JP5237381B2 - 航空機のカート形汎用地上支援装置用の調節可能な空調制御システム - Google Patents
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Description
カート形地上支援装置は、車輪が設けらた牽引可能な台車、または、(永久的または一時的に)固定された装置であって、航空機のエンジンが停止している間、空調、アビオニクス機器の液体冷却、電力変換および発電の各種サービスを提供する。これらのカート形地上支援装置は、好ましくは、軍用機その他の航空機によって世界中の空港または軍用機地へ輸送されるので、こうした機器をもはや標準的な軍用機器輸送パレットよりも小さくすることが便利かつ有利である。然しながら、今日、多くのカート形地上支援装置は標準的なパレットには適合せず、それによって、現場で利用可能な地上支援装置の数が少なくなってしまっている。従来、こうしたカート形地上支援装置は特注設計されており、たった1つのタイプまたはクラスの航空機にのみ上記サービスを提供するようになっている。従って、異なるタイプまたはクラスの航空機の各々に対して異なるカート形地上支援装置を準備しなければならない。また、従来、こうしたカート形地上支援装置に搭載の空調システムの構成要素は嵩張り、カート形地上支援装置の全体を占め、電力変換構成要素および他の構成要素をあらゆる隙間に挟み込む必要があり、従って、こうしたカート形地上支援装置の構成要素の整備または交換が非常に手間のかかる作業となっている。
以下に説明する2段式空調PAO液冷却システムは可変特性を有する。特に、従来の航空機の地上支援装置の空調機が起動に数分を要していたのに対して、該システムは、システム全体に亘って精密制御することと、冷凍システム(図15および以下の関連記載参照)の内容積を最小化することによる冷凍システムの冷媒充填量が低くなっていることから、30秒で空調機を起動可能となっている。デジタル制御アルゴリズムは、汎用条件に適合するようプロセッサー1900によって動的に変化させることができるので、多数のセンサーおよびコントローラーが、制御ガイダンスを提供するセンサーの実際の読みの代わりに、状態を予測するために信頼できる過去の操作メモリーに基づいて動作不能であっても、空調は作動可能となっている。後述するように、作業員は、整備すべき航空機のタイプまたはクラスをメニュー(図18)上に表示させる。空調機が、最終的なブロアー速度よりも低いブロアー速度で起動するときに、温度、圧力、消費電力測定センサーによって補足される空気の圧力、流量が、選択した航空機のタイプまたはクラスの圧力、流量に一致しない場合には、空調機を停止して、間違ったタイプの航空機が選択されている可能性が高いことを知らせる適切な警報メッセージを提供することができる。システムの特性の他の例は後述する。本出願の附属書類に改良されたユーザーインターフェースが含まれており、起動、停止ボタンおよび表示ランプが、表示器に付加され、ユーザビリティーを改善すると共に、それに従ってメニューが調節されている。
プロセッサー1900は、差圧センサー528、530、532、534によって、空調システムの種々の構成要素での圧力低下を監視可能となっている。こうした測定圧力値はプロセッサー1900により収集されデーターログ1319(図13)に格納され、後に整備目的で利用される。例えば、差圧センサー528により測定された空気フィルター502を横断する著しい圧力低下は、空気フィルター502を清掃すべき或いは交換すべき時期が間もなく到来することを示唆している。差圧センサー530、534によって測定された蒸発器アレー504、514を横断する著しい圧力低下は、該蒸発器アレーの作動温度が低すぎて着氷している、或いは、蒸発器アレーが詰まって清掃が必要である兆候と看做すことができよう。周波数信号値1706および(電圧センサー1720および電流センサー1722によって測定される)ブロアー508への電力供給量と比較したとき、ブロアー508を横断する圧力低下は、該ブロアーの状態を示しており、補修が必要か否かを監視可能となる。
504 第1の蒸発器
508 ブロアー
514 第2の蒸発器
520 前段冷却空調機
522 後段冷却空調機
525 電圧周波数変換器
1900 空調PAOプロセッサー
Claims (10)
- 航空機のポートに着脱自在に接続される空調システムにおいて、
一端が航空機のポートに接続される空気ダクトまたはホースの他端に接続されるようにした継手に吸気口およびフィルタを接続するための空気管路と、
前記空気管路内に配設された可変速ブロアーと、
前記空気管路において前記継手に隣接させて配設され航空機へ流入する空気の圧力を検知する圧力センサーと、
前記圧力センサーによって検知された圧力、および、異なる航空機のタイプまたはクラスの要求に適合するように変更可能な圧力設定値を入力として受信すると共に、航空機へ供給される圧力を調節するためにブロアーの速度を変更するコントローラーと、
コンプレッサー、凝縮器、膨張弁、および、前記空気管路内に配設された蒸発器を通して冷媒を流通させる円形の冷媒管路を具備した第1と第2の空調機であって、前記空気管路内において、前記第1の空調機の蒸発器が前記ブロアーの上流側に配設され、前記第2の空調機の蒸発器が前記ブロアーの下流側に配設されて成る第1と第2の空調機と、
空気を前記2つの凝縮器を通して流通させる凝縮器冷却ファンであって、前記空気管路または冷媒管路の一方の内部または周囲空気の1または複数の圧力測定値または温度測定値に応答するコントローラーによって制御される凝縮器冷却ファンとを具備する空調システム。 - 前記各空調機が前記凝縮器および膨張弁を迂回する冷媒回路を更に具備し、該冷媒回路はコンプレッサー排気バイパス弁を含み、該コンプレッサー排気バイパス弁は、前記空気管路において前記空調機の前記蒸発器の下流側に接続された温度センサーからの信号を受信し、かつ、温度設定値を受取るコントローラーによって制御される請求項1に記載の空調システム。
- 前記各空調機が、前記冷媒管路において前記コンプレッサーの上流側に配設された蒸発器圧力調整弁を更に具備し、該蒸発器圧力調整弁は、前記冷媒回路において前記蒸発器の下流側に配設された温度センサーからの信号および温度設定値を受信するプロセッサーによって制御される請求項2に記載の空調システム。
- 前記各空調機が、蒸発器の上流側および下流側の冷媒温度を測定する温度センサーを更に具備しており、蒸発器膨張弁を調節するコントローラーへ冷媒温度を送出し、蒸発器を濡れた状態に維持するようにした請求項2に記載の空調システム。
- 熱交換器を具備した吸込ラインサブクーラーを更に具備し、該熱交換器は、冷媒管路において前記蒸発器膨張弁の上流側を、冷媒管路において前記蒸発器の下流側に結合し、冷媒タンクとして作用するよう低い位置に配設されている請求項2に記載の空調システム。
- 前記各空調機が、前記冷媒管路において前記コンプレッサーの上流側に配設された蒸発器圧力調整弁を更に具備し、該蒸発器圧力調整弁は、前記冷媒回路において前記蒸発器の下流側に配設された温度センサーからの信号および温度設定値を受信するプロセッサーによって制御される請求項1に記載の空調システム。
- 前記各空調機が、蒸発器の上流側および下流側の冷媒温度を測定する温度センサーを更に具備しており、蒸発器膨張弁を調節するコントローラーへ冷媒温度を送出し、蒸発器を濡れた状態に維持するようにした請求項1に記載の空調システム。
- 熱交換器を具備した吸込ラインサブクーラーを更に具備し、該熱交換器は、冷媒管路において前記蒸発器膨張弁の上流側を、冷媒管路において前記蒸発器の下流側に結合し、冷媒タンクとして作用するよう低い位置に配設されている請求項1に記載の空調システム。
- 測定された前記空気管路または前記冷媒管路内の1または複数の圧力または温度に応答する空調機プロセッサーを更に具備し、該空調機プロセッサーは、2つの前記空調機を起動すると共に、前記ブロアーを先ず低速で起動してシステムをチェックし、次いで、ブロアーを定格速度で作動させ、これらの作用を約30秒いないで完了するようにした請求項1に記載の空調システム。
- 空調機プロセッサーに圧力測定値を提供する前記フィルタを横断する差圧センサーを更に具備し、前記空調機プロセッサーは、前記圧力測定値から前記フィルタの清掃または交換時期が迫っているときに警告を発する請求項1に記載の空調システム。
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