統合型貨物用火災抑制剤分配システム
【課題】火災抑制剤又は気流を分配するように動作可能なビークルベンチレーション手段を備える統合型の貨物用火災抑制剤分配システムを提供する。
【解決手段】統合型の貨物用火災抑制剤分配システムは、調整空気供給源３０２、調整空気遮断弁３０４、管路系３０６、一又は複数の分配ノズル３０８、少なくとも一つの火災抑制剤供給源３１０、火災抑制剤流量制御バルブ、配管接続３１４、火災／煙検知器３１６、及び制御装置３１８を備えている。火災警報信号を受信すると、遮断弁３０４が閉じることにより気流が遮断されて、代わりに火災抑制剤の分配が可能になる。
【解決手段】統合型の貨物用火災抑制剤分配システムは、調整空気供給源３０２、調整空気遮断弁３０４、管路系３０６、一又は複数の分配ノズル３０８、少なくとも一つの火災抑制剤供給源３１０、火災抑制剤流量制御バルブ、配管接続３１４、火災／煙検知器３１６、及び制御装置３１８を備えている。火災警報信号を受信すると、遮断弁３０４が閉じることにより気流が遮断されて、代わりに火災抑制剤の分配が可能になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書の実施形態は、概して火災の抑制に関する。具体的には、本明細書の実施形態は、火災抑制剤の分配に使用可能な火災抑制方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
火災の抑制とは、燃焼を消滅させるために、気体、液体、固体、化学薬品、及びそれらの混合物などの薬剤を使用することを指す。火災抑制システムは、「全域放出」又は「非全域放出」法を使用して、閉じた体積に消化剤を適用する。全域放出又は非全域放出法は、火災を抑制するか又は消滅させるために十分な消化剤の濃度（空気に対する体積比）を達成することができる。環境に配慮した化学薬品又は不活性ガスのような環境に配慮した火災抑制剤の使用が、火災抑制システムのハロンの代替として奨励されている。しかしながら、このようなガス系には、極めて大きな体積流量が必要となるものがあるので、既存のハロン式火災抑制剤分配システムより大きな体積及び重量を有するシステムが必要となる。航空機の運行においては、大きな体積は貨物用の体積を塞ぐこととなり、また重量の増加は燃料燃焼率を増加させるので望ましくない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
統合型貨物用火災抑制剤分配システムが開示される。統合型貨物用火災抑制剤分配システムは、火災抑制剤又は気流を分配するように動作可能なビークルベンチレーション手段を備える。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の実施形態では、航空機の統合型貨物用火災抑制剤分配システムは、気流を遮断するように閉まることができる遮断弁を備えている。このシステムは、気流が遮断された場合に火災抑制剤を分配するように動作可能なビークルベンチレーション手段も備えている。
【０００５】
少なくとも一つの火災抑制剤供給源を含むビークルベンチレーション手段を供給する合型貨物用火災抑制剤分配方法が開示される。この方法は、更に、ビークルベンチレーション手段を使用して、少なくとも一つの火災抑制剤供給源から火災抑制剤を分配する。ビークルベンチレーション手段は、閉鎖された体積（内部体積）に連結される。この内部体積は、航空機内部に位置しうる。火災抑制剤は、ガス状の化学薬品、不活性ガス、準不活性ガス、エアロゾル化された液体ミスト、及びハロンからなる群のうちの少なくとも一つを含むことができる。
【０００６】
遮断弁を閉じて気流を遮断する統合型貨物用火災抑制剤分配方法が開示される。この方法は、更に、気流の代わりに火災抑制剤を分配する。統合型貨物用火災抑制剤分配方法は、火災警報信号を受信すると遮断弁を閉じて気流を遮断すること、及び気流の代わりに火災抑制剤を分配することを含む。本方法は、更に、内部体積を気流で換気すること、火災抑制剤の分配を終了させること、及び内部体積を気流で再度喚起することを含むことができる。遮断弁は、火災抑制済み信号を受信すると、気流が遮断されないように開くことができる。火災抑制剤の分配は、火災抑制済み信号を受信すると終了される。火災抑制剤は、ガス状化学薬品、不活性ガス、準不活性ガス、エアロゾル化された液体ミスト、及びハロンからなる群のうちの少なくとも一つを含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の実施形態に対する更に完全な理解は、添付図面に関連して考慮される以下の詳細な説明及び特許請求の範囲を参照することにより得られるだろう。添付図面を通して、同様の参照番号は類似の要素を指している。図面は、本発明の幅、範囲、縮尺、又は利用可能性を制限することなく、本明細書の理解を促すために提供されている。図面の縮尺比は必ずしも正確でない。
【０００８】
【図１】図１は、航空機の製造及び整備方法の一実施例のフロー図である。
【図２】図２は、航空機の一実施例のブロック図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システムの例示的概略ブロック図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システムの例示的構造を示している。
【図５】図５は、本発明の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システムを備えた航空機貨物室の例示的構造を示している。
【図６】図６は、本発明の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配プロセスを示す例示的フロー図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配プロセスを示す例示的フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の詳細な説明は、例示的性質のものであり、開示内容又は本明細書の実施形態の用途及び使用法を制限するものではない。特定のデバイス、技術、及び用途の記載は、実施例としてのみ提示される。ここに記載される実施例に対する修正は当業者には自明であろう。また、ここに規定される一般的な原理は、本発明の理念及び範囲を逸脱せずに他の実施例及び用途に適用することができる。更に、上述した発明の分野、背景技術、発明の概要又は後述の詳細な説明において明示又は暗示されたいずれか理論に拘束されることは意図されていない。本発明は、特許請求の範囲に相当する範囲を有し、ここに記載されて示された実施例に限定されないと理解されるべきである。
【００１０】
本明細書の実施形態について、機能的及び／又は論理的なブロック構成要素、及び種々の処理工程の観点から記載する。このようなブロック構成要素は、特定の機能を実行するように構成された任意の数のハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェア構成要素によって実現することができる。説明を簡潔にするために、火災抑制技術、火災抑制剤、ベンチレーションシステム、及びシステムのその他の機能的側面に関連する従来の技術及び構成要素（及びシステムの個々の動作要素）については、本明細書では詳細に記載しない。加えて、当業者であれば、本明細書の実施形態は種々の構造的ボディと共に実施できること、及び本明細書に記載される実施形態が本発明の単なる例示的実施形態であることを理解するであろう。
【００１１】
ここでは、本明細書の実施形態は、実用的で非限定的な用途という観点、即ち航空貨物倉の火災抑制という観点から説明される。しかしながら、本発明の実施形態は、このような航空貨物倉の用途に限定されるものではなく、ここに記載される技術は他の火災抑制用途にも利用することができる。限定しないが、例えば、実施形態は、トラックの貨物倉の火災抑制、列車の貨物倉の火災抑制、船舶貨物倉の火災抑制などに適用することができる。
【００１２】
本明細書を読んだ当業者には明らかであるように、後述は本明細書の実施例及び実施形態であり、これらの実施例による動作に限定されない。他の実施形態を利用することができ、本発明の例示的実施形態の範囲から逸脱せずに構造的な変更を行うことができる。
【実施例】
【００１３】
更に詳細に図面を参照し、本発明の実施形態について、図１に示す航空機の製造及び整備方法１００、及び図２に示す航空機２００の観点から説明する。製造前の段階では、例示的方法１００は、航空機２００の仕様及び設計１０４と、材料調達１０６とを含むことができる。製造段階では、航空機２００のコンポーネント及びサブアセンブリの製造１０８と、システムインテグレーション１１０が行われる。その後、航空機２００は認可及び納品１１２を経て就航１１４される。顧客によって就航される間、航空機２００は、定期的なメンテナンス及び整備１１６（改造、再構成、改修なども含む）を受ける。
【００１４】
方法１００の各工程は、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレーター（例えば顧客）によって実施又は実行されうる。本明細書の目的のために、システムインテグレーターには、限定されないが、任意の数の航空機製造者及び主要なシステム下請業者が含まれ、第三者には、限定されないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給豪奢が含まれ、オペレーターには、限定されないが、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などが含まれうる。
【００１５】
図２に示すように、例示的方法１００によって製造された航空機２００は、複数のシステム２２０及び内装２２２を有する機体２１８を含むことができる。高レベルシステム２２０の実施例は、推進システム２２４、電気システム２２６、油圧システム２２８、及び空調／火災抑制システム２３２（デュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム）を備えた環境システム２３０のうちの一又は複数を含んでいる。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙産業の実施例を示したが、本明細書の実施形態は他の産業に適用可能である。
【００１６】
本明細書に具現化される装置及び方法は、製造及び整備方法１００の一又は複数の任意の段階において利用することができる。例えば、製造工程１０８に対応するコンポーネント又はサブアセンブリは、航空機２００が就航中に製造されるコンポーネント又はサブアセンブリに類似の方法で作製又は製造することができる。加えて、装置の実施形態、方法の実施形態、又はそれらの組み合わせのうちの一又は複数は、例えば、航空機２００のアセンブリを実質的に効率化するか、又はコストを削減することにより、製造段階１０８及び１１０の間に利用されうる。同様に、装置の実施形態、方法の実施形態、又はそれらの組み合わせのうちの一又は複数は、航空機２００の就航中に、限定しないが、例えばメンテナンス及び整備１１６に利用されうる。
【００１７】
貨物火災を抑制するため、通常は、貨物用火災抑制剤であるハロン１３０１が、専用の分配システムを介して貨物室（積荷ベイ）に分配される。このような専用分配システムは、通常、ハロン１３０１を、高速放出については高圧液体で、低速（定量）放出については気相で、それぞれ放出する流量に最適化されている。航空機の分野では、各貨物室は、積荷ベイ内のノズルに繋がる管を有する独自の専用分配システムを有することができる。このようなノズルは、積荷ベイの天井ライナーの中心線に沿って位置するパンに取り付けることができる。火災抑制システムは、例えば、自動検出及び制御機構によって自動的に、アクチュエータが遠隔スイッチを用いて手動で起動することによって人の手により、それらの組み合わせにより、作動させることができる。
【００１８】
環境に配慮したガス状の薬剤などの環境に配慮した火災抑制剤の使用が、ハロンに代わるものとして推奨されている。しかしながら、このような非ハロン式の抑制システムのガス放出体積は、液体及び気体両方でのハロン１３０１の放出の体積よりずっと高い放出速度を必要とする。現在のハロン式システムは、一分当たり約１５０立方フィート（ｃｆｍ）の低い体積流量に限定されうる。システムが環境に配慮したガス状薬剤又は不活性ガス用いることが可能であるためには、約５０００立方フィートの体積を有する貨物室の場合、２０００〜３０００ｃｆｍのオーダーという極めて高い体積流量を必要とする可能性があり、これは既存のハロン式火災抑制剤送達システムの性能を超えている。本明細書の実施形態は、ハロン１３０１式火災抑制システムと大きさ及び重量の点で競合しうる火災抑制システムを提供し、これはハロン式及び／又は非ハロン式火災抑制剤と共に使用することができる。
【００１９】
本明細書の実施形態は、限定しないが、例えば、貨物用空調システム、貨物用暖房システムといったベンチレーションシステムを利用するデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システムを使用する。本デュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システムは、積荷ベイ又は内部体積のうちの他の空の部分（例えば、乗客のいない区画）に高体積流量の火災抑制剤（例えば、高体積流量のガス）を分配することにより、そのような区画又は内部体積内の火災を抑制する。このようにして、正常運行時には貨物室又は内部体積に調整空気を供給し、貨物室又は内部体積内に火災／煙が検知されたときには不活性ガス又は抑制剤を供給する一のネットワークを有することにより、複数の分配システムを備える必要が排除される。このようにして、火災抑制剤分配システムの重量が低減され、これは航空機の運行において燃料燃焼割合を最小化するために望ましい。更に、保護される体積（例えば貨物室又はコントロール体積）中に導入される火災抑制剤の体積流量は、既存の火災抑制剤放出ネットワークによって通常供給される体積流量よりも大きくすることができる。
【００２０】
本発明の実施形態によるアーキテクチャは、貨物質に運搬される火災抑制剤の体積流量を増大させることができる。このシステムはデュアル使用であり、正常運行中は、システムは、貨物室に調整空気を流入させることにより、暖房、冷房、又は換気を行うことができる。火災の際は、システムを換気に使用することを中止し、システムは、火災抑制剤を積荷ベイ内に運搬するために使用される。これは、異なる二組の管路及び小配管によってそれぞれ調整空気及び火災抑制剤を積荷ベイへ運搬する既存の解決法とは異なる。このようにして、本明細書の実施形態は、部品数の低減、据え付け時間の短縮及び重量回避により、コスト削減を行う。
【００２１】
図３は、本明細書の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム３００の例示的な概略ブロック図である。このデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム３００は、統合型貨物用火災抑制剤分配システムである。デュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム３００は、調整空気供給源３０２、調整空気遮断弁３０４、管路系３０６、一又は複数の分配ノズル３０８、少なくとも一つの火災抑制剤供給源３１０、火災抑制剤流量制御バルブ３１２、配管接続３１４、火災／煙検知器３１６、及び制御装置３１８を備えている。
【００２２】
調整空気供給源３０２は、調整空気遮断弁３０４を介して管路系３０６に連結され、管路系３０６に調整空気を供給する。調整空気は、限定しないが、例えば、空調システムからの冷風又は温風、貨物用熱分配システムからの温風、エンジン用空気圧縮機からの抽気、除湿空気、消毒空気などを含むことができる。
【００２３】
調整空気遮断弁３０４は、調整空気供給源３０２及び管路系３０６に連結され、後で詳述するように、制御装置３１８により指示されると調整空気供給源３０２からの調整空気の流れを遮断する。調整空気遮断弁３０４は、開位置において管路系３０６へ調整空気を流すか、又は閉位置において管路系３０６への調整空気の流れをほぼ完全に遮断するように動作可能である。調整空気遮断弁３０４は、後述するように、制御装置３１８から信号を受信すると開位置から閉位置へとその位置を変える。幾つかの実施形態では、調整空気遮断弁３０４は、メンテナンス中にリセットされるまで閉位置に留まる。例えば、航空機の運行においては、調整空気遮断弁３０４は、着陸後次の飛行の準備をする間に、メンテナンス作業員により開位置にリセットされてもよい。他の実施形態では、調整空気の遮断弁３０４は、制御装置３１８から信号を受信すると、閉位置から開位置へとその位置を変えることができる。調整空気遮断弁３０４は、アクチュエータを介して、歯車機構を介して、及び／又はシステム３００の一又は複数の構成要素と組み合わせて、起動させることができる。特定の実施形態では、調整空気遮断弁３０４は電子的に起動される。例えば、限定しないが、油圧アクチュエータ、圧電アクチュエータ、ばね押上機構、逆流防止機構、発火式アクチュエータなど、当業者に既知のアクチュエータのいずれかを使用して、調整空気遮断弁３０４を起動することができる。
【００２４】
管路系３０６は、調整空気遮断弁３０４を介して調整空気供給源３０２へ、火災抑制剤流量制御弁３１２及び配管接続３１４を介して火災抑制剤供給源３１０へ、且つ分配ノズル３０８へ連結している。管路系３０６は、調整空気供給源３０２又は火災抑制剤供給源３１０から、それぞれ調整空気又は火災抑制剤を、分配ノズル３０８へと運搬する。
【００２５】
分配ノズル３０８は、管路系３０６に連結し、調整空気又は火災抑制剤を、貨物体積５０４（図５）のような内部体積中に分配する。分配ノズル３０８は、貨物体積５０４（図５）の側壁、床、天井、又はその他の場所に取り付けることができる。
【００２６】
火災抑制剤供給源３１０は、火災抑制剤を管路系３０６中に運搬することにより、貨物体積５０４のような内部体積内の火災を抑制する。火災抑制剤は、限定しないが、例えば、ガス状の火災抑制剤を収容する貯蔵容器、不活性ガス発生器（例えば、窒素生成系）などにより送達することができる。火災抑制剤は、限定しないが、例えば、ＨＦＣ−１２５又はペンタフルオロエタン（ＣＦ３ＣＨＦ２）；窒素、アルゴン、又はヘリウムのような不活性ガス及び準不活性ガス；３Ｍ（登録商標）ＮＯＶＥＣ（登録商標）１２３０防火液（Ｃ６Ｆ１２Ｏ）（３Ｍから市販されている）のようなエアロゾル化された液体ミスト又は水（Ｈ２Ｏ）；ハロン；これらの混合物といったガス状の化学薬品を含むことができる。
【００２７】
火災抑制剤の流量制御弁３１２は、火災抑制剤供給源３１０及び配管接続３１４に連結されている。火災抑制剤流量制御弁３１２は、火災抑制剤供給源３１０から配管接続３１４への火災抑制剤の流れを制御する。火災抑制剤流量制御弁３１２は、それぞれ火災の有無に応じて開位置又は閉位置をとる。火災抑制剤流量制御弁３１２は、限定しないが、例えば、ボール弁、バタフライ弁などを含むことができる。火災抑制剤流量制御弁３１２は、限定しないが、例えば、電子的に、アクチュエータにより、歯車機構により、システム３００の一又は複数の構成要素と協働させるなどして、起動することができる。例えば、限定しないが、油圧アクチュエータ、圧電アクチュエータ、火災抑制剤流量制御弁３１２などに結合されたばね押上機構など、当業者に既知のアクチュエータを使用して、調整空気遮断弁３０４を起動することができる。一実施形態では、火災抑制剤流量制御弁３１２は、発火弁を含む。発火弁は、燃焼プロセスによって開き、メンテナンスによって弁が取り替えられるまで開いたままである。発火弁の利点は、耐久性及び信頼性と、開くまでかなり長期に亘って高圧を確実に保持できる能力である。
【００２８】
配管接続３１４は、火災抑制剤流量制御弁３１２及び管路系３０６に連結されている。配管接続３１４は、火災抑制剤流量制御弁３１２から管路系３０６へと火災抑制剤の流れを運搬する。配管接続３１４は、限定しないが、例えば、金属管、プラスチック管、複合材料管などを含むことができる。配管接続３１４は、火災抑制剤流量制御弁３１２から管路系３０６へと火災抑制剤の流れを導く。配管接続３１４は、火災抑制剤の流れを、管路系３０６を流れるのに適した圧力を有する流量に調整するための流量調節弁（図示しない）を含むことができる。
【００２９】
火災検知器３１６は、電気的及び／又は光学的な信号により制御装置３１８に連結され、火災状態を検知する。火災検知器３１６は、限定しないが、例えば、煙センサ、熱センサ、赤外線センサなどの、火災を検知するためのデバイスを含むことができる。
【００３０】
制御装置３１８は、電気的及び／又は光学的な信号により火災検知器３１６、調整空気遮断弁３０４、及び火災抑制剤流量制御弁３１２に連結されている。制御装置３１８は、ここに記載される実施形態に従って、調整空気遮断弁３０４、及び火災抑制剤流量制御弁３１２を管理／制御する。制御装置３１８は、限定しないが、例えば、航空機の演算モジュール、航空機の中央プロセッサ、デュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム３００専用のサブシステム演算モジュールなどの一部として実装することができる。制御装置３１８は、限定しないが、例えば、ソフトウェアにより制御されるデバイスか、電子的、機械的、電子機械的、流体的なものなどとすることができる。制御装置３１８は、限定しないが、例えば、自動的に、手動で、それらを組み合わせてなどして起動することができる。制御装置３１８は、火災検知器３１６に基づいて貨物体積５０４（図５）における火災の有無を表わす信号を受信することができる。
【００３１】
一実施形態では、制御装置３１８は、調整空気遮断弁３０４に信号を送信することにより調整空気遮断弁３０４を開閉する。例えば、火災検知器３１６が貨物体積５０４内に火災／煙を検知した場合、制御装置３１８は、調整空気遮断弁３０４のアクチュエータ機構（図示せず）に火災警報信号を送信して、調整空気遮断弁３０４に閉じるよう命令する。このようにして、調整空気遮断弁３０４は、開位置から閉位置へとその位置を変えることにより、管路系３０６を通る調整空気の流れを遮断する。ほぼ同時に、制御装置３１８は、火災警報信号を、例えばアクチュエータ（図示せず）を介して火災抑制剤流量制御弁３１２に送信し、同弁３１２が閉位置から開位置へとその位置を変えることにより、火災抑制剤が配管接続３１４及び管路系３０６に流れる。
【００３２】
一実施形態では、火災が抑制されると、制御装置３１８は火災が抑制されたという信号を、調整空気遮断弁３０４及び火災抑制剤流量制御弁３１２に送信する。このようにして、調整空気遮断弁３０４は閉位置から開位置へとその位置を変え、それにより管路系３０６への調整空気の流れが遮断解除される。加えて、このようにして火災抑制剤流量制御弁３１２が開位置から閉位置へとその位置を変えることにより、管路系３０６への火災抑制剤の流れが止まる。
【００３３】
一実施形態では、火災警報信号及び火災抑制済み信号は、コックピットのコントロールパネルといった制御盤（図示せず）に送信される。このようにして、パイロット又は別の飛行乗務員のようなオペレーターは、スイッチなどを用いて制御装置３１８を手動により起動して、遠隔地点から調整空気遮断弁３０４及び火災抑制剤流量制御弁３１２をしかるべく開閉することができる。
【００３４】
システム３００は、限定しないが、例えば積荷ベイ、貨物室などの内部体積へ、火災抑制剤の高い又は低い体積流量を送達することを可能にする。システム３００は、貨物ベンチレーションシステムの外に専用の分配システムを別個に有さずに、火災抑制剤供給源３１０のような遠隔地点に位置する薬剤供給源から、管路系３０６を介して内部体積へ、火災抑制剤の高い又は低い体積流量を送達する。システム３００はデュアルオペレーションモードを有している。非火災非常動作の間は、システム３００は、内部体積に調整空気を流すことにより、暖房、冷房、又は換気を行うことができる。火災の場合、システム３００は、換気を止めて、火災抑制剤を内部体積に運搬する。
【００３５】
図４は、本発明の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システムの例示的構造４００を示している。構造４００は、図３に示した実施形態に類似の機能、材料、及び構造を有する。したがって、共通の特徴、機能、及び要素については繰返して説明しない。構造４００は、調整空気供給源３０２、調整空気遮断弁３０４、管路系３０６、一又は複数の分配ノズル３０８、少なくとも一つの火災抑制剤供給源３１０、火災抑制剤流量制御弁３１２（図４には示さない）、配管接続３１４、火災検知器３１６、及び制御装置３１８を備えている。管路系３０６の管路の形状は、限定しないが、例えば、外径４０４を有する円筒状などとすることができ、外径４０４は、限定しないが、例えば、約２〜約３インチとすることができる。分配ノズル３０８の形状は、限定しないが、例えば、直径４０６を有する円形などとすることができ、直径４０６は、限定しないが、例えば、約２〜約７．５インチとすることができる。分配ノズル３０８の形状は、限定しないが、例えば、楕円形、四角形などとすることもできる。管路系３０６は、分岐管路４０２を介して分配ノズル３０８に放射状に連結させることができる。
【００３６】
図５は、本発明の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム４００を備えた航空機の貨物体積の例示的構造５００を示している。構造５００は、図３〜４に示した実施形態に類似の機能、材料、及び構造を有する。したがって、共通の特徴、機能、及び要素については繰返して説明しない。構造５００は、デュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム４００を備えた前方貨物体積５０４を取り囲む航空機の胴体５０２を含む。
【００３７】
一実施形態では、貨物体積は、複数の積荷ベイを含む場合がある。例えば、構造５００は、前方貨物体積５０４の他に、前方貨物体積５０４から航空機の翼（図示しない）によって分離された後方積荷ベイ（図示しない）を含む場合がある。二つ以上の積荷ベイを有する場合、デュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム４００は、前方貨物体積５０４及び／又は後方貨物体積内における一又は複数の火災を抑制するように動作することができる。
【００３８】
図５に示す実施形態では、管路系３０６は、天井５１６から距離５１４だけ離間した貨物の床面５１０に実質的に隣接させて配置することができる。各分岐管路４０２は、管路系３０６から放射方向に、構造５００の動作に適した任意の位置まで延びることができ、このような位置は、限定しないが、例えば、左側壁５１２、右側壁（図示しない）、前方壁（図示しない）、左側壁５１２と右側壁の両方、前方壁（図示しない）、後方壁（図示しない）、通路（図示しない）、貨物体積５０４に連結された区画（図示しない）、複数の壁、天井５１６、貨物床面５１０、これらの組み合わせなどの少なくとも一部である。一又は複数の火災抑制剤供給源３１０は、限定しないが、例えば、右側壁（図示しない）の外側などに据え付けることができる。分配ノズル３０８は、限定しないが、例えば、左側壁５１２のライナー（図示しない）内、前方貨物体積５０４側の右側壁、天井５１６、貨物床面５１０などに据え付けることができる。構造５００は、火災抑制能を保持しながら、めったに発生しない火災事象のために専用の火災抑制剤システムを搭載するのに必要な余分な重量を回避することにより、正常な航空機運行の間の燃料を節約する。
【００３９】
図６〜７は、本発明の二つの実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配プロセス６００〜７００を示す二つの例示的なフロー図である。プロセス６００〜７００に関連して実行される種々のタスクは、機械的に、ソフトウェアにより、ハードウェアにより、ファームウェアにより、又はこれらの何らかの組み合わせにより、実行される。例示を目的として、プロセス６００〜７００に関する以下の記載は、図１〜５に関連して上記した要素に言及している場合がある。実用的な実施形態では、プロセス６００〜７００の各部分は、デュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム３００〜５００の異なる要素により実行され、これらの異なる要素には、調整空気供給源３０２、調整空気遮断弁３０４、管路系３０６、一又は複数の分配ノズル３０８、少なくとも一つの火災抑制剤供給源３１０、火災抑制剤流量制御弁３１２、配管接続３１４、火災検知器３１６、及び制御装置３１８が含まれる。プロセス６００〜７００は、図１〜５に示した実施形態に類似の機能、材料、及び構造を有することができる。したがって、共通の特徴、機能、及び要素については繰返して説明しない。
【００４０】
図６は、本発明の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配プロセス６００を示す例示的フロー図である。
【００４１】
プロセス６００は、少なくとも一つの火災抑制剤供給源を備えるビークルベンチレーション手段を供給することにより開始される（タスク６０２）。上述のように、ビークルベンチレーション手段は、ここに記載されるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システムの実施形態の動作に適した暖房システム、空調システムなどを含むことができる。
【００４２】
プロセス６００では、次いで、ビークルベンチレーション手段を内部体積に連結させる（タスク６０４）。貨物体積５０４のような内部体積は、限定しないが、例えば、空の航空貨物倉などの積荷ベイを含むことができる。
【００４３】
プロセス６００では、次いで、ビークルベンチレーション手段を使用して、少なくとも一つの火災抑制剤供給源から火災抑制剤を分配する（タスク６０６）。
【００４４】
図７は、本発明の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム７００を示す例示的なフロー図である。
【００４５】
プロセス７００は、内部体積（例えば、貨物体積５０４）を気流で換気することにより開始される（タスク７０２）。
【００４６】
プロセス７００では、次いで、制御装置３１８が火災検知器３１６から火災警報信号を受信する（タスク７０４）。
【００４７】
プロセス７００では、次いで、制御装置３１８が火災警報信号を受信したことに応答して調整空気遮断弁３０４を閉じることにより、気流を遮断する（タスク７０６）。制御装置３１８は、火災警報信号を受信すると、アクチュエーション機構に対し、調整空気遮断弁３０４が閉じる閉状態を命令する命令信号を送信する。このようにして、調整空気遮断弁３０４は、制限しないが、例えば、客席ベイ、占有エリア用の管路系などに、火災抑制剤が流入することを防止する。加えて、調整空気遮断弁３０４は、火災事象の間に、外気を含む調整空気が積荷ベイに流入することを防ぐ。内部体積において調整空気に含まれる酸素が制限することが、火災の抑制を助ける。
【００４８】
プロセス７００では、次いで、気流の代わりに火災抑制剤を内部体積のほぼ全体に分配する（タスク７０８）。上述のように、内部体積は、限定しないが、例えば、積荷ベイ、空の内部体積、これらの組み合わせなどを含むことができる。
【００４９】
プロセス７００では、次いで、コントローラ３１８が火災検出器３１６から火災抑制済み信号を受信する（タスク７１０）。
【００５０】
プロセス７００では、次いで、制御装置３１８による火災抑制済み信号の受信に応答して、火災抑制剤の分配を終了させる（タスク７１２）。
【００５１】
プロセス７００では、次いで、制御装置３１８による火災抑制済み信号の受信に応答して調整空気遮断弁３０４を開くことにより、気流の遮断を解除する（タスク７１４）。制御装置３１８は、火災検出器３１６から火災抑制済み信号を受信し、アクチュエーション機構に対し、調整空気遮断弁３０４が開く開状態を命令する命令信号を送信する。
【００５２】
プロセス７００では、次いで、内部体積を気流で換気／再換気する（タスク７１６）。
【００５３】
このように、本発明の種々の実施形態は、信号デュアルモードシステムを使用して、空調又は火災の抑制を行う方法を提供することにより、重量及び体積の削減と据え付け時間の短縮とを行う。このようにして、貨物用火災抑制システムの複雑性及びコストは著しく低減される。更に、本発明の実施形態は、既存のハロン式システムと比較して、体積流量を著しく増大させることができる。環境に配慮した火災抑制剤に既存のハロン式システムを適応させるには、その大きさ及び重量を増大させなければならないであろう。
【００５４】
上述の詳細な説明では、少なくとも一つの例示的実施形態を提示したが、多数の変形例が存在することを理解されたい。また、本明細書に記載された一又は複数の実施形態は、本発明の主題の範囲、実用性、又は構造をいかなる意味でも制限するものではない。上述の詳細な説明は、むしろ、当業者に対し、記載された一又は複数の実施形態を実施するための便利なロードマップを提供するものである。請求の範囲によって定義される範囲から逸脱せずに、要素の機能及び構成に種々の変更を加えることが可能であり、これらの変更には、既知の等価物及び本特許出願の出願時に予見可能な等価物が含まれる。
【００５５】
上記では、互いに「接続」又は「連結」される要素又はノード又は特徴に言及している。本明細書で使用される場合、特に断らない限り、「接続」とは、一の要素／ノード／特徴が別の要素／ノード／特徴に直接に接合する（又は直接に連絡する）ことを意味し、これは必ずしも機械的に行われなくともよい。同様に、特に断らない限り、「連結」とは、一の要素／ノード／特徴が別の要素／ノード／特徴に直接に又は間接に接合する（或いは直接に又は間接に連絡する）ことを意味し、これは必ずしも機械的に行われなくともよい。このように、図３〜５は要素の例示的構成を示しているが、本発明の一実施形態には、追加の中間的な要素、デバイス、特徴、又は構成要素が含まれてもよい。
【００５６】
本明細書、及びその改訂版に使用される用語及び表現は、特に断らない限り、限定的にではなく、広義に解釈されるべきである。上述の例として、用語「含む」は「限定せずに含む」などを意味し、「例」とは、議論されるアイテムの例示的事例を挙げているのであって、その完全なリスト又は限定的リストを供給しているのではなく、「従来の」、「常套的な」、「通常の」、「標準的な」、「既知の」といった形容詞、及び同様の意味を有する表現は、記載されたアイテムを、所定の期間又は所定の時間に利用可能なアイテムに限定しているのではなく、現在又は未来のいずれかの時点で利用可能な、又は既知の、従来の、常套的な、正常の、又は標準的な技術を包含する。同様に、接続詞「及び」で結ばれたアイテムの組は、それらアイテムの全てが必要というわけではなく、特に断らない限り、むしろ「及び／又は」で結ばれたアイテムを意味するものである。同様に、接続詞「又は」で結ばれたアイテムの組は、それらのアイテムが互いに排他的であることを必要とせず、特に断らない限り、むしろ「及び／又は」で結ばれたアイテムを意味するものである。更に、本発明のアイテム、要素、又は構成要素は単数形で記載されているかもしれないが、単数形に限定することを特に断っていない限り、複数形も本発明の範囲内と考慮される。幾つかの事例における「一又は複数」、「少なくとも」、「限定しないが」又はその他同様の表現のような広義の語句及び表現の存在は、そのような広義の表現が無い箇所においては狭義の場合が意図されている又は必要とされることを意味するものではない。
【技術分野】
【０００１】
本明細書の実施形態は、概して火災の抑制に関する。具体的には、本明細書の実施形態は、火災抑制剤の分配に使用可能な火災抑制方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
火災の抑制とは、燃焼を消滅させるために、気体、液体、固体、化学薬品、及びそれらの混合物などの薬剤を使用することを指す。火災抑制システムは、「全域放出」又は「非全域放出」法を使用して、閉じた体積に消化剤を適用する。全域放出又は非全域放出法は、火災を抑制するか又は消滅させるために十分な消化剤の濃度（空気に対する体積比）を達成することができる。環境に配慮した化学薬品又は不活性ガスのような環境に配慮した火災抑制剤の使用が、火災抑制システムのハロンの代替として奨励されている。しかしながら、このようなガス系には、極めて大きな体積流量が必要となるものがあるので、既存のハロン式火災抑制剤分配システムより大きな体積及び重量を有するシステムが必要となる。航空機の運行においては、大きな体積は貨物用の体積を塞ぐこととなり、また重量の増加は燃料燃焼率を増加させるので望ましくない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
統合型貨物用火災抑制剤分配システムが開示される。統合型貨物用火災抑制剤分配システムは、火災抑制剤又は気流を分配するように動作可能なビークルベンチレーション手段を備える。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の実施形態では、航空機の統合型貨物用火災抑制剤分配システムは、気流を遮断するように閉まることができる遮断弁を備えている。このシステムは、気流が遮断された場合に火災抑制剤を分配するように動作可能なビークルベンチレーション手段も備えている。
【０００５】
少なくとも一つの火災抑制剤供給源を含むビークルベンチレーション手段を供給する合型貨物用火災抑制剤分配方法が開示される。この方法は、更に、ビークルベンチレーション手段を使用して、少なくとも一つの火災抑制剤供給源から火災抑制剤を分配する。ビークルベンチレーション手段は、閉鎖された体積（内部体積）に連結される。この内部体積は、航空機内部に位置しうる。火災抑制剤は、ガス状の化学薬品、不活性ガス、準不活性ガス、エアロゾル化された液体ミスト、及びハロンからなる群のうちの少なくとも一つを含むことができる。
【０００６】
遮断弁を閉じて気流を遮断する統合型貨物用火災抑制剤分配方法が開示される。この方法は、更に、気流の代わりに火災抑制剤を分配する。統合型貨物用火災抑制剤分配方法は、火災警報信号を受信すると遮断弁を閉じて気流を遮断すること、及び気流の代わりに火災抑制剤を分配することを含む。本方法は、更に、内部体積を気流で換気すること、火災抑制剤の分配を終了させること、及び内部体積を気流で再度喚起することを含むことができる。遮断弁は、火災抑制済み信号を受信すると、気流が遮断されないように開くことができる。火災抑制剤の分配は、火災抑制済み信号を受信すると終了される。火災抑制剤は、ガス状化学薬品、不活性ガス、準不活性ガス、エアロゾル化された液体ミスト、及びハロンからなる群のうちの少なくとも一つを含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の実施形態に対する更に完全な理解は、添付図面に関連して考慮される以下の詳細な説明及び特許請求の範囲を参照することにより得られるだろう。添付図面を通して、同様の参照番号は類似の要素を指している。図面は、本発明の幅、範囲、縮尺、又は利用可能性を制限することなく、本明細書の理解を促すために提供されている。図面の縮尺比は必ずしも正確でない。
【０００８】
【図１】図１は、航空機の製造及び整備方法の一実施例のフロー図である。
【図２】図２は、航空機の一実施例のブロック図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システムの例示的概略ブロック図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システムの例示的構造を示している。
【図５】図５は、本発明の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システムを備えた航空機貨物室の例示的構造を示している。
【図６】図６は、本発明の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配プロセスを示す例示的フロー図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配プロセスを示す例示的フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の詳細な説明は、例示的性質のものであり、開示内容又は本明細書の実施形態の用途及び使用法を制限するものではない。特定のデバイス、技術、及び用途の記載は、実施例としてのみ提示される。ここに記載される実施例に対する修正は当業者には自明であろう。また、ここに規定される一般的な原理は、本発明の理念及び範囲を逸脱せずに他の実施例及び用途に適用することができる。更に、上述した発明の分野、背景技術、発明の概要又は後述の詳細な説明において明示又は暗示されたいずれか理論に拘束されることは意図されていない。本発明は、特許請求の範囲に相当する範囲を有し、ここに記載されて示された実施例に限定されないと理解されるべきである。
【００１０】
本明細書の実施形態について、機能的及び／又は論理的なブロック構成要素、及び種々の処理工程の観点から記載する。このようなブロック構成要素は、特定の機能を実行するように構成された任意の数のハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェア構成要素によって実現することができる。説明を簡潔にするために、火災抑制技術、火災抑制剤、ベンチレーションシステム、及びシステムのその他の機能的側面に関連する従来の技術及び構成要素（及びシステムの個々の動作要素）については、本明細書では詳細に記載しない。加えて、当業者であれば、本明細書の実施形態は種々の構造的ボディと共に実施できること、及び本明細書に記載される実施形態が本発明の単なる例示的実施形態であることを理解するであろう。
【００１１】
ここでは、本明細書の実施形態は、実用的で非限定的な用途という観点、即ち航空貨物倉の火災抑制という観点から説明される。しかしながら、本発明の実施形態は、このような航空貨物倉の用途に限定されるものではなく、ここに記載される技術は他の火災抑制用途にも利用することができる。限定しないが、例えば、実施形態は、トラックの貨物倉の火災抑制、列車の貨物倉の火災抑制、船舶貨物倉の火災抑制などに適用することができる。
【００１２】
本明細書を読んだ当業者には明らかであるように、後述は本明細書の実施例及び実施形態であり、これらの実施例による動作に限定されない。他の実施形態を利用することができ、本発明の例示的実施形態の範囲から逸脱せずに構造的な変更を行うことができる。
【実施例】
【００１３】
更に詳細に図面を参照し、本発明の実施形態について、図１に示す航空機の製造及び整備方法１００、及び図２に示す航空機２００の観点から説明する。製造前の段階では、例示的方法１００は、航空機２００の仕様及び設計１０４と、材料調達１０６とを含むことができる。製造段階では、航空機２００のコンポーネント及びサブアセンブリの製造１０８と、システムインテグレーション１１０が行われる。その後、航空機２００は認可及び納品１１２を経て就航１１４される。顧客によって就航される間、航空機２００は、定期的なメンテナンス及び整備１１６（改造、再構成、改修なども含む）を受ける。
【００１４】
方法１００の各工程は、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレーター（例えば顧客）によって実施又は実行されうる。本明細書の目的のために、システムインテグレーターには、限定されないが、任意の数の航空機製造者及び主要なシステム下請業者が含まれ、第三者には、限定されないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給豪奢が含まれ、オペレーターには、限定されないが、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などが含まれうる。
【００１５】
図２に示すように、例示的方法１００によって製造された航空機２００は、複数のシステム２２０及び内装２２２を有する機体２１８を含むことができる。高レベルシステム２２０の実施例は、推進システム２２４、電気システム２２６、油圧システム２２８、及び空調／火災抑制システム２３２（デュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム）を備えた環境システム２３０のうちの一又は複数を含んでいる。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙産業の実施例を示したが、本明細書の実施形態は他の産業に適用可能である。
【００１６】
本明細書に具現化される装置及び方法は、製造及び整備方法１００の一又は複数の任意の段階において利用することができる。例えば、製造工程１０８に対応するコンポーネント又はサブアセンブリは、航空機２００が就航中に製造されるコンポーネント又はサブアセンブリに類似の方法で作製又は製造することができる。加えて、装置の実施形態、方法の実施形態、又はそれらの組み合わせのうちの一又は複数は、例えば、航空機２００のアセンブリを実質的に効率化するか、又はコストを削減することにより、製造段階１０８及び１１０の間に利用されうる。同様に、装置の実施形態、方法の実施形態、又はそれらの組み合わせのうちの一又は複数は、航空機２００の就航中に、限定しないが、例えばメンテナンス及び整備１１６に利用されうる。
【００１７】
貨物火災を抑制するため、通常は、貨物用火災抑制剤であるハロン１３０１が、専用の分配システムを介して貨物室（積荷ベイ）に分配される。このような専用分配システムは、通常、ハロン１３０１を、高速放出については高圧液体で、低速（定量）放出については気相で、それぞれ放出する流量に最適化されている。航空機の分野では、各貨物室は、積荷ベイ内のノズルに繋がる管を有する独自の専用分配システムを有することができる。このようなノズルは、積荷ベイの天井ライナーの中心線に沿って位置するパンに取り付けることができる。火災抑制システムは、例えば、自動検出及び制御機構によって自動的に、アクチュエータが遠隔スイッチを用いて手動で起動することによって人の手により、それらの組み合わせにより、作動させることができる。
【００１８】
環境に配慮したガス状の薬剤などの環境に配慮した火災抑制剤の使用が、ハロンに代わるものとして推奨されている。しかしながら、このような非ハロン式の抑制システムのガス放出体積は、液体及び気体両方でのハロン１３０１の放出の体積よりずっと高い放出速度を必要とする。現在のハロン式システムは、一分当たり約１５０立方フィート（ｃｆｍ）の低い体積流量に限定されうる。システムが環境に配慮したガス状薬剤又は不活性ガス用いることが可能であるためには、約５０００立方フィートの体積を有する貨物室の場合、２０００〜３０００ｃｆｍのオーダーという極めて高い体積流量を必要とする可能性があり、これは既存のハロン式火災抑制剤送達システムの性能を超えている。本明細書の実施形態は、ハロン１３０１式火災抑制システムと大きさ及び重量の点で競合しうる火災抑制システムを提供し、これはハロン式及び／又は非ハロン式火災抑制剤と共に使用することができる。
【００１９】
本明細書の実施形態は、限定しないが、例えば、貨物用空調システム、貨物用暖房システムといったベンチレーションシステムを利用するデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システムを使用する。本デュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システムは、積荷ベイ又は内部体積のうちの他の空の部分（例えば、乗客のいない区画）に高体積流量の火災抑制剤（例えば、高体積流量のガス）を分配することにより、そのような区画又は内部体積内の火災を抑制する。このようにして、正常運行時には貨物室又は内部体積に調整空気を供給し、貨物室又は内部体積内に火災／煙が検知されたときには不活性ガス又は抑制剤を供給する一のネットワークを有することにより、複数の分配システムを備える必要が排除される。このようにして、火災抑制剤分配システムの重量が低減され、これは航空機の運行において燃料燃焼割合を最小化するために望ましい。更に、保護される体積（例えば貨物室又はコントロール体積）中に導入される火災抑制剤の体積流量は、既存の火災抑制剤放出ネットワークによって通常供給される体積流量よりも大きくすることができる。
【００２０】
本発明の実施形態によるアーキテクチャは、貨物質に運搬される火災抑制剤の体積流量を増大させることができる。このシステムはデュアル使用であり、正常運行中は、システムは、貨物室に調整空気を流入させることにより、暖房、冷房、又は換気を行うことができる。火災の際は、システムを換気に使用することを中止し、システムは、火災抑制剤を積荷ベイ内に運搬するために使用される。これは、異なる二組の管路及び小配管によってそれぞれ調整空気及び火災抑制剤を積荷ベイへ運搬する既存の解決法とは異なる。このようにして、本明細書の実施形態は、部品数の低減、据え付け時間の短縮及び重量回避により、コスト削減を行う。
【００２１】
図３は、本明細書の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム３００の例示的な概略ブロック図である。このデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム３００は、統合型貨物用火災抑制剤分配システムである。デュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム３００は、調整空気供給源３０２、調整空気遮断弁３０４、管路系３０６、一又は複数の分配ノズル３０８、少なくとも一つの火災抑制剤供給源３１０、火災抑制剤流量制御バルブ３１２、配管接続３１４、火災／煙検知器３１６、及び制御装置３１８を備えている。
【００２２】
調整空気供給源３０２は、調整空気遮断弁３０４を介して管路系３０６に連結され、管路系３０６に調整空気を供給する。調整空気は、限定しないが、例えば、空調システムからの冷風又は温風、貨物用熱分配システムからの温風、エンジン用空気圧縮機からの抽気、除湿空気、消毒空気などを含むことができる。
【００２３】
調整空気遮断弁３０４は、調整空気供給源３０２及び管路系３０６に連結され、後で詳述するように、制御装置３１８により指示されると調整空気供給源３０２からの調整空気の流れを遮断する。調整空気遮断弁３０４は、開位置において管路系３０６へ調整空気を流すか、又は閉位置において管路系３０６への調整空気の流れをほぼ完全に遮断するように動作可能である。調整空気遮断弁３０４は、後述するように、制御装置３１８から信号を受信すると開位置から閉位置へとその位置を変える。幾つかの実施形態では、調整空気遮断弁３０４は、メンテナンス中にリセットされるまで閉位置に留まる。例えば、航空機の運行においては、調整空気遮断弁３０４は、着陸後次の飛行の準備をする間に、メンテナンス作業員により開位置にリセットされてもよい。他の実施形態では、調整空気の遮断弁３０４は、制御装置３１８から信号を受信すると、閉位置から開位置へとその位置を変えることができる。調整空気遮断弁３０４は、アクチュエータを介して、歯車機構を介して、及び／又はシステム３００の一又は複数の構成要素と組み合わせて、起動させることができる。特定の実施形態では、調整空気遮断弁３０４は電子的に起動される。例えば、限定しないが、油圧アクチュエータ、圧電アクチュエータ、ばね押上機構、逆流防止機構、発火式アクチュエータなど、当業者に既知のアクチュエータのいずれかを使用して、調整空気遮断弁３０４を起動することができる。
【００２４】
管路系３０６は、調整空気遮断弁３０４を介して調整空気供給源３０２へ、火災抑制剤流量制御弁３１２及び配管接続３１４を介して火災抑制剤供給源３１０へ、且つ分配ノズル３０８へ連結している。管路系３０６は、調整空気供給源３０２又は火災抑制剤供給源３１０から、それぞれ調整空気又は火災抑制剤を、分配ノズル３０８へと運搬する。
【００２５】
分配ノズル３０８は、管路系３０６に連結し、調整空気又は火災抑制剤を、貨物体積５０４（図５）のような内部体積中に分配する。分配ノズル３０８は、貨物体積５０４（図５）の側壁、床、天井、又はその他の場所に取り付けることができる。
【００２６】
火災抑制剤供給源３１０は、火災抑制剤を管路系３０６中に運搬することにより、貨物体積５０４のような内部体積内の火災を抑制する。火災抑制剤は、限定しないが、例えば、ガス状の火災抑制剤を収容する貯蔵容器、不活性ガス発生器（例えば、窒素生成系）などにより送達することができる。火災抑制剤は、限定しないが、例えば、ＨＦＣ−１２５又はペンタフルオロエタン（ＣＦ３ＣＨＦ２）；窒素、アルゴン、又はヘリウムのような不活性ガス及び準不活性ガス；３Ｍ（登録商標）ＮＯＶＥＣ（登録商標）１２３０防火液（Ｃ６Ｆ１２Ｏ）（３Ｍから市販されている）のようなエアロゾル化された液体ミスト又は水（Ｈ２Ｏ）；ハロン；これらの混合物といったガス状の化学薬品を含むことができる。
【００２７】
火災抑制剤の流量制御弁３１２は、火災抑制剤供給源３１０及び配管接続３１４に連結されている。火災抑制剤流量制御弁３１２は、火災抑制剤供給源３１０から配管接続３１４への火災抑制剤の流れを制御する。火災抑制剤流量制御弁３１２は、それぞれ火災の有無に応じて開位置又は閉位置をとる。火災抑制剤流量制御弁３１２は、限定しないが、例えば、ボール弁、バタフライ弁などを含むことができる。火災抑制剤流量制御弁３１２は、限定しないが、例えば、電子的に、アクチュエータにより、歯車機構により、システム３００の一又は複数の構成要素と協働させるなどして、起動することができる。例えば、限定しないが、油圧アクチュエータ、圧電アクチュエータ、火災抑制剤流量制御弁３１２などに結合されたばね押上機構など、当業者に既知のアクチュエータを使用して、調整空気遮断弁３０４を起動することができる。一実施形態では、火災抑制剤流量制御弁３１２は、発火弁を含む。発火弁は、燃焼プロセスによって開き、メンテナンスによって弁が取り替えられるまで開いたままである。発火弁の利点は、耐久性及び信頼性と、開くまでかなり長期に亘って高圧を確実に保持できる能力である。
【００２８】
配管接続３１４は、火災抑制剤流量制御弁３１２及び管路系３０６に連結されている。配管接続３１４は、火災抑制剤流量制御弁３１２から管路系３０６へと火災抑制剤の流れを運搬する。配管接続３１４は、限定しないが、例えば、金属管、プラスチック管、複合材料管などを含むことができる。配管接続３１４は、火災抑制剤流量制御弁３１２から管路系３０６へと火災抑制剤の流れを導く。配管接続３１４は、火災抑制剤の流れを、管路系３０６を流れるのに適した圧力を有する流量に調整するための流量調節弁（図示しない）を含むことができる。
【００２９】
火災検知器３１６は、電気的及び／又は光学的な信号により制御装置３１８に連結され、火災状態を検知する。火災検知器３１６は、限定しないが、例えば、煙センサ、熱センサ、赤外線センサなどの、火災を検知するためのデバイスを含むことができる。
【００３０】
制御装置３１８は、電気的及び／又は光学的な信号により火災検知器３１６、調整空気遮断弁３０４、及び火災抑制剤流量制御弁３１２に連結されている。制御装置３１８は、ここに記載される実施形態に従って、調整空気遮断弁３０４、及び火災抑制剤流量制御弁３１２を管理／制御する。制御装置３１８は、限定しないが、例えば、航空機の演算モジュール、航空機の中央プロセッサ、デュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム３００専用のサブシステム演算モジュールなどの一部として実装することができる。制御装置３１８は、限定しないが、例えば、ソフトウェアにより制御されるデバイスか、電子的、機械的、電子機械的、流体的なものなどとすることができる。制御装置３１８は、限定しないが、例えば、自動的に、手動で、それらを組み合わせてなどして起動することができる。制御装置３１８は、火災検知器３１６に基づいて貨物体積５０４（図５）における火災の有無を表わす信号を受信することができる。
【００３１】
一実施形態では、制御装置３１８は、調整空気遮断弁３０４に信号を送信することにより調整空気遮断弁３０４を開閉する。例えば、火災検知器３１６が貨物体積５０４内に火災／煙を検知した場合、制御装置３１８は、調整空気遮断弁３０４のアクチュエータ機構（図示せず）に火災警報信号を送信して、調整空気遮断弁３０４に閉じるよう命令する。このようにして、調整空気遮断弁３０４は、開位置から閉位置へとその位置を変えることにより、管路系３０６を通る調整空気の流れを遮断する。ほぼ同時に、制御装置３１８は、火災警報信号を、例えばアクチュエータ（図示せず）を介して火災抑制剤流量制御弁３１２に送信し、同弁３１２が閉位置から開位置へとその位置を変えることにより、火災抑制剤が配管接続３１４及び管路系３０６に流れる。
【００３２】
一実施形態では、火災が抑制されると、制御装置３１８は火災が抑制されたという信号を、調整空気遮断弁３０４及び火災抑制剤流量制御弁３１２に送信する。このようにして、調整空気遮断弁３０４は閉位置から開位置へとその位置を変え、それにより管路系３０６への調整空気の流れが遮断解除される。加えて、このようにして火災抑制剤流量制御弁３１２が開位置から閉位置へとその位置を変えることにより、管路系３０６への火災抑制剤の流れが止まる。
【００３３】
一実施形態では、火災警報信号及び火災抑制済み信号は、コックピットのコントロールパネルといった制御盤（図示せず）に送信される。このようにして、パイロット又は別の飛行乗務員のようなオペレーターは、スイッチなどを用いて制御装置３１８を手動により起動して、遠隔地点から調整空気遮断弁３０４及び火災抑制剤流量制御弁３１２をしかるべく開閉することができる。
【００３４】
システム３００は、限定しないが、例えば積荷ベイ、貨物室などの内部体積へ、火災抑制剤の高い又は低い体積流量を送達することを可能にする。システム３００は、貨物ベンチレーションシステムの外に専用の分配システムを別個に有さずに、火災抑制剤供給源３１０のような遠隔地点に位置する薬剤供給源から、管路系３０６を介して内部体積へ、火災抑制剤の高い又は低い体積流量を送達する。システム３００はデュアルオペレーションモードを有している。非火災非常動作の間は、システム３００は、内部体積に調整空気を流すことにより、暖房、冷房、又は換気を行うことができる。火災の場合、システム３００は、換気を止めて、火災抑制剤を内部体積に運搬する。
【００３５】
図４は、本発明の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システムの例示的構造４００を示している。構造４００は、図３に示した実施形態に類似の機能、材料、及び構造を有する。したがって、共通の特徴、機能、及び要素については繰返して説明しない。構造４００は、調整空気供給源３０２、調整空気遮断弁３０４、管路系３０６、一又は複数の分配ノズル３０８、少なくとも一つの火災抑制剤供給源３１０、火災抑制剤流量制御弁３１２（図４には示さない）、配管接続３１４、火災検知器３１６、及び制御装置３１８を備えている。管路系３０６の管路の形状は、限定しないが、例えば、外径４０４を有する円筒状などとすることができ、外径４０４は、限定しないが、例えば、約２〜約３インチとすることができる。分配ノズル３０８の形状は、限定しないが、例えば、直径４０６を有する円形などとすることができ、直径４０６は、限定しないが、例えば、約２〜約７．５インチとすることができる。分配ノズル３０８の形状は、限定しないが、例えば、楕円形、四角形などとすることもできる。管路系３０６は、分岐管路４０２を介して分配ノズル３０８に放射状に連結させることができる。
【００３６】
図５は、本発明の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム４００を備えた航空機の貨物体積の例示的構造５００を示している。構造５００は、図３〜４に示した実施形態に類似の機能、材料、及び構造を有する。したがって、共通の特徴、機能、及び要素については繰返して説明しない。構造５００は、デュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム４００を備えた前方貨物体積５０４を取り囲む航空機の胴体５０２を含む。
【００３７】
一実施形態では、貨物体積は、複数の積荷ベイを含む場合がある。例えば、構造５００は、前方貨物体積５０４の他に、前方貨物体積５０４から航空機の翼（図示しない）によって分離された後方積荷ベイ（図示しない）を含む場合がある。二つ以上の積荷ベイを有する場合、デュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム４００は、前方貨物体積５０４及び／又は後方貨物体積内における一又は複数の火災を抑制するように動作することができる。
【００３８】
図５に示す実施形態では、管路系３０６は、天井５１６から距離５１４だけ離間した貨物の床面５１０に実質的に隣接させて配置することができる。各分岐管路４０２は、管路系３０６から放射方向に、構造５００の動作に適した任意の位置まで延びることができ、このような位置は、限定しないが、例えば、左側壁５１２、右側壁（図示しない）、前方壁（図示しない）、左側壁５１２と右側壁の両方、前方壁（図示しない）、後方壁（図示しない）、通路（図示しない）、貨物体積５０４に連結された区画（図示しない）、複数の壁、天井５１６、貨物床面５１０、これらの組み合わせなどの少なくとも一部である。一又は複数の火災抑制剤供給源３１０は、限定しないが、例えば、右側壁（図示しない）の外側などに据え付けることができる。分配ノズル３０８は、限定しないが、例えば、左側壁５１２のライナー（図示しない）内、前方貨物体積５０４側の右側壁、天井５１６、貨物床面５１０などに据え付けることができる。構造５００は、火災抑制能を保持しながら、めったに発生しない火災事象のために専用の火災抑制剤システムを搭載するのに必要な余分な重量を回避することにより、正常な航空機運行の間の燃料を節約する。
【００３９】
図６〜７は、本発明の二つの実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配プロセス６００〜７００を示す二つの例示的なフロー図である。プロセス６００〜７００に関連して実行される種々のタスクは、機械的に、ソフトウェアにより、ハードウェアにより、ファームウェアにより、又はこれらの何らかの組み合わせにより、実行される。例示を目的として、プロセス６００〜７００に関する以下の記載は、図１〜５に関連して上記した要素に言及している場合がある。実用的な実施形態では、プロセス６００〜７００の各部分は、デュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム３００〜５００の異なる要素により実行され、これらの異なる要素には、調整空気供給源３０２、調整空気遮断弁３０４、管路系３０６、一又は複数の分配ノズル３０８、少なくとも一つの火災抑制剤供給源３１０、火災抑制剤流量制御弁３１２、配管接続３１４、火災検知器３１６、及び制御装置３１８が含まれる。プロセス６００〜７００は、図１〜５に示した実施形態に類似の機能、材料、及び構造を有することができる。したがって、共通の特徴、機能、及び要素については繰返して説明しない。
【００４０】
図６は、本発明の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配プロセス６００を示す例示的フロー図である。
【００４１】
プロセス６００は、少なくとも一つの火災抑制剤供給源を備えるビークルベンチレーション手段を供給することにより開始される（タスク６０２）。上述のように、ビークルベンチレーション手段は、ここに記載されるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システムの実施形態の動作に適した暖房システム、空調システムなどを含むことができる。
【００４２】
プロセス６００では、次いで、ビークルベンチレーション手段を内部体積に連結させる（タスク６０４）。貨物体積５０４のような内部体積は、限定しないが、例えば、空の航空貨物倉などの積荷ベイを含むことができる。
【００４３】
プロセス６００では、次いで、ビークルベンチレーション手段を使用して、少なくとも一つの火災抑制剤供給源から火災抑制剤を分配する（タスク６０６）。
【００４４】
図７は、本発明の一実施形態によるデュアルモード調整空気／火災抑制剤分配システム７００を示す例示的なフロー図である。
【００４５】
プロセス７００は、内部体積（例えば、貨物体積５０４）を気流で換気することにより開始される（タスク７０２）。
【００４６】
プロセス７００では、次いで、制御装置３１８が火災検知器３１６から火災警報信号を受信する（タスク７０４）。
【００４７】
プロセス７００では、次いで、制御装置３１８が火災警報信号を受信したことに応答して調整空気遮断弁３０４を閉じることにより、気流を遮断する（タスク７０６）。制御装置３１８は、火災警報信号を受信すると、アクチュエーション機構に対し、調整空気遮断弁３０４が閉じる閉状態を命令する命令信号を送信する。このようにして、調整空気遮断弁３０４は、制限しないが、例えば、客席ベイ、占有エリア用の管路系などに、火災抑制剤が流入することを防止する。加えて、調整空気遮断弁３０４は、火災事象の間に、外気を含む調整空気が積荷ベイに流入することを防ぐ。内部体積において調整空気に含まれる酸素が制限することが、火災の抑制を助ける。
【００４８】
プロセス７００では、次いで、気流の代わりに火災抑制剤を内部体積のほぼ全体に分配する（タスク７０８）。上述のように、内部体積は、限定しないが、例えば、積荷ベイ、空の内部体積、これらの組み合わせなどを含むことができる。
【００４９】
プロセス７００では、次いで、コントローラ３１８が火災検出器３１６から火災抑制済み信号を受信する（タスク７１０）。
【００５０】
プロセス７００では、次いで、制御装置３１８による火災抑制済み信号の受信に応答して、火災抑制剤の分配を終了させる（タスク７１２）。
【００５１】
プロセス７００では、次いで、制御装置３１８による火災抑制済み信号の受信に応答して調整空気遮断弁３０４を開くことにより、気流の遮断を解除する（タスク７１４）。制御装置３１８は、火災検出器３１６から火災抑制済み信号を受信し、アクチュエーション機構に対し、調整空気遮断弁３０４が開く開状態を命令する命令信号を送信する。
【００５２】
プロセス７００では、次いで、内部体積を気流で換気／再換気する（タスク７１６）。
【００５３】
このように、本発明の種々の実施形態は、信号デュアルモードシステムを使用して、空調又は火災の抑制を行う方法を提供することにより、重量及び体積の削減と据え付け時間の短縮とを行う。このようにして、貨物用火災抑制システムの複雑性及びコストは著しく低減される。更に、本発明の実施形態は、既存のハロン式システムと比較して、体積流量を著しく増大させることができる。環境に配慮した火災抑制剤に既存のハロン式システムを適応させるには、その大きさ及び重量を増大させなければならないであろう。
【００５４】
上述の詳細な説明では、少なくとも一つの例示的実施形態を提示したが、多数の変形例が存在することを理解されたい。また、本明細書に記載された一又は複数の実施形態は、本発明の主題の範囲、実用性、又は構造をいかなる意味でも制限するものではない。上述の詳細な説明は、むしろ、当業者に対し、記載された一又は複数の実施形態を実施するための便利なロードマップを提供するものである。請求の範囲によって定義される範囲から逸脱せずに、要素の機能及び構成に種々の変更を加えることが可能であり、これらの変更には、既知の等価物及び本特許出願の出願時に予見可能な等価物が含まれる。
【００５５】
上記では、互いに「接続」又は「連結」される要素又はノード又は特徴に言及している。本明細書で使用される場合、特に断らない限り、「接続」とは、一の要素／ノード／特徴が別の要素／ノード／特徴に直接に接合する（又は直接に連絡する）ことを意味し、これは必ずしも機械的に行われなくともよい。同様に、特に断らない限り、「連結」とは、一の要素／ノード／特徴が別の要素／ノード／特徴に直接に又は間接に接合する（或いは直接に又は間接に連絡する）ことを意味し、これは必ずしも機械的に行われなくともよい。このように、図３〜５は要素の例示的構成を示しているが、本発明の一実施形態には、追加の中間的な要素、デバイス、特徴、又は構成要素が含まれてもよい。
【００５６】
本明細書、及びその改訂版に使用される用語及び表現は、特に断らない限り、限定的にではなく、広義に解釈されるべきである。上述の例として、用語「含む」は「限定せずに含む」などを意味し、「例」とは、議論されるアイテムの例示的事例を挙げているのであって、その完全なリスト又は限定的リストを供給しているのではなく、「従来の」、「常套的な」、「通常の」、「標準的な」、「既知の」といった形容詞、及び同様の意味を有する表現は、記載されたアイテムを、所定の期間又は所定の時間に利用可能なアイテムに限定しているのではなく、現在又は未来のいずれかの時点で利用可能な、又は既知の、従来の、常套的な、正常の、又は標準的な技術を包含する。同様に、接続詞「及び」で結ばれたアイテムの組は、それらアイテムの全てが必要というわけではなく、特に断らない限り、むしろ「及び／又は」で結ばれたアイテムを意味するものである。同様に、接続詞「又は」で結ばれたアイテムの組は、それらのアイテムが互いに排他的であることを必要とせず、特に断らない限り、むしろ「及び／又は」で結ばれたアイテムを意味するものである。更に、本発明のアイテム、要素、又は構成要素は単数形で記載されているかもしれないが、単数形に限定することを特に断っていない限り、複数形も本発明の範囲内と考慮される。幾つかの事例における「一又は複数」、「少なくとも」、「限定しないが」又はその他同様の表現のような広義の語句及び表現の存在は、そのような広義の表現が無い箇所においては狭義の場合が意図されている又は必要とされることを意味するものではない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気流を遮断するように閉じることが可能な遮断弁（３０４）と、
気流が遮断された場合に火災抑制剤を分配するように動作可能なビークルベンチレーション手段（３０２）と
を備える航空機に統合された貨物用火災抑制剤分配システム（３００）。
【請求項２】
ビークルベンチレーション手段（３０２）が航空機に連結されている、請求項１に記載の航空機統合型貨物用火災抑制剤分配システム（３００）。
【請求項３】
ビークルベンチレーション手段（３０２）が内部体積（５０４）に連結されている、請求項１に記載の航空機統合型貨物用火災抑制剤分配システム（３００）。
【請求項４】
火災抑制剤によって内部体積（５０４）内の火災を抑制する、請求項３に記載の航空機統合型貨物用火災抑制剤分配システム（３００）。
【請求項５】
ビークルベンチレーション手段（３０２）が、火災抑制剤を供給するように動作可能な少なくとも一つの火災抑制剤供給源（３１０）を備えている、請求項１に記載の航空機統合型貨物用火災抑制剤分配システム（３００）。
【請求項６】
火災抑制剤が高体積流量のガスを含む、請求項１に記載の航空機統合型貨物用火災抑制剤分配システム（３００）。
【請求項７】
火災警報信号を受信すると閉状態を命令するように動作可能な制御装置（３１８）を更に備えており、遮断弁（３０４）が閉じることにより気流が遮断されて、代わりに火災抑制剤の分配が可能になる、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の航空機統合型貨物用火災抑制剤分配システム（３００）。
【請求項８】
制御装置（３１８）が、更に、火災抑制済み信号を受信すると開状態を命令するように動作可能であり、遮断弁（３０４）が開くことにより気流の遮断が解除され、気流による換気が可能となる、請求項７に記載の航空機統合型貨物用火災抑制剤分配システム（３００）。
【請求項９】
少なくとも一つの火災抑制剤供給源（３１０）を備えるビークルベンチレーション手段（３０２）を供給すること、及び
ビークルベンチレーション手段（３０２）を用いて少なくとも一つの火災抑制剤供給源（３１０）から火災抑制剤を分配すること
を含む統合型貨物用火災抑制剤分配方法。
【請求項１０】
火災抑制剤が、ガス状の化学薬品、不活性ガス、準不活性ガス、エアロゾル化された液体ミスト、及びハロンからなる群のうちの少なくとも一つを含む、請求項９に記載の統合型貨物用火災抑制剤分配方法。
【請求項１】
気流を遮断するように閉じることが可能な遮断弁（３０４）と、
気流が遮断された場合に火災抑制剤を分配するように動作可能なビークルベンチレーション手段（３０２）と
を備える航空機に統合された貨物用火災抑制剤分配システム（３００）。
【請求項２】
ビークルベンチレーション手段（３０２）が航空機に連結されている、請求項１に記載の航空機統合型貨物用火災抑制剤分配システム（３００）。
【請求項３】
ビークルベンチレーション手段（３０２）が内部体積（５０４）に連結されている、請求項１に記載の航空機統合型貨物用火災抑制剤分配システム（３００）。
【請求項４】
火災抑制剤によって内部体積（５０４）内の火災を抑制する、請求項３に記載の航空機統合型貨物用火災抑制剤分配システム（３００）。
【請求項５】
ビークルベンチレーション手段（３０２）が、火災抑制剤を供給するように動作可能な少なくとも一つの火災抑制剤供給源（３１０）を備えている、請求項１に記載の航空機統合型貨物用火災抑制剤分配システム（３００）。
【請求項６】
火災抑制剤が高体積流量のガスを含む、請求項１に記載の航空機統合型貨物用火災抑制剤分配システム（３００）。
【請求項７】
火災警報信号を受信すると閉状態を命令するように動作可能な制御装置（３１８）を更に備えており、遮断弁（３０４）が閉じることにより気流が遮断されて、代わりに火災抑制剤の分配が可能になる、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の航空機統合型貨物用火災抑制剤分配システム（３００）。
【請求項８】
制御装置（３１８）が、更に、火災抑制済み信号を受信すると開状態を命令するように動作可能であり、遮断弁（３０４）が開くことにより気流の遮断が解除され、気流による換気が可能となる、請求項７に記載の航空機統合型貨物用火災抑制剤分配システム（３００）。
【請求項９】
少なくとも一つの火災抑制剤供給源（３１０）を備えるビークルベンチレーション手段（３０２）を供給すること、及び
ビークルベンチレーション手段（３０２）を用いて少なくとも一つの火災抑制剤供給源（３１０）から火災抑制剤を分配すること
を含む統合型貨物用火災抑制剤分配方法。
【請求項１０】
火災抑制剤が、ガス状の化学薬品、不活性ガス、準不活性ガス、エアロゾル化された液体ミスト、及びハロンからなる群のうちの少なくとも一つを含む、請求項９に記載の統合型貨物用火災抑制剤分配方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−３５０７４（Ｐ２０１２−３５０７４Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−１５７６１８（Ｐ２０１１−１５７６１８）
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（５００５２０７４３）ザ・ボーイング・カンパニー (773)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５７６１８（Ｐ２０１１−１５７６１８）
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（５００５２０７４３）ザ・ボーイング・カンパニー (773)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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