JP2020083063A - Power supply device and air vehicle - Google Patents

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JP2020083063A JP2018220575A JP2018220575A JP2020083063A JP 2020083063 A JP2020083063 A JP 2020083063A JP 2018220575 A JP2018220575 A JP 2018220575A JP 2018220575 A JP2018220575 A JP 2018220575A JP 2020083063 A JP2020083063 A JP 2020083063A
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俊一郎 玉田
Shunichiro Tamada
俊一郎 玉田
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Abstract

To cool a power generator to inhibit reduction of electric power output from the power generator.SOLUTION: In a power supply device, a hollow cylindrical housing which houses a power generator which supplies electric power to an electric power load of an air vehicle, a drive part which drives the power generator, a fuel tank which supplies a fuel to the drive part, and an air intake part which takes outer air thereinto to supply the outer air to the drive part is connected to an airframe exterior part of the air vehicle through a connection part. The air intake part includes: an inlet part which is formed on an outer peripheral surface of the housing and takes outer air of the housing thereinto; an introduction passage communicating with the inlet part and formed at an interior of the housing; and an outlet part which supplies the air taken from the inlet part to the drive part through the introduction passage. A heat sink which radiates heat of the power generator is disposed at an outer periphery part of the power generator. The heat sink is disposed in a passage in which the air flows from the inlet part to the drive part.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、飛行体の推進装置に電力を供給する電源装置及び機体外部に電源装置を備える飛行体に関する。 The present invention relates to a power supply device that supplies electric power to a propulsion device for an aircraft and an aircraft provided with the power supply device outside the fuselage.

特許文献1には、推進装置を駆動するための推進用電源装置(エンジン、発電機や燃料タンク等)が機体内に配置された電気推進式飛行体が開示されている。 Patent Document 1 discloses an electric propulsion aircraft in which a propulsion power supply device (engine, generator, fuel tank, etc.) for driving the propulsion device is arranged inside the body.

米国特許第9248908号明細書U.S. Pat. No. 9,248,908

しかしながら、特許文献1に開示されているように飛行体の機体内に電源装置を配置した場合、機体内のキャビンスペース確保が困難となったり、エンジン故障時等のメンテナンス性低下、そして、メンテナンス性低下に起因して商業飛行に支障が出ると顧客利益の低下を招くことになり得る。 However, when the power supply device is arranged in the airframe of the aircraft as disclosed in Patent Document 1, it is difficult to secure a cabin space in the airframe, maintenance is deteriorated when an engine fails, and maintainability is improved. If the commercial flight is hindered due to the decrease, the profit of the customer may be decreased.

一方、飛行体の電力負荷に電力を供給する発電機、発電機を駆動する駆動装置(圧縮機、燃焼器、タービン等で構成されたガスタービンエンジン)、駆動装置に燃料を供給する燃料タンク等を一つにパッケージングした電源装置の構成を、飛行体の外部に配置するようにした場合、駆動装置の近傍ゆえに発電機が高温になり、高温によるステータコイルのコイル導体の抵抗増大などのため出力電力の低下を招くことになる。 On the other hand, a generator that supplies electric power to the power load of the aircraft, a drive device that drives the generator (a gas turbine engine including a compressor, a combustor, a turbine, etc.), a fuel tank that supplies fuel to the drive device, If the configuration of the power supply unit in which the two are packaged in one is arranged outside the aircraft, the temperature of the generator becomes high due to the vicinity of the drive unit, and the resistance of the coil conductor of the stator coil increases due to the high temperature. This leads to a decrease in output power.

本発明は、上記の課題を解決するものであり、発電機を冷却することにより、発電機から出力される電力の低減を抑制することが可能な電源装置を提供する。 The present invention solves the above problems, and provides a power supply device capable of suppressing a reduction in the power output from the generator by cooling the generator.

本発明の一態様に係る電源装置は、飛行体の電力負荷に電力を供給する発電機と、前記発電機を駆動する駆動部と、前記駆動部に燃料を供給する燃料タンクと、外部の空気を取入れ前記駆動部に供給する空気取入れ部と、を収容する中空の円筒状のハウジングが、前記飛行体の機体外部に連結部を介して連結可能な電源装置であって、
前記空気取入れ部は、
前記ハウジングの外周面に形成され、前記ハウジングの外部の空気を取入れる入口部と、
前記入口部と連通し前記ハウジングの内部に形成された導入通路と、
前記入口部から取入れられた前記空気を、前記導入通路を介して前記駆動部に供給する出口部と、を備え、
前記発電機の外周部には、当該発電機の熱を放熱するヒートシンクが配置され、前記ヒートシンクは、前記入口部から前記駆動部に向かって空気が流れる通路内に配置されていることを特徴とする。
A power supply device according to one aspect of the present invention includes a generator that supplies electric power to an electric load of a flying vehicle, a drive unit that drives the generator, a fuel tank that supplies fuel to the drive unit, and an external air source. A hollow cylindrical housing for accommodating and supplying an air intake part to the drive part is a power supply device connectable to the outside of the aircraft body via a connection part,
The air intake section,
An inlet portion formed on the outer peripheral surface of the housing for taking in air outside the housing;
An introduction passage formed inside the housing, which is in communication with the inlet portion;
An outlet portion for supplying the air taken in from the inlet portion to the drive portion through the introduction passage,
A heat sink that dissipates the heat of the generator is arranged on an outer peripheral portion of the generator, and the heat sink is arranged in a passage through which air flows from the inlet portion toward the drive portion. To do.

本発明によれば、発電機を冷却することにより、発電機から出力される電力の低減を抑制することが可能な電源装置を提供することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to provide a power supply device capable of suppressing reduction in the power output from the generator by cooling the generator.

実施形態に係る電源装置を備えた飛行体の模式図。FIG. 3 is a schematic diagram of an aircraft including the power supply device according to the embodiment. 実施形態に係る電源装置の機能構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the power supply device according to the embodiment. 電力発生部PGの具体的な構成を示す図。The figure which shows the concrete structure of the electric power generation part PG. 空気取入れ部(INT、INT2)の断面構造を示す図。The figure which shows the cross-section of the air intake part (INT, INT2). 空気取入れ部INTの変形例に関する断面構造を示す図。The figure which shows the cross-section about the modification of the air intake part INT. 可動部材を駆動するための駆動機構を例示的に説明する図。FIG. 5 is a diagram exemplifying a drive mechanism for driving a movable member. 補助空気取入れ部における可動部材の開閉を制御するための制御ブロック図。The control block diagram for controlling opening and closing of the movable member in an auxiliary air intake part. 空気取入れ及び補助空気取入れ部における可動部材の開閉を制御するための制御ブロック図。The control block diagram for controlling opening and closing of the movable member in an air intake and an auxiliary air intake part. ハウジングの一部をyz平面で破断した状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the state which fractured|ruptured a part of housing in a yz plane. 通路切替制御の流れを説明する図。The figure explaining the flow of passage switching control.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、以下の実施形態によって限定されるわけではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The components described in this embodiment are merely examples, and the present invention is not limited to the following embodiments.

[飛行体の概要]
図1Aは、本発明の実施形態に係る電源装置100を備えた飛行体10の模式図である。図中、矢印x、y、zは飛行体10の前後方向、幅方向(左右方向)、上下方向を示す。本実施形態の飛行体10は、モータ305、306を駆動源とした電気推進式の飛行体であり、特にヘリコプタである。
[Outline of Aircraft]
FIG. 1A is a schematic diagram of an aircraft 10 including a power supply device 100 according to an embodiment of the present invention. In the figure, arrows x, y, and z indicate the front-back direction, the width direction (left-right direction), and the vertical direction of the flying body 10. The flying vehicle 10 of the present embodiment is an electric propulsion type flying vehicle that uses the motors 305 and 306 as a driving source, and is particularly a helicopter.

飛行体10は、機体200と、機体200の上部に設けられたメインロータ202と、機体200の後部に設けられたテールロータ203と、スキッド204とを含む。モータ305はメインロータ202を回転させる駆動源であり、モータ306はテールロータ203を回転させる駆動源である。モータ305、306は、電源装置100から供給される電力によって、制御装置207によって駆動が制御される。 The aircraft 10 includes an airframe 200, a main rotor 202 provided on an upper part of the airframe 200, a tail rotor 203 provided on a rear part of the airframe 200, and a skid 204. The motor 305 is a drive source that rotates the main rotor 202, and the motor 306 is a drive source that rotates the tail rotor 203. The driving of the motors 305 and 306 is controlled by the control device 207 by the electric power supplied from the power supply device 100.

電源装置100は、飛行体10の主電源として機能し、モータ305、306の駆動電力の他、飛行体10の各電力負荷に電力を供給する。 The power supply device 100 functions as a main power source of the flying vehicle 10, and supplies electric power to each power load of the flying vehicle 10 in addition to the driving power of the motors 305 and 306.

電源装置100は、その外壁を形成するハウジングHSと、ハウジングHSと機体200とを連結、又は分離可能に構成された複数の連結部(以下、「分離機構SP」)とを備える。分離機構SPは、x方向に離間して複数(ここでは2つ)設けられている。ハウジングHSは機体200から離間して、分離機構SPによって連結されている。ハウジングHSは、機体200の外部に配置され、本実施形態の場合、分離機構SPを介してy方向中央部において機体200の底壁に吊り下げられて支持されている。ハウジングHSを機体200の外部に配置することで、電源装置100が機体200の内部空間を専有することを回避することができ、キャビンの拡大や他の構成部品のレイアウト性の向上、或いは、電源装置100のメンテナンス性の向上に寄与する。 The power supply device 100 includes a housing HS that forms an outer wall of the power supply device 100, and a plurality of connecting portions (hereinafter, “separation mechanism SP”) configured to connect or separate the housing HS and the machine body 200. A plurality of (two in this case) separation mechanisms SP are provided separately in the x direction. The housing HS is separated from the machine body 200 and is connected by the separation mechanism SP. The housing HS is disposed outside the machine body 200, and in the case of the present embodiment, is hung and supported by the bottom wall of the machine body 200 at the center in the y direction via the separation mechanism SP. By disposing the housing HS outside the machine body 200, it is possible to prevent the power supply device 100 from occupying the internal space of the machine body 200, and to enlarge the cabin, improve the layout of other components, or supply power. This contributes to improving the maintainability of the device 100.

ハウジングHSは、x方向に長い外形を有しており、本実施形態の場合、特に、x方向に細長いポッド型の外形を有している。x方向は、換言すると、ハウジングHSの長手方向である。ハウジングHSがこのような外形を有することにより、ハウジングHSが機体200の外部に配置しつつ、飛行体10の前進飛行中の空気抵抗を低減できる。本実施形態のハウジングHSは、また、x方向に長い円筒形状の中空体である。横風の影響をより小さくすることができる。 The housing HS has an outer shape that is long in the x direction. In the case of the present embodiment, in particular, the housing HS has an elongated pod-shaped outer shape in the x direction. In other words, the x direction is the longitudinal direction of the housing HS. By the housing HS having such an outer shape, the air resistance during forward flight of the air vehicle 10 can be reduced while the housing HS is arranged outside the machine body 200. The housing HS of this embodiment is also a cylindrical hollow body that is long in the x direction. The influence of cross wind can be made smaller.

ハウジングHSは、例えば、円筒形状の複数の部品をx方向に連結して形成することができる。ハウジングHSのx方向の先端部100aと後端部100bのうち、先端部100aは、前側に向かって縮径するテーパ形状を有しており、本実施形態では半球形状であるが、三角錐形状であってもよい。このように先端部100aをテーパ形状とすることで飛行体10の前進飛行中の空気抵抗を更に低減できる。 The housing HS can be formed, for example, by connecting a plurality of cylindrical parts in the x direction. Of the front end portion 100a and the rear end portion 100b in the x direction of the housing HS, the front end portion 100a has a taper shape whose diameter decreases toward the front side, and is a hemispherical shape in the present embodiment, but a triangular pyramid shape. May be By thus tapering the tip portion 100a, the air resistance during forward flight of the flying object 10 can be further reduced.

[電源装置の概要]
図1Bは、本発明の実施形態に係る電源装置100の機能構成を示すブロック図である。電力に基づいて推進力を発生させる推進装置300を有する飛行体10は、電源装置100と、機体200(機体本体)とを有し、電源装置100は、機体200の外部に連結されている。ここで、推進装置300には、図1Aで説明した、モータ305を駆動源とするメインロータ202と、モータ306を駆動源とするテールロータ203とが含まれる。電源装置100は、生成した電力を機体200の制御装置207に供給し、制御装置207は、供給された電力に基づいてモータ305、306の駆動を制御する。図1Bにおいて、x方向は飛行体10が推進していく飛行方向であり、電源装置100における長手方向である。y方向はハウジングHSの幅方向であり、z方向はハウジングHSの長手方向(x方向)及び幅方向(y方向)に直交するハウジングHSの鉛直方向である。
[Outline of power supply]
FIG. 1B is a block diagram showing a functional configuration of the power supply device 100 according to the embodiment of the present invention. Aircraft 10 having propulsion device 300 that generates propulsive force based on electric power has power supply device 100 and airframe 200 (airframe body), and power supply device 100 is connected to the outside of airframe 200. Here, the propulsion device 300 includes the main rotor 202 that uses the motor 305 as a drive source and the tail rotor 203 that uses the motor 306 as a drive source, as described in FIG. 1A. The power supply device 100 supplies the generated electric power to the control device 207 of the machine body 200, and the control device 207 controls the driving of the motors 305 and 306 based on the supplied electric power. In FIG. 1B, the x direction is the flight direction in which the air vehicle 10 is propelling and is the longitudinal direction in the power supply device 100. The y direction is the width direction of the housing HS, and the z direction is the vertical direction of the housing HS orthogonal to the longitudinal direction (x direction) and the width direction (y direction) of the housing HS.

電力発生部PGは、発電機GEと、駆動部DR(ガスタービンエンジン)とを備え、発電機GEは駆動部DRの出力により発電する。ここで、駆動部DR(ガスタービンエンジン)は、圧縮機COM、燃焼器BST、及びタービンTBを備え、発電機GEを回転駆動するための動力を生成する。 The power generation unit PG includes a power generator GE and a drive unit DR (gas turbine engine), and the power generator GE generates power by the output of the drive unit DR. Here, the drive unit DR (gas turbine engine) includes a compressor COM, a combustor BST, and a turbine TB, and generates power for rotationally driving the generator GE.

電力発生部PG(発電機GE、圧縮機COM、燃焼器BST、及びタービンTB)は、推進力を発生させる飛行体10の推進装置300(メインロータ202、テールロータ203、モータ305、306)を駆動するための電力を供給する。 The power generation unit PG (generator GE, compressor COM, combustor BST, and turbine TB) uses the propulsion device 300 (main rotor 202, tail rotor 203, motors 305, 306) of the aircraft 10 that generates propulsive force. Supply power to drive.

電源装置100は、電力発生部PG(発電機GE、圧縮機COM、燃焼器BST、タービンTB)と、燃料を貯留して電力発生部PGの燃焼器BSTに燃料を供給する貯留部FT(燃料タンク)と、外部の空気を取入れ電力発生部PGの圧縮機COMに供給する空気取入れ部(INT、INT2)とを収容するハウジングHSが、飛行体10の機体200に着脱可能な分離機構SPを介して連結されている。 The power supply device 100 includes a power generation unit PG (generator GE, compressor COM, combustor BST, turbine TB) and a storage unit FT (fuel that stores fuel and supplies fuel to the combustor BST of the power generation unit PG. A housing HS that houses a tank) and an air intake unit (INT, INT2) that supplies external air to the compressor COM of the electric power generation unit PG includes a separation mechanism SP that is detachable from the airframe 200 of the aircraft 10. Are connected through.

図1Bに示すように、電源装置100のハウジングHS内には、貯留部FT(燃料タンク)、空気取入れ部(INT、INT2)及び電力発生部PG(発電機GE、駆動部DR(ガスタービンエンジン:圧縮機COM、燃焼器BST、タービンTB))が一体的にパッケージングされており、電源装置100は、機体200の下面側に分離機構SPを介して鉛直方向に連結されている。 As shown in FIG. 1B, in the housing HS of the power supply device 100, a storage part FT (fuel tank), an air intake part (INT, INT2), and a power generation part PG (generator GE, drive part DR (gas turbine engine). : Compressor COM, combustor BST, turbine TB)) are integrally packaged, and the power supply device 100 is vertically connected to the lower surface side of the machine body 200 via the separation mechanism SP.

空気取入れ部(INT、INT2)の入口部110、111はハウジングHSの外周面に形成され、ハウジングHSの外部の空気を取入れる。空気取入れ部INTの入口部110により取り入れられた空気がハウジングの内部に形成された導入通路を経て圧縮機COMに導入される。また、空気取入れ部INT2の補助入口部111により取り入れられた空気が圧縮機COMに導入される。空気取入れ部(INT、INT2)の詳細については、図2、図3を参照して後に詳細に説明する。 The inlet portions 110 and 111 of the air intake portions (INT, INT2) are formed on the outer peripheral surface of the housing HS and take in the air outside the housing HS. The air taken in by the inlet 110 of the air intake INT is introduced into the compressor COM through the introduction passage formed inside the housing. Further, the air taken in by the auxiliary inlet section 111 of the air intake section INT2 is introduced into the compressor COM. Details of the air intake units (INT, INT2) will be described later with reference to FIGS. 2 and 3.

図1Cは、電力発生部PG(発電機GE、駆動部DR(ガスタービンエンジン))の具体的な構成を示す図であり、この部分は図2のA部に対応する構成である。駆動部DR(ガスタービンエンジン)は、ハウジングHSの回転軸線Cと同軸上に設けられた回転軸60を備える。回転軸60を回転軸線Cと同軸上に設けることで、円筒形状のハウジングHSの内部に、より大型の駆動部DR(ガスタービンエンジン)をスペース的に無駄なく収めることができる。 FIG. 1C is a diagram showing a specific configuration of the power generation unit PG (generator GE, drive unit DR (gas turbine engine)), and this portion corresponds to the portion A in FIG. The drive unit DR (gas turbine engine) includes a rotation shaft 60 that is provided coaxially with the rotation axis C of the housing HS. By providing the rotary shaft 60 coaxially with the rotary axis C, a larger drive unit DR (gas turbine engine) can be housed in the cylindrical housing HS without waste of space.

駆動部DR(ガスタービンエンジン)の圧縮機COMは、回転軸60に取付けられたインペラ61aと、デフューザ61bとを含む。インペラ61aの回転により、空気取入れ部(INT、INT2)から取入れられた空気がデフューザ61bを介して圧縮されながら圧縮室62へ送出される。 The compressor COM of the drive unit DR (gas turbine engine) includes an impeller 61a attached to the rotating shaft 60 and a diffuser 61b. Due to the rotation of the impeller 61a, the air taken in from the air intake section (INT, INT2) is sent to the compression chamber 62 while being compressed via the diffuser 61b.

圧縮室62内の圧縮空気は、燃焼器BSTの周壁に設けた開口部63aやその他の開口部から燃焼器BST内に流入する。燃焼器BSTには燃料噴射ノズル64が、回転軸線Cの周方向に複数設けられている。貯留部FT(燃料タンク)に貯留されている燃料は不図示の配管を介して燃料噴射ノズル64に供給され、燃料噴射ノズル64は燃焼器BST内に燃料を噴射する。始動時には、不図示の点火装置により燃焼器BST内の混合気が点火され、その後、燃焼器BST内で混合気の燃焼が継続的に発生する。 The compressed air in the compression chamber 62 flows into the combustor BST through the opening 63a provided in the peripheral wall of the combustor BST and other openings. The combustor BST is provided with a plurality of fuel injection nozzles 64 in the circumferential direction of the rotation axis C. The fuel stored in the storage part FT (fuel tank) is supplied to the fuel injection nozzle 64 via a pipe (not shown), and the fuel injection nozzle 64 injects the fuel into the combustor BST. At the time of starting, the air-fuel mixture in the combustor BST is ignited by an ignition device (not shown), and thereafter, the air-fuel mixture is continuously combusted in the combustor BST.

燃焼器BST内で高温高圧となった燃焼ガス流は、タービンノズル65から、中心軸線Cと同軸上の筒状の排気管67へ噴出し、その過程で回転軸60に取り付けられたタービンTBを回転させる。タービンTB、回転軸60及びインペラ61aは一体的に回転する。ハウジングHSの後端部100bには、排気管67と連通した開口部である排気部100cが形成されており、燃焼ガス流(排気流)はハウジングHSの後方へ排出される。 The combustion gas flow having a high temperature and high pressure in the combustor BST is ejected from the turbine nozzle 65 to the cylindrical exhaust pipe 67 coaxial with the central axis C, and in the process, the turbine TB attached to the rotary shaft 60 is discharged. Rotate. The turbine TB, the rotating shaft 60, and the impeller 61a rotate integrally. An exhaust portion 100c, which is an opening communicating with the exhaust pipe 67, is formed at the rear end portion 100b of the housing HS, and the combustion gas flow (exhaust flow) is discharged to the rear of the housing HS.

本実施形態では駆動部DR(ガスタービンエンジン)がハウジングHSの後端部100bに隣接して配置されているため、その後方への排気を円滑に行うことができる。なお、本実施形態の場合、駆動部DR(ガスタービンエンジン)は専ら発電機GEの駆動を目的としたものであり、排気流を飛行体10の推進力に積極的に利用することは想定されていないが、補助的な推進力として利用する態様も採用可能である。 In the present embodiment, the drive unit DR (gas turbine engine) is arranged adjacent to the rear end portion 100b of the housing HS, so that exhaust to the rear can be smoothly performed. In the case of the present embodiment, the drive unit DR (gas turbine engine) is intended exclusively for driving the generator GE, and it is assumed that the exhaust flow is positively used for the propulsive force of the aircraft 10. Although not provided, a mode in which it is used as an auxiliary propulsive force can also be adopted.

発電機GEは、回転軸60と同軸上の回転軸50を含む。つまり、回転軸50も中心軸線Cと同軸上に設けられており、円筒形状のハウジングHSの内部に、より大型の発電機GEをスペース的に無駄なく収めることができる。発電機GEのx方向の両端部には回転軸50(及び回転軸60)を回転自在に支持する軸受50aが設けられている。 The generator GE includes a rotating shaft 50 coaxial with the rotating shaft 60. That is, the rotating shaft 50 is also provided coaxially with the central axis C, and a larger generator GE can be accommodated in the interior of the cylindrical housing HS without waste of space. Bearings 50a that rotatably support the rotary shaft 50 (and the rotary shaft 60) are provided at both ends of the generator GE in the x direction.

回転軸50には、永久磁石等のロータRTが設けられ、ロータRTの周囲にはコイル等のステータSTが設けられている。ステータSTの周囲には冷却用のヒートシンク170が、回転軸50の周方向に複数設けられており、発電機GEを空冷により冷却する。 A rotor RT such as a permanent magnet is provided on the rotating shaft 50, and a stator ST such as a coil is provided around the rotor RT. A plurality of heat sinks 170 for cooling are provided around the stator ST in the circumferential direction of the rotating shaft 50 to cool the generator GE by air cooling.

電源装置100内に設けられた制御装置107は、発電機GEの発電を制御する回路及び駆動部DR(ガスタービンエンジン)の駆動を制御する回路を含む。制御装置107の起動時の電源として、鉛バッテリ等の補助電源が設けられてもよく、補助電源は電源装置100に設けられてもよいし、機体200側に設けられた補助電源を利用してもよい。発電機GEが発電した電力は不図示のケーブルを介して機体200の制御装置207に供給される。ケーブルは分離機構SPの内部を通る構成であってもよい。電源装置100の制御装置107と機体200の制御装置207とは通信可能であってもよく、機体200の制御装置207の指令に応じて、電源装置100の制御装置が発電制御を行ってもよい。 The control device 107 provided in the power supply device 100 includes a circuit that controls the power generation of the generator GE and a circuit that controls the drive of the drive unit DR (gas turbine engine). An auxiliary power supply such as a lead battery may be provided as a power supply when the control device 107 is started, and the auxiliary power supply may be provided in the power supply device 100, or by using the auxiliary power supply provided on the machine body 200 side. Good. The electric power generated by the generator GE is supplied to the control device 207 of the machine body 200 via a cable (not shown). The cable may pass through the inside of the separation mechanism SP. The control device 107 of the power supply device 100 and the control device 207 of the machine body 200 may be communicable, and the control device of the power supply device 100 may perform power generation control according to a command from the control device 207 of the machine body 200. ..

かかる構成からなる電源装置100は、貯留部FT(燃料タンク)に貯留されている燃料により駆動部DR(ガスタービンエンジン)が駆動し、その出力である回転軸60の回転により回転軸50が回転し、発電機GEが発電する。発電した電力は機体200の制御装置207に供給され、推進装置300(メインロータ202、テールロータ203)用のモータ305、306の駆動に用いられる。 In the power supply device 100 having such a configuration, the drive unit DR (gas turbine engine) is driven by the fuel stored in the storage unit FT (fuel tank), and the rotation shaft 50 that is the output thereof rotates the rotation shaft 50. Then, the generator GE generates electricity. The generated power is supplied to the control device 207 of the machine body 200 and used to drive the motors 305 and 306 for the propulsion device 300 (main rotor 202, tail rotor 203).

電源装置100は機体101の外部に配置されていることから、飛行体10の機体101の設計自由度を向上することができる。例えば、機体200内のキャビンスペースをより広く確保でき、乗員の快適性を向上できる。また、電源装置100の稼働による騒音や振動が、機体200内に設けた場合よりも低減され、静粛性が向上する。また、機体200内に設けた場合よりも、電源装置100の内部にアクセスしやすく、そのメンテナンスも容易化し、整備負担が軽減する。 Since the power supply device 100 is arranged outside the machine body 101, the degree of freedom in designing the machine body 101 of the aircraft 10 can be improved. For example, it is possible to secure a wider cabin space inside the machine body 200 and improve passenger comfort. Further, noise and vibration due to the operation of the power supply device 100 are reduced as compared with the case where the power supply device 100 is provided inside the machine body 200, and the quietness is improved. Further, the inside of the power supply device 100 can be accessed more easily than in the case where the power supply device 100 is provided inside the machine body 200, the maintenance thereof can be facilitated, and the maintenance load is reduced.

[空気取入れ部(INT、INT2)の構造]
本実施形態の電源装置100は、長手方向(x方向)に配置された複数の空気取入れ部(INT、INT2)を有する。空気取入れ部INTは長手方向の前方側に設けられた空気取入れ部であり、空気取入れ部INT2(以下、補助空気取入れ部INT2ともいう)は長手方向の後方側に設けられた空気取入れ部である。
[Structure of air intake section (INT, INT2)]
The power supply device 100 of the present embodiment has a plurality of air intake parts (INT, INT2) arranged in the longitudinal direction (x direction). The air intake part INT is an air intake part provided on the front side in the longitudinal direction, and the air intake part INT2 (hereinafter, also referred to as an auxiliary air intake part INT2) is an air intake part provided on the rear side in the longitudinal direction. ..

(空気取入れ部INTの構造)
まず、ハウジングHSの長手方向の前方側に設けられた空気取入れ部INTの構造を説明する。図2は、空気取入れ部(INT、INT2)のxz平面における断面構造を示す図であり、図2の断面構造は、図1CのB部に対応する。図2に示すように、ハウジングHSの長手方向の前方側に設けられた取入れ部INTは、ハウジングHSの外周面に形成され、ハウジングHSの外部の空気を取入れる入口部110と、入口部110と連通し、ハウジングHSの内部に形成された導入通路120と、入口部110から取入れられた空気を、導入通路120を介して駆動部DR(ガスタービンエンジン)の圧縮機COMに供給する出口部130を有する。
(Structure of air intake unit INT)
First, the structure of the air intake part INT provided on the front side in the longitudinal direction of the housing HS will be described. FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure of the air intake section (INT, INT2) on the xz plane, and the cross-sectional structure of FIG. 2 corresponds to the B section of FIG. 1C. As shown in FIG. 2, the intake part INT provided on the front side in the longitudinal direction of the housing HS is formed on the outer peripheral surface of the housing HS and has an inlet part 110 for taking in air outside the housing HS and an inlet part 110. An inlet passage that is in communication with the housing HS and is formed in the housing HS, and an outlet portion that supplies the air taken in from the inlet portion 110 to the compressor COM of the drive unit DR (gas turbine engine) via the inlet passage 120. Having 130.

入口部110は、ハウジングHSの外周面に沿って、環状に形成されている。また、導入通路120は、ハウジングHSの内部において、入口部110の一端112と接続しハウジングHSの内部に形成された内筒壁140と、入口部110の他端114と接続し内筒壁140を覆う外筒壁150と、で区画されている。導入通路120の終端部には、駆動部DRの圧縮機COMに空気を供給する出口部130が形成されている。 The inlet 110 is formed in an annular shape along the outer peripheral surface of the housing HS. Further, the introduction passage 120 is connected to one end 112 of the inlet portion 110 inside the housing HS and is formed inside the housing HS, and is connected to the other end 114 of the inlet portion 110 inside the housing HS. And an outer cylinder wall 150 that covers the. An outlet portion 130 that supplies air to the compressor COM of the drive portion DR is formed at the terminal end portion of the introduction passage 120.

図2に示すように、空気取入れ部INTの入口部110がハウジングHSの外部に突出しないため、空気抵抗が減り、推進効率の向上を図ることが可能になる。また、導入通路120は、入口部110からハウジングHSの長手方向の後方に向けて傾斜して形成されている。入口部110に連通する導入通路120をハウジングHSの外周面に対して傾斜するように構成することで、飛行体10に前進速度が発生している場合における入口部110及び導入通路120の圧力損失を低減することが可能になる。これにより、導入通路を外周面に対して直角に形成する場合に比べて、入口部110から空気を取り込みやすくすることができ、ハウジングHSの外周面の近傍を流れる空気を導入通路に容易に取り込むことが可能になる。 As shown in FIG. 2, since the inlet portion 110 of the air intake portion INT does not protrude to the outside of the housing HS, air resistance is reduced and propulsion efficiency can be improved. The introduction passage 120 is formed so as to be inclined from the inlet 110 toward the rear in the longitudinal direction of the housing HS. By configuring the introduction passage 120 communicating with the inlet 110 to be inclined with respect to the outer peripheral surface of the housing HS, the pressure loss of the inlet 110 and the introduction passage 120 when the forward speed of the aircraft 10 is generated. Can be reduced. As a result, compared to the case where the introduction passage is formed at a right angle to the outer peripheral surface, it is possible to easily take in air from the inlet portion 110, and the air flowing near the outer peripheral surface of the housing HS is easily taken into the introduction passage. It will be possible.

また、図2に示すように、ハウジングHSの表面(入口部110の一端112)と接続する導入通路120の内筒壁140の端部は曲面で形成されている。内筒壁140の端部(隅部)を曲面で形成しハウジングHSの表面(外周面)から突出する部分を無くすことで、空気抵抗を低減すると共に、ハウジングHSの外周面の近傍を流れる空気を、容易に入口部110から取り込むことができ、空気抵抗を低減することが可能になる。 Further, as shown in FIG. 2, the end of the inner cylindrical wall 140 of the introduction passage 120, which is connected to the surface of the housing HS (one end 112 of the inlet 110), is formed into a curved surface. By forming the end portion (corner portion) of the inner cylindrical wall 140 with a curved surface and eliminating the portion protruding from the surface (outer peripheral surface) of the housing HS, air resistance is reduced and air flowing near the outer peripheral surface of the housing HS is reduced. Can be easily taken in from the inlet 110, and the air resistance can be reduced.

発電機GEは、駆動部DR(圧縮機COM、燃焼器BST、タービンTB)の前方かつ導入通路120の下方に配置されており、発電機GEのステータSTの外周部には、発電機GEの熱を放熱するヒートシンク170が配置されており、ヒートシンク170は、入口部110から駆動部DRの圧縮機COMに向かって空気が流れる通路内に配置されている。すなわち、ヒートシンク170は、出口部130と駆動部DRの圧縮機COMとの間に配置される。 The generator GE is arranged in front of the drive unit DR (compressor COM, combustor BST, turbine TB) and below the introduction passage 120, and the generator GE is provided on the outer peripheral portion of the stator ST of the generator GE. A heat sink 170 that radiates heat is arranged, and the heat sink 170 is arranged in a passage through which air flows from the inlet 110 toward the compressor COM of the drive unit DR. That is, the heat sink 170 is disposed between the outlet section 130 and the compressor COM of the drive section DR.

図6は、ハウジングHSの一部をyz平面で破断した状態を示すハウジングHSの模式図である。導入通路120内において、内筒壁140と外筒壁150とを連結する支持部材が、導入通路120の径方向に設けられており、径方向に設けられている支持部材が導入通路120の周方向に配列された複数のストラット160で構成されている。図6に示すように、ストラット160の後方には、円周方向に配置された複数のヒートシンク170が構成されている。 FIG. 6 is a schematic diagram of the housing HS showing a state in which a part of the housing HS is broken in the yz plane. In the introduction passage 120, a support member that connects the inner cylinder wall 140 and the outer cylinder wall 150 is provided in the radial direction of the introduction passage 120, and the support member provided in the radial direction is the circumference of the introduction passage 120. It is composed of a plurality of struts 160 arranged in the direction. As shown in FIG. 6, a plurality of heat sinks 170 arranged in the circumferential direction are formed behind the struts 160.

入口部110から取入れられた空気が導入通路120に流れると、ヒートシンク170からの放熱によって発電機GEは冷却され、発電機GEを冷却することにより、発電機GEから出力される電力の低減を抑制することができ、推進効率の向上を図ることが可能になる。 When the air taken in from the inlet part 110 flows into the introduction passage 120, the generator GE is cooled by the heat radiation from the heat sink 170, and by cooling the generator GE, the reduction of the electric power output from the generator GE is suppressed. It is possible to improve the propulsion efficiency.

(補助空気取入れ部INT2の構造)
次に、ハウジングHSの長手方向の後方側に設けられた空気取入れ部(補助空気取入れ部INT2)の構造について説明する。図2で説明したように発電機GEのステータSTの回りに、放熱フィン等のヒートシンク170を設置することにより、発電機GEを冷却することが可能である。ここで、ヒートシンク170は、吸入する外気温が高い条件でも発電機の冷却要件をクリアするように設定されるため、外気温度が低い状態であれば、本来ならヒートシンクの容量は小さくて済むはずである、即ち、ヒートシンクによる圧力損失を小さくできるはずであるが、高温状態に合わせてヒートシンクを配置した場合、必要以上の圧力損失を招くことになり得る。
(Structure of the auxiliary air intake unit INT2)
Next, the structure of the air intake portion (auxiliary air intake portion INT2) provided on the rear side in the longitudinal direction of the housing HS will be described. As described with reference to FIG. 2, it is possible to cool the generator GE by installing a heat sink 170 such as a heat radiation fin around the stator ST of the generator GE. Here, since the heat sink 170 is set so as to meet the cooling requirement of the generator even under the condition that the outside air temperature that is taken in is high, the capacity of the heat sink should normally be small if the outside air temperature is low. That is, although the pressure loss due to the heat sink should be small, if the heat sink is arranged according to the high temperature state, it may result in excessive pressure loss.

図5Aは、補助空気取入れ部INT2における可動部材505の開閉を制御する制御装置107の制御ブロック図である。ハウジングHSの長手方向の後方側に設けられた補助空気取入れ部INT2は、前方側に設けられた空気取入れ部INTのバイパスとして機能する空気取入れ部であり、図5Aに示す制御部501は、発電機GEの温度が閾値温度より低い場合、圧力損失が高い空気取入れ部INTの導入通路120から、補助空気取入れ部INT2側の補助導入通路121に空気を流すように可動部材505の動作を制御する。 FIG. 5A is a control block diagram of the control device 107 that controls opening/closing of the movable member 505 in the auxiliary air intake unit INT2. The auxiliary air intake part INT2 provided on the rear side in the longitudinal direction of the housing HS is an air intake part that functions as a bypass of the air intake part INT provided on the front side, and the control part 501 shown in FIG. When the temperature of the machine GE is lower than the threshold temperature, the operation of the movable member 505 is controlled so that the air is caused to flow from the introduction passage 120 of the air intake portion INT having a high pressure loss to the auxiliary introduction passage 121 on the side of the auxiliary air intake portion INT2. ..

すなわち、制御部501は、ヒートシンク170による圧力損失を低減するため、温度検知部で検知された発電機GEの温度に基づいて、補助空気取入れ部INT2を開く。これにより、空気取入れ部INTの下流側のヒートシンク170での空気抵抗に比べて、空気抵抗が少ない補助空気取入れ部INT2側からの空気流入が支配的になり、結果的に圧力損失は低減することになる。 That is, the control unit 501 opens the auxiliary air intake unit INT2 based on the temperature of the generator GE detected by the temperature detection unit in order to reduce the pressure loss due to the heat sink 170. As a result, the air inflow from the auxiliary air intake part INT2 side, which has a smaller air resistance than the air resistance in the heat sink 170 on the downstream side of the air intake part INT, becomes dominant, and as a result, the pressure loss is reduced. become.

図5Aの制御ブロック図において、温度検知部の検知結果が制御部501に入力されると、制御部501は、各センサの検知結果に基づいて、アクチュエータ503を駆動して、可動部材505の開閉を制御する。可動部材505を駆動するための駆動機構については、後に図4を参照して説明する。 In the control block diagram of FIG. 5A, when the detection result of the temperature detection unit is input to the control unit 501, the control unit 501 drives the actuator 503 based on the detection result of each sensor to open/close the movable member 505. To control. A drive mechanism for driving the movable member 505 will be described later with reference to FIG.

ここで、温度検知部には、飛行体10の外気温を検知する外気温度センサ510、発電機GEの温度を検知する発電機温度センサ520、飛行体10の機体速度を検知する機速センサや飛行体10の高度を検知する高度センサ530が含まれる。 Here, the temperature detection unit includes an outside air temperature sensor 510 for detecting the outside air temperature of the flying body 10, a generator temperature sensor 520 for detecting the temperature of the generator GE, a machine speed sensor for detecting the body speed of the flying body 10, and the like. An altitude sensor 530 is included to detect the altitude of the air vehicle 10.

図2に示すように電源装置100は、ヒートシンク170よりも後方の位置に配置され、外部の空気を取入れて駆動部DRの圧縮機COMに供給する補助空気取入れ部INT2を備えている。補助空気取入れ部INT2は、温度検知部(例えば、発電機温度センサ520)で検知された発電機GEの温度に応じて開閉可能な可動部材505と、ハウジングHSの外周面に形成され、可動部材505が開いた状態でハウジングHSの外部の空気を取入れる補助入口部111(開口部)とを有する。 As shown in FIG. 2, the power supply device 100 is provided at a position rearward of the heat sink 170 and includes an auxiliary air intake unit INT2 that takes in external air and supplies it to the compressor COM of the drive unit DR. The auxiliary air intake unit INT2 is formed on the outer peripheral surface of the housing HS and the movable member 505 that can be opened and closed according to the temperature of the generator GE detected by the temperature detection unit (for example, the generator temperature sensor 520), and is a movable member. 505 has an auxiliary inlet 111 (opening) for taking in air outside the housing HS in an open state.

ハウジングHSの外周面と同一面となるように、可動部材505は、補助入口部111の開口面内に配置され、可動部材505が開いた状態で、ハウジングHSの外部の空気を補助入口部111から取入れ、可動部材505が閉じた状態で、空気の取入れを遮断する。 The movable member 505 is arranged in the opening surface of the auxiliary inlet portion 111 so as to be flush with the outer peripheral surface of the housing HS, and the air outside the housing HS is allowed to flow while the movable member 505 is open. The air intake is shut off when the movable member 505 is closed.

補助空気取入れ部INT2は、ハウジングHSの内部に形成され、可動部材505が開いた状態で補助入口部111と連通する補助導入通路121と、補助入口部111から取り入れられた空気を補助導入通路121よりも後方に配置されている駆動部DRの圧縮機COMに供給する出口部131とを備えている。補助入口部111は、図6に示すように、ハウジングHSの外周面において円周方向に所定の間隔で複数設けられている。 The auxiliary air intake part INT2 is formed inside the housing HS and communicates with the auxiliary inlet part 111 when the movable member 505 is open, and the air taken in from the auxiliary inlet part 111. And an outlet section 131 that supplies the compressor COM of the drive section DR disposed rearward of the outlet section 131. As shown in FIG. 6, a plurality of auxiliary inlet portions 111 are provided on the outer peripheral surface of the housing HS at predetermined intervals in the circumferential direction.

可動部材505を開いた場合、ヒートシンク170により生じる圧力損失により前方の入口部110からの空気の取入れは低減される。所定の閾値温度に比べて発電機GEの温度が低温時には、補助空気取入れ部INT2の可動部材505を開き、補助入口部111に連通する補助導入通路121(バイパス通路)で空気を駆動部DRに供給することにより、無駄な圧力損失を低減することが可能になる。 When the movable member 505 is opened, the intake of air from the front inlet 110 is reduced due to the pressure loss created by the heat sink 170. When the temperature of the generator GE is lower than the predetermined threshold temperature, the movable member 505 of the auxiliary air intake part INT2 is opened, and the air is supplied to the drive part DR through the auxiliary introduction passage 121 (bypass passage) communicating with the auxiliary inlet part 111. By supplying, it becomes possible to reduce unnecessary pressure loss.

(空気取入れ部INTの変形例)
図5Bは、空気取入れ部INTにおける可動部材504の開閉と、補助空気取入れ部INT2における可動部材505の開閉を制御する制御装置107の制御ブロック図である。この制御ブロック図を用いた空気取入れ部(INT)の変形例を説明する。図3は、空気取入れ部INTの変形例に関する断面構造を示す図である。図3に示す変形例では、補助空気取入れ部INT2よりも前方に配置されている空気取入れ部INTは、温度検知部(例えば、発電機温度センサ520)で検知された発電機の温度GEに応じて開閉可能な可動部材504を備えている。制御部501は、各センサの検知結果に基づいて、アクチュエータ502、503を駆動して、可動部材504、505の開閉を制御する。可動部材505を駆動するための駆動機構については、後に図4を参照して説明する。
(Modification of the air intake unit INT)
FIG. 5B is a control block diagram of the control device 107 that controls opening/closing of the movable member 504 in the air intake unit INT and opening/closing of the movable member 505 in the auxiliary air intake unit INT2. A modified example of the air intake unit (INT) using this control block diagram will be described. FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional structure regarding a modified example of the air intake unit INT. In the modified example shown in FIG. 3, the air intake part INT arranged in front of the auxiliary air intake part INT2 corresponds to the temperature GE of the generator detected by the temperature detection part (for example, the generator temperature sensor 520). And a movable member 504 that can be opened and closed. The control unit 501 drives the actuators 502 and 503 based on the detection result of each sensor to control the opening and closing of the movable members 504 and 505. A drive mechanism for driving the movable member 505 will be described later with reference to FIG.

空気取入れ部INTの入口部110は、ハウジングHSの外周面に沿って、環状に形成されており、可動部材504は、ハウジングHSの外周面において円周方向に所定の間隔で複数設けられている。 The inlet part 110 of the air intake part INT is formed in an annular shape along the outer peripheral surface of the housing HS, and the plurality of movable members 504 are provided on the outer peripheral surface of the housing HS at predetermined intervals in the circumferential direction. ..

空気取入れ部INTの可動部材504は、図2で説明した補助空気取入れ部INT2の可動部材505と同様の可動部材であり、可動部材504の開閉は制御部501によって制御される。可動部材504は、入口部110の開口面内に配置され、可動部材504が開いた状態で、ハウジングHSの外部の空気を入口部110から取入れ、可動部材504が閉じた状態で、空気の取入れを遮断する。 The movable member 504 of the air intake unit INT is a movable member similar to the movable member 505 of the auxiliary air intake unit INT2 described in FIG. 2, and opening/closing of the movable member 504 is controlled by the control unit 501. The movable member 504 is arranged in the opening surface of the inlet 110, and the air outside the housing HS is taken in from the inlet 110 when the movable member 504 is open, and the air is taken in when the movable member 504 is closed. Shut off.

(可動部材504、505を駆動するための駆動機構)
図4は、可動部材504、505を駆動するための駆動機構を例示的に説明する図である。図4(A)は、駆動機構をyz平面から見た駆動機構の正面図(断面図)である。駆動機構は、実際には曲率を有する円環状の断面に形成されているが、ここでは、説明を分かりやすくするため、曲率を無限大とした直線状の断面構造として図示している。図4(A)の座標系は、横方向がハウジングHSの円周方向であり、縦方向はハウジングHSの径方向である。
(Drive Mechanism for Driving Movable Members 504, 505)
FIG. 4 is a diagram exemplifying a drive mechanism for driving the movable members 504 and 505. FIG. 4A is a front view (cross-sectional view) of the drive mechanism as viewed from the yz plane. The drive mechanism is actually formed in an annular cross section having a curvature, but here, for the sake of easy understanding of the description, it is illustrated as a linear cross-sectional structure with an infinite curvature. In the coordinate system of FIG. 4A, the horizontal direction is the circumferential direction of the housing HS, and the vertical direction is the radial direction of the housing HS.

図4(B)は、図4(A)における径方向スライダー401と、スライダーガイド(周方向スライダーガイド420、径方向スライダーガイド430)とを模式的に示す図である。また、図4(C)は、駆動機構をxz平面から見た駆動機構の側面図(断面図)である。図4(C)の座標系は、紙面に対して垂直方向がハウジングHSの円周方向であり、縦方向はハウジングHSの径方向に対応する。 4B is a diagram schematically showing the radial slider 401 and the slider guides (circumferential slider guide 420, radial slider guide 430) in FIG. 4A. Further, FIG. 4C is a side view (cross-sectional view) of the drive mechanism as seen from the xz plane. In the coordinate system of FIG. 4C, the direction perpendicular to the paper surface is the circumferential direction of the housing HS, and the vertical direction corresponds to the radial direction of the housing HS.

図4(A)に示すように、周方向スライダーガイド420は、ハウジングHSに対して接合部材418を介して機械的に接合されている。また、径方向スライダーガイド430は周方向スライダーガイド420上に形成されている。径方向スライダーガイド430には、径方向スライダー401が上下方向(z方向)に摺動可能な開口部435が形成されている。 As shown in FIG. 4A, the circumferential slider guide 420 is mechanically joined to the housing HS via a joining member 418. Further, the radial slider guide 430 is formed on the circumferential slider guide 420. The radial slider guide 430 is formed with an opening 435 through which the radial slider 401 can slide in the vertical direction (z direction).

周方向スライダー402は、例えば、モータや油圧ピストン等で構成されるアクチュエータ502、503と接続されており、アクチュエータ502、503の駆動により、矢印410の方向に移動可能である。ここで、周方向スライダー402は、例えば、図4(B)に示すように、コの字状の断面形状を有する周方向スライダーガイド420により周方向の移動が案内されて移動する。制御部501の制御に基づいたアクチュエータ502、503の駆動により、駆動力が周方向スライダー402に伝達されると、周方向スライダー402は、周方向スライダーガイド420により案内されて矢印410の方向(周方向)に移動可能である。 The circumferential slider 402 is connected to actuators 502 and 503 composed of, for example, motors and hydraulic pistons, and can be moved in the direction of arrow 410 by driving the actuators 502 and 503. Here, for example, as shown in FIG. 4B, the circumferential slider 402 is moved by being guided in circumferential movement by a circumferential slider guide 420 having a U-shaped cross section. When the driving force is transmitted to the circumferential slider 402 by driving the actuators 502 and 503 based on the control of the control unit 501, the circumferential slider 402 is guided by the circumferential slider guide 420 to move in the direction of the arrow 410 (the circumferential direction). Direction).

周方向スライダー402には、楔状カム面470が形成されており、楔状カム面470と、径方向スライダー401の下面とが当接するように構成されている。アクチュエータ502、503の駆動により、周方向スライダー402が矢印410の方向(周方向)に移動すると、楔状カム面470と当接する径方向スライダー401の下面が楔状カム面470に沿って押し上げられ、径方向スライダー401は矢印415の方向に上昇する。 A wedge-shaped cam surface 470 is formed on the circumferential slider 402, and the wedge-shaped cam surface 470 and the lower surface of the radial slider 401 are in contact with each other. When the circumferential slider 402 moves in the direction of arrow 410 (circumferential direction) by driving the actuators 502 and 503, the lower surface of the radial slider 401 that abuts the wedge-shaped cam surface 470 is pushed up along the wedge-shaped cam surface 470, The direction slider 401 moves up in the direction of arrow 415.

また、アクチュエータ502、503の逆方向の駆動により、周方向スライダー402が矢印410とは反対の方向(周方向)に移動すると、楔状カム面470と当接する径方向スライダー401の下面が楔状カム面470に沿って降下し、径方向スライダー401は降下する。 When the circumferential slider 402 moves in the direction opposite to the arrow 410 (circumferential direction) by driving the actuators 502 and 503 in the opposite direction, the lower surface of the radial slider 401 that abuts the wedge-shaped cam surface 470 is wedge-shaped cam surface. Down along 470, radial slider 401 descends.

図4(C)に示すように、径方向スライダー401の先端部460は、開閉クランクアーム450と接続している。この開閉クランクアーム450は、ハウジングHSの内面側に保持されている支点440の回りに回転可能に支持されている。開閉クランクアーム450の先端には、図2、図3で説明した可動部材504(または可動部材505)が形成されている。径方向スライダー401が矢印415の方向に上昇すると、開閉クランクアーム450は支点440の回りに矢印480の方向に回転する。開閉クランクアーム450が回転すると、開閉クランクアーム450の先端に形成されている可動部材504(または可動部材505)も矢印480の方向に回転し、可動部材が開いた状態となる。 As shown in FIG. 4C, the tip end portion 460 of the radial slider 401 is connected to the open/close crank arm 450. The open/close crank arm 450 is rotatably supported around a fulcrum 440 held on the inner surface side of the housing HS. The movable member 504 (or the movable member 505) described in FIGS. 2 and 3 is formed at the tip of the open/close crank arm 450. When the radial slider 401 moves up in the direction of arrow 415, the open/close crank arm 450 rotates around the fulcrum 440 in the direction of arrow 480. When the open/close crank arm 450 rotates, the movable member 504 (or the movable member 505) formed at the tip of the open/close crank arm 450 also rotates in the direction of arrow 480, and the movable member is opened.

同様に、径方向スライダー401が降下すると、開閉クランクアーム450は支点440の回りに矢印480の逆方向に回転する。開閉クランクアーム450が矢印480の逆方向に回転すると、開閉クランクアーム450の先端に形成されている可動部材504(または可動部材505)も矢印480の逆方向に回転し、可動部材が閉じた状態となる。図4に示すような駆動機構によれば、制御部501がアクチュエータ502、503を制御することにより、可動部材504、505の開閉を制御することができる。 Similarly, when the radial slider 401 descends, the open/close crank arm 450 rotates around the fulcrum 440 in the direction opposite to the arrow 480. When the opening/closing crank arm 450 rotates in the direction opposite to the arrow 480, the movable member 504 (or the movable member 505) formed at the tip of the opening/closing crank arm 450 also rotates in the direction opposite to the arrow 480, and the movable member is closed. Becomes According to the drive mechanism as shown in FIG. 4, the controller 501 controls the actuators 502 and 503 to control the opening and closing of the movable members 504 and 505.

(通路切替制御)
図7は、制御部501が実行する通路切替制御の流れを説明する図である。図7の説明では、ハウジングHSの前方側及び後方側に可動部材504、505が配置されている図3の構成について説明しているが、ハウジングHSの後方側にのみ可動部材505が配置されている図2の構成においても同様である。
(Passage switching control)
FIG. 7 is a diagram illustrating a flow of passage switching control executed by the control unit 501. In the description of FIG. 7, the movable members 504 and 505 are arranged on the front side and the rear side of the housing HS, but the movable member 505 is arranged only on the rear side of the housing HS. The same applies to the configuration shown in FIG.

まず、ステップS10において、発電機GEの温度情報を取得する。制御部501は、温度検知部(外気温度センサ510、発電機温度センサ520、機速センサや高度センサ530)から温度情報を収集して、発電機GEの温度情報を取得する。制御部501は、発電機温度センサ520の検知結果に基づいて発電機GEの温度情報を取得することが可能であるが、この際、外気温度センサ510、機速センサや高度センサ530の検知結果を補助的に用いて、発電機GEの温度情報を補正することができる。 First, in step S10, the temperature information of the generator GE is acquired. The control unit 501 collects temperature information from the temperature detection unit (outside air temperature sensor 510, generator temperature sensor 520, machine speed sensor or altitude sensor 530), and acquires temperature information of the generator GE. The control unit 501 can acquire the temperature information of the generator GE based on the detection result of the generator temperature sensor 520. At this time, the detection results of the outside air temperature sensor 510, the machine speed sensor, and the altitude sensor 530. Can be used as an auxiliary to correct the temperature information of the generator GE.

ステップS20において、制御部501は、発電機GEの温度が閾値温度以上であるか判定する。発電機GEの温度が閾値温度以上である場合(S20−Yes)、制御部501は処理をステップS30に進める。 In step S20, the control unit 501 determines whether the temperature of the generator GE is equal to or higher than the threshold temperature. When the temperature of the generator GE is equal to or higher than the threshold temperature (S20-Yes), the control unit 501 advances the process to step S30.

ステップS30において、制御部501は、ハウジングHSの長手方向の前方側に設けられた空気取入れ部INTにおける可動部材504を開いた状態にするようにアクチュエータ502を制御する。また、制御部501は、ハウジングHSの長手方向の後方側に設けられた補助空気取入れ部INT2における可動部材505を閉じた状態にするようにアクチュエータ503を制御する。 In step S30, the control unit 501 controls the actuator 502 so that the movable member 504 in the air intake unit INT provided on the front side in the longitudinal direction of the housing HS is opened. In addition, the control unit 501 controls the actuator 503 so that the movable member 505 in the auxiliary air intake unit INT2 provided on the rear side in the longitudinal direction of the housing HS is closed.

これにより、空気取入れ部INTの入口部110から空気が取入れら導入通路120に空気が流れる。導入通路120に空気が流れると、ヒートシンク170からの放熱によって発電機GEは冷却され、発電機GEを冷却することにより、発電機GEから出力される電力の低減を抑制することができ、推進効率の向上を図ることが可能になる。 As a result, when air is taken in from the inlet 110 of the air intake INT, the air flows into the introduction passage 120. When the air flows through the introduction passage 120, the generator GE is cooled by the heat radiation from the heat sink 170, and by cooling the generator GE, it is possible to suppress the reduction of the electric power output from the generator GE, and the propulsion efficiency is improved. Can be improved.

一方、ステップS20の判定で、発電機GEの温度が閾値温度未満である場合(S20−No)、制御部501は処理をステップS40に進める。 On the other hand, when it is determined in step S20 that the temperature of the generator GE is lower than the threshold temperature (S20-No), the control unit 501 advances the process to step S40.

ステップS40において、制御部501は、ハウジングHSの長手方向の前方側に設けられた空気取入れ部INTにおける可動部材504を閉じた状態にするようにアクチュエータ502を制御する。また、制御部501は、ハウジングHSの長手方向の後方側に設けられた補助空気取入れ部INT2における可動部材505を開いた状態にするようにアクチュエータ503を制御する。 In step S40, the control unit 501 controls the actuator 502 so that the movable member 504 in the air intake unit INT provided on the front side in the longitudinal direction of the housing HS is closed. Further, the control unit 501 controls the actuator 503 so that the movable member 505 in the auxiliary air intake unit INT2 provided on the rear side in the longitudinal direction of the housing HS is opened.

これにより、所定の閾値温度に比べて発電機GEの温度が低温時には、ヒートシンク170を通過する導入通路120に空気が流れないように入口部110を遮断して、補助空気取入れ部INT2の可動部材505を開き、ヒートシンク170を通過しない補助導入通路121で空気を駆動部DRに供給することにより、無駄な圧力損失を低減することが可能になる。 Accordingly, when the temperature of the generator GE is lower than the predetermined threshold temperature, the inlet 110 is blocked so that the air does not flow into the introduction passage 120 passing through the heat sink 170, and the movable member of the auxiliary air intake INT2. By opening 505 and supplying air to the drive unit DR through the auxiliary introduction passage 121 that does not pass through the heat sink 170, it is possible to reduce unnecessary pressure loss.

本ステップの処理を図2の構成にあてはめると、図2の構成では、可動部材504が配置されていないが、補助空気取入れ部INT2の可動部材505を開くことにより、ヒートシンク170により生じる圧力損失により前方の入口部110からの空気の取入れは低減され、圧縮機COMの駆動により補助空気取入れ部INT2側から空気が取り入れられる。図2に示す構成においても、補助入口部111に連通する補助導入通路121で空気を駆動部DRに供給することにより、無駄な圧力損失を低減することが可能になる。 When the process of this step is applied to the configuration of FIG. 2, the movable member 504 is not arranged in the configuration of FIG. 2, but by opening the movable member 505 of the auxiliary air intake part INT2, the pressure loss caused by the heat sink 170 is caused. The intake of air from the front inlet part 110 is reduced, and the air is taken in from the side of the auxiliary air intake part INT2 by driving the compressor COM. Also in the configuration shown in FIG. 2, it is possible to reduce unnecessary pressure loss by supplying air to the drive unit DR through the auxiliary introduction passage 121 communicating with the auxiliary inlet portion 111.

[実施形態のまとめ]
構成1.上記実施形態の電源装置(例えば、図1A,図1Bの100)は、飛行体(例えば、図1A,図1Bの10)の電力負荷(例えば、モータ305、306)に電力を供給する発電機(例えば、図1BのGE)と、前記発電機(GE)を駆動する駆動部(例えば、図1BのDR(ガスタービンエンジン))と、前記駆動部(DR)に燃料を供給する貯留部(例えば、図1BのTN;燃料タンク)と、外部の空気を取入れ前記駆動部(DR)に供給する空気取入れ部(例えば、図1BのINT、INT2)と、を収容する中空の円筒状のハウジング(例えば、図1A,図1BのHS)が、前記飛行体の機体外部に連結部(例えば、図1A,図1Bの分離機構SP)を介して連結可能な電源装置(100)であって、
前記空気取入れ部(INT)は、
前記ハウジング(HS)の外周面に形成され、前記ハウジング(HS)の外部の空気を取入れる入口部(例えば、図2の110)と、
前記入口部(110)と連通し前記ハウジング(HS)の内部に形成された導入通路(例えば、図2の120)と、
前記入口部(110)から取入れられた前記空気を、前記導入通路(120)を介して前記駆動部(DR)に供給する出口部(例えば、図2の130)と、を備え、
前記発電機(GE)の外周部には、当該発電機(GE)の熱を放熱するヒートシンク(例えば、図2の170)が配置され、
前記ヒートシンク(170)は、前記入口部(110)から前記駆動部(DR)に向かって空気が流れる通路内に配置されている。
[Summary of Embodiments]
Configuration 1. The power supply device (for example, 100 in FIGS. 1A and 1B) of the above-described embodiment is a generator that supplies electric power to power loads (for example, motors 305 and 306) of a flying vehicle (for example, 10 in FIGS. 1A and 1B). (For example, GE in FIG. 1B), a drive unit that drives the generator (GE) (for example, DR (gas turbine engine) in FIG. 1B), and a storage unit that supplies fuel to the drive unit (DR) ( For example, a hollow cylindrical housing that houses the TN shown in FIG. 1B (fuel tank) and an air intake section (for example, INT, INT2 shown in FIG. 1B) that takes in external air and supplies it to the drive section (DR). (For example, HS in FIGS. 1A and 1B) is a power supply device (100) that can be connected to the outside of the airframe of the flying object via a connection portion (for example, the separation mechanism SP in FIGS. 1A and 1B),
The air intake part (INT) is
An inlet portion (for example, 110 in FIG. 2) formed on the outer peripheral surface of the housing (HS) for taking in air outside the housing (HS),
An introduction passage (for example, 120 in FIG. 2) formed in the housing (HS) so as to communicate with the inlet portion (110);
An outlet part (for example, 130 in FIG. 2) that supplies the air taken in from the inlet part (110) to the drive part (DR) through the introduction passage (120),
A heat sink (for example, 170 in FIG. 2) that dissipates the heat of the generator (GE) is arranged on the outer periphery of the generator (GE),
The heat sink (170) is arranged in a passage through which air flows from the inlet part (110) toward the driving part (DR).

構成1の電源装置によれば、ヒートシンクの放熱によって発電機を冷却することにより、発電機から出力される電力の低減を抑制することができ、これにより飛行体の推進効率の向上を図ることが可能になる。 According to the power supply device of the configuration 1, by cooling the generator by radiating heat from the heat sink, it is possible to suppress the reduction of the power output from the generator, thereby improving the propulsion efficiency of the aircraft. It will be possible.

構成2.上記実施形態の電源装置(100)では、前記ヒートシンクよりも後方の位置に配置され、外部の空気を取入れて前記駆動部に供給する補助空気取入れ部(INT2)を更に備え、前記補助空気取入れ部(INT2)は、
温度検知部(例えば、図5の510、520、530)で検知された前記発電機の温度に応じて開閉可能な可動部材(例えば、図3の505)と、
前記ハウジングの外周面に形成され、前記で前記ハウジングの外部の空気を取入れる補助入口部(例えば、図3の111)と、を有する。
Configuration 2. The power supply device (100) according to the above-described embodiment further includes an auxiliary air intake portion (INT2) that is arranged at a position rearward of the heat sink and that receives external air and supplies the external air to the drive portion. (INT2) is
A movable member (for example, 505 in FIG. 3) that can be opened and closed according to the temperature of the generator detected by a temperature detection unit (for example, 510, 520, 530 in FIG. 5);
And an auxiliary inlet portion (for example, 111 in FIG. 3) formed on the outer peripheral surface of the housing for taking in air outside the housing.

構成3.上記実施形態の電源装置(100)では、前記可動部材(505)は、前記補助入口部(111)の開口面内に配置され、前記可動部材(505)が開いた状態で、前記ハウジング(HS)の外部の空気を前記補助入口部(111)から取入れ、
前記可動部材(505)が閉じた状態で、前記空気の取入れを遮断する。
Configuration 3. In the power supply device (100) of the above embodiment, the movable member (505) is arranged in the opening surface of the auxiliary inlet part (111), and the housing (HS) is opened in a state where the movable member (505) is open. ) External air is taken in through the auxiliary inlet (111),
The intake of the air is shut off when the movable member (505) is closed.

構成4.上記実施形態の電源装置(100)では、前記補助空気取入れ部(INT2)は、
前記ハウジング(HS)の内部に形成され、前記可動部材(505)が開いた状態で前記補助入口部(111)と連通する補助導入通路(例えば、図3の121)と、
前記補助入口部(111)から取り入れられた空気を前記補助導入通路(121)よりも後方に配置されている前記駆動部(例えば、図1BのDRを構成する圧縮機COM)に供給する出口部(例えば、図3の131)と、を備える。
Configuration 4. In the power supply device (100) of the above embodiment, the auxiliary air intake section (INT2) is
An auxiliary introduction passage (for example, 121 in FIG. 3) formed inside the housing (HS) and communicating with the auxiliary inlet portion (111) in a state where the movable member (505) is opened,
An outlet that supplies the air taken in from the auxiliary inlet (111) to the drive unit (for example, the compressor COM that constitutes the DR in FIG. 1B) disposed behind the auxiliary introduction passage (121). (For example, 131 in FIG. 3).

構成2乃至4の電源装置によれば、可動部材を開いた場合、ヒートシンクにより生じる圧力損失により前方の入口部からの空気の取入れは低減される。発電機の温度が低温時には、補助空気取入れ部の可動部材を開き、補助空気取入れ部からの補助導入通路(バイパス通路)で空気を駆動部DRに供給することにより、無駄な圧力損失を低減することが可能になる。 According to the power supply device of the configurations 2 to 4, when the movable member is opened, the intake of air from the front inlet portion is reduced due to the pressure loss caused by the heat sink. When the temperature of the generator is low, the movable member of the auxiliary air intake portion is opened, and air is supplied to the drive portion DR through the auxiliary introduction passage (bypass passage) from the auxiliary air intake portion, thereby reducing unnecessary pressure loss. It will be possible.

構成5.上記実施形態の電源装置(100)では、前記補助空気取入れ部(INT2)よりも前方に配置されている前記空気取入れ部(INT)は、
前記温度検知部(510、520、530)で検知された前記発電機の温度に応じて開閉可能な可動部材(例えば、図3の504)を備え、
前記可動部材(505)は、前記入口部(110)の開口面内に配置され、前記可動部材(505)が開いた状態で、前記ハウジングの外部の空気を前記入口部(110)から取入れ、前記可動部材(505)が閉じた状態で、前記空気の取入れを遮断する。
Configuration 5. In the power supply device (100) of the above embodiment, the air intake section (INT) arranged in front of the auxiliary air intake section (INT2) is
A movable member (for example, 504 in FIG. 3) that can be opened/closed according to the temperature of the generator detected by the temperature detection unit (510, 520, 530),
The movable member (505) is disposed in the opening surface of the inlet portion (110), and air outside the housing is taken in through the inlet portion (110) in a state where the movable member (505) is open, The intake of the air is shut off when the movable member (505) is closed.

構成5の電源装置によれば、ヒートシンクの放熱によって発電機を冷却することにより、発電機から出力される電力の低減を抑制することができ、推進効率の向上を図ることが可能になる。 According to the power supply device of Configuration 5, by cooling the generator by radiating heat from the heat sink, it is possible to suppress reduction in the power output from the generator and improve propulsion efficiency.

構成6.上記実施形態の電源装置(100)では、前記可動部材を開閉させる駆動機構(例えば、図4の401、402、420、430等、図5のアクチュエータ502、503)と、前記温度検知部の検知結果に基づいて、前記駆動機構を制御する制御部(例えば、図5の501)と、を更に備える。 Configuration 6. In the power supply device (100) of the above embodiment, a drive mechanism (for example, 401, 402, 420, 430, etc. in FIG. 4, actuators 502, 503 in FIG. 5) that opens and closes the movable member, and detection by the temperature detection unit. A control unit (for example, 501 in FIG. 5) that controls the drive mechanism based on the result is further included.

構成7.上記実施形態の電源装置(100)では、前記制御部(501)は、前記温度検知部(510、520、530)で検知された前記発電機(GE)の温度が閾値温度よりも低い場合、前記補助空気取入れ部(INT2)に設けられた前記可動部材(505)を開いた状態にするように前記駆動機構を制御し、
前記発電機(GE)の温度が閾値温度以上の場合に、前記補助空気取入れ部(INT2)に設けられた前記可動部材(505)を閉じた状態にするように前記駆動機構を制御する。
Configuration 7. In the power supply device (100) of the above embodiment, the control unit (501), when the temperature of the generator (GE) detected by the temperature detection unit (510, 520, 530) is lower than a threshold temperature, Controlling the drive mechanism so that the movable member (505) provided in the auxiliary air intake section (INT2) is opened;
When the temperature of the generator (GE) is equal to or higher than the threshold temperature, the drive mechanism is controlled so that the movable member (505) provided in the auxiliary air intake section (INT2) is closed.

構成8.上記実施形態の電源装置(100)では、前記制御部(501)は、前記温度検知部(510、520、530)で検知された前記発電機(GE)の温度が閾値温度よりも低い場合、前記空気取入れ部(INT)に設けられた前記可動部材(504)を閉じた状態にするように前記駆動機構を制御し、
前記発電機(GE)の温度が閾値温度以上の場合に、前記空気取入れ部(INT)に設けられた前記可動部材(504)を開いた状態にするように前記駆動機構を制御する。
Configuration 8. In the power supply device (100) of the above embodiment, the control unit (501), when the temperature of the generator (GE) detected by the temperature detection unit (510, 520, 530) is lower than a threshold temperature, Controlling the drive mechanism so that the movable member (504) provided in the air intake section (INT) is closed;
When the temperature of the generator (GE) is equal to or higher than the threshold temperature, the drive mechanism is controlled so that the movable member (504) provided in the air intake section (INT) is opened.

構成6乃至構成8の電源装置によれば、発電機の温度が基準となる閾値温度より低い場合には、補助空気取入れ部の可動部材を開き、補助空気取入れ部からの補助導入通路で空気を駆動部DRの圧縮機に供給することにより、無駄な圧力損失を低減することが可能になり、発電機の温度が閾値温度以上となる場合は、補助空気取入れ部の可動部材を閉じ、ヒートシンク170を通過する導入通路120を介して空気を駆動部DRの圧縮機に供給することにより、ヒートシンクの放熱によって発電機を冷却することができる。これにより、発電機から出力される電力の低減を抑制することができ、推進効率の向上を図ることが可能になる。 According to the power supply devices of the configurations 6 to 8, when the temperature of the generator is lower than the reference threshold temperature, the movable member of the auxiliary air intake section is opened and the air is supplied through the auxiliary introduction passage from the auxiliary air intake section. By supplying to the compressor of the drive unit DR, it is possible to reduce unnecessary pressure loss, and when the temperature of the generator is equal to or higher than the threshold temperature, the movable member of the auxiliary air intake unit is closed and the heat sink 170 is closed. By supplying the air to the compressor of the drive unit DR through the introduction passage 120 that passes through, the generator can be cooled by the heat dissipation of the heat sink. As a result, it is possible to suppress the reduction of the power output from the generator and improve the propulsion efficiency.

構成9.上記実施形態の飛行体は、電力に基づいて推進力を発生させる推進装置(例えば、図1Bの300)を有する飛行体(例えば、図1A,図1Bの10)であって、構成1乃至構成8のいずれか一つの構成に記載の電源装置(例えば、図1A,図1Bの100)を前記飛行体(10)における機体(例えば、図1A,図1Bの200)の外部に備え、前記電源装置(100)は、生成した電力を前記推進装置(例えば、図1Bの300)に供給する。 Configuration 9. The flying body of the above embodiment is a flying body (for example, 10 in FIGS. 1A and 1B) including a propulsion device (for example, 300 in FIG. 1B) that generates a propulsive force based on electric power, and includes Configurations 1 to 1. The power supply device (for example, 100 in FIGS. 1A and 1B) according to any one of 8 configurations is provided outside the airframe (for example, 200 in FIGS. 1A and 1B) of the aircraft (10), and the power supply is provided. The device (100) supplies the generated power to the propulsion device (eg, 300 in FIG. 1B).

構成9の飛行体によれば、ヒートシンクの放熱によって発電機を冷却することにより、発電機から出力される電力の低減を抑制することができ、推進効率の向上を図ることが可能な飛行体を提供することができる。 According to the flying object of the configuration 9, by cooling the generator by radiating heat from the heat sink, it is possible to suppress the reduction of the electric power output from the generator and improve the propulsion efficiency. Can be provided.

100:電源装置、110:入口部、112:入口部の一端、114:入口部の他端114、120:導入通路、121:補助導入通路、130:出口部、140:内筒壁、150:外筒壁、160:ストラット、200:機体、300:推進装置、INT:空気取入れ部、INT2:空気取入れ部(補助空気取入れ部)、TN:貯留部(燃料タンク)、GE:発電機、COM:圧縮機、BST:燃焼器、TB:タービン、SP:分離機構、DR:駆動部(圧縮機、燃焼器、タービン)、PG:電力発生部(発電機、圧縮機、燃焼器、タービン) 100: power supply device, 110: entrance part, 112: one end of entrance part, 114: other end 114 of entrance part, 120: introduction passage, 121: auxiliary introduction passage, 130: exit portion, 140: inner cylinder wall, 150: Outer cylinder wall, 160: Strut, 200: Airframe, 300: Propulsion device, INT: Air intake part, INT2: Air intake part (auxiliary air intake part), TN: Storage part (fuel tank), GE: Generator, COM : Compressor, BST: Combustor, TB: Turbine, SP: Separation mechanism, DR: Drive unit (compressor, combustor, turbine), PG: Electric power generation unit (generator, compressor, combustor, turbine)

Claims (9)

飛行体の電力負荷に電力を供給する発電機と、前記発電機を駆動する駆動部と、前記駆動部に燃料を供給する燃料タンクと、外部の空気を取入れ前記駆動部に供給する空気取入れ部と、を収容する中空の円筒状のハウジングが、前記飛行体の機体外部に連結部を介して連結可能な電源装置であって、
前記空気取入れ部は、
前記ハウジングの外周面に形成され、前記ハウジングの外部の空気を取入れる入口部と、
前記入口部と連通し前記ハウジングの内部に形成された導入通路と、
前記入口部から取入れられた前記空気を、前記導入通路を介して前記駆動部に供給する出口部と、を備え、
前記発電機の外周部には、当該発電機の熱を放熱するヒートシンクが配置され、前記ヒートシンクは、前記入口部から前記駆動部に向かって空気が流れる通路内に配置されていることを特徴とする電源装置。
A generator for supplying electric power to the electric power load of the aircraft, a drive unit for driving the generator, a fuel tank for supplying fuel to the drive unit, and an air intake unit for taking in external air and supplying it to the drive unit. And a hollow cylindrical housing that accommodates a power supply device that can be connected to the outside of the aircraft body via a connecting portion,
The air intake section,
An inlet portion formed on the outer peripheral surface of the housing for taking in air outside the housing;
An introduction passage formed inside the housing, which is in communication with the inlet portion;
An outlet portion for supplying the air taken in from the inlet portion to the drive portion through the introduction passage,
A heat sink that dissipates the heat of the generator is arranged on an outer peripheral portion of the generator, and the heat sink is arranged in a passage through which air flows from the inlet portion toward the drive portion. Power supply.
前記ヒートシンクよりも後方の位置に配置され、外部の空気を取入れて前記駆動部に供給する補助空気取入れ部を更に備え、
前記補助空気取入れ部は、
温度検知部で検知された前記発電機の温度に応じて開閉可能な可動部材と、
前記ハウジングの外周面に形成され、前記で前記ハウジングの外部の空気を取入れる補助入口部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の電源装置。
Further provided is an auxiliary air intake portion which is arranged at a position rearward of the heat sink and takes in external air and supplies the air to the drive portion.
The auxiliary air intake section,
A movable member that can be opened and closed according to the temperature of the generator detected by the temperature detection unit,
An auxiliary inlet portion formed on the outer peripheral surface of the housing for taking in air outside the housing;
The power supply device according to claim 1, further comprising:
前記可動部材は、前記補助入口部の開口面内に配置され、前記可動部材が開いた状態で、前記ハウジングの外部の空気を前記補助入口部から取入れ、
前記可動部材が閉じた状態で、前記空気の取入れを遮断する
ことを特徴とする請求項2に記載の電源装置。
The movable member is arranged in the opening surface of the auxiliary inlet portion, and in the state in which the movable member is open, air outside the housing is taken in from the auxiliary inlet portion,
The power supply device according to claim 2, wherein the intake of the air is shut off when the movable member is closed.
前記補助空気取入れ部は、
前記ハウジングの内部に形成され、前記可動部材が開いた状態で前記補助入口部と連通する補助導入通路と、
前記補助入口部から取り入れられた空気を前記補助導入通路よりも後方に配置されている前記駆動部に供給する出口部と、を備えることを特徴とする請求項2または3に記載の電源装置。
The auxiliary air intake section,
An auxiliary introduction passage that is formed inside the housing and that communicates with the auxiliary inlet when the movable member is open;
The power supply device according to claim 2 or 3, further comprising: an outlet that supplies the air taken in from the auxiliary inlet to the drive unit that is arranged behind the auxiliary introduction passage.
前記補助空気取入れ部よりも前方に配置されている前記空気取入れ部は、
前記温度検知部で検知された前記発電機の温度に応じて開閉可能な可動部材を備え、
前記可動部材は、前記入口部の開口面内に配置され、前記可動部材が開いた状態で、前記ハウジングの外部の空気を前記入口部から取入れ、前記可動部材が閉じた状態で、前記空気の取入れを遮断する
ことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の電源装置。
The air intake portion arranged in front of the auxiliary air intake portion,
A movable member that can be opened and closed according to the temperature of the generator detected by the temperature detection unit,
The movable member is arranged in the opening surface of the inlet portion, and when the movable member is open, air outside the housing is taken in from the inlet portion, and when the movable member is closed, The power supply device according to any one of claims 2 to 4, wherein the power supply is shut off.
前記可動部材を開閉させる駆動機構と、
前記温度検知部の検知結果に基づいて、前記駆動機構を制御する制御部と、を更に備えることを特徴とする請求項5に記載の電源装置。
A drive mechanism for opening and closing the movable member,
The power supply device according to claim 5, further comprising: a control unit that controls the drive mechanism based on a detection result of the temperature detection unit.
前記制御部は、
前記温度検知部で検知された前記発電機の温度が閾値温度よりも低い場合、前記補助空気取入れ部に設けられた前記可動部材を開いた状態にするように前記駆動機構を制御し、
前記発電機の温度が閾値温度以上の場合に、前記補助空気取入れ部に設けられた前記可動部材を閉じた状態にするように前記駆動機構を制御することを特徴とする請求項6に記載の電源装置。
The control unit is
When the temperature of the generator detected by the temperature detection unit is lower than a threshold temperature, the drive mechanism is controlled to open the movable member provided in the auxiliary air intake unit,
The drive mechanism is controlled so that the movable member provided in the auxiliary air intake section is closed when the temperature of the generator is equal to or higher than a threshold temperature. Power supply.
前記制御部は、
前記温度検知部で検知された前記発電機の温度が閾値温度よりも低い場合、前記空気取入れ部に設けられた前記可動部材を閉じた状態にするように前記駆動機構を制御し、
前記発電機の温度が閾値温度以上の場合に、前記空気取入れ部に設けられた前記可動部材を開いた状態にするように前記駆動機構を制御することを特徴とする請求項6に記載の電源装置。
The control unit is
When the temperature of the generator detected by the temperature detection unit is lower than a threshold temperature, the drive mechanism is controlled so that the movable member provided in the air intake unit is closed,
7. The power source according to claim 6, wherein the drive mechanism is controlled so as to open the movable member provided in the air intake portion when the temperature of the generator is equal to or higher than a threshold temperature. apparatus.
電力に基づいて推進力を発生させる推進装置を有する飛行体であって、
請求項1乃至8のいずれか1項に記載の電源装置を前記飛行体における機体の外部に備え、
前記電源装置は、生成した電力を前記推進装置に供給することを特徴とする飛行体。
An air vehicle having a propulsion device that generates propulsive force based on electric power,
A power supply device according to any one of claims 1 to 8 is provided outside the airframe of the aircraft,
The aircraft, wherein the power supply device supplies the generated power to the propulsion device.
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