(57)【要約】【課題】ターボファンエンジンにおける空気冷却式および潤滑油冷却式熱交換器を備えた滑油システムを提供する。【解決手段】ターボファンエンジンの分岐構造１０における空気流１３において、選択的に変更可能な冷却速度で潤滑油を冷却する空気冷却式熱交換器１４，２４および潤滑油冷却式熱交換器３５，３９を備える。空気冷却式の第１の熱交換器１４が、ファン空気流１３の一部を第１の熱交換器１４のコア２５に流すことができるように取り付けられる。さらに、第２の熱交換器２４が、ファン空気流の一部を第２の熱交換器の上記コアに選択的に流すことができ、コアアクチュエータが、可動コア２６のオイル輸送管２５を流れる対応する空気流１３の一部を選択的に増大または減少させるように、上記第２の熱交換器に取り付けられる。【選択図】図１C
2007303470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択的な運転のために作動流体が使用され、かつ作動装置の利用に伴い生じる空気流において、選択的に変更可能な冷却速度で作動流体を冷却するように空気と作動流体との間の熱交換器を備えた、作動装置の熱交換器システムであって、
各々の熱交換器が、熱交換器内に複数の通路構造を有するコアを備えるとともに、上記通路構造の周囲を空気が流れ、入口管路内部から出口管路内部へと通路構造内部に上記作動流体が供給され、かつ排出されるように、上記通路の一端に入口管路が接続され、他端に出口管路が接続された複数の熱交換器を備え、
これらの複数の熱交換器における第１の熱交換器は、上記装置の少なくとも一部を利用している間に、対応する空気流の一部を上記第１の熱交換器の上記コアに流すことができるように上記装置に取り付けられ、
複数の熱交換器における第２の熱交換器は、上記装置を上記のように利用している間に、対応する空気流の一部を第２の熱交換器の上記コアに選択的に流すことができるように上記装置に取り付けられ、
さらに、上記装置を上記のように利用している間に、上記第２の熱交換器の上記コアを流れる対応する空気流の一部を選択的に増大または減少させるように、上記第２の熱交換器に対し設けられたコアアクチュエータと、
を備えることを特徴とする熱交換器システム。
【請求項２】
上記装置を上記のように利用している間に、上記空気流の一部が、上記コアの少なくとも一部に流れるように、上記コアアクチュエータが、上記空気流の一部における選択した位置に、第２の熱交換器のコアを作動させることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器システム。
【請求項３】
上記装置を利用している間に、上記空気流が、上記装置に設けられた壁の流れに面する壁に生じ、上記コアアクチュエータを設けた上記第２の熱交換器が、上記流れに面する壁と反対側の壁に実質的に位置するように取り付けられ、上記第２の熱交換器の上記コアが、上記壁の開口部に対して選択された位置まで移動可能であるとともに、少なくとも上記第２の熱交換器の上記コアが、上記装置を利用している間に、上記流れに面する壁の空気流が占める領域へと、上記開口部を介して、上記コアアクチュエータによって所定の距離伸張可能であり、上記コアに対応する上記空気流の一部が、少なくとも部分的に上記コアに流れ、このコアは、伸張距離を選択的に収縮可能であるように構成された請求項２に記載の熱交換器システム。
【請求項４】
上記装置の少なくとも一部を上記のように利用している間に、空気流の一部が上記装置のダクト内に流れるように、上記第１の熱交換器が、上記装置の上記ダクト内に設けられることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器システム。
【請求項５】
可動フラップと、このフラップが上記ダクトの一端の一部を少なくとも部分的に覆うように作動可能なフラップアクチュエータと、をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の熱交換器システム。
【請求項６】
上記装置の少なくとも一部を上記のように利用している間に、空気流の一部が上記装置のダクト内に流れるように、上記第２の熱交換器が、上記装置の上記ダクト内の少なくとも一部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器システム。
【請求項７】
可動フラップと、このフラップを上記ダクトの一端の一部を少なくとも部分的に覆うように作動可能なフラップアクチュエータと、をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の熱交換器システム。
【請求項８】
コア内に複数の通路構造を有するコアを備えた少なくとも１つの燃料冷却式熱交換器をさらに備えるとともに、上記通路構造の周囲を上記装置の作動に利用される燃料が流れ、入口管路内部から出口管路内部へと通路構造内部に上記作動流体が供給され、かつ排出されるように、上記通路構造の一端に入口管路が接続され、他端に出口管路が接続され、上記燃料を加熱し作動流体を冷却するように構成された請求項１に記載の熱交換器システム。
【請求項９】
上記作動流体の少なくとも一部を分流し、上記燃料冷却式熱交換器を回避できるように、一端が上記入口管路に接続し、かつ他端が上記出口管路に接続したバイパスバルブを備えることを特徴とする請求項８に記載の熱交換器システム。
【請求項１０】
上記第２の熱交換器の上記コアの位置を示すコア位置センサと、上記第２の熱交換器の上記コアを選択的に配置させるように上記コアアクチュエータの作動を指令し、かつ上記コアの位置を示す上記コア位置センサからの信号を受信するように、上記第２の熱交換器に電気的に接続された制御部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器システム。
【請求項１１】
上記第１の熱交換器が上記装置のダクト内に取り付けられ、上記装置の少なくとも一部を上記のように使用している間に、空気流の一部が、このダクト内に送られるように構成されているとともに、可動フラップと、フラップ位置センサと、上記フラップをダクトの一端の一部を少なくとも部分的に覆うように作動可能なフラップアクチュエータと、を備え、上記制御部は、上記ダクトの端部に亘り上記フラップを選択的に位置するように上記フラップアクチュエータに指令し、上記フラップの位置を示す上記フラップ位置センサから信号を受信するように、上記フラップアクチュエータおよび上記フラップ位置センサと電気的に接続された請求項１０に記載の熱交換器システム。
【請求項１２】
コンポーネントを潤滑するように潤滑油が使用され、ターボファンエンジンの運転中に生じるターボファンエンジンのファンによって供給される空気流において、選択的に変更可能な冷却速度で上記潤滑油を冷却する空気と潤滑油との間の熱交換器を備えるターボファンエンジンの熱交換器システムであって、
各々の熱交換器が、熱交換器内に複数の通路構造を有するコアを備えるとともに、上記通路構造の周囲を空気が流れ、入口管路内部から出口管路内部へと通路構造内部に上記潤滑油が供給され、かつ排出されるように、上記通路の一端に入口管路が接続され、他端に出口通路が接続された複数の熱交換器を備え、
この複数の熱交換器における第１の熱交換器は、上記ターボファンエンジンの少なくとも一部を利用している間に、対応する空気流の一部を上記第１の熱交換器の上記コアに流すことができるように上記ターボファンエンジンに取り付けられ、
複数の熱交換器における第２の熱交換器は、上記ターボファンエンジンを上記のように利用している間に、対応する空気流の一部を第２の熱交換器の上記コアに選択的に流すことができるように上記装置に取り付けられ、
さらに、上記ターボファンエンジンを上記のように利用している間に、上記第２の熱交換器の上記コアを流れる対応する空気流の一部を選択的に増大または減少させるように、上記第２の熱交換器に対して設けられたコアアクチュエータと、
を備えることを特徴とする熱交換器システム。
【請求項１３】
上記空気流が、上記ターボファンエンジンの運転中に、上記ターボファンエンジンに設けられた壁の流れに面する壁に生じ、上記コアアクチュエータを設けた上記第２の熱交換器が、上記流れに面する壁と反対側の壁に実質的に位置するように取り付けられ、上記第２の熱交換器の上記コアが、上記壁の開口部に対して選択された位置まで移動可能であるとともに、少なくともこのコアが、上記流れに面する壁の空気流によって占有される領域へと、上記開口部を介して、コアアクチュエータによって所定の距離伸張可能であり、上記コアに対応する上記空気流の一部が、少なくとも部分的にコアの一部に流れ、このコアは、伸張距離を選択的に収縮可能であるように構成された請求項１２に記載の熱交換器システム。
【請求項１４】
上記ターボファンエンジンを少なくとも上記のように運転している間に上記空気流の一部がダクトに流れるように、上記第１の熱交換器が、ターボファンエンジンのファン空気流に対して開口している上記ダクトに設けられており、さらに、このダクトは、上記ダクトの一端の一部を覆うように作動可能な可動フラップおよびフラップアクチュエータを備えるように構成された請求項１３に記載の熱交換器システム。
【請求項１５】
上記第２の熱交換器の上記コアの位置を示すコア位置センサと、上記フラップの位置を示すフラップ位置センサと、上記第２の熱交換器の上記コアを選択的に位置決めできるコアアクチュエータの運転を指令し、かつ上記コア位置を示す上記コア位置センサから信号を受信するように、上記第２の熱交換器と電気的に接続された制御部と、をさらに備えるとともに、上記制御部が、上記ダクト端部を横断するように、上記フラップを選択的に位置決めできる上記フラップアクチュエータの作動を指令し、かつ上記フラップ位置を示す上記フラップ位置センサから信号を受信するように、上記フラップアクチュエータおよび上記フラップ位置センサに電気的に接続されるように構成された請求項１４に記載の熱交換器システム。
【請求項１６】
作動するコンポーネントを潤滑するためのターボファンエンジン用滑油システムに供給される潤滑油に空気冷却を提供するように、空気潤滑油熱交換を行う複数の熱交換器を用いて、ターボファンエンジンの運転中に生じるターボファンエンジンのファンによって与えられる空気流において任意に変更可能な冷却速度で冷却する潤滑油の冷却方法であって、
作動する部品に潤滑油を送り、さらに複数の通路構造を備えるコアを各々有する複数の熱交換器に流すとともに、上記通路構造は、入口管路内部および出口管路内部を介し通路内部に潤滑油を供給し排出することができるように、上記通路構造の一端で入口管路に接続されかつ他端で出口管路に接続されかつその周囲を空気が流れるように構成されており、
潤滑油温度が選択した上限温度を超えているかどうか判定するために、上記潤滑油温度を検出し、
第１の潤滑油検出温度が、上記選択した上限温度を超えている場合は、ターボファンエンジンの運転中に生じる空気流の一部に、第１の熱交換器のコアを露出し、
上記第１の潤滑油検出温度の検出に続いて検出された第２の潤滑油検出温度も上記選択した上限温度を超えている場合、第２の熱交換器のコアをターボファンエンジンの運転中に生じる空気流の一部に露出する、
ことを特徴とする潤滑油の冷却方法。
【請求項１７】
上記第２の潤滑油検出温度の検出に続いて検出された第３の潤滑油検出温度が選択された下限温度よりも低い場合、上記ターボファンエンジンの運転中に生じる上記空気流の一部への、上記第１および第２の熱交換器の最初の一方のコアの露出を縮小させることを含む請求項１６に記載の潤滑油の冷却方法。
【請求項１８】
上記第１の熱交換器の上記コアが選択された上限まで露出された場合に限り、上記第２の熱交換器の上記コアの露出を行うことを特徴とする請求項１６に記載の潤滑油の冷却方法。
【請求項１９】
上記第３の潤滑油検出温度の検出に続いて検出された第４の潤滑油検出温度が選択された下限温度よりも低い場合、上記ターボファンエンジンの運転中に生じる空気流の一部に対して、上記第１および第２の熱交換器の残りの一方の上記コアの露出を縮小させることを特徴とする請求項１７に記載の潤滑油の冷却方法。
【請求項２０】
上記第１および第２の熱交換器の最初の一方のコアが、選択された露出最小値まで縮小していた場合に限り、上記第１および第２の熱交換器の残りの一方の上記コアの露出を縮小させることを特徴とする請求項１９に記載の潤滑油の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービンエンジンおよびその関連装置の滑油システムに関し、より詳しくは、タービンエンジンやその関連装置などの所望の潤滑油の温度の維持に使用される空気潤滑油熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボファンエンジンなどのタービンエンジンや、これと一体の駆動発電機などの関連装置の滑油システムは、エンジンの主軸受やギアボックスのギアなどを、潤滑し、冷却し、清浄化するために、加圧された潤滑油つまりオイルを供給し、再度、タービンエンジンに付随する関連装置の軸受や他の部品に、供給する。このような潤滑中、潤滑される装置中における機械的なエネルギ損失によって、滑油が加熱される。このような潤滑油の熱管理は、潤滑油によって潤滑される装置内の滑油システムが継続的にうまく作動するために極めて重要である。
【０００３】
例えば、航空機用タービンエンジンによって動力を供給される航空機中の電力消費の増加に伴う航空機用タービンエンジンにおける大型の発電機の利用によって、また大型のファン駆動型ギアボックスを有する航空機用のギア式ターボファンの利用などの航空機のタービンエンジンの改良によって、上記システム中の潤滑油から取り除くべき必要のある熱量は増大している。このように改良して拡張した装置などによって生じる熱が増加しているにもかかわらず、十分な潤滑性能を与えるために必要な潤滑油の作動温度領域は、ほとんど変化しておらず、一部の例では、作動温度の上限が低下している。
【０００４】
航空機のターボファンエンジン用の滑油システムは、第１の熱交換器を通常備えており、この熱交換器は、熱交換器の通路を通過する潤滑油を、通路越しに流れる燃料流によって冷却する。このような構成によって、潤滑油は、エネルギの損失をエンジンの燃焼器中で回収するように、潤滑油中から航空機燃料に熱を排出し燃料を加熱することができる。ある飛行条件においては、潤滑油に生じる熱の方が、燃料を加熱するために必要な熱よりも多いので、潤滑油の一部は、燃料および潤滑油の熱交換器をバイパスさせることができ、この潤滑油は、ターボファンエンジンのファンによって供給される二次的な空気流の空気に潤滑油中の熱を伝達させる他の熱交換器へと送ることができる。通常の構成においては、ファンのカウリングに空気流の一部が通るダクトを設けており、このダクト中に、空気潤滑油熱交換器が配置され、この熱交換器の通路を通過する潤滑油は、熱交換器中の通路越しに流れるダクト空気流によって冷却される。潤滑油にこのような付加的な冷却が必要とされない飛行条件の場合は、潤滑油は、この空気潤滑油熱交換器もバイパスさせることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなダクトシステムにおける空気潤滑油熱交換器を通るように進路を変更されたファンの空気流は、おそらく空気弁や流れ制御扉によって調整されるが、少なくとも一部が常に空気潤滑油熱交換器を通過しなければならず、また、最も過酷な飛行条件に直面した場合に十分な潤滑油冷却を提供するために、熱交換器内の通路に流れる潤滑油の十分な量よりも、エンジンファン空気流の冷却が十分であるように保証する限りにおいて、この熱交換器は、十分に大きくなければならない。実際のところ、このように大きな熱交換器の寸法は、大半、またはほぼ全ての飛行条件に関して必要とされない。熱交換器の寸法がより大型化するのに対応して、この熱交換器に対してより大型化したフェアリングを必要とすることで、ａ）熱交換器からファン空気流が離れ、最終的な混合損失（ｖｏｒｔｅｘ  ｌｏｓｓｅｓ）に対するさらなる予防手段がなくなり、ｂ）ダクトに対して大型化した入口によって、流入する空気が「こぼれ」、それに付随する主流とは逆の流れおよび混合損失（ｍｉｘｉｎｇ  ｌｏｓｓｅｓ）が生じ、ｃ）寸法が大型化したダクト出口フラップに必要な動きが拡大することによって、フラップがほぼ完全に開いた状態から完全に開いた状態の場合に、フラップがフラップの外側を流れるファン空気流とさらに干渉するようになる。これらの３つの結果は、最適な構成の機構においても、損失が生じることとなる。従って、このようなダクトに基づいた空気潤滑油熱交換器システムは、多くの飛行条件において潤滑油の冷却が不必要であるにもかかわらず、ターボファンエンジンにおいて、継続的な推力損失となる。そこで、改良型ターボファンエンジンのより小型化が可能な空間配置において、このような推力損失を低減し、熱交換器に必要とされる容積をさらに低減する、燃料温度および潤滑油温度を制御する潤滑油熱管理システムが強く求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、熱交換器システムの任意の動作を提供するように、作動流体が利用される作動装置における熱交換器システムを提供する。この熱交換器システムは、作動装置の利用に伴い生じる空気流において、任意に変更可能な冷却速度で作動流体を冷却するように空気と作動流体との間の熱交換器を備える。このシステムは、各々の熱交換器が、熱交換器内に複数の通路構造を有するコアを備えるとともに、上記通路構造の周囲を空気が流れ、入口管路内部から出口管路内部へと通路構造内部に上記作動流体が供給されかつ排出されるように、上記通路の一端に入口管路が接続され、他端に出口通路が接続された複数の熱交換器を備える。これらの複数の熱交換器における第１の熱交換器が、少なくとも上記装置のある部分を上記のように利用している間に、対応する空気流の一部を上記第１の熱交換器の上記コアに流すことができるように上記装置に取り付けられる。さらに、複数の熱交換器における第２の熱交換器が、上記装置を上記のように利用している間に、対応する空気流の一部を第２の熱交換器の上記コアに選択的に流すことができる。コアアクチュエータが、上記装置を上記のように利用している間に、上記第２の熱交換器の上記コアを流れる対応する空気流の一部を選択的に増大または減少させるように、上記第２の熱交換器に取り付けられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
ターボファンエンジンの滑油システム中の潤滑油を空気冷却する熱交換器を１つのみ使用することで上述したように制限を受けるので、潤滑油の空気冷却により最適な滑油システムの構成は、潤滑油の空気冷却システムなどに通常用いられている単一の熱交換器を、互いに寸法が異なる２つの熱交換器に分けることである。これらの２つの熱交換器は、一方を通常直面する冷却負荷に最適化し、他方を非常に大きい冷却負荷条件に直面した場合に第１の熱交換器を補助するように最適化する。これによって、比較的小型でかつより効率的に運転可能な機構が、各々の熱交換器に選択することができ、一般的に、潤滑油冷却システムのより効率的な作動を可能とする。このような滑油システムは、システム重量、システム容積および燃料消費に関してさらに最適化される。
【０００８】
このような２つの空気冷却式熱交換器を用いるエンジン滑油システムは、熱負荷およびエンジン燃料のヒートシンク容量に極めて幅広く対応することに対してより効率的に熱放出を検討している開発中の新規なエンジンや航空機に好適である。潤滑油を空気冷却する２つの熱交換器の一方は、通常直面する冷却負荷に対応して、抵抗（ｄｒａｇ）が小さくかつ推力を大幅に回復する、より小型の推力生成型熱交換器（ｔｈｒｕｓｔ  ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  ｈｅａｔ  ｅｘｃｈａｎｇｅｒ）とすることができ、熱交換器の周りの比較的細長いフェアリング、ならびに比較的小型のダクト出口寸法および出口領域が可変であればその領域とともに、最適な熱交換器のダクト入口を有することができる。他方の熱交換器は、極度の冷却負荷条件を必要とする場合に大きな抵抗および高い冷却速度を提供し、さらに、付加的な冷却が必要とされない場合に、ターボファンエンジンのファンの流れから除き、または滑らかに遮蔽することによって、抵抗源としての熱交換器を除くことができる。
【０００９】
通常直面する冷却条件に対する、抵抗が小さく、推力を大幅に回復する熱交換器を設ける一つの実施例は、図１Ａに示されており、大きな抵抗を設ける、すなわち熱伝達を大きくする目的のために、意図的に圧力を低下させ、かつ、この図１Ａの熱交換器とともに、極端な冷却条件に対して高い冷却速度の熱交換器を提供する実施例が、図１Ｂに示されている。図１Ａでは、ダクト入口１２からその長さに亘り延在している空気流ダクト１１を備える、ファンダクトの下方の分岐構造１０の上面図が示されている。ターボファンエンジンのファン空気流、またはファン空気流の一部からの空気流１３は、入口１２からダクト１１に入り、熱交換器１４を通過し、この熱交換器１４は、エンジン滑油システム内で、潤滑油が流れるように適切に接続された複数のオイル輸送管１５を加圧下で通る潤滑油を冷却するように空気流１３を利用する。空気流１３は、これらの管の周りを流れて通過して、一対の出口フラップ１６によって寸法が制御される出口断面を有するダクト出口１４に到達する。一対の出口フラップ１６は、ピンの周りを、すなわちモータに結合したシャフトを利用した角度センサ１７と組み合わせた角度位置調整モータを介して、図１に示される出口フラップ１６の位置から内側に、任意に回転させることができる。図１Ｂおよび図１Ｃに示されるように、分岐構造（ｂｉｆｕｒｃａｔｉｏｎ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）１０は、ターボファンエンジン２０のエンジンポッドのエンジンナセル１８の壁底部と外側フェアリング１９の壁底部との間に配置される。
【００１０】
熱交換器１４は比較的小型の寸法であり、あらゆる条件に対してエンジン用潤滑油を単独で十分に冷却できる程大きい必要はないので、ファン空気流の一部がダクトに部分的に入るが、ダクトから「こぼれ」てファン空気流に再度入ることによって、ファン空気流に乱流が生じて推力損失が生じることとなる程、ダクト入口１２は大きい必要はない。同様に、熱交換器１４を内部に収容するための、ファン空気流に対しておおよそ垂直方向の分岐構造１０の幅は、抵抗を減らし、かつ熱交換器の壁から空気流が離れてしまう最悪の状況を回避するために空気流の方向に対して熱交換器１４の壁の角度を相当小さく保つことができるように、狭めることができる。
【００１１】
オイルを十分に冷却するのに空気流１３における比較的小さい流れのみで十分な場合に、熱交換器の壁からファン空気流が離れるのを回避するために、ファン空気流の方向に対してフラップ壁の角度を十分に小さく保ったままで、空気流１３による推力を増大するためにダクト出口断面が減少するように分岐構造の幅を狭めたことによってさらに、出口フラップ１６は、出口フラップ１６の外側端部でモータ／センサ１７によって、冷却速度を減少させるために、最後まで閉じるようにある範囲において作動させることができる。したがって、このように、フラップ壁とファン空気流の方向との間の角度を極端に大きくすることなく、フラップの外側端部同士を引き合わせることによって、空気流１３による推力を増大させるためにダクト出口断面をある程度閉じる際の内側へのフラップの到達角度を制限することに基づいて、ダクト１１の出口でフラップ１６の外側端部同士の間における重量および抵抗を伴う中央壁を導入する必要がない。
【００１２】
図１Ｂにおいて、エンジンナセル１８の壁つまりファンダクト内側壁に沿ってファン空気流１３を供給する、エンジンファン２１の外側フェアリング１９を備えるターボファンエンジン２０の切欠背面図を示す。すなわち、ファン空気流１３は、ファンダクト内側壁と、ファンダクト外側壁として作用する外側フェアリング１９内壁と、の間を流れる。さらに、図面には、回転ファン２１にトルクを与えるタービン２２が示されており、両者は、エンジン端部のコーン２３に関して対称に配置されたように示されており、この図において、このコーン２３背部には、ファンが回転できるように、タービン２２とファン２１を結合させる機械的な相互連結装置がある（図１Ｃ参照）。
【００１３】
熱交換器１４に加えて、図１Ｂにさらに示されているのは、熱交換器１４によって供給される潤滑油の冷却に加えて、さらに潤滑油を冷却するために、より極端な冷却負荷条件に選択的に用いられる大きな抵抗ならびに高い冷却速度の付加的な熱交換器２４である。複数のオイル輸送管２５は、熱交換器２４内の選択的に移動可能なコア２６内に設けられ、オイル輸送管２５内を通してオイルがシステムを流れるように、滑油システム内に適切に接続される。熱交換器２４は、図１Ｂおよび図１Ｃにも示されるように、ナセル壁１８の上部のエンジン側に取り付けられる。ナセル壁１８内に開口部が設けられており、運転中のターボファンエンジン２０が直面する種々のオイル冷却条件に基づいて、オイル冷却速度を変更できるように、選択された大きさで、熱交換器２４の空気冷却コア２６を、開口部からファン空気流１３へと延ばし、またファン空気流１３から引っ込めることができる。
【００１４】
熱交換器２４は、同時係属中の米国特許出願、発明の名称「空気‐オイル熱交換器」に記載された種類のものであるが、これに限られず、１つの可能な代替例としては、熱交換器１４と同様の熱交換器であっても良く、冷却速度を変更するために出口フラップを用いた分岐構造のファンダクト上部などに、設けることができる。代替としては、フラップは、ダクト内への空気の流入を減少、または停止するように、ダクト入口に設けることができる。同様に、熱交換器１４は、図示されたような構成である必要がなく、代わりに、１つの代替例として熱交換器２４などであってもよいが、熱交換器のコアが、ファン空気流１３内に伸張することができるようにどこにでも取り付けても良い。
【００１５】
図２は、ギア式タービンエンジンの、通常の燃料供給システムおよび滑油システムの概略図を示しており、このようなシステムにおいては、まず、潤滑油が、燃料冷却式熱交換器でエンジン燃料によって冷却され、さらに選択的に、空気冷却式熱交換器１４，２４を介して、空気で冷却される。このようなシステムは、適宜なコンピュータ手段３０によって運転および制御される。多数のラインが、コンピュータ３０から、コンピュータにより直接制御されるこのシステムにおけるコンポーネント、ならびに検出した変動情報をコンピュータに直接送るセンサ、までのびている。
【００１６】
図示されていないが、航空機のターボファンエンジンに使用される図２のシステムは、ターボファンエンジンによって機械的動力を与えられる一体型駆動発電機に設けられた並列または別個の滑油システムを通常伴っており、この発電機は、航空機用の電力を発電するために利用される。潤滑油は、発電機を潤滑した後、空気冷却式熱交換器によって空気冷却され、さらに燃料冷却式熱交換器でターボファンエンジン燃料によって冷却される。ここでも、複数の空気冷却式熱交換器を利用することで、潤滑油の空気冷却により最適な発電機用滑油システムの構成となり、一方が、通常直面する範囲の冷却負荷に対して最適化され、他方が、極度の冷却負荷条件に直面する相当稀な場合に第１の熱交換器を補助する。この発電機用システムとターボファンエンジンに関する滑油システムとは類似しており、重複した説明となるので、このような滑油システムは、ここでは、より詳しくは記載しない。
【００１７】
まず、図２では、図の上部に亘り相互連結したコンポーネントの列としてほぼ左から右へと延びている、単純化した、代表的な燃料供給システムを概略的に示す。このシステムに関しては、多くの代替的な変形例が可能であるが、多くのシステムの詳細は、明瞭化を目的として、本発明に関連性のない構成を省略した。航空機の燃料タンク３１の燃料は、コンピュータ制御された航空機用ポンプ３２によって引き出され、ポンプ３２から燃料は、加圧下で、燃料安定化ユニット３３に送られ、燃料安定化ユニット３３は、高温で燃料が利用されることで燃料ノズル内にニス状物質が形成するのを回避するために、適宜の膜を介して燃料から酸素を除去するようにモータで作動する真空ポンプ３４を利用する。燃料は、次に、下記で示すようにこの熱交換器に供給される潤滑油を冷却し燃料を加熱するために使用される燃料冷却式熱交換器３５に入る。この燃料は、まず、熱交換器３５で加熱され、次に、燃料フィルタ３６を通過する。
【００１８】
コンピュータ制御されたターボファンエンジンの蒸気コアポンプ３７は、燃料フィルタ３６から燃料を引き出し、非常に高い圧力で、コンピュータ制御された主ポンプバルブ３８へと送り、次に、第２の燃料冷却式熱交換器３９を通り、この燃料を使用する燃焼工程を大幅に改善するために燃料の温度を再度上昇させつつ、これも下記で示すが、この熱交換器に供給される潤滑油をさらに冷却する。最終的に、高温高圧の燃料は、燃焼室のバーナーノズル４０に送られ、エンジン圧縮機からの圧縮空気と混合後、エンジンの燃焼室内で燃焼される。このような燃焼による最終的なガスは、ギアボックスを介してエンジン圧縮機と結合したタービンシャフトを回転させるように、エンジンタービンに送られる。
【００１９】
航空機のターボファンエンジン用の燃料システムの相互に連結したコンポーネントからなる上方の「列」は、ギア式ターボファンエンジン用の、単純化した代表的な潤滑油システムを概略的に示している。再度となるが、このシステムに関して、多数の代替の変形例が可能であり、多くのシステムの詳細は、明確化を目的として、本発明に関連のないものは省略した。
【００２０】
主オイルタンク４１は、ポンプ４２によって引き出されるオイルを有し、ポンプ４２は、コンピュータ制御された切り替えバルブ機構４４への途中にあるオイルフィルタ４３に加圧下でオイルを送る。この切り替えバルブ機構によって、コンピュータ３０は、オイルの任意の部分をこのバルブ機構に入れて燃料冷却式熱交換器３９に流し、残りの部分を、燃料冷却式熱交換器３５に流すように指令することができ、従って、ａ）この燃料供給システムの複数の場所に、オイルから除去すべき熱を燃料を加熱するために分配することで、これらの場所での燃料の加熱速度を制限することができ、燃料供給システムの他のコンポーネントにおける問題を回避することとなり、ｂ）十分に燃料が加熱されてから、オイルの残りの部分もしくは場合によってはオイル全体が、さらに冷却するために空気冷却式熱交換器を通過する。この状況においては、タンク４１から圧送されるオイルは、加圧下で、フィルタリング後、燃料冷却式熱交換器３９を通過し、オイルマニホールド４５に流入し、オイルマニホールド４５から、オイルは、主ギアボックス４６の軸受、ギアおよびシールを潤滑するように、ならびにファン駆動用ギアボックス４７の軸受、ギアおよびシールを潤滑するように、分配される。主ギアボックス４６に送られたオイルは、この主ギアボックスで所望の潤滑を与えた後、スカベンジ用オイルポンプ４８によってこの主ギアボックスから引き出され、主オイルタンク４１に戻される。
【００２１】
一方、ファン駆動用ギアボックス４７に送られたオイルは、ファン駆動用ギアボックスで所望の潤滑を与えた後、他のスカベンジ用オイルポンプ４９によって、ファン駆動用ギアボックスから引き出され、替わりに、緊急用オイルタンク５０に戻される。これによって、飛行中に万が一エンジンが停止した場合には、エンジンの圧縮機が回転を継続する状況において、ファン駆動用ギアボックス４７の軸受、ギアおよびシールに潤滑を続けるように、コンピュータ３０が、二次的なオイル滑油システムの作動を指令できる。このような二次的な潤滑システムにおいて、ポンプ５１は、加圧下で、混合装置５２へオイルを送り、ここで、このオイルは、この滑油システムの残りの熱交換器を介してさらに冷却をするようにコンピュータによって指令された、主オイルポンプ４２から供給されるオイルの一部と、混合される。
【００２２】
混合装置５２で混合されたこれらの２つの供給源、すなわちタンク４１，５０からのオイルの流れは、加圧下で、コンピュータ制御されたバイパスバルブ５３へと進み、このバイパスバルブ５３によって、コンピュータは、この混合されたオイル流の任意の一部を燃料冷却式熱交換器３５を通すように指示することができ、熱交換器３５に供給される燃料をさらに加熱し、かつオイルの一部をさらに冷却する。熱交換器３５におけるオイル流の一部は、他の混合装置５４で、この熱交換器を流れるように指令されていない混合装置５２からのオイルの一部と混合され、混合装置５４からの混合オイルは、図１Ａおよび図１Ｃに示された空気冷却式熱交換器１４のオイル輸送管１５（図２に明確には示さず）を、加圧下で通る。熱交換器１４を通るオイルの空気冷却の程度は、ダクト１１内の空気流１３の全てが必ず流れるダクト１１の出口面積によって制御され、この出口面積は、上述したように、適宜に作動するモータ／センサ１７を介してコンピュータ３０によって選択されたフラップ同士間の開口部によって規定される。
【００２３】
熱交換器１４から出たオイルは、コンピュータ制御された空気冷却式熱交換器２４の可動コア２６のオイル輸送管２５（図２においては詳細は示さず）に加圧下で入るように、さらに空気冷却される機会がある。この熱交換器は、空気流１３への可動コア２６の伸張距離を検知するように設けられた位置センサについては記載されていないが、図１Ｂおよび図１Ｃに合せて示されている。熱交換器２４を流れるオイルを空気冷却する度合は、上述したように、内側ダクト壁１８から空気流１３への、コンピュータ３０によって選択される可動コア２６の伸張距離の程度によって制御される。熱交換器２４から出たオイルは、次に、緊急用オイルタンク５０に戻され、タンク５０の容量を超えて蓄積されるオイル流入量は、主タンク４１内へと流出する。
【００２４】
滑油システムのパラメータに関する検出データを受信することによって、コンピュータ３０は、図２の滑油システムの動作を指令する際に支援される。従って、上述したように、コンピュータ３０は、ダクト出口フラップ１６の位置θflapに関する角度位置データを、モータ／センサ１７から受信する。加えて、コンピュータ３０は、受信する他のデータとともに、マニホールド４５に設けられた温度センサ５５から潤滑油温度Ｔcurを受信する。同様に、コンピュータ３０は、同じくマニホールド４５の圧力センサ５６から潤滑油圧力を受信する。
【００２５】
ギア式ファンターボファンエンジンに関して示される範囲において（適宜な滑油システムを備えたタービンエンジンの他の種類が、代替として使用され得るが）、通常、例示的滑油システムとしての図２の滑油システムは、ａ）滑油システムから除去すべき過剰な熱を利用し、燃料供給システムの配管に堆積物が形成されるのを阻止するために最大でも約３００°Ｆ（１４８°Ｃ）より低い温度まで、航空機燃料を予熱し、ｂ）条件に応じて作動させる複数の空気冷却式熱交換器を介して、流れているファン空気流にさらなる過剰な熱を放出しつつ、滑油システム内の潤滑油温度を選択した温度範囲内に保つように運転される。従って、滑油システム内の潤滑油の許容温度範囲が決定され、現時点でのエンジン運転条件におけるエンジン運転中に、まず、潤滑油に生じた過剰な熱を、エンジン燃料を所望の温度まで加熱するのに必要な程度エンジン燃料に伝達することによって、上記温度範囲に維持するように潤滑油の冷却速度が制御される。このことは、潤滑油が流れる１つまたは複数の燃料冷却式熱交換器においてなされる。このような燃料温度および燃料の流速によって、潤滑油が十分に冷却される場合は、潤滑油にされる冷却はこれで全てである。
【００２６】
現時点でのエンジン運転条件におけるエンジンの運転中に、潤滑油が許容温度範囲に維持されるように、燃料が潤滑油に生じた熱を十分に吸収することができない場合は、空気冷却式熱交換器１４，２４を通る潤滑油が、出口ノズルを形成している、推力を生成する個々に変動可能な出口フラップ１６を適度な度合に開くことによってファン空気流を介してさらに冷却される。燃料冷却式熱交換器と、フラップ１６が全開の状態の空気冷却式熱交換器１４と、を組み合わせた冷却が、燃料および空気が比較的高温でかつファン空気流の流速が比較的低速である条件などの、現時点でのエンジンの運転条件におけるエンジンの運転中（ｅｎｇｉｎｅ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）に、燃料および空気が潤滑油に生じた熱を吸収するのに不十分な場合、潤滑油は、可動コア２６をファン空気流１３へと適宜な程度伸張することによって、さらに冷却される。
【００２７】
潤滑油の追加の冷却に関するこれらの手段の一部または全部が採られた後、運転条件が変化すると、潤滑油温度が、潤滑油温度の許容範囲を超えて大幅に低下してしまう危険性がある。従って、熱交換器２４の可動コア２６の伸張度合は、適宜な程度に低減される。可動コア２６を最大限に収縮しても許容範囲の温度内に維持するために潤滑油中の熱を十分に保持するように冷却を縮小させることが不十分な場合には、熱交換器１４を流れるファン空気流１３の一部を制御するフラップ１６は、熱交換器を流れる空気流の一部を少なくするように、適度な程度閉められる。上述したように、このような適度な程度に対する利用可能なデータまたはアルゴリズムを用いて、この適度な程度はコンピュータ３０によって規定され、実行すべき手段の判定は、サイクルの間中、ステータスを繰り返しチェックするコンピュータ３０に基づいており、このサイクル中に、現時点のシステム展開の再指令が必要かどうかについて決定がなされる。
【００２８】
エンジン滑油システム内の現時点での潤滑油温度を許容範囲内に保つために、潤滑油用の燃料冷却式熱交換器および冷却速度可変型空気冷却式熱交換器を備えたタービンエンジン滑油システムを一般的な方法で運転するための代替例は多数存在する。図２に示されるシステムにおける空気冷却式熱交換器を運転させる代表的な方法の１つは、本発明の滑油システムの動作の態様に対する指令を出す、コンピュータ３０として機能する、周知な種類の適宜なコンピュータによって使用されるフローチャートを示す図３に示される。このフローチャートに基づいた指令は、図２のシステム、および対応するターボファンエンジンに関して用いられる他のシステム、を作動させるコンピュータによって与えられる指令のほんの一部である。
【００２９】
図３Ａのスタート６０での滑油システムオペレーションの開始は、処理ステップ６１に示されるように、既にまたは現時点で記憶されている直接関連するデータおよびイベントを必要とし、処理ステップ６１では、このような記憶装置は、データベース６２などの記憶装置に設けられている。一般的に、システムにおけるデータおよびイベントの記憶手段は、各種公知なものがあるので、これらについては記載せず、これらの記憶手段の全ては、データベース６２の一部として考えられ、この符号６２は、フローチャートに亘り用いられるデータベースを示すために繰り返し使用される。処理ステップ６１内において記憶されるものは、現時点での潤滑油温度の範囲の両端点、Ｔoil temp-max，Ｔoil temp-minによって規定される、現時点の潤滑油温度Ｔcurの所望の運転温度領域である。さらに、イベント時間Ｔstartも、記憶されており、同様に、コンピュータによる再チェックおよび再決定サイクルの時間Ｔperiod、システムの安定化時間Ｔstabil-1，Ｔstabil-2も、記憶されている。さらに、範囲の両端ｄhex core-min，ｄhex core-maxによって規定される熱交換器２４の可動コア２６の伸張範囲、およびθflap-min，θflap-maxによって規定される出口フラップ１６の角度範囲も記憶されている。これらに加え、処理ステップ６１は、使用される潤滑油の種類、およびシステムの緊急事態やシステムのメンテナンスなどを決定するために便利なシステムの性能データに関するパラメータなど、通常、データベース６２に記憶される他のシステムデータを示す。
【００３０】
ｔstartでのシステムオペレーションの始動に続き、コンピュータ３０は、判定ステップ６３に進むことによって、潤滑油の温度ステータスのチェックおよびシステム展開再決定サイクルを開始し、判定ステップ６３は、処理ステップ６４で行われる処理へと至り、マニホールド４５における温度センサ５５からの現時点のシステム潤滑油温度Ｔcurを得て、コンピュータ３０に返す。コンピュータ３０は、続いて、次の判定ステップ６５に進み、データベース６２から潤滑油上限Ｔoil temp-maxを読み出し、これをコンピュータ３０に返す。
【００３１】
次に、コンピュータ３０は、次の判定ステップ６６で、現時点の潤滑油温度が、所定の上限温度を超えているか否かを判定する。現時点の潤滑油温度が、所定の上限温度を超えている場合は、コンピュータ３０は、図３Ａおよび図３Ｂの接続点「Ａ」を介して、次の処理ステップ６７に進み、データベース６２に記憶されたデータまたはアルゴリズムから、現時点の潤滑油温度条件に適した出口フラップ角度θflapを読み出し、これをコンピュータ３０に返す。
【００３２】
現時点での潤滑油温度が、所定の上限温度を超えていない場合、コンピュータ３０は、異なる判定ステップ６８に進み、ここで、データベース６２から潤滑油の所定の下限温度Ｔoil temp-minを読み出し、これをコンピュータ３０に返す。続いて、コンピュータ３０は、次の判定ステップ６９で、現時点での潤滑油温度が、所定の下限温度よりも低いか否かを判定する。現時点での潤滑油温度が、所定の下限温度よりも低くない場合は、現時点での潤滑油温度は、所望の温度範囲にあり、コンピュータ３０は、リターン処理ステップ７０に進み、再チェック期間Ｔperiodの間停止した後、次の潤滑油温度ステータス再チェックおよびシステム展開再決定サイクルを開始する。しかしながら、現時点での潤滑温度が、所定の下限温度よりも低い場合は、コンピュータ３０は、次の処理ステップ７１に進み、データベース６２に記憶されたデータまたはアルゴリズムから、現時点での潤滑油温度条件に適するように、空気流１３に伸張される可動コア２６の距離ｄhex coreを読み出し、これをコンピュータ３０に返す。
【００３３】
現時点での潤滑油温度が上限温度を超えており、処理ステップ６７において、現時点での潤滑油温度条件に適した出口フラップ角度θflapが、コンピュータ３０に返された場合、最大限に開いた出口フラップ１６の角度θflap-maxの限界値は、コンピュータ３０によって、次の判定ステップ７２においてデータベース６２から読み出される。続く判定ステップ７３において、コンピュータ３０は、現時点での条件θflapに関する適宜な出口フラップ１６の角度が、前回のサイクルにおける出口フラップの前回の調整において、この限界値と等しかったかどうかを判定する。等しくない場合は、コンピュータ３０は、さらなる冷却が熱交換器１４から得ることができると判定する。そこでコンピュータ３０は、判定ステップ７３から次の判定ステップ７４へと進む。ここで、コンピュータ３０は、所望の出口フラップ１６の角度θflapが、上記限界値と等しいかまたはそれより大きいかを判定する。角度θflapが限界値と等しいか、それより大きい場合は、コンピュータ３０は、次の処理ステップ７５で限界値θflap-maxまで出口フラップを開口するように、空気流１３に関して出口フラップ１６の角度を変更し、次の処理ステップ７６に規定されたシステム安定化ディレイＴstabil-2の後、図３Ａおよび図３Ｂの接続点「Ｈ」を介して、次の潤滑油温度ステータス再チェックおよびシステム展開再決定サイクルを開始する。
【００３４】
逆に、出口フラップ１６の角度θflapが上記限界値θflap-maxより小さい場合は、所望の出口フラップ１６の角度θflapは、判定ステップ７４において、限界値θflap-maxよりも小さいと判定され、熱交換器１４は、所望の出口フラップ１６の角度θflapに対応する所望の冷却を提供するように調整され、この熱交換器１４が提供できる最大限の冷却、あるいはこの最大限の冷却より幾分低い冷却のいずれかを提供し始めるように作動する。コンピュータ３０は、次の判定ステップ７７に進み、処理ステップ７８で行われる処理に至り、モータ／センサ１７から現時点での出口フラップ１６の角度θflap posを得て、これをコンピュータ３０に返す。続く判定ステップ７９において、コンピュータ３０は、出口フラップ１６が、所望の出口フラップ１６の角度θflapに現時点で位置しているか否かについて判定する。出口フラップ１６が、所望の出口フラップ１６の角度θflapに現時点で位置している場合は、コンピュータ３０は、図３Ａおよび図３Ｂの接続点「Ｈ」に進み、次の温度ステータス再チェックおよびシステム展開再決定サイクルを開始する。しかしながら、出口フラップ１６が、所望の出口フラップ１６の角度θflapに現時点で位置していない場合は、次の処理ステップ８０においてコンピュータ３０は、所望の角度θflapに等しくなるように出口フラップ１６の角度位置を調整し、次の処理ステップ８１において規定されたシステム安定化ディレイＴstabil-1の後に、図３Ａおよび図３Ｂの接続点「Ｈ」を介して戻り、次の潤滑油温度ステータス再チェックおよびシステム展開再決定サイクルを開始する。
【００３５】
ターボファンエンジンの運転により潤滑油に供給される熱によって、現時点での潤滑油温度が所定の最大温度Ｔoil temp-maxより超え続ける場合、後続のステータス再チェックおよびシステム展開再決定サイクルで、コンピュータ３０は、熱交換器１４に関しての所望の出口フラップ１６の角度θが増加し続ける更新値を得ることとなる。この結果、コンピュータ３０は、最大限の開口位置θflap-maxまで、出口フラップ６６の角度位置を開く。従って、あるステータス再チェックおよびシステム展開再決定サイクルにおける判定ステップ７３において、コンピュータ３０は、現時点でのθflapに対する適宜な出口フラップ１６の角度が前回のサイクルにおける出口フラップ１６の角度の前回の調整における限界値θflap-maxと等しいと判定するときがくる。そこで、コンピュータ３０は、出口フラップ１６の角度を調整することからこれ以上さらなる冷却を得られないと判断する。
【００３６】
従って、熱交換器２４の可動コア２６を用いることによって、熱交換器２４をさらに使用しなくてはならない。そこで、コンピュータ３０は、判定ステップ７４に進むのではなくて、図３Ｂおよび図３Ｃの接続点「Ｃ」を介して次の処理ステップ８２へと進む。これによって、コンピュータは、データベース６２に記憶されたデータまたはアルゴリズムから、現時点での潤滑油温度条件に適するように、空気流１３に伸張される可動コア２６の距離ｄhex coreを読み出し、これをコンピュータ３０に返す。
【００３７】
次に、最大限に伸張された状態に、可動コア２６を伸張する限界値ｄhex core-maxが、コンピュータ３０によって、次の判定ステップ８３においてデータベース６２から読み出され、後続の判定ステップ８４においてコンピュータ３０は、所望のコア伸張距離ｄhex coreが、この限界値よりも小さいか否かを判定する。所望のコア伸張距離ｄhex coreが、この限界値よりも小さくない場合は、コンピュータ３０は、次の処理ステップ８５において、限界値ｄhex core-maxまで、熱交換器２４のコア２６を空気流１３内に伸張し、コンピュータ３０は、図３Ｂおよび図３Ｃの接続点「Ｅ」に進み、図３Ａおよび図３Ｂの接続点「Ｇ」を介して、処理ステップ７０に戻り、再チェック期間Ｔperiodの間停止した後、次の潤滑油温度ステータス再チェックおよびシステム展開再決定サイクルを開始する。
【００３８】
逆に、所望のコア伸張距離ｄhex coreが、この限界値ｄhex core-maxよりも小さい場合は、判定ステップ８４において、所望のコア伸張距離ｄhex coreは、限界値ｄhex core-maxよりも小さいものと判定され、熱交換器２４は、所望の出口フラップ１６の角度θflapに対応する所望の冷却を提供するように調整されて、熱交換器２４が提供できる最大限の冷却、あるいはこの最大限の冷却より幾分小さい冷却、のいずれかの提供を開始するように作動する。コンピュータ３０は、次の判定ステップ８６に進み、処理ステップ８７で行われる処理へと至り、熱交換器２４から現時点での可動コア２６の伸張位置ｄhex core posを得て、これをコンピュータ３０に返す。後続の判定ステップ８８において、コンピュータ３０は、熱交換器２４の可動コア２６が、現時点で、所望のコア伸張距離ｄhex coreに位置しているか否かについて判定する。熱交換器２４の可動コア２６が、現時点で、所望のコア伸張距離ｄhex coreに位置している場合は、コンピュータ３０は、図３Ｂおよび図３Ｃの接続点「Ｅ」へと進み、図３Ａおよび図３Ｂにおける接続点「Ｇ」を介して、処理ステップ７０に戻り、再チェック期間Ｔperiodの間停止した後、次の潤滑油温度ステータス再チェックおよびシステム展開再決定サイクルを開始する。しかしながら、熱交換器２４の可動コア２６が、現時点で、所望のコア伸張距離ｄhex coreに位置していない場合は、コンピュータ３０は、次の処理ステップ８９において、所望の伸張値ｄhex coreに等しくなるように、可動コア２６の伸張位置を調整する。次の処理ステップ９０に規定されたシステム安定化ディレイＴstabil-1の後、コンピュータ３０は、図３Ｂおよび図３Ｃの接続点「Ｆ」および図３Ａおよび図３Ｂの接続点「Ｈ」を介して戻り、次の潤滑油温度ステータス再チェックおよびシステム展開再決定サイクルを開始する。
【００３９】
上述のように運転される空気冷却式熱交換器１４，２４によって提供されるさらなる冷却の結果、潤滑油が、所定の下限の温度Ｔoil temp-minより低い温度まで冷却された場合は、コンピュータ３０は、これらの熱交換器によって提供される冷却を縮小しなければならないことを決定し、まず熱交換器２４から冷却の縮小を始める。現時点での潤滑油温度Ｔcurが、所定の低限温度より低く、かつ処理ステップ７１において現時点での潤滑油温度条件に適するように空気流１３に伸張された熱交換器２４の可動コアの距離ｄhex coreがコンピュータ３０に返されている条件においては、コンピュータ３０は、まず、これらの条件における可動コア２６が本当に展開されるべきか否かについて決定する。
【００４０】
この目的を達成するには、コンピュータ３０は、図３Ａおよび図３Ｂの接続点「Ｂ」を介して、判定ステップ９１へと進み、データベース６２から熱交換器２４の可動コア２６の伸張最小限界値ｄhex core-minを読み出す。続いて、コンピュータ３０は、次の判定ステップ９２において、現時点での条件における可動コア２６の所望の伸張距離ｄhex coreが、可動コアを展開していない位置である値ｄhex core-minを超えているか否か判定する。所望の伸張距離ｄhex coreが、展開していない位置である値ｄhex core-minを超えていない場合は、コンピュータ３０は、次の処理ステップ９３において、展開していない最小位置ｄhex core-minまで、熱交換器２４の可動コア２６を引っ込め、この時点で熱交換器２４によってこれ以上冷却は提供されない。しかしながら、コンピュータ３０が、判定ステップ９２で、現時点での条件における可動コア２６の距離ｄhex coreが、可動コアが展開されていない値ｄhex core-minを超えている場合、熱交換器２４によってさらなる冷却が提供されてしまう。コンピュータ３０は、図３Ｂおよび図３Ｃにおける接続点「Ｅ」を介して、判定ステップ９４に進み、熱交換器２４によって提供されるさらなる冷却の量に関して、調整が必要か否か判定する。
【００４１】
コンピュータ３０は、判定ステップ９４に進み、処理ステップ９５に至り、熱交換器２４から可動コア２６の現時点での伸張位置ｄhex core posを得て、これをコンピュータ３０に返す。後続の判定ステップ９６において、コンピュータ３０は、熱交換器２４の可動コア２６が、所望のコア伸張距離ｄhex coreに現時点で位置しているか否かについて判定する。熱交換器２４の可動コア２６が、所望のコア伸張距離ｄhex coreに現時点で位置している場合は、コンピュータ３０は、図３Ｂおよび図３Ｃの接続点「Ｅ」へと進み、図３Ａおよび図３Ｂの接続点「Ｇ」を介して、処理ステップ７０に返り、再チェック期間Ｔperiodの間停止し、その後、次の潤滑油温度ステータス再チェックおよびシステム展開再決定サイクルを開始する。しかしながら、熱交換器２４の可動コア２６が、所望のコア伸張距離ｄhex coreに現時点で位置していない場合は、次の処理ステップ９７においてコンピュータ３０は、所望の伸張値ｄhex coreに等しくなるように、可動コア２６の伸張位置を調整する。次の処理ステップ９７に規定されたシステム安定化ディレイＴstabil-1の後、コンピュータ３０は、図３Ｂおよび図３Ｃの接続点「Ｆ」、および図３Ａおよび図３Ｂにおける接続点「Ｈ」を介して戻り、次の潤滑油温度ステータス再チェックおよびシステム展開再決定サイクルを開始する。
【００４２】
空気冷却式熱交換器１４，２４によって潤滑油に提供される冷却によって、現時点での潤滑油温度が所定の下限温度Ｔoil temp-minより低く保たれてしまう場合は、後続のステータス再チェックおよびシステム展開再決定サイクルで、コンピュータ３０は、熱交換器２４の可動コア２６の伸張距離ｄhex coreに関して、低下し続ける更新値を得る。これにより、コンピュータ３０は、伸張距離の最小値ｄhex core-minまで可動コア２６の伸張位置を動かし、あるサイクルにおいて、判定ステップ９２の判定によって、処理ステップ９３の処理が可動コア２６の伸張位置を伸張距離の最小値に設定するものとなる。
【００４３】
空気冷却式熱交換器による潤滑油の冷却をさらに縮小させるには、熱交換器１４による冷却を縮小させるために、出口フラップ１６を十分に閉鎖する必要がある。従って、コンピュータ３０は、判定ステップ９２から判定ステップ９４に進むのではなく、処理ステップ９３で、可動コア２６の伸張位置をｄhex core-minに設定した後、次の処理ステップ９８へと進む。これによって、データベース６２に記憶されたデータあるいはアルゴリズムから、現時点での潤滑油温度条件に適した、熱交換器１４に関する所望の出口フラップ１６の角度θflapを読み出し、これをコンピュータ３０に返す。
【００４４】
出口フラップを最小限に開いた状態である、出口フラップ１６の角度θflapの限界値θflap-minは、次の判定ステップ９９においてデータベース６２からコンピュータ３０によって読み出される。コンピュータ３０は、後続の判定ステップ１００において、熱交換器１４が、所望の出口フラップ１６の角度θflapに対応して熱交換器が提供できる最大の冷却あるいは最大より幾分小さい冷却を開始するように作動し、所望の冷却を提供するように調整されるか否かを判断するために、所望の出口フラップ１６の角度θflapが、この限界値θflap-minよりも大きいかを判定する。所望の出口フラップ１６の角度θflapが、この限界値よりも大きくない場合は、コンピュータ３０は、次の処理ステップ１０１において、熱交換器１４を流れる空気流の一部に対して、熱交換器１４の出口フラップ１６を限界値θflap-minまで閉じる。コンピュータ３０は、次の処理ステップ１０２において設定されたシステム安定化ディレイＴtabil-2の後、図３Ａおよび図３Ｂの接続点「Ｈ」に戻り、次の潤滑油温度ステータス再チェックおよびシステム展開再決定サイクルを開始する。
【００４５】
逆に、所望の出口フラップ１６の角度θflapが、この限界値θflap-minよりも大きい場合は、判定ステップ１００において、所望の出口フラップ１６の角度θflapは、限界値θflap-minよりも大きいと判定され、コンピュータは、次の判定ステップ１０３に進み、処理ステップ１０４に至り、モータ／センサ１７から現時点での出口フラップ１６の角度位置θflap posを得て、これをコンピュータ３０に返す。後続の判定ステップ１０５において、コンピュータ３０は、出口フラップ１６が、所望の出口フラップ１６の角度θflapに現時点において位置しているか否かについて判定する。所望の出口フラップ１６の角度θflapに現時点において位置している場合は、コンピュータ３０は、図３Ａおよび図３Ｂの接続点「Ｇ」を進み、処理ステップ７０に戻り、再チェック期間Ｔperiodの間停止し、その後、次の潤滑油温度ステータス再チェックおよびシステム展開再決定サイクルを開始する。しかしながら、熱交換器１４の出口フラップ１６が、所望の出口フラップ１６の角度θflapに、現時点で位置していない場合、コンピュータ３０は、次の処理ステップ１０６において、所望の出口フラップ１６の角度θflapに等しくなるように、出口フラップ１６の角度位置を調整する。コンピュータ３０は、次の処理ステップ１０７に設定されたシステム安定化ディレイＴstabil-1の後、図３Ａおよび図３Ｂの接続点「Ｈ」を介して戻り、次の潤滑油温度ステータス再チェックおよびシステム展開再決定サイクルを開始する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１Ａ】装置に取り付けられた本発明のコンポーネントを示す図。
【図１Ｂ】装置に取り付けられた本発明のコンポーネントを示す図。
【図１Ｃ】装置に取り付けられた本発明のコンポーネントを示す図。
【図２】本発明に用いる典型的な作動流体の概略図。
【図３Ａ】図２のシステムにおいて行われる動作を示す概略的なフローチャート。
【図３Ｂ】図２のシステムにおいて行われる動作を示す概略的なフローチャート。
【図３Ｃ】図２のシステムにおいて行われる動作を示す概略的なフローチャート。
【符号の説明】
【００４７】
１４，２４…熱交換器
１８…エンジンナセル
１９…外側フェアリング
２０…ターボファンエンジン
２５…オイル輸送管
２６…空気冷却コア
【図１Ａ】
2007303470.tif 000003
【図１Ｂ】
2007303470.tif 000004
【図１Ｃ】
2007303470.tif 000005
【図２】
2007303470.tif 000006
【図３Ａ】
2007303470.tif 000007
【図３Ｂ】
2007303470.tif 000008
【図３Ｃ】
2007303470.tif 000009
【外国語明細書】
2007303470000001.pdf