特開 2024-2984 コンパートメント内に消火器を設定するためのシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024002984

(43)【公開日】2024-01-11

(54)【発明の名称】コンパートメント内に消火器を設定するためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   A62C 3/08 20060101AFI20231228BHJP

   B64D 33/00 20060101ALI20231228BHJP

   B64D 25/00 20060101ALI20231228BHJP

【ＦＩ】

A62C3/08

B64D33/00

B64D25/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023103526

(22)【出願日】2023-06-23

(31)【優先権主張番号】17/808,585

(32)【優先日】2022-06-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】500520743

【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ライト， ロバート エス．

(72)【発明者】

【氏名】ベイズリー， ダニエル ライト

(72)【発明者】

【氏名】オブライエン， スコット エイドリアン

(57)【要約】      （修正有）

【課題】航空機のエンジンなどのコンパートメント内に一又は複数の消火器を設定するためのシステム及び方法を提供する。
【解決手段】コンパートメント内に一又は複数の消火器を設定するためのシステム及び方法は、流体動的モデルからコンパートメント内に一又は複数の流体流路を決定するように設定された構成制御ユニットを含む。構成制御ユニットは、一又は複数の流体経路に基づき、放出された消火剤の流線が対象領域の全体を覆うように、一又は複数の消火器の一又は複数のノズルの構成を決定するよう設定される。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンパートメント（１０４）内に一又は複数の消火器（１０２）を設定するためのシステム（１００）であって、前記システム（１００）が、
流体動的モデル（１１８）から、前記コンパートメント（１０４）内の一又は複数の流体流路（１１０）を決定するように設定された構成制御ユニット（１１２）を備え、前記構成制御ユニット（１１２）が、前記一又は複数の流体経路に基づき、前記一又は複数の消火器（１０２）の一又は複数のノズル（１０３）の構成を決定するように更に設定されている、システム（１００）。

【請求項2】

前記一又は複数のノズル（１０３）を有する前記一又は複数の消火器（１０２）を更に備え、前記一又は複数のノズル（１０３）が、前記構成制御ユニット（１１２）によって決定された前記構成に従って物理的に設定される、請求項１に記載のシステム（１００）。

【請求項3】

前記コンパートメント（１０４）が、換気され、一又は複数の流体注入口（１０６）及び一又は複数の流体排出口（１０８）を含み、前記一又は複数の流体流路（１１０）が、前記一又は複数の流体注入口（１０６）と前記一又は複数の流体排出口（１０８）との間に延在する、請求項１に記載のシステム（１００）。

【請求項4】

前記コンパートメント（１０４）が航空機のエンジンである、請求項１に記載のシステム（１００）。

【請求項5】

前記構成制御ユニット（１１２）が、
一又は複数の気流境界条件を識別することと、
プルームモデルの表面上のシード点の流線を決定することと
を行うように設定されている、請求項１に記載のシステム（１００）。

【請求項6】

前記構成制御ユニット（１１２）が、予測された消火剤経路を特定の関心領域と比較するように更に設定されている、請求項５に記載のシステム（１００）。

【請求項7】

前記構成制御ユニット（１１２）が、前記一又は複数のノズル（１０３）から消火剤の様々な分散点を評価し、前記コンパートメント（１０４）内の前記消火剤の終点箇所を決定するように設定されている、請求項１に記載のシステム（１００）。

【請求項8】

前記構成制御ユニット（１１２）が、前記コンパートメント（１０４）内の消火剤の終点箇所を決定し、前記一又は複数の消火器（１０２）の前記一又は複数のノズル（１０３）の前記構成を決定するために、前記一又は複数の流体流路（１１０）を逆解析するように設定されている、請求項１に記載のシステム（１００）。

【請求項9】

前記構成制御ユニット（１１２）が、前記構成に従って、前記一又は複数のノズル（１０３）を自動的に設定するように更に設定されている、請求項１に記載のシステム（１００）。

【請求項10】

コンパートメント（１０４）内に一又は複数の消火器（１０２）を設定するための方法であって、前記方法が、
構成制御ユニット（１１２）によって、流体動的モデル（１１８）から、前記コンパートメント（１０４）内の一又は複数の流体流路（１１０）を決定することと、
前記構成制御ユニット（１１２）によって、前記一又は複数の流体経路に基づき、前記一又は複数の消火器（１０２）の一又は複数のノズル（１０３）の構成を決定することと
を含む、方法。

【請求項11】

前記構成制御ユニット（１１２）によって決定された前記構成に従って、前記一又は複数のノズル（１０３）を物理的に設定することを更に含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記コンパートメント（１０４）が、換気され、一又は複数の流体注入口（１０６）及び一又は複数の流体排出口（１０８）を含み、前記一又は複数の流体流路（１１０）が、前記一又は複数の流体注入口（１０６）と前記一又は複数の流体排出口（１０８）との間に延在する、請求項１０に記載の方法。

【請求項13】

前記コンパートメント（１０４）が航空機のエンジンである、請求項１０に記載の方法。

【請求項14】

前記構成を前記決定することが、
一又は複数の気流境界条件を識別することと、
プルームモデルの表面上のシード点の流線を決定することと
を含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項15】

前記構成を前記決定することが、予測された消火剤経路を特定の関心領域と比較することを更に含む、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記構成を前記決定することが、
前記一又は複数のノズル（１０３）から消火剤の様々な分散点を評価することと、
前記コンパートメント（１０４）内の前記消火剤の終点箇所を決定することとを含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項17】

前記構成を前記決定することが、
前記コンパートメント（１０４）内の消火剤の終点箇所を決定することと、
前記一又は複数の消火器（１０２）の前記一又は複数のノズル（１０３）の前記構成を決定するために、前記一又は複数の流体流路（１１０）を逆解析することと
を含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項18】

前記構成制御ユニット（１１２）によって、前記構成に従って、前記一又は複数のノズル（１０３）を自動的に設定することを更に含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項19】

非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、
実行に応答して、プロセッサを備える一又は複数の制御ユニット（１１２）に、
流体動的モデル（１１８）から、コンパートメント（１０４）内の一又は複数の流体流路（１１０）を決定することと、
前記一又は複数の流体経路に基づき、前記一又は複数の消火器（１０２）の一又は複数のノズル（１０３）の構成を決定することと
を含む動作を実行させる、実行可能な命令を含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

【請求項20】

前記コンパートメント（１０４）が航空機のエンジンである、請求項１９に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の実施例は、概して、航空機のエンジンなどのコンパートメント内に消火器を設定（配置）するためのシステム及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

様々なシステムは、消火器を必要とするコンパートメントを含む。例えば、特定の航空機は、潜在的な、内部又は外部の火を消火するように設定（構成）された消火器を含むエンジンを含む。

【0003】

航空機の各部分のための消火分配システムの開発は、通常、繰り返され、時間がかかり、高価なプロセスである。特に、ボトル入りの消火剤が、通常、（実物大のエンジン又は補助電力ユニットなどの）コンパートメント内に放出され、消火剤の濃度は、コンパートメント内の様々な地点で測定される。消火剤の分配が不適切な場合、ノズルの向きの変更がなされ、プロセスは繰り返される。理解され得るように、かかるプロセスは、複雑であり、高価であり、時間がかかる。プロセスは何週間も続き、新しく設置する毎に数百万ドルもかかり得る。

【0004】

別の選択肢として、消火分配システムをサイズアップして、非効率な分配を克服することも可能である。例えば、かかるシステムは著しい量の消火剤を分散し得る。しかしながら、かかるシステムは、航空機に大幅なコストと重量とを加える。

【発明の概要】

【0005】

航空機のエンジンコンパートメント又は補助電力ユニットなどのコンパートメント内に、消火器を効果的かつ効率的に設定するためのシステム及び方法の必要性が存在する。更に、コンパートメント内の消火器の、箇所、向きなどを決定するための費用や時間のかからない方法の必要性が存在する。

【0006】

これらの必要性を考慮して、本開示の特定の実施例が、コンパートメント内に一又は複数の消火器を設定するためのシステムを提供する。システムは、流体動的モデルから、コンパートメント内の一又は複数の流体流路を決定するように設定された構成制御ユニットを含む。構成制御ユニットは、一又は複数の流体経路に基づき、一又は複数の消火器の一又は複数のノズルの構成（例えば、一又は複数のノズルの潜在的な構成）を決定するように更に設定される。

【0007】

少なくとも１つの実施例では、システムは、一又は複数のノズルを有する一又は複数の消火器も含む。一又は複数のノズルは、構成制御ユニットによって決定された構成に従って物理的に設定される。

【0008】

少なくとも１つの実施例では、コンパートメントは、換気され、一又は複数の流体注入口及び一又は複数の流体排出口を含む。一又は複数の流体流路が、一又は複数の流体注入口と一又は複数の流体排出口との間に延在する。例として、コンパートメントは、航空機のエンジン又はエンジンコンパートメントである。

【0009】

少なくとも１つの実施例では、構成制御ユニットは、一又は複数の気流境界条件を識別することと、プルームモデルの表面上のシード点から流線を決定することとを行うように設定される。更なる実施例として、構成制御ユニットは、予測された消火剤経路を特定の関心領域と比較するように更に設定される。

【0010】

少なくとも１つの実施例では、構成制御ユニットは、一又は複数のノズルからの消火剤の様々な分散点を評価し、コンパートメント内の消火剤の終点箇所を決定するように設定される。

【0011】

少なくとも１つの実施例では、構成制御ユニットは、コンパートメント内の消火剤の終点箇所を決定し、一又は複数の消火器の一又は複数のノズルの構成を決定するために、一又は複数の流体流路を逆解析するように設定される。

【0012】

少なくとも１つの実施例では、構成制御ユニットは、構成に従って、一又は複数のノズルを自動的に設定するように更に設定される。

【0013】

本開示の特定の実施例は、コンパートメント内に一又は複数の消火器を設定するための方法を提供する。本方法は、構成制御ユニットによって、流体動的モデルから、コンパートメント内の一又は複数の流体流路を決定することと、構成制御ユニットによって、一又は複数の流体経路に基づき、一又は複数の消火器の一又は複数のノズルの構成を決定することとを含む。

【0014】

本開示の特定の実施例は、実行に応答して、プロセッサを備える一又は複数の制御ユニットに、流体動的モデルから、コンパートメント内の一又は複数の流体流路を決定することと、一又は複数の流体経路に基づき、一又は複数の消火器の一又は複数のノズルの構成を決定することとを含む動作を実行させる、実行可能な命令を含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本開示の実施例に係る、コンパートメント内に一又は複数の消火器を設定するためのシステムの概略ブロック図である。

【図2】本開示の実施例に係る、航空機のエンジンの内部の断面図である。

【図3】本開示の実施例に係る、エンジンの簡略化された内部の側面図である。

【図4】本開示の実施例に係る、コンパートメント内に一又は複数の消火器を設定するための方法のフロー図である。

【図5】本開示の実施例に係る、コンパートメント内に一又は複数の消火器を設定するための方法のフロー図である。

【図6】本開示の実施例に係る、航空機の前面斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

上記の概要、並びに特定の実施例の下記の詳細な記載は、添付の図面と共に読むとより良く理解されるであろう。本明細書で使用される場合、単数形で、及び、「１つの（「ａ」又は「ａｎ」）」という語の後に記載される要素又はステップは、複数のかかる要素又はステップを必ずしも除外しないと理解すべきである。なお、「一実施例」に言及する際には、同様に本明細書に記載の特徴が組み込まれている、更なる実施例の存在が除外されるという解釈は意図していない。更に、特定の条件を有する一又は複数の要素を「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」又は「有する（ｈａｖｉｎｇ）」実施例は、そうではないと明示的に述べられていない限り、かかる条件を有しない追加の要素を含み得る。

【0017】

本開示の実施例は、分析を利用して、消火剤を、コンパートメントの全ての部分への効率的な分配のために、コンパートメント内にシード（散布）する（例えば、噴出する、あるいはその他の方法で分散する）ための照準点を決定するシステム及び方法を提供する。少なくとも１つの実施例では、構成制御ユニットが、好ましい濃度領域を用いて換気流を逆向きにたどり、可能なシード点を特定する。少なくとも１つの実施例では、構成制御ユニットは、化学物質の分配の最終状態を決定して開始点まで逆方向に移動させ、それによって、一又は複数の消火器の一又は複数のノズルのための好ましいシード点を提供する。かかる決定に基づき、ノズルは消火剤を特定の領域に向けるように設定され、より少ない反復で適格な構成を達成する。

【0018】

本開示の特定の実施例は、航空機のコンパートメント（エンジンコンパートメント（例えば、エンジンが設置あるいはその他の方法で配置されている空間）又は補助電力ユニットコンパートメント（例えば、補助電力ユニットが設置あるいはその他の方法で配置されている空間）など）内に消火器のノズルの照準点を決定するためのシステムを提供する。システムは、構成制御ユニットを含む。構成制御ユニットは、コンパートメントの形状の３次元モデルを受け入れ、気流境界条件を識別し、コンピュータによる流体動的モデルを生成し、速度プロファイルを使用して流れパターンを評価し、経路決定に基づきノズル構成を決定する。

【0019】

少なくとも１つの実施例では、システム及び方法は、一又は複数のコンピュータによる流体動的モデルを評価して流体の流れを決定し、一又は複数のモデルから逆の流れ位置を決定して、消火剤の分配を最適化する（箇所や向きなどの）ノズル構成を決定する。少なくとも１つの実施例では、システム及び方法は、一又は複数のコンピュータによる流体動的モデルを使用して、流れパターンを評価して、開始点としての流路を決定する。モデルは、コンパートメント内の冷却流の指示を提供する。

【0020】

図１は、本開示の実施例による、コンパートメント１０４内に一又は複数の消火器１０２を設定するためのシステム１００の概略ブロック図を示す。一又は複数の消火器１０２は、そこから消火剤を分散するように設定された一又は複数のノズル１０３を含む。コンパートメント１０４は、一又は複数の内部構成要素を有する密閉空間を含む。消火器１０２は、コンパートメント１０４上又はコンパートメント１０４内に配置され、その中の火に反応してコンパートメント１０４内に消火剤を分散するように設定される。

【0021】

少なくとも１つの実施例では、コンパートメント１０４は、換気され、一又は複数の流体注入口１０６及び一又は複数の流体排出口１０８を含む。一又は複数の流体流路１１０が、流体注入口１０６と流体排出口１０８との間に延在する。空気などの流体は、一又は複数の流体流路１１０に沿って、流体注入口１０６と流体排出口１０８との間のコンパートメントを通って流れる。実施例としては、コンパートメント１０４は、航空機のエンジンである。更なる実施例としては、コンパートメント１０４は、航空機のエンジンファイア地帯である。航空機のエンジンでは、空気は流体注入口１０６から入り、一又は複数の流体流路１１０に沿って流れ、その後流体排出口１０８から放出される。別の実施例としては、コンパートメント１０４は、航空機の補助電力ユニットである。別の実施例としては、コンパートメント１０４は、自動車のエンジンである。別の実施例としては、コンパートメント１０４は、複数のサーバを含み得るなどのコンピュータルームのデータセンターである。別の実施例としては、コンパートメント１０４は、コンピュータチップが製造されるクリーンルームである。別の実施例としては、コンパートメント１０４は、医療施設内の手術室であり得る。

【0022】

システム１００は、例えば、一又は複数の有線接続又は無線接続を介して、メモリ１１４と通信する構成制御ユニット１１２も含む。構成制御ユニット１１２は、別個であり、メモリ１１４とは異なり得る。少なくとも１つの他の実施例では、構成制御ユニット１１２はメモリ１１４を含む。

【0023】

メモリ１１４はデータを記憶し、コンパートメントモデル１１６及び流体動的モデル１１８を含む。流体動的モデル１１８は、流体動的なコンピュータによる分析に基づく、コンパートメント内の流体の流れの実質的なモデルである。コンパートメントモデル１１６は、内部及び外部の構造並びにコンパートメント１０４の形状に関する情報を含む。流体動的モデル１１８は予め決定されており、コンパートメント１０４を通る空気などの流体の流れに関する情報を含む。実施例として、流体動的モデル１１８は、コンパートメント１０４内の一又は複数の流体流路１１０に関する情報を含む。一又は複数の流体流路１１０に関する情報は、積層状の流体の流れの領域、乱れた流体の流れ、空気の渦巻いている箇所、より低い及びより高い流速の領域などを含む気流パターンを含む。

【0024】

動作では、構成制御ユニット１１２が流体動的モデル１１８に基づき、一又は複数の消火器１０２の構成を決定する。例えば、流体動的モデル１１８は、流体注入口１０６から入り、流体排出口１０８から出る流体のための時間を含む、コンパートメント１０４内の一又は複数の流体流路１１０を含む。一又は複数の流体流路１１０に沿ってコンパートメント１０４を通る流体の流れの流体動的モデル１１８を受け入れることに反応して、構成制御ユニット１１２は、一又は複数の消火器１０２の一又は複数のノズル１０３の構成（例えば、数、箇所、及び向き）を決定して、一又は複数のノズル１０３から分散される消火剤が、コンパートメント１０４の特定の箇所上及び上方に分散されることを確実にする。構成制御ユニット１１２による一又は複数のノズル１０３の構成の決定に基づき、一又は複数の消火器１０２は、コンパートメント１０４上及び／又はコンパートメント１０４内に位置決めされる。特に、一又は複数のノズル１０３は、構成制御ユニット１１２によって決定されるように、（例えば、ノズルの数、ノズル１０３の箇所、ノズル１０３の照準方向など）設定される。

【0025】

実施例として、コンパートメントモデル１１６及び流体動的モデル１１８は、予め決定されている。コンパートメント１０４内の一又は複数の流体流路１０８の流体動的モデル１１８（コンパートメントモデル１１６を介して分析され得る構造及び形状）に基づき、構成制御ユニット１１２は一又は複数の気流境界条件を識別する。気流境界条件は、コンパートメント１０４を通って流れる換気（流体注入口１０６と流体排出口１０８との間の空気の流れなどの）条件であるかあるいはこれを含む。かかる気流境界条件は、航空機のスピード（及びコンパートメントを通る空気の後続の流れ）、航空機の高度、コンパートメント内の一又は複数のバルブの開放状態、流動状態などを含み得る。流体動的モデル１１８内に含まれる一又は複数の流体流路１０８に基づき、構成制御ユニット１１２は、次いで、プルームモデルの表面上のシード点から流線を決定し、これはメモリ１１４にも記憶され得る。少なくとも１つの実施例では、流体動的モデル１１８はプルームモデルを含む。任意選択的に、プルームモデルは、別個であり、流体動的モデル１１８とは異なり得る。プルームモデルは一又は複数のノズル１０３と関連する。例えば、プルームモデルは、一又は複数のノズル１０３から分散される消火剤の体積及び円錐を含む。流線は、一又は複数の流体流路１１０に沿った、一又は複数のノズル１０３の分散点からの消火剤の流れである。プルームモデルの表面上のシード点からの流線を決定した後、構成制御ユニット１１２は、次いで、（一又は複数の流体流路１１０に沿って流れる）予測された消火剤経路を、特定の関心領域と比較する。関心領域は、消火剤が堆積するかあるいはその他の方法で分散されるように望まれる箇所である。構成制御ユニット１１２が、流体動的モデル（流体流路１１０を含む）及びプルームモデルに基づき、関心領域が消火剤によって適切に覆われたと決定する場合、構成制御ユニット１１２は、一又は複数のノズル１０３の構成が十分であると決定する。しかし、構成制御ユニット１１２は、流体動的モデル及びプルームモデルに基づき、関心領域が消火剤によって適切に覆われていないと決定する場合、構成制御ユニット１１２は、一又は複数のノズル１０３の構成を放棄し、別の構成を評価する。その後プロセスは繰り返される。したがって、少なくとも１つの実施例では、構成制御ユニット１１２は、一又は複数のノズル１０３から消火剤の様々な分散点を評価し、コンパートメント１０４内の消火剤の終点箇所を決定する。

【0026】

少なくとも１つの他の実施例では、構成制御ユニット１１２は、コンパートメント１０４内の消火剤の終点箇所を決定し、流体動的モデル１１８（例えば、一又は複数の実質的な流体流路を逆に）、及び／又はプルームモデルを分析して、一又は複数の消火器の一又は複数のノズル１０３の構成を決定する。例えば、構成制御ユニット１１２は、消火剤の、コンパートメント１０４内の堆積されるべき箇所（つまり関心領域）を決定する。かかる箇所は、予め決定され、コンパートメントモデル１１６内などのメモリ１１４内にプログラムされ得る。構成制御ユニット１１２は、次いで、流体動的モデル１１６を分析し、コンパートメント１０４内の地点まで一又は複数の流路１１０を逆方向にたどる。構成制御ユニット１１２は、次いで、一又は複数のノズル１０３の箇所としての地点を決定し、次いで、流体動的モデル１１８及びプルームモデルに基づき、一又は複数のノズル１０３の構成を決定し得る。

【0027】

本明細書に記載するように、構成制御ユニット１１２は、流体動的モデル１１８に基づき、一又は複数の消火器１０２の一又は複数のノズル１０３の構成を決定する。構成制御ユニット１１２は、一又は複数のノズル１０３の構成に関する構成データを出力し、次いでこれは、コンパートメント１０４上及び／又はコンパートメント１０４内に一又は複数の消火器の一又は複数のノズル１０３を物理的に設定するのに使用される。少なくとも１つの更なる実施例では、構成データが、一又は複数のノズル１０３を自動的に設定するように使用され得る。任意選択的に、構成制御ユニット１１２は、決定された構成に基づき、一又は複数のノズル１０３を（構成データに示されるように）自動的に設定し得る。例えば、一又は複数の消火器１０２及び／又は一又は複数のノズル１０３は、一又は複数のアクチュエータに動作可能に連結され得、アクチュエータは一又は複数の消火器１０２及び／又は一又は複数のノズル１０３を、構成制御ユニット１１２から受信された構成データに従って自動的に移動させる。構成制御ユニット１１２は、一又は複数のアクチュエータを動作させて、一又は複数のノズル１０３を決定された構成に自動的に移動させ得る。

【0028】

本明細書に記載のように、コンパートメント１０４内に一又は複数の消火器１０２を設定するためのシステム１００は、流体動的モデル１１８からコンパートメント１０４内に一又は複数の流体流路１１０を決定する（例えば、実質的に決定する）ように設定された構成制御ユニット１１２を含む。構成制御ユニット１１２は、一又は複数の流体経路１１０に基づき、一又は複数の消火器１０２の一又は複数のノズル１０３の構成を決定するように更に設定される。少なくとも１つの実施例では、システム１００はまた、一又は複数のノズル１０３を有する一又は複数の消火器１０２を含み、これは、構成制御ユニット１１２によって決定された構成に従って物理的に設定される。

【0029】

本明細書で使用する場合、「コントロールユニット」「中央処理装置」「ユニット」「ＣＰＵ」「コンピュータ」などの用語は、マイクロコントローラ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、論理回路、及び、本明細書に記載の機能を実行可能なハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせを含む他の任意の回路若しくはプロセッサを使用したシステムを含む、プロセッサベース又はマイクロプロセッサベースの、任意のシステムを含み得る。上記の実施例は例示的なものにすぎず、したがって、かかる用語の定義及び／又は意味をいかなる形でも限定することを意図していない。例えば、構成制御ユニット１１２は、本明細書に記載のように、構成制御ユニットの動作を制御するように設定された一又は複数のプロセッサであってよく、又はこれらを含んでよい。

【0030】

構成制御ユニット１１２は、データを処理するために、一又は複数のデータ記憶ユニット又はデータ記憶要素（例えば一又は複数のメモリ）に記憶される命令のセットを実行するように設定される。例えば、構成制御ユニット１１２は、メモリ１１４などの一又は複数のメモリを含み得るか、又は一又は複数のメモリに連結され得る。データ記憶ユニットはまた、所望又は必要に応じて、データ又は他の情報を記憶してもよい。データ記憶ユニットは、情報源、又は処理マシン内部の物理的メモリ要素という形態であってよい。

【0031】

命令のセットは、様々なコマンドを含んでよく、これらのコマンドは、処理マシンとしての構成制御ユニット１１２に、特定の動作（例えば、本明細書に記載の主題の様々な実施形態の方法及びプロセス）を実行するように命令する。命令のセットはソフトウェアプログラムの形態であってもよい。ソフトウェアは、システムソフトウェア又はアプリケーションソフトウェアなどの様々な形態であってもよい。更に、ソフトウェアは、別個のプログラムの集合体、より大きなプログラム内のプログラムサブセット、又はプログラムの一部分という形態であってもよい。ソフトウェアは、オブジェクト指向性プログラミングの形態のモジュラープログラミングも含み得る。処理マシンによる入力データの処理は、ユーザのコマンドに応答したものか、前の処理の結果に応答したものか、又は、別の処理マシンによってなされた要求に応答したものであってもよい。

【0032】

本明細書における実施形態の図は、一又は複数の制御ユニット又は処理ユニット（構成制御ユニット１１２など）を示していることがある。処理ユニット又は制御ユニットが、本明細書に記載の動作を実行する、（例えば、コンピュータハードドライブ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの、有形かつ非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶されたソフトウェアなどの）関連する命令を含むハードウェアとして実装され得る回路、回路網、又はその一部を表していてよいことは、理解されたい。ハードウェアは、本明細書に記載の機能を実行するように配線接続された（ｈａｒｄｗｉｒｅｄ）、ステートマシン回路を含み得る。任意選択的に、ハードウェアは、マイクロプロセッサ、プロセッサ、コントローラなどの一又は複数の論理ベースのデバイスを含みかつ／又はそれらに接続された電子回路を含んでもよい。任意選択的に、構成制御ユニット１１２は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、一又は複数のマイクロプロセッサなどのうちの一又は複数といった処理回路を表し得る。様々な実施形態における回路は、本明細書に記載の機能を実行するために一又は複数のアルゴリズムを実行するように設定され得る。一又は複数のアルゴリズムは、フロー図又は方法に明示的に特定されているか否かにかかわらず、本明細書に開示の実施形態の諸態様を含み得る。

【0033】

本明細書で使用される場合、「ソフトウェア（ｓｏｆｔｗａｒｅ）」及び「ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）」という用語は、入れ替え可能であり、かつ、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、及び、非揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリを含むデータ記憶ユニット（例えば、一又は複数のメモリ）に記憶されている、コンピュータによって実行される任意のコンピュータプログラムを含む。上記のデータ記憶ユニットの種類は例示にすぎず、したがって、コンピュータプログラムの記憶用として使用可能なメモリの種類について限定するものではない。

【0034】

図２は、本開示の実施例による、航空機のエンジン２００の内部の断面図を示す。エンジン２００は、図１に示しているコンパートメント１０４の一例である。エンジン２００はハウジング２０２を含み、ハウジングは、エンジン室、エンジンカバーなどを含み得る。エンジン２００は、吸気口２０６（図１に示している流体注入口１０６の一例である）に近接したハウジング２０２内のファン２０４を含む。低圧コンプレッサ２０８は、ファン２０４の下流にある。高圧コンプレッサ２１０は、低圧コンプレッサ２０８の下流にある。エンジン２００は、燃焼室２１６、高圧シャフト２１４に連結された高圧タービン２１８、及び低圧シャフト２１２に連結された低圧タービン２２０も含む。ノズル２２２は、吸気口２０６から反対側に位置する。ノズル２２２は、図１に示している流体排出口１０８の一例である。空気２３０は、（図１に示している一又は複数の流体流路１１０の例である）一又は複数の空気流路２３２に沿って、エンジン２００の中へ、エンジン２００を通って、及びエンジン２００の外へ流れる。一又は複数の空気流路２３２に沿って進む空気２３０は、例えば、エンジンのコアの周りのコンパートメントを換気する。一又は複数の消火器１０２は、エンジン２００の上に又はエンジン２００内に配置される（例えば、ハウジング２０２の各部分に取り付けられる）。

【0035】

図３は、本開示の実施例による、エンジン２００の簡略化された内部の側面図を示す。エンジン２００は、一又は複数の関心領域（例えば、関心領域３００ａ及び関心領域３００ｂ）を含む。関心領域３００ａ及び３００ｂは、大型冷却器又はエンジン２００内の他の構成要素の後方にある影の領域であり得る。関心領域３００ａ及び３００ｂは、その他の状態では、主にエンジン２００の上部に位置する消火システムから消火剤が達しづらい箇所である可能性がある。

【0036】

図１～３を参照すると、少なくとも１つの実施例では、構成制御ユニット１１２は、コンピュータによる流体動的モデル（例えば、エンジン３００内の流体流路１１０ａ、１１０ｂ及び１１０ｃを決定する流体動的モデル１１８）を分析する。流体動的モデル１１８は、予め決定されており、例えば、メモリ１１４に記憶される。流体流路１１０ａ、１１０ｂ及び１１０ｃは、エンジン３００内のカウル下の流域であり得る。流体動的モデル１１８は、示しているよりも多い又は少ない数の流体流路を含み得る。構成制御ユニット１１２は、流体動的モデル１１８の流線に従うことにより、消火剤が、エンジン２００内の特定の箇所から分散されたときにどこに向かうかを決定する。例えば、流体動的モデル１１８（及び任意選択的にプルームモデル）に基づき、Ａ地点から流体流路１１０ａの流線に分散された消火剤は、関心領域３００ａの前端３０７及び後端３０４を覆い、これは熱交換器であり得るか、あるいはその他の方法で熱交換器を含み得る。別の実施例として、流体動的モデル１１８（及び任意選択的にプルームモデル）に基づき、Ｂ地点から流体流路１１０ｃの流線に分散された消火剤は、別の熱交換器などの、関心領域３００ｂの下面３０６を覆う。

【0037】

少なくとも１つの実施例では、構成制御ユニット１１２は、開始点プロセスに従って動作する。例えば、構成制御ユニット１１２は、（エンジン内の気流の）流線及び速度プロファイルを分析して、消火剤をシードする箇所を選択して、エンジン２００内に好ましい消火剤分配パターンを生成する。

【0038】

少なくとも１つの他の実施例では、構成制御ユニット１１２は、終点プロセスに従って動作する。例えば、構成制御ユニット１１２は、流線及び速度プロファイルを分析して、一又は複数の流体流路１１０を決定し、その後関心領域に達する。つまり、構成制御ユニット１１２は、消火剤で覆うべき関心領域を決定し、一又は複数の流体流路１１０に関して逆方向に処理を行い、一又は複数の消火器１０２の一又は複数のノズル１０３の構成を決定する。

【0039】

少なくとも１つの実施例では、構成制御ユニット１１２は、開始点プロセスと終点プロセスの両方に従って動作する。かかる実施例は、決定された構成に関して、信頼性及び精度を向上させ得る。

【0040】

図４は、本開示の実施例による、コンパートメント内に一又は複数の消火器を設定するための方法のフロー図を示す。図１及び４を参照すると、４００において、構成制御ユニット１１２は、流体動的モデル１１８を分析して、コンパートメント１０４内の一又は複数の流体流路１１０を決定する。４０２において、構成制御ユニット１１２は、一又は複数の流体流路１１０に沿った一又は複数の選択された地点において、消火剤の流線を生成する。４０４において、構成制御ユニットは、流線に沿った流体消火剤の流れに基づき、関心領域が消火剤によって覆われるかどうかを判定する。かかる分析に基づき、関心領域が覆われない場合、方法は（かかる構成が放棄される）４０６へと進み、方法は４０２へ戻る。

【0041】

しかし、構成制御ユニット１１２が、関心領域４０４が消火剤によって覆われると判定した場合、方法は４０４から（構成制御ユニット１１２が構成を確認する）４０８へと進む。次いで、４１０において、一又は複数の消火器１０２の一又は複数のノズル１０３は、確認された構成（構成制御ユニット１１２が少なくとも部分的に流体動的モデルに基づき実質的に決定した）に従って、物理的に設定される。例えば、構成制御ユニット１１２は、消火器１０２の構成を提供し、これは次いで、一又は複数の人によって構築され、設置され得る。

【0042】

図５は、本開示の実施例による、コンパートメント内に一又は複数の消火器を設定するための方法のフロー図を示す。図１及び５を参照すると、５００において、構成制御ユニット１１２は、流体動的モデル１１８を分析して、コンパートメント１０４内の一又は複数の流体流路１１０を決定する。５０２において、構成制御ユニット１１２は、（消火剤で覆われるべき）関心領域をコンパートメント１０４内に位置付ける。５０４において、構成制御ユニット１１２は、関心領域からコンパートメント１０４上及び／又はコンパートメント１０４内の一又は複数のノズル１０３の箇所へ、一又は複数の流体流路１１０の逆の流線を流れる。５０６において、構成制御ユニット１１２は、次いで構成を確認する。次いで、５０８において、一又は複数の消火器１０２の一又は複数のノズル１０３は、確認された構成（構成制御ユニット１１２が少なくとも部分的に流体動的モデルに基づき実質的に決定した）に従って、物理的に設定される。

【0043】

図６は、本開示の例示的な実施形態による、航空機６００の前面斜視図を示す。航空機６００は、２つのターボファンエンジン６１４を含み得る推進システム６１２を含む。任意選択的に、推進システム６１２は、ターボジェットエンジン、ターボプロペラエンジン、又はターボシャフト（例えば、ヘリコプタで通常使用される）を含み得る。ターボファンエンジン６１４は、図２及び３に示しているエンジン２００の例である。任意選択的に、推進システム６１２は、示しているよりも多くのエンジン６１４を含み得る。エンジン６１４は、航空機６００の翼６１６によって担持される。他の実施例では、エンジン６１４は、胴体６１８及び／または尾部６２０によって担持され得る。尾部６２０はまた、水平方向の安定板６２２、及び垂直方向の安定板６２４も支持し得る。航空機６００の胴体６１８は、フライトデッキ又はコックピット６３０を含み得る内部キャビンを画定する。本開示の実施例は、エンジン６１４などの、航空機の様々な構成要素で使用され得る。

【0044】

航空機６００は、図６に示すものとは異なる大きさに寸法が定められ、形作られ、及び構成され得る。例えば、航空機６００は、ヘリコプタといった、非固定翼機であり得る。他の実施例として、航空機６００は、無人航空機（ＵＡＶ）であり得る。任意選択的に、本開示の実施例は、自動車、列車、船舶などといった様々な他の種類の輸送体で使用され得る。また、任意選択的に、本開示の実施例は、住居用建物又は商業用建物といった、固定構造物の様々な換気されたコンパートメントで使用され得る。

【0045】

更に、本開示は、以下の条項による実施例を含む。

【0046】

条項１． コンパートメント内に一又は複数の消火器を設定するためのシステムであって、前記システムが、
流体動的モデルから、前記コンパートメント内の一又は複数の流体流路を決定するように設定された構成制御ユニットを備え、前記構成制御ユニットが、前記一又は複数の流体経路に基づき、前記一又は複数の消火器の一又は複数のノズルの構成を決定するように更に設定されている、システム。

【0047】

条項２． 前記一又は複数のノズルを有する前記一又は複数の消火器を更に備え、前記一又は複数のノズルが、前記構成制御ユニットによって決定された前記構成に従って物理的に設定される、条項１に記載のシステム。

【0048】

条項３． 前記コンパートメントが、換気され、一又は複数の流体注入口及び一又は複数の流体排出口を含み、前記一又は複数の流体流路が、前記一又は複数の流体注入口と前記一又は複数の流体排出口との間に延在する、条項１又は２に記載のシステム。

【0049】

条項４． 前記コンパートメントが航空機のエンジンである、条項１から３のいずれか一項に記載のシステム。

【0050】

条項５． 前記構成制御ユニットが、
一又は複数の気流境界条件を識別することと、
プルームモデルの表面上のシード点の流線を決定することと
を行うように設定されている、条項１から４のいずれか一項に記載のシステム。

【0051】

条項６． 前記構成制御ユニットが、予測された消火剤経路を特定の関心領域と比較するように更に設定されている、条項５に記載のシステム。

【0052】

条項７． 前記構成制御ユニットが、前記一又は複数のノズルから消火剤の様々な分散点を評価し、前記コンパートメント内の前記消火剤の終点箇所を決定するように設定されている、条項１から６のいずれか一項に記載のシステム。

【0053】

条項８． 前記構成制御ユニットが、前記コンパートメント内の消火剤の終点箇所を決定し、前記一又は複数の消火器の前記一又は複数のノズルの前記構成を決定するために、前記一又は複数の流体流路を逆解析するように設定されている、条項１から７のいずれか一項に記載のシステム。

【0054】

条項９． 前記構成制御ユニットが、前記構成に従って、前記一又は複数のノズルを自動的に設定するように更に設定されている、条項１から８のいずれか一項に記載のシステム。

【0055】

条項１０． コンパートメント内に一又は複数の消火器を設定するための方法であって、前記方法が、
構成制御ユニットによって、流体動的モデルから、前記コンパートメント内の一又は複数の流体流路を決定することと、
前記構成制御ユニットによって、前記一又は複数の流体経路に基づき、前記一又は複数の消火器の一又は複数のノズルの構成を決定することと
を含む、方法。

【0056】

条項１１． 前記構成制御ユニットによって決定された前記構成に従って、前記一又は複数のノズルを物理的に設定することを更に含む、条項１０に記載の方法。

【0057】

条項１２． 前記コンパートメントが、換気され、一又は複数の流体注入口及び一又は複数の流体排出口を含み、前記一又は複数の流体流路が、前記一又は複数の流体注入口と前記一又は複数の流体排出口との間に延在する、条項１０又は１１に記載の方法。

【0058】

条項１３． 前記コンパートメントが航空機のエンジンである、条項１０から１２のいずれか一項に記載の方法。

【0059】

条項１４． 前記構成を前記決定することが、
一又は複数の気流境界条件を識別することと、
プルームモデルの表面上のシード点の流線を決定することと
を含む、条項１０から１３のいずれか一項に記載の方法。

【0060】

条項１５． 前記構成を前記決定することが、予測された消火剤経路を特定の関心領域と比較することを更に含む、条項１４に記載の方法。

【0061】

条項１６． 前記構成を前記決定することが、
前記一又は複数のノズルから消火剤の様々な分散点を評価することと、
前記コンパートメント内の前記消火剤の終点箇所を決定することとを含む、条項１０から１５のいずれか一項に記載の方法。

【0062】

条項１７． 前記構成を前記決定することが、
前記コンパートメント内の消火剤の終点箇所を決定することと、
前記一又は複数の消火器の前記一又は複数のノズルの前記構成を決定するために、前記一又は複数の流体流路を逆解析することと
を含む、条項１０から１６のいずれか一項に記載の方法。

【0063】

条項１８． 前記構成制御ユニットによって、前記構成に従って、前記一又は複数のノズルを自動的に設定することを更に含む、条項１０から１７のいずれか一項に記載の方法。

【0064】

条項１９． 非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、
実行に応答して、プロセッサを備える一又は複数の制御ユニットに、
流体動的モデルから、コンパートメント内の一又は複数の流体流路を決定することと、
前記一又は複数の流体経路に基づき、前記一又は複数の消火器の一又は複数のノズルの構成を決定することと
を含む動作を実行させる、実行可能な命令を含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

【0065】

条項２０． 前記コンパートメントが航空機のエンジンである、条項１９に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

【0066】

本明細書に記載のように、本開示の実施例は、航空機のエンジン（例えば、エンジンコンパートメント、ファイア地帯など）又は補助電力ユニットなどのコンパートメント内に、消火器を効果的かつ効率的に設定するためのシステム及び方法を提供する。更に、本開示の実施例は、コンパートメント内の消火器の、箇所、向きなどを決定するための費用や時間のかからない方法を提供する。

【0067】

本開示の実施例の記載のために、上部、底部、下方、中央、横方向、水平、垂直、前方などの空間及び方向に関する様々な用語が使用され得るが、かかる用語は図面中で示す向きに関するものとして使用されるにすぎないことが理解される。これらの向きを反転、回転、又はその他の方法で変更してもよく、その結果、上部が下部となったり、下部が上部となったり、水平が垂直となったりする。

【0068】

本明細書で使用される際に、タスク又は動作を実行する「よう構成／設定され（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ｔｏ）」ている構造物、制約、又は要素は、タスク又は動作に対応する様態で、特に構造的に、形成され、構成され、又は適合している。明確にするため、かつ誤解を避けるために、タスク又は動作を実行するために改変されることが可能であるだけの対象物は、本明細書における、タスク又は動作を実行する「よう構成／設定」されているものではない。

【0069】

上記の記載は、限定ではなく例示を意図するものであると理解されたい。例えば、上述した実施例（及び／又はそれらの態様）は、互いに組み合わせて使用され得る。加えて、本開示の範囲から逸脱することなく、多くの改変を加えて、本開示の様々な実施例の教示に特定の状況又は材料に適合させることができる。本明細書に記載の材料の寸法及び種類は、本開示の様々な実施例のパラメータを規定することを意図しているが、これらの実施例は決して限定のためのものではなく、例示的な実施例である。上記の記載を精査することによって、当業者には他の多くの実施例が明らかになるであろう。したがって、本開示の様々な実施例の範囲は、添付の特許請求の範囲、並びに、かかる特許請求の範囲が認められる均等物の全範囲に関連して決定されるべきである。添付の特許請求の範囲及び本明細書における発明を実施するための形態において、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「これにおいて（ｉｎ ｗｈｉｃｈ）」という用語はそれぞれ、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「ここで（ｗｈｅｒｅｉｎ）」という用語の明白な同義語として使用される。更に、「第１（ｆｉｒｓｔ）」「第２（ｓｅｃｏｎｄ）」及び「第３（ｔｈｉｒｄ）」等の用語は、単に符号として使用されており、それらの対象物に数的要件を課すことを意図するものではない。更に、以下の特許請求の範囲の限定は、ミーンズプラスファンクション形式で記述されておらず、かかる特許請求の範囲の限定が、更なる構造を欠く機能の記述が後続する、「～のための手段（ｍｅａｎｓ ｆｏｒ）」という言い回しを明示的に使用しない限り、米国特許法第１１２条（ｆ）に基づいて解釈されることを意図するものではない。

【0070】

ここに記述した説明で実施例を使用しているのは、ベストモードを含む本開示の様々な実施例を開示するためと、当業者が、任意のデバイス又はシステムを作成及び使用すること、並びに組み込まれた任意の方法の実行することを含めて本開示の様々な実施例を実施することを可能にするためである。本開示の様々な実施例の特許性の範囲は、特許請求の範囲によって規定されるものであり、当業者が想起する他の実施例を含み得る。かかる他の実施例は、実施例が特許請求の範囲の文言と相違しない構造要素を有する場合、又は、実施例が、特許請求の範囲の文言とごくわずかな相違しかない同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内であることが意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【外国語明細書】