JP2015522751A - 航空機エンジンのコンピュータを換気しかつ給電する装置 - Google Patents

航空機エンジンのコンピュータを換気しかつ給電する装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2015522751A
JP2015522751A JP2015519301A JP2015519301A JP2015522751A JP 2015522751 A JP2015522751 A JP 2015522751A JP 2015519301 A JP2015519301 A JP 2015519301A JP 2015519301 A JP2015519301 A JP 2015519301A JP 2015522751 A JP2015522751 A JP 2015522751A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fan
computer
rotor
aircraft
electric machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015519301A
Other languages
English (en)
Inventor
ルパージュ,トマ
ゴリー,ブリュノ・ロベール
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
SNECMA SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SNECMA SAS filed Critical SNECMA SAS
Publication of JP2015522751A publication Critical patent/JP2015522751A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/0307Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for using generators driven by a machine different from the vehicle motor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136Forced ventilation, e.g. by fans
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00Equipment not otherwise provided for
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/20Cooling means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807Rotary generators
    • H02K7/1823Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136Forced ventilation, e.g. by fans
    • H05K7/20172Fan mounting or fan specifications
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D33/00Arrangements in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for
    • B64D33/08Arrangements in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for of power plant cooling systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/057Control or regulation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating

Abstract

コンピュータの近傍へ空気を供給するための供給手段(122)と、駆動手段(126)に接続されかつコンピュータを換気するための空気の流れ(130)を発生させるのに適しているファン(124)とを備え、航空機のエンジンのコンピュータ(112)を換気しかつ給電する装置(110)であって、ファンが、空気を供給するための手段内に取り付けられることと、駆動手段が、ファンを駆動するためのモータとして、かつコンピュータに給電するための発電機として動作するのに適している電気機械(126)を備え、発電機として動作する場合、機械のロータが、ファンにより駆動され、ファン自体が、空気を供給する手段内を流れる空気、または空気供給手段から流出する空気の流れにより駆動される装置(110)。

Description

本発明は、航空機エンジン、特に、飛行機のターボプロップまたはターボジェットのコンピュータを換気しかつ給電する装置に関する。
この種類のコンピュータは、航空機産業の分野では一般的に電子制御ユニット(ECU)と呼ばれ、様々なパラメータに応じてエンジンの出力および回転速度を調節する機能を有する。
コンピュータは、接続/切断手段により、航空機の電力供給手段と、エンジンのアクセサリギアボックス(AGB)内に取り付けられた永久磁石交流発電機(PMA)とに接続されている。航空機が地上にある間は、コンピュータは、航空機の電力供給手段により給電され、航空機の飛行中は、コンピュータはPMAにより給電される。ただし、PMAは、嵩張り、AGB内で比較的大きな空間を占める機器を構成する。
コンピュータは、コンピュータの近傍またはコンピュータを含む筐体内へ導かれる換気空気により冷却される。従来技術において、エンジンは、エンジンの外部を流れる空気流の一部を収集するためのスクープを含み、この収集された空気は、ダクトによりコンピュータへ案内されている。ただし、空気が取り込まれる際の流量は、特にスクープの寸法に依存し、スクープの寸法を大きくすると、対応して抗力の増加につながり、したがってエンジンの燃料消費率の増加につながる。さらに、これらの換気手段は、航空機の飛行中のみ有効である。航空機が地上で静止している場合、整備の特定の段階の間、およびエンジンは停止されているがいわゆる「ソークバック」現象)による放射により放熱し続けている間も、コンピュータは稼働し続ける必要があるにもかかわらず、気流はスクープにより収集されず、コンピュータは冷却されない。
特に、航空機が地上で静止している場合に、ファンを有する換気装置によりコンピュータを冷却するための提案がすでになされている。換気装置のロータは、コンピュータによって給電されかつ制御されるモータによって駆動される。ただし、航空機の飛行中は、コンピュータは依然として嵩張るPMAによって給電される。
本発明の特別な目的は、従来技術の問題に対する、簡単で、効果的で、かつ費用のかからない解決策を提供することである。
この目的のために、本発明は、コンピュータの近傍へ空気を供給するための手段と、駆動手段に接続され、かつコンピュータを換気するための空気流を発生させるのに適しているファンとを備え、航空機のエンジンのコンピュータを換気しかつ給電する装置であって、ファンが、空気を供給するための手段内または前記手段からの出口に取り付けられることと、駆動手段が、航空機が地上にある場合は、コンピュータを換気するための空気の流れを発生させるためにファンを駆動するモータとして動作し、かつ航空機の飛行中は、コンピュータに給電する発電機として動作するのに適している電気機械を備え、発電機として動作する電気機械のロータが、ファンによって駆動され、ファン自体が、航空機が飛行している場合に、エンジンの外から取り込まれ、かつ空気供給手段に沿って流れるか、または空気供給手段から流出する空気の流れにより駆動されることを特徴とする装置を提供する。
本発明の装置において、ファンは、航空機の飛行中はタービンとして、かつ航空機が地上にある間は圧縮機として動作するように構成される。ファンがタービンとして動作する場合、ファンはコンピュータへ空気を供給するための手段内を流れる空気の流れにより駆動され、続いてファンは電気機械のロータを駆動し、それによって、電気機械は、コンピュータに給電するために電気発電機として動作する。ファンが圧縮機として動作している間、ファンはコンピュータのための換気空気の流れを発生させ、ファン自体は、モータとして動作する電気機械のロータによって駆動される。電気機械は、コンピュータの制御下にあってもよく、かつ航空機の電力供給手段に接続されてもよい。
こうして、本発明の装置により、コンピュータを換気し、かつPMAを使わずにコンピュータに給電することが可能になる。したがって、従来技術のPMAは必ずしもAGB内に取り付けられず、このため、他の機器を取り付けるためのAGB内のかなり大きい空間が解放される。AGBによるPMAの駆動は、空気圧式駆動に置き換えられることもできる。コンピュータを換気する機能を提供するために、PMAはモータ機能を備え得る。このため、このような2つの機能を有するPMAにより、専用のファンモータを有さないことが可能となる。さらに、空気により駆動される交流発電機として動作する場合、これにより、エンジンのギアボックスから配線が排除されることが可能になり、したがって重量および嵩を抑えることができる。
したがって、本発明により、地上でコンピュータを冷却する問題と、飛行中にコンピュータに給電するためのPMAにより占められる空間の問題との2つの上述の問題に対する解決策を提供することが可能になる。
電気機械は、たとえば三相ステータにより給電されるブラシレス永久磁石モータであってもよい。地上で給電されるために、機械が、航空機の電力供給手段に接続されている場合、電力供給手段は同様に三相式であってもよい。風力タービンモードまたは換気装置圧縮機モードで動作する電気機械は、コンピュータに給電するために発生させられる必要がある量に近い電力量を消費する。その電力量は約100ワット(W)から約300Wであり、たとえば150Wから200Wの範囲内にある。
電気機械は、互いに独立した経路を介してコンピュータに電気的に接続された2つのステータを有することが有効である。特に、発電機の機能が働いている場合、この冗長性が装置の信頼性を向上させる役割を果たす。電気機械が発電機として動作している場合は、それぞれのステータが、コンピュータに接続された経路に電力を供給する。これらの経路の一方が働かなくなった場合、他方の経路がコンピュータに電力を提供し続ける。電気機械がモータとして動作している間は、電気機械に給電するために、一方の経路のみを使用することが可能である。
ファンは、ブレードのそれぞれの半径方向の軸線を中心とする、固定角度ピッチであってもよく、または可変角度ピッチであってもよい、半径方向ブレードを有する。
ファンブレードが固定ピッチである場合、ファンブレードが、上述の2つの機能(圧縮機またはタービン)の一方を最適化するために決定された向きを有してもよく、またはこれらの2つの機能同士の妥協点である向きを有してもよい。
ファンのブレードが可変ピッチ式である場合、電気機械が、ロータを含んでもよい。このロータは、一方の端部が、ブレードの軸線を中心にブレードを動かし、枢軸的に回転させるための手段に接続され、ロータの他方の端部が、フライウェイトガバナまたは遠心式ガバナに接続されている状態で、ロータが、ステータの内部を平行に移動できる。
フライウェイトガバナの動作は、当業者にはよく知られている。フライウェイトガバナは、その回転の速度に応じて、電気機械のステータの内部でロータを平行に移動させるように構成される。フライウェイトガバナの回転の速度が比較的低い場合、ガバナは、第1の位置にあり、第1の位置においては、ガバナのフライウェイトが互いに近く、ロータがステータの一方の軸線方向の端部に位置させられる。フライウェイトガバナの回転の速度が比較的高い場合、ガバナは、第2の位置にあり、第2の位置においては、ガバナのフライウェイトが互いから離れて配置され、ロータが、ステータの他方の軸線方向の端部に位置させられる。速度は、詳細には、電気機械の寸法に応じて決まる。フライウェイトを半径方向外側に(遠心力の結果として)移動させ、かつロータを軸線方向に平行に移動させるのは、ガバナの回転の速度の増加、つまりフライウェイトの回転の速度の増加である。
変形形態において、電気機械は、ロータを備え、ロータの一方の端部が、ブレードを支持するハブによって囲まれ、ハブの周囲には、リングが、回転移動するように取り付けられ、リングが、ブレードのそれぞれの半径方向の軸線を中心にブレードを枢軸的に回転させるための手段に、連結部により接続され、ハブはロータの周囲を回転移動でき、ロータはハブの円周方向のスロットおよびリングのオリフィスを通る少なくとも1つの半径方向のフィンガを含み、ハブの周囲のリングの角度方向の移動は、ハブのスロット内の、ロータの半径方向のフィンガの、角度方向の移動の動きとなる。
リングは心だしされ、ハブの周りを回転するように案内されてもよい。ロータは、2つの正反対の半径方向のフィンガを有し、フィンガのそれぞれが、ハブのそれぞれの円周方向のスロットおよびリングのそれぞれのオリフィスを通ってもよい。ロータの半径方向のフィンガは、実質的に緩みなくリング内のオリフィスに係合されている。ハブのスロットは、上述の角度方向の移動に応じて決定された円周方向の寸法を有し、その寸法は約20°から約60°である。
ハブ内のスロットの中の半径方向のフィンガの移動により、ブレードがブレードの軸線を中心に枢軸的に回転する。それぞれの半径方向のフィンガが、対応するスロットの一方の円周方向の端部に位置させられる第1の位置において、ファンブレードは、圧縮機としてのファンの動作に最適化された向きを有し得、それぞれの半径方向のフィンガが、スロットの他方の端部に位置させられる反対側の第2の位置において、ファンブレードは、タービンとしてのファンの動作に最適化された向きを有し得る。モータ/発電機のロータは、圧縮機として動作する目的で、ハブ、リングおよびブレードを回転駆動するため、半径方向のフィンガが上述の第1の位置にくるように、第1の方向、たとえば、時計回りに回転駆動される必要があり、かつ、半径方向のフィンガが、上述の第2の位置に来るようにし、かつタービンとして動作する目的で、ハブ、リングおよびブレードを回転駆動するため、モータ/発電機のロータは、反対の方向(反時計回り)に回転駆動される必要がある。
本発明はまた、上述の装置を使用する方法を提供するが、この方法は、航空機の飛行中は、供給手段内を流れる空気がファンを通り、ファンの回転を駆動し、続いて、ファンが、コンピュータに給電するために電気機械のロータの回転を駆動し、コンピュータが、供給手段から流出する空気により冷却され、かつ航空機が地上にある間は、コンピュータのための換気空気の流れを発生させる目的でファンを駆動するために、航空機の電力供給手段がコンピュータおよび電気機械に給電することを特徴とする。
添付の図面を参照して、非限定的な例として提供される以下の説明を読むことにより、本発明はより良く理解されることができ、本発明の他の特徴、詳細および利点がより明らかになる。
航空機エンジンのコンピュータを換気しかつ給電する、従来技術の装置の非常に概略的な図である。 航空機エンジンのコンピュータを換気しかつ給電する、他の従来技術の装置の概略図である。 航空機エンジンのコンピュータを換気しかつ給電する装置の概略図である。 電気機械のステータ内のロータの1つの軸線方向の位置を示す、本発明の装置用の電気機械の概略的な軸線方向の断面図である。 電気機械のステータ内のロータの別の軸線方向の位置を示す、本発明の装置用の電気機械の概略的な軸線方向の断面図である。 本発明の装置用の電気機械の変形の実施形態の、概略的な軸線方向の断面図である。 図6の線AAに関する断面図である。
まず図1を参照する。図1は、航空機エンジン、特に、ターボプロップまたはターボジェットのような飛行機のタービンエンジンのコンピュータ12(より具体的にはECU)を換気し、かつ給電する従来技術の装置10を示す。
コンピュータ12は、接続/切断手段14により、航空機に給電するための手段16と、エンジンのAGB20内に取り付けられ、AGBにより駆動されるロータを有するPMA18とに電気的に接続されている。
タービンエンジンはまた、航空機の飛行中、エンジンの周囲を流れる空気流の一部を取り込むためのスクープ(図示せず)を有し、このスクープは、コンピュータ12を冷却するために、コンピュータ12へ空気を届けるための供給手段22に接続されている。
飛行中、コンピュータ12はPMA18により給電され、コンピュータ12は供給手段22によって届けられた空気の流れにより冷却される。地上では、コンピュータ12は航空機の電力供給手段16により給電され、コンピュータ12は冷却されないため、問題が生じる。
図2に、航空機エンジンのコンピュータ12を換気し、かつ給電する、別の従来技術の装置10’を示す。この装置は、航空機が地上にある間、コンピュータ12を換気するための空気の流れを発生させる換気装置24をさらに含むという点で、この装置は図1の装置と異なる。
換気装置24のファンは、コンピュータ12により制御されるモータ26により回転駆動される。
飛行中は、コンピュータ12は、PMA18により給電され、供給手段22によって届けられる空気の流れにより冷却される。地上では、コンピュータ12は、航空機の電力供給手段16により給電され、換気装置24によって届けられる空気の流れにより冷却される。
しかしながら、この従来技術においては、飛行中にコンピュータ12に給電するために、PMAも必要とされるため、PMAの大きさの問題は解決されていない。さらに、モータ26は、換気装置24の駆動専用である。
本発明は、コンピュータ112(ECU)と、空気供給手段122内に取り付けられ、タービンまたは圧縮機として動作するよう構成された換気装置ファン124と、ファンがタービンとして動作している間は、コンピュータ112に給電するのに適しており、ファンが圧縮機として動作している場合は、ファンを回転駆動するのに適している電気機械126(M/G)とを備える、図3に示された装置110によって、この問題に対処することができる。
コンピュータ112および電気機械126は、接続/切断手段114により、航空機の電力供給手段116に接続されている。AGB120はPMAを有しておらず、AGB120の駆動装置はPMAの機械的駆動装置である(専用線がない)。
航空機が地上にある間、手段116が(モータとして動作する)電気機械126に給電し、コンピュータ112は、ファン124(圧縮機として動作する)によって届けられた空気の流れ130により冷却される。ファン124は電気機械126のロータに固定され、電気機械126の回転はコンピュータ112により制御され、調節される。
電気機械126は、そのステータが航空機の三相ネットワークにより給電されるブラシレス永久磁石モータであることが好ましい。この機械に届けられる電力は、たとえば、約150Wであってもよい。
電気機械126は、互いに独立した経路によりコンピュータ112に電気的に接続された2つの独立したステータを有することが有効である。機械126に給電するために、これらの経路の一方のみを使用することも可能である。
航空機の飛行中、コンピュータ112は、(発電機として動作している)電気機械126により給電され、空気供給手段122から流出する空気の流れ132により冷却される。この空気供給手段122は、たとえばスクープ式の空気コレクタ手段の上流に接続されている。空気流132はファン124を通り、コンピュータ112を換気する役割を果たす前に、ファン124をその軸を中心に回転駆動する。その後、コンピュータ112に給電するための電気を発生させるために、ファン124は、空気の流れ132により駆動され、続いて電気機械126のロータを駆動するタービンとして動作する。
電気機械126が、互いに独立した経路によりコンピュータ112に電気的に接続された2つの互いに独立したステータを有する場合、両経路は、コンピュータに給電するために用いられ、経路の一方が働かなくなるリスクを緩和するために用いられる。電気機械126によりコンピュータに届けられる電力は、たとえば約200Wであってもよい。
上述のように、ファン124が空気供給手段122内を流れる空気により駆動されるか、電気機械126により駆動されるかにより、ファン124は、タービンの機能と圧縮機の機能との両方を果たす。
このため、ファン124は、固定ピッチブレード、つまり、ブレード自体の半径方向の軸線を中心とする、それぞれのブレードの角度ピッチが一定である固定ピッチブレードを有してもよい。このピッチは上述の2つの機能(圧縮機またはタービン)の一方を最適化するよう設計されてもよく、またこのピッチは、これらの2つの機能同士の妥協点であってもよい。ファンをその軸線を中心として一方向(たとえば時計回り)に回転させることにより、ファンが圧縮機として動作して空気の流れを発生させることが可能になり、一方、ファンの上流の空気の流れを届けることにより、ファンが回転させられ、電気機械のロータを駆動するタービンのように動作することが可能になる。
変形形態において、ファンは可変ピッチブレードを有する。図4および図5に、第1の実施形態を示し、図6および図7に、このファンおよび関連する電気機械の、第1の実施形態と異なる第2の実施形態を示す。
図4および図5の実施形態において、電気機械126は、ステータ140と、ステータの内部を軸線方向に対して平行に移動でき、ステータの軸線方向寸法より短い軸線方向寸法を有するロータ142とを備える。
ロータ142は、フライウェイトガバナ144に接続された一方の軸線方向の端部と、ファン124のブレード125を枢軸的に回転させるためのアクチュエータ手段に接続された、他方の軸線方向の端部とを有する。
フライウェイトガバナ144は、モータ/発電機126のロータの長手方向の軸線Aを中心とする円周上に配置された少なくとも2つのフライウェイトを有し、フライウェイトのそれぞれは、ロッドの一方の端部に接続されており、このロッドの反対側の端部は、ロータの上述の端部で、軸線Aに対して垂直の軸線を中心として、ヒンジ止めされている。電気機械126のロータ142が回転する場合、フライウェイトは遠心力により外側に動かされ、フライウェイトは、それらが互いに対して、および軸線Aに対して近い図4に示された第1の位置から、それらが互いから、および軸線Aから離れている図5に示された第2の位置へ移動可能である。
図示された例において、ブレード125を動かすための手段146は、フライウェイトガバナ144から離れているロータ142の端部に接続され、かつ連結部154によりブレード125に接続された軸線Aのリングを備え、ブレード125のそれぞれは、半径方向の軸線を中心に枢軸的に回転させられることができる。
図4および図5に見られるように、第1の位置から第2の位置へフライウェイトが移動することにより、ロータ142が、ステータ140の一方の端部からステータの他方の端部へ移動し、かつブレードが、ブレードの半径方向の軸線を中心に枢軸的に回転する。
図6および図7の変形の実施形態において、電気機械126’は、ステータ140’と、ロータ142’とを備える。ロータ142’の一方の端部は、ステータを越えて延在し、ハブ148’によって囲まれている。ハブ148’は、ファン124’のブレード125’を保持し、所定の角度範囲にわたってロータの前記端部上を自由に回転する。
ロータ142’は、2つの半径方向のフィンガ150’に固定される。2つの半径方向のフィンガ150’は、正反対であり、ハブを通る半径方向のそれぞれのスロット151’に係合されている。これらのスロット151’は円周方向に向けられ、それぞれのフィンガ150’は、これらのスロットうち1つのスロット内を、スロットの円周方向の端部の一方に当接する第1の位置(図7に示される)と、スロットの円周方向の端部の他方に当接する第2の位置との間で、円周方向に移動できる。スロット内のフィンガの角度方向の移動は、スロットの円周方向の大きさとなり、たとえば約30°から約60°であってもよい。
ハブ148’は、電気機械126’の長手方向の軸線Aの周囲のハブ上で心だしされ、回転するよう案内されるリング152’によって囲まれている。リング152’は、上述の角度範囲にわたり軸線Aを中心にリングを枢軸的に回転させるために、フィンガ150’のこれらの自由端の自由端が通る半径方向のオリフィス153’を有する。リング152’は、(たとえばL字形の)連結部154’により、ブレードの軸線を中心にブレードを駆動するための手段に接続されている。
ハブ148’のスロット151’内における半径方向のフィンガ150’の移動により、リング152’がハブ148’に対して回転し、ブレード125’がブレード125’の軸線を中心に回転する。たとえば、電気機械126’のロータ142’が時計回りに移動させられる場合、半径方向のフィンガ150’は上述の第2の位置に到達し、圧縮機としてのファンの動作が最適化されるように、ファン124’のブレードは一定の向きに向けられる。したがって、ファンの時計回りの回転が、換気空気の流れを発生させる役割を果たす。ロータ142’が反時計回りに移動させられる場合、半径方向のフィンガ150’は上述の第1の位置内へ移動し、タービンとしてのファンの動作が最適化されるように、ファン124’のブレードは一定の向きに向けられる。したがって、ファンを通る空気の流れが、ファンを反時計回りに駆動する。

Claims (10)

  1. コンピュータの近傍へ空気を供給するための手段(122)と、モータ手段(126)により駆動され、コンピュータを換気するための空気流(130)を発生させるのに適しているファン(124)とを備え、航空機のエンジンのコンピュータ(112)を換気しかつ給電する装置(110)であって、
    ファンが、空気を供給するための手段内または前記手段からの出口に取り付けられ、モータ手段が、航空機が地上にある場合は、コンピュータを換気するための空気の流れ(130)を発生させるためにファンを駆動するモータとして動作し、かつ航空機の飛行中は、コンピュータに給電する発電機として動作するのに適している電気機械(126)を備え、発電機として動作する電気機械のロータが、ファンにより駆動され、ファン自体が、航空機が飛行している場合に、エンジンの外から取り込まれ、空気供給手段に沿って流れるか、または空気供給手段から流出する空気の流れによって駆動されることを特徴とする、装置(110)。
  2. 電気機械(126)が、たとえば三相ステータを有するブラシレス永久磁石モータであることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
  3. 電気機械(126)が地上でモータとして動作するのを可能にするために、電気機械(126)が、航空機の電力供給手段(116)に接続されていることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の装置。
  4. 電気機械(126)が、コンピュータ(112)によって制御され、約100Wから約300W、たとえば150Wから200Wの電力を有することを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。
  5. 電気機械(126)が、互いに独立した経路を介してコンピュータ(112)に電気的に接続された2つのステータを有することを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。
  6. ファン(124)が、固定角度ピッチまたは可変角度ピッチの半径方向ブレードを含むことを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。
  7. ファン(124)が、可変ピッチブレードを有する形式であり、電気機械(126)が、ロータ(142)を含み、ロータ(142)の一方の端部が、ブレードの軸線を中心にブレードを動かし、枢軸的に回転させるための手段(146)に接続され、ロータ(142)の他方の端部がフライウェイトガバナ(144)に接続されている状態で、ロータ(142)がステータ(140)の内部を平行に移動できることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。
  8. ファン(124’)が可変ピッチブレード式であり、電気機械(126’)が、ロータ(142’)を備え、ロータ(142’)の一方の端部がブレードを支持するハブ(148’)によって囲まれ、ハブ(148’)の周囲には、リング(152’)が、回転移動するように取り付けられ、リング(152’)が、ブレードのそれぞれの半径方向の軸線を中心にブレードを枢軸的に回転させるための手段に、連結部(154’)により接続されており、ハブがロータの周囲を回転移動でき、ロータが、ハブの円周方向のスロット(151’)およびリングのオリフィス(153’)を通る少なくとも1つの半径方向のフィンガ(150’)を含み、ハブの周囲のリングの角度方向の移動が、ハブのスロット内のロータの半径方向のフィンガの角度方向の移動の動きとなることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の装置。
  9. ロータ(142’)が、2つの正反対の半径方向のフィンガ(150’)を有し、フィンガ(150’)のそれぞれが、ハブ(148’)のそれぞれの円周方向のスロット(151’)およびリング(152’)のそれぞれのオリフィス(153’)を通ることを特徴とする、請求項8に記載の装置。
  10. 請求項1から9のいずれか一項に記載の装置を使用する方法であって、航空機の飛行中は、供給手段(122)内を流れる空気がファン(124)を通り、ファン(124)の回転を駆動し、続いて、ファンが、コンピュータ(112)に給電するために電気機械(126)のロータの回転を駆動し、コンピュータ(112)が、供給手段から流出する空気により冷却され、かつ航空機が地上にある間は、コンピュータのための換気空気の流れを発生させる目的でファンを駆動するために、航空機の電力供給手段(116)が、コンピュータおよび電気機械に給電することを特徴とする方法。
JP2015519301A 2012-07-02 2013-06-28 航空機エンジンのコンピュータを換気しかつ給電する装置 Pending JP2015522751A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1256337 2012-07-02
FR1256337A FR2992796B1 (fr) 2012-07-02 2012-07-02 Dispositif de ventilation et d'alimentation electrique d'un calculateur de moteur d'aeronef
PCT/FR2013/051529 WO2014006309A1 (fr) 2012-07-02 2013-06-28 Dispositif de ventilation et d'alimentation électrique d'un calculateur de moteur d'aéronef

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015522751A true JP2015522751A (ja) 2015-08-06

Family

ID=46963878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015519301A Pending JP2015522751A (ja) 2012-07-02 2013-06-28 航空機エンジンのコンピュータを換気しかつ給電する装置

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9821736B2 (ja)
EP (1) EP2867498B1 (ja)
JP (1) JP2015522751A (ja)
CN (1) CN104471213B (ja)
BR (1) BR112014033072B1 (ja)
CA (1) CA2877899C (ja)
FR (1) FR2992796B1 (ja)
RU (1) RU2629303C2 (ja)
WO (1) WO2014006309A1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL231727B (en) 2014-03-26 2018-10-31 Israel Aerospace Ind Ltd System and method for temperature control
FR3025591B1 (fr) * 2014-09-05 2016-10-14 Technofan Dispositif de ventilation, aeronef comportant un tel dispositif de ventilation et procede de surveillance associe
FR3027287B1 (fr) * 2014-10-16 2018-01-12 Technofan Equipement d'un compartiment moteur d'un aeronef, moteur, compartiment moteur et aeronef associes
GB201506838D0 (en) * 2015-04-22 2015-06-03 Eaton Ltd Aircraft fuel pump
CN105484943B (zh) * 2015-12-23 2018-03-27 上海旗升电气股份有限公司 一种实现旋转设备作业现场的仪器仪表持续供电的装置
US10794637B2 (en) * 2016-10-03 2020-10-06 Ge Aviation Systems Llc Circular heatsink
RU2673279C1 (ru) * 2017-06-05 2018-11-23 Максим Антонович Варюхин Вычислительный блок электронного вычислительного устройства
EP3789220B1 (en) * 2019-09-04 2021-11-10 Thermo King Corporation Bracket for a power module of a transport refrigeration unit
US20220065163A1 (en) * 2020-08-31 2022-03-03 General Electric Company Ground operations of a hybrid electric propulsion system
CN112398110B (zh) * 2020-10-30 2022-08-09 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种冲压风扇发电方法、装置、系统、飞机及存储介质

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59105936A (ja) * 1982-12-06 1984-06-19 ユナイテツド・テクノロジ−ズ・コ−ポレイシヨン ガスタ−ビンエンジンの電子機器パツケ−ジ用冷却装置
US4716722A (en) * 1985-08-14 1988-01-05 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation "S.N.E.C.M.A." Aircraft turbo-jet engine computer carrier
JP2005291025A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Calsonic Kansei Corp 自動車用熱交換器のファン構造
JP2007514581A (ja) * 2003-11-21 2007-06-07 エアバス 航空機流体冷却システムおよびそうしたシステムを備えた航空機
JP2011523610A (ja) * 2008-05-30 2011-08-18 エアバス オペラツィオンス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 航空機領域を換気するためのシステム
US20110204628A1 (en) * 2010-02-17 2011-08-25 Technofan Aircraft ventilation device
US20110271655A1 (en) * 2010-05-10 2011-11-10 Poisson Richard A Separate cooling plate for aircraft engine electric control
US20120151933A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 Microturbo Sa Method and system for feeding and ventilating with air a plant of an aircraft auxiliary power unit

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4351150A (en) * 1980-02-25 1982-09-28 General Electric Company Auxiliary air system for gas turbine engine
US4601202A (en) * 1983-12-27 1986-07-22 General Electric Company Gas turbine engine component cooling system
US4608819A (en) * 1983-12-27 1986-09-02 General Electric Company Gas turbine engine component cooling system
US4674704A (en) * 1985-12-03 1987-06-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Direct air cooling system for airborne electronics
US6651929B2 (en) * 2001-10-29 2003-11-25 Pratt & Whitney Canada Corp. Passive cooling system for auxiliary power unit installation
US7448219B2 (en) 2004-06-21 2008-11-11 Boeing Co Hingeless flapper valve for flow control
BRPI0513407A (pt) * 2004-08-16 2008-05-06 Airbus Gmbh resfriamento de ar em uma aeronave
US8141545B2 (en) * 2008-08-08 2012-03-27 Honda Motor Co., Ltd. System and method for crankcase gas air to fuel ratio correction
US8678144B2 (en) 2009-07-17 2014-03-25 Shimano, Inc. Hydraulic caliper brake for a bicycle

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59105936A (ja) * 1982-12-06 1984-06-19 ユナイテツド・テクノロジ−ズ・コ−ポレイシヨン ガスタ−ビンエンジンの電子機器パツケ−ジ用冷却装置
US4716722A (en) * 1985-08-14 1988-01-05 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation "S.N.E.C.M.A." Aircraft turbo-jet engine computer carrier
JP2007514581A (ja) * 2003-11-21 2007-06-07 エアバス 航空機流体冷却システムおよびそうしたシステムを備えた航空機
JP2005291025A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Calsonic Kansei Corp 自動車用熱交換器のファン構造
JP2011523610A (ja) * 2008-05-30 2011-08-18 エアバス オペラツィオンス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 航空機領域を換気するためのシステム
US20110204628A1 (en) * 2010-02-17 2011-08-25 Technofan Aircraft ventilation device
US20110271655A1 (en) * 2010-05-10 2011-11-10 Poisson Richard A Separate cooling plate for aircraft engine electric control
US20120151933A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 Microturbo Sa Method and system for feeding and ventilating with air a plant of an aircraft auxiliary power unit

Also Published As

Publication number Publication date
CA2877899A1 (fr) 2014-01-09
US9821736B2 (en) 2017-11-21
US20150183387A1 (en) 2015-07-02
WO2014006309A1 (fr) 2014-01-09
FR2992796A1 (fr) 2014-01-03
CN104471213B (zh) 2016-08-24
RU2629303C2 (ru) 2017-08-28
RU2015103073A (ru) 2016-08-20
CN104471213A (zh) 2015-03-25
FR2992796B1 (fr) 2015-05-01
EP2867498A1 (fr) 2015-05-06
BR112014033072A2 (pt) 2017-06-27
BR112014033072B1 (pt) 2022-05-31
CA2877899C (fr) 2020-08-18
EP2867498B1 (fr) 2017-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015522751A (ja) 航空機エンジンのコンピュータを換気しかつ給電する装置
JP6953352B2 (ja) 航空機のための推進システム
JP6710724B2 (ja) 航空機用推進システム
US8522522B2 (en) Fan embedded power generator
US10830137B2 (en) De-icing by integral electric heat generation
RU2490497C2 (ru) Турбореактивный двигатель с электрическим генератором, расположенным в вентиляторе
CN110868132B (zh) 具有永磁电机的发动机
CN108408061A (zh) 用于飞行器的推进系统
CN102947176B (zh) 飞机发动机转子所支撑装置的供电
JP2013139247A (ja) ヘリコプタの電動テールロータ
JP2019048616A (ja) 航空機用推進システム
CN109252904B (zh) 具有发动机转子元件转动装置的燃气涡轮发动机
US20220329134A1 (en) Electric machine with integrated controller
JP2012026443A (ja) 回転機用可変ディフューザおよび回転機
CA3114460A1 (en) Gas turbine engine and method of operating same
CN102883950B (zh) 带有转子的推进发动机
CN209088698U (zh) 强冷高效电机
BR112019010883A2 (pt) motor de turbina, sistema de arrefecimento para uso dentro de uma capota de motor central de um motor de turbina e método de arrefecimento de um motor de turbina
US20230291278A1 (en) Gas turbine engine equipped with a control system for management of rotor modes using an electric machine
CN113825897B (zh) 包括上游锥体的除冰系统的涡轮机,以及相关方法
JPH05338593A (ja) 航空機の風車式発電装置
CN115126554A (zh) 配有使用电机管理转子模式的控制系统的燃气涡轮发动机

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160610

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170425

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170713

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171023

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180320