JPH0681900U - 航空機用地上空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成部材を少なくしながら従来のものと同等
の一次冷却効果を達成し、装置全体の軽量小型化を図
る。 【構成】 航空機用地上空気調和装置の送風系統の送風
ブロア１の胴体部にウォータジャケット２０を形成し、
このウォータジャケット２０を送風系統のエバポレータ
による空気冷却部６からでる凝縮水を溜める水タンク７
に配管２２で接続し、この配管２２にサーモセンサに応
じた制御系統の信号で開閉制御される電磁弁２４および
手動で管路を開閉する手段２３を設け、電磁弁２４が開
いたとき送風ブロア静圧を送水圧として、水タンク７の
凝縮水１３をウォータジャケット２０に給水し、送風ブ
ロア内の空気を冷却する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、装置全体の軽量小型化を図る航空機用地上空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

航空機用地上空気調和装置として、トレーラ上に駆動源、駆動伝達系統、冷媒 系統、送風系統および制御系統を搭載し、冷気や暖気を機内に供給して航空機の 各種電子装置や客室の冷房や暖房を行うものは、たとえば、実公昭６０−３２８ ３５号公報に記載されている。

【０００３】 上記航空機用地上空気調和装置の送風系統は、図３に示すように、送風ブロア １の吸込み側にサイレンサ２を設けるとともに、送風ブロア１の吹出し側にプリ クーラ３およびプリクーラファン４を設け、このプリクーラ３より下流側に設け たエバポレータ室５に複数のエバポレータ６，６を配置し、エバポレータ室５と 水タンク７を配管８，８で接続し、水タンク７とプリクーラ３に設けたノズル９ を配管１０で接続し、配管１０に設けた電磁弁１１および流量制御弁１２を開閉 制御することで水タンク７に溜まった凝縮水１３を配管１０を通してノズル９か らプリクーラ３に散水するように構成されている。

【０００４】 上記航空機用地上空気調和装置では、サイレンサ２より吸い込まれた外気は、 送風ブロア１により断熱圧縮された後、プリクーラ３およびエバポレータ６を通 過する際に冷却され、冷却された空気が、ダクト１４より航空機側に送り込まれ 、航空機の各種電子装置や客室を冷房する。この場合、プリクーラ３は、送風ブ ロア１により断熱圧縮された空気を一次冷却し、更に能力の向上を図るために、 エバポレータ室５において空気中より分離した冷たい凝縮水を水タンク７に回収 し、回収された凝縮水１３を配管１０を通してノズル９からプリクーラ３に散水 して、プリクーラ３を冷却する。

【０００５】 また、航空機用地上空気調和装置は、一般的に風量が１０〜４０ｋｇ／ｍｉｎ 、静圧が２０００〜３０００ｍｍＡｑの能力を有し、送風される空気の温度は１ ０℃程度に保つように設定されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上記航空機用地上空気調和装置では、送風ブロアにより断熱圧縮された空気を 一次冷却する、プリクーラ、プリクーラに外気を送入するファンおよびファン駆 動装置等を必要とするため、装置の全体重量が増加すると共にコスト高になると いう問題点がある。

【０００７】 本考案は上記した点に鑑みてなされたもので、構成部材を少なくしながら従来 のものと同等の一次冷却効果を達成し、装置の軽量小型化を図る航空機用地上空 気調和装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の航空機用地上空気調和装置は、トレーラ上に駆動源、駆動伝達系統、 冷媒系統、送風系統および制御系統を搭載し、送風系統の送風ブロアの胴体部に ウォータジャケットを形成し、このウォータジャケットを送風系統のエバポレー タによる空気冷却部からでる凝縮水を溜める水タンクに配管により接続し、この 配管にサーモセンサに応じた制御系統の信号で開閉制御される電磁弁および手動 で管路を開閉する手段を設け、電磁弁が開いたとき送風ブロア静圧を送水圧とし て、水タンクの凝縮水をウォータジャケットに給水し、送風ブロア内の空気を冷 却するように構成される。

【０００９】

【作用】

本考案の航空機用地上空気調和装置では、外気より温度の低い凝縮水を、電磁 弁が開いたとき送風ブロア静圧を送水圧として送風ブロアの胴体部に形成された ウォータジャケット給水し、送風ブロアにより断熱圧縮され昇温した空気を、ウ ォータジャケットを通して熱交換することで一次冷却し、更に一次冷却された空 気をエバポレータを通して二次冷却し、航空機側に送り込み各種電子装置や客室 を冷房する。

【００１０】

【実施例】

以下本考案の一実施例を図面につき説明する。 なお図１において図３と同一部材については同一符号を付す。 図１において符号２０は、航空機用地上空気調和装置の送風系統の送風ブロア １２の胴体部に設けたウォータジャケットを示し、このウォータジャケット２０ の外周面には断熱材層２１が設けられ、ウォータジャケット２０の温度を低温に 維持するようにしている。このウォータジャケット２０と水タンク７の底部は配 管２２により接続され、水タンク７の凝縮水１３をウォータジャケット２０に送 り込むようにしている。この配管２２には手動開閉弁２３および電磁弁２４が配 置され、電磁弁２４は制御装置２５により開閉制御される。この制御装置２５に は、送風ブロア１の吸込み側に位置するサイレンサ２に設けたサーモセンサ２６ 、送風ブロア１とエバポレータ室５の間に設けたサーモセンサ２７、ダクト１４ の出口に設けたサーモセンサ２８の検出信号が送られる。制御装置２５は、これ らサーモセンサ２６、２７、２８の検出信号を設定温度と比較し、サーモセンサ ２６、２７、２８の検出信号が設定温度を越えた場合に、制御装置２５から発す る制御信号で電磁弁２４を開き、サーモセンサ２６、２７、２８の検出信号が設 定温度以下であれば電磁弁２４を閉じるように制御する。上記配管２２の周囲に も、ウォータジャケット２０と同様に断熱材層２９が設けれている。同様に、水 タンク７の周囲には断熱材層３０が設けられ、配管８の周囲には断熱材層３１が 設けられている。

【００１１】 図２は送風ブロア１の胴体部に形成したウォータジャケット２０を示す。胴体 部のハウジング４０にはインペラ４１が軸受４２により支持されている。このイ ンペラ４１はプーリ手段４３を介してモータ４４に連結されている。また、ハウ ジング４０には、空気吸込み口４５、空気吐出口４６がそれぞれ形成されていて 、空気吸込み口４５から導入された空気と凝縮水をウォータジャケット２０を通 して熱交換し、冷却された空気を空気吐出口４６から吐出する。

【００１２】 なお、図示しないが、ハウジング４０内部に伝熱フィンを設けることで、冷却 効率を０．７程度まで冷却効果を向上させることができる。

【００１３】 つぎに作用を説明する。 まず、水タンク７に凝縮水を貯えるために、航空機に連結しない状態で航空機 用地上空気調和装置の予冷運転を行なう。この予冷運転は、配管２２に設けた手 動開閉弁２３を閉じた状態で行ない、送風ブロア１の作動により断熱圧縮された 空気をエバポレータ６を通すことで冷却し凝縮水を生成するもので、生成された 凝縮水は配管８を通って水タンク７に貯えられる。この予冷運転で水タンク７に 貯えられる凝縮水は０〜１０℃のものが２０〜３０リットル／時間確保できる。 なお水タンクの容量は３５０リットル程度である。

【００１４】 この予冷運転により水タンク７に所定量の凝縮水が貯えられた後、航空機に連 結し航空機用地上空気調和装置の本運転を開始する。この時、配管２２に設けた 手動開閉弁２３は開いた状態とする。 本運転では送風ブロア１の作動により断熱圧縮された空気は、空気吐出口４６ を通ってエバポレータ室５に送られ、エバポレータ６で冷媒系統により冷却され 、ダクト１４を介して航空機側に送り込まれる。なお、本運転においても予冷運 転同様、凝縮水が生成され水タンク７に追加される。一方、エバポレータ室５と 水タンク７は配管８で連通しているので、電磁弁２４が開いた時、水タンク７に 貯えられた凝縮水１３は、送風ブロア静圧を送水圧として配管２２を通してウォ ータジャケット２０に給水される。ウォータジャケット２０に給水される凝縮水 １３の温度は、送風ブロア１により断熱圧縮された空気の温度よりはるかに低い ので、断熱圧縮された空気は、ウォータジャケット２０を通して一次冷却される こととなる。この時送風ブロア１からダクト１４に流れる空気の温度は、送風ブ ロア１の吸込み側のサイレンサ２に設けたサーモセンサ２６と、送風ブロア１と エバポレータ室５の間に設けたサーモセンサ２７と、ダクト１４の出口に設けた サーモセンサ２８により検出され、各サーモセンサ２６、２７、２８の検出信号 は制御装置２５に送られ、この制御装置２５において、これらサーモセンサ２６ 、２７、２８の検出信号は制御装置２５に予め設定された設定温度と比較され、 サーモセンサ２６、２７、２８の検出値が設定温度を越えていたら、制御装置２ ５からの制御信号により電磁弁２４を開くものとする。この水タンク７の凝縮水 １３のウォータジャケット２０への給水は、手動開閉弁２３の開閉により手動制 御することも可能である。

【００１５】 空気を一次冷却した場合の測定結果を下記に示す。 本考案による一次冷却の送風ブロア出口の空気温度 ４３℃ 一次冷却を行なわなかった場合の送風ブロア出口の空気温度 約７０℃ 従来のプリクーラによる一次冷却の送風ブロア出口の空気温度 ４５℃ 一次冷却に伴う空気温度は下式により計算される。 ここで、外気温度は４０℃、送風ブロア出口の空気温度設定値は４５℃、１日 当りの本運転時間は１時間とする。

【００１６】 （冷却熱量） ＝（凝縮水と空気の温度差）×（水の比熱）×（流量）×（冷却効率） ＝（４５−５）℃ ×１Ｋｃａｌ／ｋｇ℃ ×３５０ｋｇ／時間× ０．７ ＝ ９８００Ｋｃａｌ／時間 （圧縮加熱量） ＝（７０−４０）×（空気比熱）×（風量）×（時間） ＝ ３０℃ ×０．２４Ｋｃａｌ／ｋｇ℃×２５ｋｇ／分×６０分 ＝ １０８００Ｋｃａｌ／時間 （ブロア出口空気温度） ＝（１０８００−９８００）／０．２４×２５×６０ ＋４０ ＝ ４３℃ この送風ブロア出口空気温度４３℃は従来の装置のプリクーラを用いた場合送 風ブロア出口空気温度４５℃とほぼ同等以下となる。

【００１７】

【考案の効果】

以上述べたように本考案によれば、プリクーラを設けることなく従来のものと 同等の一次冷却効果を得ることができ、また、プリクーラ、プリクーラファンお よび駆動源等の機器を必要としないので、構成部材を少なくし装置全体の軽量小 型化を図ることができる。また、騒音源である送風ブロアを流路で囲むことで消 音効果を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による航空機用地上空気調和装置の全体
図。

【図２】本考案による航空機用地上空気調和装置のウォ
ータジャケット部分を示す図。

【図３】従来の航空機用地上空気調和装置の全体図。

【符号の説明】

１ 送風ブロア ５ エバポレータ室 ６ エバポレータ ７ 水タンク ８ 配管 １３ 凝縮水 ２０ ウォータジャケット ２２ 配管 ２３ 手動開閉弁 ２４ 電磁弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】トレーラ上に駆動源、駆動伝達系統、冷媒
   系統、送風系統および制御系統を搭載し、地上にて航空
   機の各種電子装置および客室等の冷房や暖房を行うため
   に、冷気や暖気を機内に供給する航空機用地上空気調和
   装置において、送風系統の送風ブロアの胴体部にウォー
   タジャケットを形成し、このウォータジャケットを送風
   系統のエバポレータによる空気冷却部からでる凝縮水を
   溜める水タンクに配管で接続し、この配管にサーモセン
   サに応じた制御系統の信号で開閉制御される電磁弁およ
   び手動で管路を開閉する手段を設け、電磁弁が開いたと
   き送風ブロア静圧を送水圧として、水タンクの凝縮水を
   ウォータジャケットに給水し、送風ブロア内の空気を冷
   却することを特徴とする航空機用地上空気調和装置。