(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
センサチューブと、
前記センサチューブに接続された第１のベローと、第１の接触ピンと、を有する警報スイッチであって、前記第１のベローは、前記センサチューブ内の圧力に基づいて正常作動状態において前記第１の接触ピンと接触せず、警報状態において前記第１の接触ピンと接触するように構成されている、警報スイッチと、
前記センサチューブに接続された第２のベローと、第２の接触ピンと、を有する保全スイッチであって、前記第２のベローは、前記センサチューブ内の圧力に基づいて正常作動状態において前記第２の接触ピンと接触し、故障状態において前記第２の接触ピンと接触しないように構成されている、保全スイッチと
を備える、空気圧検出器組立体。
【請求項２】
前記第１のベローは前記第２のベローに結合される、請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
筐体と、
センサチューブと、
接触ピンと、
前記センサチューブおよび前記接触ピンに作動可能に関連付けられたベローを有する少なくとも１つのスイッチであって、前記ベローは前記センサチューブ内の圧力に基づいて前記接触ピンと接触状態となるように、または前記接触ピンと非接触状態となるように構成される、少なくとも１つのスイッチと
を備え、
前記接触ピンは第１の接触ピンおよび第２の接触ピンを備え、前記ベローは接触面を含み、
前記接触面は、正常作動状態において前記第１の接触ピンと接触せず、警報状態において前記第１の接触ピンと接触するように構成され、
前記接触面は、正常作動状態において前記第２の接触ピンと接触せず、故障状態において前記第２の接触ピンと接触するように構成される、空気圧検出器組立体。
【請求項４】
前記第１のベローおよび前記第１の接触ピンの少なくとも１つに結合された第１の電源と、
前記第２のベローおよび前記第２の接触ピンの少なくとも１つに結合された第２の電源と
をさらに備える、請求項１に記載の組立体。
【請求項５】
前記ベロー、前記第１の接触ピン、および前記第２の接触ピンの少なくとも１つに結合された電源をさらに備える、請求項３に記載の組立体。
【請求項６】
前記第２の接触ピンは環状である、請求項３に記載の組立体。
【請求項７】
空気圧検出器組立体を組み立てる方法であって、
センサチューブを提供することと、
前記センサチューブに連結された第１のベローと、第１の接触ピンと、を有し、前記第１のベローは、前記センサチューブ内の圧力に基づいて正常作動状態において前記第１の接触ピンと接触せず、警報状態において前記第１の接触ピンと接触するように構成されている警報スイッチを提供することと、
前記センサチューブに連結された第２のベローと、第２の接触ピンと、を有し、前記第２のベローは、前記センサチューブ内の圧力に基づいて正常作動状態において前記第２の接触ピンと接触し、故障状態において前記第２の接触ピンと接触しないように構成されている保全スイッチを提供することとを含む、方法。
【請求項８】
第１の電源を前記第１のベローおよび前記第１の接触ピンの少なくとも１つに結合させ、
第２の電源を前記第２のベローおよび前記第２の接触ピンの少なくとも１つに結合させることをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気圧検出器組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの航空機にとって確実な火災検出は不可欠である。一般的な熱式火災検出器のタイプには、点式熱電対、点式サーミスタ、連続式熱電対、連続式サーミスタ、抵抗線、および気送管が含まれる。一部の気送管検出器システムには、細長いセンサチューブに挿入したチタン線またはバナジウム線が含まれる。その線は高温エネルギーおよび加圧水素ガスに曝され、それらを吸収し、その後線が冷却されるとガスを保存して水素で飽和された線を形成する。この飽和された線をセンサチューブに挿入し、これを不活性ガスで加圧し、両端を封止して圧力容器を形成し、これを空気圧検出器として使用できる。圧力容器の一端は、警報スイッチおよび保全スイッチが配置されたプレナムを含む、筐体に組み込まれる。
【０００３】
空気圧検出器のセンサチューブ部が高温に曝されると、物理的な気体の法則に従って不活性ガスが膨脹するので、管内部の圧力が増加する。このような空気圧火災検出器は、組み立てる前に予め形成されたダイヤフラムを含んでもよい。また検出器は装置のためのガス封止の部品を含んでもよい。ダイヤフラムは、例えば（ａ）閉状態または警報状態を生じさせるためにバックグラウンド圧力の増加を必要とする開スイッチ（警報スイッチ）状態、または（ｂ）バックグラウンド圧力で維持される閉スイッチ（保全スイッチ）状態などの、様々な位置にダイヤフラムを作動可能に位置付けるために予形成されてもよい。
【０００４】
警報スイッチの構成に対して、所定のバックグラウンド圧力に応答してさらに外方に充分に変形し、閉スイッチを成すようにダイヤフラムを変形させてもよい。またディスクの内側の一部がプレナムのための圧力封止の部品を形成するように、ダイヤフラムを変形させてもよい。この構成では過熱状態または火災状態の場合に、センサチューブおよびプレナム内の圧力は上昇する。所定の高温状態に達した場合、このようにダイヤフラムを外方に変形し電気接触させて閉スイッチを成す限り、プレナム内の圧力は増加する。
【０００５】
保全スイッチの構成に対して、ダイヤフラムがバックグラウンド圧力の所定の低下に応答し、スイッチとの電気接触を絶つように充分に内方に変形するように、ダイヤフラムを変形させてもよい。またダイヤフラムの内側の一部がプレナムのための圧力封止の部品を形成するように、ダイヤフラムを変形させてもよい。この構成では、センサチューブまたはプレナム内で圧力喪失が起きた場合に保全スイッチが開く。所定の圧力喪失が起きた場合、このようにダイヤフラムが電気接触を絶ち、開スイッチを成す限り、プレナム内の圧力は低減する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしこのような空気圧検出器は複雑な設計や多数の部品を有することがあり、製造が困難であることがある。したがって、設計がより単純で、部品がより少なく、部品の蝋付または溶接の量を低減させ、製造全体が容易で、組立体の気密性を確保するための試験を減少させた、空気圧検出器組立体を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様では、空気圧検出器組立体が提供される。この組立体は、筐体、センサチューブ、接触ピン、ならびにセンサチューブおよび接触ピンに作動可能に関連付けられたベローを有する、少なくとも１つのスイッチを含む。ベローはセンサチューブ内の圧力に基づいて接触ピンと接触状態となるように、また非接触状態となるように構成される。
【０００８】
別の態様では、空気圧検出器組立体を組み立てる方法が提供される。この方法は、センサチューブを提供すること、接触ピンを提供すること、およびベローを有する少なくとも１つのスイッチを提供することを含む。方法は、ベローがセンサチューブ内の圧力に基づいて接触ピンと接触状態となるように、また非接触状態となるように構成されるように、ベローをセンサチューブおよび接触ピンに作動可能に結合させることをさらに含む。
【０００９】
本発明とみなされる主題が具体的に指摘され、本明細書の終わりで特許請求の範囲に明確に主張されている。本発明の前述および他の特徴ならびに利点は、添付図面に関連して以下の詳細な説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の位置における例示的空気圧検出器組立体の概略図である。
【図２Ａ】第２の位置における図１に示された組立体の一部の概略図である。
【図２Ｂ】第２の位置における図１に示された組立体の一部の概略図である。
【図３】第１の位置における別の例示的空気圧検出器組立体の概略図である。
【図４】第２の位置における図３に示された組立体の概略図である。
【図５】第３の位置における図３に示された組立体の概略図である。
【図６】第１の位置における別の例示的空気圧検出器組立体の概略図である。
【図７】第２の位置における図６に示された組立体の概略図である。
【図８】第３の位置における図６に示された組立体の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１、２Ａ、および２Ｂは、概ね警報スイッチ２０、故障（保全）スイッチ３０、およびセンサチューブ４０を含む、例示的空気圧検出器組立体１０を示す。図１は正常作動位置におけるスイッチ２０、３０を示し、図２Ａおよび２Ｂは警報／故障位置におけるスイッチ２０、３０を示す。
【００１２】
１つの警報スイッチ２０および保全スイッチ３０を備えた空気圧検出器組立体１０が示されているが、組立体１０はあらゆる数または組合せのスイッチ２０、３０を有してもよい。警報スイッチ２０、故障スイッチ３０、およびセンサチューブ４０の少なくとも一部は、１つまたは複数の密閉封止された筐体（図示せず）にパッケージされてもよい。
【００１３】
警報スイッチ２０はセンサチューブ４０に結合され、ベロー２２および接触ピン２４を含む。例示的実施形態では、接触ピン２４の位置は調節可能である。しかし接触ピン２４は所望の位置に固定されてもよい。ベロー２２は接触面２６を含み、電源２８に接続される。電源回復部２９は接触ピン２４に接続され、これは、ベロー２２が接触ピン２４に接触すると（図２Ａ）ベロー２２と接触ピン２４との間の電気的導通の確立を促進する。この電気的接続または導通は警報を示し、警報は別の装置またはシステム（例えば制御装置）に通信されてもよく、別の装置またはシステムは続いて警報信号を発生してもよく、かつ／または警報（例えば可視警告または可聴警告）を発してもよい。
【００１４】
ベロー２２は、センサチューブ４０によって発生された圧力出力に反応して所定の手法で応答するように設計されて、接触面２６は確実に接触ピン２４とそれらの圧力出力で接触する。例えばベロー２２は、所定のバネ定数、有効面積、回旋、材料の厚さ／タイプ、および／またはベロー２２の製造中に変化し得る他の特性を有して設計されてもよい。一定圧に対するベロー２２の公知の拡張／収縮により、接触ピン２４およびベロー２２は、それらの間がその一定圧で確実に接触するために、互いから所定の距離「Ｄ１」離して配置されてもよい。
【００１５】
加えて中間スイッチまたは予備警報スイッチ（例えば過熱スイッチ、図示せず）を、構成要素または区画が正常作動温度より高いが、まだ火災警報状態には達していない警告として使用してもよい。このようなスイッチは、上述の警報スイッチ２０およびベロー２２と同じ手法で機能するはずである。例えばスイッチは、センサチューブ４０によって発生された圧力出力に反応して所定の手法で応答するように設計されてもよく、その接触面が確実にその接触ピンと所望の圧力出力で接触する。例えばスイッチは、所定のバネ定数、有効面積、回旋、材料の厚さ／タイプ、および／または警報スイッチ２０およびベロー２２と若干異なるはずであるベローの製造中に変化し得る、他の特性を有して設計されてもよい。一定圧（通常警報スイッチ２０およびベロー２２を活性化させる圧力より低いはずである）に対するそのベローの公知の拡張／収縮により、その接触ピンおよびベローは、それらの間がその一定圧で確実に接触するために、互いからＤ１と異なる所定の距離離して配置されてもよい。
【００１６】
保全スイッチ３０はセンサチューブ４０に結合され、ベロー３２および接触ピン３４を含み、接触ピン３４は固定されても、または調節可能な位置を有してもよい。ベロー３２は接触面３６を含み、電源３８に接続される。電源回復部３９は接触ピン３４に接続され、接触ピン３４は、ベロー３２が接触ピン３４に接触するとベロー３２と接触ピン３４との間の電気的導通の確立を促進する。図２Ｂに示されたように、電気的接続または導通の損失は故障を示し、故障は別の装置またはシステム（例えば制御装置）に通信されてもよく、別の装置またはシステムは続いて警報信号を発生してもよく、かつ／または警報（例えば可視警告または可聴警告）を発してもよい。
【００１７】
ベロー３２は、センサチューブ４０によって発生された圧力出力に反応して所定の手法で応答するように同様に設計されて、接触面３６は確実に接触ピン３４とそれらの圧力出力で電気接触を絶つ。例えばベロー３２は、所定のバネ定数、有効面積、回旋、材料の厚さ／タイプ、および／またはベロー３２の製造中に変化し得る他の特性を有して設計されてもよい。一定圧に対するベロー３２の公知の拡張／収縮により、接触ピン３４およびベロー３２は最初に接触して配置されてもよいが、その一定圧では、それらの間に確実に電気接触がないように互いから所定の距離「Ｄ２」離して配置されるように構成されてもよい。
【００１８】
例示的実施形態では、センサチューブ４０はコア要素４２を含み、コア要素４２は水素ガスを保管し、センサが損傷（例えばクラッシュ）した場合にガス経路が可能であるように螺旋状に覆われている。壁４４とコア４２との間に加圧ヘリウムガスが配置される。
【００１９】
作動中、センサチューブ４０内のヘリウムガス周囲圧力は、例えば航空機エンジン室内の平均温度に直接関連する。エンジン室の過熱または火災状態（場合に応じて）により、センサチューブ４０内のガス圧が比例して上昇し、エンジン室の温度が工場出荷時設定の警報定格に上昇すると、上昇するガス圧によりベロー２２が拡張し、警報スイッチ２０を閉じる（図２Ａ）。エンジン室の冷却によりガス圧が低減すると、警報スイッチ２０は開き（すなわちベロー２２が収縮し）、再度応答する状態になる。センサチューブ４０が切断されると、ヘリウムガスは逃げて保全スイッチ３０が開く（すなわちベロー３２が収縮する）（図２Ｂ参照）。
【００２０】
したがって通常開いている（図１）警報スイッチ２０は、過熱状態または火災状態（図２Ａ）に反応して閉じるはずである。このことはセンサチューブ４０内のガス圧の上昇によってもたらされるはずであり、それによりベロー接触面２６が接触ピン２４に押し付けられるはずである。同様に、センサチューブ４０が切断される、または圧力を喪失した場合、それによりそのガス圧は放出するはずであり、通常ベロー接触面３６と接触ピン３４との間で閉じている（図１）保全スイッチ３０は開く（図２Ｂ）はずであり、組立体１０の故障状態を示す。
【００２１】
空気圧検出器組立体１０を組み立てる方法は、警報スイッチ２０および／または保全スイッチ３０を提供すること、ならびにセンサチューブ４０を提供することを含む。警報スイッチ２０はベロー２２および接触ピン２４を備え、保全スイッチ３０はベロー３２および接触ピン３４を備える。ベロー２２はセンサチューブ４０に作動可能に結合され、ベロー２２および接触ピン２４は、センサチューブ４０が所定の圧力に達したときのベロー２２の移動距離に対応する所定の距離で離間される。ベロー３２はセンサチューブ４０に作動可能に結合され、ベロー３２は接触ピン３４と接触状態に位置づけられる。ベロー３２は、センサチューブ４０が所定の圧力に達すると、後退して接触ピン３４との電気接触を絶つように構成される。
【００２２】
図３〜５は例示的空気圧検出器組立体１００を示す。警報スイッチ部１２０、保全スイッチ部１３０を有する組み合わされた警報および保全スイッチ１０２ならびにセンサチューブ１４０を含む以外は、組立体１００は組立体１０と同様である。図３は、正常作動位置における組み合わされた警報および保全スイッチ１０２を示し、図４は警報位置における警報スイッチ部１２０を示し、図５は故障位置における保全スイッチ部１３０を示す。
【００２３】
警報スイッチ部１２０はセンサチューブ１４０に結合され、ベロー１２２および接触ピン１２４を含み、接触ピン１２４は固定されても、または調節可能な位置を有してもよい。ベロー１２２は接触面１２６を含み、電源１２８に接続される。電源回復部１２９は接触ピン１２４に接続され、接触ピン１２４は、ベロー１２２が接触ピン１２４に接触すると（図４）ベロー１２２と接触ピン１２４との間の電気的導通の確立を促進する。この電気的接続または導通は警報を示し、警報は別の装置またはシステムに通信されてもよく、別の装置またはシステムは次に警報信号を発生してもよく、かつ／または警報を発してもよい。
【００２４】
保全スイッチ部１３０は警報スイッチ部１２０およびセンサチューブ１４０に結合され、ベロー１３２および接触ピン１３４を含み、接触ピン１３４は固定されても、または調節可能な位置を有してもよい。ベロー１３２は接触面１３６を含み、電源１３８に接続される。電源回復部１３９は接触ピン１３４に接続され、接触ピン１３４は、ベロー１３２が接触ピン１３４に接触するとベロー１３２と接触ピン１３４との間の電気的導通の確立を促進する。図５に示されたように、電気的接続または導通の損失は故障を示し、故障は別の装置またはシステムに通信されて、続いて警報信号を発生してもよく、かつ／または警報（例えば可視警告または可聴警告）を発してもよい。
【００２５】
ベロー１２２、１３２は、センサチューブ１４０によって発生された圧力出力に反応して所定の手法で応答するように設計されて、接触面１２６、１３６は確実に接触ピン１２４、１３４とそれらの圧力出力で接触を確立する／接触を絶つ。一定圧に対するベロー１２２、１３２の公知の拡張／収縮により、接触ピン１２４、１３４およびベロー１２２、１３２は、それらの間がその一定圧で確実に接触状態／非接触状態となるように、互いから所定の距離「Ｄ１」、「Ｄ２」離して配置されてもよい。
【００２６】
例示的実施形態では、センサチューブ１４０はコア要素１４２を含み、コア要素１４２は水素ガスを保管し、センサが損傷した場合にガス経路が可能であるように螺旋状に覆われている。壁１４４とコア１４２との間に加圧ヘリウムガスが配置される。
【００２７】
作動中、通常開いている（図３）警報スイッチ部１２０は、過熱状態または火災状態（図４）に反応して閉じる。このことはセンサチューブ１４０内のガス圧の増加によってもたらされるはずであり、それによりベロー接触面１２６が接触ピン１２４に押し付けられるはずである。同様に、センサチューブ１４０が切断される、または圧力を喪失した場合、それによりそのガス圧は放出するはずであり、通常ベロー接触面１３６と接触ピン１３４との間が閉じている（図３）保全スイッチ部１３０は開く（図５）はずであり、組立体１００の故障状態を示す。
【００２８】
空気圧検出器組立体１００を組み立てる方法は、警報スイッチ部１２０および保全スイッチ部１３０を有する組み合わされた警報および保全スイッチ１０２を提供することを含む。例示的実施形態では、警報スイッチ部１２０は保全スイッチ部１３０に（例えば溶接によって）結合され、スイッチ部１２０、１３０は提供されたセンサチューブ１４０に作動可能に結合される。警報スイッチ部１２０はベロー１２２および接触ピン１２４を備え、保全スイッチ部１３０はベロー１３２および接触ピン１３４を備える。ベロー１２２および接触ピン１２４は、センサチューブ１４０が所定の圧力に達したときのベロー１２２の移動距離に対応する所定の距離で離間される。ベロー１３２は接触ピン１３４と接触状態に位置づけられ、センサチューブ１４０が所定の圧力に達すると、後退して接触ピン１３４と接触を絶つように構成される。
【００２９】
図６〜８は例示的空気圧検出器組立体２００を示す。組み合わされた警報および保全スイッチ２０２およびセンサチューブ２４０を含む以外は、組立体２００は組立体１０と同様である。図６は、正常作動位置における組み合わされた警報および保全スイッチ２０２を示し、図７は警報位置における組み合わされたスイッチ２０２を示し、図８は故障位置における組み合わされたスイッチ２０２を示す。
【００３０】
例示的実施形態では、組み合わされた警報および保全スイッチ２０２はセンサチューブ２４０に結合され、ベロー２５０、警報接触点２５２、および保全接触点２５４を含む。接触点２５２、２５４は固定されても、または調節可能な位置を有してもよい。例示的実施形態では、保全接触点２５４は環状であり、ベロー２５０の外径より大きい内径を有するので、ベロー２５０はそれを通って延びることができる。
【００３１】
ベロー２５０は接触面２５６を含み、電源２５８に接続される。電源回復部２６０は警報接触点２５２に接続され、電源回復部２６２は保全接触点２５４に接続される。電源回復部２６０、２６２はそれぞれ、ベロー２５０が拡張して接触点２５２に接触するか（図７）、または後退して接触点２５４に接触する（図８）と、ベロー２５０と接触点２５２、２５４との間の電気的導通を確立させる（例えば電気回路を完成させる）。この電気的接続または導通は警報または故障を示し、警報または故障は別の装置またはシステム（例えば監視システム）に通信され、続いて警報／故障信号を発生してもよく、かつ／または警報を発してもよい。
【００３２】
例示的実施形態では、センサチューブ２４０はコア要素２４２を含み、コア要素２４２は水素ガスを保管し、センサが損傷した場合にガス経路が可能であるように螺旋状に覆われている。壁２４４とコア２４２との間に加圧ヘリウムガスが配置される。
【００３３】
ベロー２５０は、センサチューブ２４０によって発生された圧力出力に反応して所定の手法で応答するように設計されて、接触面２５６が確実に接触点２５２、２５４とそれらの圧力出力で接触する。一定圧に対するベロー２５０の公知の拡張／収縮により、接触点２５２、２５４およびベロー２５０は、それらの間がその一定圧で確実に接触するために、互いから所定の距離「Ｄ１」、「Ｄ２」離して配置されてもよい。
【００３４】
したがって通常開いている（図６）組み合わされたスイッチ２０２は、過熱状態または火災状態（図７）に反応して閉じるはずである。このことはセンサチューブ２４０内のガス圧の上昇によってもたらされるはずであり、それによりベロー接触面２５６が警報接触点２５２に押し付けられるはずである。同様に、センサチューブ２４０が切断される、または圧力を喪失した場合、それによりそのガス圧は放出するはずであり、通常開いている（図１）組み合わされたスイッチ２０２により、ベロー接触面２５６が保全接触点２５４に押し付けられるはずであり、それにより組立体２００の故障状態を示す。
【００３５】
空気圧検出器組立体２００を組み立てる方法は、組み合わされた警報および保全スイッチ２０２を提供すること、ならびにセンサチューブ２４０を提供することを含む。スイッチ２０２はベロー２５０、警報接触点２５２、および保全接触点２５４を備える。ベロー２５０はセンサチューブ２４０に作動可能に結合され、ベロー接触面２５６および警報接触点２５２は、センサチューブ２４０が所定の圧力に達したときのベロー２５０の移動距離に対応する所定の距離で離間される。ベロー接触面２５６および保全接触点２５４は、センサチューブ２４０が所定の圧力に達したときのベロー２５０の移動距離に対応する所定の距離で離間される。
【００３６】
本発明は限られた数の実施形態のみに関連して詳細に説明されているが、本発明はこのように開示された実施形態に限定されないことが容易に理解されるべきである。むしろ本発明は、前述されていないが本発明の趣旨および範囲と等しい、あらゆる数の変形、代替、置換または等価物の構成を組み込むために修正できる。加えて本発明の様々な実施形態が説明されているが、本発明の態様には説明された実施形態の一部のみが含まれてもよいことを理解されたい。したがって本発明は、前述の説明によって限定されるとみなされるべきではなく、添付の特許請求の範囲のみによって限定されるものである。
【図１】
0006605896.tif 000002
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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