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公開番号2025017354
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-05
出願番号2024117849
出願日2024-07-23
発明の名称航空機燃料システム用の二重壁管
出願人エアバスオペレーションズリミティド,エアバスオペレーションズゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング,Airbus Operations GmbH,エアバスオペラシオンソシエテパアクシオンスシンプリフィエ
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類F02M 55/02 20060101AFI20250129BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】二重壁管又は二重壁管を備える航空機燃料システムの安全性を向上させ、コスト、重量、及び複雑さを低減する。
【解決手段】航空機燃料システム用の二重壁管が開示される。二重壁管は、内壁を備え、該内壁は、第1開放端と、第2開放端と、第1開放端と第2開放端とを接続する内部領域であって、該内部領域を介して使用時に燃料が二重壁管を通って流動可能である、内部領域とを画定する。二重壁管はまた、内壁の周りの少なくとも一部に配置される外壁であって、内壁と外壁の間に、内部領域から流体的に隔離される空間を画定するように配置される、外壁を備える。二重壁管は、空間を内部領域に流体的に接続する通路を形成するように開放可能である少なくとも1つの障壁をさらに備える。少なくとも1つの障壁は、空間内の圧力が内部領域内の圧力より高いときに開くように構成される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
航空機燃料システム用の二重壁管であって、
内壁であって、第１開放端と、第２開放端と、前記第１開放端を前記第２開放端に接続している内部領域であって、前記内部領域を介して使用時に燃料が前記二重壁管を通って流れることができる、内部領域と、を画定する、内壁と；
前記内壁の少なくとも一部の周りに配置される外壁であって、前記内壁と前記外壁との間に、前記内部領域から流体的に隔離される空間を画定するように配置される、外壁と；
前記空間を前記内部領域に流体的に接続する通路を形成するために開放可能である少なくとも１つの障壁とを備え；
前記少なくとも１つの障壁は、前記空間内の圧力が前記内部領域内の圧力よりも高いときに開くように構成される、二重壁管。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記障壁は、前記空間内の圧力が閾値圧力差よりも大きい量だけ前記内部領域内の圧力よりも高いときに、開くように構成される、請求項１に記載の二重壁管。
【請求項３】
前記障壁は、前記内部領域内の圧力が前記閾値圧力差と同じ量又はより大きい量だけ前記空間内の圧力よりも大きいときに、閉じたままであるように構成される、請求項２の二重壁管。
【請求項４】
前記閾値圧力差は、前記空間と前記外壁を取り囲む外側領域との間の破壊圧力差よりも低い、請求項２又は３に記載の二重壁管。
【請求項５】
前記少なくとも１つの障壁は、破裂可能な障壁を備える、請求項１に記載の二重壁管。
【請求項６】
前記少なくとも１つの障壁は、ラプチャーディスクを備える、請求項１に記載の二重壁管。
【請求項７】
前記空間内に真空又は部分真空が存在する、請求項１に記載の二重壁管。
【請求項８】
前記少なくとも１つの障壁は、複数の障壁を備え、前記複数の障壁の各障壁は、前記空間を前記内部領域に流体的に接続するそれぞれの通路を形成するように開放可能である、請求項１に記載の二重壁管。
【請求項９】
前記空間は、第１空間であり、前記外壁は、前記内壁と前記外壁との間に、前記内部領域及び前記第１空間から流体的に隔離される第２空間を画定する、請求項１に記載の二重壁管。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの障壁は、少なくとも１つの第１空間の障壁を備え、前記通路は、前記第１空間を前記内部領域に流体的に接続する第１空間の通路を備え、前記二重壁管は、前記第２空間を前記内部領域に流体的に接続する第２空間の通路を形成するように開放可能である、少なくとも１つの第２空間の障壁を備える、請求項９に記載の二重壁管。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機燃料システム用の二重壁管、そのような二重壁管を備える航空機燃料システム、及び、そのような航空機燃料システムを備える航空機に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
航空機燃料システムは、典型的には、燃料タンクなどの燃料源と、燃料源から航空機の１つ又は複数のエンジンに燃料を供給するための１つ又は複数の供給ラインとを備える。燃料ラインは、航空機内の異なる場所に燃料を移送するように構成され得る。例えば、燃料源は、航空機の胴体の後方部分にあってもよく、一方、エンジンは、航空機の翼上に配置されてもよい。
【０００３】
いくつかの航空機燃料システムは、液体水素燃料を利用するように構成され、液体水素燃料は、極低温条件下及び／又は高圧下で航空機燃料システム内に貯蔵され、航空機燃料システムを通して移送され得る。液体水素燃料はまた、液体水素燃料に関連するそれぞれの飽和温度及び飽和圧力に近い温度及び圧力などの飽和状態で、又は飽和状態に近い状態で、燃料システム内に貯蔵され、燃料システムを通って移送され得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１態様は、航空機燃料システム用の二重壁管を提供し、上記二重壁管は、内壁であって、第１開放端と、第２開放端と、上記第１開放端を上記第２開放端に接続している内部領域であって、上記内部領域を介して使用時に燃料が上記二重壁管を通って流れることができる、内部領域と、を画定する、内壁と；上記内壁の少なくとも一部の周りに配置される外壁であって、上記内壁と上記外壁との間に、上記内部領域から流体的に隔離される空間（ｉｎｔｅｒｓｐａｃｅ、（物と物との間の）空間）を画定するように配置される、外壁と；上記空間を上記内部領域に流体的に接続する通路を形成するために開放可能である少なくとも１つの障壁とを備え；上記少なくとも１つの障壁は、上記空間内の圧力が上記内部領域内の圧力よりも高いときに開くように構成される、二重壁管である。
【０００５】
空間と内部領域との間に少なくとも１つの障壁（本明細書では「開放可能な障壁」と称される場合がある）が設けられることにより、少なくとも１つの障壁を開放することで、空間と内部領域との圧力差を低減させることができる。これにより、そのような圧力差によって内壁及び／又は外壁の完全な状態が損なわれる可能性を低減させることができる。換言すれば、少なくとも１つの開放可能な障壁は、空間内の圧力が異常に増加した場合にフェールセーフを提供することができる。
【０００６】
障壁は、空間内の圧力が内部領域内の圧力よりも小さいときに閉じたままであるように構成されてもよい。特に、障壁は、一方向にのみ開くように構成されてもよい。すなわち、障壁は、空間から内部領域への一方向のみ、通路を通る燃料の流れを許容するように開くように構成されてもよい。これは、空間と流体連通している少なくとも１つの障壁の構成要素の側への圧力が、内部領域と流体連通している上記構成要素の側への圧力よりも大きい場合にのみ開放可能か、又は破裂可能である構成要素によるものであってもよい。例えば、障壁は、一方向にのみ開く逆止弁、及び／又は一方向にのみ優先的に破裂可能なラプチャーディスクを備えてもよい。このような一方向に開放可能である障壁を設けることにより、通常動作中に空間内よりも内部領域内でより高い圧力を維持することができる。
【０００７】
空間内の圧力が内部領域内の圧力よりも大きいときに開くように構成された障壁を設けることは、航空機水素燃料システムでの使用に特に有利であり得る。液体水素燃料は、液相にとどまるために、極低温条件下で維持される必要があり得る。より高い温度への曝露は、液体水素燃料を気相に転移させ、膨張させ得る。これは、水素燃料の圧力上昇の原因となり得る。
【０００８】
例えば、これは、燃料が内部領域から空間に通過することを可能にする内壁の破断の場合に起こり得る。そのような場合、空間内に漏れた水素燃料は、外壁と接触することがあり、外壁は、内壁よりも外壁を取り囲む雰囲気から断熱されないことがある（例えば、外壁の周りにさらなる真空が生成されない場合、又は外壁の外面が周囲空気と接触している場合）。周囲空気は、飽和条件（例えば、極低温条件下）又はそれに近い状態に維持される二重壁管内の水素燃料よりも高い温度にある可能性が高い。したがって、水素燃料と外壁との接触は、空間内の水素燃料の温度の上昇を引き起こす可能性があり、これによって、空間内の水素燃料の一部又は全部が気化し得る。これにより、特に、破断部が空間から内部領域へ戻る水素ガスの流れを制限するのに十分に小さい場合に、空間内の圧力が増加し得る。したがって、少なくとも１つの障壁は、空間内の液体水素の蒸発による場合など、空間内の圧力が増加した場合に、二重壁管内の圧力をより良好に分配するように開くことができる。このようにして、外壁を、空間内の圧力を二重壁管の外部の雰囲気に解放するための通気孔がない状態で設けることが可能である。また、これにより、外壁の周囲の雰囲気から離れて蒸気を排気するシステム、例えば燃料システム及び／又は航空機の外部の排出口へ排気するシステムの必要性を避けることができる。これらの要因により、二重壁管を含む燃料システムの重量、コスト及び／又は複雑さを低減させ得る。
【０００９】
障壁は、内壁を通る通路を設けるように開放可能であり、二重壁管内にコンパクトな配置を提供することができる。
【００１０】
任意選択的に、障壁は、空間内の圧力が閾値圧力差よりも大きい量だけ内部領域内の圧力より高いときに開くように構成される。これにより、空間と内部領域との間の圧力差が増加した場合に、少なくとも１つの障壁が受動的に開放可能となり得る。これにより、作動のために制御回路からのような何らの外部入力も必要としない、単純かつ自己完結型の構成が提供され得る。これにより、少なくとも１つの障壁の故障モードの可能性を低減し、及び／又は二重壁管のコスト、重量、及び／又は複雑性を低減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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