JPH0257769A - 被制御弁および被制御弁を備えた航空機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主として自動開放装置を備えた被制御弁（本明
細書では加えられた制御によって作動する弁をいう）お
よびこの型の弁を備えた航空機に関する。

〔従来の技術〕

従来技術の被制御弁は、指令または作動によって、たと
えば、異った圧力を加えられる２室間に所要の流量の流
体を流すことを可能にしている。

従来型の被制御弁は流量または圧力の調整が可能である
。安定な調整を可能にするため、被制御弁は一定範囲の
流量において作動するように構成されている。しかして
、指令により、たとえば、トラブルが起ったとき圧力を
迅速かつ完全な被制御弁の開放によって平衡することは
不可能である。

さらに従来型の被制御弁は外部作動の際だけ作用する。

しかして、外部作動装置の誤作動は被制御弁を完全に無
効にする。

しかして、もつとも普通の用途の場合、いかなる安全装
置も圧力を平衡するため利用することができない。たと
えば航空におけるような進歩した技術において、線形弁
（本明細書では加えられた圧力によって自動的に開閉す
る弁をいう）が使用され、これらの線形弁はその両面の
間の圧力差が一定の限界値をこえるとき開放するように
構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、たとえば２室間にまたは１室と外部との間の隔
壁上に線形弁または被制御弁を備えることは重大な課題
を生ずる。第１に、被制御弁および線形弁に対して空間
が必要なことである。このことは被制御弁および線形弁
が、たとえば化学反応装置の管を接続する管系上にまた
はたとえば石油蒸溜塔の各点に設置されるとき、必ずし
もそうと限らないことは明らかである。

さらに、被制御弁および線形弁が通るのに必要な開口を
作ることは壁を脆弱化する。この脆弱化は、被制御弁お
よび線形弁の周りに設けられた、たとえば金属製構造物
によって部分的に補償される。しかしながら、この金属
製構造物は高価かつ重量大である。付加的重量は航空機
生産の環境にとくに重大な意味を有する。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明は、両
面の圧力差が限界値をこえるとき自動的に、独立して開
放しうる装置を備えた被制御弁よりなっている。これら
の装置は圧力差が限界値に達しない限り被制御弁の開放
を阻止する。

開放は、圧力差から生ずる力が被制御弁を閉鎖または部
分的開放状態に維持する力によってもはや平衡されない
とき、自動的に生ずる。被制御弁の開放は、圧力差が所
要の限界値に達しない限り、たとえば被制御弁の重量に
より、ばねにより、磁石および電磁石のいずれか一方ま
たは双方によって阻止される。弁は並進によりまたは、
有利には弁の対称軸線に対して非対称的に設けられた軸
上における、回転により完全に開放される。

別の実施例において、被制御弁の開放は不完全であるが
、すべての場合、圧力の迅速な平衡を達成するのに十分
である。

本発明による装置は、支持する壁に設けなければならな
い、多数の孔をたり１つに限定する。しかして、壁の脆
弱化は最少にされ、開口を囲む構造物の廃止により′重
量が減少する一方、同時に製造コストも減少する。さら
に、利用可能な表面が制限される場合、本発明による装
置は、１つが被制御弁のための他の１つが線形弁のため
の２つの開口の代りに、単一の大きい開口を作ることが
可能になる。しかして、本発明の装置によって、被制御
弁の交換面を大キ＜シて装置の作用および安全性を改善
することができる。

本発明はまた本発明による被制御弁を有する航空機に関
する。

本発明はまた、この被制御弁が航空機が地上にあるとき
内外圧力を平衡するように構成された換気弁である、航
空機に関する。

本発明の別の目的は、過大な外部圧力の作用により、被
制御弁が航空機に対して内方に開放する、航空機に関す
る。

〔実施例〕

本発明は、非限定的実施例を示す図面に基づく下記の説
明から、−層よく理解しうるであろう。

全図面を通じて、同じ符号は同じ部品を示す。

第１図は、本発明による、自動開放装置を備えた被制御
弁の第１実施例を示す。被制御弁２９は、閉鎖位置にお
いて壁１を不透過性にする、フラツブ３を有する。本発
明による被制御弁２９は、作動の際、被制御弁の部分的
または完全な開放を可能にする装置３０を備えている。

被制御弁の開放は壁１の両面に加えられる圧力差を減少
させることができる。図示の実施例において、被制御弁
２９は軸３６上で回転する。被制御弁２９のフラップ３
の回転は、流体の交換を可能にする空間を露出する。ま
ったく同じ圧力差に対して、露出面積が大きくなると流
量は増加する。

被制御弁２９のフラップ３の開放は、たとえば、壁１に
平行または垂直な、フラップ３の並進によって得られる
。フラップ３は軸３６の周りに回転するのが有利である
。軸３６の周りの回転は、たとえば２本の支柱４，５を
駆動することによって得られる。この駆動は、たとえば
、この支柱５の端部のアーム１５を引張ることによりま
たは支柱４の端部１４のアーム３４を押すことによって
得られる。

アーム３４および３５のいずれか一方または双方が、第
４．５図に示す駆動装置３０の一部を構成することが有
利である。第１図に示す実施例において、アーム３５は
アームらの端部１５に載置する。アーム５は、たとえば
、アーム５に対して８０″と１３０＠と゛の間の角度を
なす。

第１図に示す実施例において、アーム３４は支柱４のは
Ｖ延長部に設けられた、支柱４の端部１４上に載置され
る。

被制御弁２９はそれを開閉する指令をうけとる。

指令は機械的、水力的、空気的または有利なのは電気的
に伝達される。第１図に示すうよに、弁２９はコンピュ
ータ１３０によって制御されるのが有利である。コンピ
ュータ１３０は、たとえば、第１にセンサ１３１に、第
２に導線１３２によって他のコンピュータに接続される
。センサ１３１は、たとえば、種々の点の圧力値を検出
することができる。航空用の場合、コンピュータ１３０
は導線１３２によって主コンピユータに接続され、主コ
ンピユータは航空機外側の圧力値を指示する。

コンピュータ１３０はセンサ１３１によって検出され母
線１３２を通してうけとられ圧力基準に従い、またたと
えば導線１３２によってうけとられた航空機パイロット
からの制御信号に従って被制御弁２９を制御する、プロ
グラムを有する。

第２図は、本発明による。部分的に開いた、被制御弁２
９を示す。開放は駆動装置３ｏの回転によって得られる
。露出された面に応じて、流体の流れが被制御弁２９の
両側面の間に得られる。図示の実施例において弁２９は
内側に開く。このような場合、内圧が外圧より大きくな
ると、符号１５１で示す流れが生ずる。そうでなければ
、流体の流れは第２図では符号１５２で示されている。

被制御弁２９は、装置３０がコンピュータ１３０から新
しい指令をうけとらない限り図示の位置にとソまり、確
実に開口を拡大しまたは開口を縮小しもしくは被制御弁
を完全に閉鎖する。

弁２９によって密封遮断すること、内外圧力条件に係わ
りなくそのようにすることが必要である。

たとえば、航空機の換気弁は、水管の下にあって水面上
にあるならば、水を通さないように閉鎖されなければな
らない。本発明による装置の場合、閉鎖は装置３０によ
って得られる。第３図に示す実施例において、通常支柱
４の端部１４に載置するアーム３４は、支柱５の端部１
５上に載置して被制御弁２９を密画する。そのようにす
るため、装置３０は三角形方向に、図面の場合まず被制
御弁２９の閉鎖および密閉が達成されるまで回転が行わ
れる。アーム３５は精度を上げるため支柱４のその端部
１４で細くなっているのが好ましい。

第９図は、圧力差によって開放された、本発明による被
制御弁を示す。開放はコンピュータ１３０、装置３０の
アーム３４．３５とは無関係に得られる。装置３０のア
ーム３４．３５の位置に係わらず、それらが被制御弁を
閉鎖位置にロックしないならば、被制御弁は、たとえば
コンピュータ１３０が誤作動していても、自動的に開放
する。

第４図は、好ましくは位置決め装置３０を構成するジヤ
ツキを示す。ジヤツキは電動機４０．アクチュエータ４
１および２つのアーム３４および３５に嵌合したハブを
有する。アクチュエータ４０は、たとえば、回転速度を
減少する歯車を有する。第４図に示す実施例において、
アーム３４゜３５はハブの中心を通る軸線に対して対称
的に設けられていない。反対に、第５図に示す別の実施
例において、アーム３４．３５はノ１ブ１６０に対して
対称的に設けられている。

第６図は、本発明による装置の実施例の斜視図である。

被制御弁２９のフラップ３は周辺の補強を有する。支柱
４．５はこの周辺補強の上にその中心に載置している。

フラップ３周辺の補強の両側に、軸３６上で回転しうる
支柱５０．３４０が設け・られている。たとえば航空機
の構造物に固定された支柱５１は、軸３６を支持してい
る。支柱５．５０は横棒５５によって連結されるのが有
利である。同様に支柱３４０．４も横棒４４によって連
結されている。

位置決め装置３０の通常の位置において、被制御弁２９
はそれ自体の重量で閉鎖されている。しかしながら、被
制御弁２９を閉鎖する力をたとえばばね８０または（図
示しない）磁石を備えることによって補足することがで
きる。しかして、第１に、被制御弁２９の質量およびフ
ラップ３の面を自由に決定することができ、第２に被制
御弁２９を水平に対していかなる位置にも設置すること
ができる。

本発明は、被制御弁２９をロックする位置決め装置３０
の使用に限定されるものでない。たとえば、作動の際、
アクチュエータ８３によって動かされるロッド８２によ
ってさらに閉鎖されるボルト８１を使用することができ
る。

本発明は第６図に図示されたような“スペード“型弁を
形成することに限定されるものでない。

蝶形弁または、第８図に示すような、２つの推力回収フ
ラップを備えた弁の設置は、本発明の範囲を逸脱するも
のでない。

第８図に示す被制御弁はフラップ３を有し、その開放は
、作動の際、フラップをアクチュエータ４１に連結する
１組の連結ロッド５，２０２によって得られる。アクチ
ュエータ４１は図示しないモータによって駆動すること
ができる。第８図の実施例において、開放は軸３６の回
転により下向きに実施される。

被制御弁２９は第２フラツプ３′を有する。フラップ３
′は連結ロッド４，５．に連結され、フラップ３を開放
する、連結ロッド２０１によって駆動される。フラップ
３は第８図の上方に向って開放する。

従来技術の圧力回収弁に比較して、本発明による被制御
弁２９の独特の特徴は、連結ロッド２０１の長さがたと
えばフラップ３′に加えられる圧力の作用で変化するこ
とである。

第８図に示す実施例において、圧力差から生ずる力は、
それが限界値をこえるならば、ばね２０４を圧縮して被
制御弁３′の開放を可能にする。ばね２０４は圧力が一
定の圧力限界を通過したときだけ圧縮される。ばねは圧
縮限界を通過したとき完全に平らになって圧力平衡弁を
完全に開放する。

別の実施例において、ばね２０４は、圧力限界値に達し
たとき破壊するように構成された機械的部分と置換する
ことができる。

フラップ３′の開放は、圧力が平行することを可能にし
ている。

被制御弁２９のロックは、たとえば、ロッド８２を前方
に移動させる不可逆アクチュエータ８１の使用によって
得ることができる。このロッド８２は、連結ロッド２０
１の肩部に載置して、ばね２０４の圧縮を防止する。

たとえばフラップ３，３′の開放を防止する回転ボルト
のような、他のロック装置も本発明の範囲を逸脱するも
のでない。

同様に、被制御弁、圧力差の作用で開放しうるそのフラ
ップ３、またはそのフラップ３．３′　も、本発明の範
囲を逸脱するものでない。

第７図は、本発明による航空機２００を示す。

航空機２００は、加圧室２０１．２つの翼２５たとえば
４基のエンジン２６、舵２３．２つの尾翼ユニット２４
および操縦室２７を有する。

加圧室２０１は、外殻と称する航空機の外部構造２１に
よって、また後部隔壁２２によって画定されている。後
部隔壁２２は航空機重量を減少するため比較的脆弱であ
る。この加圧室は、過大圧力および減圧の下で、加圧室
と外部との間の圧力差を制限し、したがって航空機構造
物の変形を防止するように応動じつる、２つの安全弁３
００゜３１０を備えている。

この圧力差は、たとえば過大圧力の際に誤作動調整から
、また減圧の際に高度の急速な変化（急速下降）から生
ずる。

すべての安全装置を十分に確保することができなければ
（かさ高のため、すなわち弁を収容するのに必要なスペ
ースのため）、２つの安全弁に別の要素を加えることが
屡々必要となる。従来技術の航空機において、減圧螺形
弁が加えられる。この減圧螺形弁は、１つの安全弁の誤
作動の場合に対応し２つの安全弁によって通常の安全状
態を得るため、使用することができる。

航空機２００はさらに調整弁２８および換気弁２９を有
する。調整弁はいわゆる“連続飛行“と称せられる作動
を実施するように構成され、内部圧力を調整して旅客の
快適さを確保するように構成されている。換気弁２９は
、航空機が停止しているとき、完全な圧力平衡が可能で
ある。たとえば、エアバスＡ３００．Ａ３１０．Ａ３２
０゜Ａ３３０およびＡ３４０のような現代の航空機は、
大容積でしかも＾度を迅速に変更する操縦性能を有する
。しかして、圧力をきわめて迅速に平衡して、航空機構
造が過大な圧力差によって損傷するのを防止することが
必要である。ところで、安全弁が設けられることおよび
孔が航空機の外殻に設けられることは重大な欠点である
。さらに、航空機の運転性能および容積のため、安全弁
３０および３１は急停止の場合適当でないことを証明す
ることができる。しかして、第１．２．３および５図の
被制御弁を使用して、調整弁および換気弁のいずれか一
方または双方に、それが必要であることが証明されたと
き、内外圧力を平衡させることは有利である。

一実施例において、航空機は安全弁３００゜３１０を有
せず、被制御弁２８および２９のいずれか一方または双
方を安全圧力の平衡のため備えている。

航空機の急速下降の際、この型の平衡を達成するため自
動的に外部空気を内部に進入させることは、通常飛行中
作動しない換気弁とするのは有利である。

被制御弁２８．２９は航空機下側に、水管の下に設けら
れている。しかして、底部から実施しうるため補修は容
易となり、さらに、空調空気の流れは容易になり、この
空気入口は航空機の上部に設けられる。しかして、着氷
の場合に航空機の安全を確保するため、被制御弁２９を
閉鎖位置にロックすることが必要である。密封は、航空
機の制御パネルの“ディッチングスイッチの操作によっ
て達成される。

本発明による装置は、室と外部との間のまた安全平衡装
置を備えた２室間の、圧力および流量のいずれか一方ま
たは双方を調整するいかなる装置にも適用することがで
きる。

本発明は明らかに、空気力学的構造に、石油精製装置の
構造に、流体蒸溜装置にまた化学的反応装置に適用可能
である。

〔発明の効果〕

本発明は、作動のぬ開放しうる位置決め装置を備えた被
制御弁に、両面の圧力差が限界値をこえたとき自動的に
開放しうる装置を備えることにより、所要空間が少なく
、構造物を脆弱化することがなくしかも重量を増加する
ことのない被制御弁または航空機を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の第１実施例を示す図、第２図は解
放位置における第１図の装置を示す図、第３図は閉鎖位
置における第１図の装置を示す図、第４図は第１図の細
部を示す第１実施例の図、第５図は第１図の細部を示す
第２実施例の図、第６図は本発明装置の斜視図、第７図
は本発明による航空機を示す図、第８図は本発明の別の
実施例を示す図、第９図は差圧が一定の限界値をこえる
ことによって開放した、第１図の装置を示す図。 １・・・壁、３・・・フラップ、４．５・・・支柱、１
４゜１５・・・端部、２８・・・調整弁、２９・・・換
気弁、３０・・・位置決め装置、３４．３５・・・アー
ム、３６・・・軸、４０．４１・・・アクチュエータ、
５０・・・支Ｌ　８１．８３・・・アクチュエータ、１
３０・・・コンピュータ、２００・・・航空機、３００
．３１０・・・安全弁、３４０・・・支柱。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、作動の際開放しうる位置決め装置を備えた被制御弁
   であつて、この弁がその両面の圧力差が限界値をこえた
   とき自動的に開放しうる装置を備えた被制御弁。 ２、弁の対称軸線外側に設けられた回転軸を備えた請求
   項１記載の被制御弁。 ３、位置決め装置は、作動の際、弁を開放するジャッキ
   を備えた請求項１記載の被制御弁。 ４、ジャッキの作用によつて被制御弁を軸の周りに所望
   の角度だけ回転させるアームを備えた請求項３記載の被
   制御弁。 ５、弁の開放に対抗する力を発生する弾性装置を備えた
   請求項１記載の被制御弁。 ６、弁を閉鎖位置にロックする装置を備えた請求項１記
   載の被制御弁。 ７、ジャッキは、作動の際、被制御弁を確実にロックす
   る請求項６記載の被制御弁。 ８、少なくとも１つの請求項１記載の被制御弁を備えた
   航空機。 ９、被制御弁は航空機が地上にあるとき内外圧力を平衡
   するように構成された換気弁である請求項８記載の航空
   機。 １０、過大な外圧の作用により、被制御弁が航空機の内
   側に向つて開く請求項８記載の航空機。 １１、前記弁が連結ロッドによつて連結された２つのフ
   ラツプを有し弁両面の圧力差の作用によつて連結ロッド
   の長さを変更しうる装置を備えた請求項１記載の被制御
   弁。