JPS63287697A - 航空機の環境安全制御方法及び装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、航空機の環境制御システム（ＥＣＳ）に係り
、更に詳細には、航空機の客室の偶発的な減圧を防止す
る環境制御システムに係る。

従来の技術 環境制御システムは、一般に航空機の客室に注入されて
いる加圧された空気を２整している。環境制御システム
を通り航空機の客室へ送られる空気の圧力は一般に圧力
調整弁により調整される。

圧力調整弁は飛行高度の関数として、環境制御システム
を通り客室へ入る空気の圧力の大きさを修正する。飛行
高度が高くなる程客室に入る空気の圧力は下げられる。

一般に航空機の操縦士は客室へ流入する空気の圧力を弱
めることができる。寒い日や乗客の少ない日のように客
室の空気調整の負担が小さい時にはこのことは特に重要
である。システムに流入する空気は航空機のエンジンか
ら取出されるため、空気圧の設定を低くすることはエン
ジンより取出される空気を減らし、エンジンの効率を高
めることになる。

しかしもし操縦士が各高度に対する空気圧を下げ過ぎる
と、客室が減圧し始めることがある。

発明の概要 従って本発明の目的は客室が減圧状態となる危険を最小
限度に抑えて操縦士が環境制御システムによって客室へ
導入する空気の圧力を設定することを許容するようにす
ることである。

本発明によれば、客室内の気圧と客室に流入する空気の
圧力との差が定められ、もし客室に流入する空気の圧力
と客室内の気圧の差が或る所定値以下であると、客室内
の空気圧を下げようとする操縦士からの信号が修正され
、客室に流入する空気の圧力と客室内の空気圧の差が前
記所定値以下に下がることが阻止され、客室に減圧状態
が生ずることが防止される。

上記及びそれ以外の本発明の特徴及び利点は以下の実施
例についての詳細な説明と添付の図より明らかとなるで
あろう。

実施例 第１図に航空機の環境制御システム（ＥＣ９）１０を示
す。このＥＣ８はガスタービンエンジン１２から取出さ
れた空気の流れを受取り、この空気流を通気管１４によ
って航空機の客室１６へ導く　。

ＥＣ３ＩＯには幾つかの主要構成要素が含まれている。

アクチュエータ１８は通気管１４を通る空気流量を、ダ
ンパ２０を適当な位置にすることによって調整する。ア
クチュエータ１８の位置は圧力調整弁（ＰＲＶ）２２に
よって制御され、圧力調整弁はダンパの下流の圧力（：
Ａ整圧）を周囲の圧力と比較し、飛行高度の関数として
客室１６内の圧力を制御している。空力アクチュエータ
２４は操縦士が圧力調整弁２２を調節して客室の圧力を
設定できるようにするものである。保護弁２６は万一操
縦士が或る特定の高度の下で適当でない客室の気圧を要
求した時に、客室が減圧状態となるのを防止する。空気
循環冷却装置２８（当業者によく、知られている通りの
もの）は客室に流入する空気流の温度を調整する。

アクチュエータ１８は、ダンパ２０にその第一端３２を
取付けたリンク機構３０と、そのリンク機構の第二端３
６に取付けられたピストン３４と、連結棒４０を用いて
そのピストンに接続された、ダイヤフラム３８と、その
ダイヤフラムを右へ押すばね４２とより構成されている
。ピストン３４とダイヤフラム３８との間の空気は管４
４によって大気中へ抜ける。容易に理解されるように、
ピストンにかかる空気の全圧がダイヤフラム上の全圧と
ばねの力に打勝つ時には、ピストンとダイヤフラムは右
へ動き、通気管１４を通る流れを止めるようにダンパ２
０を動かす。同様に、ダイヤフラムの全圧がピストンの
全圧を越える時には、ピストンとダイヤフラムは左へ移
動し、通気管１４を通る流れを増すようにダンパ２０を
動かす。

ダンパの上流側の空気圧は管４６により伝えられ、アク
チュエータに加えられる。この気圧は管４８を通じてピ
ストン３４に作用し、管５０を通じてダイヤフラム３８
に作用する。管４６には絞り５２と、管５６によって大
気に通じているソレノイド弁５４が取付けられている。

ソレノイドの動作によりこの弁が閉じ、このときアクチ
ュエータ１８の右側が管５６によって大気に通じ、これ
によりダンパ２０が締められる。管４６は通気孔５８を
有し、その開口面積はＰＲＶ２２により制御される。

ＰＲＶ２２は、通気管１４を通過する空気の圧力と大気
圧とを比べることにより、客室に流入する空気の圧力を
飛行高度の関数として制御する。

締切梁６０は圧力調整室６４内の支点６２上に据えられ
ている。この調整室は管６６により大気に通じている。

調整された圧力（ダンパ２０の下流）に於ける気圧が梁
の左側に管６８を通じて伝えられ、一方では第一のダイ
ヤフラム７０に、もう一方では第二のダイヤフラム７２
に管７４を通じてその気圧を及ぼす。管７４は動的リー
ド・ラグ補償型絞り７６を有するが、これは当業者のよ
く知る通りのものである。第−及び第二のダイヤフラム
はそれぞれ第−及び第二の連結棒（７８，８０）により
締切梁に結合されている。調整圧を変えることにより締
切梁が通気孔５８に向かって、或いは逆向きに、後述す
るように動かされる。内部を真空とされたベローズ８２
が締切梁の右側に取付けられている。第三のダイヤフラ
ム８４も締切梁の右側に取付けられているが、この第三
のダイヤフラムは管８６によって空力アクチュエータ２
４に続いている。

空力アクチュエータ２４は第三のダイヤフラム８４を通
じてＰＲＶ２２を押し、これにより操縦士が客室の圧力
を制御できる。操縦士の制御する回転モータ８８がフラ
ッパ９０の位置を決め、空気溜９２から第三のダイヤフ
ラムへ調整された大きさの空気圧力（即ち圧力信号）を
送る。

保護弁２６は客室１６の気圧をこの調整圧力と比較し、
操縦士が客室の減圧状態を引起しそうな圧力を指示した
時には、第三のダイヤフラムへ向かう空気の流れの方向
を逸らす働きをする。客室の気圧は管９６、第四のダイ
ヤフラム９８、及び連結棒１００によりフラッパ９４上
にかかる。調整された気圧は管１０２、第五のダイヤフ
ラム１０４、及び連結棒１０６を通りフラッパ９４上に
かけられる。絞り１０７は管１０２の途中に設置され、
管６８及び１０２を通じたＰＲＶ２２と保護弁２６との
間の相互作用を最小にしている。フラッパ９４は支点１
１２により、管１１０へ向かう或いはそれと逆の回転運
動ができるように支えられている。第四及び第五のダイ
ヤプラムはそれぞればね１１４．１１６により押されて
いる。フラッパ９４にかかる正味のばね力はフラッパ９
４を通気孔１０ｇから離れる方へ押し、第三のダイヤフ
ラム８４から空気圧力を取去る。このばね力はなるべく
５ボンド（約２．３ｋｇ）程度に設定され、従って調整
気圧が客室の気圧より５ボンド以下しか大きくなければ
空気溜９２からの空気圧力が第三のダイヤフラムより取
去られるようにする。

次に第１図及び第２図を参照して、本システムの動作を
説明する。第２図の曲線Ａは航空機が高度を上げるに従
って客室に送られる調整気圧が線形に減ることを示して
いる。根本的には、内部を真空にされたベローズ８２が
締切梁６０上に力を加えており、この力が航空機の上昇
に応じ第−及び第二のダイヤフラム（７０，７２）の力
を越えるようになり、締切梁が通気孔５８より離れ、そ
れによってアクチュエータ１８内のダイヤフラム３８の
背面より圧力を取去る。ピストン３４が右へ動き、ダン
パ２０は閉鎖する方へ回転し、客室へ入る空気の調整気
圧は減る。

操縦士は第三のダイヤフラム８４にかかる気圧を変える
ために、回転モータ８８を：Ａ節し、フラッパ９０を動
かすことによって、客室に入る空気の調整圧を下げるこ
とができる。第三のダイヤフラム８４により締切梁６０
にかかる圧力は増加し、締切梁が通気孔５８から離れ、
ピストン３４が右へ動き、ダンパ２０を締める。この全
体の効果は曲線Ａを下げることになり、曲線Ｂで示され
る。

操縦士は曲線Ｃで示される最低圧まで選択可能である。

しかしＰＲＶ２２ではこの最低圧が、高度により決まる
客室の限界圧力（曲線りで示されている）より低くなる
こともある。もし最低圧が（点Ｅで示されるように）客
室の限界圧力より低ければ、客室では減圧状態が起こる
ようになる。

これは明らかに好ましくない。操縦士が客室を減圧状態
にしてしまうような圧力を選んだ時には、保護弁２６が
管８６によって送られる空気の圧力を抜き、その空気圧
力（信号）が圧力調整弁を押さないようにする。この方
式では、最低調整圧は特性曲線Ｆで示される。曲線Ｃ及
びＦの間の差によって示されるように、調整圧は客室限
界圧を下回ることはない。

特に好ましい実施例について本発明を図解し説明したが
、当業者にとって本発明の範囲を逸脱することなく本シ
ステムに様々な変更を及ぼすことができることは留意さ
れるべきである。ダイヤフラム９８．１１６を、例えば
トランスデユーサのような電気的手段により代用し、信
号を発してフラッパ９４或いは回転モータ８８を制御さ
せることは通常の技術のうちの一つである。特許請求の
範囲は、ここで述べた具体例のみならず、本発明の範囲
内にあるその同等物全てを包合するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の環境制御システムの概略図である。 第２図は、第１図の環境制御システムの幾つかの操作方
式の最中に客室に向かう空気の調整圧をグラフで表現し
たものである。 １０・・・環境制御システム（ＥＣＳ）　、１２・・・
ガスタービンエンジン、１４・・・通気管、１６・・・
航空機客室、１８・・・アクチュエータ、２０・・・ダ
ンパ。 ２２・・・圧力調整弁（ＰＲＶ）　、２４・・・空力ア
クチュエータ、２６・・・保護弁、２８・・・空気循環
冷却装置、３０・・・リンク機構、３２・・・ダンパ側
リンク端部、３４・・・ピストン、３６・・・ピストン
側リンク端部、３８・・・ダイヤフラム、４０・・・連
結棒、４２・・・ばね、４４．４６．４８．５０・・・
管、５２・・・絞り。 ５４・・・ソレノイド、５６・・・管、５８・・・通気
孔、６０・・・締切梁、６２・・・支点、６４・・・圧
力調整室、６６．６８・・・管、７０．７２・・・ダイ
ヤフラム、７４・・・管、７６・・・動的リード・ラグ
補償型絞り、７８．８０・・・連結棒、８２・・・内部
を真空にされたベローズ、８４・・・ダイヤフラム、８
６・・・管、８８・・・回転モータ、９０・・・フラッ
パ、９２・・・空気溜、９４・・・フラッパ、９６．１
０２・・・管、９８．１０４・・・フラッパ、１００．
１０６・・・連結棒、１０７・・・絞り。 １１０・・・管、１１２・・・支点、１１４．１１６・
・・ばね 特許出願人　　ユナイテッド・チクノロシーズ・コーポ
レイション

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）調圧された空気を供給されている室内を減圧状態
   から守るための方法にして、 前記室内の空気圧を調整するために前記の調圧された空
   気の圧力を変えるための信号を発信し、前記室内へ供給
   される前記の調圧された空気の圧力と前記室内の空気圧
   の差を決定し、 前記室内へ供給される前記の調圧された空気の圧力と前
   記室内の空気圧の差がある特定の値を下回らないように
   前記信号を修正する、 ことを特徴とする方法。
2. （２）調圧された空気を供給されている室内を減圧状態
   から守るための装置にして、 前記室内の空気圧を調整するために前記の調圧された空
   気の圧力を変えるための信号を発信する手段と、 前記室内へ供給される前記の調圧された空気の圧力と前
   記室内の空気圧の差を検出する手段と、前記の調圧され
   た空気の圧力と前記室内の空気圧の差が、或る特定の値
   を下回っていることを前記の圧力差検出手段が検出した
   時に前記信号を修正する手段と、 を有することを特徴とする装置。
3. （３）圧力を制御し、或る気圧を有する航空機の客室に
   流入した空気を調整するための、客室の偶発的な減圧を
   防止する環境制御システムにして、前記客室に流入する
   空気の圧力を飛行高度の関数として調節するための手段
   と、 前記客室に流入する前記空気の圧力が制御されるように
   前記空気の圧力を調整するための前記手段を制御するた
   めに、該手段に或る信号を発信するための手段と、 前記客室に供給される空気の圧力と前記客室の圧力の差
   を決定するための手段と、 前記客室に流入する前記空気の圧力と前記客室の気圧と
   の差が前記客室が減圧状態とされないような或る特定の
   数値を下回っていることを前記差圧決定手段によって発
   見したとき前記客室が減圧されないように前記信号を修
   正するよう前記信号発生手段を修正する手段と、 を有することを特徴とする環境制御システム。