JP2002039011A - 航空機補助動力装置からの排熱によるバッテリー充電用発電装置 - Google Patents
航空機補助動力装置からの排熱によるバッテリー充電用発電装置Info
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- JP2002039011A JP2002039011A JP2000225045A JP2000225045A JP2002039011A JP 2002039011 A JP2002039011 A JP 2002039011A JP 2000225045 A JP2000225045 A JP 2000225045A JP 2000225045 A JP2000225045 A JP 2000225045A JP 2002039011 A JP2002039011 A JP 2002039011A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 航空機補助動力装置の駆動により飛行場に排
出される高温の排気ガスの熱回収や浮遊粒子，大気汚染
物質の削減を行うことができ、しかも回収した熱エネル
ギーから電力を得て、空港や航空機自体で多数使用され
ているバッテリーの充電に用いるようにしたバッテリー
充電用発電装置を提供する。 【解決手段】 航空機補助動力装置の排気ノズルに近接
対向させるスターリングエンジン及びこれに連結した発
電機を移動台車上に設置したリフターの上面に装備し、
前記スターリングエンジンの加熱器の周りにＡＰＵの排
気ガスを集収するフードを設け、該フードの前面には排
気ガスを整流するガイドベーンを設け、フードの後面の
排出部には浄化フィルターを設け、前記移動台車上には
スターリングエンジンの冷却器と連繋して冷却ユニット
を設けると共に、前記発電機と接続してバッテリー充電
器を設けて成る航空機補助動力装置からの排熱によるバ
ッテリー充電用発電装置。
出される高温の排気ガスの熱回収や浮遊粒子，大気汚染
物質の削減を行うことができ、しかも回収した熱エネル
ギーから電力を得て、空港や航空機自体で多数使用され
ているバッテリーの充電に用いるようにしたバッテリー
充電用発電装置を提供する。 【解決手段】 航空機補助動力装置の排気ノズルに近接
対向させるスターリングエンジン及びこれに連結した発
電機を移動台車上に設置したリフターの上面に装備し、
前記スターリングエンジンの加熱器の周りにＡＰＵの排
気ガスを集収するフードを設け、該フードの前面には排
気ガスを整流するガイドベーンを設け、フードの後面の
排出部には浄化フィルターを設け、前記移動台車上には
スターリングエンジンの冷却器と連繋して冷却ユニット
を設けると共に、前記発電機と接続してバッテリー充電
器を設けて成る航空機補助動力装置からの排熱によるバ
ッテリー充電用発電装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大型航空機に装備
されている航空機補助動力装置の駆動により排出される
高温ガスの熱を利用して発電し、バッテリー充電に用い
る、航空機補助動力装置からの排熱によるバッテリー充
電用発電装置に関する。
されている航空機補助動力装置の駆動により排出される
高温ガスの熱を利用して発電し、バッテリー充電に用い
る、航空機補助動力装置からの排熱によるバッテリー充
電用発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の大型航空機は、機内の電力を賄う
ために小型のガスタービンエンジン・発電機から成る航
空機補助動力装置（以下ＡＰＵと称する）を装備し、離
着陸の準備や待機中に駆動して電力供給を行っている。
このＡＰＵの駆動によりガスタービンエンジンからは高
温の排気ガスが大気中に放出されており、長時間におよ
ぶ待機や遅延時にもＡＰＵは駆動され、高温の排気ガス
が大気中に放出され続けている。
ために小型のガスタービンエンジン・発電機から成る航
空機補助動力装置（以下ＡＰＵと称する）を装備し、離
着陸の準備や待機中に駆動して電力供給を行っている。
このＡＰＵの駆動によりガスタービンエンジンからは高
温の排気ガスが大気中に放出されており、長時間におよ
ぶ待機や遅延時にもＡＰＵは駆動され、高温の排気ガス
が大気中に放出され続けている。
【０００３】上記の排気ガスは、熱廃棄物や浮遊粒子及
び大気汚染物質を持っており、これらは空港の大気汚染
の一因ともなっているため、ＡＰＵの使用時間の制限や
廃棄物処理の可能な地上補助電源車両の採用が求められ
ている。
び大気汚染物質を持っており、これらは空港の大気汚染
の一因ともなっているため、ＡＰＵの使用時間の制限や
廃棄物処理の可能な地上補助電源車両の採用が求められ
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、ＡＰ
Ｕの駆動により飛行場に排出される高温の排気ガスの熱
回収や浮遊粒子，大気汚染物質の削減を行うことがで
き、しかも回収した熱エネルギーから電力を得て、空港
や航空機自体で多数使用されているバッテリーの充電に
用いるようにしたバッテリー充電用発電装置を提供しよ
うとするものである。
Ｕの駆動により飛行場に排出される高温の排気ガスの熱
回収や浮遊粒子，大気汚染物質の削減を行うことがで
き、しかも回収した熱エネルギーから電力を得て、空港
や航空機自体で多数使用されているバッテリーの充電に
用いるようにしたバッテリー充電用発電装置を提供しよ
うとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のＡＰＵからの排熱によるバッテリー充電用発
電装置は、ＡＰＵの排気ノズルに近接対向させるスター
リングエンジン及びこれに連結した発電機を移動台車上
に設置したリフターの上面に装備し、前記スターリング
エンジンの加熱器の周りにＡＰＵの排気ガスを集収する
フードを設け、該フードの前面には排気ガスを整流する
ガイドベーンを設け、フードの後面の排出部には浄化フ
ィルターを設け、前記移動台車上にはスターリングエン
ジンの冷却器と連繋して冷却ユニットを設けると共に、
前記発電機と接続してバッテリー充電器を設けて成るも
のである。
の本発明のＡＰＵからの排熱によるバッテリー充電用発
電装置は、ＡＰＵの排気ノズルに近接対向させるスター
リングエンジン及びこれに連結した発電機を移動台車上
に設置したリフターの上面に装備し、前記スターリング
エンジンの加熱器の周りにＡＰＵの排気ガスを集収する
フードを設け、該フードの前面には排気ガスを整流する
ガイドベーンを設け、フードの後面の排出部には浄化フ
ィルターを設け、前記移動台車上にはスターリングエン
ジンの冷却器と連繋して冷却ユニットを設けると共に、
前記発電機と接続してバッテリー充電器を設けて成るも
のである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明によるＡＰＵからの排熱に
よるバッテリー充電用発電装置の実施形態を図によって
説明すると、図１は全体構成を示す概略図で、１は大型
航空機の機体後端部に設けられたＡＰＵ、２はその排気
ノズルで機体後端面から僅かに突出している。この排気
ノズル２に近接対向させるスターリングエンジン３及び
これに連結した発電機４を移動台車５上に設置したリフ
ター６の上面に装備している。前記スターリングエンジ
ン３の前面の図２のシステム図に示される加熱器（パネ
ルヒーター）７の周りにはＡＰＵ１の排気ノズル２から
の排気ガスを集収し熱交換効率を高めるフード８を設け
ている。このフード８の前面にはＡＰＵ１の排気ノズル
２からの排気ガスを整流して効果的に加熱器（パネルヒ
ーター）７に導くと共に、余剰排気ガスが逆流し、航空
機の機体後端部にぶつかるのを防ぐガイドベーン９を設
けている。またフード８の後面の排出部には排気ガス中
に含まれる浮遊粒子や大気汚染物質の回収を図る浄化フ
ィルター１０を設けている。この浄化フィルター１０に
は触媒やメッシュが封入されている。前記移動台車５
は、牽引式，自走式いずれの型式でもよく、この移動台
車５上には前記スターリングエンジン３の冷却器１１と
連繋して図１に示すように冷却ユニット１２を設けると
共に、前記発電機４とケーブルドラム１３のケーブル１
４にて接続してバッテリー充電器１５を設けている。前
記冷却ユニット１２は、図２に示される冷却水タンク１
６と冷却水ポンプ１７を備え、さらに冷却水戻りタンク
１８を備え、冷却水ポンプ１７からの冷却水は図１に示
されるホースドラム１９に巻かれたホース２０を経て図
２に示されるスターリングエンジン３の再生熱交換器２
１に接続された冷却器１１に流入し、ここからホース２
３を経て前記冷却水戻りタンク１８に戻るようになって
いて、この冷却水戻りタンク１８に戻った冷却水は外部
に排出されるようになっている。
よるバッテリー充電用発電装置の実施形態を図によって
説明すると、図１は全体構成を示す概略図で、１は大型
航空機の機体後端部に設けられたＡＰＵ、２はその排気
ノズルで機体後端面から僅かに突出している。この排気
ノズル２に近接対向させるスターリングエンジン３及び
これに連結した発電機４を移動台車５上に設置したリフ
ター６の上面に装備している。前記スターリングエンジ
ン３の前面の図２のシステム図に示される加熱器（パネ
ルヒーター）７の周りにはＡＰＵ１の排気ノズル２から
の排気ガスを集収し熱交換効率を高めるフード８を設け
ている。このフード８の前面にはＡＰＵ１の排気ノズル
２からの排気ガスを整流して効果的に加熱器（パネルヒ
ーター）７に導くと共に、余剰排気ガスが逆流し、航空
機の機体後端部にぶつかるのを防ぐガイドベーン９を設
けている。またフード８の後面の排出部には排気ガス中
に含まれる浮遊粒子や大気汚染物質の回収を図る浄化フ
ィルター１０を設けている。この浄化フィルター１０に
は触媒やメッシュが封入されている。前記移動台車５
は、牽引式，自走式いずれの型式でもよく、この移動台
車５上には前記スターリングエンジン３の冷却器１１と
連繋して図１に示すように冷却ユニット１２を設けると
共に、前記発電機４とケーブルドラム１３のケーブル１
４にて接続してバッテリー充電器１５を設けている。前
記冷却ユニット１２は、図２に示される冷却水タンク１
６と冷却水ポンプ１７を備え、さらに冷却水戻りタンク
１８を備え、冷却水ポンプ１７からの冷却水は図１に示
されるホースドラム１９に巻かれたホース２０を経て図
２に示されるスターリングエンジン３の再生熱交換器２
１に接続された冷却器１１に流入し、ここからホース２
３を経て前記冷却水戻りタンク１８に戻るようになって
いて、この冷却水戻りタンク１８に戻った冷却水は外部
に排出されるようになっている。
【０００７】上記のように構成されたＡＰＵからの排熱
によるバッテリー充電用発電装置の使用態様について説
明する。空港に待機中の大型航空機のＡＰＵ１の駆動開
始直前に、移動台車５を大型航空機の機体後側に図１に
示すように移動し、リフター６を昇降してＡＰＵ１の排
気ノズル２にリフター６の上面に装備されているスター
リングエンジン３を近接対向せしめる。この状態でＡＰ
Ｕ１の駆動が開始されると、排気ノズル２からは高温の
排気ガスが排出され、この排気ガスがスターリングエン
ジン３のフード８の前面のガイドベーン９により整流さ
れて効果的にフード８内に集収されてスターリングエン
ジン３の加熱器（パネルヒータ）７に導かれると共に、
余剰排気ガスが逆流して大型航空機の機体後端部にぶつ
かるのが防止される。加熱器（パネルヒータ）７に導か
れた排気ガスはフード８により熱交換効率が高められた
状態で加熱器（パネルヒータ）７を加熱し、冷却水タン
ク１６の冷却水を冷却ポンプ１７にて冷却器１１に送
り、再生熱交換器２１で熱交換して、スターリングエン
ジン３を駆動する結果、発電機４が回転し、電力が発生
する。この電力は移動台車５上に設けたバッテリー充電
器１５へケーブルドラム１３のケーブル１４にて送られ
る。従って、予め移動台車５上に図１に仮想線で示すよ
うに充電用バッテリー２４を搭載し、バッテリー充電器
１５へ接続しておくことにより、充電用バッテリーが充
電される。また、電気自動車などは直接移動台車５に接
近し、自動車搭載バッテリーをコネクターなどを介して
バッテリー充電器１５と接続して電力供給を受ける。前
記移動台車５は牽引式の場合、他の航空機の保守や貨物
運搬用の牽引車両で移動させ、自走式の場合バッテリー
充電器１５に溜めた電力によりモーターを駆動し、移動
させるとよい。勿論、移動台車５上のリフター６の昇降
や冷却水ポンプ１７の駆動もバッテリー充電器１５に溜
めた電力により行われる。上記のようにして行われるＡ
ＰＵ１の排気ノズル２から排出される高温の排気ガスの
回収エネルギーは、以下のようになる。 ＡＰＵ排気エネルギー ＥA 排気集収フードの効率 α1 加熱器の熱交換効率 α2 スターリングエンジン発電機の効率 α3 充電効率 α4 回収エネルギー Ｅg Ｅg ＝α1 ×α2 ×α3 ×α4 ×ＥA
によるバッテリー充電用発電装置の使用態様について説
明する。空港に待機中の大型航空機のＡＰＵ１の駆動開
始直前に、移動台車５を大型航空機の機体後側に図１に
示すように移動し、リフター６を昇降してＡＰＵ１の排
気ノズル２にリフター６の上面に装備されているスター
リングエンジン３を近接対向せしめる。この状態でＡＰ
Ｕ１の駆動が開始されると、排気ノズル２からは高温の
排気ガスが排出され、この排気ガスがスターリングエン
ジン３のフード８の前面のガイドベーン９により整流さ
れて効果的にフード８内に集収されてスターリングエン
ジン３の加熱器（パネルヒータ）７に導かれると共に、
余剰排気ガスが逆流して大型航空機の機体後端部にぶつ
かるのが防止される。加熱器（パネルヒータ）７に導か
れた排気ガスはフード８により熱交換効率が高められた
状態で加熱器（パネルヒータ）７を加熱し、冷却水タン
ク１６の冷却水を冷却ポンプ１７にて冷却器１１に送
り、再生熱交換器２１で熱交換して、スターリングエン
ジン３を駆動する結果、発電機４が回転し、電力が発生
する。この電力は移動台車５上に設けたバッテリー充電
器１５へケーブルドラム１３のケーブル１４にて送られ
る。従って、予め移動台車５上に図１に仮想線で示すよ
うに充電用バッテリー２４を搭載し、バッテリー充電器
１５へ接続しておくことにより、充電用バッテリーが充
電される。また、電気自動車などは直接移動台車５に接
近し、自動車搭載バッテリーをコネクターなどを介して
バッテリー充電器１５と接続して電力供給を受ける。前
記移動台車５は牽引式の場合、他の航空機の保守や貨物
運搬用の牽引車両で移動させ、自走式の場合バッテリー
充電器１５に溜めた電力によりモーターを駆動し、移動
させるとよい。勿論、移動台車５上のリフター６の昇降
や冷却水ポンプ１７の駆動もバッテリー充電器１５に溜
めた電力により行われる。上記のようにして行われるＡ
ＰＵ１の排気ノズル２から排出される高温の排気ガスの
回収エネルギーは、以下のようになる。 ＡＰＵ排気エネルギー ＥA 排気集収フードの効率 α1 加熱器の熱交換効率 α2 スターリングエンジン発電機の効率 α3 充電効率 α4 回収エネルギー Ｅg Ｅg ＝α1 ×α2 ×α3 ×α4 ×ＥA
【０００８】然して前記フード８内でスターリングエン
ジン３の加熱器（パネルヒータ）７を加熱した大部分の
排気ガスは、フード８の後面の排出部に設けられている
浄化フィルター１０を通るので、排気ガス中に含まれる
浮遊粒子や大気汚染物質はこの浄化フィルター１０で回
収され、大気中に放散される量が削減される。
ジン３の加熱器（パネルヒータ）７を加熱した大部分の
排気ガスは、フード８の後面の排出部に設けられている
浄化フィルター１０を通るので、排気ガス中に含まれる
浮遊粒子や大気汚染物質はこの浄化フィルター１０で回
収され、大気中に放散される量が削減される。
【０００９】
【発明の効果】以上の説明で判るように本発明のＡＰＵ
からの排熱によるバッテリー充電用発電装置によれば、
ＡＰＵの駆動により飛行場に排出される高温の排気ガス
の熱回収や浮遊粒子，大気汚染物質の削減を行うことが
でき、しかも回収した熱エネルギーから電力を得て、空
港や航空機自体で多数使用されているバッテリーの充電
や本装置の移動台車及び機器の駆動にも使用できる。従
って、ＡＰＵからの排熱のバッテリー充電利用の促進に
より、熱エネルギーのリサイクルと環境保全に寄与する
ところ大なるものがある。
からの排熱によるバッテリー充電用発電装置によれば、
ＡＰＵの駆動により飛行場に排出される高温の排気ガス
の熱回収や浮遊粒子，大気汚染物質の削減を行うことが
でき、しかも回収した熱エネルギーから電力を得て、空
港や航空機自体で多数使用されているバッテリーの充電
や本装置の移動台車及び機器の駆動にも使用できる。従
って、ＡＰＵからの排熱のバッテリー充電利用の促進に
より、熱エネルギーのリサイクルと環境保全に寄与する
ところ大なるものがある。
【図１】本発明の航空機補助動力装置からの排熱による
バッテリー充電用発電装置の全体構成を示す概略図であ
る。
バッテリー充電用発電装置の全体構成を示す概略図であ
る。
【図２】本発明の航空機補助動力装置からの排熱による
バッテリー充電用発電装置のシステムを示す図である。
バッテリー充電用発電装置のシステムを示す図である。
１ 航空機補助動力装置（ＡＰＵ） ２ 排気ノズル ３ スターリングエンジン ４ 発電機 ５ 移動台車 ６ リフター ７ 加熱器（パネルヒーター） ８ フード ９ ガイドベーン １０ 浄化フィルター １１ 冷却器 １２ 冷却ユニット １５ バッテリー充電器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 誠二 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 航空機補助動力装置の排気ノズルに近接
対向させるスターリングエンジン及びこれに連結した発
電機を移動台車上に設置したリフターの上面に装備し、
前記スターリングエンジンの加熱器の周りに航空機補助
動力装置の排気ガスを集収するフードを設け、該フード
の前面には排気ガスを整流するガイドベーンを設け、フ
ードの後面の排出部には浄化フィルターを設け、前記移
動台車上にはスターリングエンジンの冷却器と連繋して
冷却ユニットを設けると共に、前記発電機と接続してバ
ッテリー充電器を設けて成る航空機補助動力装置からの
排熱によるバッテリー充電用発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000225045A JP2002039011A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 航空機補助動力装置からの排熱によるバッテリー充電用発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000225045A JP2002039011A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 航空機補助動力装置からの排熱によるバッテリー充電用発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002039011A true JP2002039011A (ja) | 2002-02-06 |
Family
ID=18718885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000225045A Withdrawn JP2002039011A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 航空機補助動力装置からの排熱によるバッテリー充電用発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002039011A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007061588A1 (de) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Airbus Deutschland Gmbh | Flugzeugkühlsystem |
| CN107672820A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-02-09 | 湖南中普技术股份有限公司 | 一种飞机地勤臂戴式终端低温工作保障方法及系统装置 |
-
2000
- 2000-07-26 JP JP2000225045A patent/JP2002039011A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007061588A1 (de) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Airbus Deutschland Gmbh | Flugzeugkühlsystem |
| DE102007061588B4 (de) * | 2007-12-20 | 2011-07-21 | Airbus Operations GmbH, 21129 | Flugzeugkühlsystem |
| US8608106B2 (en) | 2007-12-20 | 2013-12-17 | Airbus Operations Gmbh | Aircraft cooling system |
| CN107672820A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-02-09 | 湖南中普技术股份有限公司 | 一种飞机地勤臂戴式终端低温工作保障方法及系统装置 |
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