防曇装置及びこれを備えた航空機
【課題】防曇装置の一部に不具合が生じても、窓の曇りを確実に防ぐ。
【解決手段】主防曇装置と、予備防曇装置２０とを備えている。予備防曇装置２０は、乾燥ガスが加圧されて蓄えられているガスタンク２１と、ガスタンク内の乾燥ガスを窓１の縁まで導き、乾燥ガスを窓ガラス２の内面に沿って噴出するガス流路２３と、ガス流路を流れる乾燥ガスの流量を制御する制御弁３１と、室内に設けられ、制御弁の弁開度を指示する操作端３２と、を有する。
【解決手段】主防曇装置と、予備防曇装置２０とを備えている。予備防曇装置２０は、乾燥ガスが加圧されて蓄えられているガスタンク２１と、ガスタンク内の乾燥ガスを窓１の縁まで導き、乾燥ガスを窓ガラス２の内面に沿って噴出するガス流路２３と、ガス流路を流れる乾燥ガスの流量を制御する制御弁３１と、室内に設けられ、制御弁の弁開度を指示する操作端３２と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窓の防曇装置、及びこれを備えた航空機に関する。
【背景技術】
【０００２】
窓の防曇装置としては、例えば、以下の特許文献１，２に開示されているものがある。
【０００３】
前者の防曇装置は、窓ガラスの室内側の面に沿って、空調装置等からの温風を噴出するものである。また、後者の防曇装置は、窓ガラス内にヒータとしての透明抵抗体を設け、この透明抵抗体に電力を供給するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−２５８２４４号公報
【特許文献２】特許第２６２３７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、空調装置等からの温風が室内の空調等の他の用途に多く用いられて、防曇のため一時的に窓ガラスに噴出するための多くの温風量が得られない可能性や、空調装置の電気機器がショートする等で温度調整された温風状態を維持できない可能性がある。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載の技術では、ヒータとしての透明抵抗体や、この透明抵抗体に電気を供給する配線の断線や、ショートにより、透明抵抗体に電力を供給できなくなり、窓の防曇が困難になる場合がある。
【０００７】
すなわち、いずれの技術でも、何らかの不具合が生じると、窓の曇りを防ぐことができなくなるという問題点がある。
【０００８】
そこで、本発明は、防曇装置の一部に不具合が生じても、窓の曇りを確実に防ぐことができる防曇装置、及びこれを備えた航空機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するための発明に係る防曇装置は、
窓の曇りを防ぐ主防曇手段と、前記窓の曇りを防ぐ予備防曇手段と、を備え、
前記予備防曇手段は、乾燥ガスが加圧されて蓄えられているガスタンクと、前記ガスタンク内の前記乾燥ガスを前記窓の縁まで導き、該乾燥ガスを該窓に沿って噴出するガス流路と、前記ガス流路を流れる前記乾燥ガスの流量を制御する制御弁と、室内に設けられ、前記制御弁の弁開度を指示する操作端と、を有することを特徴とする。
【００１０】
当該防曇装置では、主防曇手段の一部に不具合が生じても、予備防曇手段の操作端を操作すれば、予備防曇手段のガスタンクに蓄えられている乾燥ガスが窓に沿って噴出するので、窓の曇りを防ぐことができる。
【００１１】
ここで、前記防曇装置において、前記ガス流路を流れる前記乾燥ガスを加熱する加熱器を備えてもよい。この場合、さらに、前記室内の温度を検知する温度センサと、前記温度センサで検知された温度に基づいて、前記加熱器による前記乾燥ガスの加熱量を制御する加熱制御器と、を備えてもよい。
【００１２】
当該防曇装置では、乾燥ガスが加熱されるため、窓の曇りを効果的に防ぐことができる。よって、当該防曇装置では、容量に限度がある乾燥ガスをより有効利用することができる。
【００１３】
また、前記防曇装置において、前記ガスタンク内に圧縮空気を送り込む圧縮機と、前記圧縮機により前記ガスタンク内に送り込まれる前記空気を除湿する除湿手段と、を備えてもよい。
【００１４】
当該防曇装置では、ガスタンク内の乾燥ガスが減っても、このガスタンク内には、圧縮機から乾燥空気が補充されるので、長時間に亘って、窓の曇りを防ぐことができる。
【００１５】
また、上記問題点を解決するための発明に係る航空機は、
前記防曇装置と、航空機体とを備え、該防曇装置は、前記航空機体の窓を防曇することを特徴とする。
【００１６】
当該航空機でも、主防曇手段と予備防曇手段とを備えているので、主防曇手段の一部に不具合が生じても、予備防曇手段により、航空機体の窓の曇りを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、主防曇手段の一部に不具合が生じても、予備防曇手段の操作端を操作すれば、予備防曇手段のガスタンクに蓄えられている乾燥ガスが窓に沿って噴出するので、窓の曇りを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る第一実施形態における防曇装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明に係る第一実施形態における窓ガラス及び予備防曇装置の要部断面図である。
【図３】図２におけるIII‐III線断面図である。
【図４】本発明に係る第二実施形態における防曇装置の構成を示す説明図である。
【図５】本発明に係る第三実施形態における防曇装置の構成を示す説明図である。
【図６】本発明に係る第四実施形態における防曇装置の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る窓の防曇装置の各種実施形態について、図面を用いて説明する。
【００２０】
「第一実施形態」
まず、本発明に係る防曇装置の第一実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。
【００２１】
本実施形態の防曇装置は、図１に示すように、航空機体のコックピットの窓１の防曇装置である。
【００２２】
本実施形態の防曇装置は、図２及び図３に示すように、窓ガラス２内に埋め込まれたヒータとしての透明抵抗体１１を有する主防曇装置１０と、窓ガラス２に乾燥ガスを吹き付ける予備防曇装置２０と、を備えている。
【００２３】
主防曇装置１０は、窓ガラス２内に埋め込まれている前述の透明抵抗体１１の他、この透明抵抗体１１に電力を供給する電力源（図示しない）と、この電力源と透明抵抗体１１とを電気的に接続する配線（図示しない）と、透明抵抗体１１に供給する電力を制御する電力制御器（図示しない）と、を備えている。窓ガラス２は、複数のガラス板を重ね合わせたガラスで、複数のガラス板の合わせ面に、透明電極体としての透明抵抗膜が形成されている。
【００２４】
予備防曇装置２０は、図１に示すように、乾燥ガスが蓄えられているガスタンク２１と、ガスタンク２１内の乾燥ガスを窓１の縁まで導き、乾燥ガスを窓ガラス２に沿って噴出するガス流路２３と、ガス流路２３を流れる乾燥ガスの流量を制御する制御弁３１と、制御弁３１の弁開度を指示する操作端３２と、を備えている。
【００２５】
ガスタンク２１に蓄えられる乾燥ガスとしては、コックピット内に噴出しても、コックピット内の人間に無害である、例えば、窒素や空気等である。このガスは、ガスタンク２１内に加圧されて蓄えられている。
【００２６】
ガス流路２３は、図２及び図３に示すように、ガスタンク２１内の乾燥ガスをコックピットの窓１の下縁に沿った位置まで導くガスパイプ２４と、ガスパイプ２４からの乾燥ガスをコックピットの窓ガラス２の室内側面である内面に沿って噴出するヘッダ２５と、ガスパイプ２４からの乾燥ガスをヘッダ２５に導く分岐パイプ２８と、を有している。
【００２７】
ヘッダ２５には、窓ガラス２の内面の下縁に沿って開口し、窓ガラス２の内面に沿って乾燥ガスを噴出する主噴出口２６と、主噴出口２６を基準にして窓１と反対側に、つまりコックピット内側に設けられ、主噴出口２６からの乾燥ガスの噴出方向とほぼ平行な方向に乾燥ガスを噴出する多数の小径口２７と、が形成されている。
【００２８】
制御弁３１は、ガス流路２３のガスパイプ２４中に設けられている。操作端３２は、コックピット内に設けられている。
【００２９】
次に、本実施形態の防曇装置の動作について説明する。
【００３０】
航空機が飛行中、主防曇装置１０の透明抵抗体１１、又は、透明抵抗体１１とその電力源とを接続する配線に電力を供給する配線が、断線し、又はショートし、コックピントの窓ガラス２に曇りが発生し始めたとする。
【００３１】
この際、コックピット内の操縦士等は、操作端３２を操作して、制御弁３１を全開状態にする。制御弁３１が全開になると、ガスタンク２１内の乾燥ガスは、ガスパイプ２４、分岐パイプ２８、ヘッダ２５を経て、コックピットの窓１の内面に噴出する。
【００３２】
乾燥ガスは、図２に示すように、ヘッダ２５の主噴出口２６から、窓１の下縁から、窓ガラス２の内面に沿って窓１の上縁に向かって噴出する。乾燥ガスが窓ガラス２の内面に沿って流れると、窓ガラス２の内面に沿った部分の相対湿度が低下し、窓１の曇り発生が抑えられる。
【００３３】
よって、本実施形態では、主防曇装置１０が故障しても、予備防曇装置２０により、窓１の曇りを防ぐことができる。但し、予備防曇装置２０は、その乾燥ガスの貯蔵容量に限度があり、長時間に亘って防曇機能を維持できないため、必要になった場合、例えば、着陸態勢に移ったときに等に、機能させることが好ましい。
【００３４】
ところで、乾燥ガスがヘッダ２５の主噴出口２６のみから噴出した場合、主噴出口２６から噴出した乾燥ガスがキャビン内の空気を巻き込み、乾燥ガスの噴出速度が低下し、乾燥ガスの到達範囲が狭まってしまう。そこで、本実施形態では、容量に限度がある乾燥ガスを有効利用するため、窓ガラス２からキャビン内側に離れた位置に配置されている多数の小径口２７からも、僅かではあるが、乾燥空気を噴出し、主噴出口２６から噴出した乾燥ガスとキャビン内の空気との間に緩衝域を確保して、主噴出口２６から噴出した乾燥ガスにキャビン内の空気が巻き込まれるのを最小限に抑えている。この結果、本実施形態では、主噴出口２６から噴出した乾燥空気の到達範囲が広がり、窓ガラス２の広範囲に亘って、曇りの発生を抑えることができる。
【００３５】
「第二実施形態」
次に、本発明に係る防曇装置の第二実施形態について、図４を用いて説明する。
【００３６】
本実施形態の防曇装置も、第一実施形態と同様、主防曇装置と予備防曇装置２０ａとを備えている。主防曇装置は、第一実施形態と同様のものである。また、予備防曇装置２０ａは、第一実施形態の予備防曇装置２０に、ガスパイプ２４を通る乾燥ガスを加熱する電気ヒータ３３（加熱器）と、その駆動回路３４と、その制御回路３５（加熱制御器）と、キャビン内の露点温度を検知する露点温度センサ３６と、電気ヒータ３３による加熱後の乾燥ガスの温度を検知するガス温度センサ３７と、を加えたものである。
【００３７】
ヒータ制御回路３５は、露点温度センサ３６で検知された室内の露点温度に基づいて、ガス温度センサ３７で検知される温度が、室内の露点温度よりも高い温度になるよう、ヒータ駆動回路３４を制御するものである。露点温度センサ３６としては、例えば、高分子式静電容量センサ、酸化アルミ式静電容量センサ等がある。また、露点温度を検知する方法としては、この他、室内の乾球温度と湿球温度とを検知し、これら乾球温度と湿球温度とから室内の絶対水蒸気量を求め、この絶対水蒸気量から露点温度を求める方法等がある。
【００３８】
次に、本実施形態の予備防曇装置２０ａの動作について説明する。
【００３９】
コックピット内の操縦士等により操作端３２が操作されると、その操作による信号が制御弁３１及びヒータ制御回路３５に送られる。制御弁３１は、この信号を受信すると、全開状態になり、ガスタンク２１内の乾燥ガスが、ガスパイプ２４、分岐パイプ２８、ヘッダ２５を経て、コックピットの窓ガラス２の内面に噴出する。また、ヒータ制御回路３５は、この信号を受信すると、ヒータ駆動回路３４によりヒータ駆動を開始させると共に、露点温度センサ３６からの出力及びガス温度センサ３７からの出力を受信して、ガス温度センサ３７で検知される乾燥ガスの温度が、室内の露点温度よりも高い温度になるよう、ヒータ駆動回路３４を制御する。この結果、ヘッダ２５内には、室内露点温度よりも高い温度にまで加熱された乾燥ガスが供給され、この乾燥ガスが窓ガラス２の内面に沿って噴出される。
【００４０】
以上のように、本実施形態では、加熱された乾燥ガスが窓ガラス２の内面に噴出されるので、窓ガラス２の曇りを効果的に抑えることができる。よって、本実施形態では、容量に限度がある乾燥ガスをより有効利用することができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、ガス温度センサ３７を設けて、このガス温度センサ３７で検知された乾燥ガスの温度が露点温度より高くなるように、乾燥ガスを加熱しているが、ガス温度センサ３７の代わりに、窓ガラス２の内面に沿った部分の温度を検知する温度センサを設け、この温度センサで検知された温度が露点温度より高くなるように、乾燥ガスを加熱してもよい。
【００４２】
また、本実施形態では、露点温度センサ３６を設けているが、この露点温度センサ３６を省いてもよい。この場合、露点温度を予め定めた値に設定しておき、この露点温度より、乾燥ガスの温度又は窓ガラス２の内面の温度が高くなるよう、乾燥ガスを加熱してもよい。
【００４３】
さらに、本実施形態では、乾燥ガス等の温度が露点温度よりも高い温度になるように、乾燥ガスの加熱を制御しているが、このような制御を実行せず、単に、乾燥ガスを加熱するようにしてもよい。すなわち、各温度センサ３６，３７やヒータ制御回路３５を設けなくてもよい。
【００４４】
「第三実施形態」
次に、本発明に係る防曇装置の第三実施形態について、図５を用いて説明する。
【００４５】
本実施形態の主防曇装置も、第二実施形態と同様、第一実施形態と同様のものである。また、予備防曇装置２０ｂは、第二実施形態の予備防曇装置２０ａに、ガスタンク２１に圧縮空気を送り込む圧縮機４１と、その駆動制御回路４５と、圧縮機４１からの空気を除湿する除湿器４３と、を追加したものである。
【００４６】
圧縮機４１は、航空機体内の空気を吸い込んで、これを圧縮する。
【００４７】
除湿器４３は、容器内にシリカゲルやゼオライト等の除湿剤が入れられているものである。なお、ここでは、除湿手段として、除湿剤を用いる吸着方式を採用しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、その他の方式、例えば、冷却方式、圧縮方式等を採用してもよい。
【００４８】
コックピット内の操縦士等により操作端３２が操作されると、その操作による信号が制御弁３１、ヒータ制御回路３５、圧縮機４１の駆動制御回路４５に送られる。制御弁３１及びヒータ制御回路３５は、この信号を受信すると、第二実施形態と同様に動作する。
【００４９】
また、圧縮機４１の駆動制御回路４５は、この信号を受信すると、ガスタンク２１に設けられている圧力計２２からの出力を受信し、ガスタンク２１の内圧が低下し、予め定められた第一圧力になると、圧縮機４１の吐出弁４２を開けると共に、圧縮機４１を駆動する。圧縮機４１からの圧縮空気は、除湿器４３で除湿された後、ガスタンク２１に送られる。そして、ガスタンク２１の内圧が高められ、予め定められた第二圧力（＞第一圧力）になると、駆動制御回路４５は、圧縮機４１を停止させると共に、吐出弁４２を閉じる。以下、操作端３２が再びオフになるまで、駆動制御回路４５は、ガスタンク２１の内圧が第一圧力と第二圧力との間を維持するように、圧縮機４１及び吐出弁４２を駆動制御する。そして、操作端３２がオフになると、駆動制御回路４５は、ガスタンク２１の内圧を第二圧力にしてから、圧縮機４１を停止させると共に、吐出弁４２を閉じて、これらの制御を終了する。
【００５０】
以上、本実施形態では、ガスタンク２１内の乾燥ガスを窓ガラス２に噴出しても、ガスタンク２１内には、乾燥空気が補充されるので、長時間に亘って、窓ガラス２の曇りを抑えることができる。
【００５１】
なお、本実施形態の圧縮機４１は、航空機体内の空気を吸い込み、これを圧縮してガスタンク２１に送るものであるが、機外や航空機のエンジンから抽気したガスを吸い込み、これを圧縮してガスタンク２１に送るようにしてもよい。
【００５２】
地表面に近いほど、機外の絶対湿度が上昇するので、窓ガラス２の内面温度が噴出ガスの露点以下になり、結露が生じやすくなる。これとは逆に高度が高いと、外気の絶対湿度がゼロに近いため、結露が生じくい。つまり、高度が予め定められた高度よりも低くなると、予備防曇装置２０ｂを自動的に稼動させてもよい。具体的には、予備防曇装置20bを自動で稼動するため、例えば、制御弁３１、ヒータ制御回路３５、圧縮機４１の駆動制御回路４５に制御信号を出力する。
【００５３】
また、圧縮機４１がエンジンから抽気したガスを吸い込む場合、圧縮機４１は、エンジンから抽気したガスを、機体内のガス（例えば、空調用空気）や外気で希釈して、コックピット内が酸欠状態にならないようにすることが好ましい。
【００５４】
また、本実施形態では、ガスタンク２１に送り込む空気を除湿するための除湿器４３を設けているが、本実施形態のように、ガスパイプ２４にヒータ３３を設けている場合には、除湿器４３を設けなくてもよい。但し、ヒータ３３共に除湿器４３を設けた法が、防曇効果が高いことは言うまでもない。
【００５５】
「第四実施形態」
次に、本発明に係る防曇装置の第四実施形態について、図６を用いて説明する。
【００５６】
本実施形態の予備防曇装置２０ｂは、第三実施形態と同様のものである。一方、本実施形態の主防曇装置１０ｂは、以上の実施形態のように、窓ガラス２内にヒータとしての透明抵抗体を設けたものではなく、空調装置等の温風源９からの温風を窓ガラス２の内面に噴出するものである。
【００５７】
具体的に、本実施形態の主防曇装置１０ｂは、空調装置等の温風源９からの温風を、予備防曇装置２０ｂのガスパイプ２４に送り込む、主ガスパイプ１４を備えている。さらに、この主防曇装置１０は、予備防曇装置２０の構成要素の一部である、ガスパイプ２４、ヘッダ２５、電気ヒータ３３、ヒータ駆動回路３４、ヒータ制御回路３５、露点温度センサ３６、ガス温度センサ３７と、を備えている。すなわち、本実施形態では、予備防曇装置２０ｂと主防曇装置１０ｂとで、ガスパイプ２４、ヘッダ２５、電気ヒータ３３、ヒータ駆動回路３４、ヒータ制御回路３５、室内温度センサ３６、ガス温度センサ３７を共有している。
【００５８】
主防曇装置１０ｂは、温風源９からの温風がガスパイプ２４を通る過程で、第三実施形態と同様に、電気ヒータ３３で加熱する。そして、加熱された空気を、ヘッダ２５を介して、窓ガラス２の内面に噴出する。
【００５９】
以上、本実施形態では、主防曇装置１０ｂを予備防曇装置２０ｂと同様に、窓ガラス２の内面にガスを噴出するものにして、予備防曇装置２０ｂの構成要素と主防曇装置１０ｂの構成要素との共有化を図っている。よって、本実施形態では、設備コストの低減を図ることができる。
【００６０】
なお、本実施形態の防曇装置は、第三実施形態の防曇装置における主防曇装置を、温風源９からの温風を窓ガラス２の内面に噴出する主防曇装置１０ｂに代えたものであるが、第一及び第二実施形態の防曇装置における主防曇装置を、温風源９からの温風を窓ガラス２の内面に噴出する主防曇装置１０ｂに代えてもよい。
【００６１】
また、以上の各実施形態の防曇装置は、いずれも、航空機の窓に適用したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６２】
ガスタンク２１の内圧が強度上限より高いと、ガスタンクが爆発する可能性がある。そのため前述の第一から第四の実施形態において、ガスタンク内圧が上限圧を超えないように安全弁をつけても良い。
【符号の説明】
【００６３】
１：窓、２：窓ガラス、９：温風源、１０，１０ｂ：主防曇装置、１１：透明抵抗体、１４：主ガスパイプ、２０，２０ａ，２０ｂ：予備防曇装置、２１：ガスタンク、２３：ガス流路、２４：ガスパイプ、２５：ヘッダ、２６：主噴出口、２７：小径口、３１：制御弁、３２：操作端、３３：電気ヒータ、３４：ヒータ駆動回路、３５：ヒータ制御回路、３６：露点温度センサ、３７：ガス温度センサ、４１：圧縮機、４２：吐出弁、４３：除湿器、４５：圧縮機駆動制御回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窓の防曇装置、及びこれを備えた航空機に関する。
【背景技術】
【０００２】
窓の防曇装置としては、例えば、以下の特許文献１，２に開示されているものがある。
【０００３】
前者の防曇装置は、窓ガラスの室内側の面に沿って、空調装置等からの温風を噴出するものである。また、後者の防曇装置は、窓ガラス内にヒータとしての透明抵抗体を設け、この透明抵抗体に電力を供給するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−２５８２４４号公報
【特許文献２】特許第２６２３７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、空調装置等からの温風が室内の空調等の他の用途に多く用いられて、防曇のため一時的に窓ガラスに噴出するための多くの温風量が得られない可能性や、空調装置の電気機器がショートする等で温度調整された温風状態を維持できない可能性がある。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載の技術では、ヒータとしての透明抵抗体や、この透明抵抗体に電気を供給する配線の断線や、ショートにより、透明抵抗体に電力を供給できなくなり、窓の防曇が困難になる場合がある。
【０００７】
すなわち、いずれの技術でも、何らかの不具合が生じると、窓の曇りを防ぐことができなくなるという問題点がある。
【０００８】
そこで、本発明は、防曇装置の一部に不具合が生じても、窓の曇りを確実に防ぐことができる防曇装置、及びこれを備えた航空機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するための発明に係る防曇装置は、
窓の曇りを防ぐ主防曇手段と、前記窓の曇りを防ぐ予備防曇手段と、を備え、
前記予備防曇手段は、乾燥ガスが加圧されて蓄えられているガスタンクと、前記ガスタンク内の前記乾燥ガスを前記窓の縁まで導き、該乾燥ガスを該窓に沿って噴出するガス流路と、前記ガス流路を流れる前記乾燥ガスの流量を制御する制御弁と、室内に設けられ、前記制御弁の弁開度を指示する操作端と、を有することを特徴とする。
【００１０】
当該防曇装置では、主防曇手段の一部に不具合が生じても、予備防曇手段の操作端を操作すれば、予備防曇手段のガスタンクに蓄えられている乾燥ガスが窓に沿って噴出するので、窓の曇りを防ぐことができる。
【００１１】
ここで、前記防曇装置において、前記ガス流路を流れる前記乾燥ガスを加熱する加熱器を備えてもよい。この場合、さらに、前記室内の温度を検知する温度センサと、前記温度センサで検知された温度に基づいて、前記加熱器による前記乾燥ガスの加熱量を制御する加熱制御器と、を備えてもよい。
【００１２】
当該防曇装置では、乾燥ガスが加熱されるため、窓の曇りを効果的に防ぐことができる。よって、当該防曇装置では、容量に限度がある乾燥ガスをより有効利用することができる。
【００１３】
また、前記防曇装置において、前記ガスタンク内に圧縮空気を送り込む圧縮機と、前記圧縮機により前記ガスタンク内に送り込まれる前記空気を除湿する除湿手段と、を備えてもよい。
【００１４】
当該防曇装置では、ガスタンク内の乾燥ガスが減っても、このガスタンク内には、圧縮機から乾燥空気が補充されるので、長時間に亘って、窓の曇りを防ぐことができる。
【００１５】
また、上記問題点を解決するための発明に係る航空機は、
前記防曇装置と、航空機体とを備え、該防曇装置は、前記航空機体の窓を防曇することを特徴とする。
【００１６】
当該航空機でも、主防曇手段と予備防曇手段とを備えているので、主防曇手段の一部に不具合が生じても、予備防曇手段により、航空機体の窓の曇りを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、主防曇手段の一部に不具合が生じても、予備防曇手段の操作端を操作すれば、予備防曇手段のガスタンクに蓄えられている乾燥ガスが窓に沿って噴出するので、窓の曇りを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る第一実施形態における防曇装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明に係る第一実施形態における窓ガラス及び予備防曇装置の要部断面図である。
【図３】図２におけるIII‐III線断面図である。
【図４】本発明に係る第二実施形態における防曇装置の構成を示す説明図である。
【図５】本発明に係る第三実施形態における防曇装置の構成を示す説明図である。
【図６】本発明に係る第四実施形態における防曇装置の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る窓の防曇装置の各種実施形態について、図面を用いて説明する。
【００２０】
「第一実施形態」
まず、本発明に係る防曇装置の第一実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。
【００２１】
本実施形態の防曇装置は、図１に示すように、航空機体のコックピットの窓１の防曇装置である。
【００２２】
本実施形態の防曇装置は、図２及び図３に示すように、窓ガラス２内に埋め込まれたヒータとしての透明抵抗体１１を有する主防曇装置１０と、窓ガラス２に乾燥ガスを吹き付ける予備防曇装置２０と、を備えている。
【００２３】
主防曇装置１０は、窓ガラス２内に埋め込まれている前述の透明抵抗体１１の他、この透明抵抗体１１に電力を供給する電力源（図示しない）と、この電力源と透明抵抗体１１とを電気的に接続する配線（図示しない）と、透明抵抗体１１に供給する電力を制御する電力制御器（図示しない）と、を備えている。窓ガラス２は、複数のガラス板を重ね合わせたガラスで、複数のガラス板の合わせ面に、透明電極体としての透明抵抗膜が形成されている。
【００２４】
予備防曇装置２０は、図１に示すように、乾燥ガスが蓄えられているガスタンク２１と、ガスタンク２１内の乾燥ガスを窓１の縁まで導き、乾燥ガスを窓ガラス２に沿って噴出するガス流路２３と、ガス流路２３を流れる乾燥ガスの流量を制御する制御弁３１と、制御弁３１の弁開度を指示する操作端３２と、を備えている。
【００２５】
ガスタンク２１に蓄えられる乾燥ガスとしては、コックピット内に噴出しても、コックピット内の人間に無害である、例えば、窒素や空気等である。このガスは、ガスタンク２１内に加圧されて蓄えられている。
【００２６】
ガス流路２３は、図２及び図３に示すように、ガスタンク２１内の乾燥ガスをコックピットの窓１の下縁に沿った位置まで導くガスパイプ２４と、ガスパイプ２４からの乾燥ガスをコックピットの窓ガラス２の室内側面である内面に沿って噴出するヘッダ２５と、ガスパイプ２４からの乾燥ガスをヘッダ２５に導く分岐パイプ２８と、を有している。
【００２７】
ヘッダ２５には、窓ガラス２の内面の下縁に沿って開口し、窓ガラス２の内面に沿って乾燥ガスを噴出する主噴出口２６と、主噴出口２６を基準にして窓１と反対側に、つまりコックピット内側に設けられ、主噴出口２６からの乾燥ガスの噴出方向とほぼ平行な方向に乾燥ガスを噴出する多数の小径口２７と、が形成されている。
【００２８】
制御弁３１は、ガス流路２３のガスパイプ２４中に設けられている。操作端３２は、コックピット内に設けられている。
【００２９】
次に、本実施形態の防曇装置の動作について説明する。
【００３０】
航空機が飛行中、主防曇装置１０の透明抵抗体１１、又は、透明抵抗体１１とその電力源とを接続する配線に電力を供給する配線が、断線し、又はショートし、コックピントの窓ガラス２に曇りが発生し始めたとする。
【００３１】
この際、コックピット内の操縦士等は、操作端３２を操作して、制御弁３１を全開状態にする。制御弁３１が全開になると、ガスタンク２１内の乾燥ガスは、ガスパイプ２４、分岐パイプ２８、ヘッダ２５を経て、コックピットの窓１の内面に噴出する。
【００３２】
乾燥ガスは、図２に示すように、ヘッダ２５の主噴出口２６から、窓１の下縁から、窓ガラス２の内面に沿って窓１の上縁に向かって噴出する。乾燥ガスが窓ガラス２の内面に沿って流れると、窓ガラス２の内面に沿った部分の相対湿度が低下し、窓１の曇り発生が抑えられる。
【００３３】
よって、本実施形態では、主防曇装置１０が故障しても、予備防曇装置２０により、窓１の曇りを防ぐことができる。但し、予備防曇装置２０は、その乾燥ガスの貯蔵容量に限度があり、長時間に亘って防曇機能を維持できないため、必要になった場合、例えば、着陸態勢に移ったときに等に、機能させることが好ましい。
【００３４】
ところで、乾燥ガスがヘッダ２５の主噴出口２６のみから噴出した場合、主噴出口２６から噴出した乾燥ガスがキャビン内の空気を巻き込み、乾燥ガスの噴出速度が低下し、乾燥ガスの到達範囲が狭まってしまう。そこで、本実施形態では、容量に限度がある乾燥ガスを有効利用するため、窓ガラス２からキャビン内側に離れた位置に配置されている多数の小径口２７からも、僅かではあるが、乾燥空気を噴出し、主噴出口２６から噴出した乾燥ガスとキャビン内の空気との間に緩衝域を確保して、主噴出口２６から噴出した乾燥ガスにキャビン内の空気が巻き込まれるのを最小限に抑えている。この結果、本実施形態では、主噴出口２６から噴出した乾燥空気の到達範囲が広がり、窓ガラス２の広範囲に亘って、曇りの発生を抑えることができる。
【００３５】
「第二実施形態」
次に、本発明に係る防曇装置の第二実施形態について、図４を用いて説明する。
【００３６】
本実施形態の防曇装置も、第一実施形態と同様、主防曇装置と予備防曇装置２０ａとを備えている。主防曇装置は、第一実施形態と同様のものである。また、予備防曇装置２０ａは、第一実施形態の予備防曇装置２０に、ガスパイプ２４を通る乾燥ガスを加熱する電気ヒータ３３（加熱器）と、その駆動回路３４と、その制御回路３５（加熱制御器）と、キャビン内の露点温度を検知する露点温度センサ３６と、電気ヒータ３３による加熱後の乾燥ガスの温度を検知するガス温度センサ３７と、を加えたものである。
【００３７】
ヒータ制御回路３５は、露点温度センサ３６で検知された室内の露点温度に基づいて、ガス温度センサ３７で検知される温度が、室内の露点温度よりも高い温度になるよう、ヒータ駆動回路３４を制御するものである。露点温度センサ３６としては、例えば、高分子式静電容量センサ、酸化アルミ式静電容量センサ等がある。また、露点温度を検知する方法としては、この他、室内の乾球温度と湿球温度とを検知し、これら乾球温度と湿球温度とから室内の絶対水蒸気量を求め、この絶対水蒸気量から露点温度を求める方法等がある。
【００３８】
次に、本実施形態の予備防曇装置２０ａの動作について説明する。
【００３９】
コックピット内の操縦士等により操作端３２が操作されると、その操作による信号が制御弁３１及びヒータ制御回路３５に送られる。制御弁３１は、この信号を受信すると、全開状態になり、ガスタンク２１内の乾燥ガスが、ガスパイプ２４、分岐パイプ２８、ヘッダ２５を経て、コックピットの窓ガラス２の内面に噴出する。また、ヒータ制御回路３５は、この信号を受信すると、ヒータ駆動回路３４によりヒータ駆動を開始させると共に、露点温度センサ３６からの出力及びガス温度センサ３７からの出力を受信して、ガス温度センサ３７で検知される乾燥ガスの温度が、室内の露点温度よりも高い温度になるよう、ヒータ駆動回路３４を制御する。この結果、ヘッダ２５内には、室内露点温度よりも高い温度にまで加熱された乾燥ガスが供給され、この乾燥ガスが窓ガラス２の内面に沿って噴出される。
【００４０】
以上のように、本実施形態では、加熱された乾燥ガスが窓ガラス２の内面に噴出されるので、窓ガラス２の曇りを効果的に抑えることができる。よって、本実施形態では、容量に限度がある乾燥ガスをより有効利用することができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、ガス温度センサ３７を設けて、このガス温度センサ３７で検知された乾燥ガスの温度が露点温度より高くなるように、乾燥ガスを加熱しているが、ガス温度センサ３７の代わりに、窓ガラス２の内面に沿った部分の温度を検知する温度センサを設け、この温度センサで検知された温度が露点温度より高くなるように、乾燥ガスを加熱してもよい。
【００４２】
また、本実施形態では、露点温度センサ３６を設けているが、この露点温度センサ３６を省いてもよい。この場合、露点温度を予め定めた値に設定しておき、この露点温度より、乾燥ガスの温度又は窓ガラス２の内面の温度が高くなるよう、乾燥ガスを加熱してもよい。
【００４３】
さらに、本実施形態では、乾燥ガス等の温度が露点温度よりも高い温度になるように、乾燥ガスの加熱を制御しているが、このような制御を実行せず、単に、乾燥ガスを加熱するようにしてもよい。すなわち、各温度センサ３６，３７やヒータ制御回路３５を設けなくてもよい。
【００４４】
「第三実施形態」
次に、本発明に係る防曇装置の第三実施形態について、図５を用いて説明する。
【００４５】
本実施形態の主防曇装置も、第二実施形態と同様、第一実施形態と同様のものである。また、予備防曇装置２０ｂは、第二実施形態の予備防曇装置２０ａに、ガスタンク２１に圧縮空気を送り込む圧縮機４１と、その駆動制御回路４５と、圧縮機４１からの空気を除湿する除湿器４３と、を追加したものである。
【００４６】
圧縮機４１は、航空機体内の空気を吸い込んで、これを圧縮する。
【００４７】
除湿器４３は、容器内にシリカゲルやゼオライト等の除湿剤が入れられているものである。なお、ここでは、除湿手段として、除湿剤を用いる吸着方式を採用しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、その他の方式、例えば、冷却方式、圧縮方式等を採用してもよい。
【００４８】
コックピット内の操縦士等により操作端３２が操作されると、その操作による信号が制御弁３１、ヒータ制御回路３５、圧縮機４１の駆動制御回路４５に送られる。制御弁３１及びヒータ制御回路３５は、この信号を受信すると、第二実施形態と同様に動作する。
【００４９】
また、圧縮機４１の駆動制御回路４５は、この信号を受信すると、ガスタンク２１に設けられている圧力計２２からの出力を受信し、ガスタンク２１の内圧が低下し、予め定められた第一圧力になると、圧縮機４１の吐出弁４２を開けると共に、圧縮機４１を駆動する。圧縮機４１からの圧縮空気は、除湿器４３で除湿された後、ガスタンク２１に送られる。そして、ガスタンク２１の内圧が高められ、予め定められた第二圧力（＞第一圧力）になると、駆動制御回路４５は、圧縮機４１を停止させると共に、吐出弁４２を閉じる。以下、操作端３２が再びオフになるまで、駆動制御回路４５は、ガスタンク２１の内圧が第一圧力と第二圧力との間を維持するように、圧縮機４１及び吐出弁４２を駆動制御する。そして、操作端３２がオフになると、駆動制御回路４５は、ガスタンク２１の内圧を第二圧力にしてから、圧縮機４１を停止させると共に、吐出弁４２を閉じて、これらの制御を終了する。
【００５０】
以上、本実施形態では、ガスタンク２１内の乾燥ガスを窓ガラス２に噴出しても、ガスタンク２１内には、乾燥空気が補充されるので、長時間に亘って、窓ガラス２の曇りを抑えることができる。
【００５１】
なお、本実施形態の圧縮機４１は、航空機体内の空気を吸い込み、これを圧縮してガスタンク２１に送るものであるが、機外や航空機のエンジンから抽気したガスを吸い込み、これを圧縮してガスタンク２１に送るようにしてもよい。
【００５２】
地表面に近いほど、機外の絶対湿度が上昇するので、窓ガラス２の内面温度が噴出ガスの露点以下になり、結露が生じやすくなる。これとは逆に高度が高いと、外気の絶対湿度がゼロに近いため、結露が生じくい。つまり、高度が予め定められた高度よりも低くなると、予備防曇装置２０ｂを自動的に稼動させてもよい。具体的には、予備防曇装置20bを自動で稼動するため、例えば、制御弁３１、ヒータ制御回路３５、圧縮機４１の駆動制御回路４５に制御信号を出力する。
【００５３】
また、圧縮機４１がエンジンから抽気したガスを吸い込む場合、圧縮機４１は、エンジンから抽気したガスを、機体内のガス（例えば、空調用空気）や外気で希釈して、コックピット内が酸欠状態にならないようにすることが好ましい。
【００５４】
また、本実施形態では、ガスタンク２１に送り込む空気を除湿するための除湿器４３を設けているが、本実施形態のように、ガスパイプ２４にヒータ３３を設けている場合には、除湿器４３を設けなくてもよい。但し、ヒータ３３共に除湿器４３を設けた法が、防曇効果が高いことは言うまでもない。
【００５５】
「第四実施形態」
次に、本発明に係る防曇装置の第四実施形態について、図６を用いて説明する。
【００５６】
本実施形態の予備防曇装置２０ｂは、第三実施形態と同様のものである。一方、本実施形態の主防曇装置１０ｂは、以上の実施形態のように、窓ガラス２内にヒータとしての透明抵抗体を設けたものではなく、空調装置等の温風源９からの温風を窓ガラス２の内面に噴出するものである。
【００５７】
具体的に、本実施形態の主防曇装置１０ｂは、空調装置等の温風源９からの温風を、予備防曇装置２０ｂのガスパイプ２４に送り込む、主ガスパイプ１４を備えている。さらに、この主防曇装置１０は、予備防曇装置２０の構成要素の一部である、ガスパイプ２４、ヘッダ２５、電気ヒータ３３、ヒータ駆動回路３４、ヒータ制御回路３５、露点温度センサ３６、ガス温度センサ３７と、を備えている。すなわち、本実施形態では、予備防曇装置２０ｂと主防曇装置１０ｂとで、ガスパイプ２４、ヘッダ２５、電気ヒータ３３、ヒータ駆動回路３４、ヒータ制御回路３５、室内温度センサ３６、ガス温度センサ３７を共有している。
【００５８】
主防曇装置１０ｂは、温風源９からの温風がガスパイプ２４を通る過程で、第三実施形態と同様に、電気ヒータ３３で加熱する。そして、加熱された空気を、ヘッダ２５を介して、窓ガラス２の内面に噴出する。
【００５９】
以上、本実施形態では、主防曇装置１０ｂを予備防曇装置２０ｂと同様に、窓ガラス２の内面にガスを噴出するものにして、予備防曇装置２０ｂの構成要素と主防曇装置１０ｂの構成要素との共有化を図っている。よって、本実施形態では、設備コストの低減を図ることができる。
【００６０】
なお、本実施形態の防曇装置は、第三実施形態の防曇装置における主防曇装置を、温風源９からの温風を窓ガラス２の内面に噴出する主防曇装置１０ｂに代えたものであるが、第一及び第二実施形態の防曇装置における主防曇装置を、温風源９からの温風を窓ガラス２の内面に噴出する主防曇装置１０ｂに代えてもよい。
【００６１】
また、以上の各実施形態の防曇装置は、いずれも、航空機の窓に適用したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６２】
ガスタンク２１の内圧が強度上限より高いと、ガスタンクが爆発する可能性がある。そのため前述の第一から第四の実施形態において、ガスタンク内圧が上限圧を超えないように安全弁をつけても良い。
【符号の説明】
【００６３】
１：窓、２：窓ガラス、９：温風源、１０，１０ｂ：主防曇装置、１１：透明抵抗体、１４：主ガスパイプ、２０，２０ａ，２０ｂ：予備防曇装置、２１：ガスタンク、２３：ガス流路、２４：ガスパイプ、２５：ヘッダ、２６：主噴出口、２７：小径口、３１：制御弁、３２：操作端、３３：電気ヒータ、３４：ヒータ駆動回路、３５：ヒータ制御回路、３６：露点温度センサ、３７：ガス温度センサ、４１：圧縮機、４２：吐出弁、４３：除湿器、４５：圧縮機駆動制御回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓の防曇装置において、
前記窓の曇りを防ぐ主防曇手段と、前記窓の曇りを防ぐ予備防曇手段と、を備え、
前記予備防曇手段は、
乾燥ガスが加圧されて蓄えられているガスタンクと、
前記ガスタンク内の前記乾燥ガスを前記窓の縁まで導き、該乾燥ガスを該窓に沿って噴出するガス流路と、
前記ガス流路を流れる前記乾燥ガスの流量を制御する制御弁と、
室内に設けられ、前記制御弁の弁開度を指示する操作端と、
を有することを特徴とする防曇装置。
【請求項２】
請求項１に記載の防曇装置において、
前記ガス流路を流れる前記乾燥ガスを加熱する加熱器、
を備えていることを特徴とする防曇装置。
【請求項３】
請求項２に記載の防曇装置において、
前記窓の室内側面に沿った部分での温度、又は前記加熱器により加熱された前記乾燥ガスの温度を検知する温度センサと、
前記温度センサで検知された温度に基づいて、前記加熱器による前記乾燥ガスの加熱量を制御する加熱制御器と、
を備えていることを特徴とする防曇装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の防曇装置において、
前記ガスタンク内に圧縮空気を送り込む圧縮機と、
前記圧縮機により前記ガスタンク内に送り込まれる前記空気を除湿する除湿手段と、
を備えていることを特徴とする防曇装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の防曇装置と、
航空機体とを備え、
前記防曇装置は、前記航空機体の窓を防曇する、
ことを特徴とする航空機。
【請求項１】
窓の防曇装置において、
前記窓の曇りを防ぐ主防曇手段と、前記窓の曇りを防ぐ予備防曇手段と、を備え、
前記予備防曇手段は、
乾燥ガスが加圧されて蓄えられているガスタンクと、
前記ガスタンク内の前記乾燥ガスを前記窓の縁まで導き、該乾燥ガスを該窓に沿って噴出するガス流路と、
前記ガス流路を流れる前記乾燥ガスの流量を制御する制御弁と、
室内に設けられ、前記制御弁の弁開度を指示する操作端と、
を有することを特徴とする防曇装置。
【請求項２】
請求項１に記載の防曇装置において、
前記ガス流路を流れる前記乾燥ガスを加熱する加熱器、
を備えていることを特徴とする防曇装置。
【請求項３】
請求項２に記載の防曇装置において、
前記窓の室内側面に沿った部分での温度、又は前記加熱器により加熱された前記乾燥ガスの温度を検知する温度センサと、
前記温度センサで検知された温度に基づいて、前記加熱器による前記乾燥ガスの加熱量を制御する加熱制御器と、
を備えていることを特徴とする防曇装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の防曇装置において、
前記ガスタンク内に圧縮空気を送り込む圧縮機と、
前記圧縮機により前記ガスタンク内に送り込まれる前記空気を除湿する除湿手段と、
を備えていることを特徴とする防曇装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の防曇装置と、
航空機体とを備え、
前記防曇装置は、前記航空機体の窓を防曇する、
ことを特徴とする航空機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１６６６８３（Ｐ２０１２−１６６６８３Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２９００７（Ｐ２０１１−２９００７）
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
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