特許 7408817 燃料タンク

(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】

(24)【登録日】2023-12-22

(45)【発行日】2024-01-05

(54)【発明の名称】燃料タンク

(51)【国際特許分類】

   A62C 3/08 20060101AFI20231225BHJP

   B64D 37/04 20060101ALI20231225BHJP

   B64D 45/02 20060101ALI20231225BHJP

【ＦＩ】

A62C3/08

B64D37/04

B64D45/02

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2022540888

(86)(22)【出願日】2020-12-10

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-04-26

(86)【国際出願番号】 GB2020053158

(87)【国際公開番号】W WO2021136922

(87)【国際公開日】2021-07-08

【審査請求日】2022-08-10

(31)【優先権主張番号】20275001.4

(32)【優先日】2020-01-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(31)【優先権主張番号】2000055.0

(32)【優先日】2020-01-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(73)【特許権者】

【識別番号】390038014

【氏名又は名称】ビ－エイイ－ システムズ パブリック リミテッド カンパニ－

【氏名又は名称原語表記】ＢＡＥ ＳＹＳＴＥＭＳ ｐｌｃ

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100199565

【弁理士】

【氏名又は名称】飯野 茂

(74)【代理人】

【識別番号】100212705

【弁理士】

【氏名又は名称】矢頭 尚之

(74)【代理人】

【識別番号】100219542

【弁理士】

【氏名又は名称】大宅 郁治

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162570

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 早苗

(72)【発明者】

【氏名】アール、シメオン・ジョナサン

(72)【発明者】

【氏名】ギャラガー、ショーン

(72)【発明者】

【氏名】ジョーンズ、クリストファー・チャールズ・ローリナオン

【審査官】飯島 尚郎

(56)【参考文献】

【文献】欧州特許出願公開第０１４１３５１４（ＥＰ，Ａ１）

【文献】特開平０７－２５７４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－２４９５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５３－１２５３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭５３－０２４６４２（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２７３２３９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２９７７１４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０４０１３１９０（ＵＳ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０２２５６０６７（ＥＰ，Ａ１）

【文献】英国特許出願公告第０１３４１６９３（ＧＢ，Ａ）

【文献】英国特許出願公告第０１４５３８３６（ＧＢ，Ａ）

【文献】英国特許出願公告第０１３８０４２０（ＧＢ，Ａ）

【文献】英国特許出願公告第００５３１６１０（ＧＢ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６２Ｃ ３／０８

Ｂ６４Ｄ ３７／０４

Ｂ６４Ｄ ４５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料タンクシステムであって、
燃料タンクと、
前記燃料タンク内の火炎前面の伝播を妨げるための前記燃料タンク内の格子であって、流体が通過することを可能にする複数の開口を規定する格子とを備え、ここにおいて、前記格子は、前記燃料タンク内のジョイントに隣接して構成され、前記格子は、前記燃料タンク内の前記ジョイントに隣接する領域ではより細かく、前記ジョイントから離れた領域ではより粗い、燃料タンクシステム。

【請求項2】

前記格子は、約５０%から９５%の気孔率を有する、請求項１に記載の燃料タンクシステム。

【請求項3】

格子は規則的である、請求項１又は２に記載の燃料タンクシステム。

【請求項4】

格子は不規則である、請求項１または２に記載の燃料タンクシステム。

【請求項5】

前記格子によって規定される前記開口は、約３ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍから約２０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍである、請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料タンクシステム。

【請求項6】

前記格子は３Ｄ印刷されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料タンクシステム。

【請求項7】

前記格子は、
ナイロン、
PEEK、
PET／PETG、
ポリカーボネート、
ポリプロピレン、
PLA、
ABS、
ASA、
焼結プラスチック、および／または
焼結金属、のうちの１つ以上を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の燃料タンクシステム。

【請求項8】

前記格子は、静電荷を消散させるために導電性物質でコーティングされている、請求項１から７のいずれか一項に記載の燃料タンクシステム。

【請求項9】

前記格子は、前記燃料タンクの外板に接着される、請求項１から８のいずれか一項に記載の燃料タンクシステム。

【請求項10】

前記格子は、前記燃料タンクに構造的支持を提供するように構成されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の燃料タンクシステム。

【請求項11】

前記格子は、前記燃料タンクの２つの側面の間にわたるように構成されている、請求項１０に記載の燃料タンクシステム。

【請求項12】

前記格子は、前記燃料タンクの全体にわたるように構成されている、請求項１０又は１１に記載の燃料タンクシステム。

【請求項13】

請求項１から１２のいずれか一項に記載の燃料タンクシステムを備える航空機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、改善された火炎防止を有する燃料タンクシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

アーク放電及びスパークは航空機において危険な問題である。燃料及び燃料蒸気を貯蔵する燃料タンク内でアーク放電又はスパークが発生するかもしれず、これは、スパーク、溶融材料及び／又は高温ガスが燃料タンク内に放出される危険があり、その結果、可燃性燃料が点火する危険がある。

【0003】

点火源の発生を防止することは極めて困難であることがある。この理由の１つは、点火スパークが発生するかもしれない多数の起こりえる理由があることである。

【0004】

これらの点火源は、航空機への落雷の間に生じるかもしれない。

【0005】

燃料タンク内に火炎前面が形成される可能性を低減する従来の方法は、燃料タンク内に発泡体を含めることである。燃料は発泡体を通って流れることができ、発泡体は火炎前面からエネルギーを吸収して、火炎が伝播及び発達するのを防止することができる。しかしながら、発泡体の存在は、燃料のために利用可能な容積を著しく減少させる。さらに、発泡体は、燃料タンクのための構造的支持を提供しない。

【0006】

代替的に又は追加的に、従来の燃料タンクは、リブ又はスパーを使用して、燃料タンクの構造的支持を提供することができる。これらは重く、燃料タンク内の容積を占める可能性があり、その結果、燃料タンク内の燃料の容積が減少する。

【0007】

この問題に対する解決策を提供するためにかなりの努力がなされてきたが、これまでのところ、技術的効率性、信頼性、製造の容易さ及び安価さの点で完全に満足できるものは提供されていない。

【発明の概要】

【0008】

本開示の第１の態様によれば、燃料タンクと、燃料タンク内の火炎前面の伝播を妨げるための燃料タンク内の格子又は３次元メッシュ構造、以下、格子と呼ぶ、であって、流体が通過することを可能にする複数の開口を規定する格子と、を備える燃料タンクシステムが提供される。

【0009】

燃料タンク内への格子の提供は、燃料タンク内で多くの容積を占める発泡体を設ける必要なく、火炎前面の伝播を防止又は低減する機構を提供する。したがって、燃料タンクは、より多くの燃料を保持することができる一方で、高い安全係数も有する。

【0010】

格子はまた、燃料タンクのための構造的支持を提供することができ、したがって、容積を占めるであろう燃料タンク内の内部構造の要件を除去する。格子はまた、燃料タンク内での燃料のスロッシングを低減することができる。

【0011】

一例では、格子は、約５０%から９５%の気孔率を有する。約５０%から９５%の気孔率を提供することにより、従来の材料と比較してより多くの燃料又は流体が格子を通過することが可能になる。そのため、燃料タンク内の燃料／燃料蒸気のインピーダンスが小さくなる。

【0012】

一例では、格子は規則的である。これは、格子の製造の容易さを改善する。

【0013】

別の例では、格子は不規則である。不規則な格子を設けることにより、燃料タンク内の耐荷重性が増大した形状を可能にすることができる。さらに、不規則な形状を提供することは、より多くの燃料が燃料タンク内に提供されることを可能にする。

【0014】

一例では、格子によって規定される開口は、約３ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍから約２０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍである。

【0015】

このサイズの開口は、火炎の伝播を制限するために設けられる。

【0016】

一例では、格子は燃料タンク内のジョイントに隣接して構成される。点火源は燃料タンク内のジョイントで発生する可能性が最も高いので、これらのエリアに隣接して格子を設けることがより効果的である。

【0017】

一例では、格子は、燃料タンク内のジョイントに隣接する領域においてより細かく、ジョイントからさらに離れた領域においてより粗い。上述したように、点火源は燃料タンク内のジョイントで発生する可能性が最も高いので、ジョイントからさらに離れて格子を粗くすることは、燃料タンク内により多くの燃料を保持することができることを意味する。換言すれば、局所的な難燃性が提供される。

【0018】

一例では、格子は３Ｄ印刷される。

【0019】

一例では、格子は、ナイロン、焼結プラスチック、又は焼結金属を含む。格子は、ナイロン、PEEK、PET／PETG、ポリカーボネート、ポリプロピレン、PLA、ABS、ASA、焼結プラスチック、及び／又は焼結金属のうちの１つ以上を含む。

【0020】

格子は、静電荷を消散させるために導電性物質でコーティングされてもよい。

【0021】

一例では、格子は燃料タンクの外板に接着される。これは、格子の製造を容易にする。

【0022】

一例では、格子は、燃料タンクに構造的支持を提供するように構成される。

【0023】

格子は、燃料タンクの２つの側面の間にわたるように構成されてもよい。

【0024】

格子は、燃料タンクの全体にわたるように構成されてもよい。

【0025】

一態様によれば、先行する請求項のいずれか一項に記載の燃料タンクシステムを備える航空機が提供される。

【0026】

一例では、燃料タンクと、燃料タンク内の火炎前面の伝播を妨げるための燃料タンク内の格子又は３次元メッシュ構造、以下、格子と呼ぶ、であって、使用する際に流体が通過することを可能にする複数の開口を規定する格子と、を備える燃料タンクシステムが提供される。

【0027】

流体は、燃料又は燃料蒸気を含んでもよい。

【0028】

本開示の１つの態様に関連して説明する特徴は、本開示の他の態様に組み込んでよいことを認識すべきである。例えば、本開示の装置は、方法を参照して本開示で説明される特徴のいずれかを組み込むことができ、逆もまた同様である。さらに、さらなる特徴、及び態様が、以下の説明、図面、及び請求項から明らかになるであろう。前述及び以下の説明から理解できるように、本明細書に記載されるありとあらゆる特徴、及びそのような特徴の２つ以上のありとあらゆる組み合わせ、及び範囲を定義する１つ以上の値のありとあらゆる組み合わせは、そのような組み合わせに含まれる特徴が相互に矛盾しないという条件で、本開示内に含まれる。加えて、任意の特徴もしくは特徴の組み合わせ、又は範囲を定義する任意の値は、本開示の任意の実施形態から具体的に除外されることができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

添付の図面を参照して、単なる例として、本発明の実施形態を説明する。

【図1】図１は燃料タンクを含む航空機の実例的な例である。

【図2】図２は、可能な点火源を示す燃料タンクの一部の実例的な例である。

【図3A】図３Ａは、燃料タンク及び格子を含む燃料タンクシステムの例を示す。

【図3B】図３Ｂは、格子の例をより詳細に示す。

【図4】図４は、燃料タンク及び格子を含む燃料システムの別の例を示す。

【図5A】図５Ａは、燃料タンク及び格子を含む燃料システムの別の例を示す。

【図5B】図５Ｂは、格子の例をより詳細に示す。

【図6】図６は、燃料タンク及び格子を含む燃料システムの別の例を示す。

【図7】図７は、燃料タンク及び格子を含む燃料システムの別の例を示す。

【0030】

便宜上及び経済性のために、同じ参照番号が、同一又は類似の要素にラベル付けするために異なる図において使用される。

【発明を実施するための形態】

【0031】

一般に、本明細書の実施形態は、火炎前面が燃料タンク内で伝播するのを抑制するための燃料タンクシステムに関する。

【0032】

図１は、燃料タンク１０２を備える航空機１００の実例的な例を示す。ここでは航空機１００が示されているが、本発明は、自動車、船舶、宇宙船、飛行船及び列車など、燃料タンク１０２を使用する他のタイプのデバイスにも適用可能であることが容易に理解されよう。

【0033】

航空機１００は、胴体１０４に結合された翼部材１０６を含む。航空機１００の空気力学的バランスをとるために、水平尾翼１０８及び垂直尾翼（又は垂直安定板）１１０が胴体１０４の後部に結合されてもよい。航空機１００は、１つ以上のエンジン（図示せず）を含み、１つ以上のプロペラを含んでもよい。

【0034】

航空機１００は、炭素繊維積層外板構造からなってもよい。換言すれば、外板は航空機の本体を形成する。他の実施形態では、本体は、チタン、チタン合金、アルミニウム又はアルミニウム合金などの軽金属から実質的に作られる。

【0035】

図２は、燃料タンク１０２の一部の例を示す。この例では、燃料タンク１０２は、燃料タンク１０２の限界又は境界として機能し、燃料又は燃料蒸気／空気混合物を空気から分離する外板１１２を備える。燃料タンク１０２は、燃料タンク１０２の外板１１２を支持する内部構造１１４を備えてもよい。燃料タンク１０２は、ジョイント１３０で内部構造１１４に結合されてもよい。換言すれば、ジョイント１３０は、燃料タンク１０２の外板１１２と燃料タンク１０２内の内部構造１１４との間の結合位置である。内部構造１１４は、外板１１２に当接して外板１１２に構造的支持を提供し、燃料タンク１０２を正しい形状に保つように作用する、壁又は柱などの支持部材を備えてもよい。

【0036】

内部構造１１４は、ボルトなどの固定具１１６を、場合によっては、ナット及びワッシャ１１８の構成を介して外板１１２に結合されてもよい。だぼ又はねじのような他の固定具１１６を使用してもよい。

【0037】

いくつかの例では、外板１１２は、炭素又は炭素繊維複合材を含む。一例では、内部構造１１４は、アルミニウム又はチタンから形成されてもよい。

【0038】

図２には、多数の可能な点火源が示されている。１つの可能な点火源はアーク１２０である。電気アーク１２０又はアーク放電は、長期の放電を生成するガスの電気的絶縁破壊である。電流は、空気などの通常は非導電性の媒体を通して形成され、プラズマを生成し、プラズマは可視光を生成することができる。非常に高い電流レベルが比較的小さな空間を通過し、その結果、非常に高い温度が短時間で発生する。非常に高い温度は、燃料タンク１０２内の燃料蒸気に点火する可能性があり、その後、火炎前面を発達させる可能性がある。

【0039】

アーク１２０は、例えば、製造欠陥に起因して、燃料タンク１０２内の様々な構成要素間に形成されるかもしれない。

【0040】

燃料タンク１０２内で火炎前面が発生する別の考えられる原因は、熱スパーク１２２である。これは、燃料タンク１０２内の接合部付近に金属などの燃焼材料の小片が生成されるときに生じる。燃焼材料は、プラズマ及び腐食した材料が燃料タンク内に漏出する、ボルトと構造との間のアークに起因して、又は局所的な幾何学的形状による高磁場に起因して、生成されるかもしれない。

【0041】

高温ガスプルーム１２４は、燃料タンク１０２内の火炎前面の別の原因であり得る。高温ガスプルームは、例えばボルトと構造との間のアークに起因して熱源から放出されるガスによって発生し、プラズマ及び腐食した材料が燃料タンク内に逃げる。高温ガスは、熱膨張に起因して膨張し、燃料タンク１０２のより低温の領域に放出されてもよく、又はガスが高圧下にあることによって膨張し、それによって燃料蒸気を点火してもよい。

【0042】

エッジグロー１２６は別の可能な点火源であるかもしれない。エッジグロー１２６は、材料内の局所領域を高温に加熱させる材料の製造欠陥に起因するかもしれない。

【0043】

燃料タンク１０２の外板１１２にホットスポット１２８が発生するかもしれない。ホットスポット１２８は、航空機１００への落雷などに起因するかもしれず、航空機１００内に局所的な加熱を生じさせるかもしれない。

【0044】

上記の例は、燃料タンク１０２内の燃料蒸気又は燃料の点火源の単なる例であり、他の点火源が燃料蒸気又は燃料を点火させるかもしれない。

【0045】

燃料タンク１０２内の燃料蒸気は、点火源が与えられた場合に燃料の蒸気が点火する閾値温度である引火点を有する。燃料蒸気はまた、点火源が除去された後に材料の蒸気が燃焼し続ける最低温度である燃焼点を有する。引火点では、燃焼を維持するのに十分なほど迅速により多くの蒸気が生成されないかもしれないので、燃焼点は引火点よりも高い。

【0046】

燃料蒸気が上述の点火源のいずれかにさらされる場合、燃料蒸気は、温度が引火点及び燃焼点を超えるかもしれないので、燃焼するかもしれない。燃焼時には、燃料タンク１０２内に火炎前面が発生する。

【0047】

図３Ａは、燃料タンク１０２と、燃料タンク１０２内の格子１３２とを含む燃料タンクシステム１５０の例を示す。格子１３２は、燃料タンク１０２内の火炎前面の伝播を妨げるためのものである。

【0048】

一例では、格子１３２は、燃料タンク１０２の内部容積の実質的に全体にわたって配置される。他の例では、格子１３２は、燃料タンク１０２内のジョイント１３０に隣接する領域にのみ配置される。なぜなら、この領域は、点火源が発生する可能性が最も高い領域だからである。

【0049】

図３Ｂは、格子１３２の例を詳細に示す。格子は、複数の開口１３６又は空隙を規定する接続要素１３４を備えるメッシュ状構造の形をしている。複数の開口１３６は、燃料又は燃料蒸気などの流体が通過することを可能にする。格子１３２は、接続要素１３４のフレームワークであるとみなすことができる。

【0050】

格子１３２の存在は、燃料蒸気中に生じるかもしれない火炎前面の伝播を抑制する。格子１３２は、火炎前面からエネルギーを吸収することによって火炎前面の伝播を抑制し、それによって火炎前面の温度を低下させる。換言すれば、格子１３２は、火炎前面の温度を燃料蒸気の燃焼点より低く低下させる。吸収されたエネルギーは、火炎前面の位置から離れて格子１３２を通して分配されることができる。格子１３２は、大きな表面積を有するので、火炎前面から高レベルのエネルギーを吸収するのに適している。さらに、発泡体とは異なり、格子１３２は経時的に劣化又は変形しない。

【0051】

格子１３２の存在は、燃料タンクシステム１５０の効率を改善する。また、燃料タンクシステム１５０の軽量化を図ることができる。

【0052】

接続要素１３４は、約３ｍｍから２０ｍｍ、より好ましくは４ｍｍから１０ｍｍ、より好ましくは５ｍｍの長さを有してもよい。さらに、接続要素１３４は、約０.５ｍｍから１.５ｍｍ、より好ましくは１ｍｍの幅又は直径を有してもよい。一例において、接続要素１３４は、接続要素１３４の長さの２０%未満の幅又は直径を有してもよい。

【0053】

図３Ａ及び図３Ｂに示す例では、格子１３２は、直交構成又は接続要素１３４を備える。すなわち、接続要素１３４は、平行及び垂直構成で構成される。しかしながら、後述するように、他の構成も可能である。

【0054】

この例では、接続要素１３４は、格子１３２又は３Ｄグリッドを形成する。複数の空隙はそれぞれ、約３ｍｍから２０ｍｍ、より好ましくは４ｍｍから１０ｍｍ、より好ましくは５ｍｍの幅、高さ、及び深さを有する。複数の開口のこれらのサイズは、火炎前面から十分な熱が吸収されることを可能にしながら、燃料が通過するのに十分なサイズの空隙を燃料タンク１０２内に提供する。

【0055】

物体の気孔率は、以下の式によって定義される：
（空隙の容積／全容積）×１００。

【0056】

図３Ｂに示される構成の例、及び接続部材１３４が１ｍｍの幅を有し、複数の開口が５ｍｍの幅を有する例では、格子内の１つの矩形ブロックの総容積は、６ｍｍ×６ｍｍ×６ｍｍ=２１６ｍｍ^３になる。

【0057】

格子１３２の１ブロック内の接続部材１３４の総容積は、（１×１×６）+（１×１×５）+（１×１×５）=１６ｍｍ^３である。

【0058】

したがって、この例では、空隙の総容積は、２１６ｍｍ^３－１６ｍｍ^３=２００ｍｍ^３である。

【0059】

したがって、この例の格子１３２の気孔率は、（２００／２１６）×１００=９３%である。

【0060】

一例では、格子１３２は、約５０%から９５%の気孔率を有する。別の例では、格子は少なくとも７０%の気孔率を有する。一例では、格子１３２は、少なくとも８０%、より好ましくは少なくとも９０%の気孔率を有する。一例では、格子１３２の気孔率は約９５%である。

【0061】

５０%を超える気孔率を有する格子１３２を提供することは、特に発泡体を利用する従来の燃料タンクと比較したときに、燃料又は燃料蒸気が著しく妨げられることなく燃料タンク１０２を通って流れることができることを意味する。したがって、燃料タンク１０２は、火炎前面が伝播するのを阻止する安全な方法で、より多くの燃料を貯蔵することができる。格子１３２は、燃料タンク１０２の全容積のうちの少量しか占めないので、燃料タンク１０２の容積の大部分は、燃料を貯蔵するために使用することができる。

【0062】

格子１３２は、規則的な繰り返しパターン、すなわち図３Ｂに示すようなパターンを有してもよい。一例では、格子１３２は、接続部材１３４が立方体又は準立方体形状に構成されるように構成される。格子１３２は、連続反復構造を有してもよい。

【0063】

図４は、燃料タンク１０２と格子１３２とを含む燃料タンクシステム１５０の代替例を示す。この例では、格子１３２は、ジョイント１３０の領域においてより細かいメッシュを含み、ジョイント１３０からさらに離れた領域において比較的粗いメッシュを含む。すなわち、複数の空隙のサイズは、ジョイント１３０に比較的により近いほどより小さく、ジョイント１３０からさらに遠い距離では比較的より大きい。

【0064】

これは、ジョイントの付近ではジョイントからさらに離れた領域に比べて火炎前面が生じやすいためである。したがって、ジョイント１３０からさらに離れて比較的より粗い格子１３２を作製することは、より多くの燃料又は燃料蒸気が燃料タンク１０２内に配置されることを可能にする。

【0065】

図４に示される格子１３２の代替として、格子１３２は、格子１３２がジョイント１３０からさらに離れて移動すると、徐々に粗くなってもよい。換言すれば、格子は不規則であってもよく、複数の開口１３６のサイズは、ジョイント１３０から離れる距離とともに着実に増加する。したがって、ジョイント１３０からさらに離れた燃料のためのより多くの利用可能な容積が存在する。

【0066】

一例（図示せず）において、格子１３２は、実質的にトラス形状であってもよく、すなわち、矩形及び／又は三角形の開口１３６を形成する複数の接続部材１３４から形成されてもよい。一例では、複数の接続部材１３４は複数の四面体を形成する。

【0067】

一例では、格子１３２は、燃料蒸気が位置してもよい燃料タンク１０２の領域に位置する。

【0068】

格子１３２の存在は、火災／故障を防止するための追加の安全機構を航空機１００内に追加する。したがって、本開示による燃料タンクシステム１５０は、民間認証のための冗長性を提供する。

【0069】

図５Ａは、格子１３２の代替構成を備える燃料タンクシステム１５０を示す。この例では、格子１３２は、反復する不規則な形状を有する。例えば、接続部材１３４は、実質的に正弦波形状を有してもよい。代替格子１３２の例が、図５Ｂに示される。

【0070】

図４に示される例と同様に、この格子１３２は、ジョイント１３０により近いほど比較的細かく、ジョイント１３０からさらに遠いほど比較的粗くてもよい。すなわち、開口１３６のサイズは、ジョイント１３０の位置からさらに増加してもよい。

【0071】

不規則な形態をとる格子１３２は、火炎前面からエネルギーを吸収するので、燃料タンク１０２内の火炎前面の伝播を妨げる。換言すれば、火炎前面が生じると、熱エネルギーが燃料蒸気から格子１３２に移動し、それによって燃料蒸気の温度を低下させる。燃料蒸気の温度を低下させることは、火炎前面が伝播しにくくなり、それによって燃料タンクシステム１５０の安全性が高まることを意味する。

【0072】

一例では、格子１３２は、３Ｄ印刷されてもよい。３Ｄ印刷は、格子１３２の正確な正しい形状が作成されることを可能にする。上記で開示されたように、格子１３２は、ジョイント１３０からより遠い開口と比較して、ジョイント１３０により近いより小さい開口１３６を有してもよい。３Ｄ印刷は、必要とされる複雑な形状を作成するための便利な方法を提供する。

【0073】

一例では、格子は、ナイロン、PEEK、PET／PETG、ポリカーボネート、ポリプロピレン、PLA、ABS、ASA、焼結プラスチック、及び／又は焼結金属のうちの１つ以上を含む。ポリマーベース材料は、充填されなくてもよく、又は炭素もしくは金属を充填してもよい。他の例では、格子１３２は、３Ｄ印刷で使用される他の材料から形成されてもよい。

【0074】

この材料は、火炎前面から熱を吸収することもでき、それによって火炎前面の伝播を妨げる一方で、３Ｄ印刷における使用に特に適している。

【0075】

一例では、格子１３２の接続部材１３４はコーティングを有してもよい。コーティングの目的は、格子１３２をわずかに導電性にすることである。わずかに導電性であるコーティングを提供することは、格子の表面上の静電帯電のリスクを低減する。わずかに導電性のコーティングは、この静電荷を消散させることができる。

【0076】

図６は、格子が接着剤１３８を介して外板１１２に結合されている燃料タンクシステムの一例を示す。接着剤１３８はまた、格子１３２を燃料タンク１０２の内部構造１１４に接着するために使用されてもよい。接着剤１３８は、格子１３２が燃料タンク１０２に対して固定され、燃料タンク１０２内の所望の位置に保持されるようにする。この例では、接着剤１３８を使用して内部構造１１４を燃料タンク１０２の外板１１２に結合することもできるので、固定具１１６ならびにナット及びワッシャ１１８の構成は除去されている。しかしながら、他の例では、接着剤１３８は、固定具１１６、ナット及びワッシャ１１８の構成などの追加の固定具構成に加えて使用されてもよい。

【0077】

燃料タンクシステム１５０を通る火炎伝播の可能性を低減することに加えて、格子１３２は、燃料タンク１０２に対する構造的支持体として機能することができる。

【0078】

図７は、内部構造１１４の一部が除去された例を示す。この例では、格子１３２は、内部構造１１４の代わりに燃料タンク１０２を支持するための構造荷重を受ける。この例では、格子１３２は、燃料タンク１０２の２つの側面の間にわたり、燃料タンクの２つの側面と結合されてもよい。換言すれば、格子１３２は、構造梁のように作用し、圧縮／引張力及び曲げモーメントを受けてもよい。別の例では、格子１３２は、構造上の柱又は壁に類似して、燃料タンクの全体にわたって延在し、燃料タンク１０２の上部から燃料タンク１０２の底部まで荷重を伝達することができる。この例における格子１３２は、接着剤１３８を介して燃料タンク１０２の外板１１２に結合されてもよい。

【0079】

格子１３２が構造荷重を支持することができるので、燃料タンク１０２内の内部構造１１４は、低減されることができるか、又は完全に除去されることができる。したがって、燃料タンク１０２内の使用可能な容積は、格子１３２の存在により増加する。

【0080】

内部構造１１４が取り外されている図７に示される例は、燃料タンクが使用中に損傷を受けるかもしれないシナリオにおいて特に有用である。格子１３２は、燃料タンクにわたってより均一な支持を提供し、燃料タンク１０２が変形した場合であっても、航空機１００が動作し続けることを可能にすることができる。格子１３２は、燃料タンク１０２が比較的大きな内部容積を有する一方で、依然として高い構造強度を有することを効果的に可能にする。さらに、格子１３２は、ナット及びワッシャ構成１１８など、燃料タンク１０２内の他の要素を取り囲むように成形することができる。

【0081】

前述の説明において、既知であり、明らかであり、又は、予測可能である均等物である、整数又は要素が言及されており、そして、このような均等物はここで、個別に言及しているかのように組み込まれている。本発明の真の範囲を決定するために、特許請求の範囲への参照がなされるべきであり、これは任意のこのような均等物を含むように解釈されるべきである。任意選択として説明されている本発明の整数又は特徴は、独立請求項の範囲を限定するものではないと読者によって認識されるべきだろう。さらに、このような任意選択的な整数又は特徴は、本発明のいくつかの実施形態においては可能性ある利益である一方で、他の実施形態においては、望ましくなく、したがって存在しないかもしれないことを理解すべきである。
以下に本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
燃料タンクシステムであって、
燃料タンクと、
前記燃料タンク内の火炎前面の伝播を妨げるための前記燃料タンク内の格子であって、流体が通過することを可能にする複数の開口を規定する格子とを備える、燃料タンクシステム。
［Ｃ２］
前記格子は、約５０%から９５%の気孔率を有する、Ｃ１に記載の燃料タンクシステム。
［Ｃ３］
格子は規則的である、Ｃ１又は２に記載の燃料タンクシステム。
［Ｃ４］
格子は不規則である、Ｃ１または２に記載の燃料タンクシステム。
［Ｃ５］
前記格子によって規定される前記開口は、約３ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍから約２０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍである、Ｃ１から４のいずれか一項に記載の燃料タンクシステム。
［Ｃ６］
前記格子は、前記燃料タンク内のジョイントに隣接して構成されている、Ｃ１から５のいずれか一項に記載の燃料タンクシステム。
［Ｃ７］
前記格子は、前記燃料タンク内の前記ジョイントに隣接する領域ではより細かく、前記ジョイントから離れた領域ではより粗い、Ｃ６に記載の燃料タンクシステム。
［Ｃ８］
前記格子は３Ｄ印刷されている、Ｃ１から７のいずれか一項に記載の燃料タンクシステム。
［Ｃ９］
前記格子は、
ナイロン、
PEEK、
PET／PETG、
ポリカーボネート、
ポリプロピレン、
PLA、
ABS、
ASA、
焼結プラスチック、および／または
焼結金属、のうちの１つ以上を含む、Ｃ１から８のいずれか一項に記載の燃料タンクシステム。
［Ｃ１０］
前記格子は、静電荷を消散させるために導電性物質でコーティングされている、Ｃ１から９のいずれか一項に記載の燃料タンクシステム。
［Ｃ１１］
前記格子は、前記燃料タンクの外板に接着される、Ｃ１から１０のいずれか一項に記載の燃料タンクシステム。
［Ｃ１２］
前記格子は、前記燃料タンクに構造的支持を提供するように構成されている、Ｃ１から１１のいずれか一項に記載の燃料タンクシステム。
［Ｃ１３］
前記格子は、前記燃料タンクの２つの側面の間にわたるように構成されている、Ｃ１２に記載の燃料タンクシステム。
［Ｃ１４］
前記格子は、前記燃料タンクの全体にわたるように構成されている、Ｃ１２又は１３に記載の燃料タンクシステム。
［Ｃ１５］
Ｃ１から１４のいずれか一項に記載の燃料タンクシステムを備える航空機。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】