ２set を、前記第２区域（４）内の空気の実温度Ｔｚｆ２ act および設定温度Ｔｚ２set から決定するものとした航空機用空調システム。
【請求項１６】
航空機における複数個の区域（２，４）を空調するため、
以下ステップ、すなわち、
−非再循環である、実温度Ｔ１act の冷空気を第１ライン（６）に供給するステップと、
−前記冷空気の一部を分岐点（１０）で、第２ライン（１４）に分岐するステップと、
−第１ライン（６）内の冷空気を、前記分岐点（１０）の下流および／または上流に位置する他の区域に通過させるステップと、
−暖空気を第１調整バルブ（１２）によって前記第２ライン（１４）に供給し、これにより、前記第２ライン（１４）内の空気を０℃より高い実温度Ｔ２act まで加熱するステップと、
−前記第２ライン（１４）内の空気の一部を第１区域供給ライン（２４）によって、第１区域（２）内に通過させるステップと、および
−暖空気を第２調整バルブ（２６）によって前記第１区域供給ライン（２４）に供給し、これにより、前記第１区域供給ライン（２４）内の空気を温度Ｔｚｆ１act まで加熱するステップと、
を有する航空機用空調方法において、
前記第１ラインにより供給される空気を混合室に供給し、この混合室に再循環した空気も供給することを特徴とする航空機用空調方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の方法において、さらに、以下のステップ、すなわち、
−前記第２ライン（１４）内の空気の一部を、第２区域供給ライン（１８）によって第２区域（４）内に通過させるステップと、および、
−前記第２区域供給ライン（１８）内の空気を加熱装置（２０）によって実温度Ｔｚｆ２act まで加熱するステップと
を有する航空機用空調方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機の複数個の区域を空気調節するための、着氷防止空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機、特に貨物輸送機においては、冷却処理した空気流調節し、複数個の区域、例えば貨物室、キャビンおよび／またはコックピットの区画に適切に調節した空気を供給する。各区域は、個別の供給空気温度を必要とし、これにより、その区域における設定温度に達するようにする。
【０００３】
図２は、第１区域５２および第２区域５４を空調するための従来の航空機用空調システム５０を示す。冷空気を第１ライン５６によって供給し、分岐点６０においてこの冷空気を第２ライン６４に取り込む。この空気を、第２ライン６４から第１区域５２に、第１区域供給ライン７４によって送り込む。またこの空気は、第２ライン６４から第２区域５４に、第２区域供給ライン６８によって供給する。第１区域供給ラインにおける調整バルブ７６により、暖空気を第１区域供給ライン７４内の空気に追加し、これにより、第１区域５２内に流入する空気を所望の温度にする。第２区域供給ラインにおける調整バルブ７０により、暖空気を第２区域供給ライン６８に追加し、これにより、第２区域５４内に流入する空気を所望の温度にする。センサ５８，６６，７２，７８，８０および８２によって、それぞれの実温度を測定し、調整装置（図示せず）によって第１区域供給ラインにおける調整バルブ７６および第２区域供給ラインにおける調整バルブ７０を制御することにより、第１区域５２内、および第２区域５４内を所望の温度にする。
【０００４】
第１ライン５６内の冷空気の温度は、常に、第１区域５２または第２区域５４に流入する各空気温度のうち、低い方の温度よりも低いか、または同一である。第１区域５２および第２区域５４に流入する空気を、必要とする設定温度にするためには、上述したように、第１区域供給ラインにおける調整バルブ７６および第２区域供給ラインにおける調整バルブ７０によって、適切な量の暖空気を、第１区域供給ライン７４および第２区域供給ライン６８にそれぞれ追加する。調節すべき区域は、多くの場合、異なる大きさを有し、例えば第２区域５４は第１区域５２よりも小さいか、しばしば著しく小さいこともある。従来技術から既知のように、第１区域供給ラインにおける調整バルブ７６、および第２区域供給ラインにおける調整バルブ７０を、構造上同一にすべき場合、バルブ７０および７６の双方を、空気調節すべき区域のうち、最大の区域に合わせたサイズにしなければならない。このことにより、小さい区域用の調整バルブが過剰サイズになるために、少量の調整空気を十分正確に混ぜ合わせることができなくなる恐れがある。
【０００５】
この従来技術における航空機用空調システムでは、さらに、第１ラインから供給される冷たく湿った空気によって、区域供給ラインにおける調整バルブの上流でラインに、着氷が起こるという問題が生ずる。特に、ラインにおける分岐点６０または湾曲が強い部分では、着氷する危険性がある。また、第１区域供給ラインにおける調整バルブ７６および第２区域供給ラインにおける調整バルブ７０のために２個の暖空気用供給ラインも必要であり、これら双方の区域供給ラインにおける調整バルブが区間Ｌ１を跨がなければならないため、配管上の問題が生じ、また、システムの重量が増大する恐れがある。
【０００６】
特許文献１（独国特許出願公開第１０３６１７０９号）には、航空機の区域における温度を調整する方法が記載されている。この方法では、個別の区域におけるそれぞれの実温度ならびにそれぞれの設定温度を感知し、エンジンから抽気した空気ならびに冷却装置の空気を混合し、これにより、予調整混合空気が、感知した所望温度のうち最も低い温度にほぼ対応する温度となるようにする。この予調整混合空気を、全ての部分領域に分配する。より高い設定温度を有する区域に分配される混合空気は、それぞれの設定温度とそれぞれの実温度との間の差に応じて後調整する。後調整は、加熱装置、例えば電気的加熱装置によって行える。
【０００７】
特許文献２（仏国特許第２４８５４７３号）には、複数個の区域を有する航空機を空気調節する、航空機用空調システムを記載している。このシステムでは、やはり、暖空気を冷却した空気に追加する。これにより、複数の区域に供給される空気のうち、最も低い設定温度に対応する温度を得る。区域にいたる各供給ライン内にも暖空気を追加することができ、これにより各区域に供給すべき空気を所望の設定温度にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０３６１７０９号明細書
【特許文献２】仏国特許第２４８５４７３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、航空機用空調システムのラインにおける着氷を回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題は、本発明の複数個の区域を有する航空機のための航空機用空調システムによって解決する。本発明による航空機用空調システムは、実温度Ｔ１act の冷空気を供給する第１ラインと、この第１ラインから分岐点において空気の一部を分岐し、この空気を航空機の複数個の区域に供給する第２ラインとを有する。暖空気を、第１調整バルブによって第２ラインに追加し、これにより、第２ライン内の空気を実温度Ｔ２act まで加熱する。第１ラインにおける空気は、約０゜Ｃの実温度Ｔ２act に加熱することができる。第１ラインによって、分岐点の下流および／または上流に位置する、航空機の少なくとも１個の他の区域にも冷空気を供給する。好適には、第１調整バルブを分岐点の近傍に配置し、また好適には、分岐点と調整バルブと間の距離を約１ｍより小さく、さらに好適には約０．５ｍより小さく、さらに好適には約０．２５ｍより小さく、最も好適には約０．１ｍより小さい距離とする。
【００１１】
第１ラインを、例えば複数個の区域のための共通の冷空気源に接続することができる。この冷空気源は、いわゆるＰＡＣＫとすることができる。第１ライン内の冷空気の温度を、例えば、約−２５℃〜約＋４５℃の範囲で変更可能とし、冷空気の温度は、ある区域を特に急速に加熱したい場合にのみ、＋４５℃とする。好適には、第１ライン内の冷空気の温度を約０℃〜−２５℃の範囲内の温度とし、最も好適には約−１０℃〜０℃の範囲とする。したがって、第１ライン内の冷空気を使用して、乗客および／または乗組員を収容する区域および、例えば傷みやすい商品を輸送しそれらの商品に冷気を適切に供給しなければならない区域の空気調節を行うことができる。上述したように、第１ラインによって、分岐点の下流および／または上流に位置するこれらの区域に冷空気を供給する。第１調整バルブを流れる空気の温度は、約１５０℃〜２００℃の範囲における温度とすることができる。第１調整バルブを流れる空気により、第２ライン内の空気を約０℃よりも高くまで加熱することができる。
【００１２】
航空機用空調システムには、さらに第１区域供給ラインを設けることができ、この第１区域供給ラインによって空気を調整バルブの下流の第１区域に供給する。第２区域供給ライン内の空気は、第１調整バルブの下流における複数個の区域に供給することができる。第１区域供給ラインには第２調整バルブを設け、この第２調整バルブによって暖空気を第１区域供給ライン内に供給することにより、第１区域供給ライン内の空気を実温度Ｔｚｆ１act まで加熱する。第２調整バルブを流れる空気の温度は、約１５０℃〜２００℃とする。
【００１３】
この航空機用空調システムは、第２ライン内の空気を早期に加熱し、これにより、第２ラインおよび／またはこの第２ラインに接続した区域供給ラインの着氷を回避できるという利点を有する。第２ラインまたは区域供給ラインは、所定の空間的条件に適合できるよう多くの湾曲部を有することから、とくに着氷し易い。上述したように、第１ラインからの冷空気は他の区域にも供給し、これらの区域は、例えば第１区域および第２区域よりも低い設定温度を有する。例えば、貨物室内において輸送する新鮮な商品が傷まないように、航空機の貨物室を冷却する必要がある。第１調整バルブを第１ラインに設ける場合、航空機における本来冷却すべき区域にも暖空気を供給するため、対応する冷却すべき区域に、別個の、エネルギー消費が大きく、重量を増大させる冷却装置が必要となる。さらに、第１ライン内の空気は、第１ラインの長さが長いため、空気調節すべき区域に達するまでに冷却される恐れがある。第１調整バルブを第１ラインに設ける場合、第１ラインの長さが長いため長いデッド時間が生じ、これにより、区域内に流入する空気の温度を調節するための制御ループの機能が緩慢化および／または不安定化する恐れがある。
【００１４】
航空機用空調システムには、第２区域供給ラインを設けることができ、この第２区域供給ラインは空気を調整バルブの下流の第２区域に供給する。第２区域供給ラインには、加熱装置、例えば電気加熱装置を設けることもでき、この加熱装置によって第２区域供給ライン内の空気を実温度Ｔｚｆ２ act まで加熱する。第２区域は、第１区域よりも少量の暖空気で済むものとすることができる。好適には、第１区域には第２区域に供給する空気量の約３倍、さらに好適には約５倍、最も好適には約１０倍の空気量を供給する。第２区域に対して別個の加熱装置を設けるのが好ましく、これはすなわち、第２区域に必要となる空気が少量の場合、より正確に制御することができるからである。
【００１５】
第１区域および第２区域は、第２ラインによって供給される区域群を構成する。第１ラインは、他の区域群または他の個別区域に冷空気を供給することもできる。
【００１６】
本発明による航空機用空調システムは、有利なことには、第１区域が第２区域よりも著しく大きな航空機に適用できる。この場合、第１調整バルブおよび第２調整バルブを同一タイプとすることができ、これにより、異なるタイプ調整バルブを保管することを考慮すると、航空機の製造および保守のコストを削減できる。部品の種類を減らすことは、航空機産業における必要な認可および登録手続きに関しても有利である。第１区域２に２個のカスケード配置した調整バルブによって暖空気を供給すると、より小さいサイズの調整バルブを用いることができる。
【００１７】
航空機用空調システムに、第１ライン内の空気の実温度Ｔ１act を測定する第１温度センサを設けることができる。航空機用空調システムには、さらに、第１調整バルブの下流における第２ライン内の空気の実温度Ｔ２act を感知する第２温度センサを設け、また、第１調整バルブおよび第２調整バルブを制御するよう構成した調整装置を設けることもできる。調整装置によって第１調整バルブを制御することにより、第２ライン内の空気の実温度Ｔ２act を第２区域供給ライン内の空気の目標温度Ｔｚｆ２set にほぼ等しくなるようにすることができる。
【００１８】
航空機用空調システムにはさらに、調整バルブの下流における、第１区域供給ライン内の空気の実温度Ｔｚｆ１act を感知する第１区域供給ラインセンサ、および加熱装置の下流における第２区域供給ライン内の空気の実温度Ｔｚｆ２act を感知する第２区域供給ライン温度センサを設けることもできる。第１区域供給ライン内の空気の設定温度Ｔｚｆ１set が第２区域供給ライン内の空気の設定温度Ｔｚｆ２set よりも高い場合、調整装置によって第１調整バルブを制御し、これにより、第２ライン内の空気の実温度Ｔ２act を、第２区域供給ライン内の空気の目標温度Ｔｚｆ２set にほぼ等しくなるようにすることができる。これにより、第２区域内の温度を設定温度まで上昇するために、加熱装置はエネルギーを全く利用しないか、または比較的僅かなエネルギーを利用するだけでよい。この場合、第２調整バルブを開放することで、第１区域供給ライン内の空気を設定温度Ｔｚｆ１set まで加熱することができる。
【００１９】
第１区域供給ライン内の空気の設定温度Ｔｚｆ１set が第２区域供給ライン内の空気の設定温度Ｔｚｆ２set よりも低い場合、調整装置によって第１調整バルブを制御し、これにより、第２ライン内の空気の実温度Ｔ２act を第１区域供給ライン内の空気の目標温度Ｔｚｆ１set にほぼ等しくなるようにすることができる。第２調整バルブは、この場合、完全に閉じた状態のままとする。加熱装置によって、第２区域内に流入する空気を設定温度Ｔｚｆ２set まで加熱する。
【００２０】
第１区域供給ライン内の空気の設定温度Ｔｚｆ１set が第２区域供給ライン内の空気の設定温度Ｔｚｆ２set より低い場合、調整装置によって第１調整バルブを制御し、これにより、第２ライン内の空気の実温度Ｔ２act を上昇させ、また、第２調整バルブを制御することにより、第１区域供給ライン内の空気を設定温度Ｔｚｆ１set まで加熱することができる。この制御は、第１調整バルブを介して供給される暖空気が、第２ライン内の空気の実温度Ｔ２act を、第１区域供給ライン内の空気の設定温度Ｔｚｆ１set まで上昇させるのに十分でない場合、必要である。加熱装置によって、第２区域内に流入する空気を設定温度Ｔｚｆ２set まで加熱する。第２区域はすでに予加熱した空気を受け入れるため、加熱装置は比較的小形のサイズとすることができる。
【００２１】
第１区域供給ライン内の空気の設定温度Ｔｚｆ１set が第２区域供給ライン内の空気の設定温度Ｔｚｆ２set よりも高い場合、調整装置によって第１調整バルブを制御することにより、第２ライン内の空気の実温度Ｔ２act を上昇させ、また、加熱装置を制御することにより、加熱装置によって第２区域供給ライン内の空気を設定温度Ｔｚｆ２set まで加熱することができる。この制御は、第１調整バルブを介して第２ライン内に供給する暖空気が、第２ライン内の空気の実温度Ｔ２act を第２区域供給ライン内の空気の設定温度Ｔｚｆ２set まで上昇させるのに十分でない場合、必要である。第２調整バルブを開き、これにより、第１区域供給ライン内の空気を設定温度Ｔｚｆ２set まで加熱する。
【００２２】
航空機用空調システムに、第１区域内の空気の実温度Ｔｚ１act を感知する第１区域温度センサを設けることができる。この場合、調整装置によって第１区域供給ライン内の空気の設定温度Ｔｚｆ１set を、第１区域内の空気の実温度Ｔｚ１act および設定温度Ｔｚ１set から決定する。航空機用空調システムは、さらに、第２区域内の空気の実温度Ｔｚ２act を感知する第２区域温度センサを設けることもできる。この場合、調整装置によって第２区域供給ライン内の空気の設定温度Ｔｚｆ２set を、第２区域内の空気の実温度Ｔｚ２act 、および設定温度Ｔｚ２set から決定する。
【００２３】
本発明は、さらに、航空機内の複数個の区域を空気調節するための方法に関する。本発明方法においては、実温度Ｔ１act の非循環とした冷空気を第１ラインに供給し、この冷空気の一部を分岐点において第２ラインに分岐させる。第１ライン内の冷空気を、分岐点の下流および／または上流に存在する他の区域にも通過させる。第１調整バルブを介して暖空気を第２ライン内に供給することにより、第２ライン内の空気を実温度Ｔ２ act まで加熱する。第２ライン内の空気は、約０゜Ｃ以上の実温度Ｔ２act に加熱することができる。第２ライン内の空気の一部を第１区域供給ラインによって第１区域内に送給し、また、暖空気を第２調整バルブによって第１区域供給ライン内に供給し、これによって、第１区域供給ライン内の空気を実温度Ｔｚｆ１act まで加熱する。この方法はさらに、第２ライン内の空気の一部を第２区域供給ラインによって第２区域に通過させるステップ、および第２区域供給ライン内の空気を加熱装置によって実温度Ｔｚｆ２act まで加熱するステップを有するものとすることができる。
【００２４】
次に、添付図面につき本発明の好適な実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による航空機内の複数個の区域を空調するための航空機用空調システムを示す図である。
【図２】従来技術における、航空機内の複数個の区域を空気管理するための航空機用空調システムを示す図である。
【実施例】
【００２６】
図１には航空機の第１区域２、および第２区域４を示す。貨物輸送機においては、第１区域２を例えばコックピットおよび乗務員用の休憩室とし、第２区域４を例えば貨物輸送機上級乗務員の部屋とすることができる。第１センサ８によって感知する温度Ｔ１act の冷空気を、第１ライン６によって航空機の各区域に供給する。分岐点１０において空気を第２ライン１４に分岐させる。残りの空気は他の区域または区域群に供給することができ、これらの区域または区域群は、第１区域２および第２区域４とは異なる、または同一の設定区域温度を有するものとする。例えば他の区域または区域群は、冷却すべき貨物室とすることができ、この貨物室において傷みやすい商品を輸送する。他の区域または区域群は、分岐点の上流または下流に位置することができる。
【００２７】
第１ライン６を、例えば複数個の区域のための共通の冷空気源に接続できる。第１ライン内に流れる冷空気の温度は、非再循環空気とすることができる。冷空気源は、例えば、パック（ＰＡＣＫ）とすることができる。第１ライン内の冷空気は、例えば約−２５℃〜＋約４５℃の範囲で変化できるものとし、＋４５℃の値は、航空機における、ある区域を持続して温めることが望ましい場合にのみ適用する。好適には、冷空気の温度を約−１０℃〜０℃の範囲における温度とする。したがって、第１ライン６内の冷空気を使用して、乗客および／または乗務員を収容する区域、および例えば傷みやすい品物を輸送し、冷空気を適切に供給しなければならない区域を空調する。
【００２８】
代表的には、乗客を収容する航空機のキャビンの領域には、再循環空気を供給する。この目的のため、いわゆる空調パックにより供給し、約−１０℃の温度を有する空気を、混合室に送り込む。この混合室において、いわゆる空調パックからの空気に、乗客キャビンから再循環させた空気を混合する。混合室から放出された空気は、約５℃の温度を有する。混合室から放出された空気における、再循環した空気の割合を約４０％とする。安全上の理由から、混合室からの空気は、再循環させた空気を含むため、混合室からコックピットに送り込むことは望ましくない。火災時には、この再循環させた空気は煙を含む恐れがあり、このことはコックッピット内においてとくに致命的な結果を起こし得る。コックピットには、いわゆる空調パックからの冷空気を直接供給し、コックピットに送り込む空気は混合室を通過させない。
【００２９】
このように第１ライン６によって、第１区域２におけるコックピットおよび、第２区域を構成する貨物輸送機の上級乗務員のための部屋に、第２ライン１４を介して冷気を供給する。さらに、第１ライン６からの冷空気は、例えばキャビンおよび貨物室のための混合室などの、航空機内の他の区域に送り込むことができ、この場合、冷空気は第２ラインを通過しない。これら他の区域のための空気の取り出しは、第２ライン１４の分岐点１０の上流または下流において行う。第１ライン６内の冷空気は、いわゆる空調パックによって供給することができる。
【００３０】
第１調整バルブ１２を介して第２ライン１４に暖空気を送り込むことにより、第２ライン内の空気を温度Ｔ２act まで加熱し、この温度Ｔ２act を第２センサ１６によって感知する。第１調整バルブを介して流入する空気の温度を、約１５０℃〜約２００℃とすることができる。第１調整バルブの下流における第２ライン内の空気の実温度Ｔ２act を約０℃よりも高いものとする。これにより、第２ラインの着氷を効果的に回避する。第１区域供給ライン２４によって空気を第２ラインから分岐し、第１区域２に送り込む。第２調整バルブ２６によって暖空気を第１区域供給ライン２４に供給することにより、第１区域供給ライン２４を温度Ｔｚｆ１actに加熱し、この温度Ｔｚｆ１act を第１区域供給ライン温度センサ２８によって感知する。第１区域には第１区域温度センサ３２を設け、この第１区域温度センサ３２によって第１区域２内の空気の実温度Ｔｚ１act を感知する。第１区域供給ライン２４によって、毎秒約２００〜約２５０リットルの空気を第１区域２に送り込む。
【００３１】
第２区域供給ライン１８によって第２ライン１４内の空気の一部を第２区域４に供給する。この場合、第２区域４に流入する第２区域供給ライン１８からの空気は温度Ｔｚｆ２act を有し、この温度Ｔｚｆ２act を第２区域供給ライン温度センサ２２によって感知する。第２区域４には、第２区域温度センサ３０を設け、この第２区域温度センサ３０によって第２区域４内の空気の実温度Ｔｚ２act を感知する。第２区域供給ライン１８によって、毎秒約４０〜５０リットルの空気を第２区域４に送り込む。
【００３２】
好適には、第１調整バルブ１２を分岐点１０に近接させ、好適には、分岐点１０と第１調整バルブ１２との間隔を１ｍより小さく、より好適には０．５ｍより小さく、さらに好適には０．２５ｍより小さく、そして最も好適には０．１ｍより小さいものとする。
【００３３】
調整装置（図示せず）によって第１調整バルブ１２を制御することにより、第２ライン１４における実温度Ｔ２act を第２区域供給ライン内の空気の設定温度Ｔｚｆ２set にほぼ適合させる。これにより、第２区域４内が所望の設定温度Ｔｚ２set となる。第２調整バルブ２６によって第１区域供給ライン２４に暖空気を供給することにより、第１区域２内に流入する空気を設定温度Ｔｚｆ１set まで加熱できる。これにより、第１区域２内は所望の設定温度Ｔｚ１set となる。第２区域４は高い温度負荷を有し、これは、この第２区域４が高い熱出力を有する機器および装備を収納しているからである。この場合、第２区域４内に流入する空気は付加的に加熱する必要はない。
【００３４】
別の実施形態においては、航空機用空調システム１に、加熱装置２０、例えば電気加熱装置を設けることもできる。第２区域４は第１区域２よりも狭いため、追加する空気量は少量である。加熱装置２０は、手動、または自動的で調整することができる。
【００３５】
本発明による航空機用空調システムは、第１区域２が第２区域４よりも相当大きな航空機において、とくに有利に用いることができる。この場合、第１調整バルブ１２および第２調整バルブ２６を同一のタイプとし、これにより部品の数を減らせるため、製造費用および整備費用を削減できる。上述のように、部品の種類を減らすことは、航空機産業に必要な認証および登録手続きに関しても有利である。第１区域２に２個のカスケード配置した調整バルブ１２，２６によって暖空気を供給するため、より小さい寸法の調整バルブ１２，２６を用いることができる。
【００３６】
第１区域供給ライン２４内の空気の設定温度Ｔｚｆ１set が第２区域供給ライン１８内の空気の設定温度Ｔｚｆ２set よりも高い場合、調整装置によって第１調整バルブ１２を制御することにより、第２ライン１４内の空気の実温度Ｔ２act を第２区域供給ライン１８内の空気の目標温度Ｔｚｆ２set にほぼ適合させる。これにより加熱装置２０は、第２区域内の温度を設定温度まで加熱するために、全くエネルギーを使用しないか、または比較的僅かなエネルギーを使用するだけでよい。この場合、調整装置によって第２調整バルブ２６を制御することにより、第１区域供給ライン２４内の空気の温度をほぼ設定温度Ｔｚｆ１set まで上昇させる。
【００３７】
第１区域供給ライン２４内の空気の設定温度Ｔｚｆ１set が第２区域供給ライン１８内の空気の設定温度Ｔｚｆ２set よりも低い場合、調整装置によって第１調整バルブ１２を制御することにより、第２ライン１４内の空気の実温度Ｔ２act を第１区域供給ライン２４内の空気の目標温度Ｔｚｆ１set にほぼ適合させる。この場合、加熱装置２０によって第２供給ライン１８内の空気を設定温度Ｔｚｆ２set まで加熱する。第１区域供給ライン２４には暖空気を全く供給しないか、または僅かな量のみ供給すればよいため、第２調整バルブ２６は、この場合、ほぼ閉じたままとすることができる。
【００３８】
第１区域供給ライン２４内の空気の設定温度Ｔｚｆ１set が第２区域供給ライン１８内の空気の目標温度Ｔｚｆ２set よりも高い場合、調整装置によって第１調整バルブ１２を制御することで、第２ライン１４内の空気の実温度Ｔ２act を上昇させ、また、加熱装置２０を制御することによって第２区域供給ライン１８内の空気を設定温度Ｔｚｆ２set まで加熱する。このような制御は、第１調整バルブ１２を介して第２ライン１４内に供給される暖空気が、第２ライン内の空気の実温度Ｔ２act が第２区域供給ライン １８内の空気の目標温度Ｔｚｆ２setに上昇させるには十分でない場合に、必要である。第２調整バルブ２６を開放することにより、第１区域供給ライン２４内の空気を設定温度Ｔｚｆ１set まで加熱する。
【００３９】
第１区域供給ライン内の空気の設定温度Ｔｚｆ１set が第２区域供給ライン１８内の空気の設定温度Ｔｚｆ２set よりも低い場合、調整装置によって第１調整バルブ１２を制御することにより、第２ライン１４内の空気の実温度Ｔ２act を上昇させ、また、制御装置によって第２調整バルブ２６を制御することにより、第１区域供給ライン２４内の空気を設定温度Ｔｚｆ１set まで加熱する。このような制御は、第１調整バルブ１２を介して供給した暖空気が、第２ライン１４内の空気の実温度Ｔ２act を第１区域供給ライン２４内の空気の設定温度Ｔｚｆ１set まで上昇させるには十分でない場合に、必要である。加熱装置２０によって第２区域４内に流入する空気を設定温度Ｔｚｆ２set まで加熱する。加熱装置２０は、すでに予め加熱した空気が送り込まれるため、比較的小さいサイズとすることができる。
【００４０】
第１調整バルブ１２によって第２ライン１４内の空気を加熱するため、第２ライン１４、第１区域供給ライン２４および／または第２区域供給ライン１８の着氷を効果的に回避できる。第２ライン１４、第１区域供給ライン２４および第２区域供給ライン１８は、とくに着氷し易く、これはすなわち、それぞれの既存の空間的条件に適合させるために多数の湾曲部を設けているからである。さらに本発明によれば、キャビンの冗長的な空調を実現できる。第１調整バルブ、第２調整バルブまたは加熱装置が故障したとしても、依然として、第１区域および／または第２区域を（ほぼ）完全に空調することができる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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