(57)【要約】【課題】  冷却液タンク内の気圧が低下した場合においても、タンクの損傷を回避しつつ、航空機の液冷システムへの冷却液の供給を継続する冷却液供給装置を得る。【解決手段】  冷却液供給装置１から駐機中の航空機等の液冷システムに冷却液を供給する際に、送出ポンプ１６により装置内の冷却液タンク１１から冷却液が送出され、液量が減ってタンク内部の圧力が異常に低下し続け、さらに気圧計１３によるタンク内の気圧の測定値があらかじめ設定された値を下回ると、予備冷却液注入バルブ１５が開かれ、予備タンク１４に貯留されていた予備冷却液が冷却液タンク１１に注入されて、タンク内外での圧力を緩和する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機に搭載された液冷システムに対して駐機中に冷却液を供給する冷却液供給装置において、
内部に冷却液を貯留するとともに密閉構造に形成され、その壁面には外部から空気を取り入れる空気取入口と、予備冷却液が注入される予備冷却液注入口と、前記冷却液を送出する冷却液送出口とが設けられた冷却液タンクと、
外気導入口と前記冷却液タンクの空気取入口とを接続する管路に設けられ、前記冷却液タンクの内外の気圧差により作動して外部から前記冷却液タンク内に空気を流入させる空気取入口バルブと、
前記冷却液タンク内の気圧を測定し、その結果を出力する気圧計と、
予備冷却液を貯留する予備タンクと、
前記予備タンクと前記冷却液タンクの予備冷却液注入口とを接続する管路に設けられ、前記気圧計の測定結果に基づいて、前記予備タンクから前記冷却液タンクへの前記予備冷却液の流入を制御する予備冷却液注入バルブと、
冷却液供給口と前記冷却液タンクの冷却液送出口と接続する管路に設けられ、前記冷却液タンクに貯留された冷却液を外部に圧送する送出ポンプと
を備え、
前記予備冷却液注入バルブは、
前記気圧計の測定結果があらかじめ設定された値を下回った場合に、バルブを開いて前記予備タンクの予備冷却液を前記冷却液タンクに流入させる
ことを特徴とする冷却液供給装置。
【請求項２】
前記空気取入口バルブの前記外気導入口側に、導入する空気に対する乾燥と防塵を兼ねたフィルタを設けたことを特徴とする請求項１に記載の冷却液供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、冷却液供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機に搭載される電子機器等は、より一層の高機能化が進み、機器からの発熱量も増加していることから、適切な動作環境を維持するため、近年では、液冷方式の冷却機構が採用されることも多く、機体全体の冷却システムの一部として組み込まれる。液冷方式の冷却システムでは、冷却液中に水分が紛れこむと、この水分が飛行中に配管内で氷結して詰まり等を生じる虞があることから、冷却液タンクや配管等を含む冷却液の循環系統は、水分が入らないように密閉された構造に形成される。
【０００３】
冷却液供給装置は、このような、航空機に装備された液冷方式の冷却システムに対して、地上において冷却液を補充するための地上支援機材のひとつであり、例えば、冷却液を貯留した冷却液タンク、冷却液を圧送するポンプや配管等を含み構成されている。その各部は、冷却液に水分が入り込まないよう、航空機側の冷却システムと同様に、密閉構造に形成される。そして、密閉が維持された状態で、例えば管路により航空機に接続され、冷却液を供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５６０５１（第７ページ、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、冷却液供給装置は、その構成品のひとつとして、冷却液を貯留するための冷却液タンクを備えている。この冷却液タンクは、外部から水分が入り込まないように、密閉構造としている。そして、航空機等に冷却液を供給する際に、内部に貯留した冷却液が減るにつれてタンク内の圧力が低下すると、通常は冷却液タンクに設けられた空気取入口から乾燥空気を取り入れて、冷却液タンク内外の気圧差を減らし、冷却液タンクの損傷を抑制している。
【０００６】
しかしながら、何らかの理由によって、この気圧差の調整が機能しなくなり、冷却液タンク内の気圧が極度に低下した場合には、冷却液タンクを損傷する虞があった。また、このような事象の発生時には、冷却液の供給は中断されることになり、限られた時間の中で航空機の整備を完了させることが困難となる。このため、冷却液タンク内の圧力が低下した場合でも、極力、冷却液の供給の中断・停止を回避することが望まれていた。
【０００７】
本発明の実施形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、冷却液タンク内の気圧が低下した場合においても、タンクの損傷を回避しつつ、航空機の液冷システムへの冷却液の供給を継続する冷却液供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本実施形態の冷却液供給装置は、航空機に搭載された液冷システムに対して駐機中に冷却液を供給する冷却液供給装置において、内部に冷却液を貯留するとともに密閉構造に形成され、その壁面には外部から空気を取り入れる空気取入口と、予備冷却液が注入される予備冷却液注入口と、前記冷却液を送出する冷却液送出口とが設けられた冷却液タンクと、外気導入口と前記冷却液タンクの空気取入口とを接続する管路に設けられ、前記冷却液タンクの内外の気圧差により作動して外部から前記冷却液タンク内に空気を流入させる空気取入口バルブと、前記冷却液タンク内の気圧を測定し、その結果を出力する気圧計と、予備冷却液を貯留する予備タンクと、前記予備タンクと前記冷却液タンクの予備冷却液注入口とを接続する管路に設けられ、前記気圧計の測定結果に基づいて、前記予備タンクから前記冷却液タンクへの前記予備冷却液の流入を制御する予備冷却液注入バルブと、冷却液供給口と前記冷却液タンクの冷却液送出口と接続する管路に設けられ、前記冷却液タンクに貯留された冷却液を外部に圧送する送出ポンプとを備え、前記予備冷却液注入バルブは、前記気圧計の測定結果があらかじめ設定された値を下回った場合に、バルブを開いて前記予備タンクの予備冷却液を前記冷却液タンクに流入させることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る冷却液供給装置の構成の一例を示すブロック図。
【図２】図１に例示した冷却液供給装置の動作を説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施形態に係る冷却液供給装置を実施するための最良の形態について、図１及び図２を参照して説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本実施形態に係る冷却液供給装置の構成の一例を示すブロック図である。図１に例示したように、この冷却液供給装置１は、冷却液タンク１１、空気取入口バルブ１２、気圧計１３、予備タンク１４、予備冷却液注入バルブ１５、送出ポンプ１６、フィルタ１７、ならびに管路２０ａ、２０ｂ、及び２０ｃから構成されている。
【００１２】
冷却液タンク１１は、その内部に航空機の液冷システム等に供給する冷却液を貯留する、密閉構造に形成された容器である。そして、その壁面には、外部からの空気を取り入れる空気取入口１１ａ、予備冷却液が注入される予備冷却液注入口１１ｂ、及び貯留している冷却液を送出する冷却液送出口１１ｃが設けられている。
【００１３】
空気取入口バルブ１２は、装置本体に設けられた外気導入口１８と冷却液タンク１１の空気取入口１１ａとの間を接続する管路２０ａに設けられており、冷却液タンク１１内外の気圧差により作動して、冷却液タンク１１内に空気を流入させる。すなわち、冷却液が冷却液タンク１１から航空機の液冷システム（図示せず）等に供給され、液量が減るに連れて、タンク内の気圧はしだいに低下して外気圧との差を生じる。空気取入口バルブ１２は、この気圧差を感知して、外部から冷却液タンク１１内に空気を流入させ、タンク内外の気圧差を緩和するように作動する。また、本実施例においては、この空気取入口バルブ１２の外気導入口１８側に、導入する外気に対する乾燥と防塵を兼ねたフィルタ１７を配置しており、特に冷却液タンク１１内への水分の混入を抑制している。
【００１４】
気圧計１３は、冷却液タンク１１内の気圧を測定して、その結果を出力する。予備タンク１４は、冷却液タンク１１に貯留される冷却液と同一の冷却液を、予備冷却液として貯留するタンクである。
【００１５】
予備冷却液注入バルブ１５は、予備タンク１４と冷却液タンク１１の予備冷却液注入口１１ｂとの間を接続する管路２０ｂに設けられており、気圧計１３の測定結果に基づいて、予備タンク１４から冷却液タンク１１への予備冷却液の流入を制御する。冷却液タンク１１から冷却液を外部に供給することによって生じる冷却液タンク１１の内外での気圧差は、上記した空気取入口バルブ１２が作動して外部からの空気をタンク内に流入させることによって緩和される。
【００１６】
一方、冷却液タンク１１内の気圧が過度に低下すると、冷却液タンク１１自身の損傷につながる虞がある。本実施例においては、予備冷却液注入バルブ１５は、気圧計１３の測定結果に基づき自身のバルブの開閉制御を行い、測定結果があらかじめ設定された値を下回ると、バルブを開いて、予備タンク１４に貯留されている予備冷却液を冷却液タンク１１に流入させ、タンク内外の気圧差を緩和してタンクの損傷を抑制する。
【００１７】
送出ポンプ１６は、冷却液タンク１１の冷却液送出口１１ｃと装置本体に設けられた冷却液供給口１９との間を接続する管路２０ｃに設けられ、冷却液タンク１１内の冷却液を、外部の航空機の液冷システム等に圧送して供給する。
【００１８】
次に、前出の図１、及び図２のフローチャートを参照して、上述のように構成された本実施形態の冷却液供給装置１の動作について説明する。図２は、冷却液供給中における冷却液供給装置１の代表的な動作を説明するためのフローチャートである。
【００１９】
まず、冷却液供給口１９と、供給対象の航空機の液冷システムとが、水分等の混入防止のために密閉された管路等（図示せず）で接続された後、送出ポンプ１６が動作を開始して、冷却液タンク１１内に貯留された冷却液が航空機側に供給される。冷却液タンク１１を含め、冷却液の供給経路は密閉構造に形成されているので、冷却液の供給を継続して液量が減るに連れ、冷却液タンク１１内の気圧が低下し、外気圧との差が生じる（ＳＴ２１）。
【００２０】
この気圧差は、空気取入口バルブ１２によって感知される。そして、その気圧差に対応して空気取入口バルブ１２が開かれ、外気導入口１８からの外気が、フィルタ１７を経由して乾燥・防塵されながら冷却液タンク１１内に流入する。これによって、冷却液タンク１１の損傷要因のひとつとなるタンク内外の気圧差が緩和される（ＳＴ２２）。これとあわせて、気圧計１３によって、冷却液タンク１１内の気圧が継続して測定され、その測定結果が予備冷却液注入バルブ１５に通知される（ＳＴ２３）。
【００２１】
予備冷却液注入バルブ１５には、この気圧計１３の測定結果によってバルブの開閉を制御するための設定値があらかじめ設定されている。すなわち、気圧計１３からの測定結果が、あらかじめ設定された値を下回ると、予備冷却液注入バルブ１５は開かれる。ここで、直前のＳＴ２２までの動作ステップにおいて、冷却液の供給に伴い、冷却液タンク１３の内外の気圧差が十分に緩和するように空気がとりこまれていれば、気圧計１３の測定結果は、あらかじめ設定された値を下回らない。従って、予備冷却液注入バルブ１５は開かれることなく、その後も継続して冷却液の供給が継続される（ＳＴ２４のＮ）。
【００２２】
一方、気圧計１３の測定結果があらかじめ設定された値を下回ると（ＳＴ２４のＹ）、例えばタンクの損傷等につながる虞のある有意な気圧差が生じているものとして、予備冷却液注入バルブ１５が開かれる（ＳＴ２５）。そして、予備タンク１４に貯留されていた冷却液が冷却液タンク１１に注入され、冷却液タンク１１の液量を増加させる。これによって、冷却液タンク１１の内外での気圧差がを緩和され、タンクの損傷の要因等を低減させることができる。また、外部への冷却液の供給も、中断せずに継続することができる（ＳＴ２６）。そして、この後は、終了が指示されるまで、外部への冷却液の供給を継続する（ＳＴ２７）。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態においては、冷却液供給装置１から駐機中の航空機等の液冷システムに冷却液を供給する際に、送出ポンプ１６により装置内の冷却液タンク１１から冷却液が送出され、液量が減るにつれてタンク内部の圧力が低下すると、タンク内外での圧力差に応じて空気取入口バルブ１２が作動し、冷却液タンク１１内に空気が導入されて、タンク損傷の要因となる圧力差が緩和されつつ、冷却液の供給が継続される。
【００２４】
このときに、何らかの要因でタンク内圧力が低下し続け、気圧計１３によるタンク内の気圧の測定値があらかじめ設定された値を下回ると、予備冷却液注入バルブ１５が開かれ、予備タンク１４に貯留されていた予備冷却液が冷却液タンク１１に注入され、タンク内の圧力の低下が緩和される。そして、このように冷却液タンク１１の内外での圧力差が減ることによって、冷却液の供給を中断することなく継続できるので、駐機中の航空機の液冷システムに対して、所望の時間内で冷却液の供給を完了することができる。
【００２５】
従って、冷却液タンク内の気圧が低下して、タンク内外での気圧差が大きくなった場合においても、これら気圧差に起因するタンクの損傷を回避しつつ、冷却液の供給を継続することのできる冷却液供給装置を得ることができる。
【００２６】
なお、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２７】
１  冷却液供給装置
１１  冷却液タンク
１２  空気取入口バルブ
１３  気圧計
１４  予備タンク
１５  予備冷却液注入バルブ
１６  送出ポンプ
１７  フィルタ
１８  外気導入口
１９  冷却液供給口
２０  管路
【図１】
2016165976.tif 000003
【図２】
2016165976.tif 000004