JP2016501767A - ドアロックセンサを有する航空機のギャレー区画の冷却システム - Google Patents

Abstract

【解決手段】航空機のギャレー区画の冷却システムは、冷気の供給源（１００）と、ドア（９０）を有する閉じた区画（８０）とを含む。センサ（１２０）は、ドア（９０）が開いていることを検知し、外気が冷却システムに入るのを防止するために、ドアが開かれている間はチラー（２３０）を停止状態にするよう、プロセッサ（２２０）に信号を送信する。ドアが閉じられると、チラーは再び作動する。センサ（１２０）は、区画に対するドアの動き、またはドア（９０）の有無を判断するための、光センサ（１８０）、機械式センサ、磁気センサ等とすることができる。【選択図】図７

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１２年１１月１６日に出願された米国仮特許出願第６１／７２７５９３号、および２０１３年１１月１４日に出願された米国特許出願第１４／０８０４４２号明細書の優先権を主張し、これらの特許の内容は、その全体を参照することによって本願に組み込まれる。

本発明は、一般に、飲料や食品のカートの収納区画を有する航空機のギャレーに関し、さらに詳細には、冷却ユニットに湿気や温風が入ってくるのを防ぐために、この区画のドアが開いているときに、収納区画の冷却システムを遮断するシステムに関する。

現代の大型商用旅客機は、通常、機内食サービスが提供される短距離、長距離、または超長距離飛行中に、腐敗しやすい食品、および腐敗しにくい飲料の可食期間を延ばし、かつ／あるいは美味しさを増すことのできる温度に保つための２つの方法のうち、１つを採用している。第１の方法は、エアチラーを有するベーパーサイクル冷却システムを利用する方法であり、これは、従来の冷媒ガスの圧縮および膨張作用を利用して、二次的な再循環冷気ループを生成するものである。この冷気は、一般に、ギャレー等の適切な収納構造に出入りする、断熱空気の流路を介して、供給されかつ戻される。このエアチラーは、ギャレーの上または中に設置することができ、あるいは、航空機の機体の一部に取り付けられてもよい。

第２の方法は、同じ従来の冷媒ガスの圧縮および膨張作用を利用するが、生成される冷媒が、ギャレー等の適切な収納構造に出入りする閉ループに送り込まれる冷却液である。この冷却液は、次のいずれかとして構成することができる。すなわち、（１）航空機全体の大型集中システムとして、（２）局所冷却ループを形成している、それぞれ分離した航空機ドアギャレー複合体に基づくものとして、または（３）独立型システムとしての個々のギャレーに基づくものとして、構成することができる。ギャレー内で、この液体は、制御弁や電子制御システムを介して熱交換器へと流れる。ここで、電気軸流（またはその他の）ファンが、そのマトリックス、ならびに、冷却を必要とする収納構造、例えばギャレーのカートベイや区画の、周辺および囲まれた領域を通して、空気を吹き込んだり吸い込んだりする。

両システムとも、必要な温度を維持するために冷却された空気をできるだけ長く受ける、飲料カートを収容するベイ等の、収納構造の閉領域を必要とする。しかしながら、カートベイのドアが長時間開けたままにされると、閉領域が、外のギャレー領域からの外気に曝される。外気からの湿気によって、冷却システム内の蒸発器が凍結して作動を停止、すなわち空気の流れを遮断し得る。冷却システムが作動しないと、食品カートの温度が許容できないレベルまで上昇する場合があり、これによって、内容物が健康上有害となる可能性がある。

本発明は、反射型光センサ（例えば赤外線）、ホール効果（磁場）センサ、機械式スイッチ、電気機械式スイッチ、その他のシステム等のアクティブセンサを使用する、ギャレーのカートベイのドア用のインターロックである。通常の位置は、ギャレー内、作業台の空洞内、ギャレーの壁面内、カートベイのドア内その他、区画の開口部に隣接した位置である。飲料カートベイの場合、カートにアクセスするため、カートを取り出すため、またはその他の理由でカートベイのドアが開かれたときに、センサが、ドアが開かれているという信号をプロセッサに送信して、プロセッサによって冷却ユニットが遮断されるようにする。区画が周囲の大気に対して開かれているときに、チラーを停止状態にすることによって、冷却された区画の中に温風が導入されるのを防止し、同様に、外気によって運ばれた湿気のために蒸発器が凍結するのを防止する。

１つの実施形態において、センサは、その動作に様々な光源を使用できる、反射型光センサをインターロックに組み込む。赤外光は、標準的なＬＥＤや光センサとは対照的に、（自然光からの）干渉がはるかに少ないため、好ましい光源の１つである。また、標準的なＬＤＲ（光依存性抵抗器、すなわち「フォトセル」）とは対照的に、赤外線フォトトランジスタは、赤外光に対してはるかに感受性が高いので、反射した赤外光を受けるために、ＩＰフォトトランジスタを使用することができる。単純な赤外線反射センサシステムは、赤外線ＬＥＤ、および、共に収容され、作業台の空洞内、またはギャレーの床内に設置された赤外線フォトトランジスタを含む。赤外線ＬＥＤは、赤外線光を出射し、この光は、カートベイのドアの上面縁または底面縁を使って赤外線フォトトランジスタへ跳ね返される。

本発明の好ましい実施形態において、赤外線ＬＥＤおよび赤外線フォトトランジスタは、ケーブルおよびプロセッサを介して、冷却システムに接続される。赤外線光をカートベイのドアの外に反射することによって、反射された赤外線光が閉回路を作成する。反射された赤外線光回路が、カートベイのドアが開かれることによって遮断されると、回路が修復される（すなわち、ドアが閉じられる）まで、冷却ユニットを停止状態にするように（瞬時に、または設定時間後に）プロセッサに信号が送られる。

代替実施形態で、ホール効果（磁場）センサは、カートドアに設置された磁石の存在を検知する。この方法は、光に依存しないので、より信頼性を高めることができる。単純なホール効果センサシステムは、作業台の空洞内、またはベイのドアに隣接するギャレーの床内に、収容および設置された磁気センサを含む。磁石は、ホール効果センサのすぐ近くで、カートベイのドアの上面縁または底面縁に固定される（あるいは、センサおよび磁石の位置は逆転させてもよい）。磁気センサは、プロセッサへの電気接続を介して、冷却システムに接続される。すぐ近く、すなわちカートベイのドア内に磁石が存在することによって、磁場が作成され、回路が閉じられる。カートベイのドアが開かれることによって磁場が遮断されると、回路が遮断されて、冷却ユニットのスイッチが（瞬時に、または設定時間後に）切れる。

機械的スイッチ、スナップアクションスイッチ、またはマイクロスイッチは、小さい物理的力で作動する電気スイッチである。さらに別の実施形態で、このようなスイッチは、作業台の空洞やギャレーの壁に配置され、ギャレーのカートベイのドアと物理的に接触する。この接触は、例えばスイッチ内で片側が蝶番取り付けされた長く平坦なばねによって、電流が流れる電気接点を有する。この長く平坦なばねは、閉回路を維持して継続的な通電を可能にするために、物理的な力を用いる。（カートベイのドアを介した）物理的な力が移動すると、この長く平坦なばねは、内部機構から離れて枢動し、回路を遮断する。

各事例で、センサは、ギャレー構造、あるいはカートベイに隣接するその他のアセンブリの内または上のいずれかに設置することができ、ギャレー構造に結合、機械的に固定、または掛けられる。

本発明の他の特徴および利点は、例示として本発明の動作を図示した添付の図面を伴う、好ましい実施形態の以下の詳細な説明から、より明らかになるであろう。

配膳カートを有する航空機のギャレーの前面図である。 チラーの流路を示している、カートベイ内のギャレーカートの側面図である。 センサの位置を示している、ギャレードアおよび作業台の拡大前面図である。 図３ａのギャレードアおよび作業台の側面図である。 第１のセンサおよび反射器の組み合わせの立面斜視図である。 第２のセンサおよび反射器の組み合わせの立面斜視図である。 本発明の第３のセンサの立面斜視図である。 本発明のインターロックおよびチラーシステムの概略図である。

図１は、航空機のギャレー１０の前面図であり、航空機で乗客のための食事や飲み物の準備をするために用いられる構造である。ギャレー１０は、食品および飲料の準備のための多くの異なる機能を組み込んでおり、冷却ユニット２０、コーヒー／エスプレッソメーカー用の領域３０、オーブン４０、作業台５０、カップ、台所器具等の収納用の収納庫６０を備えている。ギャレーはまた、６つの飲料カートベイ８０に収容された６つの飲料カート７０も備え、各ベイ８０は、作業台５０の下方にカート７０を閉じ込める、前面ドア９０を備える。カートベイ８０は、チラーによって冷却され、カート７０は、乗客にサービスを提供するためにギャレー１０から取り出すことができる。航空機のチラーシステムは、ギャレーに冷気を供給し、カートの内容物を所望の温度に保つために、飲料カート７０を保持するベイ８０を備えている。

図２は、ギャレーのカートベイ８０に収容された飲料カート７０を示し、カートベイ８０は、冷気１１０の供給源１００との接続を有する。冷気１１０は、ベーパーサイクルエアチラー、あるいは、ギャレー１０内にあるか、または航空機の別の部分に設置できる気液から生成され、この冷気は、ギャレーにパイプで送られる。ギャレーのチラーシステムは、２０１３年３月２８日に出願された米国特許仮出願第１３／８５２７０２号に記載されており、この内容は、参照することによって本願に完全に組み込まれるものとする。図２に示すように、冷気１１０は、飲料カート７０を収容しているカートベイ８０に入り、冷気１１０は、カート７０の上部および周囲を循環する。循環した冷気１１０は、チラーに戻され、再冷却されて、閉回路内で再循環する。まだ外気よりも冷たい循環空気を再利用することによって、効率が向上し、ギャレーおよび食品／飲料を適温に保つのに必要な冷却能力を低減する。カートベイのドア９０が閉じられている限り、このシステムは閉じたままとなり、温かい外気が、チラーの閉ループのシステムに入ってくるのが防止される。しかしながら、カートベイのドア９０が開かれると、キャビンからの温かい外気がカートベイ８０に流れ込み、この温かい空気が、チラーシステムの中に取り込まれる。上述したように、温かいキャビンの空気がチラーシステムに侵入すると、氷の蓄積、凝縮その他、チラーの正常な動作を妨害する結果となる。したがって、カートベイのドア９０が開かれたときは、チラーシステムを停止状態にすることが望ましい。

図３ａ、図３ｂは、カートベイ８０内のカート７０の一部を示し、カートベイ８０は、作業台５０の下方のカートベイのドア９０の背後にある。カートベイのドア９０がいつ開かれたかを検知するために、ドアセンサ１２０が、ドア９０の上部、またはドア９０に隣接して取り付けられており、この位置は、作業台５０、ギャレーフレーム、床、その他の位置でもよい。センサ１２０は、送信器１３０と反射器１４０とを備え、これらは互いに接近すると、電気回路を形成する。送信器１３０は、反射器１４０によって反射された光を投射して、カートベイのドア９０が閉じられている（すなわち、送信器１３０に接近している）ことを確認する。

カートベイのドア９０が、客室乗務員等によって開かれるとき、これは、飲み物のサービスのためにカートが取り出されるときや、カート７０から何かを回収するときに起こり得るが、送信器１３０を反射器１４０から離すドア７０の動きによって、回路が遮断される。回路の遮断は、送信器によってチラーに伝えられ、チラーは、回路の遮断をカートベイのドア９０が開いているものと判断する。送信器１３０からの信号への応答として、チラーは冷却サイクルを遮断し、冷気がカートベイ８０に流れるのを停止させる。冷気の流れは即時に停止するか、あるいは、ドア９０を素早く開閉することを考慮に入れて、信号の送信とシステムの遮断との間に遅延があってもよい。

図４は、本発明で使用できるセンサ１２０の例を示す。センサ１２０は、磁気、赤外線送信器および反射器、ＬＥＤ送信器および反射器等のいずれであってもよく、送信器１３０と反射器１４０とを備えている。ケーブル１５０は、チラーシステムに接続するプロセッサ（図示せず）に繋がっており、回路が遮断されたときに信号を送信する。図５は、別の代替的なセンサを示し、このセンサ内では、赤外線ＬＥＤ送信器１６０が反射面１７０の近くに置かれ、同様に、赤外線フォトトランジスタ１８０に接近している。送信器１６０から出射された光１９０は、反射面１７０で跳ね返って、フォトトランジスタ１８０によって受けられて回路が完成する。反射面１７０は、カートベイのドア９０とすることができ、したがって、カートベイのドア９０が開かれると、回路が遮断されて、チラーシステムを遮断するための信号がプロセッサに送信される。別の実施形態は、磁気センサ２００が磁石を検知すると回路が閉じられるように、固定された磁気センサ２００（図６）に隣接するカートベイのドア９０に磁石を置くことを含む。ドアが開かれると、センサ２００は、磁石を検知せず回路が開かれ、プロセッサに信号が送信されることになる。

図７は、本発明のシステムの概略図である。カートベイ８０は、チラー２３０から冷気１１０を受ける。カートベイのドア９０は、開かれるとカートベイ８０から離れ、この動きがセンサ１２０によって検知される。センサ１２０が、ドア９０が開かれていると判断すると、チラー２３０を停止状態にするために、プロセッサ２２０に信号１２５を送信する。ドア９０が閉じられると、センサ１２０は、チラー２３０と再び連動するために、プロセッサ２２０に信号１２５を送信し、冷気１１０が、カートベイ８０にもう一度送られる。

本発明の特定の形態が示され説明されてきたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な修正が可能であることが、上記のことから明らかであろう。したがって、添付の特許請求の範囲による以外に、本発明が限定されることは意図していない。

Claims (15)

1. 航空機のギャレーに統合された航空機冷却システムを有する、航空機のギャレーの飲料カート冷却システムであって、
   取り外し可能なギャレーの飲料カートと、
   前記取り外し可能なギャレーの飲料カートを収容するように適合されたギャレーベイであって、前記ギャレーベイが、前記ベイを閉じ込めるためのドアを有する、ギャレーベイと、
   前記ギャレーベイへの冷気を生成するための冷却システムであって、前記冷却システムを作動状態および停止状態にするためのプロセッサを有する、冷却システムと、
   前記ドアが、いつ開閉されたかを判断するためのセンサであって、前記センサが、前記プロセッサに接続されている、センサとを備え、
   前記センサが、前記ドアが開かれていると判断したときに、前記冷却システムを停止状態にするために、前記プロセッサに信号を送信する、航空機のギャレーの飲料カート冷却システム。
2. 前記センサが、機械式センサである、請求項１に記載の航空機のギャレーの飲料カート冷却システム。
3. 前記機械式センサが、マイクロスイッチである、請求項２に記載の航空機のギャレーの飲料カート冷却システム。
4. 前記センサが、磁気センサである、請求項１に記載の航空機のギャレーの飲料カート冷却システム。
5. 前記センサが、前記ギャレーカートドアの上部に取り付けられている、請求項１に記載の航空機のギャレーの飲料カート冷却システム。
6. 前記センサが、前記ドアの状態を判断するための赤外線ＬＥＤと、赤外線フォトトランジスタとを備える、請求項１に記載の航空機のギャレーの飲料カート冷却システム。
7. 前記ドアが閉じられると閉回路が確立され、前記ドアが開かれると前記閉回路が遮断される、請求項１に記載の航空機のギャレーの飲料カート冷却システム。
8. 前記センサが、前記ドアが開かれていると判断したとき、前記冷却システムが遅延後に切断される、請求項１に記載の航空機のギャレーの飲料カート冷却システム。
9. ギャレーの区画の冷却に使用される、航空機のチラーシステム内への外気の導入を低減する方法であって、
   チラーシステムから前記区画への流路を設けることと、
   前記区画内に冷気を導入することと、
   区画のドアに隣接するセンサを配置することであって、前記センサが、前記ドアがいつ開閉されたかを判断するように適合されている、センサを配置することと、
   前記センサが、前記ドアが開かれていると判断したときに、前記チラーシステムに信号が送信されるようにすることと、
   前記信号が受信されたときに、前記区画への前記冷気の導入を停止することと、を含む外気の導入を低減する方法。
10. 前記区画が、飲料カートベイである、請求項９に記載の外気の導入を低減する方法。
11. 前記センサが、機械式センサである、請求項９に記載の外気の導入を低減する方法。
12. 前記センサが、磁気センサである、請求項９に記載の外気の導入を低減する方法。
13. 前記センサが、赤外線光源を使用する、請求項９に記載の外気の導入を低減する方法。
14. 前記ドアが閉じられているときに、前記センサが、閉じた電気回路を作成する、請求項９に記載の外気の導入を低減する方法。
15. 前記センサが、ギャレーの作業台に取り付けられている、請求項９に記載の外気の導入を低減する方法。

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