JP4341142B2

JP4341142B2 - Air conditioning system for aircraft

Info

Publication number: JP4341142B2
Application number: JP2000114565A
Authority: JP
Inventors: 孝一小原
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2000-04-17
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2020-04-17
Also published as: JP2001294028A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調システムに係わり、特に、航空機の乗客数に応じた空気調整システムに関する
【０００２】
【従来の技術】
航空機用空気調和装置は、機内（キャビン）の冷房、暖房、換気を行うと同時に、与圧用空気を供給するもので、与圧系統と冷暖房系統に大別される。与圧系統のない小型機は、エンジンの排気管の熱や、別に設けたヒータからの熱で機内を暖め、冷房は外気を機内に取入れることによって行われている。一方、与圧室のある大型機は、エンジンの圧縮機からの高温・高圧になった空気の一部を取り出し（これをエンジン・フリード・エアまたは抽気という）、（Ａ）機外の冷気を利用（これをラム・エアという）したり、（Ｂ）冷媒を使用したべ一パ・サイクル冷却方式を利用したり、（Ｃ）エア・サイクル・冷却方式を利用したりし、これらの組合わせで冷暖房を行っている。旧型の大型機及び現在のタービン・ヘリコプタは、（Ａ）と（Ｂ）の組合わせのベーパ・サイクル方式を採用し、新型のジェット機は（Ａ）と（Ｃ）の組み合わせのエア・サイクル方式を採用している。
【０００３】
従来の装置はエア・サイクル・システム（ＡＣＳと呼ぶ）として、低圧下で水分を分離する方式（ＬＰＷＳ方式と呼ぶ）が用いられていたが、エンジンからの抽気量が多く、エンジン又はＡＰＵ（補助動力装置で、飛行していない時、ここから抽気している。通常、機体の後方に備えられている）の燃費が悪いため、高圧下で水分を分離する方式（３−ＷｈｅｅｌＨＰＷＳ方式と呼ぶ）が採用されている。この３−ＷｈｅｅｌＨＰＷＳ方式はラム・エアを導入するファンとコンプレッサとタービンが一軸に装備され、調和空気中の湿度を高圧下で除去し、ＡＣＳ出口温度を氷点下に下げることができる。
【０００４】
そのため従来のＬＰＷＳ方式よりも必要な冷房能力を得るために使う抽気量が少なくて済むので、エンジン又はＡＰＵの燃費が向上する。ＡＣＳ出口空気は直接キャビンヘ供給するには冷えすぎるので、再循環ラインを通って戻ってきたキャビンからの排気の一部と混合し、快適な温度に調整してからキャビンに供給される。さらに、ＡＣＳだけでは冷房能力が不足する場合は、搭載している電子機器等の冷却用にＡＣＳとは独立して、冷媒等を用いた冷却装置を備えたべ一パ・サイクル・システム（ＶＣＳと呼ぶ）を設けて冷却を行う。
【０００５】
図２に従来の航空機用空気調和装置のシステムを示す。エンジン１から抽気される空気を抽気制御バルブ２で調節し、その空気をＡＣＳ１９に入力する。このＡＣＳ１９で調和空気中の湿度が除去され、ＡＣＳ１９の出口から氷点下に近い空気がミキシングチャンバ１１に導入される。一方、コックピット及び客室１２から再循環フアン１３により排気される暖かい空気が、再循環ラインを通してミキシングチャンバ１１に導入され、前記ＡＣＳから導入された氷点下に近い空気と混合され、快適な温度に調整されてからコックピット及び客室１２に導入される。さらに、ＡＣＳ１９だけでは冷房能力が不足する場合は、ＡＣＳ１９とは独立してＶＣＳ（図示していない）が設けられ、搭載している電子機器等の冷却を行う。そしてコックピット及び客室１２内の圧力を所定の快適な圧力にするために、アウトフローバルブ（図示していない）が設けられ、自動的に制御されて、余分な空気を外部に出している。
【０００６】
次に、ＡＣＳ１９の動作について説明する。エンジンで高温・高圧になった空気の一部が抽気制御バルブ２で調圧されて取出され、ＡＣＳ１９に入力される。そして、外気の冷気をおびたラムエア６によって冷却された一次熱交換器３で冷却された後、コンプレッサ４により圧縮され、再び二次熱交換器５で冷却され、水蒸気の一部は凝縮する。一方、ラムエア６はファン７によって外部に放出される。冷却された空気はリヒータ８の高温側回路に入り、コンデンサ９からの冷却された空気の低温側回路との熱交換によりさらに冷却される。リヒータ８を出た高圧空気は、次にタービン１０で断熱膨張した低温空気によって、コンデンサ９でさらに冷却され、含まれていた水蒸気のほとんどすべてが凝縮する。そして、コンデンサ９を出た空気は、リヒータ８を通ってタービン１０に入り、タービン１０を出た空気はコンデンサ９でリヒータ８からの空気と熱交換され、０℃以下でミキシングチャンバ１１に導かれる。
【０００７】
さらに、ＡＣＳ１９だけでは冷房能力が不足する場合は、搭載している電子機器等の冷却用にＡＣＳ１９とは独立して、フロン等の冷媒を用いた冷却装置を備えたべ一パ・サイクル・システムＶＣＳ（図示せず）が併用される。
上記のように、従来の大型機の航空機用空気調和装置は、エンジンの圧縮機で高温・高圧になった空気の一部を取り出し（抽気）、機外の冷気（ラムエア）を利用し、エア・サイクル・システムを主とし、補助的に独立してべ一パ・サイクル・システムを併用して空気調和を行っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の空調システムは以上のように構成されているが、機内に取り込むエンジン抽気による新鮮空気量は、乗客数に応じて調整されるのではなく、機体製造会社、または、それを運営する航空会社で設定しており、新鮮空気量と再循環空気量の比で行なわれている。例えば、新鮮空気量：再循環空気量の比は、１：１にされている。
また、航空会社の各フライトは常に１００％の搭乗率ではなく、航空路線によっては５０％以下の場合もある。現状では、搭乗率に関係なく、予め設定された割合で、新鮮空気を取りこむため、必要以上に新鮮空気を供給していることになる。新鮮空気はエンジン抽気から取るので、エンジン１への負荷が増え、燃料消費量が増加するという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、機内に取り込むエンジン抽気による新鮮空気量を、新鮮空気量と再循環空気量の比で調整するのではなく、乗客数に応じて調整される空調システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の航空機用空調システムは、外部から新鮮な空気が取込まれ、空調装置でその温度と湿度が調整された空気と、客室の空気の一部が取込まれ再循環される空気とをミキシングして、客室に供給する空調システムにおいて、乗客数をインプットすることによって必要な新鮮空気量を算出するコントローラと、そのコントローラで算出された新鮮空気量に対応する抽気を空調装置へ導く抽気制御バルブと、全体の換気量のうち抽気が増減した分だけ再循環空気を減増するように前記コントローラで制御される可変速式再循環ファンおよび制御バルブとを備えるものである。
さらに、本航空機用空調システムは、可変速式再循環ファンで客室から再循環空気を取り込み、前記制御バルブをミキシングチャンバまたは空調装置の入力側に切替え再循環空気を送風するものである。
【００１１】
本発明の空調システムは上記のように構成されており、コントローラに乗客数を入力すると、必要な新鮮空気量が算出され、その算出された新鮮空気量をもとに抽気制御バルブを制御し、全体の換気量から新鮮空気量を差し引いた量を、可変速式再循環ファン及び制御バルブを制御して、再循環空気を取り込み、ミキシングして客室に供給することができる。そのため、必要以上の新鮮空気量を抽気しないので、エンジンへの負荷が適性であり燃料消費量が無駄に増加することはない。
さらに、客室の温度、湿度のデータによって、コントローラは制御バルブをコントロールして、再循環空気をミキシングチャンバまたは空調装置の入力側に切替え送風することができ、全体の換気量の温度、湿度の適正な調整をすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の空調システムの一実施例を図１を参照しながら説明する。図１は本発明の空調システムを航空機のＡＣＳ（エア・サイクル・システム）１９に適用したブロック図を示す。本空調システムは、エンジン１から新鮮な空気を抽気するための抽気制御バルブ２と、温度と湿度の調整を行なうＡＣＳ（エア・サイクル・システム）１９と、客室１２から再循環空気を取り出す可変速式再循環ファン１５と、その再循環空気をミキシングチャンバ１１またはＡＣＳ１９の入力側に流量制御して送風する制御バルブ１６と、温度と湿度の調整された新鮮な空気と再循環空気とをミキシングするミキシングチャンバ１１と、客室１２の温度と湿度を検出する温湿度検出器１８と、乗客数を入力すると必要な新鮮空気量を算出し前記各部を制御するコントローラ１７とから構成されている。
【００１３】
コントローラ１７は、乗客数を入力すると必要な新鮮な空気量を算出する機能と、必要な新鮮空気量に対応する分だけの抽気をする信号を抽気制御バルブ２に送って、抽気をＡＣＳ１９に導入するように制御する機能と、全体の換気量の内抽気分を差し引いた分だけ、再循環空気を増加するように可変速式再循環ファン１５に信号を送って、可変速式再循環ファン１５の回転数を制御したり、または制御バルブ１６で流量を変えるように制御する機能と、客室１２の温湿度検出器１８からの信号によって制御バルブ１６をミキシングチャンバ１１またはＡＣＳ１９の入力側に切りかえる機能とを備え、空調システム全体をコントロールしている。
【００１４】
抽気制御バルブ２は、エンジン１の圧縮機からの高温・高圧になった新鮮な空気の一部を取り出し、コントローラ１７で算出された取り入れるべき新鮮な空気量に相当する弁開口により流量を制御して、新鮮な空気を空調器ＡＣＳ１９の入力側に導入するものである。
【００１５】
ＡＣＳ１９は、抽気制御バルブ２から取り入れられた高温・高圧の新鮮な空気の温度を下げ湿度を除去するもので、その出口から低温の乾燥した空気がミキシングチャンバ１１に導入される。ＡＣＳ１９に取り入れられた新鮮な空気は、外気の冷気をおびたラムエア６により冷却された一次熱交換器３で冷却された後、コンプレッサ４により圧縮され、再び二次熱交換器５で冷却され、水蒸気の一部が凝縮する。一方、ラムエア６はファン７によって外部に放出される。冷却された空気はリヒータ８の高温側回路に入り、コンデンサ９からの冷却された空気の低温側回路との熱交換によりさらに冷却される。リヒータ８を出た高圧空気は、次にタービン１０で断熱膨張した低温空気によって、コンデンサ９でさらに冷却され、含まれていた水蒸気のほとんどすべてが凝縮する。そして、コンデンサ９を出た空気は、リヒータ８を通ってタービン１０に入り、タービン１０を出た空気はコンデンサ９でリヒータ８からの空気と熱交換され、０℃以下でミキシンクチャンバ１１に導かれる。
【００１６】
可変速式再循環ファン１５は、コントローラ１７で算出された再循環空気量を客室１２から、ミキシングチャンバ１１またはＡＣＳ１９に送風するためのもので、コントローラ１７で算出された再循環空気量に応じて、可変速式再循環ファン１５のファン回転速度が制御されて、再循環空気を取り出すものである。
制御バルブ１６は、再循環空気をミキシングチャンバ１１またはＡＣＳ１９の入力側に切り替えて、流量制御して、送風するためのものである。客室１２に設けられた温湿度検出器１８からのデータにより、コントローラ１７から制御バルブ１６を切り替えて、温湿度の調整がさらに必要な時には、ＡＣＳ１９の入力側に送風される。
【００１７】
ミキシングチャンバ１１は、ＡＣＳ１９からの温度と湿度の調整された新鮮な空気と、客室１２から可変速式再循環ファン１５と制御バルブ１６を介して再循環される再循環空気とをミキシングする空間である。図示していないが温湿度検出器が備えられこの空間でも温度と湿度のデータが検出され、コントローラ１７にその信号が入力されている。
温湿度検出器１８は、客室１２の温度と湿度を検出するもので、その出力信号がコントローラ１７に入力される。温度と湿度がかなり高い場合は、制御バルブ１６をＡＣＳ１９側に切り替え流量制御して、高温・高圧の空気と一緒にＡＣＳ１９に導入する。そして、温度と湿度を下げてミキシングチャンバ１１に導入する。
【００１８】
次に、本空調システムの動作について説明する。最初に、乗客数をコントローラ１７に入力する。コントローラ１７は入力された乗客数に応じて必要な新鮮空気量を算出する。算出された必要な新鮮空気量をもとに抽気制御バルブ２に信号を送る。抽気制御バルブ２はその信号に基づいて弁開口を調整し、エンジン１から高温高圧の新鮮な空気の一部を取り込む。取りこまれた新鮮な空気はＡＣＳ１９に導入される。ＡＣＳ１９は取りこんだ高温高圧の空気を冷却し、水分を除去し温度と湿度を制御してミキシングチャンバ１１に導入する。
【００１９】
一方コントローラ１７は全体の換気量から前記算出された必要な新鮮空気量を差し引いた残りの量を、客室１２から再循環空気として取りこむために、可変速式再循環ファン１５と制御バルブ１６に信号を送る。可変速式再循環ファン１５はコントローラ１７からの信号によって、命令された再循環空気量に応じたファンの回転速度で回転し、制御バルブ１６はその流量を調整して、再循環空気をミキシングチャンバ１１またはＡＣＳ１９の入力側に送る。
【００２０】
この時、客室１２に設けられた温湿度検出器１８からの温湿度のデータが、コントローラ１７に入力され、設定値よりも高ければ、制御バルブ１６はＡＣＳ１９側に切り替えられ、流量調整されて、再循環空気がＡＣＳ１９に送られる。このようにして、乗客数をコントローラ１７に入力することによって、全体の換気量のうち必要な新鮮空気量を算出し、それを抽気して取りこみ、抽気が減った分だけ、再循環空気量を客室１２から増加させて循環させるものである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の空調システムは上記のように構成されており、機内に取り込むエンジン抽気による新鮮空気量を、新鮮空気量と再循環空気量の比で調整するのではなく、コントローラに乗客数を入力して、必要な新鮮空気量を算出し、それをもとにエンジンから新鮮空気量を取り入れ、全体の換気量から新鮮空気量を差し引いた残りの量を、客室から再循環空気として取り込み、ミキシングして客室に供給するので、必要以上の新鮮空気量を抽気することがなく、エンジンへの負荷が適性になり、燃料消費量が無駄に増加することはない。
さらに、客室の温湿度検出器のデータによって、再循環空気をミキシングチャンバまたはＡＣＳ空調装置の入力側に切替え、流量を制御して、送風するので、全体の換気量の温度、湿度の適正な調整が行なわれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空調システムの一実施例を示す図である。
【図２】従来の空調システムを示す図である。
【符号の説明】
１…エンジン
２…抽気制御バルブ
３…一次熱交換器
４…コンプレッサ
５…二次熱交換器
６…ラムエア
７…ファン
８…リヒータ
９…コンデンサ
１０…タービン
１１…ミキシングチャンバ
１２…客室
１３…再循環ファン
１４…制御バルブ
１５…可変速式再循環ファン
１６…制御バルブ
１７…コントローラ
１８…温湿度検出器
１９…ＡＣＳ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioning system, and more particularly to an air conditioning system according to the number of passengers in an aircraft.
[Prior art]
Aircraft air conditioners cool, heat, and ventilate cabins (cabins) and supply pressurized air at the same time, and are broadly divided into pressurized systems and air conditioning systems. A small machine without a pressurizing system warms the inside of the machine with heat from an engine exhaust pipe or heat from a separate heater, and cooling is performed by taking outside air into the machine. On the other hand, large machines with pressurized chambers take out part of the high-temperature and high-pressure air from the compressor of the engine (this is called engine freed air or bleed air), and (A) Use (this is called ram air), (B) use a single cycle cooling system using refrigerant, (C) use an air cycle cooling system, a combination of these The air conditioning is done. The old large aircraft and the current turbine helicopter adopt the vapor cycle method that combines (A) and (B), and the new jet aircraft uses the air cycle method that combines (A) and (C). Adopted.
[0003]
Conventional devices used an air cycle system (referred to as ACS) that separates moisture under low pressure (referred to as an LPWS method), but the amount of bleed from the engine is large, and the engine or APU (auxiliary) A system that separates moisture under high pressure (referred to as a 3-WheelHPWS system) because of the poor fuel economy of the power unit when it is not flying Is adopted. In this 3-WheelHPWS system, a fan, a compressor, and a turbine for introducing ram air are provided on a single shaft, the humidity in the conditioned air can be removed under high pressure, and the ACS outlet temperature can be lowered below freezing point.
[0004]
Therefore, the amount of extraction used to obtain the required cooling capacity is less than that of the conventional LPWS system, and the fuel efficiency of the engine or APU is improved. The ACS outlet air is too cold to be supplied directly to the cabin, so it is mixed with a portion of the exhaust from the cabin returning through the recirculation line, adjusted to a comfortable temperature, and then supplied to the cabin. Furthermore, if the cooling capacity is insufficient with ACS alone, a vapor cycle system (VCS and VCS) equipped with a cooling device using a refrigerant or the like is used independently of the ACS for cooling the electronic equipment installed. To provide cooling.
[0005]
FIG. 2 shows a conventional aircraft air conditioner system. The air extracted from the engine 1 is adjusted by the extraction control valve 2 and the air is input to the ACS 19. The ACS 19 removes the humidity in the conditioned air, and air near the freezing point is introduced into the mixing chamber 11 from the outlet of the ACS 19. On the other hand, warm air exhausted from the cockpit and the cabin 12 by the recirculation fan 13 is introduced into the mixing chamber 11 through the recirculation line, mixed with air near the freezing point introduced from the ACS, and adjusted to a comfortable temperature. After that, it is introduced into the cockpit and the guest room 12. Further, when the cooling capacity is insufficient with only the ACS 19, a VCS (not shown) is provided independently of the ACS 19, and cools the mounted electronic devices and the like. An outflow valve (not shown) is provided to control the pressure in the cockpit and the passenger compartment 12 to a predetermined comfortable pressure and is automatically controlled to discharge excess air to the outside.
[0006]
Next, the operation of the ACS 19 will be described. A part of the air that has become high temperature and high pressure in the engine is regulated by the extraction control valve 2 and taken out, and is input to the ACS 19. Then, after being cooled by the primary heat exchanger 3 cooled by the ram air 6 that has been cooled by the outside air, it is compressed by the compressor 4 and again cooled by the secondary heat exchanger 5, and a part of the water vapor is condensed. On the other hand, the ram air 6 is discharged to the outside by the fan 7. The cooled air enters the high temperature side circuit of the reheater 8 and is further cooled by heat exchange with the low temperature side circuit of the cooled air from the condenser 9. The high-pressure air leaving the reheater 8 is further cooled by the condenser 9 by the low-temperature air adiabatically expanded by the turbine 10, and almost all of the contained water vapor is condensed. Then, the air exiting the condenser 9 enters the turbine 10 through the reheater 8, and the air exiting the turbine 10 is heat-exchanged with the air from the reheater 8 by the condenser 9, and is guided to the mixing chamber 11 at 0 ° C. or less. .
[0007]
Further, when the cooling capacity is insufficient with ACS 19 alone, a vapor cycle system VCS equipped with a cooling device using a refrigerant such as chlorofluorocarbon is used independently of ACS 19 for cooling the mounted electronic equipment and the like. (Not shown) is used together.
As described above, a conventional large-scale aircraft air conditioner takes out a part of air that has become high temperature and high pressure with an engine compressor (bleed air) and uses cold air (ram air) outside the aircraft to・ Mainly the cycle system, and the air conditioning is carried out by using the special cycle system in an independent and auxiliary manner.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional air-conditioning system is configured as described above, but the amount of fresh air from engine bleed air taken into the aircraft is not adjusted according to the number of passengers, but the airframe manufacturer or the airline that operates it. It is set by the ratio of the fresh air amount and the recirculated air amount. For example, the ratio of fresh air amount: recirculated air amount is 1: 1.
Also, each flight of an airline is not always 100% boarding rate, and depending on the airline route, it may be 50% or less. At present, fresh air is supplied more than necessary because fresh air is taken in at a preset rate regardless of the boarding rate. Since fresh air is taken from engine bleed, there is a problem that the load on the engine 1 increases and the fuel consumption increases.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and does not adjust the amount of fresh air by engine bleed air taken into the machine by the ratio of the amount of fresh air and the amount of recirculated air, but according to the number of passengers. The purpose is to provide an air conditioning system that can be adjusted.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the air conditioning system for aircraft of the present invention takes in fresh air from outside, the air whose temperature and humidity are adjusted by the air conditioner, and part of the cabin air. In an air conditioning system that mixes rarely recirculated air and supplies it to the cabin, the controller calculates the amount of fresh air required by inputting the number of passengers, and corresponds to the amount of fresh air calculated by the controller A bleed control valve that guides bleed air to the air conditioner, and a variable speed recirculation fan and a control valve that are controlled by the controller so that the recirculation air is increased or decreased by the amount of the bleed air increased or decreased in the entire ventilation amount. Is.
Furthermore, this aircraft air conditioning system takes in the recirculated air from the cabin with a variable speed recirculating fan, switches the control valve to the mixing chamber or the input side of the air conditioner, and blows the recirculated air.
[0011]
The air conditioning system of the present invention is configured as described above, and when the number of passengers is input to the controller, the necessary fresh air amount is calculated, and the extraction control valve is controlled based on the calculated fresh air amount, The amount obtained by subtracting the fresh air amount from the entire ventilation amount can be controlled by the variable speed recirculation fan and the control valve, and the recirculated air can be taken in, mixed, and supplied to the cabin. For this reason, since the amount of fresh air more than necessary is not extracted, the load on the engine is appropriate and fuel consumption does not increase unnecessarily.
Furthermore, according to the temperature and humidity data of the cabin, the controller can control the control valve to switch the recirculated air to the input side of the mixing chamber or air conditioner, and to optimize the temperature and humidity of the overall ventilation Adjustments can be made.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the air conditioning system of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram in which the air conditioning system of the present invention is applied to an aircraft ACS (Air Cycle System) 19. The air conditioning system includes an extraction control valve 2 for extracting fresh air from the engine 1, an ACS (Air Cycle System) 19 for adjusting temperature and humidity, and a variable speed for extracting recirculated air from the cabin 12. A recirculation fan 15, a control valve 16 for controlling the flow of the recirculated air to the input side of the mixing chamber 11 or ACS 19, and fresh air and recirculated air whose temperature and humidity are adjusted. It comprises a mixing chamber 11, a temperature / humidity detector 18 that detects the temperature and humidity of the passenger compartment 12, and a controller 17 that calculates the amount of fresh air required when the number of passengers is input and controls the above-mentioned parts.
[0013]
When the number of passengers is input, the controller 17 calculates a necessary amount of fresh air and sends a signal for extracting air corresponding to the required amount of fresh air to the extraction control valve 2 to introduce the extracted air to the ACS 19. And a variable speed recirculation fan 15 by sending a signal to the variable speed recirculation fan 15 so as to increase the recirculation air by the amount obtained by subtracting the internal bleed amount of the entire ventilation amount. A function of controlling the rotation speed of the vehicle or changing the flow rate with the control valve 16, and a function of switching the control valve 16 to the input side of the mixing chamber 11 or the ACS 19 according to a signal from the temperature / humidity detector 18 of the passenger compartment 12 And controls the entire air conditioning system.
[0014]
The bleed control valve 2 takes out a part of the high temperature / high pressure fresh air from the compressor of the engine 1 and controls the flow rate by the valve opening corresponding to the amount of fresh air to be taken in, which is calculated by the controller 17. Thus, fresh air is introduced to the input side of the air conditioner ACS19.
[0015]
The ACS 19 lowers the temperature of fresh high-temperature and high-pressure air introduced from the extraction control valve 2 and removes humidity. Low-temperature dry air is introduced into the mixing chamber 11 from the outlet. The fresh air taken into the ACS 19 is cooled by the primary heat exchanger 3 cooled by the ram air 6 that is cooled by the outside air, then compressed by the compressor 4, and again cooled by the secondary heat exchanger 5, A part of the water vapor condenses. On the other hand, the ram air 6 is discharged to the outside by the fan 7. The cooled air enters the high temperature side circuit of the reheater 8 and is further cooled by heat exchange with the low temperature side circuit of the cooled air from the condenser 9. The high-pressure air leaving the reheater 8 is further cooled by the condenser 9 by the low-temperature air adiabatically expanded by the turbine 10, and almost all of the contained water vapor is condensed. The air exiting the condenser 9 enters the turbine 10 through the reheater 8, and the air exiting the turbine 10 is heat-exchanged with the air from the reheater 8 by the condenser 9, and is introduced to the mixing chamber 11 at 0 ° C. or less. It is burned.
[0016]
The variable-speed recirculation fan 15 is used to blow the recirculation air amount calculated by the controller 17 from the cabin 12 to the mixing chamber 11 or the ACS 19, and according to the recirculation air amount calculated by the controller 17. The fan speed of the variable speed recirculation fan 15 is controlled to take out recirculation air.
The control valve 16 switches the recirculated air to the mixing chamber 11 or the input side of the ACS 19, controls the flow rate, and blows air. When the control valve 16 is switched from the controller 17 based on the data from the temperature / humidity detector 18 provided in the guest room 12 and further adjustment of the temperature / humidity is necessary, the air is sent to the input side of the ACS 19.
[0017]
The mixing chamber 11 is a space for mixing fresh air with adjusted temperature and humidity from the ACS 19 and recirculated air recirculated from the cabin 12 through the variable speed recirculation fan 15 and the control valve 16. is there. Although not shown, a temperature / humidity detector is provided, temperature and humidity data are detected in this space, and the signal is input to the controller 17.
The temperature / humidity detector 18 detects the temperature and humidity of the cabin 12, and its output signal is input to the controller 17. When the temperature and humidity are considerably high, the control valve 16 is switched to the ACS 19 side to control the flow rate, and is introduced into the ACS 19 together with high temperature and high pressure air. Then, the temperature and humidity are lowered and introduced into the mixing chamber 11.
[0018]
Next, the operation of the air conditioning system will be described. First, the number of passengers is input to the controller 17. The controller 17 calculates a necessary amount of fresh air according to the number of passengers input. A signal is sent to the extraction control valve 2 based on the calculated necessary amount of fresh air. The extraction control valve 2 adjusts the valve opening based on the signal, and takes in a part of fresh high-temperature and high-pressure air from the engine 1. The fresh air taken in is introduced into the ACS 19. The ACS 19 cools the high-temperature and high-pressure air taken in, removes moisture, controls the temperature and humidity, and introduces it into the mixing chamber 11.
[0019]
On the other hand, the controller 17 sends a signal to the variable speed recirculation fan 15 and the control valve 16 in order to take the remaining amount obtained by subtracting the calculated necessary fresh air amount from the entire ventilation amount as recirculation air from the cabin 12. Send. The variable speed recirculation fan 15 is rotated at a rotational speed of the fan in accordance with the commanded recirculation air amount by a signal from the controller 17, and the control valve 16 adjusts the flow rate so that the recirculation air is mixed into the mixing chamber. 11 or ACS 19 is sent to the input side.
[0020]
At this time, if temperature / humidity data from the temperature / humidity detector 18 provided in the guest room 12 is input to the controller 17 and is higher than the set value, the control valve 16 is switched to the ACS 19 side and the flow rate is adjusted. Recirculated air is sent to the ACS 19. In this way, by inputting the number of passengers to the controller 17, the necessary fresh air amount is calculated out of the entire ventilation amount, and it is extracted and taken in, and the recirculated air amount is reduced by the amount of the reduced extraction amount. It is increased from the guest room 12 and circulated.
[0021]
【The invention's effect】
The air conditioning system of the present invention is configured as described above, and does not adjust the fresh air amount by the engine bleed air taken into the machine by the ratio of the fresh air amount and the recirculated air amount, but inputs the number of passengers to the controller. The amount of fresh air required is calculated, the fresh air amount is taken from the engine based on that amount, and the remaining amount obtained by subtracting the fresh air amount from the overall ventilation amount is taken as recirculated air from the cabin and mixed. Since the air is supplied to the guest room, the amount of fresh air more than necessary is not extracted, the load on the engine becomes appropriate, and the fuel consumption does not increase unnecessarily.
In addition, the recirculation air is switched to the input side of the mixing chamber or ACS air conditioner and the air flow is controlled by the temperature and humidity detector data in the guest room. Is done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an air conditioning system of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a conventional air conditioning system.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine 2 ... Extraction control valve 3 ... Primary heat exchanger 4 ... Compressor 5 ... Secondary heat exchanger 6 ... Ram air 7 ... Fan 8 ... Reheater 9 ... Condenser 10 ... Turbine 11 ... Mixing chamber 12 ... Guest room 13 ... Recirculation Fan 14 ... Control valve 15 ... Variable speed recirculation fan 16 ... Control valve 17 ... Controller 18 ... Temperature / humidity detector 19 ... ACS

Claims

外部から新鮮な空気が取込まれ、空調装置でその温度と湿度が調整された空気と、客室の空気の一部が取込まれ再循環される空気とをミキシングして、客室に供給する航空機用空調システムにおいて、乗客数をインプットすることによって必要な新鮮空気量を算出するコントローラと、そのコントローラで算出された新鮮空気量に対応する抽気を空調装置へ導く抽気制御バルブと、全体の換気量のうち抽気が増減した分だけ再循環空気を減増するように前記コントローラで制御される可変速式再循環ファンおよび制御バルブとを備えることを特徴とする航空機用空調システム。 Aircraft that supplies fresh air from outside and mixes the air whose temperature and humidity are adjusted by the air conditioner with the air that is partially re-circulated by taking in part of the cabin air and supplies it to the cabin in use the air-conditioning system, a controller for calculating a fresh air amount required by input the number of passengers, a bleed control valve for guiding the bleed corresponding to fresh air amount calculated by the controller to the air conditioner, the overall ventilation An aircraft air conditioning system comprising: a variable speed recirculation fan and a control valve controlled by the controller so as to decrease or increase the recirculation air by the amount of increase or decrease of the bleed air.

請求項１記載の航空機用空調システムにおいて、可変速式再循環ファンで客室から再循環空気を取り込み、前記制御バルブをミキシングチャンバまたは空調装置の入力側に切替え再循環空気を送風することを特徴とする航空機用空調システム。2. The aircraft air conditioning system according to claim 1, wherein recirculated air is taken in from a cabin by a variable speed recirculating fan, and the control valve is switched to a mixing chamber or an input side of an air conditioner to blow recirculated air. Air conditioning system for aircraft .