JP6116557B2 - 拡張可能な貨物消火剤分配システム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、概して消火に関する。具体的には、本発明の実施形態は、消化剤の分配に使用可能な消火方法に関する。

消火とは、燃焼を停止させるための、気体、液体、固体などの化学物質、化学薬品、及びこれらの混合物の使用を指す。消火システムは、一般に、密閉された体積内に消火剤を適用するために、「トータルフラッディング」法又は「非トータルフラッディング」法を使用する。トータルフラッディング又は非トータルフラッディング法は、火災を鎮静又は停止させるために十分な、空気に対する消火剤の濃度（容積比）を達成することができる。

航空機への適用においては、各貨物室は、積み荷ベイ内のノズルに繋がる管を含む、それぞれに専用の分配システムを有している。ノズルは、積み荷ベイの天井ライナーの中心線に沿ってパン内に取り付けられる。一又は複数の消火剤容器が客室内に直接差し込まれているとき、管又はノズルのない客室にも消火剤を直接放出することができる。消火システムは、自動検出及び制御機構により自動的に、並びに／或いは、ローカルスイッチ及び／又はリモートスイッチやそれらの組み合わせなどを介してアクチュエータを手動で起動させることにより、動作させることができる。

消火システムは、一般に、航空機が再与圧を開始する降下中に発生しうる最悪のシナリオに対処する大きさを有している。したがって、降下中にさらに必要となる機器及び消火剤はシステム全体の大きさを左右し、結果として重量及び体積を増加させる。既存のハロンシステムは、通常、可変流量で放出を行うことができず（例えば、ハロンガスの流量を変化させることの物理的課題により）、したがって降下条件を支援するためにサイズオーバーになる。代替え的な非ハロンシステムも、設計がオーバーサイズになるという同様の問題を有している。

拡張可能な貨物消火剤分配システム及び方法が開示される。消火剤供給源ユニットの組の中から供給源ユニットのサブセットが動作条件に基づいて選択され、この動作条件の間に、供給源ユニットのサブセットから消火剤が分配される。このようにして、消火剤を格納するために必要な貯蔵スペース及び供給源容器重量が有意に低減される。これにより、乗客及び航空機の安全性が向上し、重量の低減と比例して燃料消費も低減される。さらに、貯蔵スペースの低減に比例して、収入を生む乗客又は貨物に利用可能なスペースが増加する。

一実施形態では、拡張可能な貨物消火剤分配方法は、動作条件を検出し、この動作条件に基づいて消火剤供給源ユニットの組の中から供給源ユニットのサブセットを選択する。方法は、さらに、前記動作条件の間に、選択された供給源ユニットのサブセットから消火剤を分配する。

別の実施形態では、拡張可能な貨物消火剤分配システムは、ビークルのダクトに連結された消火剤供給源ユニットの組を備えている。複数の分配ノズルは、第１の動作条件及び第２の動作条件の間に、それぞれ第１の消火剤及び第２の消火剤を分配するように動作可能である。コントローラは、消火剤供給源ユニットの第１のサブセットを選択して、第１の動作条件の間に、消火剤供給源ユニットの第１のサブセットから、連続的に第１の消火剤を低流量で分配するように動作可能である。コントローラは、さらに、消火剤供給源ユニットの第２のサブセットを選択して、第２の動作条件の間に、第１の消火剤と第２の消火剤との組み合わせの流量を増加させるように動作可能である。

また別の実施形態では、航空機内での拡張可能な貨物消火剤分配方法は、第１の消火剤供給ユニットのサブセットを選択して、第１の飛行フェーズの間に、消火剤供給ユニットの第１のサブセットから連続的に第１の消火剤を低流量で分配する。方法は、さらに、消火剤供給源ユニットの第２のサブセットを選択して、第２の飛行フェーズの間に、第２の消火剤を高流量で分配する。方法は、さらに、第１の飛行フェーズ及び第２の飛行フェーズの間に、それぞれ第１の消火剤及び第２の消火剤を分配する。また、方法は、第２の飛行フェーズの間に、第１の消火剤を第２の消火剤と同時に分配する。

この発明の概要は、後述の詳細な説明においてさらに記載される一連の概念を簡単に紹介するものである。この発明の概要は、特許請求される主題の重要なフィーチャ又は基本となるフィーチャを特定することを意図したものでも、特許請求される主題の範囲を決定するために援用されることを意図したものでもない。

本発明の実施形態に対する理解は、添付図面と併せて後述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深めることができる。添付図面全体を通して、同様の参照番号は類似の要素を指している。図面は、本発明の広さ、範囲、縮尺、又は実用性を限定することなく、本発明の理解を促すために提供されている。図面の縮尺は必ずしも正確でない。

航空機の例示的な製造及び保守方法を示すフロー図である。 航空機の例示的なブロック図である。 本発明の一実施形態による拡張可能な貨物消火剤分配システムの例示的且つ概略的な機能ブロック図である。 本発明の一実施形態による拡張可能な貨物消火剤分配システムを含む例示的な構造を示している。 本発明の一実施形態による拡張可能な貨物消火剤分配システムを含む航空機の貨物室の例示的な構造を示している。 クラスＣ貨物室を有する航空機の例示的構造の図であり、本発明の一実施形態による拡張可能な貨物消火剤分配システムの消火供給源ユニットの組を示している。 本発明の一実施形態による例示的なクラスＣ貨物室消火システムを示す、図６に示す消火供給源ユニットの組の拡大図である。 本発明の一実施形態による消火剤供給源ユニットの組を示す例示的なクラスＣ貨物室用消火システムの図である。 本発明の別の実施形態による消火剤供給源ユニットの組を示す例示的なクラスＣ貨物室用消火システムの図である。 本発明の一実施形態による消火剤供給源ユニットの組を示す例示的なクラスＥ貨物室用消火システムの図である。 本発明の別の実施形態による消火剤供給源ユニットの組を示す例示的なクラスＥ貨物室用消火システムの図である。 本発明のまた別の実施形態による消火剤供給源ユニットの組を示す例示的なクラスＥ貨物室用消火システムの図である。 本発明のまた別の実施形態による消火剤供給源ユニットの組を示す例示的なクラスＥ貨物室用消火システムの図である。 本発明の一実施形態による拡張可能な貨物消火剤分配プロセスを示す例示的フロー図である。 本発明の一実施形態による航空機の貨物室のための拡張可能な貨物消火剤分配プロセスを示す例示的フロー図である。 本発明の一実施形態によるクラスＥ貨物室を有する航空機のための拡張可能な貨物消火剤分配プロセスを示す例示的フロー図である。

以下の詳細な説明は、例示的な性質を有し、本発明、又は本発明の実施形態の応用及び使用を限定することを意図していない。特定のデバイス、技術、及び用途の説明は、例として提供されているにすぎない。本明細書に記載された実施例に対する修正は、当業者には自明であり、ここに定義される一般的原理は、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、他の実施例及び用途にも適用可能である。本発明は、特許請求の範囲と合致するものと理解されるべきであり、本明細書に記載され示される実施例に限定されない。

本発明の実施形態は、本明細書において、機能的及び／又は論理的ブロック構成要素及び様々な処理ステップの観点から記載される。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コンポーネントによって実現される。説明を簡潔にするために、消火技術、消火剤、ダクト系統、及びシステムの他の機能的側面（並びにシステムの個々の動作コンポーネント）に関する従来技術及びコンポーネントについては、本明細書では詳細に記載しない。加えて、当業者であれば、本発明の実施形態が、様々な構造体と併せて実施されること、並びに、本明細書に記載される実施形態が本発明の例示的実施形態にすぎないことを理解するであろう。

本明細書では、本発明の実施形態は、実用的で非限定的な一用途、すなわち、航空機の貨物室の消火という観点から記載される。しかしながら、本発明の実施形態は、このような航空機の貨物室の用途に限定されず、本明細書に記載される技術は他の消火用途にも利用されうる。例えば限定しないが、実施形態は、トラック、バス、列車、船舶、潜水艦などの貨物室の消火に適用可能である。

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、本発明の実施例及び実施形態であり、これらの実施例における動作に限定されない。他の実施形態が利用可能であり、本発明の例示的実施形態の範囲から逸脱することなく構造的変更を加えることができる。

ここで図面を詳細に参照する。本発明の実施形態は、図１に示す航空機の製造及び保守方法１００、及び図２に示す航空機２００に照らして説明することができる。製造前の段階では、例示的な方法１００は、航空機２００の仕様及び設計１０４と、材料調達１０６とを含みうる。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とが行われる。その後、航空機２００は認可及び納品１１２を経て運航１１４される。顧客により運航される間に、航空機２００は定期的な整備及び保守１１６（改造、再構成、改修なども含みうる）を受ける。

方法１００の各プロセスは、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレータ（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は、限定しないが、任意の数の航空機製造者、及び主要システムの下請業者を含むことができ、第三者は、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含むことができ、オペレータは、限定しないが、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などでありうる。

図２に示されるように、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。高レベルのシステム２２０の例には、推進システム２２４と、電気システム２２６と、油圧システム２２８と、拡張可能な貨物消火剤分配システム２３２（及び空調及び暖房システム）を含む環境システム２３０のうちの一又は複数が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙産業の例を示したが、本発明の実施形態は、他の産業にも適用されうる。

本明細書に具現化された装置と方法は、製造及び保守方法１００の一又は複数の任意の段階で採用することができる。例えば、製造プロセス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の運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される。加えて、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、或いはそれらの組み合わせは、例えば、航空機２００の組立てを実質的に効率化するか、又は航空機２００のコストを削減することにより、製造段階１０８及び１１０の間に利用することができる。同様に、装置の実施形態、方法の実施形態、或いはそれらの組み合わせのうちの一又は複数を、航空機２００の運航中に、例えば限定しないが、整備及び保守１１６に利用することができる。

航空機の貨物火災は、航空機が空港から離れているときを含め、飛行中いつでも発生する可能性がある。ダイバージョン時間が長いとき（例えば５時間超、場合によってはそれ以上）、適切な空港に向かって降下を行う前に、十分な巡航期間が必要である。一般に、貨物消火システムは、降下及び着陸を含む最寄りの適切な空港へのダイバージョンの全行程に１５分の余裕を加えた期間にわたり、火災を十分に制御できなければならない。

クラスＣ貨物室を有する航空機は、典型的にハロン１３０１（ＣＦ３Ｂｒ）を消火剤として使用する、ハロン１３０１の製造及び使用は、１９９４年以来禁止されているが、航空業界では例外的に、危機的状況において使用することがある。クラスＥ貨物室を有する貨物輸送機は、一般に気流制御に依存しており、通常は飛行時に胴体を減圧することにより貨物火災の可能性を制御する。

飛行の降下フェーズの間、気圧を上げることにより、固定量の消火剤の、空気に対する相対濃度が低下しうる。したがって、航空機の降下フェーズは、航空機の再与圧により生じる消火剤濃度の低下を補償するために、極めて大きな消火剤流を必要とする。降下の間に航空機の再与圧により生じる消火剤濃度の低下は、典型的には、消火剤供給能を必要以上に設置することにより補償される。いくつかの事例では、キャビン圧力制御システムが再与圧の要求に応えるために流出弁を部分的に閉じることで降下中の貨物室の漏れが低下する効果も、部分的に消火剤濃度の低下を補償する。

既存の貨物消火システムは、一般に、固定された、非可変消火剤流量を使用し、この流量は降下用に設計されているために巡航中には大きすぎる。補償するには、ハロンをさらに放出して巡航時の漏れ率に一致させることで、航空機の再与圧を少なくとも部分的に補償することができる。貨物消火について評価されているハロンに代わる消火剤及びシステムは、気体であれ、液体であれ、又は固体噴霧体であれ、常に有効とは限らない。すなわち、ハロンに代わる消火剤及びシステムは、飛行側面図を通して最小消火能を維持するために降下中に放出される消火剤の量を増加させる必要がある。

本発明の実施形態は、航空機が地面に向かって降下するときの航空機貨物室への消火剤の流れを増大させることにより、消火剤流量を必要な流量に実質的に一致させる。本発明の実施形態は、消火剤流量を必要な流量に一致させることにより、飛行中の貨物火災を制御するために必要とされる最小限度の消火剤を維持する（例えば、クラスＣ貨物室（１４ＣＦＲ２５．８５７（ｃ））。実施形態は、また、実質的にクラスＥ貨物室において降下中に必要とされる流量で消火剤を供給する（１４ＣＦＲ２５．８５７（ｅ））。このようにして、ハロン型及び／又は非ハロン型の消火剤に改良型の消火システムを使用することにより、従来のクラスＥ貨物室全体について有効性を向上させるとともに、システムの重量及び体積を最小化することができる。

本発明の実施形態は、少なくとも巡航及び降下条件を満たす航空機消火システムのための方法及び装置を提供する。一定且つ低流量で分配される消火剤（例えば、ハロン、又は非ハロン代替え手段）は、一又は複数の降下用貯蔵ボトルの追加放出、及び／又は定量システムからの消火剤の追加により、降下条件について追加される。高流量放出降下用貯蔵ボトルを使用して、降下のみの条件を補足してもよい（例えば、クラスＥ貨物室）。このようにして、追加の消火剤（例えば、ハロン又は非ハロン代替え手段）が飛行条件中に放出される。例えば、飛行の下降フェーズの間には、消火剤の送達レートを上昇させて、貨物火災の防止力を維持するための消火能要件を満たすことが必要である。

図３は、本発明の一実施形態による拡張可能な貨物消火剤分配システム３００（システム３００）の例示的且つ概略的な機能ブロック図である。システム３００は、ハロン又は非ハロン代替え手段に適した改良型消火システムを備えている。動作時、システム３００は、例えば、降下中に消火剤の追加放出を追加して、一定流量の消火剤を送達する。飛行の降下フェーズの間には、さらに大きな体積要件を満たすために、さらに追加放出を行うなどすることができる。システム３００は、本発明の一実施形態によれば二以上の段階を含み、そのうち基本流の段階が巡航条件について実用的な大きさを有していることにより、重量及び貨物体積がセーブされる。

システム３００は、内部体積中に消火剤の送達を可能にする。内部体積は、例えば限定しないが、積み荷ベイ、貨物室、乗客用ベイ、未占有の内部体積、これらの組み合わせ、航空機の内部体積、トラックの内部体積、列車の内部体積、船舶の内部体積、潜水艦の内部体積、占有エリアのダクトシステム、未占有エリアのダクトシステムなどを含む。システム３００は、消火剤供給源から内部体積中へと一又は複数の消火剤を送達する。これについては後述でさらに詳細に説明する。一又は複数の消火剤の供給源は、内部体積から遠隔して位置していてもよい。

システム３００は、ダクトシステム３０２、一又は複数の消火剤分配ノズル３０４（分配ノズル３０４）、配管接続３０６、少なくとも一つの消火剤流制御弁３０８、消火剤供給源ユニットの組３１８、コントローラ３１４、火災／煙検出器３１６、入力モジュール３２２、及び少なくとも一つの消火剤流量制御弁３２４を備える。いくつかの実施形態では、消火剤流制御弁３０８及び／又は消火時流量制御弁３２４は省略されてもよい。

ダクトシステム３０２は、分配ノズル３０４及び消火剤供給源ユニットの組３１８に、配管接続３０６を介して連結される。ダクトシステム３０２は、消火剤流制御弁３０８にも連結されうる。ダクトシステム３０２は、種々の動作条件に基づいて消火を行うために、消火剤供給源ユニットの組３１８から消火剤を分配ノズル３０４に運搬するように動作可能である。これについては後述でさらに詳細に説明する。

分配ノズル３０４は、ダクトシステム３０２に連結されて、消火剤を内部体積に分配するように構成される。これについては後述でさらに詳細に説明する。分配ノズル３０４は、側壁、床、天井、又は貨物室の他の位置に取り付けられる（図５〜９に貨物体積５０４／６０２を、及び図１０〜１３に半分の貨物体積１００２／１００４を示す）。

配管接続３０６は、消火剤流制御弁３０８及びダクトシステム３０２に連結されている。配管接続３０６は、消火剤の流れを、消火剤流制御弁３０８からダクトシステム３０２へと運搬し、方向づけるように構成される。配管接続３０６は、消火剤の流れを、ダクトシステム３０２を流れるのに適した圧力を有する流量に調節するための流量調節弁（図示しない）を備えることができる。配管接続３０６は、例えば限定しないが、金属管類、プラスチック管類、複合材管類などを含むことができる。

消火剤流制御弁３０８は、消火剤供給源ユニットの組３１８及び配管接続３０６に連結される。消火剤流制御弁３０８は、消火剤供給源ユニットの組３１８から配管接続３０６へ、及び一又は複数の貨物室（図５〜９の貨物体積５０４／６０２、及び図１０〜１３の半分の貨物体積１００２／１００４）への消火剤の流れを制御する。

消火剤流制御弁３０８は、火災の有無に応じて、それぞれ開状態又は閉状態をとるように構成される。図５〜９の５０４／６０２、及び図１０〜１３の１００２／１００４で示す各貨物体積は、消火剤の流れを消火剤供給源ユニットの組３１８から貨物体積５０４／６０２／１００２／１００４それぞれの配管接続３０６へと方向付けるように構成された独自の専用消火剤流制御弁３０８を有することができる。消火剤流制御弁３０８は、例えば限定しないが、ボール弁、バタフライ弁などを含む。消火剤流制御弁３０８は、例えば限定しないが、電子的に、アクチュエータを介して、ギヤ機構を介して、システム３００の一又は複数のコンポーネントと組み合わせるなどして作動させることができる。上述のように、一実施形態では、消火剤流制御弁３０８が使用されなくてもよい。例えば、降下専用ボトルが貨物体積５０４／６０２／１００２／１００４の各々に使用される場合、消火剤流制御弁３０８は使用しなくてもよい。

当業者に既知のアクチュエータには、例えば限定されないが、油圧アクチュエータ、圧電アクチュエータ、消火剤流制御弁３０８に繋がれたばね式機構などが含まれる。このようなアクチュエータは、消火剤流制御弁３０８の作動に使用される。一実施形態では、消火剤流制御弁３０８は火薬式弁を含む。火薬式弁には、燃焼プロセスにより開き、整備により弁が置換されるまで開いたままである弁が含まれる。火薬式弁の利点は、耐久性、信頼性、及び開かれるまで極めて長期にわたって高圧を確実に収容できることである。

消火剤供給源ユニットの組３１８は、ダクトシステム３０２に連結されて、動作条件に応じて一又は複数の消火剤の流れを様々な体積で供給する。消火剤供給源ユニットの組３１８は、消火剤供給源ユニットの第１のサブセット３１０（第１のサブセット）、消火剤供給源ユニットの第２のサブセット３１０（第２のサブセット）、及び消火剤供給源ユニットのＮ番目（Ｎは整数）のサブセット３１０（第Ｎのサブセット）までを含むことができる。

消火剤供給源ユニットの組３１８は、例えば限定しないが、一又は複数の専用の高流量放出降下用貯蔵ボトル、機上不活性ガス生成装置（ＯＢＩＧＧＳ）などの不活性ガス発生器、一又は複数の並列定量システム、少なくとも一つのダンプボトル、一又は複数のレギュレータ、一又は複数のフィルタなどを含むことができる。これについては後述で図６〜１３を参照してさらに詳細に説明する。動作条件に応じて、消火剤供給源ユニットのサブセット、例えば第１のサブセット３１０、第２のサブセット３１２、第Ｎのサブセット３２０、及びこれらの組み合わせは、動作条件に基づいて必要とされる消火剤をダクトシステム３０２に供給するために、消火剤供給源ユニットの組３１８から選択される。これについては後述で図１３〜１５を参照してさらに詳細に説明する。

第１のサブセット３１０ないし第Ｎのサブセット３２０のうちのいずれにも、システム３００の動作に適した構成で、専用の高流量放出降下用貯蔵ボトル、ダンプボトル、並列定量システム、不活性ガス発生器、レギュレータ、フィルタなどのあらゆる組み合わせが含まれてよい。本明細書では、降下用貯蔵ボトル、降下用ボトル、余剰降下用ボトル、高流量放出降下用貯蔵ボトル、及び消火降下用ボトルが交換可能に使用される。

例えば、第１のサブセット３１０は、第１のレギュレータに連結された第１の消火剤供給源を含み、第２のサブセット３１２は、第２のレギュレータ、又は、代替え的に、第１の消火剤供給源中へと第１のレギュレータに並列に繋がれた第２のレギュレータに連結された第２の消火剤供給源を含む。

別の実施例の場合、第２のサブセット３１２は、第１のレギュレータに連結された第１の消火剤供給源を含み、第１のサブセット３１０は、第２のレギュレータ、又は、代替え的に、第１の消火剤供給源中へと第１のレギュレータと並列に繋がれた第２のレギュレータに連結された第２の消火剤供給源を含む。

一実施形態によれば、第１のアブセット３１０は、一又は複数のレギュレータに連結されて、降下及び着陸の間に消火剤流量を増大させる一又は複数の消火剤供給源を含む。この実施形態では、第１のサブセット３１０は、レギュレータ６０８（図７）に連結された複数の定量貯蔵ボトル６１４を含む並列定量システム６１６を含む。別の構成では、第１のサブセット３１０は、第１のレギュレータ６０８と、第１のレギュレータと並列に定量貯蔵ボトル６１４（図８）へと繋がれた第２のレギュレータ８０４とに連結された複数の定量貯蔵ボトル６１４を含む並列定量システム８０２を含む。

定量システム６１６／８０２は、最適には、消火剤流量の小さい巡航飛行フェーズのような動作条件に適した大きさを有しながら、他の動作条件又は飛行フェーズに適切な消火剤を提供することができる。実施形態は、飛行側面図のうちのいつ発生するかに関わらず、降下飛行フェーズ及び着陸飛行フェーズの間に、コントローラ３１４により、クラスＣ貨物体積５０４及び／又は６０２（図６〜９）、クラスＥ半貨物体積１００２及び／又は１００４（図１０〜１２）などに放出される消火剤の量を増大させる。これについては後述でさらに詳細に説明する。

一実施形態では、第２のサブセット３１２は、例えば限定しないが、貨物輸送機などの降下動作条件の間に消火剤流量を増大させるために使用される、一又は複数の専用高流量放出降下用貯蔵ボトル６０６（図６、７、９、１０、１１、１２、１３）を含む。

現在の貨物輸送機消火システム（例えば、クラスＥ貨物室）は、２０，０００〜２５，０００フィートを飛行中に利用可能な酸素を減らして燃焼を遅らせるために、貨物室への気流を遮断し、航空機を減圧することにより消火を行う。現在の貨物輸送機の消火システムは、高い高度を巡航中はうまく働くが、航空機及び貨物室が着陸高度の圧力に再与圧されて圧力上昇によって火災に使われる酸素が増加する最終的な降下の間には、火災を拡大させうる。

したがって、既存の貨物輸送機消火システムとは対照的に、一実施形態では、巡航中の火災は、クラスＥ半貨物体積１００２及び／又は１００４（図１０〜１３）のような内部体積への空気の供給を遮断した後、降下中のみ高流量の消火剤を分配することにより抑制される。消火剤は、降下用貯蔵ボトル６０６及び／又はダンプボトル６１２（図１０〜１３）を含む第２のサブセット３１２から分配される。降下動作中に消火剤流量を提供することにより、貨物用航空機の消火プロセス及び安全性が改善される。

第Ｎのサブセット３２０は、一又は複数の降下用貯蔵ボトル６０６（図６〜１３）、並列定量システム６１６／８０２（図６〜１２）、不活性ガス発生器、レギュレータ、フィルタなどの組み合わせを含むことができる。これについては後述で図６〜１３を参照しながらさらに詳細に説明する。

消火剤は、例えば限定しないが、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、ＯＢＩＧＧＳ）などによって送達される。

消火剤には、例えば限定されないが、ガス状の化学薬品、例えば、ＨＦＣ−１２５、又はペンタフルオロエタン（ＣＦ_３ＣＨＦ_２）；不活性ガス及び半不活性ガス、例えば窒素 、アルゴン、又はヘリウム；エアロゾル化された液体ミスト、例えばＦＫ５−１−１２防火液（Ｃ_６Ｆ_１２Ｏ）（すなわち、３Ｍから市販されている）、又は水（Ｈ_２Ｏ）；ハロン１３０１（ＣＦ_３Ｂｒ）；これらの混合物などが含まれる。 したがって、消火剤供給源ユニットの組３１８には、例えば限定されないが、ＯＢＩＧＧＳ、ＨＦＣ−１２５供給源、ペンタフルオロエタン（ＣＦ_３ＣＨＦ_２）供給源、窒素供給源、アルゴン供給源、ヘリウム供給源、エアロゾル化された液体ミストの供給源、ＦＫ５−１−１２（Ｃ_６Ｆ_１２Ｏ）供給源、水供給源、ハロン供給源などが含まれる。

コントローラ３１４は、電気及び／又は光信号により火災／煙検出器３１６、入力モジュール３２２、消火剤流制御弁３０８、及び一又は複数の消火剤流量制御弁３２４に連結される。コントローラ３１４は、動作条件に基づいて、消火剤供給源ユニットの組３１８から消火剤供給源ユニットのサブセット３１０／３１２／３２０を選択するように構成される。さらに、コントローラ３１４は、本明細書に記載の実施形態により、消火剤流制御弁３０８及び消火剤流量制御弁３２４を管理／制御するように構成される。

コントローラ３１４は、例えば限定しないが、航空機演算モジュールの一部、集中型航空機プロセッサ、システム３００専用のサブシステム演算モジュールなどとして実施することができる。コントローラ３１４は、例えば限定しないが、ソフトウェア制御式デバイス、電子式、機械式、電気機械式、流体式などとすることができる。コントローラ３１４は、例えば限定しないが、自動、手動、これらの組み合わせなどとすることができる。このようにして、コントローラ３１４は、入力モジュール３２２から、火災／煙検出器３１６から、及びその他から、起動信号を受信することができる。

コントローラ３１４は、図６に示す一又は複数の貨物体積５０４／６０２内の火災／煙の有無に基づいて、消火剤流制御弁３０８を管理／制御する。例えば、コントローラ３１４は、火災／煙検出器３１６から、貨物体積５０４／６０２（図５、６）内の火災／煙の有無を表す信号を受信する。次いで、コントローラ３１４は、火災／煙検出器３１６から許容外煙条件を示す火災警告信号を受信すると、消火剤の分配を開始する。

一実施形態では、コントローラ３１４は、火災警告信号を受信すると、開状態を命令して消火剤流制御弁３０８を開くことにより、消火剤供給源ユニットの組３１８から貨物体積（図５、６の５０４／６０２）へ一又は複数の消火剤を分配する。例えば、火災／煙検出器３１６は、貨物体積５０４内における非最適量の火災／煙を検出して火災警告信号をコントローラ３１４に送信し、コントローラ３１４は、消火剤流制御弁３０８を貨物体積５０４に開くとともに、貨物体積６０２への消火剤流制御弁３０８を閉じたままにする。

コントローラ３１４は、消火剤流制御弁３０８に開くよう命令するアクチュエータ機構（図示しない）に信号を送ることにより、消火剤流制御弁３０８を開くことができる。次いで、消火剤流制御弁３０８が閉位置から開位置に変化することにより、一又は複数の消火剤が配管接続３０６へ、及び配管接続３０６を通って流れ、ダクトシステム３０２に達する。

コントローラ３１４は、動作条件の関数として消火剤供給源ユニットの組３１８を起動させる。コントローラ３１４は、動作条件を表す信号を受信することにより動作条件を検出する。このようにして、コントローラ３１４は、次いで、動作条件に基づき、消火剤供給源ユニットの組３１８から少なくとも一つの消火剤供給源ユニットのサブセット３１０／３１２／３２０を選択する。コントローラ３１４は、この動作条件の間に、選択された消火剤供給源ユニットのサブセット３１０／３１２／３２０に起動信号を送り、そこから消火剤を分配する。これについては後述でさらに詳細に説明する。動作条件には、例えば限定されないが、離陸、上昇、巡航、降下、着陸、貨物煙条件、貨物火災条件、貨物熱条件などが含まれる。

コントローラ３１４は、消火剤の流量が動作パラメータに基づくように、消火剤供給源ユニットのサブセット３１０／３１２／３２０を選択することができる。このような動作パラメータとは、例えば限定されないが、内部体積空気圧、外気圧、高度、高度の変化率、気圧の変化率などである。例えば、コントローラ３１４は、内部体積５０４／６０４（図５、６）内の気圧を監視して、消火剤流量制御弁３２４を制御することができる。コントローラ３１４は、巡航飛行フェーズ及び降下飛行フェーズの間に、分配ノズル３０４がそれぞれ第１の消火剤及び第２の消火剤を分配するように、消火剤流量制御弁３２４を制御することができる。

消火後、コントローラ３１４は、消火信号を受信すると、閉状態を命令して消火剤流制御弁３０８を閉じることにより、一又は複数の消火剤の分配をブロックする。このようにして、いくつかの実施形態では、消火時に、コントローラ３１４が消火剤流制御弁３０８に信号を送って消火剤流制御弁３０８を閉じる。例えば、火災／煙検出器３１６が貨物体積５０４／６０２（図５、６）内に非許容量の火災／煙を検出しない場合、火災／煙検出器３１６は消火済み信号をコントローラ３１４に送る。

すると、コントローラ３１４は、消火剤流制御弁３０８のアクチュエータ機構（図示しない）に対し、消火剤流制御弁３０８を閉じるように命令する信号を送る。このようにして、いくつかの実施形態では、消火剤流制御弁３０８が開位置から閉位置へ変化することにより、消火剤が配管接続３０６へ及び配管接続３０６を通って流れ、ダクトシステム３０２に達することがブロックされる。

火災／煙検出器３１６は、電気及び／又は光信号によりコントローラ３１４に連結されており、火災／煙条件を検出するように構成されている。火災／煙検出器３１６は、例えば限定しないが、煙センサ、熱センサ、赤外センサなどの、火災を検出するためのデバイスを含むことができる。火災／煙検出器３１６は、貨物体積５０４／６０２／１００２／１００４といった制御体積内における非許容量の火災／煙の有無を示す火災警告信号及び消火済み信号を生成する。

一実施形態では、火災警告信号及び消火済み信号は、操縦室の計器パネルといった計器パネル（図示しない）に送られる。このようにして、パイロット又は別の飛行乗務員といったオペレータは、スイッチなどによりコントローラ３１４を手動で起動して、遠隔地から消火剤流制御弁３０８を適宜開く、及び／又はいくつかの実施形態では閉じることができる。

入力モジュール３２２は、コントローラ３１４に入力信号を提供するように動作可能である。入力信号には、例えば限定されないが、パイロット入力、ユーザ入力、データベースからのパラメータ（例えば、フライトコントロールデータベースからの速度、高度など）他が含まれる。一実施形態では、消火剤供給源ユニットの組３１８から少なくとも一つの消火剤供給源ユニットのサブセット３１０／３１２／３２０を選択するために、入力信号の少なくとも一つが使用される。コントローラ３１４は、入力信号に基づいて、第１の消火剤供給源ユニット３１０を遮断して、第２の消火剤供給源ユニット３１２をオンにすることができる。

消火剤流量制御弁３２４は、上述の動作条件に基づいて、消火剤供給源ユニット３１８からの消火剤の流量を制御するように動作可能である。例えば、コントローラは、巡航中に分配される消火剤の流量が降下中に増加するようなロジックを提供する。コントローラ３１４は、種々の動作条件に基づいて、様々な制御手段により消火剤の流量を増加させることができる。例えば、コントローラ３１４は、例えば限定しないが、飛行フェーズ、高度、高度の変化率、航空機の上昇率、航空機の降下率、降下信号、飛行管理コンピュータからの信号、速度、マッハ数、圧力、圧力の変化率、温度などに基づいて、消火剤流量制御弁３２４を制御することにより、消火剤の流量を増加させる。

図４は、本発明の一実施形態による拡張可能な貨物消火剤分配システム３００を含む例示的な構造４００を示している。構造４００は、図３に示されている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、共通のフィーチャ、機能、及び要素についてはここでは繰り返さない。構造４００は、ダクトシステム３０２、一又は複数の分配ノズル３０４、配管接続３０６、消火剤流制御弁３０８、消火剤供給源ユニットの組３１８、コントローラ３１４、火災／煙検出器３１６、入力モジュール３２２、及び消火剤流量制御弁３２４を備える。

消火剤供給源ユニットの組３１８は、例えば限定されないが、貨物体積５０４／６０２／１００２／１００４（図５〜１３）の右側壁の外側などに設置することができる。分配ノズル３０４は、例えば限定されないが、左側壁５１２のライナー（図示しない）、前方貨物体積５０４の右側壁５１８、天井５１６、貨物床５１０などに設置することができる。

ダクトシステム３０２のダクトの形状は、例えば限定しないが、外径４０４を有する円筒形である。分配ノズル３０４の形状は、例えば限定しないが、直径４０６を有する円形、楕円、矩形などとすることができる。ダクトシステム３０２は、半径方向に延びる分配ノズル３０４に分枝ダクト４０２を介して連結している。ダクトシステム３０２及び分配ノズル３０４の形状及び大きさは、ハロン消火システムなどに合わせて適切に選択することができる。

図５は、本発明の一実施形態による、構造４００を含む航空機の貨物体積５０４の例示的構造５００を示している。構造５００は、図３、４に示されている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、共通のフィーチャ、機能、及び要素についてはここでは繰り返さない。構造５００は、貨物体積５０４を包囲する航空機胴体５０２（前方貨物体積５０４）を含み、貨物体積５０４は拡張可能な貨物消火剤分配システム３００を含む構造４００を備えている。

一実施形態では、貨物体積は、複数の積み荷ベイを含む。例えば、構造５００は、前方貨物体積５０４に加えて、航空機の翼６０４により前方貨物体積５０４から分離される後方貨物体積（図６の６０２）を含む。二つ以上の積み荷ベイにより、拡張可能な貨物消火剤分配システム３００は、前方貨物体積５０４内及び／又は後方貨物体積６０２内に関係なく、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。

図５に示す実施形態では、ダクトシステム３０２は、実質的に、天井５１６から一定距離５１４だけ離れた貨物床５１０の近くに位置している。各分枝ダクト４０２は、ダクトシステム３０２から構造５００の動作に適した任意の位置、例えば限定しないが、左側壁５１２、右側壁５１８、左側壁５１２と右側壁５１８の両方、前方の壁（図示しない）、後方の壁（図示しない）、通路（図示しない）、貨物体積５０４に連結する区画（図示しない）、複数の壁、天井５１６、貨物床５１０、これらの組和わせなどの少なくとも一部に向かって半径方向に延びる。 消火剤供給源ユニットの組は、例えば限定されないが、右側側壁５１８の外側などに設置することができる。

分配ノズル３０４は、例えば限定されないが、左側壁５１２のライナー（図示しない）、前方貨物体積５０４（貨物体積５０４）の側の右側壁５１８、天井５１６、貨物床５１０などに設置することができる。

上述のように、既存のシステムでは、通常、降下中に余裕をもって十分な消火剤濃度が確保されるように、安定状態の巡航については定量システムは大き過ぎる。別の構成の薬剤システムでは、現在の設計方法に基づいて明らかに大きすぎることが必要である。これは、既存のシステムが、通常、降下要件を満たすためだけに極めて重くなることを意味し、これは、火災が検出された後の巡航期間には不要である。対照的に、本明細書に記載の拡張可能な貨物消火剤分配システム３００、及び構造４００〜６００は、巡航条件についてもっと現実的な大きさを有し、重量及び貨物体積がセーブされる。これについては後述で図６〜１２を参照してさらに詳細に説明する。

図６は、クラスＣ貨物室（貨物体積）５０４、及び６０２を有する航空機の例示的構造６００の図であり、本発明の一実施形態による拡張可能な貨物消火剤分配システム３００の消火剤供給源ユニットの組３１８を示している。構造６００は、図３〜５に示されている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、共通のフィーチャ、機能、及び要素についてはここでは繰り返さない。

図６に示す実施形態では、消火剤供給源ユニットの組３１８は、一又は複数の降下用貯蔵ボトル６０６と、一又は複数の定量ボトル６１４及びフィルタ／レギュレータ６０８を含む定量システム６１６とを備えている。構造６００は、さらに、少なくとも一つの消火剤流制御弁３０８（図３）、フィルタ／レギュレータ６０８、一又は複数の高流量放出（ＨＲＤ）又はダンプ消火剤貯蔵ボトル６１２（ダンプボトル）、及び複数の圧力スイッチ６１８／６２０を備える。上述のように、コントローラ３１４は、例えば、一又は複数の余剰降下用貯蔵ボトル６０６を作動させることにより、及び／又は定量システム６１６を起動することにより、消火剤供給源ユニットの組３１８の起動を制御する。

例えば、クラスＣ貨物室の消火システム（図７〜９）について、さらに一又は複数の追加放出降下用貯蔵ボトル６０６（降下用貯蔵ボトル）を、降下開始点において、貨物体積５０４／６０２中に放出することができる。クラスＥ貨物室消火システム（図１０〜１３）については、降下開始点において放出される、高流量放出（ＨＲＤ）及び／又は低流量放出（ＬＲＤ）の消火剤及び分配システムが追加される。

ダンプボトル６１２（ＨＲＤ又はノックダウンボトル）は、初期火災ノックダウンを達成するために使用される。初期火災ノックダウンは、火災を、初期状態から制御された状態へと弱めることができる。

圧力スイッチ６１８及び６２０は、貨物体積５０４及び６０２それぞれへの消火剤の流れを検出し、消火剤の適切な流れが生じていることを示すように構成されている。しかしながら、一実施形態では、圧力スイッチ６１８及び６２０は使用されなくてもよい。

図７〜１３は、本発明の種々の実施形態を示している。図７〜１３は、図３〜６に示されている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、共通のフィーチャ、機能、及び要素についてはここでは繰り返さない。

図７は、図６に示す消火供給源ユニットの組３１８の拡大図であり、本発明の一実施形態による例示的システム７００を示している。システム７００は、第１のサブセット３１０及び第２のサブセット３１２を含む消火剤供給源ユニットの組３１８と、消火剤流制御弁３０８と、圧力スイッチ６２０／６１８とを備える。

第１のサブセット３１０は、それぞれの放出口７０４に連結された一又は複数の定量貯蔵ボトル６１４を含む定量システム６１６と、定量貯蔵ボトル６１４からの消火剤の流量を制御するフィルタ／レギュレータ６０８とを備えている。

第２のサブセット３１２は、降下中に消火剤流量を増大させるように構成された降下用貯蔵ボトル６０６（又は他の貯蔵システム）と、初期火災ノックダウンを達成するために使用される複数のダンプボトル６１２とを備えている。

実際には、コントローラ３１４は、第２のサブセット３１２に含まれる一又は複数の余剰降下用貯蔵ボトル６０６を放出することにより、降下用消火剤の起動を制御する。別の構成として、又は追加の構成として、コントローラ３１４は、定量システム６１６を起動して、動作条件の関数として消火剤の流量を制御する。これについては後述で図１３を参照してさらに詳細に説明する。

図８は、例示的システム８００の図であり、本発明の一実施形態による構造６００に使用可能な消火剤供給源ユニットの組３１８を示している。システム８００は、図３〜７に示されている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、共通のフィーチャ、機能、及び要素についてはここでは繰り返さない。

消火剤供給源ユニットの組３１８は、第１のサブセット３１０及び第２のサブセット３１２を含む。第１のサブセット３１０は、並列の定量システム８０２（定量システム８０２）を含む。定量システム８０２は、第１のレギュレータ６０８と、第１のレギュレータと並列に定量貯蔵ボトル６１４（図８）へと繋がれた第２のレギュレータ８０４とに連結された定量ボトル６１４を含む。第２のサブセット３１２はダンプボトル６１２を含む。システム８００は、並列のガスレギュレータ８０６（図３の３２４）及び第２のレギュレータ８０４が図７に示される実施形態に追加されていることにより、定量システム８０２を使用して降下の間に消火剤の流量が増加される点でシステム７００とは異なっている。さらに、図７の実施形態に示される降下用貯蔵ボトル６０６は、この実施形態では使用されない。

実際には、コントローラ３１４は、一又は複数のダンプボトル６１２を放出することにより、降下用消火剤の起動を制御する。別の構成として、又は追加の構成として、コントローラ３１４は、動作条件の関数として消火剤の流量を制御するために、並列ガスレギュレータ８０６を、定量システム８０２に連結された第２のレギュレータ８０４に対して開く。これについては後述で図１４を参照してさらに詳細に説明する。

図９は、例示的システム９００の図であり、本発明の一実施形態による構造６００に使用可能な消火剤供給源ユニットの組３１８を示している。システム９００は、図３〜８に示されている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、共通のフィーチャ、機能、及び要素についてはここでは繰り返さない。システム９００は、レギュレータ９０２に連結された降下用貯蔵ボトル６０６といった専用の降下時放出貯蔵ボトルを含む。システム９００は、降下中に降下用ボトル６０６からの流量を低減するためにレギュレータ９０２が降下用ボトル６０６に連結されている点でシステム７００とは異なっている。このようにして、降下中に消火剤流量を増加させる時間が延長される。

図１０〜１３は、本発明の種々の実施形態による例示的なクラスＥ貨物室の消火システム１０００〜１３００（システム１０００〜１３００）を示している。上述のように、クラスＥ貨物室消火システムについては、降下開始点において放出される、高流量放出（ＨＲＤ）及び／又は低流量放出（ＬＲＤ）の消火剤及び分配システムが追加される。図１０〜１３は、図３〜９に示されている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、共通のフィーチャ、機能、及び要素についてはここでは繰り返さない。

システム１０００−１３００は、第１のサブセット３１０及び第２のサブセット３１２を含む消火剤供給源ユニットの組３１８と、消火剤流制御弁３０８と、圧力スイッチ６２０／６１８とを備える。圧力スイッチ６１８及び６２０は、第１の半分の貨物体積１００２及び第２の半分の貨物体積１００４（半分の貨物室１００２／１００４）それぞれへの消火剤の流れを検出し、消火剤の適切な流れが生じていることを示すように構成されている。しかしながら、一実施形態では、圧力スイッチ６１８及び６２０は使用されなくてもよい。図１０〜１３に示される実施形態は、第１の半分の貨物室１００２と第２の半分の貨物室１００４とに二分されたクラスＥ貨物室を示しているが、いくつかの実施形態では、クラスＥ貨物室は一つの貨物室からなる（図示しない）。

システム１０００では、第１のサブセット３１０は、それぞれの放出口７０４に連結された一又は複数の定量貯蔵ボトル６１４を含む定量システム６１６と、長時間にわたって降下中に消火剤の流量を増加させるフィルタ／レギュレータ６０８とを備えている。第２のサブセット３１２は、降下中に消火剤流量を急速に増加させるように構成された降下用貯蔵ボトル６０６（又は他の貯蔵システム）を含む。

図１１に示されるシステム１１００は、並列のガスレギュレータ８０６（図３の３２４）及び第２のレギュレータ８０４が図１０に示される実施形態に追加されていることにより、定量システム８０２を使用して降下の間に流量が増加される点でシステム１０００とは異なる。

図１２に示されるシステム１２００は、ダンプボトル６１２がシステム１０００の実施形態に追加されており、レギュレータ９０２が降下用ボトル６０６に連結されていることにより降下の間に流量が増加される点でシステム１０００とは異なる。

図１３に示されるシステム１３００は、第１のサブセット３１０がシステム１０００の実施形態から省略されている点でシステム１０００とは異なる。降下用貯蔵ボトル６０６（又はダンプボトル６１２のような他の貯蔵システム）は、降下の間に消火剤流量を増加させるように構成されている。

図７〜１３に示される実施形態は、本発明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。システム７００〜１３００及び消火剤供給源ユニットの組３１８には他の実施形態が利用可能であり、本発明の例示的実施形態の範囲を逸脱することなしに、構造的変更を加えることができる。

上述の様々な方式では、並列定量システム６１６／８０２は、消火剤流量の小さい巡航飛行フェーズに最適な大きさを有しながら、飛行側面図のいずれの時点で発生しようとも、降下及び着陸の間に貨物室５０４／６０２、及び半分の貨物室１００２／１００４に放出される消火剤（例えば、ハロン）の量を増加させることにより十分な消火剤を提供することができる。

例えば、航空機が巡航する間／他の空港に向かう間、クラスＥ貨物室システムに変更はない。航空機が降下を開始した後、第２のサブセット３１２の降下用消火ボトル６０６を放出することができ、航空機が着陸するまで降下の間にわたって火災を制御するためにアクティブな消火剤を使用することができる。これにより、完全なクラスＣ貨物室消火システムを設置することによる重量増加及び歳入の損失を最小化しながら、火災が、航空機、貨物、及び乗組員にとっての非最適条件を形成することを防止することができる。

既存のクラスＥ貨物室消火システムは、降下及び着陸の間にアクティブな消火剤を提供することにより、航空機が再与圧される際の貨物火災を確実に制御することで、改善が可能である。しかしながら、クラスＣ貨物室のための既存の有効な消火システム（例えば、今日の航空機のハロン１３０１）は、消火システムの重量及び消火システムを設置するための空間が許さないため、メインデッキの貨物室については現実的ではない。

メインデッキの気流を遮断するための既存のバルブ及び他の制御手段が必要とされるが、有効な消火システムは追加されてもされなくてもよいので、一般に、必ずしも弁及び他の制御手段について消火のために重量が追加されることはない。完全なメインデッキのクラスＣ貨物室システムが１８０分のＥＴＯＰＳ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｔｗｉｎ Ｅｎｇｉｎｅ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ）ミッションの保護を行うために設置される場合、消火システムにより、中型の定期航空機について、推定６，０００ポンドの重量が追加され、放出ボトル装備を収容するために利用可能な貨物体積が著しく減少する。

図１４、１５は、本発明の二つの実施形態による、貨物室を有する航空機のための拡張可能な貨物消火剤分配プロセスを示す例示的フロー図である。プロセス１４００、１５００に関連して実行される種々のタスクは、機械的に、或いはソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はそれらのなんらかの組み合わせにより実行される。説明を目的として、プロセス１４００、１５００の以下の説明では、図３〜９に関連して上述した要素に言及する場合がある。

実用的な実施形態では、プロセス１４００、１５００の各部分は、拡張可能な貨物消火剤分配システム３００、７００〜１３００、及び構造４００〜６００の様々な要素、例えば、ダクトシステム３０２、一又は複数の分配ノズル３０４、配管接続３０６、消火剤流制御弁３０８、消火剤供給源ユニットの組３１８、コントローラ３１４、火災／煙検出器３１６、入力モジュール３２２、消火剤流量制御弁３２４、貨物体積５０４、貨物体積６０２などにより実行される。

プロセス１４００、１５００は、図３〜１３に示されている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、共通のフィーチャ、機能、及び要素についてはここでは繰り返さない。

図１４は、本発明の一実施形態による、貨物室を有する航空機に使用可能な拡張可能な貨物消火剤分配プロセスを示す例示的フロー図である。

プロセス１４００は、消火剤供給源ユニットの組３１８のような消火剤供給源ユニットの組を、ダクトシステム３０２のようなビークルのダクトに連結することにより開始される（タスク１４０２）。

プロセス１４００では、続いて、コントローラ３１４により、例えば限定されないが、離陸、巡航、上昇、降下、着陸、貨物煙条件、貨物火災条件、貨物熱条件といった動作条件が検出される（タスク１４０４）。

プロセス１４００では、続いて、コントローラ３１４により、動作条件に基づいて、消火剤供給源ユニットの組３１８の中から供給源サブユニット（例えば、消火剤供給源ユニットのサブセット３１０／３１２／３２０）が選択され、選択された供給源ユニットのサブセットが提供される（タスク１４０６）。

例えば、コントローラ３１４は、巡航といった動作条件を示す飛行制御システムから信号を受信する。これによりコントローラ３１４が動作条件として巡航を検出して、定量システム６１６／８０２を含む消火剤供給源ユニットの中から第１のサブセット３１０を選択することにより、消火剤流量制御弁３２４が制御されて巡航中に第１のサブセット３１０から連続的に低流量の第１の消火剤が分配される。

別の実施例として、コントローラ３１４は、降下のような動作条件を示す信号を飛行制御システムから受信する。これにより、コントローラが消火剤供給源ユニットの第２のサブセット３１２を選択することで、降下飛行フェーズの間に、第２の消火剤の追加流量が分配される。消火剤供給源ユニットの第２のサブセット３１２は、一又は複数の余剰降下用貯蔵ボトル６０６を含むことができる（図６〜１２）。このようにして、コントローラ３１４は、降下中に降下用貯蔵ボトル６０６（図６〜１２）からさらに消火剤を放出するために、第２のサブセット３１２に作動信号を送る。火薬式弁は、作動信号により開かれて、一又は複数の降下用貯蔵ボトル６０６から消火剤を放出することができる。

流量は、例えば限定しないが、巡航飛行条件の間の低流量、降下飛行条件の間の高流量、高度、及び高度や圧力などの変化率に基づいて決定される。例えば、プロセス１４００では、続いて、消火剤供給源ユニットのサブセット３１０／３１２／３２０を選択することにより、消火剤の流量を気圧に基づいて決定する（タスク１４０８）。

プロセス１４００では、続いて、動作条件の間に、消火剤分配ノズル３０４により、選択された消火剤供給源ユニットのサブセット３１０／３１２／３２０から消火剤が分配される（タスク１４１０）。

プロセス１４００では続いて、システム３００により、貨物体積５０４／６２０のような内部体積内で消火が行われる（タスク１４１２）。

図１５は、本発明の一実施形態による、貨物室を有する航空機の拡張可能な貨物消火剤分配プロセス１５００を示す例示的フロー図である。

プロセス１５００は、消火剤供給源ユニットの第１のサブセットを選択して、第１の飛行フェーズ（例えば、巡航）の間に、消火剤供給源ユニットの第１のサブセットから、連続的に第１の消火剤を低流量で分配することにより開始される（タスク１５０２）。

プロセス１５００では、次いで、コントローラ３１４により消火剤供給源ユニットの第２のサブセットを選択して、第２の飛行フェーズ（例えば、降下）の間に、第２の消火剤の流量を増加させて分配する（タスク１５０４）。第２の消火剤の流量は第１の消火剤の流量より大きくても小さくてもよいが、第１の消火剤と第２の消火剤とを組み合わせた流量は、第１の消火剤のみの流量より大きい。

プロセス１５００では、続いて、消火剤分配ノズル３０４により、第１の飛行フェーズ及び第２の飛行フェーズの間に、それぞれ第１の消火剤及び第２の消火剤が分配される（タスク１５０６）。

プロセス１５００では、続いて、消火剤分配ノズル３０４により、第２の飛行フェーズ（降下）の間に、第１の消火剤と第２の消火剤とが同時に分配される（タスク１５０８）。例えば、降下中には、定量システム６１６から放出される消火剤のような巡航消火剤が、追加される降下用ボトル６０６と同時に、引き続き放出される。このようにして、降下中に流量は増加される。

一実施形態によれば、プロセス１５００では、続いて、入力信号に基づき、コントローラ３１４により消火剤供給源ユニットの第１のサブセット３１０が遮断されて第１の消火剤の放出が停止し、消火剤供給源ユニットの第２のサブセット３１２がオンになって、第２の消火剤の放出が開始される。このようにして、プロセス１５００では、第１の消火剤の放出が停止され、第２の消火剤の放出が開始される（タスク１５１０）。例えば、降下中には、定量システム６１６から放出される消火剤のような巡航消火剤が、第１の消火剤の放出を停止させ、その後降下用ボトル６０６が第１の消火剤の放出を開始する。

図１６は、本発明の一実施形態による、クラスＥ貨物室を有する航空機のための拡張可能な貨物消火剤分配プロセス１６００を示す例示的フロー図である。プロセス１６００に関連して実行される種々のタスクは、機械的に、或いはソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はそれらのなんらかの組み合わせにより実行される。図示の方法に関して、プロセス１６００の以下の説明が、図３〜１３に関連して上述した要素に言及する場合がある。

実用的な実施形態では、プロセス１６００の各部分は、拡張可能な貨物消火剤分配システム３００、構造４００〜６００、及びシステム１０００〜１３００の様々な要素、例えば、ダクトシステム３０２、一又は複数の分配ノズル３０４、配管接続３０６、消火剤流制御弁３０８、消火剤供給源ユニットの組３１８、コントローラ３１４、火災／煙検出器３１６、入力モジュール３２２、消火剤流量制御弁３２４、貨物体積１００２、貨物体積１００４などにより実行される。プロセス１６００は、図３〜１３に示されている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、共通のフィーチャ、機能、及び要素についてはここでは繰り返さない。

プロセス１６００は、消火剤供給源ユニットの組（例えば、消火剤供給源ユニットの組３１８）を、ビークルのダクト（例えば、ダクトシステム３０２）に連結することにより開始される（タスク１６０２）。

プロセス１６００では続いて、コントローラ３１４により巡航飛行条件が検出される（タスク１６０４）。

プロセス１６００では、続いて、半分の貨物室１００２／１００４のような内部体積への酸素を遮断することにより、巡航飛行条件の間に消火が行われうる（タスク１６０６）。

プロセス１６００では、続いて、降下飛行条件の間のみ一定流量の消火剤が分配されるように、コントローラ３１４により、消火剤供給源ユニットのサブセット（例えば、消火剤供給源ユニットのサブセット３１０／３１２）が選択される（タスク１６０８）。

プロセス１６００では、続いて、降下飛行条件の間に消火が行われうる（タスク１６１０）。

このように、本発明の種々の実施形態により、動作条件に基づいて拡張可能な消火剤分配システムを使用する消火システム及び方法が提供される。このようにして、重量、複雑性、及びコストを低減した消火剤分配システムが提供される。

上記に少なくとも一つの例示的実施形態を提示したが、無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る一又は複数の例示的実施形態は、いかなる意味でも主題の範囲、適用性、又は構成を限定するものではない。そうではなく、上述の記載は、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道路地図を提供するものである。請求の範囲に定義される範囲から逸脱することなく、要素の機能及び構成には種々の変更が可能であり、それには既知の等価物及び本特許出願の時点で予見可能な等価物が含まれることを理解されたい。

上述では、「接続」又は「連結」されている要素、ノード、又はフィーチャに言及している。本明細書で使用される場合、別途明確な記載がない限り、「接続された」とは、必ずしも機械的にというわけではないが、一つの要素／ノード／フィーチャが別の要素／ノード／フィーチャに直接接合されている（又は直接連絡している）ことを意味する。同様に、別途明確な記載がない限り、「連結された」とは、必ずしも機械的にというわけではないが、一つの要素／ノード／フィーチャが別の要素／ノード／フィーチャに直接又は間接的に接合されている（或いは、直接又は間接的に連絡している）ことを意味する。このように、図３〜１３では要素の例示的な構成を示したが、本発明の一実施形態においては、追加的な仲介要素、デバイス、フィーチャ、又はコンポーネントが存在してもよい。

本明細書で使用される用語及び表現、並びにそれらの変化形は、別途明確な記載がない限り、限定的なものではなく、変更可能なものである。その例として、「含む」という表現は、「限定せずに含む」などを意味するものと理解することができ、「例」は、議論されるアイテムを説明する事例を提供するために使用されているのであり、その排他的又は限定的なリストではない。「従来の」、「常套的な」、「通常の」、「標準の」、「既知の」、及び同様の意味を有する表現は、記載されているアイテムを、所定の時期に限定しているわけでも、ある時期に入手可能であるアイテムに限定しているわけでもなく、現在又は未来のいずれかの時期における従来技術、常套的技術、通常の技術、又は標準的技術と理解すべきである。

同様に、接続詞「及び」によりリンクされた一組のアイテムは、それらアイテムの各々すべてがグループ内に存在することが必ずしも必要という意味ではなく、別途明確な記載がない限り、「及び／又は」と同義である。同様に、接続詞「又は」によりリンクされた一組のアイテムは、グループの中で必ずしも互いに排他的であるわけではなく、別途明確な記載がない限り、やはり「及び／又は」と同義である。さらに、本発明のアイテム、要素、又はコンポーネントが単一形で記載又は特許請求されているかもしれないが、明確な記載がない限り、本発明の範囲内で複数形も考慮される。一部の事例における「一又は複数の」、「少なくとも」、「限定されないが」などの広義的な用語及び表現の使用は、そのような広義的な表現がない場合に範囲を狭めることを意図している又は範囲を狭めることが必要であるという意味で使用されているのではない。
本開示の一態様によれば、貨物消火剤分配をスケーリングする方法であって、動作条件を検出することと、前記動作条件に基づいて消火剤供給源ユニットの組の中から供給源ユニットのサブセットを選択することにより、選択された供給源ユニットのサブセットを提供することと、前記動作条件の間に、前記選択された供給源ユニットのサブセットから消火剤を分配することと、を含む方法が提供される。
有利に、前記方法は、消火剤の流量が飛行条件に基づくように、前記供給源ユニットのサブユニットを選択することをさらに含む。好ましくは、前記流量は、巡航飛行条件の間の低流量、降下飛行条件の間の高流量、高度、及び高度の変化率からなる群より選択される少なくとも一つの要素に基づいている。
有利に、前記方法は、消火剤の流量が気圧に基づくように、前記供給源ユニットのサブセットを選択することをさらに含む。好ましくは、前記気圧は、内部体積の気圧、外気圧、気圧の変化率、高度、及び高度の変化率からなる群より選択される少なくとも一つの要素を含む。
有利に、前記動作条件は、離陸、上昇、巡航、下降、着陸、貨物煙条件、貨物火災条件、及び貨物熱条件からなる群より選択される少なくとも一つの要素を含む。
有利に、前記選択された供給源ユニットのサブセットは、定量システム、降下用貯蔵ボトル、ダンプボトル、フィルタ、及びレギュレータからなる群より選択される少なくとも一つの要素を含む。
有利に、前記方法は、消火剤供給源ユニットの組をビークルのダクトに連結することさらに含む。好ましくは、前記方法は、前記ビークルのダクトを内部体積に連結することと、をさらに含む。
有利に、前記方法は、前記内部体積内で消火することをさらに含む。好ましくは、航空機は、前記内部体積を備える。
有利に、前記消火剤供給源ユニットの組は、貯蔵ボトル、機上不活性ガス発生装置（ＯＢＩＧＧＳ）、ＨＦＣ−１２５供給源、ペンタフルオロエタン（ＣＦ _３ ＣＨＦ _２ ）供給源、窒素供給源、アルゴン供給源、ヘリウム供給源、エアロゾル化された液体ミストの供給源、ＦＫ５−１−１２（Ｃ _６ Ｆ _１２ Ｏ）供給源、給水源、及びハロン供給源からなる群より選択される少なくとも一つの要素を含む。
本開示のさらなる態様によれば、拡張可能な貨物消火剤分配システムであって、ビークルのダクトに連結された消火剤供給源ユニットの組と、第１の動作条件及び第２の動作条件の間に、それぞれ第１の消火剤及び第２の消火剤を分配するように動作可能な複数の分配ノズルと、コントローラであって、消火剤供給源ユニットの第１のサブセットを選択して、第１の動作条件の間に、前記消火剤供給源ユニットの第１のサブセットから、連続的に第１の消火剤を低流量で分配するように、且つ消火剤供給源ユニットの第２のサブセットを選択して、第２の動作条件の間に、第２の消火剤の流量を増加して分配し、第１の消火剤と第２の消火剤とを組み合わせた流量を増加させるように動作可能なコントローラと、を備えるシステムが提供される。
有利に、内部体積は、前記ビークルのダクトに連結されており、前記第１の動作条件は、巡航を含み、前記第２の動作条件は、降下を含み、前記コントローラは、さらに、消火を行うために、巡航中に内部体積への酸素を遮断し、且つ降下の間だけ一定流量の消火剤が分配されるように、消火剤供給源ユニットの第２のサブセットを選択するように動作可能である。
有利に、前記システムは、前記第２の動作条件の間に前記第１の消火剤の流量を増加させるロジックをさらに備える。
有利に、流量の増加は、飛行フェーズ、高度、高度の変化率、上昇率、降下率、降下信号、飛行管理コンピュータからの信号、速度、マッハ数、圧力、圧力の変化率、及び温度からなる群より選択される少なくとも一つの要素に基づいている。
有利に、前記消火剤供給源ユニットの第１のサブセット及び前記消火剤供給源ユニットの第２のサブセットは、パイロット入力、ユーザ入力、及びデータベース由来のパラメータからなる群より選択される少なくとも一つの要素に基づいて選択され、前記コントローラは、さらに、前記第１の消火剤の放出を停止するために、前記消火剤供給源ユニットの第１のサブセットを遮断し、且つ前記第２の消火剤の放出を開始するために、前記消火剤供給源ユニットの第２のサブセットをオンにするように動作可能である。
有利に、前記消火剤供給源ユニットの第２のサブセットは、降下用貯蔵ボトル、レギュレータに連結された降下用ボトル、及びダンプボトルからなる群より選択される少なくとも一つの要素を含む。
有利に、前記消火剤供給源ユニットの第１のサブセットは、定量ボトル、第１のレギュレータに連結された定量ボトル、並びに第１のレギュレータ及び第２のレギュレータに連結された定量ボトルであって、前記定量ボトルに第１のレギュレータ及び第２のレギュレータが並列に繋がれている定量ボトルからなる群より選択される少なくとも一つの要素を含む。
本開示のさらなる態様によれば、航空機の拡張可能な貨物消火剤分配方法であって、消火剤供給源ユニットの第１のサブセットを選択して、第１の飛行フェーズの間に、消火剤供給源ユニットの第１のサブセットから、連続的に第１の消火剤を低流量で分配することと、消火剤供給源ユニットの第２のサブセットを選択して、第２の飛行フェーズの間に、消火剤供給源ユニットの第２のサブセットから、第２の消火剤を高流量で分配することと、前記第１の飛行フェーズ及び前記第２の飛行フェーズの間に、それぞれ前記第１の消火剤及び前記第２の消火剤を分配することと、前記第２の飛行フェーズの間に、前記第１の消火剤を前記第２の消火剤と同時に分配することと、を含む方法が提供される。

Claims (9)

1. 貨物消火剤分配のための方法であって、
   動作条件を検出することと、
   前記動作条件が下降を示すときに、消火剤供給源ユニットの組の中から供給源ユニットのサブセットを選択して、選択された供給源ユニットのサブセットを提供することと、
   消火剤を選択された供給源ユニットのサブセットからビークルダクトへ放出することと、
   下降中に、前記選択された供給源ユニットのサブセットから内部体積へと消火剤を分配することと、を含む方法。
2. 前記内部体積への空気の供給を遮断することによって巡航中の火災を抑制し、下降中にのみ高流量の消火剤を分配する、請求項１に記載の方法。
3. 前記動作条件が巡航を示すときに、前記内部体積の圧力を減ずることをさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
4. 消火剤供給源ユニットの組を前記ビークルダクトに連結することと、
   前記ビークルダクトを前記内部体積に連結することと、をさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記消火剤供給源ユニットの組が、貯蔵ボトル、機上不活性ガス発生装置（ＯＢＩＧＧＳ）、ＨＦＣ−１２５供給源、ペンタフルオロエタン（ＣＦ_３ＣＨＦ_２）供給源、窒素供給源、アルゴン供給源、ヘリウム供給源、エアロゾル化された液体ミストの供給源、ＦＫ５−１−１２（Ｃ_６Ｆ_１２Ｏ）供給源、給水源、及びハロン供給源からなる群より選択される少なくとも一つの要素を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 貨物消火剤分配システムであって、
   ビークルダクトに連結された消火剤供給源ユニットの組と、
   下降中に、消火剤を分配するように動作可能な複数の分配ノズルと、
   コントローラであって、
   前記消火剤供給源ユニットの組のうちの供給源ユニットのサブセットを選択して、下降中に、前記サブセットからビークルダクトへと高流量で消火剤を分配するように動作可能なコントローラと、を備えるシステム。
7. 前記コントローラがさらに、
   火災を抑制するために、巡航中に前記ビークルダクトに連結された内部体積への酸素の流れを減らすために気流を遮断するように動作可能である、請求項６に記載のシステム。
8. 前記コントローラが、火災を抑制するように、巡航中に内部体積の圧力を減ずるようにさらに動作可能である、請求項６又は７に記載のシステム。
9. 降下中に前記消火剤の流量を増加させることをさらに備える請求項６から８のいずれか一項に記載のシステム。

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