(57)【要約】【課題】  航空機における空調系統の冷却空気熱交換器とパワー・エレクトロニクス用の冷却液を冷却する熱交換器を単一の冷却空気ラムで冷却し、設計を単純化する。【解決手段】  航空機空調系統２０が、冷却空気ラムを備え、このラムがインレット２３、アウトレット２４、およびファン２２を備える。また、冷却空気ラム内に複数の空気熱交換器と液体シンク熱交換器４０を備える。ファン２２によって吸入された空気がこれら複数の熱交換器を冷却する。複数の空気熱交換器とともに液体シンク熱交換器４０を冷却空気ラム内に組み込んだ配列を利用することにより、ラム回路を分割するあらゆる必要性を排除する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機空調系統であって、
ファンと、コンプレッサと、少なくとも一つのタービンセクションと、
冷却空気ラムであって、前記ファンに連結されるとともに、インレットと、前記ファンへと至るアウトレットと、を有し、かつ、前記インレットから前記アウトレットへと流れる空気が複数の熱交換器を通流するように構成され、
前記複数の熱交換器は、前記コンプレッサへと送り出される空気を冷却する少なくとも一つの第１の空対空熱交換器と、冷却液を冷却する液体熱交換器と、を含むとともに、この冷却液が電気モータ用のパワー・エレクトロニクス制御部へと送り出され、ファンへと移動する前記空気が前記空対空熱交換器と前記液体熱交換器との両方を冷却することを特徴とする冷却空気ラムと、
を備えてなる航空機空調系統。
【請求項２】
前記冷却空気ラム内に複数の空対空熱交換器をもつことを特徴とする請求項１に記載の航空機空調系統。
【請求項３】
電気モータ用の複数のパワー・エレクトロニクス制御部へと送られる冷却流体を冷却する複数の液体熱交換器をもつことを特徴とする請求項２に記載の航空機空調系統。
【請求項４】
電気モータ用の複数のパワー・エレクトロニクス制御部へと送られる冷却流体を冷却する複数の液体熱交換器をもつことを特徴とする請求項１に記載の航空機空調系統。
【請求項５】
冷却空気ラムを備えた航空機空調系統の冷却ラム空気回路であって、
前記冷却空気ラムは、ファンに連結されるとともに、インレットと、前記ファンへと至るアウトレットと、を有し、かつ、前記インレットから前記アウトレットへと流れる空気が複数の熱交換器を通流するように構成され、
前記複数の熱交換器は、コンプレッサへと送り出される空気を冷却する少なくとも一つの第１の空対空熱交換器と、冷却液を冷却する液体熱交換器と、を含むとともに、この冷却液が電気モータ用のパワー・エレクトロニクス制御部へと送り出され、ファンへと移動する前記空気が前記空対空熱交換器と前記液体熱交換器との両方を冷却することを特徴とする冷却ラム空気回路。
【請求項６】
前記冷却空気ラム内に複数の空対空熱交換器をもつことを特徴とする請求項５に記載の冷却ラム空気回路。
【請求項７】
電気モータ用の複数のパワー・エレクトロニクス制御部へと送られる冷却流体を冷却する複数の液体熱交換器をもつことを特徴とする請求項６に記載の冷却ラム空気回路。
【請求項８】
電気モータ用の複数のパワー・エレクトロニクス制御部へと送られる冷却流体を冷却する複数の液体熱交換器をもつことを特徴とする請求項５に記載の冷却ラム空気回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空調系統の作動空気と、電気モータに対応するパワー・エレクトロニクスを冷却する液体ヒートシンクと、の両方を冷却する冷却空気ラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機空調系統は多数のコンポーネントを含む。一般的な空調システムでは、地上運転用のヒートシンクを確保するようにファンが空気を移動させる。ファンによって吸気される冷却空気流の流路内に配置された熱交換器を空気が通流する。このようにして、ファンが複数の熱交換器にわたるように吸気してそれぞれのコンポーネントへと送られる空気を冷却する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
最近では、航空機空調系統用のコンプレッサやポンプなどの様々な装置の駆動に高出力電気モータが使用されている。パワー・エレクトロニクス制御装置が電気モータに高電流／高電圧の電力を供給している。運転中、これらのパワー・エレクトロニクス制御は非常に熱くなるため冷却が必要となる。一般に、パワー・エレクトロニクス用の別の冷却回路を提供することは望ましくない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施例では、パワー・エレクトロニクスに送られる流体を冷却する熱交換器が前記の空気用のラムと同じラム内で冷却される。単一の冷却空気ラムを利用することにより、本発明は単純な設計となり、追加の冷却空気回路を必要としない。
【０００５】
本発明の一実施例では、複数の空気熱交換器を冷却するように冷却空気ラムが設けられており、パワー・エレクトロニクスを冷却するように液体熱交換器が設けられている。
【０００６】
別の実施例では、冷却空気ラムが複数の液体冷却熱交換器と複数の空気熱交換器を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
航空機空調系統を図１の符号２０で概略的に示す。ファン２２がコンプレッサ３０およびタービンセクション３２と対応している。冷却空気ラムは、インレット２３からファンインペラに至るラムアウトレット２４へと吸気するファン２２を備える。必要に応じて逆止弁２６が追加の空気流を熱交換器に通流させる。
【０００８】
ファンにより吸気される空気が１次熱交換機２８を冷却する。図１に模式的に示すように１次熱交換器２８はコンプレッサ３０、そして下流へと送り出される空気の流れを冷却する。また２次熱交換器３４はコンプレッサ３０から再熱器／コンデンサ３６へと通流する空気を冷却する。
【０００９】
再循環空気熱交換器３８もまた空気の流れを受け入れ、飛行機のキャビンへと空気を送風する。
【００１０】
本発明はラム内に液体シンク熱交換器４０を組み込むとともにインレット２３とラムアウトレット２４との間に熱交換器の配列を組み込む。液体シンク熱交換器は冷却流体を受け、この流体が、電気モータ４３を制御するパワー・エレクトロニクス４２を冷却するように送られる。パワー・エレクトロニクス４２の機能や構造、およびモータ４３の制御にこの装置を組込む必要性は周知の通りである。さらに、こうしたパワー・エレクトロニクスに液体冷却を供給する概念は概ね知られている。
【００１１】
本発明は冷却流体の熱交換器４０を冷却空気ラム内に組み込むものである。本発明の熱交換器の配列を利用することにより、本発明はラム回路を分割するあらゆる必要性を排除する。
【００１２】
ファン５２が逆止弁５４に対応する別の実施例５０を図２に示す。インレット５６は複数の熱交換器をわたってファン５２のインペラに至るラムアウトレット５８へと空気を送る。図１のような、コンプレッサ３０に供給される冷却空気用の１次熱交換器６０や２次熱交換器６２をもつ。パワー・エレクトロニクス制御装置に対応する冷媒を冷却する液体熱交換器６４もラム回路内に配置される。熱交換器６６，６８はそれぞれパワー・エレクトロニクス６７，６９に対応している。さらに本発明は、対応する飛行機の空調系統における様々な用途の空気を冷却する冷却空気ラムを提供し、また制御パワー・エレクトロニクスの冷却に利用される冷却液を冷却するヒートシンクを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施例の概略図。
【図２】第２の実施例の概略図。
【符号の説明】
【００１４】
２０…航空機空調系統
２２…ファン
２３…インレット
２４…アウトレット
２８…１次熱交換器
３４…２次熱交換器
３８…再循環空気熱交換器
４０…液体シンク熱交換器
【図１】
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【図２】
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