(57)【要約】この発明は、減少したシグネチュアをもって熱ガス、たとえば、タンクの排気装置７、８の排気ガスを排出する装置に関する。この装置は熱ガスをタンクの外部の新鮮エアと混合させる手段９、３３からなるタイプのものである。排気ガスがたとえばレーダ輻射を反射させないようにするため、装置に前記手段の少なくとも一部の外側に配置された保護手段１０、３４が設けられる。装置は混合する手段全体を収容するスペース１２、３２を有するものであってもよい。スペースはタンクの他のスペース側でシェル１１、３１によって形成され、外部側で保護手段によって形成される。保護手段はガス混合物を前記手段から外部に導き、新鮮エアを外部から前記手段に導く開口２３、２５を有する。装置をタンク１、２に取り付け、保護手段の平面外面がタンクの平面外面と同一面であるようにすることができる。【選択図】図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニットの排気装置（７、８）からの熱ガスのシグネチュアを減少させる装置であって、前記装置は熱ガスをユニットの外部からの新鮮エアと混合し、ユニットの外部に排出されるガス混合物を生じさせ、
前記装置はユニットに対し混合する手段またはその一部の外側に配置された保護手段（１０、３４）を備えていること、前記保護手段はレーダ放射などの到達監視放射をマスタリングすること、および前記保護手段はガス混合物の少なくとも一部を外部に流す貫通ダクト（２３、２５）からなることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記保護手段は電気伝導材料で製造された部品からなり、前記保護手段は外部に面する平面表面からなり、前記ダクトは到達監視放射の通過を防止する形状であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
各ダクトが外部側の開口をもち、その外周は監視輻射の波長を越えないことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記保護手段は新鮮エアの少なくとも一部を外部から混合する手段に導くための貫通開口（２３、２５）を有することを特徴とする請求項１、２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記保護手段がユニットの壁（１、２）に取り付けられ、その平面表面は壁の外面と同一面であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記装置は混合する手段の少なくとも一部を収容し、混合手段全体を収容することが好ましいスペース（１２，３２）からなり、前記スペースはユニットの他のスペース側でシェル（１１、３１）によって形成され、ユニットの外部側で保護手段によって形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
混合する手段は熱ガスが作用するエジェクタであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記保護手段は混合する手段の熱部品から外部への放射をスクリーン処理するエレメント（２４、４４）を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記保護手段のエレメントは混合する手段の部品、たとえば、エジェクタのガイドベーン（４０）からなることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、種々の種類の発生および反射したエネルギーに対するユニットのシグネチュア（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）を減少させる請求項１の序文に記載されている装置に関するものである。これらのユニットは固定発電所および軍事船舶および車両などの軍事ユニットまたは輸送手段であってもよい。装置はたとえばエンジンからの排気ガス、種々の種類のユニットからの通気エアまたは冷却エアなどの熱ガスの発生からＩＲ放射を減少させ、監視輻射、たとえば排気装置によって反射するレーダ放射をマスタリング（ｍａｓｔｅｒｉｎｇ）することを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
目的はたとえば機密技術を使用した軍事車両のシグネチュアを減少することにある。これはたとえばできるだけ熱面または熱ガスから有害発生物が放射されず、たとえば敵の偵察装置からエネルギが反射されないようにした装置によって達成される。監視放射はレーダまたはレーザ放射などのマイクロ波放射であってもよい。
【０００３】
ＩＲセンサによって検出することができる熱放射を発生前に冷却される熱ガスによって減少させることができる。この結果、排気装置に関係する表面の温度も低下する。これは従来技術によれば、たとえば発生前に排気ガスに付加される外部からの新鮮エアによってなされる。車両の熱シグネチュアに対する排気装置の作用は、排気装置、すなわち排気装置の表面および発生した熱ガスからの熱放射と排気装置のまわりの車両の部品間の差によって決定される。この差を減少させ、排気装置が車両のセンサイメージ上で検出されず、排気装置が車両のシグネチュアに付加されないようにする試みがなされている。
【０００４】
レーダエネルギの反射は前述した気密技術によれば、受けた放射を吸収するか、または発信機の方向とは異なる予め定められた方向にできるだけ反射させることによって大幅に減少させることができる。車両の表面の特別の吸収材によって吸収をもたらすことができる。反射は電気導電性の平面で製造された車両によって、および放射の反射を分散させるインナコーナのあるキャビティがないようにすることによって制御することができる。このシグネチュア適合性がない場合、放射は大きい極角度範囲で反射し、車両の特性によって種々の程度をもって伝達位置に反射される。車両がコーナレフレクタとして形成されている場合、特に大量のものが反射される。
【０００５】
周知の排気装置では、反射レーダエネルギーは考慮されていない。多くの場合、ＩＲ放射に適合するシグネチュアのものであっても、それらはむき出しのキャビティ形成出口をもつ。一般に知られているものは新鮮エアが供給されるパイプによって包囲された排気パイプである。このエアの供給源は電気ファンによって、またはエジェクタとして形成された出口部分の駆動ガスとして作用する排気ガスによって駆動することができる。
【０００６】
問題に対する知られている解決策の欠点は
・熱の放出および／またはレーダエネルギの反射に対する問題が十分考慮されていないことであり、
・電気ファンなどの複雑な装置が使用され、これによって装置が複雑化され、製造およびメンテナンスが高価であり、戦闘環境で攻撃されやすいということである。
【発明の開示】
【技術的課題】
【０００７】
この発明の目的は、たとえば車両および船舶から排出される熱ガスのシグネチュアを減少させる前述した装置を提供することにある。この装置より、たとえば排気装置などの装置からのＩＲ熱およびレーダ放射の放射および／または反射が許容レベルまで減少するはずである。
【解決手段】
【０００８】
この目的は、請求の範囲に記載されている特徴をもつ装置によって達成される。
【０００９】
この発明によれば、混合手段と保護手段からなる排気装置が提案される。混合手段では熱ガスが熱ガスよりも冷たい第２ガスと混合され、それらが冷却される。第２ガスはユニット、たとえば船舶に使用されているガスであってもよいが、船舶を包囲する大気のエアであることが好ましい。装置は混合ガスの流れを大気に導く。
【００１０】
保護手段は混合手段の外側の船舶または少なくともその一部、たとえば出口に対するもので、監視放射をマスタリングし、これらの部品は許容範囲よりも大きい放射は反射しない。
【００１１】
さらに、保護手段が混合ガス全体またはその一部を大気に導く。この目的で、保護手段にガスを導くダクトが設けられる。これらのガスは混合ガスであってもよい。好ましい実施例では、ダクトによって第２ガス、外部の新鮮エアが混合手段に供給される。ガスの方向を変化させるとき、同様のダクトを使用してもよい。混合ガスによって加熱された保護手段の部品は、熱伝導によって、新鮮エアの流れを冷却する部分によって冷却することができる。この結果、外部に放出される前、混合ガスが冷却される。
【００１２】
混合手段はモータ駆動ファンであってもよいが、熱ガスが大気以上の圧力をもつとき、それによって駆動されるエジェクタであることが好ましい。エジェクタはシンプルであり、モータまたは他の動力部品がなくても作用する。さらに、ガスがエジェクタの出口ノズルで混合され、これは混合ガスの温度およびその最大温度の差を減少させる。通常のエジェクタだけではなく、多数のガイドベーンが形成されたこの目的に適合するエジェクタの使用が提案される。
【００１３】
さらに、展開したものでは、排気装置は混合手段の出口を接続することができるスペースを有する。しかしながら、好ましい実施例では、スペースは本質的に混合手段全体を収容する。スペースは船舶の外側に形成することができるが、開口の内側、たとえば船舶の内側に形成し、この開口を被覆する保護手段によって外側で限定されることが好ましい。スペースは外周が船舶の側面に固定されたカップ状シェルによって気密状態で内方で限定される。シェルの孔を貫通するパイプによって熱ガスが混合手段に導かれる。
【００１４】
保護手段は受けた監視輻射をそれを吸収することによってマスタリングすることができる。保護手段をたとえば混合ガスをスクリーン処理することができる多孔性吸収材で被覆することができる。しかしながら、好ましい実施例では、放射がスペースに入り、混合手段の部品によって反射することを防止することによって、さらに保護手段の外面によって排気装置を包囲する車両の部品と同様に害を及ぼさない方向に反射するようにすることによってこれが達成される。保護手段の外面の前記ダクトの開口が監視輻射の波長よりも小さい大きさの外周をもち、保護手段の外面が平面であり、船舶の壁と同一面であり、特定の材料特性をもつとき、これが達成される。良好な効率を得るには、保護手段は電気伝導材料であるべきであり、車両の本体と電気または伝導接触することが好ましい。
【００１５】
保護手段が船舶の壁と良好に適合する場合、保護手段と船舶間の接合部分に反射キャビティは生じない。ギャップがさけられない場合、放射吸収材を充填すべきである。装置は船舶の壁の平面部分とみなされ、たとえば船舶のレーダシグネチュアにほとんど影響しない。外面は完全に平面である必要はない。たとえば、包囲する車両の壁が平面ではないとき、それはピラミッドまたは尾根の形状であってもよい。
【００１６】
船舶のＩＲシグネチュアを増大させるため、排気装置に熱、特にＩＲ放射が熱ガスおよびガスが加熱される装置の部品から外部に直接放射されることを防止するスクリーンエレメントが設けられる。スクリーンエレメントを保護手段にたとえば格子の形式で、またはエジェクタの前述したガイドベーンなどの混合手段の部品として配置してもよい。
【利点】
【００１７】
この発明によれば、車両のシグネチュアを大きく増大させず、熱ガスを船舶から放出するシンプルな装置が得られる。排気装置をボートに使用し、あらかじめ排気ガスが水面下で放出され、ＩＲシグネチュアが減少するようにすることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
タンクの排気ガスの排気装置の二つの実施例を説明する。実施例が互いに異なっているのは混合手段の構成、およびタンクの外装プレートに対するこれらの手段の位置である。この発明は、後述する混合手段の組み合わせおよび位置に限定されるものではない。
【００１９】
図１ａおよび図１ｂは混合手段が通常のエジェクタである排気装置を示す。エジェクタは外装プレートの内側に形成されたスペースに収容されている。しかしながら、図３に示されている排気装置は本質的に外装プレートの外側に形成されたスペースに収容されている特別の構成のエジェクタを有する。
【００２０】
図１ａおよび３において、符号１，２はタンクの外装プレートの側壁である。前記排気装置５、６はこれらの壁の開口３、４に同一面の状態でに取り付けられている。排気パイプ７、８はタンクのエンジンからその排気装置にのびる。
【００２１】
図１ａおよび１ｂの排気装置５はそのメインコンポーネントとしてエジェクタ９、保護手段１０および限定シェル１１を有する。このシェルは平行六面体の樋として形成され、保護手段１０とともにエジェクタが配置されているスペース１２を包囲する。シェルはスチールシートで製造され、ガスを通さず、ねじ（図示せず）およびシーリングおよび断熱フラットガスケットによって開口エッジでタンクの側壁の内面に気密に取り付けられている。この結果、スペースがタンクの内部から完全に分離されている。タンクの排気パイプはシェルの一方の側壁の貫通孔１３を通り、スペースにのびる。断熱シーリンググランド（図示せず）がパイプと前記孔のまわりのシェル間に配置されている。
【００２２】
エジェクタ９は多段エジェクタであり、共通の長さ方向軸に回転方向に対称的に取り付けられた多数の部品からなり、一つの部品が他の部品からの間隔を置いてメインノズル１４、２つの中間ノズル１５および膨張ノズル１６の順序で配置されている。各部品およびその間の距離が計算およびテストによって設定されており、エジェクタは望ましい品質をもつ。
【００２３】
メインノズル１４はチューブ状であり、耐熱プレス加工スチールシートで製造され、ねじによってスペースに一定距離をもってのびる排気パイプの先端に取り付けられている。それは自由端に向かって増大する直径をもち、その最終大きさはエジェクタの作用に重要である。２つの中間ノズル１５は均一のもので、後方の中間ノズルは前方のそれよりもわずかに大きい。それらはプレス加工金属シートで環状に製造され、メインノズルと同様の増大する直径をもち、金属シートダブルサポート１７によってシェルの底面に取り付けられている。
【００２４】
膨張ノズル１６もプレス加工金属シートで製造されており、中間ノズルと類似する入口部分をもつ。しかしながら、膨張ノズルは収縮した丸い中間部分の後方で膨張チューブ内にのび、その先端で膨張ノズルが溶接によって壁の貫通孔のまわりのスチールシートの仕切り壁１８に取り付けられている。仕切り壁はシェルの底面および側面に溶接され、スペースを混合部分１９と出口部分２０に分割する。
【００２５】
保護手段１０はスペース１２を外部１２側で限定し、シェルに取り付けられ、タンクの側面に連結された蓋として作用する。保護手段の構成は排気装置の作用によって容易に説明される。排気ガスがエジェクタノズルから流れると、負圧がエジェクタ内に生じる。その後、外部の新鮮エアがサクションによって保護手段に形成されたダクトまたはたとえば保護手段とタンクの壁間のギャップを通り、スペースの混合室１９に供給される。その後、排気ガスがこの新鮮エアと混合され、混合ガスとなり、これがスペースの出口部分２０に導かれ、その大気以上の圧力がこれらのガスを保護手段に設けられた他のダクトまたは保護手段の外側のギャップに通し、外部に導く。
【００２６】
さらに、保護手段はレーダ放射がその外面で保護手段を包囲する壁面と同様に作用し、それが熱ガスおよび保護手段の内側に配置された部品から熱放射を生じさせないよう構成されている。
【００２７】
タンクの外装プレートの内側に配置される前記スペースの場合、保護手段はプレート２２からなり（図２参照）、完成されたとき、それはタンクの壁と同様の保護性をもつ。プレートはタンクの壁の外装プレートよりもわずかに厚い外装プレートで製造されている。プレートは新鮮エアおよび混合ガスが通る貫通孔２３を有する。孔はレーザで製造されており、前述したように、敵のレーダに適合する外面の直径をもつ。ｄ＝９ｍｍの多数の孔が選定されており、これはガスの流れの許容流れ抵抗が得られる程度の大きさである。
【００２８】
プレートの大きさは特に孔の大きさおよびその間の距離によって決定される。プレートはタンクの壁に電気接続されており、その外面はタンクの壁の外面と同一面である。プレートはたとえばねじで取り付けることができるが、この実施例では、壁の外装プレートに溶接されている。プレートの内側に配置されたシェル１１はもちろんプレートおよびエジェクタの大きさに従った大きさである。
【００２９】
ＩＲ熱がプレートの孔から放射されないようにするため、保護手段はプレートのそれと同様の直径および中心距離の孔２５のあるスクリーンプレート２４からなるが、長さ方向および横方向にスペースの半分だけずれている。スクリーンプレートはプレートの内側にプレートから孔の直径をわずかに越える距離をもって配置されている。
【００３０】
図３に示されている変形排気装置では、前記スペースが外装プレートの外側に配置さているため、外装保護性は低い。この排気装置はしたがって前述した排気装置よりも強い外装プレートのある車両に適する。外装プレートの攻撃されやすい領域は孔２３を有するプレート２２の部分ではなく、排気パイプのための孔３０に限定される。
【００３１】
前述した排気装置と同様、この変形例はスペース３２のための限定シェル３１、スペース内に配置され、混合手段として作用するエジェクタ３３および保護手段３４からなる。樋状シェルは外装プレートで製造されており、タンクの壁２と同様の厚さをもつ。それは前述した排気装置と同様の平行六面体の内部構造をもつ。シェルは水平メイン方向でそのエッジに沿って側壁２の開口４に溶接されており、外装プレートの部分を構成する。底面に加え、それは二つの平面平行シェル側面をもち、その床側の内面３５が示されており、それは二つの側壁ももつ。スペース全体の開口が保護手段３４によってシールされ、これはねじによって外周に沿って外装プレートに取り付けられており、その平面外面はタンクの側面のそれと同一面である。
【００３２】
本質的に二次元的方向のガス流れで作用するエジェクタ３３は後述する多数のエジェクタ部品３６、４０、４１、４２からなる。これらはその長さ方向の同一横断面のスチールシートの部分であり、床側の内面３５と屋根側の内面間のシェルの端壁に平行にのびる。断熱シールのある中央に配置された孔３０内でシェルの樋の一方の端壁を貫通する排気パイプ８が排気ガスを垂直に分布させる分布ボックス３６内に開口する。
【００３３】
分布ボックスは対称的Ｕ形状の横断面であり、中間ピース３７および二つの側面ピース３８からなる。中間ピースに中央に配置された孔が形成されており、それに中間断熱シールによって排出パイプ８が挿入されている。側面ピース間のギャップが出口開口に向かって傾斜しており、この開口はエジェクタのノズルとして作用するに適した面積をもつ。分布ボックスはその先端で断熱方法をもって底面および屋根の側面に取り付けられている。分布ボックスは保護手段３４の外面に平行の対称面をもつ。
【００３４】
さらに、エジェクタの部品は分布ボックスの対称面によって分割され、保護手段に対面する空間の部分の多数のガイドベーン４０およびノズルプレート４１、およびスペースの他方の部分のガイドプレート４２からなり、ガイドプレートは分布ボックスの開口からシェルの底面に対するノズルプレートのそれと同一の距離をもってのびる。
【００３５】
中間ノズルとして作用するガイドベーンは直線状のものであり、円弧状横断面であることが好ましい。後者の場合、それらは保護手段の内側にある保護手段にほぼ垂直の一つの円弧エッジをもつ。それらは他方の円弧エッジと前記対象面間の距離が分布ボックスから見て各付加ガイドベーン毎に増大する大きさである。最終ガイドベーンの後方において、ノズルプレート４１がガイドプレート４２とともにエジェクタの収縮および膨張ノズルを生じさせるよう構成されている。
【００３６】
この変形例では、保護手段３４は外装特性をもつ必要はない。スペースの最も熱い部分の位置において、ＩＲ放射をスクリーン処理することができるようにする必要はなく、ガイドベーンがそれを達成する。保護手段は（図４参照）第１実施例の保護手段のそれと同様の孔のある金属スチールで製造されたアウタプレート４３からなる。このプレートの内側に１つまたは２つの薄いインナープレート４４があり、ＩＲ放射が漏れることはない。新鮮エアを導入する保護手段の部分において、前述したガイドベーンの構成によってインナープレートを全体的にまたは部分的に排除することができる。
【００３７】
熱排気ガス（実線矢印）がエジェクタのノズルを通り、外部から新鮮エア（荒い点線矢印）を保護手段に通し、エジェクタに送る。ここで、２つのガスが互いに混合される。混合物がエジェクタの膨張ノズルで付加的に改良され、これもエジェクタの効率に必要である。熱ガスよりも相当冷たいガスの混合物（緊密点線矢印）が保護手段の他の部分を通り大気に導かれる。船舶では、下方の固定ユニットにおいて、保護手段の入口部分がその出口部分の前方に配置される。熱が混合ガスを放出する部分から保護手段を通り、新鮮エアを導入する部分に伝達され、混合ガスおよびそのガスを放出する保護手段の部分の冷却がその熱によってなされる。したがって、インナプレートはアルミニウムなどの高い熱伝導性の材料で製造されることが好ましい。受けられるレーダ放射がたとえば車両の周壁と同様に発信機から離れた保護手段によって反射される。保護手段もエジェクタの部分とともにＩＲ放射を排気装置の熱い部分からスクリーン処理する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１ａ】排気ガスをタンクから放出するこの発明の装置の第１実施例の水平縦断面図である。
【図１ｂ】図１ａの装置の１ｂ−１ｂ線垂直縦断面図である。
【図２】図１ａおよび１ｂの装置の保護手段の縦断面図である。
【図３】装置の第２実施例の縦断面図である。
【図４】図３の装置の保護手段の縦断面図である。
【国際公開パンフレット】
2004533365.tif 000003
2004533365.tif 000004
2004533365.tif 000005
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2004533365.tif 000013
2004533365.tif 000014
2004533365.tif 000015
2004533365.tif 000016
2004533365.tif 000017
【国際調査報告】
2004533365.tif 000018
2004533365.tif 000019