JPS5965723A - 液量選定システム - 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】 発明の関連づる分野 本発明は、貯蔵タンクへの液体の充填及び抜ぎ取るため
のシステム、特に操縦士が航空機のパイロットステーシ
ョンにいながら、航空（幾の貯蔵タンクの充１ｇ　％を
１没定づるシステムに関するものである。

従来技術 液体の管理は営業用航空会社の経営では重要なる事柄で
あり、荷物輸送及び客輸送に、より少ない燃ｊ′３１消
費′Ｃすめば、より大ぎな収益を得り、輸送のための充
填物が最小であれば、より少ない燃料の消費でづむ。晋
通離陸前に航空機の貯蔵タンクは水或いは他の液体で容
量一杯まで満載されて、飛行中旅客に水の大部分が必要
に応じて提供されている。小距η（（飛行或いは旅客の
少ない飛行において、貯蔵タンクに充填され゛（いる水
のほんの一部分しか使用されない。故に未使用の水の輸
送Ｃ゛燃料浪費される。また、飛行（幾の着陸している
時間か短かりれ（Ｊ短いほど、利益を牛しるし、貯蔵タ
ンクへの充填時間が短いほど利益は増々ふえる。

発明の開示 本発明は、貯蔵タンクの充填或いは抜き取りの間貯蔵タ
ンクの液体量を設定づるためのシステムに関し、特に航
空機の操縦士が航空機の貯蔵タンクに充填する水或いは
他の液体の総量を制御するシステムに関づるものである
。操縦士は旅客数及び飛行距離を知ることにより、Ｊｌ
（行に必要な水量を正確に見積ることができ、この情報
に塁いて操縦士は飛行中の旅客の必は偵を考慮した水量
を設定り−る。貯蔵タンク内の水の総量は貯蔵タンク内
の水位で決まり、本発明のシステムににって水位を検知
し、貯蔵タンク内への水の流し込みを望みの水位に達し
たとき、停止する。

本発明液Ｗ選定シスデムは、（ａ）貯蔵タンク内への液
体の流出入を制御するバルブ装置、（１））貯蔵タンク
内の異４Ｔる複数の液体位置に一致する位置に配置した
複数の液体位置を検知する装置、（Ｃ）パイ１１ツ１−
ステーションで貯蔵タンクの充填レベルを設足りる手動
操作装置、（ｃｌ）貯蔵タンクを所定の充填位置に充填
したことを信号が指示覆るとき、貯蔵タンク内へ液体の
流入を停止するようバルブ装置を作動りる装置を具える
ことを特徴と覆る。本発明システムは、貯蔵タンクに液
体が貯よる位置と同一の位置に貯まる簡及び貯蔵タンク
の所定の液体位置と一致する筒に沿い異なる位置に配設
りる液φセンサ装置を貝える。好ましくは、液量センサ
装置は光源と液体がセンサ装置にｊヱしたのを指示する
信号を供給する光応答素子とを具える。

本発明は種々の長所をイｊする。貯蔵タンク内の液体位
置を検知する高い信頼性を有４るセンサ索子を使用し、
もし、センサ装置の一個体が適切な作動をしなくても（
例えば光源が光を投射しないような）　、　ｕｊ’戒タ
ンクの次段の高ざのセンリー位（Ｕに水位がきて止まり
、従って、もはや航空機の必要以上の遅延が生じなくな
る特徴をもつ。この特徴は、特に航空機で使用づるシス
テムにおいて、航空機が地上に止まる時間を最小にりる
ことが重要である。

本発明システムの主要な長所は、航空（幾のパイロット
ステーションのパイロットが輸送する客の数と、飛行距
離とに基づいて最し経済的な貯蔵タンクへの充１眞を設
定可能な事であり、これら及び曲の長所は以Ｆの発明の
実施例の記載において明確となる。

発明の実施例 （１）実施例の構成 図面を参照して本発明の詳細な説明覆る。第１図及び第
２図において、本発明のシステム１０は飛行機が地上に
いる間、飛行機の胴体にある貯蔵タンク　１２に導入づ
る液体のＭを制御するものである。上述したように旅客
を扱う営業用航空便において、液体は水とする。システ
ム１０は貯蔵タンク１２、貯蔵タンク下部イ」近の水導
管１４、水導管のバルブ１６、バルブの下流にあり、貯
蔵タンクの１流にある立ら土がり管１８、立ら上り管の
複数のピンサー１９から２７、バルブを聞１２１４る’
ｒｌｉ　ＭＡブＩ′３４、設定スイップー３（ンとメイ
ンスイッチ３２を設（ブた制御回路３６で構成される。

貯蔵タンクには飛ｉ−ｊ態が地上にいる１１，１．　ｇ
通垂直に立っているため立ら上がり管も垂直に立ってい
る。

立ら上がり管１８は、内側Ｃ同軸でより小さい直径の簡
３８を持ち、貯蔵タンクの液体用を表示づるこの１ｊ）
は、例えばガラスのよう／、１透明あるいは半透明の物
体で作られたものである。その理由は、センサ１９から
２７の各々の近くの筒壁の部分が光を透過づることを意
図するからである。

貯蔵タンクを上部からよりはむしろ下部から貯めていっ
た方が望ましいので、水は水導管１４を通して貯蔵タン
ク１２の下部に取り入れる。簡３８は、バルブ１６の下
流の水導包°に接続されているので、水で貯蔵タンクが
貯よるのと筒３８が貯よるのは同時である。水は筒の中
空コアを流れるの−Ｑ、′＋′気は簡のガス抜σ４０か
ら排出され、同様に貯蔵タンクではガス扱き４２を通し
て排出される。従って、貯蔵タンクと簡との相方がガス
抜きされ、貯蔵タンク内と筒内の圧力は大気圧と皆しく
イ１す、又ぞれ故にＩｒｊ’蔵タンク内と尋仏内との相
方の液体位置か等しくなる。これがため、このシステム
は、飛行船路中のいかなる時間においても貯蔵タンクの
液体用を表示するのに使用される。センＩナー１９から
２７は、筒と立ち上り管との間の空間に配設し、貯蔵タ
ンク内の異なるＲｋ　ｆホｉｌ′ｌ装置に一致覆るよう
に例えばｅｌｌｌｐｔｙの位置をセンサ２７．１／８の
位置をセンサ２６．１／４の位置をセンサ２５等のよう
に、筒の所定の位置に縦に並へて配設置る。ピンリ仝部
は互いに全く同一であることが詳細な記載の唯一の必要
性であり、この動機のもとにセンサ２０は選抜した。第
２図にＪ３いて、該センサ２０は、光源４４、光に応答
して信号を供給する光導電セル４６、反Ｑ′Ｊ鏡４８で
構成される。センサ部品は筒３８の周囲に隣り合って配
置し、貯蔵タンク７／８歩目ど−蚊りる位置で）筒柱と
なるように、簡の軸に平行な位置に配設する。光源は、
例えば１００μＡ（１）電’＊’ｌ”　／Ｉ　ｍ　Ｗ（
１）出力（Ｄ　Ｌ　Ｉ　’Ｉ−［＜　ＯＮ　Ｉ　ＸＣＱ
Ｙ７７−２のような赤外線投光器を使用し、光導ｉ　Ｌ
！ルは、例えばＬ　Ｉ　ＴＲ０Ｎ　Ｉ　ＸＢＲＹ６２−
２を使用り°るのか望ましい。

以下に、センサ２０の作動について説明する。

光源からの光は壁部分３８ａのセンサ近傍を透過ηるの
に、壁部分の筒内か空気で満たされているので、放射光
か壁に入射するとき、まず内側に屈折し、壁から出射づ
るどき、外側に屈折し、入射角と出射角は壁部３８ａの
両側に空気があるため等しくなる。放射光は筒の中空コ
ア３８ｂを伝播し、壁部分３８ａの別の部分を再度入射
角と出射角が等しくなるように屈折して透過する。

空気か壁部分３８ａに相対づる中空コア３８ｂにあるど
き、壁部分の２個所を透過′ツる放射の光の屈折は比較
的わずかである。光源４４と光ｇ電Ｃル４６は、ｈＱ１
鏡４８ど相対Ｊる位置にあるので、中空コアか空気で満
たされでいるとき、放射光は反射鏡に照射Ｕずにバイブ
１８の内壁１８ａに照射することになる。ツなわら、ピ
ンザ２０に相当する中空コア３８ｂか空気で満たされて
いると筒から管壁上への光の伝１１投は点線ａで描かれ
る光路となる。管壁１８ａは薄く塗布した黒ペイン１〜
のような光吸収体で塗布され、光導電ヒル４６の光応答
表面上に光を反則させないようにする。

水がセンサ２０の高さに達したとぎ、センサに相対する
中空］７３８１）を満たすので、光源４４からの光は水
で屈折しＣ管壁１８ａの内側に照射せず、反射鏡４８に
照射し、反射されて再び入射し、前と同様な方法ひ屈折
し、筒から出射して光導電セルに照射りる。りなわら、
一点鎖線すで示した光路となる。しかし、特に過度の空
気が利用できる場合には、光源からの光を光導電セルに
反射する鏡を必ずしも必要としないので、もし鏡を使用
しない場合、光源と光導電セル間の局内に水が満ちてい
るとき、光導電ごル上に光が向かうＪ：うにし、水が光
源と光６　’ｆ４　’ｌ？ル間にないとき、光導電セル
に向かわないように光源を整列り−る。

放射光が光導電セルに照射すると、光導電セル内の電圧
が変化し、例えば夫々の光導電セル内−Ｃ十′ＩＶ（Ｊ
）電Ｅ［か変化りるとする。センサからの信号を合ｈ１
或いは加算して、信号の総計が少なくども設定飴と一致
するど、バルブが開成するようにりる。

制御回路３６は従来の構成要素に加えてセレクタスイッ
チ３０と主制御スイッチ３２を設け、又制御回路は直流
電源５（）、加算器５２、比較器５４、信号レベル副回
路Ｉ、５６、例えばメータやランプのような所定の充填
位置に到達したときの表示装置６２を貝える。

セレクタスイッチ３０は複数の接点３０ａから３０１及
び＋切上しクタアーム３０ｋを内蔵し、手動ヒレフタア
ーム３０ｋ及び接点３０ａから３０ｉをバイロツｊ−ス
テーションの表示パネル３１内に配設゛りる。表示パネ
ル３１十に隣り合う接点の表示記号は、Ｆｕｌｌ　、７
／８．３／４．５／８゜１／２．３／８．１／４．１／
８．ｅ用ｐｔｙとし、表示記号は所定の充填位置と一致
する異なる位置の設定スイッチに指示をする。例えは、
接点３０ａはタンクの液位置がｆｕｌｌの位置と、１８
点３０ｂはタンクの液位置が７／８位置と、接点３０ｃ
がタンクの液位置が３７７４の位置と、等々、一致する
Ｊ：うにする。接点３０ａから３０ｉは位置信号副回路
と電気的に接続し、操縦」−が接点の一個所に設定アー
ムを動かしたとき、位置信号副回路はその出力ｊＩ７か
ら位置イ菖刈を発生し、この信号量は、ヒレフタアーム
３０にの設置位置に対応する。例えば、ヒレフタアーム
３０ｋを接点３０ｉに接続すると位置制御信号の崖は＋
１ｖと出力し、設定アームを接点３０ｂに接続すると位
置制御信号は＋２ｖと出力するにうに順々に接点を移動
させるにつれて１Ｖずつ増加して接点３０ａでは位置（
ａ号が＋９Ｖと出力するようにりる。この位置信号は加
仲回路ｊ）２からの出力５３の信号と比較され、信号が
同一〇あれば、電磁弁３４が減勢り゛るた的リン−５５
が聞放し、タンク内に水が流入するのを終了する。加算
器５２は位置Ｌ７ンザである）に尊重レル１９から２７
への信号を加障する、例えば水が９個のけンサの全部に
達しでいると、力１巨争器ｊ］２の各人力５７に＋１Ｖ
の信号が現われ、出力５３に１−９ｖの信号が出ツノさ
れる。

本発明の重要なるＢｓ徴は、ヒレクタスイツ１３０及び
主制御スイッチ３２の両方がパイロン１〜ス゛ｊ−シー
」ンにあり、操縦士が、パイロワ１〜ステーシヨンでタ
ンクへの水の充ｌｌ１ｔｆ７ｉを選定及びタンクの充填
を聞り１１できることＣ゛ある。充填用か所定のレベル
に達すると、自動的にタンクの４くの流入が終了りるこ
とである。また制御回路３６は例えはパイロットステー
ションにあり、タンクの充填位置を指示づるメータ６２
を設ける。

（２）実施例の作動 システム１０を作動させるために、まず操縦士はレレク
タスイッチ３０のセレクタアーム３０ｋを、所望の水量
と一致覆る表示パネル３１上の表示記号（マーク）に合
わせる。図で説明するために、タンクは７／８のマーク
の位置まで貯まっているものと仮定すると、セレクタア
ーム３０１Ｘを表示パネルＪ−の７７／ε３のマークに
合わザと、セレクアームを接点３０　ｌ］に接続するこ
とになり、この結果レヘル信舅ｆＩｉ’１回路：ｉ　Ｇ
−（処理され、比較器５４に＋８ｖのレベル信号を出力
づ−る。次に操縦士か主制御スイッチ３２を閉しると、
このスイッチが図の矢印で示されるｌ’　ＯＮ　Ｊの位
置に移動し、リレー５５を閉じ、電磁弁３４が１ｉｌ＝
Ｊ勢されてバルブ１６を聞き、導管１４を通り、貯蔵タ
ンク１２ど簡３８との両方に水が流入しうるようにする
。

貯蔵タンクと＠］の両方の水位か、同一の高ざ、同一の
速度で」−臂りるにつれて簡の水位は、定位置のセンサ
２７から２１まて上昇する。これがため光の進路か変わ
り、これらけンサの光導電セルに順次受光づるが、電磁
弁２４には何ら作用を及ぼさない。その理由はセンサか
らの位置信号の加算値がまた＋８ｖ（・あり、位置信号
設定値の＋９ｖに＋１Ｖ足りないためである。水位がセ
ンサ２０に到達すると、けンサからの位置信号の加算値
が→−９Ｖに一致し、この結果、比較器がリレー５５を
開放位置に切換え′Ｃ電磁弁３４を減勢し、バルブ１６
を閉成Ｊる。センサの一個が正常に作動しない場合には
次の最高位のけンサ、本例ではセンサ１９に水が到達す
るまでバルブは開放されたままＣあり。その後、バルブ
は閉じる。この結果超過充填が起こるか、これは充填処
理を中断して、飛行機の離陸を遅延するよりはましく・
ある。

本分明は」一連した実施例のみに限定されるものではな
く、幾多の変更を加えることがＣ゛きる。

４、図面の曲中４ｉ　ｉ：５！明 第１図ｉＪ、本発明液ｍ選定システムの構成を示づ線図
、 第２図はセンリ装置の一部を示ＴＩ第１図の２−２ライ
ンに冶う…ｉ而面である。

１０・・・液量選定システム １２・・・貯蔵タンク　　　１４・・・水導管１６・・
・バルブ　　　　　１８・・・立ち上り管１９．２０，
２１，２２，２３，２４，２５，２６．２７・・・　し
　ン　リレ３０・・・セレクタスイッチ ３２・・・王制■スイッチ　３４・・・電磁弁３８・・
・筒　　　　　　　　４０．／１２・・・刀ス抜き４４
・・・光源　　　　　　４６・・・光導電ごル４８・・
・反則板　　　　　５０・・・電源５２・・・加ｐ器　
　　　　５４・・・比較器５６・・・位置信号副回路 特ｇ’＋　Ｕ：　１９＋’を人　　［Ｊシャーソン・エ
アクラフ１〜・コントロールス ｄＢ ッ５ス９，２゜ １４３−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ｆｈ’＋空機内の貯蔵タンクの液体の充填を制御
   覆るシステムにＪ３いて、（ａ　）貯蔵タンクからの液
   体の流出入の開始及び停止を行う手段、（１））貯蔵タ
   ンクに貯蔵される液体と同一の位置をとる液Ｍ表示手段
   、（Ｃ）液位置が液が表示子段に沿う所定の位置に到達
   覆ると、信号を供給する液量表示手段に沿って設けられ
   た液ｉｐ検知手段、を具えることを特徴とする液量選定
   システム。 ２、液量検知手段は光源及び光応答素子を具え、前記光
   源及び光応答素子を互いに関連づるよう配盾し、：Ｉｔ
   ７１ｆｆ）が所定の位置に達しないとき、信号を発生ぜ
   ず、液量が所定の位置に達したとき、検知手段の液体は
   光源と光応答素子の間にあり、信号を発生することを特
   徴とする４’ｒ　ｉ′［請求の範囲１記載の液量選定シ
   ステム。 ３、液量検知手段は、光透過部分を具え、光源と光応答
   素子とを筒の装置の外側にあり、光透過部分と向かい合
   うよう配置することを特徴とする特許請求の範囲２記載
   の′ａ単選定システム。 ４、光透過部分の外側に設（プられた反射装置を具え、
   所定の位置に対応づる検知手段の位置に液位置が達して
   いないとき、光は透過部分を透過するが反身・１装置に
   当たらず、又液位買が所定の位置に達しているとき、光
   源からの光は液体によって弯曲され反則装置に当たり、
   反射され二度液体と光透過部分を透過し、光応答素子に
   当たるよう光源と光応答素子、及び反射装置を関連して
   配置Ｊることを特徴とする特許請求の範囲３記載の′ｆ
   ｉｍ選定シスアム。 ５、航空機内の貯蔵タンク内の液、一体の充填を制御し
   、航空機のパイロワ］へステーションから操作し得るよ
   うにしたシステムにおいて、（ａ　＞貯蔵タンク内の液
   体の流出入を制御するバルブ装置、（１））パイロット
   ステーションにで、貯蔵タンクの充填量を設定し、貯蔵
   タンクの異なる充填位置を表わす複数の大きざの位置信
   号を供給りる手動操作装；Ｕ、（Ｃ）貯蔵タンクに充填
   中に、液体が複数の前記位置センサのどれか一つの位置
   にあるとき、所定の大きざの信号を供給し、貯蔵タンク
   内の少数の巽りる液位置に関連リ−る位置に設けた複数
   の異なる液位置を検知する装置、（ｄ　）位置レンリか
   らの信号の加粋値と、加粋器によって加算された信号の
   総数と一致する位置信号の　つどか、等しいという特徴
   をもつ位置しンリからの信号を加算する装置、（ｅ）位
   置レンリ装；宛からの信号の加終値が設定レベル信号と
   少なくとも等しいかまたはそれ以上のどき、制御信号を
   供給するため位置セン１ノー装置ど設定位置信号とを比
   較づる装置。 （［）前記制御信号に応答して、貯蔵タンク内への液体
   の流出入を遮断するバルブ装置を動作りる装置を具える
   ことを特徴とする液量検出システム。 ６、貯蔵タンクが充満されるのと同じだ【す充満される
   検知手段、及びこの検知手段に沿い異なる位置に設（プ
   られだ′ｆ２世検知装置を具えることを特徴とする特許
   請求の範囲５記載の液ｍ選定システム。 ７、特許請求の範囲６記載の液量センサ装置において、
   液ｍ検知手段は光源及び光応答素子を具え、前記光源及
   び光応答素子を互いに関連するよう配置し、′ａ量がセ
   ンリー装置の位置に達しないとき、信号を発生せず、ｉ
   ｆ最がセンサ装置りの位置に達したとさ、検知手段の液
   体は光源と光応答素子の間にあり、信号を発生づること
   を特徴とする特５′１請求の範囲１記載の液量選定シス
   テム。 ８、液量検知手段が各々の位ｉ６レンリ装置に相対する
   光透過部分と、前記光透過部分に相対する検知手段の外
   側に配置される光源及び前記液量検知装置の光応答素子
   とを具えることを特徴とする特ｈ′［請求の範囲７記載
   の液量選定システム。 ９、検知装置に液量が達してい４ｒいどき、光が透過し
   グメントを透過するが反１＝Ｊ装置に照射りることなく
   、又液量レベルが検知装置に）ヱしＣいるどき、前記光
   源からの光は液体によって二′τ曲され、反ＩＪＪ装置
   に照則し、反射され二度液体と光透過セグメントを透過
   し、光応答素子に当たるよう、光源と反則装置に関連し
   て配置りる夫々の前記液体充填装置の光応答素子を貝え
   る特許請求の範囲８記載の液ｍ選定システム。 １０、航空（人肉の貯蔵タンク内の液体の充填を制御し
   、航空機のパイロットステーションから操作し冑るシス
   テムにおいて、 （ａ）液体で満たした貯蔵タンクに接続づる液体充填装
   置 （１））前記バルブ装置が液体で貯蔵タンクを満だづ聞
   り文位置及び液体を貯蔵タンク内へ流入りるのを什める
   開位買を備える貯蔵タンク内へ液体の流水あるいは断水
   をする液体充ｊα１装置内のバルブ装置、 ＜Ｃ＞液体充填装置に連結され、タンクが充満されるに
   つれてタンク内の液体と同じレベルまで液体を充満づる
   管装置、 （ｆｌ　）各々の前記液中しンリ装買が貯蔵タンク内の
   所定の液Ｈ，７１に対応りる位置に簡に沿い種々にそれ
   ぞれ異なる位置に配置する検知手段に沿う複数の液量、
   ゼンリ装買、 （ｅ）貯蔵タンクに液体を充填中に液体が液量センサ装
   置の位置にくると、信号を供給する液量センサ装置、 （ｆ）パイロワ１〜ステージ」ンて貯蔵タンクの充填量
   を設定する手動操作自在の設定装置、（ｇ）バルブ装置
   を開成さけるため、設定充填量に液量が達したとぎ、液
   体充填装置がらの信号の指示に応答りる駅１６を具える
   ことを特徴とする液ｍ選定システム。 １１、液体充填装置首を貯蔵タンクの下部に接続し、貯
   蔵タンクを下部から充填する特許請求の範囲１０記載の
   液量選定システム。 １２、パイロットステーションで貯蔵タンクを望みの充
   １！ｙｔ吊にしたことを表示する相δζト晶求の範囲１
   ０記載の液偵選定システム。 １３、液体の入り［］から貯蔵タンクへ光１眞しあるい
   は貯蔵タンクから人気へ充填物を扱く装置におい（、 （ａ　）聞敢位首及び閉位置を１賄える貯蔵タンクへの
   流出入の開始或いは断水とも入口で流…を制御（１１−
   りる装置。 （１＋＞ｉｌ＆硝表不表示装置貯蔵タンク相方の液位薗
   を等しくりるため、貯蔵タンクと結合し、ガス抜きをづ
   る液仇表示′３Ａ＠、 （（ン）貯蔵タンク内の異なる所定の液位置（こ応じて
   液量表示装置に沿い異なる位置に配置されＩご了り数の
   ン１々バ’４ｔン］す菰Ｉ電゛、（（１）第１の信号指
   示で゛開放し、第２の信号指示で流吊制御装］ｌりを開
   成づることを描える前記センザ装置、 （ｅ　）　Ｊ　１の信号で流が制御装置を間放し、第２
   の信号で流量制御装置を閉成するための前記信号に応答
   する装置、 を具えることを特徴とづイ）液体の注１ノ１装置。 １４、前記液量センサ駅間の各々に相対する光透過部分
   を備える特Ｒ’ｌ晶求の範１１１１１３記載の液体注排
   装置。 １５、信舅を供給りる光源及び光応答素子を具え、面記
   光源及び光応答素子が光透過部分近傍にあるので、液体
   がセン１ノ択置に達しないとき、光源からの光は第１の
   信号を与える光応答素子に照ｑ・ｊｌ！ず、光１１≦１
   からの光かセンＦｊ装置に達すると、光が第２の信号を
   勺える光応答素子に黒用ηることを特徴とする特占′１
   請求の範囲１４記載の′ａ、体注排装置。 １Ｇ、航空機内の貯蔵タンクの液体の充填量を機内のパ
   イロットステーションから作動自在に制御覆るシステム
   において（ａ　）貯蔵タンク内の液体の流出入を制御Ｉ
   づる流量制御′３Ａ直、＜１））貯蔵タンク内の複数の
   異なる所定の液位置に対応する位置に配置され、貯蔵タ
   ンクの液量を指示する複数の液ｈ）レンナ装置、（Ｃ）
   パイロットステーションで貯蔵タンクの充填量を設定す
   る手動操作自在の装置＜（１）設定充填１１ｉに貯蔵タ
   ンクが達したことを信号が指示してさたとき、流量制御
   内を作動する装置を貝えることを特徴とする液ｈ１選定
   シスラ　ノ、。