(57)【要約】室内の火災の場合に、少なくとも部分的に油冷却装置を覆うように適合されることにより、炎が直接油冷却装置に衝突するのを少なくとも部分的に妨害する、航空機の補助動力装置室（１０）内の油冷却空気（２６）のための防火装置（９０，９２）。関連する手段及び方法も又開示される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内の補助動力装置上の排気エダクタに取り付けられ、実質的に室に面した第１の側部と排気エダクタに取り付けられる第２の側部を有する、航空機の補助動力装置室内の油冷却装置のための防火装置であって、該防火装置は、
少なくとも部分的に油冷却装置を覆うように適合されることにより、室内における火災の場合に、炎が直接油冷却装置に衝突するのを少なくとも部分的に妨害する、油冷却装置に隣接して設けられる火災シールドを含んでなることを特徴とする、航空機の補助動力装置室内の油冷却装置のための防火装置。
【請求項２】
前記火災シールドが、複数の火炎遮断部材を含んでなることを特徴とする、請求項１記載の防火装置。
【請求項３】
前記火災シールドが油冷却装置に取り付けられることを特徴とする、請求項１記載の防火装置。
【請求項４】
前記火災シールドが、前記油冷却装置の第１の側部に隣接して取り付けられることを特徴とする、請求項１記載の防火装置。
【請求項５】
前記火災シールドが、油冷却装置が火災シールドによって実質的には覆われない第１の位置と、油冷却装置が火災シールドによって十分に覆われる第２の位置の間で可動であることを特徴とする、請求項１記載の防火装置。
【請求項６】
前記火災シールドが、第１の位置と第２の位置の間で回転可能なように可動であることを特徴とする、請求項５記載の防火装置。
【請求項７】
前記火災シールドが、第１の位置と第２の位置の間で摺動可能なように可動であることを特徴とする、請求項５記載の防火装置。
【請求項８】
前記火災シールドが、第１の位置と第２の位置の間で膨張可能なように可動であることを特徴とする、請求項５記載の防火装置。
【請求項９】
前記火災シールドが、作動部材によって第１の位置と第２の位置の間で能動的に可動であることを特徴とする、請求項５記載の防火装置。
【請求項１０】
前記火災シールドが、室内での火災を示すセンサの信号に応答して第１の位置と第２の位置の間で能動的に可動であることを特徴とする、請求項５記載の防火装置。
【請求項１１】
前記火災シールドが、冷却装置に対して固定されることを特徴とする、請求項１記載の防火装置。
【請求項１２】
室火災の炎が油冷却装置に衝突するのを十分に防ぐためのシールド手段を含んでなることを特徴とする、航空機の補助動力装置室内の油冷却装置のための防火装置。
【請求項１３】
前記シールド手段が油冷却装置に対して可動であることを特徴とする、請求項１２記載の防火装置。
【請求項１４】
前記シールド手段が油冷却装置に対して固定されることを特徴とする、請求項１２記載の防火装置。
【請求項１５】
前記シールド手段が油冷却装置に取り付けられることを特徴とする、請求項１２記載の防火装置。
【請求項１６】
室内の火災を探知することと、
室内の火災が探知されたときに、炎が直接油冷却装置に衝突するのを少なくとも部分的に妨害するよう、少なくとも部分的に油冷却装置を覆うこと、
を含んでなることを特徴とする、航空機の補助動力装置室内に設けられる油冷却装置に対して防火性をもたらすための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、室内に設置されるガスタービン・エンジンの冷却に関する。より詳細には、そのような装置における防火性を改善するための装置並びに方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
補助動力装置のナセル室は、燃焼性ガスが見過ごせないほど集まって火災の危険性をはらんだ「停滞空気」領域となってしまうのを避けるために、慎重に換気しなくてはならない。しかしながら、設計者等の最善の努力にかかわらず、室は、理想とほど遠い程度にしか換気されない領域を有するのを避けられないため、防火対策が必要とされるだけではなく、政府の基準により、一定レベルの耐火性を備えることが要求される。従って、例えば、室内で火災が探知されると、通常、鎮火のために室内に消化液（ハレン等）が撒かれる。難燃性材料も又、建材に使用される。例えば、そのようなシステムにおける油冷却装置は、補助動力装置の作動中に室内で火災が起こった際に火災から防護するステンレス鋼などで構成される場合が多い。ステンレス鋼は、発火点に近い高温を有する冷却装置内の油に対して、（概して好ましいとされるアルミニウム等の軽量な材料に比較して）良好な耐熱性をもたらす。そのような対策により設計全体の重量が増加するため、防火性を与える、改善されたより軽量化のための対策が必要とされている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の目的は、航空機の補助動力装置設備に対し、改善された防火装置並びに方法を提供することを目的とする。
【０００４】
第１の態様において、本発明は、航空機の補助動力装置室の油冷却装置のための防火装置を提供する。ここで、油冷却装置は、室内の補助動力装置上の排気エダクタに取り付けられ、実質的に室に面した第１の側部と、排気エダクタに取り付けられる第２の側  部を有し、防火装置は、油冷却装置に隣接して設置される火災シールドを含み、該火災シールドは、少なくとも部分的に油冷却装置を覆うよう取り付けられ、それにより、室内で火災が生じた際に、油冷却装置に直接炎が衝突（ｉｍｐｉｎｇｉｎｇ）しないよう、少なくとも部分的に炎を遮断する。
【０００５】
本発明の第２の態様において、本発明は、航空機の補助動力装置室内の油冷却装置のための防火装置を提供するものであり、その防火装置は、油冷却装置に対する炎の作用を遮断するシールド手段を含む。第３の態様において、本発明は、補助動力装置に取り付けられる油冷却装置に防火性を与える方法を提供するものであり、その方法は、室内の火災を探知すること、及び、炎が油冷却装置に直接作用しないよう少なくとも部分的に油冷却装置を遮断するために、室内での火災が探知されたときに油冷却装置を少なくとも部分的に覆うことを含んでなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、従来技術における補助動力装置１０のための受動的な冷却システムを概略的に示している。補助動力装置１０は、外部表面１６を有する航空機１４の、後方機体に位置する室１２に配置される。室１２は、防火壁１８によって、機体の残部から隔離されており、航空機１４の外部表面１６が、室１２のその他の壁部を形成する。補助動力装置１０は、通常、負荷圧縮機２０、動力圧縮機２２及びタービン２４を備える。油冷却装置２６は、以下で詳細に説明するように補助動力装置１０で使用される油（図示せず）を冷却するために設けられる。
【０００７】
吸気ダクト３０は、外部表面１６中の吸気口３２と補助動力装置１０の間で延在する。吸気ダクト３０は、空気流通路３４を画定し、補助動力装置１０はそこを介して燃焼空気を引き込む。吸気口３２は、補助動力装置１０自体（地上動作）、あるいは、航空機と補助動力装置の空気ストリーム（飛行動作）の影響のもとで矢印の方向に空気を流す。吸気ダクト３０は又、空気流通路３４を通って流れる空気の一部を、室出口５０を介して室１２内へ分流させるよう、ダクト３０に取り付けられた入口スクープを備える。補助動力装置１０は又、航空機１４の外部へ案内する排気通路７４内に配置された排気口７０を有する。エダクタ８０は、排気口７０と油冷却装置２６の間に配置される。
【０００８】
補助動力装置１０が作動状態にあるとき、排気口７０から出て行く高速の排気により、エダクタ８０内に低圧領域が生じる。エダクタ８０内の低圧領域により、室１２から空気が引き込まれ、引き込まれた空気は油冷却装置２６を通り、油冷却装置２６の室側２７へと入り、エダクタ側２８から出てエダクタ８０内へと入る。冷却空気は、次いで、補助動力装置からの排気と混合されて、外部環境中へと放出される。このようにして、油冷却装置２６を通過する油は、空気流によって冷却されて所望の作動温度範囲内に維持される。
【０００９】
室１２内で火災が突発するような思いがけない事象から防護するため、システムの全ての構成要素には、損傷を防ぐための防火対策が施されており、航空機のペイロード、地上サービス職員などの安全を維持するレベルを確保する。空気は、室１２から熱交換器（油冷却装置）２６内へと引き込まれるため、熱交換器２６も又耐火性でなくてはならず、そのため、要求レベルの防火性を備えるよう通常ステンレス鋼（あるいは、同様に高い耐熱性を有する材料）で構成される。しかしながら、航空機構造仲の火災非危険領域では通常好ましいとされるアルミニウムなど、軽量ではあるが耐火性に劣る材料と比較すると、ステンレス鋼性の構成要素によって追加される重量はかなり大きい。従って、例えば、アルミニウムを使用した場合、油冷却装置２６に対して、代替となる防火手段を装備するのが好ましいであろう。
【００１０】
本発明の第１の態様による図２を参照すると、火災の際に熱交換機を選択的に覆うための火災シールド９０が設けられている。適切なセンサ（図示せず）によって室内の火災が探知されるとすぐに火災シールド９０が自動的に閉鎖されるようアクチュエータ部材１００を設けることも望ましい。必要に応じて、熱交換器も又、防火材料及び絶縁体で覆うのが好ましい。油冷却装置は、このようにして火災の発生の際に防護されるので、油冷却装置に適したアルミニウムなどのいずれの材料でも作製することができる。
【００１１】
図２の実施態様において、火災シールド９０は、油圧で作動するアクチュエータ１００によって能動的に閉じられる「キャビネット」式の扉９２を備える。扉９２は、耐火性を有するよう、十分な厚さ（例えば、０．００５インチ（約０．０１２７ｃｍ）以上の厚さが好ましいが、いずれの耐火構造でも十分である）を有するスチール製の扉であることが好ましい。２つの扉９２が示されているが、室内の火災から冷却装置を十分にシールドするよう、扉の数はいずれの数（１つを含む）でも良い。扉９２が閉じると熱交換器（油冷却装置）２６は室の火災から防護されるため、熱交換器をアルミニウムなどのより耐火性の低い材料で構成することが可能となり、このことは当然ながら軽量化に貢献する。代表的な商業用航空機の補助動力装置設備に対する重量の低減は、設計と寸法形状によるが、６０ポンド（約２７．２１６ｋｇ）を超え得る。従って、それによる利益は顕著である。
【００１２】
火災シールド９０は又、油冷却装置が十分にシールドによって遮断される場合には、負圧のようなケース（空気が後方に向かってエダクタを通って室内へ流れるケース）においても又、防護作用を与えることができる。火災発生時にエダクタを通る空気流を抑制することにより、扉９２が、希薄な空気流が室内へ入っていくのを妨害することにより、室内におけるハレン（又はその他の消化剤）の濃度を増大させることができ、室内の火災を消火するのに役立つ。
【００１３】
火災シールド９０は、冷却装置２６の耐火性を備えていないむき出しの部分に対する室内火災の炎の影響を十分に遮断するかあるいはその影響から防護する、適切な寸法形状を有してよい。火災シールド９０は、油冷却装置２６、エダクタ８０、又は室１２内の他の構造体に取り付けることができる。火災シールド９０は、油冷却装置２６を全体的に保護するのが好ましいが、特定の用途環境によってはそうする必要はない。火災シールド９０は又、補助動力装置設備の油冷却装置２６に設けられる、大型の制御装置の一部を構成することもできる。
【００１４】
図３を参照すると、火災シールド９０の第２の実施態様は、油冷却装置２６の上に設けられた複数のルーバー９４、又はブラインド９４を備える。ブラインド９４は、火災発生時にアクチュエータ部材１００によって能動的に（ａｃｔｉｖｅｌｙ）閉鎖可能であることが好ましい。あるいは又、適切に配置かつ形成される場合（本明細書を参照することにより、当業者には理解されるであろう）、ルーバー９４は、非可動、即ち固定することができ、火災の際に油冷却装置２６適切にシールドするよう閉じる必要がない。火災による炎の直接的な作用から室内を防護し、さらには、正常な作動時には、油冷却装置２６内への「蛇行した」あるいはその他の非直接的な空気通路を経由して、油冷却装置２６への空気のアクセスを提供するよう、ルーバーの羽はいくぶん角度を有する。
【００１５】
図４を参照すると、火災シールド９０の第３の実施態様は、室内火災が発生した際に、炎から冷却装置を防護するよう油冷却装置２６を覆って閉じることができる、レンズの絞りのような筐体（図４においては部分的にのみ閉じている）を備えている。
【００１６】
図５を参照すると、火災シールド９０の第４の実施態様は、好ましくは、Ｎｏｍｅｘ（イー・アイ・デュポン・ド・ニムール・アンド・カンパニーの商標）クロスやその他の適切な材料などの難燃性材料からなる膨張可能なブラダー９８を備える。アクチュエータ１００は、自動車のエアバッグ制御システムに採用されるような火工品装置にほぼ類似した装置を備えてもよい。
【００１７】
本発明の教示が、シャッター、スクープ又はディフレクタ、ちょう形弁やその他の弁機構、及び他のほとんどの可動型及び非可動型シールド装置など、様々なその他の構造形態にも同様に組み入れることが可能であることは当業者には理解されよう。従って、上述の実施態様は単なる例示にすぎない。
【００１８】
本発明は、概して図１に示されるタイプの受動的な冷却システムに対して有益である。しかしながら、空気は何種類もの方法で室に供給できることは理解されよう。例えば、スクープ６０及び出口５０はなくても良く、また、代替として、独立して空気を室１２に供給する（例えば、その内容が参照として本命書に組み入れられる、米国特許第６，０９２，３６０号明細書に示されるような）別個のコンジット（図示せず）を設けたり、あるいは又、（例えば、その内容が参照として本命書に組み入れられる、米国特許第５，２６５，４０８号明細書に示されるような）ルーバー（図示せず）を航空機の外部表面１６に設けたりすることもできる。つまり、室１２に空気を供給する手段は、本発明においては重要ではない。さらに、本発明は又、その他の型の補助動力装置の冷却システムに適用するのにも有益である。従って、本発明の特許請求の範囲に記載の範囲はここに開示の特定の実施態様に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来技術における、代表的な補助動力装置のための受動的な冷却システムの概略図。
【図２】本発明による装置の第１の実施態様を組み入れた場合の、図１の代表的なシステムの拡大部分図。
【図３】本発明による装置の第２の実施態様を組み入れた場合の、図１の代表的なシステムの拡大部分図。
【図４】本発明による装置の第３の実施態様を組み入れた場合の、図１の代表的なシステムの（空気冷却装置を上から見下ろした）拡大部分図。
【図５】本発明による装置の第４の実施態様を組み入れた場合の、図１の代表的なシステムの拡大部分図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年12月24日(2004.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室（１２）内の補助動力装置（１０）上の排気エダクタ（８０）に取り付けられ、実質的に室に面した第１の側部（２７）と排気エダクタに取り付けられる第２の側部を有する、航空機の補助動力装置室（１２）内の油冷却装置（２６）のための防火装置であって、該防火装置は、
室内の火災を探知するように適合されるセンサと、
センサから受信した信号に応答して少なくとも部分的に油冷却装置を覆うように作動可能であることにより、室内における火災の場合に、炎が直接油冷却装置に衝突するのを少なくとも部分的に妨害する、油冷却装置に隣接して設けられる火災シールド（９０）、
を含んでなることを特徴とする、航空機の補助動力装置室内の油冷却装置のための防火装置。
【請求項２】
前記火災シールド（９０）が、複数の火炎遮断部材（９２，９４，９６，９８）を含んでなることを特徴とする、請求項１記載の防火装置。
【請求項３】
前記火災シールド（９０）が油冷却装置に取り付けられることを特徴とする、請求項１記載の防火装置。
【請求項４】
前記火災シールド（９０）が、前記油冷却装置の第１の側部（２７）に隣接して取り付けられることを特徴とする、請求項１記載の防火装置。
【請求項５】
前記火災シールド（９０）が、油冷却装置が火災シールドによって実質的には覆われない第１の位置と、油冷却装置が火災シールドによって十分に覆われる第２の位置の間で可動であることを特徴とする、請求項１記載の防火装置。
【請求項６】
前記火災シールド（９０）が、第１の位置と第２の位置の間で回転可能なように可動であることを特徴とする、請求項５記載の防火装置。
【請求項７】
前記火災シールド（９０）が、第１の位置と第２の位置の間で摺動可能なように可動であることを特徴とする、請求項５記載の防火装置。
【請求項８】
前記火災シールド（９０）が、第１の位置と第２の位置の間で膨張可能なように可動であることを特徴とする、請求項５記載の防火装置。
【請求項９】
前記火災シールド（９０）が、作動部材によって第１の位置と第２の位置の間で能動的に可動であることを特徴とする、請求項５記載の防火装置。
【請求項１０】
前記火災シールド（９０）が、室内での火災を示す信号に応答して第１の位置と第２の位置の間で能動的に可動であることを特徴とする、請求項５記載の防火装置。
【請求項１１】
前記火災シールド（９０）が、冷却装置に対して固定されることを特徴とする、請求項１記載の防火装置。
【請求項１２】
室内の火災を探知するように適合されるセンサ手段と、
室火災の場合にセンサ手段から受信した信号に応答して、炎が油冷却装置（２７）に衝突するのを十分に防ぐよう作動可能なシールド手段（９０）、
を含んでなることを特徴とする、航空機の補助動力装置室（１２）内の油冷却装置（２６）のための防火装置。
【請求項１３】
前記シールド手段（９０）が油冷却装置に対して可動であることを特徴とする、請求項１２記載の防火装置。
【請求項１４】
前記シールド手段（９０）が油冷却装置に対して固定されることを特徴とする、請求項１２記載の防火装置。
【請求項１５】
前記シールド手段（９０）が油冷却装置に取り付けられることを特徴とする、請求項１２記載の防火装置。
【請求項１６】
室（１２）内の火災を探知することと、
室内の火災が探知されたときに、炎が直接油冷却装置に衝突するのを少なくとも部分的に妨害するよう、少なくとも部分的に油冷却装置（２６）を覆うこと、
を含んでなることを特徴とする、航空機の補助動力装置室（１２）内に設けられる油冷却装置（２６）に対して防火性をもたらすための方法。
【国際調査報告】
2006518297.tif 000008
2006518297.tif 000009
2006518297.tif 000010