(57)【要約】  本発明は停止中の航空機へのサービス用の整備ユニットに関し、電動式の点検および／または整備機器を備える。このユニットは、２００／１１５ＶＡＣ、４００Ｈｚで作動する電源に接続するための入力を備える。このユニットは、２００／１１５ＶＡＣ／４００Ｈｚの電力を４００／２３０ＶＡＣ、５０Ｈｚの標準グリッド電圧に変換する変圧器および変換ユニット（ＴＣＵ）と、点検および／または整備機器に電力を供給するように、出力電圧の可変周波数を可能にする少なくとも一つの周波数変換器と、をさらに備える。整備機器はガスタービンエンジン洗浄装置であり、水源から水を供給するための配水部材と、加圧水を供給するように水供給手段に連結された高圧ポンプと、洗浄装置を連結するための高圧水出口連結部と、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機器と、
２００／１１５ＶＡＣ／４００Ｈｚで作動する電源に接続するように構成された入力と、
前記２００／１１５ＶＡＣ／４００Ｈｚの電力を、４００／２３０ＶＡＣの、選択された周波数の標準電圧に変換するとともに、その電力を前記電動機器に供給するように構成された変圧器および変換ユニット（ＴＣＵ）と、
を備えた航空機整備点検ユニット。
【請求項２】
前記ＴＣＵが、入力電圧をより高圧に変圧するように構成された変圧器と、前記入力電圧の周波数をより低い周波数に変換するように構成された少なくとも一つの周波数変換器と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の航空機整備点検ユニット。
【請求項３】
前記変圧器が、前記電圧を２００／１１５ＶＡＣから４００／２３０ＶＡＣに変圧するように構成され、前記周波数変換器が、前記周波数を４００Ｈｚから、２〜５０Ｈｚの間の周波数に変換するように構成されることを特徴とする請求項２に記載の航空機整備点検ユニット。
【請求項４】
制御ユニット（ＣＵ）と、オペレータによる前記整備点検ユニットの動作制御を可能にするように前記制御ユニット（ＣＵ）に接続されたコントロールパネル（ＣＰ）と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の航空機整備点検ユニット。
【請求項５】
前記周波数変換器が、可変周波数を供給するように設計されることを特徴とする請求項２に記載の航空機整備点検ユニット。
【請求項６】
前記電動機器が、エンジン洗浄装置、除氷装置、洗浄装置、点検／整備機器からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の航空機整備点検ユニット。
【請求項７】
前記電動機器がガスタービンエンジン洗浄装置であり、該ガスタービンエンジン洗浄装置が、
水源から水を供給するための配水部材と、
加圧水を供給するように水供給手段に連結された高圧ポンプと、
洗浄装置を連結するための高圧水出口連結部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の航空機整備点検ユニット。
【請求項８】
前記水源からの水を浄化するための水フィルタを更に備えることを特徴とする請求項７に記載の航空機整備点検ユニット。
【請求項９】
前記水源から水を供給するための前記供給手段が、外部水源を前記ユニットに連結するための入口連結部を備えることを特徴とする請求項７に記載の航空機整備点検ユニット。
【請求項１０】
前記ユニットが、水タンクを備えることを特徴とする請求項７に記載の航空機整備点検ユニット。
【請求項１１】
前記ユニットが、前記フィルタを通して水を輸送するためのポンプを備えることを特徴とする請求項７に記載の航空機整備点検ユニット。
【請求項１２】
前記フィルタが、脱イオンフィルタ、バッグフィルタ、および炭素フィルタのうちの少なくとも一つを備えることを特徴とする請求項７に記載の航空機整備点検ユニット。
【請求項１３】
２００／１１５ＶＡＣ／４００Ｈｚの電力を供給する補助動力装置と、航空機の外部からアクセス可能な電力出力連結部と、を備えた航空機。
【請求項１４】
前記電力出力連結部が、プラグ−ソケットタイプであることを特徴とする請求項１３に記載の航空機。
【請求項１５】
前記電力出力連結部が、脱着可能なカバープレートによって保護されていることを特徴とする請求項１３に記載の航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機エンジンの整備に関し、特にそうした整備用の機器に動力を供給するための手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機の整備は、着陸と離陸の間の期間、すなわち航空機が「駐機」されているゲートで頻繁に行われる。そのため使用される機器は移動式である必要があり、多くの場合、専用のカート、トラック等が機器の搬送用に用いられる。
【０００３】
整備機器の動作のみならず車両の駆動に必要な電力は、多くの場合、５０／６０Ｈｚの標準三相電力を供給する専用のディーゼルエンジン駆動発電機、または空港の固定電源への接続、のいずれかにより供給される。後者の場合、長いケーブルか、ゲートまたは他の場所あるいは地中に設けられた少なくともソケットか、のいずれかを必要とし、それにより電力系統のインフラの複雑さを増大させる。
【０００４】
航行中、航空機は機体内部に搭載された所謂ＡＰＵ（補助動力装置）を用いることにより自身の動力を発生させる。ＡＰＵはガスタービンエンジンであり、それらのＡＰＵもまた駐機中に内部で利用するための動力を供給する。しかしながら、それが重量を軽減するための航空技術に関与するため、通常ＡＰＵは、４００Ｈｚの電力を供給する発電機を搭載する。その周波数で作動する電気機器はより小さく、よりコンパクトにすることができるため、占有空間が小さくなり、より軽量となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７４９７２２０号明細書
【特許文献２】米国特許第７２９７２６０号明細書
【特許文献３】欧州特許第１７５５９５２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
こうした機器に伴う欠点は、その費用がはるかに高価となる点である。
【０００７】
空港には、施設配電・配線系統の常設部分として、所謂「ポイント・オブ・ユース・ソリッド・ステート・フリークエンシー・インバータ（ｐｏｉｎｔ−ｏｆ−ｕｓｅ  ｓｏｌｉｄ−ｓｔａｔｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｎｖｅｒｔｅｒｓ）」（ＳＳＩＦ）が設置されている。施設電力系統がＳＳＦＩに入力を提供し、ここで直流（ＤＣ）に整流され、オシレータ・リファレンス・ソリッド・ステート・スイッチング・コンポーネントを通して、新しい周波数、すなわち４００Ｈｚに変換される。航空機出力分配システムに取り付けられた可撓性の、特別用途の電力ケーブルが特別なプラグ−ソケット機構を用いてその４００Ｈｚの電力を航空機に供給する。
【０００８】
上記の代替例として、所望の電力を供給するための固定式のまたは移動式のディーゼル発電機であってもよい。
【０００９】
この電力は今日まで航空機内部系統への電力供給以外の目的では使用されていない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
従来技術の上記の課題を考慮して、停止中の航空機用の、より簡単に操作できる整備機器を提供するために、整備機器とともに使用地点まで搬送する必要のある専用のディーゼル発電機の利用を控えることが可能であることが望ましく、あるいは、空港における配電・配線系統から直接電力を供給するのに必要な複雑なケーブルシステムを回避することが可能であることが望ましく、代わりにＳＳＦＩ設備または固定式のディーゼル発電装置からの電力を利用することが望ましい。
【００１１】
したがって、本発明は上述した目標を実現する装置、および請求項１に記載のそうした装置の一例の提供について詳述する。したがって停止中の航空機へのサービスを可能にする一例の航空機整備点検ユニットが、電動式の点検および／または整備用機器を備える。このユニットは２００／１１５ＶＡＣ、４００Ｈｚで作動する電源に接続可能な入力を備える。前記の点検および／または整備機器に電力を供給するように、２００／１１５ＶＡＣ／４００Ｈｚの電力を、４００／２３０ＶＡＣの、選択された周波数の三相電圧に変圧／変換するように変圧器および変換ユニットが設けられる。周波数は２〜５０Ｈｚの間で変化することが望ましい。
【００１２】
更なる態様では、２００／１１５ＶＡＣ／４００Ｈｚの電力を供給する補助動力装置（ＡＰＵ）を備えた航空機が、航空機の外部からアクセス可能な電力出力連結部を備える。
【００１３】
一例の整備ユニットが航空機に連結され、それにより補助的な地上電源装置の必要性を回避する。
【００１４】
本発明の更なる適用範囲が以下の詳細な説明および添付の図面から明らかとなるであろう。それらは例示のみを目的として記載するものであり、本発明の開示を限定するものとして判断されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一例のユニットの概略図。
【図２】ユニット内の電気コンポーネントの概略図。
【図３ａ】カバーが外された片側から見た洗浄ユニットの実施例を示す図。
【図３ｂ】図３ａと同一のユニットをその反対側から見た図。
【図３ｃ】図３ａ，ｂと同様のユニットを示す図。
【図４】ユニットのコンポーネントを概略的に示す図。
【図５】別の実施例のユニットを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に一例のユニットを概略的に示す。
【００１７】
駐機中の飛行機１００の後部が、点検および／または整備に備えて待機するように、概略的に示される。
【００１８】
所謂地上電源装置（ＧＰＵ）またはＳＳＦＩ（ソリッド・ステート・フリークエンシー・インバータ）１０１が、地上の航空機サービスポイントまたはゲートに配置される。このユニットは通常、２００／１１５ＶＡＣ／４００Ｈｚの、約９０ｋＶＡの電力を供給し、内部補助動力装置（ＡＰＵ）が未使用である場合または動作不能である場合、あるいは何らかの理由で十分な電力を供給できない場合に、航空機の内部システムに電力を供給するように用いられる。
【００１９】
カート等の車両上の整備／点検装置がケーブル１０９を介して電源装置１０１に接続され、電気入力１２０に接続される。この接続は従来のシステムにより周知のプラグ−ソケットタイプのコネクタ（図示せず）によって接続される。
【００２０】
図１および図５に示す装置では、電気コンポーネント（モータ、ポンプなど）が標準電力用に設計されているため、ＧＰＵ／ＳＳＦＩからの電力は変換される必要がある。したがって、一例では、図１，５にＴＣＵと表示されたボックスで概略的に示される変圧器および変換ユニット１０８を備える。
【００２１】
このユニットの動作の制御は、様々な方法により実現される。図示の実施例では、全般制御ユニット（ＣＵ）１２２が示され、制御ユニットに関連するコントロールパネル（ＣＰ）を介して動作が管理される。この制御ユニットは、リレーテクノロジ、ＡＳＩＣｓ、ＦＰＧＡ、プログラマブル・マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどの任意の公知の制御手段を備えうる。
【００２２】
さらに、図１には、何らかの動作機器１０６、すなわち、一般的な例では洗浄装置または除氷装置などの整備および／または点検機器を搭載した、カート１０４などの移動車両を示す。その他の種類の点検および／または整備用の機器または装置が想定される。動作機器１０６からの出力１０７は洗浄用途の高圧水の供給部、または加圧された除氷液（グリコール）でもよい。その他の整備機器が同様に適する。
【００２３】
変圧器ユニットの設計を、図２を参照しながら述べる。
【００２４】
図２には、とりわけ図４に示す高圧ポンプを駆動する電気モータ２７０、および水処理器ポンプを駆動する電気モータ２９０に、制御された電圧および電流を供給するための一実施例の電気システムを示す（図２にはポンプのいずれも示していない）。
【００２５】
本発明における電圧および電流を制御することは、電気モータ２７０，２９０への供給時に、電圧および電流が、電気モータ２７０，２９０およびポンプの正確な回転速度を達成するような物理的特性を有することを意味する。
【００２６】
ポンプ（図示せず）は電気駆動により駆動され、これは通常、適切な電源回路と、電気モータ２７０，２９０と、電圧および電流の特性を制御および／または調節するための適切な制御装置（図示せず）と、を備える。一例では、これは交流−交流変換装置（ＡＣ／ＡＣ）と、三相誘導電動機２７０，２９０と、によって達成される。
【００２７】
三相回路網などの交流回路網２００から、交流−交流変換装置（ＡＣ／ＡＣ）を介して、電力が電気モータ２７０，２９０へと供給される。一実施例では、交流（ＡＣ）回路網２００は、民間航空機や空港の航空機「駐機スペース」において一般的な、２００／１１５ＶＡＣ、４００Ｈｚの電圧レベルを有する回路網によって表される。ＡＣ回路網２００からの２００／１１５ＶＡＣ／４００Ｈｚの電圧は、変圧器２１０により変圧されて、２００／１１５ＶＡＣの電圧レベルから４００／２３０ＶＡＣの電圧レベルへと昇圧される（周波数は４００Ｈｚのままである）。これは一般的なＡＣモータ２７０，２９０（一般に、ポンプシステムに多く用いられる三相誘導電動機）が正常に機能するように、４００／２３０ＶＡＣの電圧を通常必要とするためである。
【００２８】
ポンプを駆動する誘導電動機２７０，２９０は、それらの誘導電動機２７０，２９０の回転速度を制御および／または調節するように適切な制御装置を必要とする。インバータ２６０，２８０（または周波数変換器）により制御された回転速度が実現される。周波数変換器／インバータ２６０，２８０は、不適当な周波数の直流（ＤＣ）または交流（ＡＣ）を、適切な電圧レベルと適切な周波数特性、すなわち公称４００／２３０ＶＡＣ、５０Ｈｚを有する電圧に変換する。一方、周波数の変化により、モータ２７０，２９０およびポンプの回転速度に変化がもたらされる。実際にはこれがポンプの流量を制御するように用いられる。
【００２９】
したがって、４００／２３０ＶＡＣ、４００Ｈｚに変換された後、交流（ＡＣ）が配電され、交流−直流変換器／インバータ（ＡＣ／ＤＣ）２５０において、交流が直流（ＤＣ）に変換される。次いで直流（ＤＣ）がさらに制御装置（図示せず）を備えた周波数変換器２６０，２８０に配電される。４００／２３０ＶＡＣの電圧と、誘導電動機２７０，２９０への供給時に電動機２７０，２９０およびポンプの正確な回転速度がもたらされるような周波数と、を有する交流（ＡＣ）を生み出すように、制御装置が、周波数変換器２６０，２８０を制御することが可能である。
【００３０】
電気システムは、過負荷または過熱から回路を守るための一つもしくは複数の安全装置２２０、一般的に、ヒューズ、自動ヒューズ、または回路遮断機をさらに備えうる。また一実施例において提供されるのが、電子回路を収容するキャビネットの冷却に適したファンモータ２４０の駆動用の、追加の交流−直流変換器（ＡＣ／ＤＣ）である。
【００３１】
既に述べたように、ユニットの動作は、リレーテクノロジ、ＡＳＩＣｓ、ＦＰＧＡ、プログラマブル・マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどの公知の制御手段によって制御することができる。
【００３２】
一実施例では、動作の制御を提供するための一つの選択肢である、制御ユニット１２２（ＣＵ）１２２が用いられる。こうした制御ユニットは適切にプログラムされたマイクロプロセッサを含む。
【００３３】
実施例、すなわち航空機のガスタービン洗浄用の洗浄ユニット３００を示す図３ａ，ｂ、およびその装置の概略図である図４を参照しながら本発明を更に詳細に示す。
【００３４】
したがって、図３ａはカバーが外されたユニットの片側を示し、図３ｂは同様にカバーが外されたその反対側を示す。
【００３５】
そのユニットには、例えば都市用水に連結するための水入口連結部３０２が設けられる。しかしながら、その連結部は洗浄作業中に回収された水用のタンクまたはその他の貯蔵手段に連結されてもよく、それにより回収された水が再循環される。
【００３６】
次いで洗浄用に水が取水される部位から、ユニット内のタンク３０４へと水が供給される。洗浄作業から回収された廃水が用いられる場合、ポンプ３０６を用いる必要がある。しかしながら、圧力下で供給される都市用水が用いられる場合、ポンプを必要とすることなくタンク３０４が充填され、この場合、ポンプを迂回するようにバイパス弁が開かれる。
【００３７】
ポンプ３０６Ｐ１は適切には電動ギアポンプであるが、任意のポンプでもよい。ポンプ流量は、そのポンプ専用の周波数変換器２６０（図２）からの出力電圧の周波数を変化させることによって制御される。
【００３８】
タンクへの流入前に水が一つまたは複数のフィルタを備えた濾過装置で濾過される。図示の実施例では複数のフィルタ、すなわち、油および粒子の除去用の、第１の５ミクロンバッグフィルタＢＦ１が用いられる。次いで水が、第２のフィルタＢＢＦ１を通流して粒子をさらに除去し、粒状活性炭を含んだ第３のフィルタＢＢＦ２を通流して、水から塩素を除去する。
【００３９】
次に、水がＤＩ（脱イオン）フィルタ内で脱イオン化されて、イオン濃度を所望の水準に低下させる。ＤＩフィルタからのあらゆる汚染物質を除去するように、水は最終的に１ミクロンフィルタＢＢＦ３を通流する。
【００４０】
図示の実施例のタンク３０４は４００リットルの容量を有するが、勿論そのサイズは様々であり、特定の場所における必要性に合わせることが可能である。そのタンクは充填時および排出時の均圧のための通気手段３０８を頂部に有し、溢出口としての役割を果たすこともできる。また、タンクの排水を可能にする底部排水管３１０を備える。
【００４１】
例えばピストンポンプなどの高圧ポンプ３１２がタンクからの出口に適切な配管を通して連結される。変圧器および周波数変換装置によって駆動される電気モータ３１４により、ポンプが駆動される。ポンプからの加圧水が高圧管３１６を通して圧力出口３１８へと供給される。高圧水を使用する外部洗浄機器は適切な連結器を用いてこの出口に連結される。さらにまた、このポンプ専用の周波数変換器の周波数を変化させることによりポンプが制御され、ポンプが６０〜８０ｂａｒの間の圧力を供給できるようにポンプを変化させることができる。
【００４２】
配管内に高すぎる圧力が形成されるのを防ぐように、ポンプと圧力出口との間に圧力安全弁ＰＳＶが設けられる。
【００４３】
本発明のユニットとともに使用することが可能な適切な洗浄機器が本出願人による特許文献１、特許文献２、特許文献３等の複数の出願に開示されており、これらは本明細書の参考となる。
【００４４】
上述したように、整備ユニットは地上の発電ユニット、すなわちＧＰＵ、ＳＳＦＩ等に接続されるが、航空機自体によって発生される電力すなわち航空機内のＡＰＵによって供給されるエネルギーを使用することも本発明の開示に含まれる。一方、このことはユニットをＡＰＵ出力に接続する手段を必要とする。これは図１の実施例に対応する図５に概略的に示されるが、ユニットの電力が航空機１００のＡＰＵから電力を受電し、ケーブル１０９を介して供給される点で異なる。それ以外ではこの実施例は図１の実施例と同じコンポーネントを備え、それ以上は説明しない。
【００４５】
この可能性を考慮した本発明の別の態様および本発明によれば、航空機が、その外部からアクセス可能な、内部ＡＰＵからの電力出力を備える。この電力出力は、例えば航空機の機体に設けられたプラグ−ソケットタイプの連結部の形態で設けられ、符号１２３で概略的に示すとともに利用しやすくするように脱着可能なカバープレートによって適切に保護される。
【００４６】
上記の例は単なる例示の目的で記載したものであり、限定を意図するものではない。種々の実施例に対する参照を示したが、本明細書に用いられる文言は限定を目的とする文言ではなく、記載および例示を目的とした文言である。さらに、特定の手段、材料、実施例に対する参照を示したが、本明細書に記載の事項に限定するものではない。むしろ、全ての機能的に同等の構造、方法、および用途にも適用される実施例は、付記の特許請求の範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【図５】
2013518769.tif 000009
【国際調査報告】
2013518769.tif 000010
2013518769.tif 000011
2013518769.tif 000012
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