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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6559660
(24)【登録日】2019年7月26日
(45)【発行日】2019年8月14日
(54)【発明の名称】旋回装置モードで作動するように設計されているターボ機械
(51)【国際特許分類】
F01D 25/18 20060101AFI20190805BHJP
F01D 25/16 20060101ALI20190805BHJP
F02C 7/06 20060101ALI20190805BHJP
F01D 25/36 20060101ALI20190805BHJP
F02C 9/00 20060101ALI20190805BHJP
【ＦＩ】
F01D25/18 B
F01D25/16 H
F02C7/06 D
F01D25/36
F02C9/00 A
【請求項の数】12
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2016-518694(P2016-518694)
(86)(22)【出願日】2014年9月29日
(65)【公表番号】特表2016-535189(P2016-535189A)
(43)【公表日】2016年11月10日
(86)【国際出願番号】FR2014052443
(87)【国際公開番号】WO2015044613
(87)【国際公開日】20150402
【審査請求日】2017年7月19日
(31)【優先権主張番号】1359439
(32)【優先日】2013年9月30日
(33)【優先権主張国】FR
(73)【特許権者】
【識別番号】516235451
【氏名又は名称】サフラン・ヘリコプター・エンジンズ
(74)【代理人】
【識別番号】110001173
【氏名又は名称】特許業務法人川口國際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ティリエ，ロメイン
(72)【発明者】
【氏名】プマレッド，バンサン
(72)【発明者】
【氏名】セルギンヌ，カメル
【審査官】
中村 大輔
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１２／０５９６７１（ＷＯ，Ａ２）
【文献】
米国特許第０５２５３４７０（ＵＳ，Ａ）
【文献】
特開２００６−１５３０１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１０−５２５２３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平１１−０５０８１０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｆ０１Ｄ ２５／１８
Ｆ０１Ｄ ２５／１６
Ｆ０１Ｄ ２５／３６
Ｆ０２Ｃ ７／０６
Ｆ０２Ｃ ９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機（８）と、
燃料と圧縮機（８）から生じる空気との混合気を燃焼するように圧縮機（８）から下流に位置している燃焼室（９）と、
燃焼室（９）から生じる燃焼ガスを膨張させ、第１の回転軸（１１）を介して圧縮機（８）を駆動するための第１のタービン（１０）と、
燃焼室（９）が消火されている間に第１のタービン（１０）および圧縮機（８）を回転的に保持するように前記第１の回転軸（１１）を作動させるためのアクチュエータ装置（１３）と、
エンジン（５ａ）を潤滑するための潤滑回路（１４）と、
を少なくとも備えるタービンエンジン（５ａ）であって、
潤滑回路が、前記第１の回転軸（１１）の少なくとも１つの軸受を潤滑するように構成され、かつ、燃焼室（９）を消火した状態で第１のタービン（１０）および圧縮機（８）が回転している間に潤滑油の温度が第１の所定の閾値より下に低下すると前記潤滑回路（１４）の潤滑油を加熱するように電気エネルギーを少なくとも一部は熱に変換するのに適している少なくとも１つの電気負荷を含む少なくとも１つの熱源（１５、１５ａ−１５ｃ）を通過し、
前記潤滑回路（１４）が、燃焼室（９）を消火した状態で第１のタービン（１０）および圧縮機（８）の回転中に前記回路（１４）の潤滑油を加熱するのに適している少なくとも２つの熱源（１５ａ−１５ｃ）を通過し、
前記２つの熱源（１５ａ、１５ｂ）が、前記潤滑回路（１４）において並列に構成される、タービンエンジン（５ａ）。
燃料と圧縮機（８）から生じる空気との混合気を燃焼するように圧縮機（８）から下流に位置している燃焼室（９）と、
燃焼室（９）から生じる燃焼ガスを膨張させ、第１の回転軸（１１）を介して圧縮機（８）を駆動するための第１のタービン（１０）と、
燃焼室（９）が消火されている間に第１のタービン（１０）および圧縮機（８）を回転的に保持するように前記第１の回転軸（１１）を作動させるためのアクチュエータ装置（１３）と、
エンジン（５ａ）を潤滑するための潤滑回路（１４）と、
を少なくとも備えるタービンエンジン（５ａ）であって、
潤滑回路が、前記第１の回転軸（１１）の少なくとも１つの軸受を潤滑するように構成され、かつ、燃焼室（９）を消火した状態で第１のタービン（１０）および圧縮機（８）が回転している間に潤滑油の温度が第１の所定の閾値より下に低下すると前記潤滑回路（１４）の潤滑油を加熱するように電気エネルギーを少なくとも一部は熱に変換するのに適している少なくとも１つの電気負荷を含む少なくとも１つの熱源（１５、１５ａ−１５ｃ）を通過し、
前記潤滑回路（１４）が、燃焼室（９）を消火した状態で第１のタービン（１０）および圧縮機（８）の回転中に前記回路（１４）の潤滑油を加熱するのに適している少なくとも２つの熱源（１５ａ−１５ｃ）を通過し、
前記２つの熱源（１５ａ、１５ｂ）が、前記潤滑回路（１４）において並列に構成される、タービンエンジン（５ａ）。
【請求項2】
前記アクチュエータ装置（１３）が、前記熱源（１５、１５ａ、１５ｂ）を備える、請求項１に記載のタービンエンジン（５ａ）。
【請求項3】
前記熱源（１５、１５ａ、１５ｂ）が、潤滑回路（１４）の潤滑油に熱を伝達するための熱交換器（２４）を含む、請求項１または２に記載のタービンエンジン（５ａ）。
【請求項4】
前記熱源（１５、１５ｂ、１５ｃ）が、電気抵抗器（２９）を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のタービンエンジン（５ａ）。
【請求項5】
前記潤滑回路（１４）が、熱源（１５、１５ａ、１５ｂ）を迂回するための閉鎖可能なバイパスダクト（２１）を含み、バイパスダクト（２１）のそれぞれの端部は、熱源（１５、１５ａ、１５ｂ）の入口または出口に接続されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のタービンエンジン（５ａ）。
【請求項6】
前記潤滑回路（１４）がまた、燃焼室（９）が点火されている間に前記潤滑油を冷却するための少なくとも１つのヒートシンク（１８）を通過する、請求項１から５のいずれか一項に記載のタービンエンジン（５ａ）。
【請求項7】
前記アクチュエータ装置（１３）が、前記第１の回転軸（１１）に機械的に連結される電気機械（１３ａ）を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のタービンエンジン（５ａ）。
【請求項8】
前記アクチュエータ装置（１３）が、前記電気機械（１３ａ）に電気的に接続されている電力変換器（１３ｂ）をさらに備える、請求項７に記載のタービンエンジン（５ａ）。
【請求項9】
第１のタービン（１０）から下流に配置され、動力取出軸（６）に機械的に連結される第２のタービン（１２）をさらに備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のタービンエンジン（５ａ）。
【請求項10】
第１のタービンエンジン（５ａ）と、第２のタービンエンジン（５ｂ）とを備えるパワープラント（４）であって、第１のタービンエンジンは、請求項１から９のいずれか一項に記載のタービンエンジン（５ａ）であり、第１のタービンエンジン（５ａ）および第２のタービンエンジンはそれぞれ、動力取出軸（６）を介して航空機（１）の主ギアボックス（７）に連結されている、パワープラント。
【請求項11】
圧縮機（８）と、
燃料と圧縮機（８）から生じる空気との混合気を燃焼するように圧縮機（８）から下流に位置している燃焼室（９）と、
燃焼室（９）から生じる燃焼ガスを膨張させ、第１の回転軸（１１）を介して圧縮機（８）を駆動するための第１のタービン（１０）と、
前記第１の回転軸（１１）を作動させるためのアクチュエータ装置（１３）と、
を少なくとも備えるタービンエンジン（５ａ）の潤滑回路（１４）の潤滑油の温度を調節する方法であって、
前記第１の回転軸（１１）の少なくとも１つの軸受を潤滑するための前記潤滑油は、前記潤滑回路（１４）が通過し、かつ、燃焼室（９）を消火した状態で第１のタービン（１０）および圧縮機（８）が前記アクチュエータ装置（１３）によって回転し続けている間に潤滑油の温度が第１の所定の閾値より下に低下すると潤滑油を加熱するように電気エネルギーを少なくとも一部は熱に変換するための少なくとも１つの電気負荷を備える、熱源（１５、１５ａ−１５ｃ）を通して方向付けられる方法であって、
前記潤滑回路（１４）が、燃焼室（９）を消火した状態で第１のタービン（１０）および圧縮機（８）の回転中に前記回路（１４）の潤滑油を加熱するのに適している少なくとも２つの熱源（１５ａ−１５ｃ）を通過し、
前記２つの熱源（１５ａ、１５ｂ）が、前記潤滑回路（１４）において並列に構成される、方法。
燃料と圧縮機（８）から生じる空気との混合気を燃焼するように圧縮機（８）から下流に位置している燃焼室（９）と、
燃焼室（９）から生じる燃焼ガスを膨張させ、第１の回転軸（１１）を介して圧縮機（８）を駆動するための第１のタービン（１０）と、
前記第１の回転軸（１１）を作動させるためのアクチュエータ装置（１３）と、
を少なくとも備えるタービンエンジン（５ａ）の潤滑回路（１４）の潤滑油の温度を調節する方法であって、
前記第１の回転軸（１１）の少なくとも１つの軸受を潤滑するための前記潤滑油は、前記潤滑回路（１４）が通過し、かつ、燃焼室（９）を消火した状態で第１のタービン（１０）および圧縮機（８）が前記アクチュエータ装置（１３）によって回転し続けている間に潤滑油の温度が第１の所定の閾値より下に低下すると潤滑油を加熱するように電気エネルギーを少なくとも一部は熱に変換するための少なくとも１つの電気負荷を備える、熱源（１５、１５ａ−１５ｃ）を通して方向付けられる方法であって、
前記潤滑回路（１４）が、燃焼室（９）を消火した状態で第１のタービン（１０）および圧縮機（８）の回転中に前記回路（１４）の潤滑油を加熱するのに適している少なくとも２つの熱源（１５ａ−１５ｃ）を通過し、
前記２つの熱源（１５ａ、１５ｂ）が、前記潤滑回路（１４）において並列に構成される、方法。
【請求項12】
前記潤滑油は、燃焼室（９）が点火される間に潤滑油の温度が第２の所定の閾値を超えると、潤滑油を冷却するように前記潤滑回路（１４）が通過するヒートシンク（１８）を通して方向付けられる、請求項１１に記載の温度調節方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タービンエンジンの分野、および特にそれらの潤滑に関する。
【背景技術】
【0002】
用語「タービンエンジン」は、現在の文脈においては、作動流体をタービン内で膨張させることによって前記作動流体の熱エネルギーを機械エネルギーに変換するための任意の機械を意味するのに用いられる。より詳細には、作動流体は、空気が第１の回転軸を介してタービンによってそれ自体作動される圧縮機で圧縮された後に、燃焼室において空気との燃料の化学反応から生じる燃焼ガスであってもよい。したがって、現在の文脈において理解されるように、タービンエンジンは、特に、バイバスおよび非バイパスターボジェット、ターボプロップエンジン機、ターボシャフトエンジン、またはガスタービンを含む。下記の説明においては、用語「上流の」および「下流の」は、タービンエンジンを通る作動流体の通常の流れ方向に対して定義される。
【0003】
マルチエンジンパワープラントの燃料消費を低減するために、特に仏国特許出願公開第２９６７１３２号明細書において、巡航状態下で１つまたは複数のエンジンの燃焼室を消火する提案が行われており、この場合、引き続き作動するエンジンはより高いパワーレベルで作動し、それによってより良好な特定の燃料消費を達成する。再始動を加速するために、特に、故障しているもう１つの電源を置き換えるかまたはバックアップするために可能な緊急再始動する目的で、仏国特許出願公開第２９６７１３２号明細書はまた、燃焼室が消火されるそのまたは各タービンエンジンについて、前記タービンおよび圧縮機を回転的に保持するように前記第１の回転軸を作動させるためのアクチュエータ装置を使用することを提案している。それにもかかわらず、「旋回モード」として知られるこの種のスタンドバイモードにおいては、潤滑油は、エンジンからの熱損失によってもはや加熱されず、大気条件に応じて、特に高高度でまたは寒冷な天候において、その温度は、エンジンがもはや適切に潤滑されない程度まで、非常に低い値に至るまで急速に低下する場合がある。残念なことに、この種のタービンエンジンに固有の使用の制限のうちの１つは、動力を動力取出軸に供給することができる前に十分な潤滑を有する必要性にあり、これは、潤滑油に応じて、通常約２７３ケルビン（Ｋ）または２７８Ｋという、潤滑油についていくらかの最小温度を必要とする。したがって、その燃焼室を消火した状態で旋回モードに保持されるエンジンの場合は、潤滑油について少なくともいくらかの最小温度を維持することが望ましいということが理解できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】仏国特許出願公開第２９６７１３２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、これらの欠点を改善しようとするものである。特に、本開示は、タービンエンジンが適切な温度および粘度の潤滑油で潤滑されることを引き続き確保しながら、非常に低い温度でさえ旋回モードに保持されることができるタービンエンジンを提案しようとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
少なくとも１つの実施形態においては、この目的は、圧縮機と、燃料と圧縮機から生じる空気との混合気を燃焼するように圧縮機から下流に位置している燃焼室と、燃焼室から生じる燃焼ガスを膨張させ、第１の回転軸を介して圧縮機を駆動するための第１のタービンと、燃焼室が消火されている間に第１のタービンおよび圧縮機を回転的に保持するように前記第１の回転軸を作動させるためのアクチュエータ装置と、エンジンの潤滑回路と、を少なくとも備える、この種のタービンエンジンにおいて、潤滑回路が、前記第１の回転軸の少なくとも１つの軸受を潤滑するように、かつ、燃焼室を消火した状態で第１のタービンおよび圧縮機が回転している間に潤滑油の温度が第１の所定の閾値より下に低下すると前記潤滑回路の潤滑油を加熱するように電気エネルギーを少なくとも一部は熱に変換するのに適している少なくとも１つの電気負荷を含む少なくとも１つの熱源を通過するように構成される、という事実によって達成される。
【0007】
これらの準備によって、潤滑油は、非常に低い周囲温度においてさえ、エンジンの適切な潤滑を確保するのに十分な温度で旋回モードに保持され得る。
【0008】
特に、熱源は、第１の回転軸を作動させるための装置を備えることができる。例示として、この装置が回転軸に機械的に連結されるモータ発電機などの電気機械を備える場合には、それ自身の操作は、潤滑油を加熱するのに十分な熱を発生させることができる。そのうえ、前記アクチュエータ装置が前記電気機械に電気的に電力を供給するための電力変換器をさらに備える場合には、その操作はまた、潤滑油を加熱するのに十分な熱を発生させることができる。とにかく、潤滑回路を通して流れる潤滑油によるアクチュエータ装置からのこの熱の放出はまた、アクチュエータ装置を冷却する働きをし、その冷却は、アクチュエータ装置によって供給される機械的動力を仮定すれば必要であるかまたは少なくとも有利であり得る。
【0009】
そのうえ、前記熱源は、潤滑回路の潤滑油に熱を伝達するための熱交換器を含むことができる。
【0010】
熱源として想定され得るもう１つの可能性は、電気抵抗器である。この種の電気抵抗器は、たとえば、回路の一部を形成する潤滑油タンクに浸されることによって、潤滑回路に容易に組み入れられ得る。これは、その電力供給によって容易に活性化および非活性化されることができ、それによって、潤滑油の正確な温度調節が簡単にされる。
【0011】
潤滑油の温度を調節するように、潤滑回路はまた、熱源の周りに閉鎖可能なバイパスダクトを含むことができる。潤滑油を加熱するための必要性に応じて閉鎖されるように、この閉鎖可能なダクトは、たとえば、サーモスタット弁、または制御ユニットに接続される弁を含むことができる。
【0012】
より大きな熱出力を得るように、かつ／または潤滑油の加熱を調節することを容易にするように、潤滑回路は、燃焼室を消火した状態で前記タービンおよび圧縮機の回転中に前記回路の潤滑油を加熱するのに適している少なくとも２つの熱源を通過することができる。これらの２つの熱源は、潤滑回路の水頭損失を最小限にするように並列に、または回路の温度調節を容易にするように直列に構成され得る。
【0013】
タービンエンジンはその潤滑油が旋回モード中に加熱される必要がある場合があるが、いったん燃焼室が点火されると潤滑油を冷却することが望ましくなる場合もある。このことを行うように、潤滑回路はまた、燃焼室が点火される間に潤滑油を冷却するための少なくとも１つのヒートシンクを通過することができる。この状況において同様に潤滑回路を調節できるようにするように、回路はまた、ヒートシンクを迂回する閉鎖可能なダクトを含むことができる。熱源を迂回するダクトと同様に、この他のバイパスダクトには、サーモスタット弁が、または潤滑油を冷却する必要に応じてこれを閉鎖するように制御ユニットに接続される弁が設けられ得る。
【0014】
タービンエンジンは、特に、ターボシャフトエンジン式のもの、またはターボプロップエンジン機式のものであってもよく、その場合は、これはまた、第１のタービンから下流に配置され、動力取出軸に機械的に連結される第２のタービンを含むことができる。
【0015】
また、本開示は、上述の第１のタービンエンジンと、第２のタービンエンジンとを少なくとも有するパワープラントに、またこの種のパワープラントが取り付けられる航空機に関する。したがって、第２のタービンエンジンが正常に作動している間に第１のタービンエンジンを旋回モードに保持すること、および、第２のタービンエンジンからの動力に加えて動力を供給するように第１のタービンエンジンの燃焼室を点火することができる。もちろん、パワープラントは、たとえば３つまたはさらにより多数などの、２つより多くのいくつかのエンジンを有することができる。
【0016】
そのうえ、本発明はまた、圧縮機と、燃料と圧縮機から生じる空気との混合気を燃焼するように圧縮機から下流に位置している燃焼室と、燃焼室から生じる燃焼ガスを膨張させ、第１の回転軸を介して圧縮機を駆動するための第１のタービンと、前記第１の回転軸を作動させるためのアクチュエータ装置と、を少なくとも備えるタービンエンジンの潤滑回路の潤滑油の温度を調節する方法であって、前記第１の回転軸の少なくとも１つの軸受を潤滑するための前記潤滑油は、前記潤滑回路が通過し、かつ、燃焼室を消火した状態で第１のタービンおよび圧縮機が前記アクチュエータ装置によって回転的に保持されている間に潤滑油の温度が第１の所定の閾値より下に低下すると潤滑油を加熱するように電気エネルギーを少なくとも一部は熱に変換するための少なくとも１つの電気負荷を備える、熱源を通して方向付けられる、方法に関する。加えて、前記潤滑油は、燃焼室が点火される間に潤滑油の温度が第２の所定の閾値を超えると、前記回路が冷却されるように通過するヒートシンクを通して方向付けられ得る。
【0017】
本発明は、非限定的な実施例として与えられる実施形態の次の詳細な説明を読むと、十分に理解されることができ、その利点がよりよく明らかになる。説明は、添付の図面を参照している。
【発明を実施するための形態】
【0019】
第１の図は、回転翼航空機１、より詳細には、主回転翼２および反トルク尾部回転翼３を有するヘリコプタを示しており、その回転翼は、それらを作動させるパワープラント４に連結されている。示されるパワープラント４は、第１のタービンエンジン５ａおよび第２のタービンエンジン５ｂを備える。より詳細には、これらのエンジン５ａおよび５ｂは、主回転翼２および尾部回転翼３を作動させるための主ギアボックス７に連結されるそれらの動力取出軸６の両方を有するターボシャフトエンジンである。
【0020】
パワープラント４は、図２により詳細に示されている。各エンジン５ａ、５ｂは、圧縮機８、燃焼室９、圧縮機８に回転軸１１によって連結される第１のタービン１０、および動力取出軸６に連結される、第２のタービン１２、または「フリー」タービンを備える。また、圧縮機８を備えるアセンブリ、燃焼室９、第１のガスタービン１０、および回転軸１１は、「ガス発生器」としても知られる。各ガス発生器の回転軸１１は、電気機械１３ａ、より詳細にはモータ発電機と、電気機械１３ａに電気的に接続され、航空機１の電気ネットワークに接続される電力変換器１３ｂとを備えるアクチュエータ装置１３に機械的に連結される。
【0021】
アクチュエータ装置１３は、対応するエンジン５ａ、５ｂを始動するのにも、またこれが始動した後に電気を発生させるのにも役立つ。始動中に、電気機械１３ａは、モータモードで作動し、電力変換器１３ｂは、航空機の電気ネットワークからこれに電気的に電力を供給する。始動後に、電気機械１３ａは、発電機モードで作動し、電力変換器は、これが発生させる電気を、航空機の電気ネットワークに電力を供給するための適切な電圧およびアンペア数に適合させる。
【0022】
そのうえ、アクチュエータ装置１３はまた、それにもかかわらず、減速された速度Ｎｔｕｒｎで燃焼室９が消火されている間に回転軸１１を回転させることによって、対応するエンジン５ａ、５ｂを旋回モードに保持するように使用されることができ、この減速された速度Ｎｔｕｒｎは、たとえば、回転軸１１の公称回転数Ｎ１の５％から２０％までの範囲にあり得る。エンジンを旋回モードに保持することは、それの可能な始動を加速する働きをする。
【0023】
パワープラント４によって供給されるパワーは、航空機１の飛行の段階に応じて著しく変化し得る。したがって、巡航状態下で要求されるパワーは、通常、パワープラント４が供給し得る最大連続電力よりも実質的に小さく、さらにその最大離陸出力よりも小さい。パワープラント４がその最大離陸出力に応じて必要な大きさにされることを仮定すると、これは、巡航状態に要求されるパワーと比べて著しく過大な大きさにされている。したがって、巡航の間に、エンジン５ａとエンジン５ｂが共に作動中の場合、それらは、それらの最適作動速度から両方共に遠く離れており、これは、比較的高い燃料消費率をもたらす。実際には、複数のエンジンを有するパワープラントの場合は、エンジンのうちの少なくとも１つを消火した状態で巡航状態を維持することを想定することができる。この場合、他のエンジンは、それらの最適速度により近い速度で作動することができ、したがって、燃料消費率が低減され得る。パワープラントがこの種の作動モードで作動できるようになるために、また消火されるエンジンが直ちに始動され得ることを確実にしながら、消火されるこのエンジンを旋回モードに保持する提案が、仏国特許出願公開第２９６７１３２号明細書において行われている。
【0024】
このように、図２に示されるパワープラント４においては、第１のエンジン５ａは、航空機１が巡航している間に消火され、第２のエンジン５ｂは、主ギアボックス７を介して主回転翼２および尾部回転翼３のために動力のすべてを供給する。また、第２のエンジン５ｂの電気機械１３ａは、その電力変換器１３ｂを介して航空機１の電気ネットワークに電力を供給するように同時に働く。第１のエンジン５ａが緊急時に、特に万一第２のエンジン５ｂが故障している場合に始動され得ることを確実にすることができるように、第１のエンジン５ａは、その電力変換器１３ｂからの電力の下でその回転軸１１を駆動するその電気機械１３ａによって旋回モードに保持される。
【0025】
それにもかかわらず、飛行中に、燃焼室９を消火した状態で、および特に高高度で非常に低いことがある周囲温度の場合は、第１のエンジン５ａの潤滑油の温度Ｔは非常に著しく低下し得る。第１のエンジン５ａの運動部品の潤滑を損なうかもしれない、低すぎるレベルにこの温度Ｔが達するのを防止するように、図３に示される第１の実施形態の潤滑回路１４は熱源１５を通過する。
【0026】
より詳細には、潤滑回路１４は、タンク１６およびポンプ１７を備える閉回路であり、ヒートシンク１８および熱源１５、ならびに第１のエンジン５ａにおいて潤滑するための要素１９を通過する。また、回路１４は、ヒートシンク１８および熱源１５を迂回するためのバイパスダクト２０および２１をそれぞれ有し、各々は、対応する所定の温度範囲でこれを閉鎖するようにそれぞれのサーモスタット弁２２、２３を有する。それにもかかわらず、制御ユニットに接続される弁は、潤滑油の温度を検出するためのセンサにそれ自体接続されるが、同じ目的でサーモスタット弁の代わりに使用されることもできる。
【0027】
ヒートシンク１８は、通常、熱を潤滑油から周囲空気に放出する働きをする潤滑油／空気熱交換器である。それにもかかわらず、他のタイプのヒートシンク、特に潤滑油／燃料熱交換器がまた、使用されることもある。
【0028】
例示として、熱源１５は、第１のエンジン５ａの電気機械１３ａまたはその電力変換器１３ｂを備えることができる。図４Ａに示される変形例においては、熱源１５は、潤滑回路１４が直接通過する電気機械１３ａである。回転軸１１を旋回モードで駆動するモータとして作動させる場合に、この電気機械１３ａは熱を発生させ、その熱は、この変形例においては潤滑回路１４を通して流れる潤滑油によって放出される。したがって、潤滑油の加熱は、同時に、電気機械を冷却することに寄与し得る。図４Ｂに示される変形例においては、熱源１５は、電力変換器１３ｂである。電気機械１３ａが旋回モードで回転軸１１を駆動するモータとして作動している間に、電力変換器１３ｂを介したこの電気機械の電力供給はまた、熱を発生させ、その熱は、この変形例においては、潤滑回路１４を通して流れる潤滑油によって放出される。したがって、潤滑油の加熱は、同時に、電力変換器１３ｂを冷却することに寄与し得る。回転軸１１を作動させるための装置１３と潤滑回路１４との間の熱の伝達は、第１の２つの変形例の場合のように直接的に行われるに及ばないが、それを通して別個に通過する潤滑回路１４を同様に有する熱交換器を通過する冷却回路を介して、間接的に行われる必要がある。したがって、図４Ｃに示される第３の変形例においては、潤滑回路１４の熱源１５は、第１のエンジン５ａの電気機械１３ａを冷却するための回路２５にこのように接続される熱交換器２４を備える。図４Ｄに示される第４の変形例においては、熱源は、第１のエンジン５ａの電力変換器１３ｂを冷却するための回路２５に同じ方法で接続される熱交換器２４を備える。
【0029】
特に、潤滑回路１４の熱源１５がこの種の熱交換器を含む場合には、また、第１のエンジン５ａを駆動するための装置１３以外の構成部分から熱を伝達するようにこれを用いることを想定することができる。例示として、熱のこの伝達は、第１のエンジン５ａが旋回モードにある間に飛行中に作動中のままである第２のエンジン５ｂから行われ得る。したがって、図４Ｅに示される第５の変形例においては、潤滑回路１４の熱源１５を形成する熱交換器２４は、第２のエンジン５ｂを作動させるための装置１３を冷却するための冷却回路２５’に接続される。第１のエンジン５ａが旋回モードに保持されている間にこの第２のエンジン５ｂが正常に作動されているならば、この場合、電気機械１２ａは、電力変換器１３ｂを介して航空機１の電気ネットワークに電力を供給する発電装置として作用し得る。この状況においては、この電気機械１３ａと電力変換器１３ｂは共に、冷却回路２５’を介して第１のエンジン５ａの潤滑回路１４に放出され得る熱を同時に発生させている。
【0030】
これらの変形例の各々においては、熱源１５およびヒートシンク１８は、第１のエンジン５ａの潤滑油の温度を調節するように迂回され得る。図５のフローチャートは、この温度調節がいかに操作されるかを示しており、図３に示される潤滑回路１４のサーモスタット弁２２および２３が共に開いている初期状況、換言すれば、図３Ｂに示され、回路１４を通してポンプ１７によって圧送される潤滑油の流れの大部分がバイパスダクト２０および２１に沿ってそれぞれ通過することによって、ヒートシンク１８および熱源１５の両方を迂回する状況から始まる。ステップＳ５０１においては、潤滑油の温度Ｔは、第１の閉鎖閾値Ｔ１ａと比較される。潤滑油の温度Ｔが閉鎖閾値Ｔ１ａに等しいかまたはそれよりも低い場合には、熱源１５の周りのバイパスダクト２１のサーモスタット弁２３が、ステップＳ５０２において閉鎖し、それによって、このバイパスダクト２１を閉鎖し、図３Ａに示されるように、潤滑油に熱源１５を通過することを強いる。したがって、潤滑油は、たとえ第１のエンジン５ａが旋回モードにある場合でも、潤滑油が流れ得ることを確実にするために加熱される。例示として、閉鎖閾値Ｔ１ａは、３３３Ｋから３４３Ｋまでの範囲にあり得る。
【0031】
したがって、次のステップＳ５０３において、サーモスタット弁２３が閉鎖される場合は、潤滑油の温度Ｔは、第１の開度閾値Ｔ１ｂと比較される。温度Ｔが開度閾値Ｔ１ｂよりも高くない間は、このステップは、ループ内で規則正しく繰り返される。潤滑油の温度Ｔがこの開度閾値Ｔ１ｂよりも高い場合は、その場合、熱源１５の周りのバイパスダクト２１のサーモスタット弁２３は、図３Ａに示される形態に戻るようにステップＳ５０４において再び開く。開度閾値Ｔ１ｂは、閉鎖閾値Ｔ１ａと同一であってもよい。それにもかかわらず、サーモスタット弁２３の不安定性を回避するためのヒステリシスを設定するために、開度閾値Ｔ１ｂは、知覚的に閉鎖閾値Ｔ１ａよりも、たとえば５Ｋから１０Ｋまでより高くてもよい。このヒステリシスは、図６に示されている。これは、ワックスコアサーモスタット弁などの、ある種のサーモスタット弁に特定されるが、ソレノイド弁などの他のタイプの弁がまた、不安定性を回避するようにこの種のヒステリシスで動作されるように適合され得る。
【0032】
サーモスタット弁２３がステップＳ５０４において再び開いた後に、または温度ＴがステップＳ５０１において第１の閉鎖閾値Ｔ１ａよりも既に高かった場合には、次いでステップＳ５０５において、潤滑油の温度Ｔは、第２の閉鎖閾値Ｔ２ａと比較される。潤滑油の温度Ｔがこの第２の閉鎖閾値Ｔ２ａに等しいかまたはそれよりも高い場合には、ヒートシンク１８の周りのバイパスダクト２０のサーモスタット弁２２は、ステップＳ５０６において閉鎖し、それによって、このバイパスダクト２０を閉鎖し、図３Ｃに示されるように、潤滑油にヒートシンク１８通過することを強いる。したがって、潤滑油は、第１のエンジン５ａにおいて発生される熱を放出するように冷却される。第２の閉鎖閾値Ｔ２ａは、第１の閉鎖閾値Ｔ１ａよりも、また、第１の開度閾値Ｔ１ｂよも実質的に高く、例示として、これは、３５３Ｋから３６３Ｋまでの範囲にあり得る。
【0033】
したがって、サーモスタット弁２２が閉鎖される場合には、次いで次のステップＳ５０７において、潤滑油の温度Ｔは、第２の開度閾値Ｔ２ｂと比較される。温度Ｔがこの開度閾値Ｔ１ｂ以上の間は、このステップは、ループ内で規則正しく繰り返される。潤滑油の温度Ｔがこの開度閾値Ｔ２ｂよりも低い場合は、ヒートシンク１８の周りのバイパスダクト２０のサーモスタット弁２２は、図３Ｂに示される形態に戻るために、ステップＳ５０８において再び開く。開度閾値Ｔ２ｂは、閉鎖閾値Ｔ２ａと同一であってもよい。それにもかかわらず、サーモスタット弁２２の不安定性を回避するためのヒステリシスを設定するために、開度閾値Ｔ２ｂは、知覚的に閉鎖閾値Ｔ２ａよりも、たとえば５Ｋから１０Ｋまでより低くてもよいが、第１の閉鎖閾値Ｔ１ａよりも、かつ第１の開度閾値Ｔ１ｂよりも実質的に高いままである。また、このヒステリシスは、図６に示されている。
【0034】
それにもかかわらず、他の代替案が、エンジンの潤滑油の温度を調節するために、特に旋回モードでこれを加熱するために想定され得る。したがって、図７に示される実施形態においては、この実施形態はまた図１および図２のパワープラント４に適用できるが、潤滑回路１４の熱源１５は、タンク１６に電気抵抗器２９を備える。この第２の実施形態の他の要素は、図３において同じ参照数字を持つそれらに類似している。
【0035】
電気抵抗器２９は、電気的に電力を供給されるように航空機１の電気ネットワークに接続され、これは、随意に活性化および非活性化され得る。したがって、熱源１５の周りのバイパスダクトは、潤滑回路１４の潤滑油の温度Ｔを調節するためには不必要である。図８のフローチャートは、電気抵抗器２６への電力供給が非活性化され、サーモスタット弁２２が開いている初期状況から始まる、この第２の実施形態を調節する方法を示している。ステップＳ８０１においては、潤滑油の温度Ｔは、活性化閾値Ｔ０ａと比較される。潤滑油の温度Ｔが活性化閾値Ｔ０ａに等しいかまたはそれよりも低い場合には、電気抵抗器２９への電力供給は、ステップＳ８０２において活性化され、それによって、潤滑回路１４を通過する潤滑油に伝達される熱を発生させる。したがって、潤滑油は、これが流れ得ることを確実にするように加熱され、これは、たとえ第１のエンジン５ａが旋回モードにある場合でも適用される。この実施形態においては、活性化閾値Ｔ０ａは、たとえば、２８３Ｋから２９３Ｋまでの範囲にあり得る。
【0036】
したがって、電気抵抗器２６への電力供給が活性化される場合には、次いで次のステップＳ８０３において、潤滑油の温度Ｔは、非活性化閾値Ｔ０ｂと比較される。温度Ｔがこの非活性化閾値Ｔ０ｂよりも高くない間は、このステップは、ループ内で規則正しく繰り返される。潤滑油の温度Ｔがこの非活性化閾値Ｔ０ｂよりも高い場合には、電気抵抗器２６への電力供給は、ステップＳ８０４において非活性化され得る。非活性化閾値Ｔ０ｂは、活性化閾値Ｔ０ａと同一であってもよい。それにもかかわらず、ヒステリシスを設定するために、非活性化閾値Ｔ０ｂは、知覚的に活性化閾値Ｔ０ａよりも、たとえば５Ｋから１０Ｋまでより高くてもよい。このヒステリシスは、図９に示されている。
【0037】
ステップＳ８０４において電気抵抗器２９への電力供給を非活性化した後に、または温度ＴがステップＳ８０１において活性化閾値Ｔ０ａよりも既に高い場合には、次いでステップＳ８０５において、潤滑油の温度Ｔは、閉鎖閾値Ｔ２ａと比較される。潤滑油の温度Ｔがこの閉鎖閾値Ｔ２ａに等しいかまたはそれよりも高い場合には、ヒートシンク１８の周りのバイパスダクト２０のサーモスタット弁２２は、ステップＳ８０６において閉鎖し、それによって、バイパスダクト２０を閉鎖し、潤滑油にヒートシンク１８を通過することを強いる。したがって、潤滑油は、第１のエンジン５ａにおいて発生される熱を放出するように冷却される。この閉鎖閾値Ｔ２ａは、活性化閾値Ｔ０ａおよび非活性化閾値Ｔ０ｂよりも実質的に高く、例示として、これは、３５３Ｋから３６３Ｋまでの範囲にあり得る。
【0038】
したがって、サーモスタット弁２２が閉鎖される場合には、次いで次のステップＳ８０７において、潤滑油の温度Ｔは、開度閾値Ｔ２ｂと比較される。温度Ｔがこの開度閾値Ｔ１ｂ以上の間は、このステップは、ループ内で規則正しく繰り返される。潤滑油の温度Ｔがこの開度閾値Ｔ２ｂよりも低い場合は、ヒートシンク１８の周りのバイパスダクト２０のサーモスタット弁２２は、ステップＳ８０８において再び開く。開度閾値Ｔ２ｂは、閉鎖閾値Ｔ２ａと同一であってもよい。それにもかかわらず、サーモスタット弁２２の不安定性を回避するためのヒステリシスを設定するために、開度閾値Ｔ２ｂは、知覚的に閉鎖閾値Ｔ２ａよりも、たとえば５Ｋから１０Ｋまでより低くてもよいが、活性化閾値Ｔ０ａおよび非活性化閾値Ｔ０ｂよりも実質的に高いままである。また、このヒステリシスは、図９に示されている。
【0039】
また、図１０に示されるように第３の実施形態において第１および第２の実施形態の特徴を組み合わせることができる。この第３の実施形態においては、潤滑回路１４は、２つの熱源１５ａ、１５ｂ、すなわち、第１の実施形態の場合のようにサーモスタット弁２３が取り付けられるバイパスダクト２１を有する図４Ａから図４Ｅに示される変形例のいずれかによる第１の熱源１５ａと、また第２の実施形態の場合のようにタンク１６に電気抵抗器２９を備える第２の熱源１５ｂとを有する。この第３の実施形態の残りの要素は、図３および図６において同じ参照数字を有するそれらに類似している。
【0040】
図１１のフローチャートは、電気抵抗器２９への電力供給が非活性化され、サーモスタット弁２２および２３が開いている初期状況から始まる、この第３の実施形態を調節する方法を示している。ステップＳ１１０１においては、潤滑油の温度Ｔは、第１の閉鎖閾値Ｔ１ａと比較される。潤滑油の温度Ｔが閉鎖閾値Ｔ１ａに等しいかまたはそれよりも低い場合には、第１の熱源１５ａの周りのバイパスダクト２１のサーモスタット弁２３は、ステップＳ１１０２において閉鎖し、それによって、このバイパスダクト２１を閉鎖し、図３Ａに示されるように、潤滑油に第１の熱源１５ａを通過することを強いる。したがって、潤滑油は、たとえ第１のエンジン５ａが旋回モードにある場合でも、これが流れ得ることを確実にするように加熱される。例示として、第１の閉鎖閾値Ｔ１ａは、３３３Ｋから３４３Ｋまでの範囲にあり得る。
【0041】
それにもかかわらず、潤滑油の温度Ｔは、潤滑油を単独で第１の熱源１５ａによって十分迅速に加熱できるようにするには低すぎるということが起こり得る。したがって、次のステップＳ１１０３において、潤滑油の温度Ｔは、第１の閉鎖閾値１５ａよりも実質的に低い活性化閾値Ｔ０ａと比較される。潤滑油の温度Ｔが活性化閾値Ｔ０ａに等しいかまたはそれよりも低い場合には、電気抵抗器２９への電力供給は、ステップＳ１１０４において活性化され、それによって、潤滑回路１４を通過する潤滑油に伝達される熱を発生させる。これにより、潤滑油の追加の加熱が得られる。例示として、この実施形態においては、活性化閾値Ｔ０ａは、２８３Ｋから２９３Ｋまでの範囲にあり得る。
【0042】
したがって、電気抵抗器２９への電力供給が活性化される場合には、次いで、次のステップＳ１１０５において、潤滑油の温度Ｔは、非活性化閾値Ｔ０ｂと比較される。温度Ｔが非活性化閾値Ｔ０ｂよりも高くない間は、このステップは、ループ内で規則正しく繰り返される。潤滑油の温度Ｔが非活性化閾値Ｔ０ｂよりも高い場合には、次いで、電気抵抗器２９への電力供給は、ステップＳ１１０６において非活性化される。非活性化閾値Ｔ０ｂは、活性化閾値Ｔ０ａと同一であってもよい。それにもかかわらず、ヒステリシスを設定するために、非活性化閾値Ｔ０ｂは、知覚的に活性化閾値Ｔ０ａよりも、たとえば５Ｋから１０Ｋまでより高くてもよいが、第１の閉鎖閾値Ｔ１ａよりも実質的に低いままである。このヒステリシスは、図１２に示されている。
【0043】
ステップＳ１１０６において電気抵抗器２６への電力供給の非活性化の後に、または温度ＴがステップＳ１１０３において活性化閾値Ｔ０ａよりも既に高い場合には、次いで、ステップＳ１１０７において、潤滑油の温度Ｔは、第１の開度閾値Ｔ１ｂと比較される。温度Ｔがこの開度閾値Ｔ１ｂよりも高くない間は、本方法は、ステップＳ１１０３まで戻され、少なくとも、ステップＳ１１０３およびステップＳ１１０７が、ループ内で繰り返される。潤滑油の温度Ｔが第１の開度閾値Ｔ１ｂよりも高い場合は、熱源１５の周りのバイパスダクト２１のサーモスタット弁２３は、ステップＳ１１０８において再び開く。第１の開度閾値Ｔ１ｂは、第１の閉鎖閾値Ｔ１ａと同一であってもよい。それにもかかわらず、サーモスタット弁２３の不安定性を回避するためのヒステリシスを設定するために、第１の開度閾値Ｔ１ｂは、知覚的に第１の閉鎖閾値Ｔ１ａよりも、たとえば５Ｋから１０Ｋまでより高くてもよい。また、このヒステリシスは、図１２に示されている。
【0044】
サーモスタット弁２３がステップＳ１１０８において再び開いた後に、または温度ＴがステップＳ１１０１において第１の閉鎖閾値Ｔ１ａよりも既に高かい場合には、次いで、ステップＳ１１０９において、潤滑油の温度Ｔは、第２の閉鎖閾値Ｔ２ａと比較される。潤滑油の温度Ｔが第２の閉鎖閾値Ｔ２ａに等しいかまたはそれよりも高い場合には、次いで、ヒートシンク１８の周りのバイパスダクト２０のサーモスタット弁２２は、ステップＳ１１１０において閉鎖し、それによって、バイパスダクト２０を閉鎖し、潤滑油にヒートシンク１８を通過することを強いる。したがって、潤滑油は、第１のエンジン５ａにおいて発生される熱を放出するように冷却される。第２の閉鎖閾値Ｔ２ａは、第１の閉鎖閾値Ｔ１ａよりも、また、第１の開度閾値Ｔ１ｂよりも実質的に高く、たとえば、これは、３５３Ｋから３６３Ｋまでの範囲にあり得る。
【0045】
したがって、サーモスタット弁２２が閉鎖される場合には、次いで、次のステップＳ１１１１において、潤滑油の温度Ｔは、第２の開度閾値Ｔ２ｂと比較される。温度Ｔがこの開度閾値Ｔ１ｂ以上の間は、このステップは、ループ内で規則正しく繰り返される。潤滑油の温度Ｔがこの開度閾値Ｔ２ｂよりも低い場合は、ヒートシンク１８の周りのバイパスダクト２０のサーモスタット弁２２は、ステップＳ１１１２において再び開く。開度閾値Ｔ２ｂは、閉鎖閾値Ｔ２ａと同一であってもよい。それにもかかわらず、サーモスタット弁２２の不安定性に備えてヒステリシスを設定するために、開度閾値Ｔ２ｂは、知覚的に閉鎖閾値Ｔ２ａよりも、たとえば５Ｋから１０Ｋまでより低くてもよいが、第１の閉鎖閾値Ｔ１ａよりも、かつ第１の開度閾値Ｔ１ｂよりも実質的に高いままである。また、このヒステリシスは、図１２に示されている。
【0046】
一般に、潤滑回路において迂回されるかまたは非活性化され得る複数の熱源を組み合わせることを常に想定することができる。したがって、図１３に示される第４の実施形態においては、２つの熱源１５ａおよび１５ｂは、潤滑回路１４において並列に配置される。これらの２つの熱源１５ａおよび１５ｂの各々は、図４Ａから図４Ｈに示される変形例のうちのいずれか１つに対応することができる。他の要素は、第１の実施形態のそれらに類似しており、それらは、同じ参照数字が与えられている。したがって、共通の閉鎖可能なバイパスダクト２１は、熱源１５ａと熱源１５ｂを共に同時に迂回する働きをし、潤滑油の温度は、図５の方法を用いて調節され得る。図１４に示される第５の実施形態においては、２つの熱源１５ａおよび１５ｂは、第２および第３の実施形態の場合のように、タンク１６に電気抵抗器２９を備える第３の熱源１５ｃと組み合わされる。他の要素は、第４の実施形態のそれらに類似しており、それらは、同じ参照数字が与えられている。この実施例の潤滑油の温度は、図９の方法を用いて調節され得る。
【0047】
図１５は、第４の実施形態に類似している第６の実施形態を示しているが、その場合、２つの熱源１５ａおよび１５ｂは、並列にではなく直列にある。第４の実施形態のそれらに類似している要素は、同じ参照数字が与えられている。図１６は、第５の実施形態に類似している第７の実施形態を示しているが、その場合、２つの熱源１５ａおよび１５ｂは、並列にではなく直列にある。第４の実施形態のそれらに類似している要素は、同じ参照数字が与えられている。第４および第５の実施形態の場合のように、おれらの最後の２つの実施形態においては、２つの熱源１５ａおよび１５ｂは、共通の閉鎖可能なバイパスダクト２１を共有し、それによって、潤滑油の温度を第６の実施形態について図５の方法、および第７の実施形態について図９の方法を用いて調節できるようにする。それにもかかわらず、第１および第２の熱源の各々について個々の閉鎖可能なバイパスダクトを持つ潤滑回路を取り付けることを同時に想定することができ、その結果、個々のバイパスダクトの各々の閉鎖装置について等しいかまたは異なる開度および閉鎖閾値を得る。
【0048】
本発明は、特定の実施形態を参照して説明されているが、さまざまな改造および変更が、特許請求の範囲によって定義されるように本発明の一般領域の範囲を超えることなくそれらの実施形態に対して行われ得る。たとえば、各潤滑回路の要素への任意の電力供給は、たとえば専用の発電機および／またはバッテリなどの、航空機の電気ネットワーク以外の供給源に由来することもできる。加えて、説明されたさまざまな実施形態の個々の特徴は、追加の実施形態に組み合わされ得る。したがって、説明および図面は、限定的ではなく例示的な意味で考慮されるべきである。