JPH02179599A - 航空機用空気調和装置 - Google Patents
航空機用空気調和装置Info
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- JPH02179599A JPH02179599A JP33342488A JP33342488A JPH02179599A JP H02179599 A JPH02179599 A JP H02179599A JP 33342488 A JP33342488 A JP 33342488A JP 33342488 A JP33342488 A JP 33342488A JP H02179599 A JPH02179599 A JP H02179599A
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- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 76
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 17
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 16
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
A0発明の目的
(1) 産業上の利用分野
本発明は、ジェットエンジンを備えた航空機の空気調和
装置に関し、特に、そのキャビン内の二酸化炭素の濃度
を減少させるための航空機用空気調和装置に関する。
装置に関し、特に、そのキャビン内の二酸化炭素の濃度
を減少させるための航空機用空気調和装置に関する。
(2)従来の技術
ジェットエンジンを備えた航空機は燃料当たりの飛行距
離が高空に行くにしたがって決定的に有利になるため、
通常その巡航高度は1O1000〜12.OOOm(メ
ートル)に設定されている。
離が高空に行くにしたがって決定的に有利になるため、
通常その巡航高度は1O1000〜12.OOOm(メ
ートル)に設定されている。
このような高空では空気密度が極めて低くなるので、キ
ャビン内の圧力を2,000〜2,400mの高度に対
応する圧力まで与圧することが行われている。そして、
この与圧に必要な空気はジェットエンジンの圧縮機から
抽気され、調温調圧部を介してキャビン内に供給される
ようになっている。
ャビン内の圧力を2,000〜2,400mの高度に対
応する圧力まで与圧することが行われている。そして、
この与圧に必要な空気はジェットエンジンの圧縮機から
抽気され、調温調圧部を介してキャビン内に供給される
ようになっている。
(3)発明が解決しようとする課題
ところで、キャビン内の空気は乗客の呼吸によって二酸
化炭素濃度が次第に増加するため、二酸化炭素濃度の増
加した空気を機外に排出するとともに、その排出した空
気を補う量の新鮮空気をジェットエンジンの圧m機から
連続的に抽気してキャビン内に供給する必要があった。
化炭素濃度が次第に増加するため、二酸化炭素濃度の増
加した空気を機外に排出するとともに、その排出した空
気を補う量の新鮮空気をジェットエンジンの圧m機から
連続的に抽気してキャビン内に供給する必要があった。
このため、ジェットエンジンの圧縮機から燃焼室に供給
される空気量が減少し、スラスト力の低下や燃料消費率
の悪化等の問題点が生じていた。
される空気量が減少し、スラスト力の低下や燃料消費率
の悪化等の問題点が生じていた。
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたもので、ジェッ
トエンジンの圧縮機から抽気する空気量を増加させるこ
となく、キャビン内の二酸化炭素濃度を減少させること
が可能な航空機用空気調和装置を提供することを課題と
する。
トエンジンの圧縮機から抽気する空気量を増加させるこ
となく、キャビン内の二酸化炭素濃度を減少させること
が可能な航空機用空気調和装置を提供することを課題と
する。
B0発明の構成
(1) 1題を解決するための手段
前記課題を解決するために、本発明は、ジェットエンジ
ンの圧縮機から抽気した空気をキャビン内に供給して与
圧を行う航空機用空気調和装置において;二酸化炭素を
選択的に透過する透過膜を有する分離装置を備え、キャ
ビン内の空気を前記分離装置を通過させ、二酸化炭素濃
度の増加した空気を機外に排出するとともに、二酸化炭
素濃度の減少した空気をキャビン内に循環させ、前記機
外に排出した空気を補う量の新鮮空気をジェットエンジ
ンの圧縮機から抽気してキャビン内に供給することを特
徴とする。
ンの圧縮機から抽気した空気をキャビン内に供給して与
圧を行う航空機用空気調和装置において;二酸化炭素を
選択的に透過する透過膜を有する分離装置を備え、キャ
ビン内の空気を前記分離装置を通過させ、二酸化炭素濃
度の増加した空気を機外に排出するとともに、二酸化炭
素濃度の減少した空気をキャビン内に循環させ、前記機
外に排出した空気を補う量の新鮮空気をジェットエンジ
ンの圧縮機から抽気してキャビン内に供給することを特
徴とする。
(2)作 用
前述の構成を備えた本発明によれば、乗客の呼吸によっ
て二酸化炭素濃度が上昇したキャビン内の空気は、例え
ば空気循環用ダクトに装着した分離装置の透過膜に接触
し、二酸化炭素濃度の高い空気と二酸化炭素濃度の低い
空気に分離される。
て二酸化炭素濃度が上昇したキャビン内の空気は、例え
ば空気循環用ダクトに装着した分離装置の透過膜に接触
し、二酸化炭素濃度の高い空気と二酸化炭素濃度の低い
空気に分離される。
そして、前記分離装置によって二酸化炭素濃度が高めら
れた空気は機外に排出され、残りの空気はキャビン内に
戻される。これにより、前記機外に排出した空気を補う
量の新鮮空気をジェットエンジンの圧縮機から抽気して
キャビン内に供給するだけで、キャビン内の二酸化炭素
濃度を低レベルに保持することができる。
れた空気は機外に排出され、残りの空気はキャビン内に
戻される。これにより、前記機外に排出した空気を補う
量の新鮮空気をジェットエンジンの圧縮機から抽気して
キャビン内に供給するだけで、キャビン内の二酸化炭素
濃度を低レベルに保持することができる。
(3)実施例
以下、図面に基づいて本発明による航空機用空気調和装
置の一実施例について説明する。
置の一実施例について説明する。
第1図において、航空機に装着されたジェットエンジン
Eは圧縮機11燃焼室2、及びタービン3より構成され
ており、この圧縮機1から燃焼室2に供給される高圧空
気の一部は抽気路4から調温調圧部5に導入されて適切
な温度と圧力に調整された後、キャビン6の内部に供給
される。キャビン6の後部にはアウトフローパルプ7が
装着されており、このアウトフローバルブ7を開閉制御
することによりキャビン6内の圧力が所定の値に保たれ
る。キャビン6の上部に配設された空気循環用ダクト8
の内部には、空気中のタバコの煙や浮遊微粒子を除去す
るフィルタ9と、乗客の呼吸によって空気中に排出され
た二酸化炭素を分離して排出路10から機外に排出する
ための分線装置11が装着されている。
Eは圧縮機11燃焼室2、及びタービン3より構成され
ており、この圧縮機1から燃焼室2に供給される高圧空
気の一部は抽気路4から調温調圧部5に導入されて適切
な温度と圧力に調整された後、キャビン6の内部に供給
される。キャビン6の後部にはアウトフローパルプ7が
装着されており、このアウトフローバルブ7を開閉制御
することによりキャビン6内の圧力が所定の値に保たれ
る。キャビン6の上部に配設された空気循環用ダクト8
の内部には、空気中のタバコの煙や浮遊微粒子を除去す
るフィルタ9と、乗客の呼吸によって空気中に排出され
た二酸化炭素を分離して排出路10から機外に排出する
ための分線装置11が装着されている。
第2図に示すように、前記分離装置11は空気の流路1
2中に二酸化炭素を選択的に透過させる性質を有する透
過膜13を配設したものであり、この透過膜13の内部
が前記排出路10を介して機外に連通している。上述の
ような性質を備えた透過膜13としては、例えば、Pa
nam! (商品名、松下電器産業株式会社)を用いる
ことが可能である。
2中に二酸化炭素を選択的に透過させる性質を有する透
過膜13を配設したものであり、この透過膜13の内部
が前記排出路10を介して機外に連通している。上述の
ような性質を備えた透過膜13としては、例えば、Pa
nam! (商品名、松下電器産業株式会社)を用いる
ことが可能である。
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用につい
て説明する。
て説明する。
空気循環用ダクト8を通って循環するキャビン6内の空
気はフィルタ9によってタバコの煙や浮遊微粒子が除去
され、更に、分離袋R11を通過する際に透過I!13
の表面に接触する。この透過膜13の外側はキャビン6
に連通ずる高圧であり、内側は排出路lOを介して機外
に連通ずる低圧であるため、この圧力差によって空気循
環用ダクト8内の空気の一部は透過膜13を通過して機
外に排出される。上記空気が透過1II13を通過する
過程において、空気中に含まれる窒素、酸素、及び二酸
化炭素は、透過膜13の一方の表面に溶解し、該透過1
!13の内部を拡散して他方の表面から離脱する。この
とき透過膜13は主として二酸化炭素を高比率で透過さ
せる性質を有するため、透過膜13を透過して機外に排
出される空気の二酸化炭素濃度は増加し、透過膜13を
透過せずにキャビン6に戻される空気の二酸化炭素濃度
は減少する。
気はフィルタ9によってタバコの煙や浮遊微粒子が除去
され、更に、分離袋R11を通過する際に透過I!13
の表面に接触する。この透過膜13の外側はキャビン6
に連通ずる高圧であり、内側は排出路lOを介して機外
に連通ずる低圧であるため、この圧力差によって空気循
環用ダクト8内の空気の一部は透過膜13を通過して機
外に排出される。上記空気が透過1II13を通過する
過程において、空気中に含まれる窒素、酸素、及び二酸
化炭素は、透過膜13の一方の表面に溶解し、該透過1
!13の内部を拡散して他方の表面から離脱する。この
とき透過膜13は主として二酸化炭素を高比率で透過さ
せる性質を有するため、透過膜13を透過して機外に排
出される空気の二酸化炭素濃度は増加し、透過膜13を
透過せずにキャビン6に戻される空気の二酸化炭素濃度
は減少する。
すなわち、透過膜13に前記Panamaを用いた場合
、その窒素の透過量を1とすると、酸素及び二酸化炭素
の透過量はそれぞれ2.5倍及び12.5倍となる。し
たがって、二酸化炭素濃度が1%であって空気中に含ま
れる窒素、酸素、及び二酸化炭素の比率を79:20;
lであるとすると、透過l1113を透過した後の3者
の比率は79xl : 20x2.5 : 1x12.
5=79:50:12.5 となり、二酸化炭素濃度は 79+50+12.5 となる、したがって、透過膜13の効率を60%と見積
もっても、透過膜13透過後の二酸化炭素濃度は、 8.8%X 0.6 = 5.3% となり、透過膜13透過前の濃度の約5倍となる。
、その窒素の透過量を1とすると、酸素及び二酸化炭素
の透過量はそれぞれ2.5倍及び12.5倍となる。し
たがって、二酸化炭素濃度が1%であって空気中に含ま
れる窒素、酸素、及び二酸化炭素の比率を79:20;
lであるとすると、透過l1113を透過した後の3者
の比率は79xl : 20x2.5 : 1x12.
5=79:50:12.5 となり、二酸化炭素濃度は 79+50+12.5 となる、したがって、透過膜13の効率を60%と見積
もっても、透過膜13透過後の二酸化炭素濃度は、 8.8%X 0.6 = 5.3% となり、透過膜13透過前の濃度の約5倍となる。
これにより、従来の115の量の空気を機外に排出すれ
ばキャビン6内の二酸化炭素濃度の増加を押さえること
が可能となる。
ばキャビン6内の二酸化炭素濃度の増加を押さえること
が可能となる。
上述のようにして、二酸化炭素濃度が高められた空気が
機外に排出されると、その排出された空気量に見合う量
の新鮮空気がジェットエンジンEの圧縮機lからキャビ
ン6に供給され、キャビン6内の圧力は一定値に保持さ
れる。
機外に排出されると、その排出された空気量に見合う量
の新鮮空気がジェットエンジンEの圧縮機lからキャビ
ン6に供給され、キャビン6内の圧力は一定値に保持さ
れる。
前述の実施例によれば、分離装置を空気循環用ダクトに
装着したので、航空機内の狭小なスペースに分離装置を
コンパクトにレイアウトすることができる。
装着したので、航空機内の狭小なスペースに分離装置を
コンパクトにレイアウトすることができる。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実
施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載
された本発明を逸脱することなく、種々の小設計変更を
行うことが可能である。
施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載
された本発明を逸脱することなく、種々の小設計変更を
行うことが可能である。
例えば、分離袋M11に供給する空気を圧縮し、分離装
置11を出てキャビン6に戻る間で膨脹させてもよく、
これにより二酸化炭素の分離装置の作業効率を向上させ
ることができるので、分離装置11の小型化を図ること
ができる。この場合の空気の圧縮および膨脹は、圧縮部
と膨脂部が1本のシャフトで接続されたタービンコンプ
レッサを用いて行うことができる。また、上記タービン
コンプレッサのタービンに供給される空気に調温調圧部
5からの空気を合流させ、その運動エネルギーによって
タービンを高速回転させれば、分離装置の作業効率を更
に向上させることも可能である。
置11を出てキャビン6に戻る間で膨脹させてもよく、
これにより二酸化炭素の分離装置の作業効率を向上させ
ることができるので、分離装置11の小型化を図ること
ができる。この場合の空気の圧縮および膨脹は、圧縮部
と膨脂部が1本のシャフトで接続されたタービンコンプ
レッサを用いて行うことができる。また、上記タービン
コンプレッサのタービンに供給される空気に調温調圧部
5からの空気を合流させ、その運動エネルギーによって
タービンを高速回転させれば、分離装置の作業効率を更
に向上させることも可能である。
C0発明の効果
前述の本発明の航空機用空気調和装置によれば、キャビ
ン内の空気を分離装置の透過膜に接触させて二酸化炭素
濃度の高い空気と、二酸化炭素濃度の低い空気に分離し
、前記二酸化炭素濃度の高い空気を機外に排出するとと
もに、その排出した空気を補う量の新鮮空気をジェット
エンジンの圧縮機からキャビンに補給している。これに
より、ジェットエンジンの圧縮機から抽気される空気量
が減少するので、ジェットエンジンの燃焼室に供給され
る空気量の減少によって生じるスラスト力の低下と燃費
の悪化が最少限に押さえられてペイロードの増加や航続
距離の増加が可能となる。
ン内の空気を分離装置の透過膜に接触させて二酸化炭素
濃度の高い空気と、二酸化炭素濃度の低い空気に分離し
、前記二酸化炭素濃度の高い空気を機外に排出するとと
もに、その排出した空気を補う量の新鮮空気をジェット
エンジンの圧縮機からキャビンに補給している。これに
より、ジェットエンジンの圧縮機から抽気される空気量
が減少するので、ジェットエンジンの燃焼室に供給され
る空気量の減少によって生じるスラスト力の低下と燃費
の悪化が最少限に押さえられてペイロードの増加や航続
距離の増加が可能となる。
第1図は本発明の一実施例による航空機用空気調和装置
の全体構造図、第2図はその分離装置の拡大図である。 E・・・ジェットエンジン、 1・・・圧縮機、6・・・キャビン、8・・・空気循環
用ダクト、 l・・・分離装置、 13・・・透過膜 株式会社 品性製作所 落合 1) 中
の全体構造図、第2図はその分離装置の拡大図である。 E・・・ジェットエンジン、 1・・・圧縮機、6・・・キャビン、8・・・空気循環
用ダクト、 l・・・分離装置、 13・・・透過膜 株式会社 品性製作所 落合 1) 中
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ジェットエンジンの圧縮機から抽気した空気をキャビン
内に供給して与圧を行う航空機用空気調和装置において
; 二酸化炭素を選択的に透過する透過膜を有する分離装置
を備え、キャビン内の空気を前記分離装置を通過させ、
二酸化炭素濃度の増加した空気を機外に排出するととも
に、二酸化炭素濃度の減少した空気をキャビン内に循環
させ、前記機外に排出した空気を補う量の新鮮空気をジ
ェットエンジンの圧縮機から抽気してキャビン内に供給
することを特徴とする、航空機用空気調和装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33342488A JPH02179599A (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | 航空機用空気調和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33342488A JPH02179599A (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | 航空機用空気調和装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02179599A true JPH02179599A (ja) | 1990-07-12 |
Family
ID=18265956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33342488A Pending JPH02179599A (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | 航空機用空気調和装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02179599A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6328798A (ja) * | 1986-07-21 | 1988-02-06 | 株式会社島津製作所 | 航空機用空気調和装置 |
-
1988
- 1988-12-29 JP JP33342488A patent/JPH02179599A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6328798A (ja) * | 1986-07-21 | 1988-02-06 | 株式会社島津製作所 | 航空機用空気調和装置 |
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