6587035 航空機搭載発電機の排熱システム

(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】6587035

(24)【登録日】2019年9月20日

(45)【発行日】2019年10月9日

(54)【発明の名称】航空機搭載発電機の排熱システム

(51)【国際特許分類】

   F02C 7/224 20060101AFI20191001BHJP

   F02C 7/00 20060101ALI20191001BHJP

   F02C 9/28 20060101ALI20191001BHJP

   B64D 41/00 20060101ALI20191001BHJP

   B64D 37/34 20060101ALI20191001BHJP

【ＦＩ】

   F02C7/224

   F02C7/00 F

   F02C9/28 A

   B64D41/00

   B64D37/34

【請求項の数】8

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2018-536694(P2018-536694)

(86)(22)【出願日】2017年2月15日

(86)【国際出願番号】JP2017005398

(87)【国際公開番号】WO2018042703

(87)【国際公開日】20180308

【審査請求日】2018年10月29日

(31)【優先権主張番号】特願2016-170772(P2016-170772)

(32)【優先日】2016年9月1日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】森岡 典子

(72)【発明者】

【氏名】大依 仁

【審査官】 中村 大輔

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１０−５２２８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０１６７８０１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表平９−５０６９５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平３−６１６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３１４０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｃ ７／２２４

Ｂ６４Ｄ ３７／３４

Ｂ６４Ｄ ４１／００

Ｆ０２Ｃ ７／００

Ｆ０２Ｃ ９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

航空機に搭載した発電機で発電された電力により駆動され、前記航空機のエンジンに燃料を計量して供給する燃料ポンプと、
前記発電機で発生した熱を、前記エンジンに供給される燃料に放熱する第１熱交換器と、
前記燃料ポンプが前記エンジンに供給する燃料流量を特定する燃料流量特定部と、
前記発電機の出力を特定する発電機出力特定部と、
前記燃料流量特定部が特定した前記燃料流量と前記発電機出力特定部が特定した前記出力とのうち少なくとも一方を制御パラメータとして、前記第１熱交換器における放熱を制御する放熱制御部と、
を備える航空機搭載発電機の排熱システム。

【請求項2】

前記燃料流量特定部と、前記発電機出力特定部と、前記放熱制御部とが、一つの制御装置から構成されている請求項１に記載の航空機搭載発電機の排熱システム。

【請求項3】

前記放熱制御部は、前記発電機出力特定部が特定した前記出力を前記制御パラメータとして、前記発電機の出力を制御する請求項１に記載の航空機搭載発電機の排熱システム。

【請求項4】

前記発電機で発生した熱を、前記エンジンのケースにファンにより取り入れた空気に放熱する第２熱交換器をさらに備え、
前記放熱制御部は、前記第２熱交換器における放熱を制御する請求項１に記載の航空機搭載発電機の排熱システム。

【請求項5】

前記発電機で発生した熱の前記第１または第２熱交換器への導入量を調整するバルブをさらに備え、
前記放熱制御部は、前記バルブの開度を制御する請求項４に記載の航空機搭載発電機の排熱システム。

【請求項6】

前記放熱制御部は、前記発電機出力特定部が特定した前記出力を前記制御パラメータとして、前記発電機の出力を制御する請求項２に記載の航空機搭載発電機の排熱システム。

【請求項7】

前記発電機で発生した熱を、前記エンジンのケースにファンにより取り入れた空気に放熱する第２熱交換器をさらに備え、
前記放熱制御部は、前記第２熱交換器における放熱を制御する請求項２に記載の航空機搭載発電機の排熱システム。

【請求項8】

前記発電機で発生した熱の前記第１または第２熱交換器への導入量を調整するバルブをさらに備え、
前記放熱制御部は、前記バルブの開度を制御する請求項７に記載の航空機搭載発電機の排熱システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、航空機に搭載される発電機の排熱システムに関する。

【背景技術】

【0002】

航空機には、電動機器に供給する電力を発電する発電機が搭載される。発電機は、補機駆動用のアクセサリギアボックスを介してガスタービンエンジンから伝達される動力により駆動される。発熱した発電機はエンジンオイルにより冷却され、エンジンオイルの熱は熱交換器において、燃料タンクからガスタービンエンジンに供給される燃料や、ガスタービンエンジンのファン出口空気等に排熱される。特許文献１は、関連する技術を開示している。

【0003】

ところで、近年では、航空機に搭載する各種機器の電動化が進められている。その一つとして、燃料タンクからガスタービンエンジンに燃料を供給する燃料ポンプがある。一般的な燃料ポンプは、アクセサリギアボックスを介してガスタービンエンジンから伝達される動力により駆動されるギアポンプである。

【0004】

ギアポンプが吐出する燃料の流量は、アクセサリギアボックスを介して動力を供給するガスタービンエンジンの回転数で決まる。このため、ガスタービンエンジンの燃焼器が必要とする燃料を上回る燃料をギアポンプが吐出し、余剰となった燃料をギアポンプ入口や燃料タンク等に戻さなければならなくなる場合が発生する。

【0005】

そこで、専用の電動モータによりギアポンプを回転させて、エンジンの回転数に依存せずにギアポンプの回転数をコントロールすることができるようにする提案を、本出願人は過去に行った。この提案によれば、電動モータによりギアポンプの回転数を制御することで、ギアポンプが吐出する燃料の流量を、燃焼器が燃焼に必要とする量にコントロールすることができる。特許文献２は、関連する技術を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第５３８４６７０号公報

【特許文献2】特開２０１３−２３１４０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述したギアポンプを始めとする航空機の搭載機器の電動化が進むと、発電能力の高い大型の発電機を航空機に搭載する必要が生じる。発電機が大型化すると発電機の発熱量が増加するので、エンジンオイルを介して燃料やファン出口空気等に排熱しなければならない熱量も増える。

【0008】

一方、ガスタービンエンジンに供給される燃料は、ガスタービンエンジンの燃費向上により少なくなる傾向にある。ガスタービンエンジンへの供給燃料が減ると、冷媒としての供給燃料の単位時間当たりの熱容量が減少する。従って、ガスタービンエンジンの燃費向上が今後より一層図られることを考慮すると、発電機の発熱量が大型化によって増加した場合に、その分の排熱先としてガスタービンエンジンへの供給燃料を期待することは難しい。

【0009】

本開示の目的は、航空機に搭載した発電機で発生した熱を適切に排熱することができる航空機搭載発電機の排熱システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示の一態様は、航空機に搭載した発電機で発電された電力により駆動され、前記航空機のエンジンに燃料を計量して供給する燃料ポンプと、前記発電機で発生した熱を、前記エンジンに供給される燃料に放熱する第１熱交換器と、前記燃料ポンプが前記エンジンに供給する燃料流量を特定する燃料流量特定部と、前記発電機の出力を特定する発電機出力特定部と、前記燃料流量特定部が特定した前記燃料流量と前記発電機出力特定部が特定した前記出力とのうち少なくとも一方を制御パラメータとして、前記第１熱交換器における放熱を制御する放熱制御部と、を備える航空機搭載発電機の排熱システムである。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本開示の一実施形態に係る航空機搭載発電機の排熱システムを示す説明図である。

【図2】図２は、ギアポンプでエンジン燃焼器に燃料を供給する航空機に搭載された発電機の排熱システムを示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本開示の一実施形態について図面を参照しながら説明する。

【0013】

図１に示す本実施形態の排熱システムは、航空機のガスタービンエンジン１に直結して搭載された発電機３で発生した熱を排熱するためのもので、燃料ポンプ５と、２つの熱交換器７，９と、制御装置１１とを有している。

【0014】

燃料ポンプ５は、燃料タンク１３の燃料をガスタービンエンジン１のエンジン燃焼器１５に供給する流量可変式の電動計量ポンプである。燃料ポンプ５は、エンジン燃焼器１５に燃焼に必要な流量を超える余剰の燃料が供給されないように、燃料タンク１３からエンジン燃焼器１５に供給する燃料の流量を可変に制御できる。

【0015】

燃料ポンプ５は、従来計量ポンプとして使用されていたギアポンプと異なり、発電機３で発電される電力により駆動される。即ち、従来のギアポンプの動力源であった、アクセサリギアボックス（ＡＧＢ）を介してガスタービンエンジンから伝達される動力は、燃料ポンプ５の駆動には使用されない。

【0016】

２つの熱交換器７，９は、発電機３で発生し、ガスタービンエンジン１の潤滑用のエンジンオイルが発電機３から受け取った熱を、熱交換により低温側の受熱媒体に放熱するものである。

【0017】

熱交換器７は、燃料タンク１３からエンジン燃焼器１５への燃料供給路１９上に設けられており、熱交換器７には、バルブ２９の開度に応じた流量のエンジンオイルが循環経路１７から流入して通過する。熱交換器７は、エンジン燃焼器１５で燃焼される燃料を受熱媒体として、当該燃料とバルブ２９を経て流入した循環経路１７のエンジンオイルとの間で熱交換を行う。

【0018】

なお、燃料供給路１９のうち燃料タンク１３から熱交換器７までの点線で示す部分は、発電機３で発生した熱が循環経路１７のエンジンオイルから排熱される前の低温の燃料が通過する部分である。また、燃料供給路１９のうち熱交換器７からエンジン燃焼器１５までの実線で示す部分は、発電機３で発生した熱が循環経路１７のエンジンオイルから排熱された後の高温の燃料が通過する部分である。

【0019】

一方、熱交換器９は、ガスタービンエンジン１の入口のファン２１がエンジンケース２３内に取り込んだ空気の少なくとも一部が流れる流路２５上に設けられている。熱交換器９には、バルブ２７の開度に応じた流量のエンジンオイルが循環経路１７から流入して通過する。

【0020】

熱交換器９は、エンジンオイルの循環方向における熱交換器７よりも上流側の循環経路１７上において、流路２５の空気を受熱媒体として、当該空気とバルブ２７を経て流入した循環経路１７のエンジンオイルとの間で熱交換を行う。

【0021】

なお、エンジンオイルの循環方向における循環経路１７の発電機３から熱交換器７までの実線で示す部分は、発電機３で発生した熱を排熱する前の高温のエンジンオイルが通過する部分である。また、エンジンオイルの循環方向における循環経路１７の熱交換器７から発電機３までの点線で示す部分は、発電機３で発生した熱を排熱した後の低温のエンジンオイルが通過する部分である。

【0022】

制御装置１１は、出力指令値により発電機３の出力を制御すると共に、流量指令値により燃料ポンプ５がエンジン燃焼器１５に供給する燃料タンク１３の燃料の流量を制御する。制御装置１１は、発電機３の制御を併せて行うエンジン制御用の航空機用デジタルエンジン制御装置（ＦＡＤＥＣ：Full Authority Digital Engine Control）で構成してもよい。あるいは、制御装置１１は、ＦＡＤＥＣと発電機３用の制御装置との組み合わせで構成してもよい。以下の説明では、発電機３の制御を併せて行うＦＡＤＥＣの構成を制御装置１１に採用したものとする。

【0023】

制御装置１１は、発電機３に出力する出力指令値より、発電機３の出力を検出または特定すると共に、燃料ポンプ５に出力する流量指令値より、燃料タンク１３からエンジン燃焼器１５に供給される燃料の流量を検出または特定する。よって制御装置１１は、燃料流量特定部１１ａ及び発電機出力特定部１１ｂとして機能する。

【0024】

なお、例えば、制御装置１１が燃料ポンプ５に流量指令値でなくポンプ回転数の指令値を出力する場合には、エンジン燃焼器１５に供給される燃料流量の検出または特定を、ポンプ回転数の指令値からの推定や、燃料ポンプ５で計測された実際のポンプ回転数からの推定によって行ってもよい。また、上述した流量指令値やポンプ回転数の指令値からの推定の他、燃料供給路１９を流れる燃料をセンサ等で測定して、燃料タンク１３からエンジン燃焼器１５に供給される燃料の流量を検出または特定してもよい。発電機３の出力は、上述した出力指令値の他、例えば、電流センサ等の測定値から検出または特定してもよい。

【0025】

制御装置１１は、特定した発電機３の出力とエンジン燃焼器１５に供給される燃料流量とのうち少なくとも一方を制御パラメータとして、発電機３で発生した熱の熱交換器７，９における放熱を制御する放熱制御部１１ｃとしても機能する。制御装置１１による排熱の制御パターンは、３通りある。

【0026】

１つ目は、発電機３の出力とエンジン燃焼器１５に供給される燃料流量とのうち一方または両方を制御パラメータとして、エンジン燃焼器１５に供給される燃料に放熱する熱量と、ファン２１によりエンジンケース２３に取り込まれて流路２５を流れる空気に放熱する熱量との配分を制御装置１１がコントロールするパターンである。このパターンでは、循環経路１７のエンジンオイルから流路２５を流れる空気に上記配分に応じた熱量を放熱できるように、制御装置１１がバルブ２７の開度を調整して、循環経路１７から熱交換器９に流入するエンジンオイルの流量を上記配分に見合った流量にコントロールする。

【0027】

なお、上記配分に応じた熱量が循環経路１７のエンジンオイルから燃料供給路１９を流れる燃料に放熱されるように、制御装置１１がバルブ２９の開度を調整して、循環経路１７から熱交換器７に流入するエンジンオイルの流量を上記配分に見合った流量にコントロールしてもよい。また、制御装置１１が両バルブ２９，２７の開度をそれぞれ制御することで、両熱交換器７，９に流入するエンジンオイルの流量を上記配分に見合った流量にコントロールすることも可能である。

【0028】

２つ目は、発電機３の出力を制御パラメータとして、発電機３に出力する出力指令値を制御装置１１がコントロールするパターンである。このパターンでは、流量指令値により制御装置１１が検出または特定した流量で燃料ポンプ５がエンジン燃焼器１５に供給する燃料に、発電機３で発生する熱の全てを排熱できるように、燃料の熱容量に見合った発熱量となる出力に発電機３の出力をコントロールする。

【0029】

３つ目は、エンジン燃焼器１５に供給される燃料流量を制御パラメータとして、燃料ポンプ５に出力する流量指令値を制御装置１１がコントロールするパターンである。このパターンでは、出力指令値により制御装置１１が検出または特定した出力において発電機３で発生する熱を、エンジン燃焼器１５に供給される燃料に全て排熱できるように、燃料ポンプ５がエンジン燃焼器１５に供給する燃料の流量を、発電機３の発熱量に見合った熱容量となる流量にコントロールする。

【0030】

なお、３つ目の制御パターンにおいて、バルブ２７の開度を制御対象に加えて、熱交換器９において流路２５の空気に熱交換により排熱するエンジンオイルの流量もコントロールするようにしてもよい。このような制御は、エンジン燃焼器１５に供給される燃料に発電機３で発生する熱の全てを排熱できない可能性がある場合に、必要に応じて行うと効果的である。

【0031】

ここで、比較のために、ギアポンプでエンジン燃焼器に燃料を供給する航空機に搭載された発電機の排熱システムを、図２の説明図を参照して説明する。図２に示す排熱システムでは、燃料タンク１３からエンジン燃焼器１５への燃料供給が、定容積型のギアポンプである燃料ポンプ３３で行われる。

【0032】

燃料ポンプ３３は、発電機４と共に、エンジンケース２３の近傍に配置されたアクセサリギアボックス（ＡＧＢ）２により駆動される。従って、燃料ポンプ３３が吐出する燃料の流量は、ガスタービンエンジン１の出力に依存したＡＧＢ２の回転数の変化に伴って変動する。

【0033】

この排熱システムでは、燃料ポンプ３３が吐出する燃料に、エンジン燃焼器１５での燃焼に必要な流量を超える余剰の燃料が発生する場合がある。余剰の燃料が発生した場合は、燃料制御部３５においてエンジン燃焼器１５に供給する燃料から分離して、還流通路３７により燃料ポンプ３３の入口に戻すことになる。また、還流通路３７の一部の燃料を燃料タンク１３に戻すこともある。

【0034】

そこで、図２の排熱システムでは、熱交換器７，９の他に、余剰の燃料を燃料タンク１３に戻す還流通路３７上に設けた熱交換器３９においても、発電機４で発生した熱がエンジンオイルから還流通路３７の燃料に排熱される。

【0035】

但し、図２の排熱システムでは、余剰燃料が燃料タンク１３や燃料ポンプ３３の入口に還流されることで、ギアポンプである燃料ポンプ３３を何度も通過して高温に加熱された燃料がエンジン燃焼器１５に供給される。このため、熱交換器７に流入する燃料の熱容量が下がり、熱交換器７における放熱量が減少する。これを補うためには、熱交換器９における流路２５の空気に対する排熱量や、熱交換器３９における還流通路３７の余剰燃料に対する排熱量を増やす必要がある。

【0036】

しかしながら、流路２５の空気に対する排熱量の増加は、ファン２１の出口における空気圧力の低下もしくはファン２１の出口における空気流量の低下を招く可能性があるので、熱交換器９における放熱量の増加には限度がある。また、還流通路３７の余剰燃料に対する排熱は、燃料タンク１３に高温の燃料が流入することになるので、燃料タンク１３の燃料残量が少ないとき等に安全上の理由から禁止される場合がある。

【0037】

このような事情から、ギアポンプである燃料ポンプ３３によってエンジン燃焼器１５に燃料を供給する航空機に搭載される図２の排熱システムでは、発電機４で発生した熱の全てを排熱しきれないことも発生し得る。

【0038】

ところが、仮にそのような状態が発生したとしても、発電機４の制御系統は制御装置１１やそれを構成するＦＡＤＥＣとは完全に独立しているため、発電機４の稼働状況から発電機４の発熱量を制御装置１１で把握することができない。よって、燃料制御部３５に流量指令値を出力する制御装置１１とは別の排熱制御装置４１が、熱交換器７で熱交換するエンジン燃焼器１５への供給燃料と循環経路１７のエンジンオイルとの各温度を検出し、それに基づいてバルブ２７の開弁や弁開度を制御することになる。

【0039】

従って、図２の排熱システムでは、発電機４の発熱量や各熱交換器７，９における放熱量を統合的にきめ細かく制御することが難しい。

【0040】

これに対し、図１に示す本実施形態の排熱システムによれば、エンジン燃焼器１５で燃焼される燃料やファン２１の出口の空気を受熱媒体とし、エンジン燃焼器１５への供給燃料流量を制御可能な燃料ポンプ５の採用により、エンジン燃焼器１５に供給される燃料の温度上昇が緩和されるので、排熱の受熱媒体としての燃料に、より大きな熱容量を持たせることができる。また、排熱された燃料は、燃料タンク１３などに還流されることなくエンジン燃焼器１５で燃焼されるため、排熱によって燃料が温度上昇しても支障は生じない。

【0041】

このため、図２の排熱システムのように、還流通路３７により燃料制御部３５から燃料ポンプ３３の入口や燃料タンク１３に戻す余剰燃料を排熱の受熱媒体とせずに、図１に示す本実施形態の排熱システムでは、発電機３で発生した熱を適切に排熱することができる。

【0042】

しかも、ファン２１がエンジンケース２３に取り込んだ空気に、発電機３で発生した熱を全て排熱する必要がないので、取り込んだ空気が通過する流路２５上に設ける熱交換器９を大型化する必要がない。このため、大型の熱交換器９をエンジンケース２３に配置することによるガスタービンエンジン１の出力効率の低下を避けることができる。

【0043】

また、本実施形態の排熱システムによれば、発電機３における発熱量に対応する発電機３の出力指令値と、エンジン燃焼器１５に供給される燃料の熱容量に対応する燃料ポンプ５に対する流量指令値とのうち、少なくとも一方に基づいて、エンジン燃焼器１５に供給される燃料に排熱する熱量と、ファン２１によりエンジンケース２３に取り込まれて流路２５を流れる空気に排熱する熱量との配分が決定される。

【0044】

そして、決定された配分に応じて、ファン２１によってエンジンケース２３内に取り込んだ空気の流路２５上の熱交換器９に流入させるエンジンオイルの量を調整するバルブ２７の弁開や開度の制御内容が定まる。

【0045】

あるいは、エンジン燃焼器１５に供給される燃料の熱容量に対応する燃料ポンプ５の流量指令値に応じて、発電機３の発熱量に対応する発電機３の出力指令値が決定され、また、熱交換器９における放熱量に対応するバルブ２７の弁開や開度の制御内容が定まる。

【0046】

このため、出力指令値の出力による発電機３の制御や、熱交換器９のバルブ２７の弁開や開度の制御を、流量指令値の出力により燃料ポンプ５を制御する制御装置１１によって一緒に行うことができ、制御系の構成を簡略化して、他の制御装置との連携による負荷の増加を回避することができる。

【0047】

なお、上述した制御装置１１による排熱の制御パターンのうち、エンジン燃焼器１５に供給される燃料流量を制御パラメータとして、燃料ポンプ５に出力する流量指令値を制御装置１１がコントロールする３つ目の制御パターンにおいて、循環経路１７から流入して熱交換器７を通過するエンジンオイルの流量を、バルブ２９の開度に応じて制御装置１１により制御してもよい。

【0048】

この場合、各熱交換器７，９のバルブ２９，２７の開度を制御装置１１によりそれぞれ制御してもよい。各バルブ２９，２７の開度を調整することにより、熱交換器７において循環経路１７のエンジンオイルからエンジン燃焼器１５に供給される燃料に排熱する発電機３の熱と、熱交換器９において循環経路１７のエンジンオイルから空気に排熱する発電機３の熱との配分を、調整することができる。

【0049】

また、制御装置１１による排熱の制御パターンのうち、発電機３の出力を制御パラメータとして、発電機３に出力する出力指令値を制御装置１１がコントロールする２つ目の制御パターンにおいて、発電機３の出力を直接計測した計測値を制御装置１１にフィードバックして、発電機３に出力する出力指令値を制御装置１１にコントロールさせる構成としてもよい。

【0050】

以上説明したように、本開示の一態様にかかる航空機搭載発電機の排熱システムは、航空機に搭載した発電機で発電された電力により駆動され、前記航空機のエンジンに燃料を計量して供給する燃料ポンプと、前記発電機で発生した熱を、前記エンジンに供給される燃料に放熱する第１熱交換器と、前記燃料ポンプが前記エンジンに供給する燃料流量を特定する燃料流量特定部と、前記発電機の出力を特定する発電機出力特定部と、前記燃料流量特定部が特定した前記燃料流量と前記発電機出力特定部が特定した前記出力とのうち少なくとも一方を制御パラメータとして、前記第１熱交換器における放熱を制御する放熱制御部と、を備える。

【0051】

上記排熱システムによれば、前記燃料ポンプが前記エンジンに燃料を計量して供給することから、従来のギアボックス駆動のギアポンプのように、エンジン燃焼器が必要とする燃料を上回る燃料をギアポンプが吐出することはなくなる。そのため、余剰燃料をギアポンプ入口や燃料タンクに戻す必要もなくなる。

【0052】

従って、余剰燃料のギアポンプ入口や燃料タンクへの循環により、エンジンに供給される燃料がギアポンプを繰り返し通過して高温に加熱されることが、起こりにくくなる。このため、燃料ポンプから第１熱交換器に流入してエンジンに供給される燃料に、受熱媒体として十分な熱容量を持たせることができる。

【0053】

また、上記排熱システムでは、前記放熱制御部が、前記燃料流量特定部が特定した燃料のエンジンへの供給流量と、前記発電機出力特定部が特定した発電機の出力とのうち少なくとも一方を制御パラメータとして、前記第１熱交換器における放熱を制御する。これにより、発電機の出力に応じた発熱とエンジンに供給される燃料の流量に応じた熱容量とを均衡させて、燃料タンクに戻す余剰燃料への排熱を期待することなく、発電機で発生した熱を適切に排熱することが可能になる。

【0054】

上記排熱システムでは、前記燃料流量特定部と、前記発電機出力特定部と、前記放熱制御部とを、一つの制御装置から構成してもよい。これにより、発電機の発電量や各熱交換器における放熱量を、統合的にきめ細かく制御することができるようになる。

【0055】

また、前記放熱制御部は、前記発電機出力特定部が特定した前記出力を前記制御パラメータとして、前記発電機の出力を制御することもできる。

【0056】

これにより、第１熱交換器において排熱される発電機の熱が、エンジンに供給される燃料の熱容量に見合った量となるように、発電機の出力を放熱制御部により制御し、発電機で発生した熱を適切に排熱することができる。

【0057】

なお、前記放熱制御部は、前記燃料流量特定部が特定した前記燃料流量を前記制御パラメータとして、前記電動燃料計量ポンプが前記エンジンに供給する燃料流量を制御してもよい。

【0058】

この場合は、エンジンに供給される燃料の熱容量が、第１熱交換器において排熱される発電機の熱に見合った量となるように、燃料ポンプがエンジンに供給する燃料流量を放熱制御部により制御し、発電機で発生した熱を適切に排熱することができる。

【0059】

また、上記排熱システムが、前記発電機で発生した熱を、前記エンジンのケースにファンにより取り入れた空気に放熱する第２熱交換器をさらに備え、前記放熱制御部は、前記第２熱交換器における放熱を制御してもよい。

【0060】

これにより、発電機の熱がファンによりエンジンのケースに取り入れた空気にも排熱されるようにし、発電機で発生した熱を適切に排熱することができる。

【0061】

また、上記排熱システムが、前記発電機で発生した熱の前記第１または第２熱交換器への導入量を調整するバルブをさらに備え、前記放熱制御部は、前記バルブの開度を制御してもよい。

【0062】

エンジンに供給される燃料やエンジンのケースに取り入れた空気に対する排熱量を、各熱交換器において排熱される発電機の熱に見合った量とすることによって、発電機で発生した熱を適切に排熱することができる。

【0063】

以上、本開示の一実施形態について説明したが、この実施形態は、発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎない。本開示の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。

【0064】

本出願は、２０１６年９月１日に出願された日本国特許願第２０１６−１７０７７２号に基づく優先権を主張しており、この出願の全内容が参照により本明細書に組み込まれる。

【産業上の利用可能性】

【0065】

本開示の一態様にかかる排熱システムは、発電機を搭載した航空機に広く適用することができる。

【符号の説明】

【0066】

１ ガスタービンエンジン（エンジン）
２ アクセサリギアボックス（ＡＧＢ）
３ 発電機
４ 発電機
５ 燃料ポンプ
７，９ 熱交換器（第１熱交換器、第２熱交換器）
１１ 制御装置（燃料流量特定部、発電機出力特定部、放熱制御部）
１３ 燃料タンク
１５ エンジン燃焼器
１７ 循環経路
１９ 燃料供給路
２１ ファン
２３ エンジンケース（ケース）
２５ 流路
２７，２９ バルブ
３３ 燃料ポンプ
３５ 燃料制御部
３７ 還流通路
３９ 熱交換器
４１ 排熱制御装置

【図1】

【図2】