(57)【要約】      （修正有）【課題】航空機の消火システムにおいてハロン１３０１の代替消火剤の沸点以下の低温環境での消火性能を改善する。【解決手段】消火システム２００は、消火剤２５０を貯蔵するように構成された流体貯蔵容器２１０Ａ，２１０Ｂと、流体貯蔵容器２１０Ａ，２１０Ｂに接続された流体流分離装置２９０と、を含む。消火剤２５０は、流体貯蔵容器２１０Ａ，２１０Ｂから流体流分離装置２９０を通過し、流体流分離装置２９０は、当該流体流分離装置２９０を流れる消火剤２５０の少なくとも一部の温度を、流体流分離装置２９０の吐出位置の周囲環境条件で、消火剤２５０の沸点よりも高い温度まで上昇させる。【選択図】図２Ａ
2019217265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
消火剤を貯蔵するように構成された流体貯蔵容器と、
前記流体貯蔵容器に接続された流体流分離装置と、を含み、前記消火剤は、前記流体貯蔵容器から前記流体流分離装置を通過し、前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤の少なくとも一部の温度を、前記流体流分離装置の吐出位置の周囲環境条件で、前記消火剤の沸点よりも高い温度まで上昇させる、消火システム。
【請求項２】
前記流体流分離装置は、消火剤吐出位置に設けられており、前記消火剤吐出位置で前記消火剤を吐出するための少なくとも１つの一体型吐出ノズルを含む、請求項１に記載の消火システム。
【請求項３】
前記少なくとも１つの一体型吐出ノズルは、気体吐出口、及び、液体吐出口のうちの一方又は両方を含む、請求項２に記載の消火システム。
【請求項４】
前記流体流分離装置に接続された少なくとも１つの吐出ノズルをさらに含み、当該少なくとも１つの吐出ノズルは、消火剤吐出位置に設けられている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の消火システム。
【請求項５】
前記流体流分離装置は、
前記消火剤のうち温度が前記沸点を超える前記部分を、消火のために、空気流に対して、気体及び液体のいずれか一方の形態で吐出し、
前記消火剤のうち温度が前記沸点よりも低い他の部分を、冷却対象の表面に対して、気体及び液体のうちのいずれか一方の形態で吐出する、ように配置されている、請求項１〜４のいずれか１つに記載の消火システム。
【請求項６】
前記流体流分離装置は、少なくとも１つの固定弁を含み、当該少なくとも１つの固定弁は、前記流体流分離装置を流れるとともに温度が前記消火剤の前記沸点を超える前記消火剤の前記部分と、前記流体流分離装置を流れるとともに温度が前記消火剤の前記沸点よりも低い前記消火剤の他の部分との間の温度差を画定する、請求項１〜５のいずれか１つに記載の消火システム。
【請求項７】
前記流体流分離装置は、少なくとも１つの可動弁を含み、当該少なくとも１つの可動弁は、前記流体流分離装置の出口寸法を変化させることにより、前記流体流分離装置を流れるとともに温度が前記消火剤の前記沸点を超える前記消火剤の前記部分と、前記流体流分離装置を流れるとともに温度が前記消火剤の前記沸点よりも低い前記消火剤の部分との間の温度差を変化させる、請求項１〜６のいずれか１つに記載の消火システム。
【請求項８】
前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤を、気体成分と液体成分とに機械的に分離するように構成されており、前記気体成分は、前記消火剤の前記沸点よりも高い温度を有する、請求項１〜７のいずれかに記載の消火システム。
【請求項９】
前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤の１つ以上の所定の特性を手動で調節できるように構成されている、請求項１〜８のいずれか１つに記載の消火システム。
【請求項１０】
前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤の１つ以上の所定の特性を自動で調節できるように構成されている、請求項１〜９のいずれか１つに記載の消火システム。
【請求項１１】
消火システムを使用する方法であって、
流体貯蔵容器に消火剤を貯蔵することと、
前記流体貯蔵容器に接続された流体流分離装置を用いて、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤を、高温吐出成分と低温吐出成分とに機械的に分離することと、を含み、前記高温吐出成分は、前記流体流分離装置の吐出位置の周囲環境条件で、前記消火剤の沸点よりも高い温度を有する、方法。
【請求項１２】
前記消火剤が前記消火システムから吐出されると、エンタルピーの保存によって、前記高温吐出成分の少なくとも一部の温度を、前記沸点よりも高い温度まで上昇させることをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記消火剤のうちの温度が前記沸点を超える前記高温吐出成分を、消火のために、エンジンに隣接する空気流に対して、気体及び液体のいずれか一方の形態で吐出することと、
前記消火剤のうちの温度が前記沸点よりも低い前記低温吐出成分を、前記エンジンの冷却対象の表面に対して、気体及び液体のうちのいずれか一方の形態で吐出することと、をさらに含む、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記１つ以上の流体流分離装置を流れる前記消火剤の温度を調節することをさらに含む、請求項１１〜１３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１５】
前記１つ以上の流体流分離装置を流れる前記消火剤の質量流量を調節することをさらに含む、請求項１１〜１４のいずれか１つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
例示的な実施形態は、概して、消火システムに関し、より具体的には、ボルテックスチューブ（vortex tubes）を用いて、低温環境における消火剤の性能を高める消火システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、民間航空機における消火システムは、消火剤としてハロン１３０１（Halon 1301）を使用している。現在、ハロン１３０１は、環境上の理由により全ての産業における使用が段階的に廃止されつつある。ハロン１３０１の沸点は約−７１°Ｆ（−５７℃）である。ハロン１３０１に代わる消火剤が研究されているが、代替する消火剤の沸点は、ハロン１３０１よりも高い場合がある。代替消火剤の沸点が高い場合、代替消火剤の沸点以下の低温環境において、代替消火剤の性能に影響が及ぶ場合がある。
【発明の概要】
【０００３】
したがって、上述した課題のうちの少なくとも１つ以上に対処するよう意図された装置及び方法が有用であろう。
【０００４】
以下において、本開示による技術事項についての例を網羅的ではない態様で列挙しているが、これらの例には、特許請求の範囲に記載されているものも、いないものも含まれうる。
【０００５】
本開示による要旨の一例は、消火システムに関する。当該消火システムは、消火剤を貯蔵するように構成された流体貯蔵容器と、前記流体貯蔵容器に接続された流体流分離装置と、を含む。前記消火剤は、前記流体貯蔵容器から前記流体流分離装置を通過し、前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤の少なくとも一部の温度を、前記流体流分離装置の吐出位置の周囲環境条件で、前記消火剤の沸点よりも高い温度まで上昇させる。
【０００６】
本開示による要旨の他の例は、エンジンを有するビークルのための消火システムに関する。当該消火システムは、消火剤を貯蔵するように構成された流体貯蔵容器と、前記流体貯蔵容器に接続された流体流分離装置と、を含む。前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤を、高温吐出成分と低温吐出成分とに機械的に分離するように構成されており、前記高温吐出成分は、前記流体流分離装置の吐出位置の周囲環境条件で、前記消火剤の沸点よりも高い温度を有する。
【０００７】
本開示による要旨のさらに他の例は、消火システムを使用する方法に関する。当該方法は、流体貯蔵容器に消火剤を貯蔵することと、前記流体貯蔵容器に接続された流体流分離装置を用いて、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤を、高温吐出成分と低温吐出成分とに機械的に分離することと、を含み、前記高温吐出成分は、前記流体流分離装置の吐出位置の周囲環境条件で、前記消火剤の沸点よりも高い温度を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
一般的な文言による本開示の実施例の説明は以上のとおりである。次に、添付図面について言及するが、これらの図面は、必ずしも正確な縮尺にしたがっておらず、また、複数の図面にわたって、同一又は類似の部品については同じ参照符号で示している。
【０００９】
【図１】本開示の実施態様による、航空機を示す概略等角図である。
【図２Ａ】本開示の実施態様による、例示的な消火システムを示す概略図である。
【図２Ｂ】本開示の実施態様による、例示的な消火システムを示す概略図である。
【図３Ａ】本開示の実施態様による、図１に示す航空機の一部（例えば、エンジン）を示す概略等角図である。
【図３Ｂ】本開示の実施態様による、図３Ａに示すエンジンの一部を示す例示的な等角切欠図である。
【図４Ａ】本開示の実施態様による、図２Ａ及び図２Ｂのうちのいずれか一方に示す消火システムの一部を示す概略図である。
【図４Ｂ−４Ｃ】本開示の実施態様による、図２Ａ及び図２Ｂのうちのいずれか一方に示す消火システムの流体流分離装置の例を示す図である。
【図５】本開示の実施態様による、図２Ａ及び図２Ｂのうちのいずれか一方に示す消火システムの流体流分離装置の例を示す図である。
【図６Ａ】本開示の実施態様による、図２Ａ及び図２Ｂのうちのいずれか一方に示す消火システムの流体流分離装置の例を示す図である。
【図６Ｂ】本開示の実施態様による、図２Ａ及び図２Ｂのうちのいずれか一方に示す消火システムの流体流分離装置の例を示す図である。
【図６Ｃ】本開示の実施態様による、図２Ａ及び図２Ｂのうちのいずれか一方に示す消火システムの流体流分離装置の例を示す図である。
【図７】本開示の実施態様による方法を示す例示的なフロー図である。
【図８】本開示の実施態様による方法を示す例示的なフロー図である。
【図９Ａ−９Ｂ】本開示の実施態様による、消火システムの例示的な出口平面を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１、図２Ａ、及び、図２Ｂを参照すると、本開示の実施態様においては、周囲温度が、使用される消火剤２５０の沸点以下である環境で利用される、消火システム２００が提供される。本開示の実施態様は、新しいビークルに組み込んでもよいし、既存の消火システム用マニホールドに取り付けることによって既存のビークルに後付けしてもよい。本明細書に記載される消火システム２００は、（低温環境条件を含む）周囲環境条件の下での動作を可能にさせ、例えば、当該消火システム２００で使用される消火剤２５０の沸点付近の温度又はそれより低い温度を含む低温環境において動作することができる。本明細書において、「沸点」との用語は、消火剤２５０が消火システム２００（出口平面９００Ａ〜９００Ｅ；図９Ａ及び図９Ｂを参照）から吐出され、例えば、エンジンコンパートメント１１５（又は、他の適切なコンパートメント）に入り、周囲環境に晒されたときの、消火剤２５０の沸点を指す。消火システム２００の少なくとも一部における温度は、周囲温度と実質的に同じである場合があるが、消火システム２００の上記一部における消火剤２５０の圧力及び速度は、消火システム２００の上記一部において消火剤２５０を液状にするのに十分なものである。
【００１１】
消火システム２００は、消火剤２５０の沸点よりも高い温度まで、消火剤の温度を機械的に上昇させる。例えば、消火システム２００は、約−６５°Ｆ（−５４℃）以下の温度での低温環境動作を提供する。消火システム２００で使用可能な消火剤の例には、限定するものではないが、ハロン１３０１（約−７１°Ｆ、すなわち約−５７℃の沸点を有する）、ＨＦＣ−１２５（ペンタフルオロエタン、約−５５°Ｆ、すなわち約−４８℃の沸点を有する）、ＣＦ３Ｉ（トリフルオロヨードメタン、約−９°Ｆ、すなわち約−２３℃の沸点を有する）、ノベック（登録商標）１２３０（３Ｍ（登録商標）社により製造され、約１２０°Ｆ、すなわち約４９℃の沸点を有する）、及び、重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ3）などの任意の適切な消火剤（又は、その混合物）が含まれる。
【００１２】
消火システム２００は、加圧流体貯蔵容器２１０Ｐ内に液体状で貯蔵されている消火剤２５０を使用する。加圧流体貯蔵容器２１０Ｐは、消火剤２５０を約１００ｐｓｉから約３００ｐｓｉの圧力で、或いは、約５００ｐｓｉ以上の圧力で貯蔵するように構成されている。消火システム２００は、当該消火システム２００から消火剤２５０が吐出されると、受動的に当該消火剤２５０を加熱し、これによって、液状の消火剤２５０を消火のために気化させ、まき散らす。消火剤２５０の受動加熱は、流体流分離装置２９０（例えば、ランク・ヒルシュ・ボルテックスチューブ（Ranque-Hilsch vortex tube）としても知られるボルテックスチューブ２６０）を用いて機械的に行われる。当該流体流分離装置は、可動部や電気部品を使用せず、当該装置を通過する消火剤２５０の流体流６００（図６）を動力源とする。ボルテックスチューブ２６０を通過する流体流６００（例えば、高速流体流）の運動エネルギーは、熱エネルギーに変換され、このエネルギーが、流体流の少なくとも一部の温度を上昇させるため、結果として、ボルテックスチューブ２６０において、高温周縁流体流渦６００ＨＶ（図６）及び低温軸流体流渦６００ＣＶ（図６）が生成される。本開示の態様においては、消火剤２５０を高温吐出成分２５０Ｈ（図６）と低温吐出成分２５０Ｃ（図６）（高温吐出成分２５０Ｈは、低温吐出成分２５０Ｃよりも温度が高い）とに機械的に分離することにより、高温表面を冷却して消火を行う。消火剤２５０の機械的分離により、高温吐出成分２５０Ｈの温度が上昇して、いくつかの態様（以下に示す「表１」を参照）においては、低温環境（例えば、約−６５Ｆ°（−５４℃）以下の周囲温度）において当該消火剤を気化させることができる。表１に関して以下に説明するように、高温吐出成分２５０Ｈ、及び、低温吐出成分２５０Ｃは、液体状であってもよいし、気体状であってもよい。
【００１３】
以下に、本開示による技術事項について説明するための例を網羅的でない態様で列挙するが、これらの例は、特許請求の範囲に記載されているものと記載されていないものとがある。
【００１４】
本開示の実施態様によれば、消火システム２００は、例えば、住居、ビークル（例えば、陸上用、海上用、水中用、航空宇宙用など）、屋外環境、商業的又は工業的（屋内又は屋外）環境などの任意の適切な用途で用いることができる。説明を容易にするために、図１に示すビークル１００を用いて本開示の態様を説明する。ビークル１００は、固定翼航空機として示されているが、上述したように他の適切なビークルであってもよい。ビークル１００は、フレーム１００Ｆを有する胴体１０２と、翼１０６と、エンジン１０８とを含む。エンジン１０８は、パイロン１１０によって翼１０６に接続されており、ナセル１１２を含む。各ナセル１１２は、それぞれのエンジン１０８のファン１２７及びコア１２６が配置されたエンジンコンパートメント１１５を形成している。エンジンコンパートメント１１５内には、１つ以上の火気ゾーン１１８（例えば、所定領域。図１、図２Ａ、及び、図３Ｂを参照）が設けられており、各火気ゾーン１１８には、消火システム２００の１つ以上の吐出口（一体型吐出口、及び／又は、遠隔吐出口）が設けられている。ビークル１００は、さらに、当該ビークル１００の補助動力ユニットコンパートメント１３０に設けられた補助動力ユニット１３５を含む場合がある。補助動力ユニット１３５は、エンジン１０８が動作していない場合に、航空機のコンポーネント（例えば、電気システム、油圧システム、換気システムなど）が使用する補助動力を生成するための任意の適切な機上エンジンであってもよい。
【００１５】
図２Ａを参照すると、消火システム２００は、流体貯蔵容器２１０Ａ、２１０Ｂと、１つ以上の流体流分離装置２９０とを含む。図２Ａには２つの流体貯蔵容器２１０Ａ、２１０Ｂが図示されているが、２つの流体貯蔵容器２１０Ａ、２１０Ｂよりも多い数、又は、少ない数の流体貯蔵容器を設けることもできる。流体貯蔵容器２１０Ａ、２１０Ｂは、任意の適切な態様で消火剤２５０を貯蔵するように構成される。例えば、流体貯蔵容器２１０Ａ、２１０Ｂは、（使用する消火剤２５０の沸点などの特性に応じて）極低温流体、又は、非極低温流体の態様で消火剤２５０を貯蔵する加圧容器２１０Ｐである。流体貯蔵容器２１０Ａ、２１０Ｂは、当該流体貯蔵容器２１０Ａ、２１０Ｂに消火剤２５０を充填するため、及び、流体貯蔵容器２１０Ａ、２１０Ｂからの余分な圧力を逃がすための、任意の適切な流体入口２１１と圧力逃がし部２１２とを含む。
【００１６】
１つ以上の流体流分離装置２９０は、任意の適切な方法で流体貯蔵容器２１０Ａ、２１０Ｂに接続されている。例えば、１つ以上の流体流分離装置２９０と流体貯蔵容器２１０Ａ、２１０Ｂとの接続は、任意の適切な導管２４０、２４１によって行われ、消火剤２５０は、流体貯蔵容器２１０Ａ、２１０Ｂから、それぞれの導管２４０、２４１を通って、１つ以上の流体流分離装置２９０へと移動する。一態様においては、１つ以上の流体流分離装置２９０は、それぞれボルテックスチューブ２６０を含む。ここで、１つ以上の流体流分離装置２９０は、消火剤２５０がそれぞれの流体流分離装置２９０を通過し、それぞれの流体流分離装置２９０が、当該流体流分離装置２９０を流れる消火剤２５０の少なくとも一部６１０（図６）の温度を概ね消火剤２５０の沸点以上に上昇させるように、構成されている。消火剤２５０において温度が当該消火剤２５０の沸点を超える部分６１０は、気体又は液体としてそれぞれの流体分離装置２９０から吐出され、消火剤２５０において温度が当該沸点を下回る部分６１１（図６Ａ）もまた、気体又は液体としてそれぞれの流体分離装置２９０から吐出される。以下の表１Ａ、表１Ｂ、及び、表１Ｃ（まとめて表１と呼ぶ）は、消火システム２００の周囲環境への出口（例えば、それぞれの出口平面９００Ａ〜９００Ｅにあるもの。図９Ａ及び図９Ｂにおける、高温出口開口部６２０及び低温出口開口部６５０を参照）を含む、流体流分離装置２９０の様々な位置における、消火剤２５０の状態（すなわち、気体又は液体）を示す。ただし、表１は、考えられる状態を網羅的に列挙しているわけではない。
【表１Ａ】
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【表１Ｂ】
2019217265.tif 000004
【表１Ｃ】
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【００１７】
表１において、「低温ボトル」とは、約−６５°Ｆ（−５４℃）から消火剤２５０の沸点に近い温度で消火剤２５０を収容する流体貯蔵容器２１０Ａ、２１０Ｂを指す。「低温コンパートメント」は、室内の温度が、約−６５°Ｆ（−５４℃）から消火剤２５０の沸点に近い温度であるコンパートメント１１５を指す。「超低温」なる用語は、約−６５°Ｆ（−５４℃）よりも低い温度を指す。「温暖」という用語は、温度が消火剤２５０の沸点を超えることを指す。一例として、表１に関しては、エンジンコンパートメント１１５、及び、流体貯蔵容器２１０Ａ、２１０Ｂの温度が約−６５°Ｆ（−５４℃）の場合、低温軸流体流渦６００ＣＶ（例えば、低温流体流）と高温周縁流体流渦６００ＨＶ（例えば、高温流体流）とに分離され、その際、高温出口開口部６２０における高温周縁流体流渦６００ＨＶが、使用箇所（point of use）（例えば、エンジンコンパートメント１１５）の周囲環境において消火剤２５０の沸点よりも高い温度となり、エンジンコンパートメント１１５において気体となる一方で、低温出口開口部６５０における低温軸流体流渦６００ＣＶが、消火剤２５０の沸点よりも低い温度となり、低温軸流体流渦６００ＣＶから高温周縁流体流渦６００ＨＶへのエネルギー抽出により、エンジンコンパートメント１１５において液体となるように、分離が行われる。
【００１８】
図１及び図２Ａを参照すると、消火システム２００は、ビークル１００における１つ以上のエンジン１０８に対して消火剤２５０を使用するように構成されている。図２Ａにおいては、１つ以上の流体流分離装置２９０は、エンジンコンパートメント１１５の各々に設けられている。１つ以上の流体流分離装置２９０は、消火剤２５０のうち温度が沸点を超える部分６１０（図６）を吐出するように配置されており、消火剤２５０は、気体２７０の形態で、１つ以上の火気ゾーン１１８（図３Ａ）内の空気流３００（図３Ａ）に吐出されて、エンジン１０８の内部を通過、或いは当該エンジンの周りを通過し、エンジンコンパートメント１１５を通過して、これにより消火が行われる。一態様においては、１つ以上の流体流分離装置２９０は、消火剤２５０のうち温度が沸点を超える部分６１０（図６）を（例えば、エンジンコンパートメント１１５における気体２７０として）、空気流３００（図３Ａ）に垂直な方向に、当該空気流３００（図３Ａ）に対して吐出するように配置される。また、他の態様においては、流体流分離装置２９０は、消火剤２５０の部分６１０（図６）を、空気流３００（図３Ａ）に対して任意の適切な角度で吐出するように配置される。一態様においては、１つ以上の流体流分離装置２９０はまた、消火剤２５０のうちの他の、温度が沸点よりも低い部分６１１（図６）を、液体２７１として、コア１２６の表面１２６Ｓなどの冷却対象表面に対して吐出するようにも配置されている。他の態様においては、他の部分６１１を、エンジン１０８における任意の適切な部分に対して吐出してもよい。
【００１９】
例えば、図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、ビークルのスターボード側のエンジン１０８は、単なる例として示されている。１つ以上の流体流分離装置２９０は、エンジン１０８の前側に隣接してエンジンコンパートメント１１５内（例えば、火気ゾーン１１８）に設けられてもよく、他の１つ以上の流体流分離装置２９０は、エンジン１０８の後側に隣接してエンジンコンパートメント１１５内に設けられてもよい。図３Ｂに示す１つ以上の流体流分離装置２９０は、エンジン１０８のポート側に設けられているが、１つ以上の流体流分離装置２９０は、エンジン１０８のスターボード側にも設けることができる。１つ以上の流体流分離装置２９０の各々は、それぞれの消火剤吐出位置３０１、３０２、３０３において、エンジン１０８（又は、補助動力ユニット１３５）に隣接して設けられており、消火剤吐出位置３０１、３０２、３０３で消火剤２５０を吐出するための少なくとも１つの一体型吐出ノズル６０１、６０２（図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ）を含む。少なくとも１つの一体型吐出ノズル６０１、６０２（図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ）は、第１吐出口６０３（図６Ａ）と第２吐出口６０４（図６Ａ）とを含む。
【００２０】
他の態様においては、図５に示すように、１つ以上の流体流分離装置２９０に対して、任意の適切な態様で、少なくとも１つの遠隔吐出ノズル５０１、５０２を接続してもよい。例えば、少なくとも１つの遠隔吐出ノズル５０１、５０２と、１つ以上の流体流分離装置２９０のそれぞれの一体型吐出ノズル６０１、６０２（図６）との接続は、任意の適切な導管５１０、５２０を用いて行ってもよい。少なくとも１つの遠隔吐出ノズル５０１のうちの１つ又は複数（図４Ａを参照）は、消火剤２５０を気体状に吐出するために１つ以上の流体流分離装置２９０に接続されており、少なくとも１つの遠隔吐出ノズル５０２のうちの他の１つ又は複数（図４Ａを参照）は、消火剤２５０を液体状に吐出するために１つ以上の流体流分離装置２９０に接続されている。ここでは、少なくとも１つの遠隔吐出ノズル５０１、５０２の使用により、１つ以上の流体流分離装置２９０が入り込めない空間において当該少なくとも１つの遠隔吐出ノズル５０１、５０２を配置することができる。また、少なくとも１つの遠隔吐出ノズル５０１、５０２の使用により、第１吐出口６０３と第２吐出口６０４との間の離間距離を大きくすることもできる。少なくとも１つの遠隔吐出ノズル５０１、５０２の各々は、関連する１つ以上の流体流分離装置２９０に代えて、消火剤吐出位置（例えば、消火剤吐出位置３０１、３０２、３０３のうちの１つ又は複数）に設けることもできる。遠隔吐出ノズル５０１、５０２は、一体型吐出ノズル６０１、６０２のそれぞれに接続されることが図示されているが、他の態様においては、遠隔吐出ノズル５０１、５０２は、一体型吐出ノズル６０１、６０２のうちの一方にのみ接続されてもよい。
【００２１】
図１及び２Ｂを参照すると、消火システム２００は、ビークル１００の補助動力ユニット１３５（又は、他の適切な特徴部及び／又は領域）に対して消火剤２５０を使用するように構成されている。例えば、図２Ｂにおいては、１つ以上の流体流分離装置２９０が、補助動力ユニットコンパートメント１３０に設けられている。ここで、１つ以上の流体流分離装置２９０は、消火剤２５０のうちの温度が沸点を超える部分６１０（図６）を気体２７０として、補助動力ユニットコンパートメント１３０に対して消火のため吐出するように配置されている。１つ以上の流体流分離装置２９０はまた、消火剤２５０のうちの、他の温度が沸点よりも低い部分６１１（図６）を液体２７１として、補助動力ユニット１３５の表面１３５Ｓなどの冷却対象表面に対して吐出するようにも構成されている。１つ以上の流体流分離装置２９０は、エンジンコンパートメント１１５に関して本明細書で記載したものと実質的に同様の態様で、補助動力ユニットコンパートメント１３０に設けることができる。
【００２２】
図２Ａ及び図４Ａを参照すると、導管２４０、２４１は、１つ以上の流体流分離装置２９０のうち任意の適切な数の流体流分離装置を流体貯蔵容器２１０Ａ、２１０Ｂに接続するのに適した構成を有しうる。例えば、単なる例として図４Ａに示す導管２４１を参照すると（導管２４０も同様の構成を有しうる）、導管２４１は、１つ以上の流体流分離装置２９０を接続可能な１つ以上の分岐ライン４００、４０１、４０２、４０３、４０４を含む。例えば、分岐ライン４０１が、エンジンの前方ポート側（図３Ｂ）に延在し、分岐ライン４００が、エンジン１０８の前方スターボード側（図３Ｂ）に延在することで、分岐ライン４００、４０１は、エンジン１０８を拡張している。分岐ライン４０２、４０３、４０４は、エンジン１０８の後側に隣接して、コア１２６の周辺（例えば、スターボード側、ポート側、下側、及び／又は、上側）に設けられている。
【００２３】
図４Ｂ、４Ｃ、６Ａ、６Ｂ、及び、６Ｃを参照すると、１つ以上の流体流分離装置２９０のうちの少なくとも１つは、当該１つ以上の流体流分離装置２９０が動作する際の圧力（例えば、約１００ｐｓｉを超える入口６６２の圧力）及び温度に耐えるように構成された任意の適切な材料で作製されている。例えば、１つ以上の流体流分離装置２９０のうちの１つは、鋼やチタンなどで構成することができる。１つ以上の流体流分離装置２９０のうちの少なくとも１つは、さらに、当該１つ以上の流体流分離装置２９０のうちの少なくとも１つを流れる消火剤２５０の１つ以上の所定の特性の手動調節及び自動調節のうちの一方又は両方を行えるようにも構成されている。所定の特性は、限定するものではないが、消火剤２５０の温度、消火剤２５０の質量流量、及び、消火剤２５０の液体状及び気体状それぞれの場合の質量状態を含む。例えば、本明細書で説明するように、流体流分離装置２９０は、ボルテックスチューブ２６０を含む。各ボルテックスチューブは、ボルテックスチャンバ部６６０と、チューブ部６６１とを含む。入口６６２は、ボルテックスチャンバ部６６０から延在し、ボルテックスチューブ２６０を導管２４０、２４１（図２Ａも参照）に接続するように構成されている。上述したように、ボルテックスチューブ２６０は、第１吐出口６０３における一体型（高温）吐出ノズル６０１と、第２吐出口６０４における一体型（低温）吐出ノズル６０２とを含む。各流体流分離装置２９０は、当該流体流分離装置２９０を流れる消火剤２５０を高温吐出成分２５０Ｈと低温吐出成分２５０Ｃとに機械的に分離するように構成されており、高温吐出成分２５０Ｈは、消火剤２５０の沸点を超える温度を有する。流体流分離装置２９０は、消火剤２５０が、消火システム２００（図２Ａ及び図２Ｂ）から吐出されると、エンタルピー（enthalpy）を維持することによって、高温吐出成分２５０Ｈの温度を沸点よりも高い温度まで上昇させるように構成されている。
【００２４】
一体型（高温）吐出ノズル６０１（又は、これに接続された遠隔吐出ノズル）は、表１に関して上で述べたように、高温吐出成分２５０Ｈが気体状又は液体状になるように、エンジンコンパートメント１１５に高温吐出成分２５０Ｈを吐出する。一体型（高温）吐出ノズル６０１は、高温出口開口部６２０を含み、その寸法は、第１スロットル弁６２１によって決定される。一態様においては、第１スロットル弁６２１は固定弁６２１Ｆであり、高温出口開口部６２０の寸法は決められていて変化しない。他の態様においては、第１スロットル弁６２１は、バタフライ弁６２１Ａ１、ボール弁６２１Ａ２、又は、調節プラグ弁（固定弁６２１Ｆと実質的に同様の形状を有するが、チューブ部６６１に出入りするように軸方向に移動可能）などの、調節弁６２１Ａであってもよい。調節弁６２１Ａの駆動は、手動による駆動、又は、第１弁スロットル駆動部６２２による自動駆動などの任意の適切な態様で行うことができる。第１弁スロットル駆動部６２２は、第１スロットル弁６２１を絞って高温出口開口部６２０の寸法を変化させるための、駆動モータ６２３、形状記憶合金（ＳＭＡ）部材６２４、又は、任意の他の適切なアクチュエータのうちの、１つ又は複数を含んでよい。コントローラ６３０は、ボルテックスチューブ２６０（例えば、第１弁スロットル駆動部６２２）に接続することができ、消火システム２００（図２Ａ、図２Ｂ）が動作する環境条件などによって、第１スロットル弁６２１を操作して高温出口開口部６２０の寸法を変更するための任意の適切な非一時的コンピュータプログラムコード及び構造体（例えば、プロセッサ、メモリなど）を含んでよい。コントローラ６３０は、環境条件を感知するセンサ６３１の信号に基づいて、及び／又は、作業員や他のコマンドデータの制御下で、第１スロットル弁６２１を操作するように構成することができる。
【００２５】
一体型（低温）吐出ノズル６０２（又は、これに接続された遠隔吐出ノズル）は、上で表１に記載したように、エンジンコンパートメント１１５内で低温吐出成分２５０Ｃが気体状又は液体状になるように、エンジンコンパートメント１１５に低温吐出成分２５０Ｃを吐出する。同様に、一体型（低温）吐出ノズル６０２は、当該一体型（低温）吐出ノズル６０２の低温出口開口部６５０の寸法を設定又は調節するための、（例えば、少なくとも、固定されているか、或いは調節可能かという観点から）第１スロットル弁６２１と実質的に同様の第２スロットル弁６４０を含みうる。第２スロットル弁６４０が調節可能である場合、第２スロットル弁６４０は、第１弁スロットル駆動部６２２に関して上で述べたのと同様の態様で、第２弁スロットル駆動部６４２により自動的に駆動することができる（コントローラ６３０は、上述した態様で第２スロットル弁６４０を操作するように構成されている）。
【００２６】
第１スロットル弁６２１、及び、第２スロットル弁６４０のうちの少なくとも一方が固定されている場合、少なくとも１つの固定弁６２１Ｆ、６４０Ｆは、それぞれの流体流分離装置２９０を流れるとともに温度が消火剤２５０の沸点を超える消火剤２５０の部分６１０と、それぞれの流体流分離装置２９０を流れるとともに温度が消火剤２５０の沸点よりも低い消火剤２５０の他の部分６１１との間の温度差を、少なくとも部分的に画定する。第１スロットル弁６２１、及び、第２スロットル弁６４０のうちの少なくとも一方が移動可能／調節可能である場合、調節弁６２１Ａ、６４０Ａは、それぞれの流体流分離装置２９０の高温出口開口部６２０及び低温出口開口部６５０のそれぞれの出口寸法を変化させて、それぞれの流体流分離装置２９０を流れるとともに温度が消火剤２５０の沸点を超える消火剤２５０の部分６１０と、それぞれの流体流分離装置２９０を流れるとともに温度が消火剤２５０の沸点よりも低い消火剤２５０の他の部分６１１との間の温度差、及び／又は、質量流量を異ならせる。
【００２７】
図６Ａを参照すると、本明細書で述べたように、流体流分離装置は、上述したような消火剤２５０の任意の適切な特性を調節するように構成されている。一例として、消火剤２５０の温度、消火剤２５０の質量流量、並びに、消火剤２５０の液体状及び気体状それぞれの場合の重量状態は、流体流分離装置２９０のチューブ部６６１の長さＬ１、Ｌ２のうちの一方又は両方を大きくしたり小さくしたりして調節する（例えば、上昇／増大、又は、下降／減少させる）ことができる。例えば、少なくともチューブ部６６１の長さＬ１を大きくすることにより、高温周縁流体流渦６００ＨＶと低温軸流体流渦６００ＣＶとの間の相互作用を増大させることができ、長さＬ１が増大すると、高温周縁流体流渦６００ＨＶによって、低温軸流体流渦６００ＣＶからより多くの熱が抽出されて、高温出口開口部６２０から出る消火剤２５０の部分６１０の温度を上昇させる（そして、低温出口開口部６５０から出る消火剤２５０の部分６１１の温度を下げる）。例えば、チューブ部６６１の長さＬ１と直径Ｄとの比は、一態様においては、約２０：１であるが、他の態様においては、長さＬ１と直径Ｄとの比は、約２０：１よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。
【００２８】
また、高温出口開口部６２０（及び／又は、低温出口開口部６５０）の寸法を増減することにより、高温出口開口部６２０及び低温出口開口部６５０から出ていく消火剤２５０の部分６１０、６１１の温度を調節することもできる。例えば、高温出口開口部６２０が小さくなる程（又は、低温出口開口部６５０が大きくなる程）、高温出口開口部６２０から出ていく部分６１０の温度が上昇し、また、この逆の場合もある。上述したように、高温出口開口部６２０、及び／又は、低温出口開口部６５０の開口寸法は固定されていてもよいし（例えば、変更不可／調節不可）、他の態様においては、これらの開口寸法は、自動又は手動で調節して変更することが可能であってもよい。高温出口開口部６２０から出ていく消火剤２５０の部分６１０が高温である程、例えば、エンジン１０８を通る空気流３００（図３Ａ）や、補助動力ユニットコンパートメント１３０（図２Ｂ）に吐出される消火剤の気化及び拡散の程度が大きくなる。
【００２９】
少なくとも高温出口開口部６２０の寸法を増減することにより、流体流分離装置２９０を流れる消火剤の液状及び気体状それぞれの場合の質量状態（すなわち、流体流分離装置２９０を流れる消火剤２５０の低温質量分率６８３）及び質量流量６００Ｆも調節することができる。例えば、高温出口開口部６２０の寸法が大きい程（又は、低温出口開口部６５０の寸法が小さいほど）、高温出口開口部６２０から出ていく消火剤２５０の部分６１０の質量流量６００ＦＨは大きくなり（これに応じて、低温出口開口部６５０から出ていく消火剤２５０の部分６１１の質量流量６００ＦＣが減少するとともに、高温出口開口部６２０から出ていく部分６１０の温度が減少し）、また、この逆の場合もある。他の例として、低温質量分率６８３（すなわち、出口開口寸法によって決定される、流体流分離装置２９０を流れる部分６１０と比較した場合の部分６１１の割合）が高い程、当該流体流分離装置の高温出口開口部６２０及び低温出口開口部６５０におけるそれぞれの消火剤２５０の流体流の間の温度差は大きくなる。例えば、低温質量分率が約０．８（例えば、８０％）である場合、約１２０ｐｓｉの入口６６２の圧力で、高温出口開口部６２０から吐出される消火剤２５０と、低温出口開口部６５０から吐出される消火剤２５０との間の温度差は、約１４０°Ｆ（６０℃）になる。
【００３０】
高温出口開口部６２０、及び、低温出口開口部６５０のうちの一方又は両方の寸法が調節可能である場合、上述したように、流体流分離装置が設けられている環境によって、上述した消火剤２５０の所定の特性のうちの１つ又は複数を調節することができる。例えば、エンジンコンパートメント１１５（図２Ａ）、及び／又は、補助動力ユニットコンパートメント１３０（図２Ｂ）が寒冷ソーキング（cold-soaked）されている場合（例えば、コンパートメント及び設備が、周囲環境に晒されて、動作により生じる残留熱を含まない場合）、第１弁スロットル駆動弁６２２及び第２弁スロットル駆動部６４２のそれぞれによって、第１スロットル弁６２１及び第２スロットル弁６４０のうちの一方又は両方を駆動して、高温出口開口部６２０及び低温出口開口部６５０のそれぞれの寸法を調節することにより、寒冷ソーキングされた周囲環境において消火剤を効果的に濃縮／拡散、及び、作用させることができる。
【００３１】
図６Ｂ及び図６Ｃにも示すように、一体型（高温）吐出ノズル６０１、及び、一体型（低温）吐出ノズル６０２のうちの一方又は両方は、収束ノズル（図６Ｂ）であってもよい。収束ノズルは、（亜音速の流体流のために）当該ノズルを通って出ていく消火剤２５０の流速を増加させて（図６Ａ）、消火剤２５０を、さらに空気流３００（図３Ａ）へと流し込むことにより、或いは、さらにエンジンコンパートメント１１５（図２Ａ）及び／又は補助動力ユニットコンパートメント１３０（図２Ｂ）へと流し込むことにより、当該消火剤２５０をより拡散させることができる。分岐ノズルは、（亜音速の流体流のために）当該ノズルを通って出ていく消火剤２５０の流速を減少させて（図６Ａ）、所定の対象領域及び／又は空間に吐出する消火剤２５０の流体の範囲を広げることにより、消火剤をより拡散させることができる。
【００３２】
次に図１、図２Ａ、図２Ｂ、図６Ａ、及び、図７を参照すると、消火システム２００を使用する方法が示されている。消火剤２５０は、流体貯蔵容器２１０Ａ、２１０Ｂに貯蔵される（図７、ブロック７００）。流体流分離装置２９０を流れる消火剤２５０は、流体流分離装置２９０によって、高温吐出成分２５０Ｈと低温吐出成分２５０Ｃとに機械的に分離され、高温吐出成分２５０Ｈの少なくとも一部は、消火剤２５０の沸点を超える温度を有する（図７、ブロック７１０）。一態様においては、１つ以上の流体流分離装置２９０を流れる消火剤２５０の１つ以上の所定の特性は、当該１つ以上の流体流分離装置２９０を用いて手動で、又は、自動的に調節することができる（図７、ブロック７２０）。例えば、本明細書で説明するように、１つ以上の流体流分離装置２９０を流れる消火剤２５０の温度は、上げることも下げることも可能である。例えば、消火剤２５０が、消火システム２００から吐出されると、エンタルピーの保存により、高温吐出成分２５０Ｈの温度を消火剤２５０の沸点よりも高い温度まで上昇させることができる。また、本明細書で説明するように、１つ以上の流体流分離装置２９０を流れる消火剤２５０の質量流量は、増減させることができる。また、本明細書で説明するように、１つ以上の流体流分離装置２９０を流れる消火剤２５０の液体状及び気体状それぞれの場合の質量状態は、増減させることができる。
【００３３】
消火剤２５０の高温吐出成分２５０Ｈ、及び、低温吐出成分２５０Ｃは、流体流分離装置２９０に接続されたそれぞれの吐出ノズル６０１、６０２を通って吐出される（図７、ブロック７３０）。消火剤２５０は、それぞれの流体流分離装置２９０の少なくとも１つの一体型吐出ノズル６０１、６０２を用いて（又は、図５に示す遠隔吐出ノズル５０１、５０２を介して）、消火剤吐出位置３０１、３０２、３０３（図３Ｂ）で吐出される。例えば、消火剤２５０のうちの温度が沸点を超える高温吐出成分２５０Ｈは、消火のために、エンジン１０８の火気ゾーン１１８内の空気流３００（図３Ａ）に対して、上記表１に従って気体又は液体として吐出される（すなわち、第１吐出口６０３）。消火剤２５０のうちの温度が沸点よりも低い低温吐出成分２５０Ｃは、エンジン１０８（又は、他の適切な熱源）の冷却対象の表面１２６Ｓに対して、上記表１に従って液体又は気体として吐出される（すなわち、第２吐出口６０４）。液体は、適切な熱源の方向にミスト（例えば、噴霧される液滴）として供給されてもよく、当該ミストは熱源に隣接して（上記表１で述べたように）気化する。
【００３４】
次に、図１、図２Ａ、図２Ｂ、図６Ａ、及び、図８を参照すると、消火システム２００を使用する方法が示されている。消火剤２５０は、流体貯蔵容器２１０Ａ、２１０Ｂに貯蔵される（図８、ブロック８００）。流体貯蔵容器に接続された１つ以上のボルテックスチューブ２６０を用いて、当該１つ以上のボルテックスチューブを流れる消火剤２５０の少なくとも一部６１０の温度を、消火剤２５０の沸点を超える温度まで上昇させる（図８、ブロック８１０）。一態様においては、１つ以上の流体流分離装置２９０を流れる消火剤２５０の１つ以上の所定の特性は、当該１つ以上の流体流分離装置２９０を用いて手動で、又は、自動的に調節することができる（図８、ブロック８２０）。例えば、本明細書で説明するように、１つ以上の流体流分離装置２９０を流れる消火剤２５０の温度は、上げることも下げることも可能である。例えば、消火剤２５０が、消火システム２００から吐出されると、エンタルピーの保存により、高温吐出成分２５０Ｈの温度を消火剤２５０の沸点よりも高い温度まで上昇させることができる。また、本明細書で説明するように、１つ以上の流体流分離装置２９０を流れる消火剤２５０の質量流量は、増減させることができる。本明細書で説明するように、１つ以上の流体流分離装置２９０を流れる消火剤２５０の液体状及び気体状それぞれの場合の質量状態は、増減させることができる。なお、流体流分離装置２９０を流れる総質量流量は、流体入口２１１と、両吐出ノズルの組み合わせ（例えば、一体型の高温及び低温の吐出ノズル６０１、６０２／高温及び低温の出口開口部６２０、６５０）との間で維持される。
【００３５】
消火剤２５０の高温吐出成分２５０Ｈ、及び、低温吐出成分２５０Ｃは、流体流分離装置２９０に接続されたそれぞれの一体型吐出ノズル６０１、６０２（又は、図５に示すような遠隔吐出ノズル）を通って吐出される（図７、ブロック８３０）。消火剤２５０は、それぞれの流体流分離装置２９０の少なくとも１つの一体型吐出ノズル６０１、６０２を用いて（又は、図５に示す遠隔吐出ノズル５０１、５０２を介して）、それぞれの火気ゾーン１１８における消火剤吐出位置３０１、３０２、３０３（図３Ｂ）で吐出される。例えば、消火剤２５０のうちの温度が沸点を超える高温吐出成分２５０Ｈは、消火のために、エンジン１０８の火気ゾーン１１８内の空気流３００（図３Ａ）に対して吐出される。消火剤２５０のうちの温度が沸点よりも低い低温吐出成分２５０Ｃは、エンジン１０８の冷却対象の表面１２６Ｓに対して、上記表１に従って液体又は気体として吐出される。
【００３６】
本開示の態様によれば、以下の例が提供される。
【００３７】
Ａ１．消火剤を貯蔵するように構成された流体貯蔵容器と、
前記流体貯蔵容器に接続されたボルテックスチューブと、を含み、前記消火剤は、前記流体貯蔵容器から前記ボルテックスチューブを通過し、前記ボルテックスチューブは、当該ボルテックスチューブを流れる前記消火剤の少なくとも一部の温度を、前記ボルテックスチューブの吐出位置の周囲環境条件で、前記消火剤の沸点よりも高い温度まで上昇させる、消火システム。
【００３８】
Ａ２．前記ボルテックスチューブは、消火剤吐出位置に設けられており、前記消火剤吐出位置で前記消火剤を吐出するための少なくとも１つの一体型吐出ノズルを含む、付記Ａ１に記載の消火システム。
【００３９】
Ａ３．前記少なくとも１つの一体型吐出ノズルは、気体吐出口、及び、液体吐出口のうちの一方又は両方を含む、付記Ａ２に記載の消火システム。
【００４０】
Ａ４．前記ボルテックスチューブに接続された少なくとも１つの遠隔吐出ノズルをさらに含み、当該少なくとも１つの遠隔吐出ノズルの各々は、消火剤吐出位置に設けられている、付記Ａ１〜Ａ３のいずれか１つに記載の消火システム。
【００４１】
Ａ５．前記少なくとも１つの遠隔吐出ノズルのうちの１つのノズルは、前記消火剤の高温吐出成分を気体状及び液体状のいずれか一方の形態で吐出するために、前記ボルテックスチューブに接続されており、
前記少なくとも１つの遠隔吐出ノズルの他の１つのノズルは、前記消火剤の低温吐出成分を気体状及び液体状のいずれか一方の形態で吐出するために、前記ボルテックスチューブにチューブに接続されている、付記Ａ４に記載の消火システム。
【００４２】
Ａ６．前記ボルテックスチューブは、
前記消火剤のうちの温度が前記沸点を超える前記部分を、消火のために、空気流に対して、気体及び液体のいずれか一方の形態で吐出し、
前記消火剤のうちの、温度が前記沸点よりも低い他の部分を、冷却対象の表面に対して、気体及び液体のうちのいずれか一方の形態で吐出する、ように配置されている、付記Ａ１〜Ａ５のいずれか１つに記載の消火システム。
【００４３】
Ａ７．前記流体貯蔵容器は、加圧容器を含む、付記Ａ１〜Ａ６のいずれか１つに記載の消火システム。
【００４４】
Ａ８．前記ボルテックスチューブは、少なくとも１つの固定弁を含み、当該少なくとも１つの固定弁は、前記ボルテックスチューブを流れるとともに温度が前記消火剤の前記沸点を超える前記消火剤の前記部分と、前記ボルテックスチューブを流れるとともに温度が前記消火剤の前記沸点よりも低い前記消火剤の他の部分との間の温度差を画定する、付記Ａ１〜Ａ７のいずれか１つに記載の消火システム。
【００４５】
Ａ９．前記ボルテックスチューブは、少なくとも１つの可動弁を含み、当該少なくとも１つの可動弁は、前記ボルテックスチューブの出口寸法を変化させることにより、前記ボルテックスチューブを流れるとともに温度が前記消火剤の前記沸点を超える前記消火剤の前記部分と、前記ボルテックスチューブを流れるとともに温度が前記消火剤の前記沸点よりも低い前記消火剤の他の部分との間の温度差を変化させる、付記Ａ１〜Ａ８のいずれか１つに記載の消火システム。
【００４６】
Ａ１０．前記ボルテックスチューブは、当該ボルテックスチューブを流れる前記消火剤の１つ以上の所定の特性を手動で調節できるように構成されている、付記Ａ１〜Ａ９のいずれか１つに記載の消火システム。
【００４７】
Ａ１１．前記ボルテックスチューブは、当該ボルテックスチューブを流れる前記消火剤の１つ以上の所定の特性を自動で調節できるように構成されている、付記Ａ１〜Ａ１０のいずれか１つに記載の消火システム。
【００４８】
Ａ１２．前記ボルテックスチューブは、当該ボルテックスチューブを流れる前記消火剤の温度を調節するように構成されている、付記Ａ１〜Ａ１１のいずれか１つに記載の消火システム。
【００４９】
Ａ１３．前記ボルテックスチューブは、当該ボルテックスチューブを流れる前記消火剤の質量流量を調節するように構成されている、付記Ａ１〜Ａ１２のいずれか１つに記載の消火システム。
【００５０】
Ａ１４．前記ボルテックスチューブは、当該ボルテックスチューブを流れる前記消火剤の液体状及び気体状それぞれの場合の質量状態を調節するように構成されている、付記Ａ１〜Ａ１３のいずれか１つに記載の消火システム。
【００５１】
Ａ１５．前記ボルテックスチューブは、前記流体貯蔵容器に接続された複数のボルテックスチューブのうちの１つである、付記Ａ１〜Ａ１４のいずれか１つに記載の消火システム。
【００５２】
Ｂ１．エンジンを有するビークルのための消火システムであって、
消火剤を貯蔵するように構成された流体貯蔵容器と、
前記流体貯蔵容器に接続された流体流分離装置と、を含み、前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤を、高温吐出成分と低温吐出成分とに機械的に分離するように構成されており、前記高温吐出成分は、前記流体流分離装置の吐出位置の周囲環境条件で、前記消火剤の沸点よりも高い温度を有する、消火システム。
【００５３】
Ｂ２．前記流体流分離装置は、前記消火剤が前記消火システムから吐出されると、エンタルピーの保存によって、前記高温吐出成分の少なくとも一部の温度を、前記沸点よりも高い温度まで上昇させるように構成されている、付記Ｂ１に記載の消火システム。
【００５４】
Ｂ３．前記流体流分離装置は、ボルテックスチューブを含む、付記Ｂ１又はＢ２に記載の消火システム。
【００５５】
Ｂ４．前記ボルテックスチューブは、少なくとも１つの固定弁を含み、当該少なくとも１つの固定弁は、前記ボルテックスチューブを流れるとともに温度が前記沸点を超える前記消火剤の前記高温吐出成分と、前記ボルテックスチューブを流れるとともに温度が前記消火剤の前記沸点よりも低い前記消火剤の前記低温吐出部分との間の温度差を画定する、付記Ｂ３に記載の消火システム。
【００５６】
Ｂ５．前記ボルテックスチューブは、少なくとも１つの可動弁を含み、当該少なくとも１つの可動弁は、前記ボルテックスチューブの出口寸法を変化させることにより、前記ボルテックスチューブを流れるとともに温度が前記消火剤の前記沸点を超える前記消火剤の前記高温吐出成分と、前記ボルテックスチューブを流れるとともに温度が前記消火剤の前記沸点よりも低い前記消火剤の前記低温吐出成分との間の温度差を変化させる、付記Ｂ３に記載の消火システム。
【００５７】
Ｂ６．前記流体流分離装置は、消火剤吐出位置において前記エンジンに隣接して設けられており、前記流体流分離装置は、前記消火剤吐出位置で前記消火剤を吐出するための少なくとも１つの一体型吐出ノズルを含む、付記Ｂ１〜Ｂ５のいずれか１つに記載の消火システム。
【００５８】
Ｂ７．前記少なくとも１つの一体型吐出ノズルは、気体吐出口、及び、液体吐出口のうちの一方又は両方を含む、付記Ｂ６に記載の消火システム。
【００５９】
Ｂ８．前記流体流分離装置に接続された少なくとも１つの遠隔吐出ノズルをさらに含み、当該少なくとも１つの遠隔吐出ノズルの各々は、消火剤吐出位置において、前記エンジンに隣接して設けられている、付記Ｂ１〜Ｂ７のいずれか１つに記載の消火システム。
【００６０】
Ｂ９．前記少なくとも１つの遠隔吐出ノズルのうちの１つのノズルは、前記消火剤の前記高温吐出成分、及び、前記低温吐出成分のうちの一方を吐出するために、前記流体流分離装置に接続されており、
前記少なくとも１つの遠隔吐出ノズルのうちの他の１つのノズルは、前記消火剤の前記高温吐出成分、及び、前記低温吐出成分のうちの他方を吐出するために、前記流体流分離装置に接続されている、付記Ｂ８に記載の消火システム。
【００６１】
Ｂ１０．前記流体流分離装置は、
前記消火剤のうちの温度が前記沸点を超える前記高温吐出成分を、消火のために、前記エンジンに隣接する空気流に対して、気体及び液体のいずれか一方の形態で吐出し、
前記消火剤のうちの温度が前記沸点よりも低い前記低温吐出成分を、前記エンジンの冷却対象の表面に対して、気体及び液体のうちのいずれか一方の形態で吐出する、ように配置されている、付記Ｂ１〜Ｂ９のいずれか１つに記載の消火システム。
【００６２】
Ｂ１１．前記流体貯蔵容器は、加圧容器を含む、付記Ｂ１〜Ｂ１０のいずれか１つに記載の消火システム。
【００６３】
Ｂ１２．前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤の１つ以上の所定の特性を手動で調節できるように構成されている、付記Ｂ１〜Ｂ１１のいずれか１つに記載の消火システム。
【００６４】
Ｂ１３．前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤の１つ以上の所定の特性を自動で調節できるように構成されている、付記Ｂ１〜Ｂ１２のいずれか１つに記載の消火システム。
【００６５】
Ｂ１４．前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤の温度を調節するように構成されている、付記Ｂ１〜Ｂ１３のいずれか１つに記載の消火システム。
【００６６】
Ｂ１５．前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤の質量流量を調節するように構成されている、付記Ｂ１〜Ｂ１４のいずれか１つに記載の消火システム。
【００６７】
Ｂ１６．前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤の液状及び気体状それぞれの場合の質量状態を調節するように構成されている、付記Ｂ１〜Ｂ１５のいずれか１つに記載の消火システム。
【００６８】
Ｃ１．消火剤を貯蔵するように構成された流体貯蔵容器と、
前記流体貯蔵容器に接続された流体流分離装置と、を含み、前記消火剤は、前記流体貯蔵容器から前記流体流分離装置を通過し、前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤の少なくとも一部の温度を、前記流体流分離装置の吐出位置の周囲環境条件で、前記消火剤の沸点よりも高い温度まで上昇させる、消火システム。
【００６９】
Ｃ２．前記流体流分離装置は、消火剤吐出位置に設けられており、前記消火剤吐出位置で前記消火剤を吐出するための少なくとも１つの一体型吐出ノズルを含む、付記Ｃ１に記載の消火システム。
【００７０】
Ｃ３．前記少なくとも１つの一体型吐出ノズルは、気体吐出口、及び、液体吐出口のうちの一方又は両方を含む、付記Ｃ２に記載の消火システム。
【００７１】
Ｃ４．前記流体流分離装置に接続された少なくとも１つの遠隔吐出ノズルをさらに含み、当該少なくとも１つの吐出ノズルの各々は、消火剤吐出位置に設けられている、付記Ｃ１〜Ｃ３のいずれか１つに記載の消火システム。
【００７２】
Ｃ５．前記少なくとも１つの遠隔吐出ノズルのうちの１つのノズルは、前記消火剤の高温吐出成分を気体状及び液体状のいずれか一方の形態で吐出するために、前記流体流分離装置に接続されており、
前記少なくとも１つの遠隔吐出ノズルのうちの他の１つのノズルは、前記消火剤の低温吐出成分を気体状及び液体状のいずれか一方の形態で吐出するために、前記流体流分離装置に接続されている、付記Ｃ４に記載の消火システム。
【００７３】
Ｃ６．前記流体流分離装置は、
前記消火剤のうち温度が前記沸点を超える前記部分を、消火のために、空気流に対して、気体及び液体のいずれか一方の形態で吐出し、
前記消火剤のうち温度が前記沸点よりも低い他の部分を、冷却対象の表面に対して、気体及び液体のうちのいずれか一方の形態で吐出する、ように配置されている、付記Ｃ１〜Ｃ５のいずれか１つに記載の消火システム。
【００７４】
Ｃ７．前記流体貯蔵容器は、加圧容器を含む、付記Ｃ１〜Ｃ６のいずれか１つに記載の消火システム。
【００７５】
Ｃ８．前記流体流分離装置は、少なくとも１つの固定弁を含み、当該少なくとも１つの固定弁は、前記流体流分離装置を流れるとともに温度が前記消火剤の前記沸点を超える前記消火剤の前記部分と、前記流体流分離装置を流れるとともに温度が前記消火剤の前記沸点よりも低い前記消火剤の他の部分との間の温度差を画定する、付記Ｃ１〜Ｃ７のいずれか１つに記載の消火システム。
【００７６】
Ｃ９．前記流体流分離装置は、少なくとも１つの可動弁を含み、当該少なくとも１つの可動弁は、前記流体流分離装置の出口寸法を変化させることにより、前記流体流分離装置を流れるとともに温度が前記消火剤の前記沸点を超える前記消火剤の前記部分と、前記流体流分離装置を流れるとともに温度が前記消火剤の前記沸点よりも低い前記消火剤の他の部分との間の温度差を変化させる、付記Ｃ１〜Ｃ８のいずれか１つに記載の消火システム。
【００７７】
Ｃ１０．前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤を、気体成分と液体成分とに機械的に分離するように構成されており、前記気体成分は、前記消火剤の前記沸点よりも高い温度を有する、付記Ｃ１〜Ｃ９のいずれかに記載の消火システム。
【００７８】
Ｃ１１．前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤の１つ以上の所定の特性を手動で調節できるように構成されている、付記Ｃ１〜Ｃ１０のいずれか１つに記載の消火システム。
【００７９】
Ｃ１２．前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤の１つ以上の所定の特性を自動で調節できるように構成されている、付記Ｃ１〜Ｃ１１のいずれか１つに記載の消火システム。
【００８０】
Ｃ１３．前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤の温度を調節するように構成されている、付記Ｃ１〜Ｃ１２のいずれか１つに記載の消火システム。
【００８１】
Ｃ１４．前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤の質量流量を調節するように構成されている、付記Ｃ１〜Ｃ１３のいずれか１つに記載の消火システム。
【００８２】
Ｃ１５．前記流体流分離装置は、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤の液体状及び気体状それぞれの場合の質量状態を調節するように構成されている、付記Ｃ１〜Ｃ１４のいずれか１つに記載の消火システム。
【００８３】
Ｃ１６．前記流体流分離装置は、ボルテックスチューブを含む、付記Ｃ１〜Ｃ１５に記載の消火システム。
【００８４】
Ｃ１７．前記流体流分離装置は、前記流体貯蔵容器に接続された複数の流体流分離装置のうちの１つである、付記Ｃ１〜Ｃ１６のいずれか１つに記載の消火システム。
【００８５】
Ｄ１．消火システムを使用する方法であって、
流体貯蔵容器に消火剤を貯蔵することと、
前記流体貯蔵容器に接続された流体流分離装置を用いて、当該流体流分離装置を流れる前記消火剤を、高温吐出成分と低温吐出成分とに機械的に分離することと、を含み、前記高温吐出成分は、前記流体流分離装置の吐出位置の周囲環境条件で、前記消火剤の沸点よりも高い温度を有する、方法。
【００８６】
Ｄ２．前記消火剤が前記消火システムから吐出されると、エンタルピーの保存によって、前記高温吐出成分の少なくとも一部の温度を、前記沸点よりも高い温度まで上昇させることをさらに含む、付記Ｄ１に記載の方法。
【００８７】
Ｄ３． 前記流体流分離装置に接続された１つの吐出ノズルを介して、前記消火剤の前記高温吐出成分を吐出することと、
前記流体流分離装置に接続された他の吐出ノズルを介して、前記消火剤の前記低温吐出成分を吐出することと、をさらに含む、付記Ｄ１又はＤ２に記載の方法。
【００８８】
Ｄ４．前記消火剤のうちの温度が前記沸点を超える前記高温吐出成分を、消火のために、エンジンに隣接する空気流に対して、気体及び液体のいずれか一方の形態で吐出することと、
前記消火剤のうちの温度が前記沸点よりも低い前記低温吐出成分を、前記エンジンの冷却対象の表面に対して、気体及び液体のうちのいずれか一方の形態で吐出することと、をさらに含む、付記Ｄ１〜Ｄ３のいずれか１つに記載の方法。
【００８９】
Ｄ５．前記消火剤は、極低温流体の状態で前記流体貯蔵容器に貯蔵される、付記Ｄ１〜Ｄ４のいずれか１つに記載の方法。
【００９０】
Ｄ６．それぞれの流体流分離装置の少なくとも１つの一体型吐出ノズルを用いて、消火剤吐出位置において前記消火剤を吐出することをさらに含む、付記Ｄ１〜Ｄ５のいずれか１つに記載の方法。
【００９１】
Ｄ７．それぞれの流体流分離装置に接続された少なくとも１つの遠隔吐出ノズルを用いて、消火剤吐出位置において前記消火剤を吐出することをさらに含む、付記Ｄ１〜Ｄ６のいずれか１つに記載の方法。
【００９２】
Ｄ８．前記１つ以上の流体流分離装置を用いて、当該１つ以上の流体流分離装置を流れる前記消火剤の１つ以上の所定の特性の手動調節を行うことをさらに含む、付記Ｄ１〜Ｄ７のいずれか１つに記載の方法。
【００９３】
Ｄ９．前記１つ以上の流体流分離装置を用いて、当該１つ以上の流体流分離装置を流れる前記消火剤の１つ以上の所定の特性の自動調節を行うことをさらに含む、付記Ｄ１〜Ｄ８のいずれか１つに記載の方法。
【００９４】
Ｄ１０．前記１つ以上の流体流分離装置を流れる前記消火剤の温度を調節することをさらに含む、付記Ｄ１〜Ｄ９のいずれか１つに記載の方法。
【００９５】
Ｄ１１．前記１つ以上の流体流分離装置を流れる前記消火剤の質量流量を調節することをさらに含む、付記Ｄ１〜Ｄ１０のいずれか１つに記載の方法。
【００９６】
Ｄ１２．前記１つ以上の流体流分離装置を流れる前記消火剤の液体状及び気体状それぞれの場合の質量状態を調節することをさらに含む、付記Ｄ１〜Ｄ１１のいずれか１つに記載の方法。
【００９７】
Ｅ１．消火システムを使用する方法であって、
流体貯蔵容器に消火剤を貯蔵することと、
前記流体貯蔵容器に接続された１つ以上のボルテックスチューブを用いて、前記１つ以上のボルテックスチューブを流れる前記消火剤の少なくとも一部の温度を、当該１つ以上のボルテックスチューブの吐出位置の周囲環境条件で、前記消火剤の沸点を超える温度まで上昇させることと、を含む方法。
【００９８】
Ｅ２．それぞれのボルテックスチューブが消火剤吐出位置にある状態で、前記それぞれのボルテックスチューブの少なくとも１つの一体型吐出ノズルを用いて、前記消火剤を吐出することをさらに含む、付記Ｅ１に記載の方法。
【００９９】
Ｅ３．それぞれのボルテックスチューブが消火剤吐出位置にある状態で、前記それぞれのボルテックスチューブに接続された少なくとも１つの遠隔吐出ノズルを用いて、前記消火剤を吐出することをさらに含む、付記Ｅ１又はＥ２に記載の方法。
【０１００】
Ｅ４．前記消火剤のうちの温度が前記沸点を超える前記部分を、消火のために、空気流に対して、気体及び液体のいずれか一方の形態で吐出することと、
前記消火剤のうちの温度が前記沸点よりも低い他の部分を、冷却対象の表面に対して、気体及び液体のうちのいずれか一方の形態で吐出することと、をさらに含む、付記Ｅ１〜Ｅ３のいずれか１つに記載の方法。
【０１０１】
Ｅ５．前記消火剤は、極低温流体の状態で前記流体貯蔵容器に貯蔵される、付記Ｅ１〜Ｅ４のいずれか１つに記載の方法。
【０１０２】
Ｅ６．前記１つ以上のボルテックスチューブを用いて、当該１つ以上のボルテックスチューブを流れる前記消火剤の１つ以上の所定の特性の手動調節を行うことをさらに含む、付記Ｅ１〜Ｅ５のいずれか１つに記載の方法。
【０１０３】
Ｅ７．前記１つ以上のボルテックスチューブを用いて、当該１つ以上のボルテックスチューブを流れる前記消火剤の１つ以上の所定の特性の自動調節を行うことをさらに含む、付記Ｅ１〜Ｅ６のいずれか１つに記載の方法。
【０１０４】
Ｅ８．前記１つ以上のボルテックスチューブを流れる前記消火剤の温度を調節することをさらに含む、付記Ｅ１〜Ｅ７のいずれか１つに記載の方法。
【０１０５】
Ｅ９．前記１つ以上のボルテックスチューブを流れる前記消火剤の質量流量を調節することをさらに含む、付記Ｅ１〜Ｅ８のいずれか１つに記載の方法。
【０１０６】
Ｅ１０．前記１つ以上のボルテックスチューブを流れる前記消火剤の液体状及び気体状それぞれの場合の質量状態を調節することをさらに含む、付記Ｅ１〜Ｅ９のいずれか１つに記載の方法。
【０１０７】
上述の図において、様々な要素及び／又はコンポーネントを繋ぐ実線がある場合、それらは、例えば、機械的接続、電気的接続、流体的接続、光学的接続、電磁気的接続、無線接続、その他の接続、及び／又は、これらの組み合わせを表す。本明細書において、「接続されている」とは、直接的または間接的に関連付けられていることを意味する。例えば、部材Ａは、部材Ｂと、直接的に関連付けられていてもよいし、間接的に、例えば別の部材Ｃを介して、関連付けられていてもよい。なお、開示した様々な要素間の関係が必ずしも全て示してあるとは限らない。したがって、図面に記した接続以外の接続も存在しうる。様々な要素及び／又はコンポーネントを示すブロックを繋ぐ破線がある場合、これらは、機能及び目的の面で、実線で表したものに類似する接続を表す場合がある。ただし、破線で示す接続は、選択的に設けられるものであったり、本開示の代替的な実施例に関するものであったりする場合がある。同様に、破線で示した要素及び／又はコンポーネントがある場合、これらは、本開示における代替的な実施例を表す場合がある。実線及び／又は破線で示した１つ又は複数の要素を、本開示の範囲から逸脱することなく、ある特定の実施例から省くこともできる。外部要素がある場合は、点線で示している。仮想上（想像上）の要素も、説明の明確さのために図示している場合もある。当業者であれば分かるように、図面に示した構成要素のいくつかは、これらの図面、その他の図面、及び／又は、付随する開示に記載された他の構成要素を含むことなく様々な方法で組み合わせることが可能であるが、そのような組み合わせは、本開示において特に明示されていない。同様に、提示の実施例に限定されない追加の構成要素を、本明細書で図示及び説明した構成要素のいくつか又は全てと組み合わせることもできる。
【０１０８】
上述の図７及び図８において、ブロックは、処理やその一部を示す場合があり、様々なブロックを繋ぐ線は、それらの処理やその一部について特定の順序や従属関係を暗示するものではない。破線で示したブロックは、代替の処理及び／又はその一部を示す。様々なブロックを繋ぐ破線がある場合、これらは、処理やその一部の代替的な従属関係を示す。なお、開示されている様々な処理間の従属関係の全てが、必ずしも示されているとは限らない。図７及び図８、並びに、本明細書に記載の方法の処理を説明する付随の開示は、これらの処理が行われる順序を必然的に決定するものであると解釈されるべきではない。むしろ、１つの例示的な順序を示してはいるが、一連の処理は適宜変更可能であると理解すべきである。したがって、いくつかの処理を、異なる順序で、或いは、実質的に同時に行うこともできる。また、当業者であれば分かるように、記載した処理の全てを行う必要はない。
【０１０９】
上述した説明においては、開示された概念が十分に理解されるように、多くの具体的な詳細事項を述べているが、開示された概念は、これらの詳細事項の一部又は全てが無くても実施してよい。他の例においては、周知の装置及び／又は工程については詳細を省略して、開示が不必要に不明瞭になることを避けている。特定の実施例に関連させて説明している概念もあるが、これらの実施例は、限定することを意図するものではないことは理解されよう。
【０１１０】
本明細書で用いられる場合、特に明記しない限り、「第１」、「第２」等の語句は、単に標識として用いられており、これらの用語で言及している事項に対し、順序的、位置的、又は階層的な要件を課すものではない。また、例えば「第２の」事項について言及することによって、例えば、「第１の」事項やより小さい序数の事項、及び／又は、例えば「第３の」事項やより大きい序数の事項の存在を要件としたり排除したりするものではない。
【０１１１】
本明細書において、「一例」という場合は、当該例に関連させて述べる１つ又は複数の特徴、構造、性質が、少なくとも１つの実施態様に含まれるということを意味する。本明細書の様々な箇所で用いられる「一例」という用語は、同一の実施例を指す場合もあるし、そうでない場合もある。
【０１１２】
本明細書において、特定の機能を実行するように「構成された（configured to）」システム、装置、構造、物品、要素、コンポーネント、又はハードウェアは、一切の変更を要することなく実際にその特定の機能を実行できるものを指すのであって、さらなる変更後にその特定の機能を実行できる可能性を有するに過ぎないものを指すのではない。すなわち、特定の機能を実行するように「構成された」システム、装置、構造、物品、要素、コンポーネント、又は、ハードウェアは、その特定の機能を実行することを目的として、具体的に、選択され、作製され、実装され、利用され、プログラムされ、及び／又は、設計されたものを指す。本明細書において、「構成された」とは、システム、装置、構造、物品、要素、コンポーネント、又は、ハードウェアが既に備えている特性に言及するものであり、この特性により、当該システム、装置、構造、物品、要素、コンポーネント、又は、ハードウェアは、さらなる変更を要することなくその特定の機能を実行することができる。本開示において、特定の機能を実行するように「構成されている」ものとして記載されたシステム、装置、構造、物品、要素、コンポーネント、又は、ハードウェアは、この記載に加えて、或いは、この記載に代えて、当該機能を行うように「適合化された（adapted to）」、及び／又は、「動作可能な（operative to）」ものとして記載される場合もある。
【０１１３】
本明細書で開示の装置及び方法の様々な実施例は、様々なコンポーネント、特徴、及び、機能を有する。なお、本明細書で開示の装置、システム、及び、方法の様々な実施例は、本明細書で開示の装置、及び、方法の他の任意の例の部品、構成要素、及び、機能をどのような組み合わせで含んでもよく、そのような可能性の全ては、本開示の範囲内に含まれることが意図されている。
【０１１４】
本開示に関連する分野の当業者であれば、上記の記載及び関連図面に示された教示を受けて、本明細書に記載された実施例に対する様々な改変に想到するであろう。
【０１１５】
したがって、本開示は、例示した特定の実施例に限定されるものではなく、改変及び他の実施例も添付の特許請求の範囲に含まれることが意図されている。また、上述の記載及び関連図面は、要素及び／又は機能のある特定の例示的な組み合わせに関連させて本開示の実施例を説明しているが、代替的な実施態様によって、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、要素及び／又は機能の別の組み合わせを提供することもできる。したがって、添付の特許請求の範囲に記載した符号は、例示のみを目的として示したものであり、特許請求の範囲に記載の要旨を本開示で提示した特定の実施例に限定することを意図したものではない。
【図１】
2019217265.tif 000006
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2019217265.tif 000008
【図３Ａ】
2019217265.tif 000009
【図３Ｂ】
2019217265.tif 000010
【図４Ａ】
2019217265.tif 000011
【図４Ｂ】
2019217265.tif 000012
【図４Ｃ】
2019217265.tif 000013
【図５】
2019217265.tif 000014
【図６Ａ】
2019217265.tif 000015
【図６Ｂ】
2019217265.tif 000016
【図６Ｃ】
2019217265.tif 000017
【図７】
2019217265.tif 000018
【図８】
2019217265.tif 000019
【図９Ａ】
2019217265.tif 000020
【図９Ｂ】
2019217265.tif 000021
【外国語明細書】
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2019217265000002.pdf
2019217265000003.pdf
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