JP2000142592A - 航空機の防爆装置 - Google Patents
航空機の防爆装置Info
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- JP2000142592A JP2000142592A JP10316643A JP31664398A JP2000142592A JP 2000142592 A JP2000142592 A JP 2000142592A JP 10316643 A JP10316643 A JP 10316643A JP 31664398 A JP31664398 A JP 31664398A JP 2000142592 A JP2000142592 A JP 2000142592A
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- bleed air
- gas separator
- oxygen concentration
- fuel tank
- explosion
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/40—Weight reduction
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】航空機に搭載される防爆装置の作動の安定性や
確実性等を向上させる。 【解決手段】エンジン抽気の少なくとも一部を燃料タン
ク２内に導入するための流体経路１と、この流体経路１
上に設けられ通過する抽気の酸素濃度を減少させるため
の気体分離器３とを具備するものにおいて、気体分離器
３に導入される抽気の温度を調整し得る温調機構４を設
けるとともに、この温調機構４を、機内空気の温度、圧
力、湿度を調整するための環境制御装置ＥＣＳを利用し
て構成した。
確実性等を向上させる。 【解決手段】エンジン抽気の少なくとも一部を燃料タン
ク２内に導入するための流体経路１と、この流体経路１
上に設けられ通過する抽気の酸素濃度を減少させるため
の気体分離器３とを具備するものにおいて、気体分離器
３に導入される抽気の温度を調整し得る温調機構４を設
けるとともに、この温調機構４を、機内空気の温度、圧
力、湿度を調整するための環境制御装置ＥＣＳを利用し
て構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として航空機に
利用され、燃料タンク内に窒素富化空気を導入して防爆
するための防爆装置に関する。
利用され、燃料タンク内に窒素富化空気を導入して防爆
するための防爆装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】OBIGGS（On Board Insert Gas Gene
rating System）と称される航空機の防爆装置は、気体
分離器によりエンジン抽気中の酸素濃度を減少させて窒
素富化抽気とし、この窒素富化抽気を燃料タンク内に導
いて燃料タンクでの発火爆発を防止するためのものであ
り、この気体分離器の性能を十分に発揮させるとともに
故障等の防止のために、抽気中の塵や油霧、水霧等を除
去するフィルタや、抽気の温度を調整するための温調機
構等が設けられている。
rating System）と称される航空機の防爆装置は、気体
分離器によりエンジン抽気中の酸素濃度を減少させて窒
素富化抽気とし、この窒素富化抽気を燃料タンク内に導
いて燃料タンクでの発火爆発を防止するためのものであ
り、この気体分離器の性能を十分に発揮させるとともに
故障等の防止のために、抽気中の塵や油霧、水霧等を除
去するフィルタや、抽気の温度を調整するための温調機
構等が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の防爆装置は、いくつかの点でその作動の確実性
や安定性を妨げる要因を内包していた。第１に、気体分
離器の酸素分離機能を最も効率よく発揮させるべく設け
られている温調機構が、従来、熱交換器とファンからな
る冷却器、及び油槽付の電気ヒータから構成されている
点が挙げられる。このようなものでは、装置全体の大型
化あるいは重量増加を招くだけでなく、電源喪失により
温度調整機能が完全に失われてしまう。
この種の防爆装置は、いくつかの点でその作動の確実性
や安定性を妨げる要因を内包していた。第１に、気体分
離器の酸素分離機能を最も効率よく発揮させるべく設け
られている温調機構が、従来、熱交換器とファンからな
る冷却器、及び油槽付の電気ヒータから構成されている
点が挙げられる。このようなものでは、装置全体の大型
化あるいは重量増加を招くだけでなく、電源喪失により
温度調整機能が完全に失われてしまう。
【０００４】第２に、従来のものが、気体分離器を通過
する抽気の圧力と流量をほとんど変えられない構成であ
る点が挙げられる。このようなものでは、例えば気体分
離器中で塵等により若干の目詰まりを起こした場合な
ど、気体分離器の機能に変化が生じた際に、その状態で
最も酸素分離効率がよくなるように抽気の圧力と流量と
を調整することができない。また、飛行条件によって窒
素富化抽気の必要量が少ない場合でも、不必要に窒素富
化抽気を生成し、燃費等に悪影響を与える場合もある。
する抽気の圧力と流量をほとんど変えられない構成であ
る点が挙げられる。このようなものでは、例えば気体分
離器中で塵等により若干の目詰まりを起こした場合な
ど、気体分離器の機能に変化が生じた際に、その状態で
最も酸素分離効率がよくなるように抽気の圧力と流量と
を調整することができない。また、飛行条件によって窒
素富化抽気の必要量が少ない場合でも、不必要に窒素富
化抽気を生成し、燃費等に悪影響を与える場合もある。
【０００５】第３に、従来のものが、気体分離器と燃料
タンクとの間に、何らフィルタを設けていない点が挙げ
られる。このようなものでは、作動停止中等、燃料タン
クへの抽気の流れが止まっている時に、何らかの原因で
燃料タンクから気体分離器に向かう気体流れが生じた際
に、その気体中に含まれる油分や水分、あるいは塵等が
直接気体分離器に導入され、機能を低下させる恐れがあ
る。
タンクとの間に、何らフィルタを設けていない点が挙げ
られる。このようなものでは、作動停止中等、燃料タン
クへの抽気の流れが止まっている時に、何らかの原因で
燃料タンクから気体分離器に向かう気体流れが生じた際
に、その気体中に含まれる油分や水分、あるいは塵等が
直接気体分離器に導入され、機能を低下させる恐れがあ
る。
【０００６】第４に、従来のものが、一般的に、気体分
離器を通過した窒素富化抽気を燃料タンクに直接的に送
るディマンド方式（Demand Type）を採用している点が
挙げられる。通常上昇時には、外気圧の減少により燃料
タンク内のガスが大気中に放出されるため、この放出分
を補わなければならず、また、下降時には、燃料内に溶
存している酸素が発生して燃料タンク内の酸素濃度が上
昇するため、これを押出すために窒素富化抽気を燃料タ
ンク内に導入する必要がある。また、略同一高度で巡航
中でも、主として燃料が減った分の体積を補うべく窒素
富化抽気を燃料タンク内に導入する必要がある。しかし
て、急上昇や急下降を含まない比較的安定した飛行であ
ると、大量の窒素富化抽気を短時間で燃料タンク内に導
入するという事態は生じないため、前述したディマンド
方式で対応できる。しかしながら、例えば機体を急激に
下降させた場合には、大量の窒素富化抽気を短時間で燃
料タンク内に導入することが必要になり、大流量を供給
できないディマンド方式では対応できない。係る場合に
は、別に窒素富化ガスを高圧充填したボンベを搭載して
おき、このボンベから窒素富化ガスを供給するなどの手
段がとられている。しかし、この方法によっても、急上
昇急下降が繰り返されるような飛行スケジュールで、ボ
ンベが空になった場合には十分な防爆を図ることができ
なくなり、一旦着陸してボンベを充填しなければならな
くなる。
離器を通過した窒素富化抽気を燃料タンクに直接的に送
るディマンド方式（Demand Type）を採用している点が
挙げられる。通常上昇時には、外気圧の減少により燃料
タンク内のガスが大気中に放出されるため、この放出分
を補わなければならず、また、下降時には、燃料内に溶
存している酸素が発生して燃料タンク内の酸素濃度が上
昇するため、これを押出すために窒素富化抽気を燃料タ
ンク内に導入する必要がある。また、略同一高度で巡航
中でも、主として燃料が減った分の体積を補うべく窒素
富化抽気を燃料タンク内に導入する必要がある。しかし
て、急上昇や急下降を含まない比較的安定した飛行であ
ると、大量の窒素富化抽気を短時間で燃料タンク内に導
入するという事態は生じないため、前述したディマンド
方式で対応できる。しかしながら、例えば機体を急激に
下降させた場合には、大量の窒素富化抽気を短時間で燃
料タンク内に導入することが必要になり、大流量を供給
できないディマンド方式では対応できない。係る場合に
は、別に窒素富化ガスを高圧充填したボンベを搭載して
おき、このボンベから窒素富化ガスを供給するなどの手
段がとられている。しかし、この方法によっても、急上
昇急下降が繰り返されるような飛行スケジュールで、ボ
ンベが空になった場合には十分な防爆を図ることができ
なくなり、一旦着陸してボンベを充填しなければならな
くなる。
【０００７】本発明は、このような不都合を解消し、防
爆装置の作動の安定性や確実性等を向上させることを主
たる目的としている。
爆装置の作動の安定性や確実性等を向上させることを主
たる目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、エンジン抽気の少なくとも一部を燃料
タンク内に導入するための流体経路と、この流体経路上
に設けられ通過する抽気の酸素濃度を減少させるための
気体分離器とを基本構成要件とし、加えて次のような構
成を採用したものである。
達成するために、エンジン抽気の少なくとも一部を燃料
タンク内に導入するための流体経路と、この流体経路上
に設けられ通過する抽気の酸素濃度を減少させるための
気体分離器とを基本構成要件とし、加えて次のような構
成を採用したものである。
【０００９】すなわち、請求項１に係る発明は、前記基
本構成要件を具備する航空機の防爆装置であって、気体
分離器に導入される抽気の温度を調整し得る温調機構を
設けるとともに、この温調機構を、機内空気の温度、圧
力、湿度を調整するための環境制御装置を利用して構成
したことを特徴とする。このようなものであれば、従来
のように、熱交換器とファンからなる冷却器、及び油槽
付の電気ヒータを設けずともよくなり、環境制御装置を
有効利用して装置全体のコンパクト軽量化を図ることが
できる。特に環境制御装置により冷却され機内に送られ
る抽気と熱交換をおこなって、気体分離器に送る抽気の
温度を調整するものであれば、電源喪失等が生じても温
度調整機能を失うことなく、作動の確実性を向上させる
ことができる。
本構成要件を具備する航空機の防爆装置であって、気体
分離器に導入される抽気の温度を調整し得る温調機構を
設けるとともに、この温調機構を、機内空気の温度、圧
力、湿度を調整するための環境制御装置を利用して構成
したことを特徴とする。このようなものであれば、従来
のように、熱交換器とファンからなる冷却器、及び油槽
付の電気ヒータを設けずともよくなり、環境制御装置を
有効利用して装置全体のコンパクト軽量化を図ることが
できる。特に環境制御装置により冷却され機内に送られ
る抽気と熱交換をおこなって、気体分離器に送る抽気の
温度を調整するものであれば、電源喪失等が生じても温
度調整機能を失うことなく、作動の確実性を向上させる
ことができる。
【００１０】請求項２に係る発明は、前記基本構成要件
を具備する航空機の防爆装置であって、気体分離器を通
過する抽気の酸素濃度を調整し得る酸素濃度調整機構を
設けるとともに、この酸素濃度調整機構を、気体分離器
を通過する抽気の流量及び圧力の少なくとも一方を変え
得る流量・圧力制御手段と、気体分離器を通過した抽気
の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、この酸素濃
度検出手段により検出された酸素濃度が所要の濃度とな
るように、前記流量・圧力制御手段を駆動制御する制御
手段とを具備するものとしたことを特徴とする。
を具備する航空機の防爆装置であって、気体分離器を通
過する抽気の酸素濃度を調整し得る酸素濃度調整機構を
設けるとともに、この酸素濃度調整機構を、気体分離器
を通過する抽気の流量及び圧力の少なくとも一方を変え
得る流量・圧力制御手段と、気体分離器を通過した抽気
の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、この酸素濃
度検出手段により検出された酸素濃度が所要の濃度とな
るように、前記流量・圧力制御手段を駆動制御する制御
手段とを具備するものとしたことを特徴とする。
【００１１】このようなものであれば、気体分離器を通
過した後の抽気の酸素濃度を制御することができるの
で、部分的な目詰まり等で気体分離器を通過した抽気の
酸素濃度が上昇しても、気体分離器を通過する抽気の流
量及び圧力の少なくとも一方を変えて補正することがで
き、防爆装置の作動の安定性、確実性を向上させること
ができる。また、飛行状態によって窒素富化抽気の必要
量は変化するが、これを最適なものとすることにより、
従来無駄に発生させていた窒素富化抽気を削減し、飛行
に係る燃費等を向上させることもできるようになる。
過した後の抽気の酸素濃度を制御することができるの
で、部分的な目詰まり等で気体分離器を通過した抽気の
酸素濃度が上昇しても、気体分離器を通過する抽気の流
量及び圧力の少なくとも一方を変えて補正することがで
き、防爆装置の作動の安定性、確実性を向上させること
ができる。また、飛行状態によって窒素富化抽気の必要
量は変化するが、これを最適なものとすることにより、
従来無駄に発生させていた窒素富化抽気を削減し、飛行
に係る燃費等を向上させることもできるようになる。
【００１２】請求項３に係る発明は、前記基本構成要件
を具備する航空機の防爆装置であって、気体分離器と燃
料タンクとの間に、通過する抽気の水滴、油適、塵を少
なくとも取り除くことができるフィルタ機構を設けたこ
とを特徴とする。このようなものであれば、抽気の流れ
が通常とは逆になっても、気体分離器に燃料タンク内の
油霧や異物が入り込むことがなく、防爆装置の故障を減
少させ、その作動確実性を向上させることができる。
を具備する航空機の防爆装置であって、気体分離器と燃
料タンクとの間に、通過する抽気の水滴、油適、塵を少
なくとも取り除くことができるフィルタ機構を設けたこ
とを特徴とする。このようなものであれば、抽気の流れ
が通常とは逆になっても、気体分離器に燃料タンク内の
油霧や異物が入り込むことがなく、防爆装置の故障を減
少させ、その作動確実性を向上させることができる。
【００１３】請求項４に係る発明は、前記基本構成要件
を具備する航空機の防爆装置であって、気体分離器を通
過した抽気を常時燃料タンクに導くように構成するとと
もに、該抽気の一部を圧縮手段により圧縮して貯蔵部材
に貯蔵し、必要に応じて前記貯蔵部材内に貯えられた圧
縮抽気を燃料タンクに導入し得るように構成しているこ
とを特徴とする。
を具備する航空機の防爆装置であって、気体分離器を通
過した抽気を常時燃料タンクに導くように構成するとと
もに、該抽気の一部を圧縮手段により圧縮して貯蔵部材
に貯蔵し、必要に応じて前記貯蔵部材内に貯えられた圧
縮抽気を燃料タンクに導入し得るように構成しているこ
とを特徴とする。
【００１４】このようなものであれば、急上昇急下降が
繰り返されるような飛行スケジュールで貯蔵部材が空に
なった場合でも、通常飛行に戻れば、圧縮手段により貯
蔵部材に抽気が圧縮充填されるので、着陸せずとも再び
急上昇急下降時の十分な防爆を図ることができるように
なる。
繰り返されるような飛行スケジュールで貯蔵部材が空に
なった場合でも、通常飛行に戻れば、圧縮手段により貯
蔵部材に抽気が圧縮充填されるので、着陸せずとも再び
急上昇急下降時の十分な防爆を図ることができるように
なる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本実施例の防爆装置１００（２点鎖線
内に示す）の全体構成図を模式的に示したものである。
係る防爆装置１００は、主としてヘリコプタや戦闘機に
搭載されるものであり、エンジン抽気を燃料タンク２に
導くための流体経路１を具備し、この流体経路１上に、
通過する抽気の酸素濃度を減少させる気体分離器３と、
気体分離器３に導入する抽気の温度を調整可能な温調機
構４と、気体分離器３を通過した抽気を所望の酸素濃度
に調整可能な酸素濃度調整機構５と、抽気中の異物を排
除するフィルタ機構６とを配設してなる。しかして、こ
のものは、エンジン抽気中の酸素濃度を減少させ、窒素
富化して燃料タンク２に導入し、防爆するという作用を
主として営む。
明する。図１は、本実施例の防爆装置１００（２点鎖線
内に示す）の全体構成図を模式的に示したものである。
係る防爆装置１００は、主としてヘリコプタや戦闘機に
搭載されるものであり、エンジン抽気を燃料タンク２に
導くための流体経路１を具備し、この流体経路１上に、
通過する抽気の酸素濃度を減少させる気体分離器３と、
気体分離器３に導入する抽気の温度を調整可能な温調機
構４と、気体分離器３を通過した抽気を所望の酸素濃度
に調整可能な酸素濃度調整機構５と、抽気中の異物を排
除するフィルタ機構６とを配設してなる。しかして、こ
のものは、エンジン抽気中の酸素濃度を減少させ、窒素
富化して燃料タンク２に導入し、防爆するという作用を
主として営む。
【００１６】気体分離器３は、種々のタイプが知られて
いるが、本実施例のものは、酸素のみを選択可能な分離
膜を利用し、この分離膜に抽気を通過させることによ
り、酸素を分離し、窒素富化した抽気を出力するもので
ある。本実施例の気体分離器３は、図２に示すように、
その入口圧力が高いほど、また窒素富化された抽気の酸
素濃度が高いほど通過流量が大きいという特性を有す
る。なお同図中、空気圧力とは気体分離器の入口での抽
気の圧力を示し、発生率とは窒素富化抽気の発生流量を
示す。また、回収率とは、導入される乾燥空気に対し
て、発生した窒素富化抽気の割合を示す。
いるが、本実施例のものは、酸素のみを選択可能な分離
膜を利用し、この分離膜に抽気を通過させることによ
り、酸素を分離し、窒素富化した抽気を出力するもので
ある。本実施例の気体分離器３は、図２に示すように、
その入口圧力が高いほど、また窒素富化された抽気の酸
素濃度が高いほど通過流量が大きいという特性を有す
る。なお同図中、空気圧力とは気体分離器の入口での抽
気の圧力を示し、発生率とは窒素富化抽気の発生流量を
示す。また、回収率とは、導入される乾燥空気に対し
て、発生した窒素富化抽気の割合を示す。
【００１７】温調機構４は、気体分離器３の酸素除去効
率が温度にも関係することから、気体分離器３に導く抽
気の温度を前記酸素除去効率を最適にすべく制御するも
ので、冷却器４１と、冷却器４１の下流に設けたヒータ
４２と、ヒータ４２の下流に設けた温度センサ４３と、
この温度センサ４３により検出される温度を所定の温度
にすべく、ヒータ４２を通過する抽気量を制御する温度
コントローラ４４とを具備している。しかして、本実施
例では、この温調機構４を、防爆装置１００とは別に設
けられ機内空気の温度、圧力、湿度を調整するための環
境制御装置ＥＣＳを利用して構成している。詳述する
と、冷却器４１は、環境制御装置ＥＣＳにより冷却され
た抽気を機内Ｃに送り込む経路Ｄの途中に設けられたも
のであって、エンジン抽気を、前記環境制御装置ＥＣＳ
により冷却された抽気との熱交換により冷却する。ヒー
タ４２は、冷却器４１を通過した抽気を、冷却前の抽気
と熱交換することにより、再び暖めるものである。しか
して、ヒータ４２と並列して開閉弁４５を具備するバイ
パス経路４６が設けてあり、このバイパス経路４６を流
れる流量を開閉弁４５を介して温度コントローラ４４で
自動調整することにより、ヒータ４２を流れる流量を自
動調整し、温調を行なうようにしている。
率が温度にも関係することから、気体分離器３に導く抽
気の温度を前記酸素除去効率を最適にすべく制御するも
ので、冷却器４１と、冷却器４１の下流に設けたヒータ
４２と、ヒータ４２の下流に設けた温度センサ４３と、
この温度センサ４３により検出される温度を所定の温度
にすべく、ヒータ４２を通過する抽気量を制御する温度
コントローラ４４とを具備している。しかして、本実施
例では、この温調機構４を、防爆装置１００とは別に設
けられ機内空気の温度、圧力、湿度を調整するための環
境制御装置ＥＣＳを利用して構成している。詳述する
と、冷却器４１は、環境制御装置ＥＣＳにより冷却され
た抽気を機内Ｃに送り込む経路Ｄの途中に設けられたも
のであって、エンジン抽気を、前記環境制御装置ＥＣＳ
により冷却された抽気との熱交換により冷却する。ヒー
タ４２は、冷却器４１を通過した抽気を、冷却前の抽気
と熱交換することにより、再び暖めるものである。しか
して、ヒータ４２と並列して開閉弁４５を具備するバイ
パス経路４６が設けてあり、このバイパス経路４６を流
れる流量を開閉弁４５を介して温度コントローラ４４で
自動調整することにより、ヒータ４２を流れる流量を自
動調整し、温調を行なうようにしている。
【００１８】酸素濃度調整機構５は、本実施例の気体分
離器３が、図２に示すように、入口圧力と、その通過流
量によって通過後の抽気の酸素濃度が変わる特性を有す
ることを利用して、気体分離器３を通過した抽気の酸素
濃度を制御できるようにしたものであり、気体分離器３
の上流に配設した圧力制御弁５１ａと、気体分離器３の
下流に配設した流量制御弁５１ｂと、気体分離器３を通
過した抽気の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段５２
と、気体分離器３の上流に配設した圧力センサ５３と、
制御手段たるコントローラ５４とを具備する。圧力制御
弁５１ａは、周知の如く、抽気の圧力を調整するための
ものであって、コントローラ５４からの圧力制御信号ｓ
１により駆動され得る。また、流量制御弁５１ｂも周知
の如く通過する気体流量を調整するためものであって、
コントローラ５４からの流量制御信号ｓ２により駆動さ
れ得る。酸素濃度検出手段５２は、気体分離器３の下流
に設けられており、酸素濃度信号ｓ３をコントローラ５
４に出力する。また、圧力センサ５３は、圧力信号ｓ４
をコントローラ５４に出力する。コントローラ５４は、
マイコン等の周知のもので、圧力制御信号ｓ１と流量制
御信号ｓ２とを出力して圧力制御弁５１ａ及び流量制御
弁５１ｂを自動制御することにより、酸素濃度信号ｓ３
により得られる酸素濃度を所要の酸素濃度にすることの
できるものである。
離器３が、図２に示すように、入口圧力と、その通過流
量によって通過後の抽気の酸素濃度が変わる特性を有す
ることを利用して、気体分離器３を通過した抽気の酸素
濃度を制御できるようにしたものであり、気体分離器３
の上流に配設した圧力制御弁５１ａと、気体分離器３の
下流に配設した流量制御弁５１ｂと、気体分離器３を通
過した抽気の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段５２
と、気体分離器３の上流に配設した圧力センサ５３と、
制御手段たるコントローラ５４とを具備する。圧力制御
弁５１ａは、周知の如く、抽気の圧力を調整するための
ものであって、コントローラ５４からの圧力制御信号ｓ
１により駆動され得る。また、流量制御弁５１ｂも周知
の如く通過する気体流量を調整するためものであって、
コントローラ５４からの流量制御信号ｓ２により駆動さ
れ得る。酸素濃度検出手段５２は、気体分離器３の下流
に設けられており、酸素濃度信号ｓ３をコントローラ５
４に出力する。また、圧力センサ５３は、圧力信号ｓ４
をコントローラ５４に出力する。コントローラ５４は、
マイコン等の周知のもので、圧力制御信号ｓ１と流量制
御信号ｓ２とを出力して圧力制御弁５１ａ及び流量制御
弁５１ｂを自動制御することにより、酸素濃度信号ｓ３
により得られる酸素濃度を所要の酸素濃度にすることの
できるものである。
【００１９】フィルタ機構６は、冷却器４１とヒータ４
２との間に配設された前フィルタ部６１と、気体分離器
３の下流に配設された後フィルタ部６２とから構成して
いる。各フィルタ部６１、６２は、塵等の固形物を除去
するための固形物除去フィルタ６１ａ、６２ａと、活性
炭を主成分とし油霧や水霧を除去するための油水フィル
タ６１ｂ、６２ｂとからなる。係るフィルタ機構６は、
気体分離器３に異物が浸入してその機能低下を招くこと
がないようにするためのものであり、同等の機能を有す
るものであれば上述した以外の構成でも構わない。
２との間に配設された前フィルタ部６１と、気体分離器
３の下流に配設された後フィルタ部６２とから構成して
いる。各フィルタ部６１、６２は、塵等の固形物を除去
するための固形物除去フィルタ６１ａ、６２ａと、活性
炭を主成分とし油霧や水霧を除去するための油水フィル
タ６１ｂ、６２ｂとからなる。係るフィルタ機構６は、
気体分離器３に異物が浸入してその機能低下を招くこと
がないようにするためのものであり、同等の機能を有す
るものであれば上述した以外の構成でも構わない。
【００２０】さらに本実施例では、気体分離器３を通過
した抽気を燃料タンク２に導くために２つの経路７、８
を並列的に設けている。すなわち、その一方である第１
連通路７は、窒素富化された抽気を直接的に燃料タンク
２に導くもので、他方である第２連通路８は、その途中
に設けた圧縮手段たるコンプレッサ８１と貯蔵部材たる
ボンベ８２と開閉弁８３とを介して、窒素富化された抽
気を燃料タンク２に導くものである。この開閉弁８３
は、コントローラ８４により開閉されるものであるが、
通常は閉じられており、コンプレッサ８１により圧縮さ
れた抽気がボンベ８２に貯蔵されるように構成してあ
る。
した抽気を燃料タンク２に導くために２つの経路７、８
を並列的に設けている。すなわち、その一方である第１
連通路７は、窒素富化された抽気を直接的に燃料タンク
２に導くもので、他方である第２連通路８は、その途中
に設けた圧縮手段たるコンプレッサ８１と貯蔵部材たる
ボンベ８２と開閉弁８３とを介して、窒素富化された抽
気を燃料タンク２に導くものである。この開閉弁８３
は、コントローラ８４により開閉されるものであるが、
通常は閉じられており、コンプレッサ８１により圧縮さ
れた抽気がボンベ８２に貯蔵されるように構成してあ
る。
【００２１】しかして、このように構成した本実施例に
係る防爆装置１００は次のように作動する。流体経路１
に導入されたエンジン抽気は、冷却器４１においてその
温度を下げられて、前フィルタ部６１に導入される。前
フィルタ部６１では、抽気内の塵や油水霧が除去され
る。
係る防爆装置１００は次のように作動する。流体経路１
に導入されたエンジン抽気は、冷却器４１においてその
温度を下げられて、前フィルタ部６１に導入される。前
フィルタ部６１では、抽気内の塵や油水霧が除去され
る。
【００２２】そして、ヒータ４２で適温（約４０℃程
度）にまで暖められ、気体分離器３に導入される。気体
分離器３に導入される抽気の流量・圧力は、気体分離器
３を通過後の抽気の酸素濃度が所定の濃度となるように
酸素濃度調整機構５により調整される。この機能は、気
体分離器３に目詰まり等が生じた際に酸素濃度を維持す
るため用いられる他、以下のような場合に作用する。す
なわち、機体の上昇時等、窒素富化抽気が比較的多く必
要な場合には、コントローラ５４は流量制御弁５１ｂを
制御して気体分離器３を通過する抽気量を増加させる
が、このようにした結果、酸素濃度が所定よりも高くな
るため、コントローラ５４は、圧力制御弁５１ａを駆動
して気体分離器３の入口圧力を高くし、酸素濃度を下
げ、所定濃度を維持する。また巡航時には窒素富化抽気
をあまり必要としないうえ、入口圧力を高くすると燃費
が悪くなるため、コントローラ５４は、流量制御弁５１
ｂを駆動して窒素富化抽気の流量を小さくする。急降下
時には窒素富化抽気が大量に必要であるが、ボンベ８２
から放出するので、流量は小さくてもよく、コントロー
ラ５４は、流量制御弁５１ｂを駆動して流量を小さくす
る。
度）にまで暖められ、気体分離器３に導入される。気体
分離器３に導入される抽気の流量・圧力は、気体分離器
３を通過後の抽気の酸素濃度が所定の濃度となるように
酸素濃度調整機構５により調整される。この機能は、気
体分離器３に目詰まり等が生じた際に酸素濃度を維持す
るため用いられる他、以下のような場合に作用する。す
なわち、機体の上昇時等、窒素富化抽気が比較的多く必
要な場合には、コントローラ５４は流量制御弁５１ｂを
制御して気体分離器３を通過する抽気量を増加させる
が、このようにした結果、酸素濃度が所定よりも高くな
るため、コントローラ５４は、圧力制御弁５１ａを駆動
して気体分離器３の入口圧力を高くし、酸素濃度を下
げ、所定濃度を維持する。また巡航時には窒素富化抽気
をあまり必要としないうえ、入口圧力を高くすると燃費
が悪くなるため、コントローラ５４は、流量制御弁５１
ｂを駆動して窒素富化抽気の流量を小さくする。急降下
時には窒素富化抽気が大量に必要であるが、ボンベ８２
から放出するので、流量は小さくてもよく、コントロー
ラ５４は、流量制御弁５１ｂを駆動して流量を小さくす
る。
【００２３】気体分離器３を通過した窒素富化抽気は、
通常上昇時、巡航時、通常下降時等の通常飛行時には、
コントローラ８４が開閉弁８３を閉成しているので、第
１連通路７を介して燃料タンク２に導かれる。すなわ
ち、通常上昇時においては、上空へ行くほど燃料タンク
２内の空気が大気に放出されていくので、その放出した
分を補充するために窒素富化抽気が導かれ、巡航中は主
に燃料の減少分を補充するため、窒素富化抽気が導かれ
る。また、通常下降時には、燃料内に溶存している酸素
が発生して燃料タンク２内の酸素濃度が上昇するため、
これを押出すために窒素富化抽気が燃料タンク２内に導
かれる。
通常上昇時、巡航時、通常下降時等の通常飛行時には、
コントローラ８４が開閉弁８３を閉成しているので、第
１連通路７を介して燃料タンク２に導かれる。すなわ
ち、通常上昇時においては、上空へ行くほど燃料タンク
２内の空気が大気に放出されていくので、その放出した
分を補充するために窒素富化抽気が導かれ、巡航中は主
に燃料の減少分を補充するため、窒素富化抽気が導かれ
る。また、通常下降時には、燃料内に溶存している酸素
が発生して燃料タンク２内の酸素濃度が上昇するため、
これを押出すために窒素富化抽気が燃料タンク２内に導
かれる。
【００２４】一方、急降下時等には、コントローラ８４
が開閉弁８３を開成し、短時間で燃料タンク２内に入り
込んだ大量の酸素を含んだ空気を、一気に押出すため
に、ボンベ８２内に圧縮充填した窒素富化抽気を、燃料
タンク２内に導く。しかして、ボンベ８２の中身を使い
果たしても、その後通常飛行時に戻った際には、開閉弁
８３を閉成されるので、コンプレッサ８１を介して、ボ
ンベ８２に窒素富化抽気の再補充が行なわれる。
が開閉弁８３を開成し、短時間で燃料タンク２内に入り
込んだ大量の酸素を含んだ空気を、一気に押出すため
に、ボンベ８２内に圧縮充填した窒素富化抽気を、燃料
タンク２内に導く。しかして、ボンベ８２の中身を使い
果たしても、その後通常飛行時に戻った際には、開閉弁
８３を閉成されるので、コンプレッサ８１を介して、ボ
ンベ８２に窒素富化抽気の再補充が行なわれる。
【００２５】したがって本実施例によれば、気体分離器
３に適温の抽気を導入するために、環境制御装置ＥＣＳ
を利用しているため、従来のように、熱交換器とファン
からなる冷却器、及び油槽付の電気ヒータを設けずとも
よくなり、装置全体のコンパクト軽量化を図ることがで
きるうえ、電源喪失等の事態が生じても、温調作用を維
持することができるようになる。
３に適温の抽気を導入するために、環境制御装置ＥＣＳ
を利用しているため、従来のように、熱交換器とファン
からなる冷却器、及び油槽付の電気ヒータを設けずとも
よくなり、装置全体のコンパクト軽量化を図ることがで
きるうえ、電源喪失等の事態が生じても、温調作用を維
持することができるようになる。
【００２６】また、酸素濃度調整機構５により、気体分
離器３を通過した抽気の酸素濃度を調整することができ
るので、分離膜の目詰まり等で酸素濃度が変化しても、
その補正を行なうことができる。また、飛行状態によっ
て窒素富化した抽気の必要量は変化するが、酸素濃度調
整機構５が、気体分離器３を通過し、燃料タンク２に送
られる抽気の流量、圧力を変化させ得るものであるた
め、これを最適なものとすることができ、従来無駄に発
生させていた窒素富化抽気を削減し、飛行に係る燃費等
を向上させることもできるようになる。さらに、酸素濃
度検出手段５２を用いているため、気体分離器３の異常
や故障を検出することも可能になる。
離器３を通過した抽気の酸素濃度を調整することができ
るので、分離膜の目詰まり等で酸素濃度が変化しても、
その補正を行なうことができる。また、飛行状態によっ
て窒素富化した抽気の必要量は変化するが、酸素濃度調
整機構５が、気体分離器３を通過し、燃料タンク２に送
られる抽気の流量、圧力を変化させ得るものであるた
め、これを最適なものとすることができ、従来無駄に発
生させていた窒素富化抽気を削減し、飛行に係る燃費等
を向上させることもできるようになる。さらに、酸素濃
度検出手段５２を用いているため、気体分離器３の異常
や故障を検出することも可能になる。
【００２７】加えて、抽気の流れが通常とは逆になって
も、後フィルタ部６２により、気体分離器３に燃料タン
ク２内の油霧や異物が入り込むことを防止でき、気体分
離器３の故障頻度の低下や性能維持が好適に行なえる。
また、急上昇急下降が繰り返されるような飛行スケジュ
ールでボンベ８２が空になった場合でも、通常飛行に戻
れば、コンプレッサ８１によりボンベ８２に抽気が圧縮
充填されるので、着陸せずとも再び急上昇急下降時の十
分な防爆を図ることができるようになる。
も、後フィルタ部６２により、気体分離器３に燃料タン
ク２内の油霧や異物が入り込むことを防止でき、気体分
離器３の故障頻度の低下や性能維持が好適に行なえる。
また、急上昇急下降が繰り返されるような飛行スケジュ
ールでボンベ８２が空になった場合でも、通常飛行に戻
れば、コンプレッサ８１によりボンベ８２に抽気が圧縮
充填されるので、着陸せずとも再び急上昇急下降時の十
分な防爆を図ることができるようになる。
【００２８】なお、本発明は、上記実施例に限られず種
々の変形が可能である。例えば、酸素濃度調整機構は、
気体分離器を通過する流量または圧力のいずれか一方の
みを変え得るように構成したものでも構わない。その他
各部の具体的な構成は、上述した実施例に限定されるも
のでなく本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可
能である。
々の変形が可能である。例えば、酸素濃度調整機構は、
気体分離器を通過する流量または圧力のいずれか一方の
みを変え得るように構成したものでも構わない。その他
各部の具体的な構成は、上述した実施例に限定されるも
のでなく本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可
能である。
【００２９】
【発明の効果】本発明は以上に説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。すなわ
ち、請求項１に係る発明によれば、従来のように、熱交
換器とファンからなる冷却器、及び油槽付の電気ヒータ
を設けずともよくなり、環境制御装置を有効利用して装
置全体のコンパクト軽量化を図ることができる。特に環
境制御装置により冷却され機内に送られる抽気により熱
交換して、気体分離器に送る抽気の温度を調整するもの
であれば、電源喪失等が生じても温度調整機能を失うこ
となく、作動の確実性を向上させることができる。
施され、以下に記載されるような効果を奏する。すなわ
ち、請求項１に係る発明によれば、従来のように、熱交
換器とファンからなる冷却器、及び油槽付の電気ヒータ
を設けずともよくなり、環境制御装置を有効利用して装
置全体のコンパクト軽量化を図ることができる。特に環
境制御装置により冷却され機内に送られる抽気により熱
交換して、気体分離器に送る抽気の温度を調整するもの
であれば、電源喪失等が生じても温度調整機能を失うこ
となく、作動の確実性を向上させることができる。
【００３０】請求項２に係る発明によれば、酸素濃度調
整機構により気体分離器を通過した後の抽気の酸素濃度
を制御することができるので、部分的な目詰まり等で機
能の落ちた気体分離器でも、気体分離器を通過する抽気
の流量及び圧力の少なくとも一方を変えてその機能を上
げ、防爆装置の作動の安定性、確実性を向上させること
ができる。また、飛行状態によって窒素富化した抽気の
必要量は変化するが、これを最適なものとすることによ
り、従来無駄に発生させていた窒素富化抽気を削減し、
燃費等を向上させることもできるようになる。加えて酸
素濃度検出手段を用いているため、この検出結果により
気体分離器の異常や故障を検出することも可能になる。
整機構により気体分離器を通過した後の抽気の酸素濃度
を制御することができるので、部分的な目詰まり等で機
能の落ちた気体分離器でも、気体分離器を通過する抽気
の流量及び圧力の少なくとも一方を変えてその機能を上
げ、防爆装置の作動の安定性、確実性を向上させること
ができる。また、飛行状態によって窒素富化した抽気の
必要量は変化するが、これを最適なものとすることによ
り、従来無駄に発生させていた窒素富化抽気を削減し、
燃費等を向上させることもできるようになる。加えて酸
素濃度検出手段を用いているため、この検出結果により
気体分離器の異常や故障を検出することも可能になる。
【００３１】請求項３に係る発明によれば、気体分離器
と燃料タンクとの間にフィルタ機構を設けているので、
抽気の流れが通常とは逆になっても、気体分離器に燃料
タンク内の油霧や異物が入り込むことがなく、防爆装置
の故障を減少させ、その作動確実性を向上させることが
できる。請求項４に係る発明によれば、急上昇急下降が
繰り返されるような飛行スケジュールで貯蔵部材が空に
なった場合でも、通常飛行に戻れば、圧縮手段により貯
蔵部材に抽気が圧縮充填されるので、着陸せずとも再び
急上昇急下降時の十分な防爆を図ることができるように
なる。
と燃料タンクとの間にフィルタ機構を設けているので、
抽気の流れが通常とは逆になっても、気体分離器に燃料
タンク内の油霧や異物が入り込むことがなく、防爆装置
の故障を減少させ、その作動確実性を向上させることが
できる。請求項４に係る発明によれば、急上昇急下降が
繰り返されるような飛行スケジュールで貯蔵部材が空に
なった場合でも、通常飛行に戻れば、圧縮手段により貯
蔵部材に抽気が圧縮充填されるので、着陸せずとも再び
急上昇急下降時の十分な防爆を図ることができるように
なる。
【図１】本発明の一実施例を示す概略縦断面図。
【図２】同実施例の作動を説明するための作動説明図。
１・・・流体経路 ２・・・燃料タンク ３・・・気体分離器 ４・・・温調機構 ＥＣＳ・・・環境制御装置 ５・・・酸素濃度調整機構 ５１・・・流量・圧力制御手段 ５２・・・酸素濃度検出手段 ５３・・・制御手段 ６・・・フィルタ機構 ７・・・第１連通路 ８・・・第２連通路 ８１・・・圧縮手段（コンプレッサ） ８２・・・貯蔵部材（ボンベ）
Claims (4)
- 【請求項１】エンジン抽気の少なくとも一部を燃料タン
ク内に導入するための流体経路と、この流体経路上に設
けられ通過する抽気の酸素濃度を減少させるための気体
分離器とを具備するものであって、気体分離器に導入さ
れる抽気の温度を調整し得る温調機構を設けるととも
に、この温調機構を、機内空気の温度、圧力、湿度を調
整するための環境制御装置を利用して構成したことを特
徴とする航空機の防爆装置。 - 【請求項２】エンジン抽気の少なくとも一部を燃料タン
ク内に導入するための流体経路と、この流体経路上に設
けられ通過する抽気の酸素濃度を減少させるための気体
分離器とを具備するものであって、気体分離器を通過す
る抽気の酸素濃度を調整し得る酸素濃度調整機構を設け
るとともに、この酸素濃度調整機構を、気体分離器を通
過する抽気の流量及び圧力の少なくとも一方を変え得る
流量・圧力制御手段と、気体分離器を通過した抽気の酸
素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、この酸素濃度検
出手段により検出された酸素濃度が所要の濃度となるよ
うに、前記流量・圧力制御手段を駆動制御する制御手段
とを具備するものとしたことを特徴とする航空機の防爆
装置。 - 【請求項３】エンジン抽気の少なくとも一部を燃料タン
ク内に導入するための流体経路と、この流体経路上に設
けられ通過する抽気の酸素濃度を減少させるための気体
分離器とを具備するものであって、気体分離器と燃料タ
ンクとの間に、通過する抽気の水滴、油適、塵を少なく
とも取り除くことができるフィルタ機構を設けたことを
特徴とする航空機の防爆装置。 - 【請求項４】エンジン抽気の少なくとも一部を燃料タン
ク内に導入するための流体経路と、この流体経路上に設
けられ通過する抽気の酸素濃度を減少させるための気体
分離器とを具備するものであって、気体分離器を通過し
た抽気を常時燃料タンクに導くように構成するととも
に、該抽気の一部を圧縮手段により圧縮して貯蔵部材に
貯蔵し、必要に応じて前記貯蔵部材内に貯えられた圧縮
抽気を燃料タンクに導入し得るように構成していること
を特徴とする航空機の防爆装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31664398A JP4062794B2 (ja) | 1998-11-06 | 1998-11-06 | 航空機の防爆装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31664398A JP4062794B2 (ja) | 1998-11-06 | 1998-11-06 | 航空機の防爆装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000142592A true JP2000142592A (ja) | 2000-05-23 |
| JP4062794B2 JP4062794B2 (ja) | 2008-03-19 |
Family
ID=18079319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31664398A Expired - Fee Related JP4062794B2 (ja) | 1998-11-06 | 1998-11-06 | 航空機の防爆装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4062794B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010142801A (ja) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Hamilton Sundstrand Corp | 空気分離モジュールに所定の温度の空気を供給する装置および方法 |
-
1998
- 1998-11-06 JP JP31664398A patent/JP4062794B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010142801A (ja) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Hamilton Sundstrand Corp | 空気分離モジュールに所定の温度の空気を供給する装置および方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4062794B2 (ja) | 2008-03-19 |
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