專利名稱：用于燃料箱的惰性氣體分布系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本公開一般地涉及交通工具，并且具體地涉及用于交通工具中的燃料箱內(nèi)的惰性氣體系統(tǒng)。仍更具體地，本公開涉及用于管理航空飛行器的燃料箱內(nèi)的惰性氣體的方法和設備。
背景技術：
交通工具內(nèi)的燃料箱裝載用于運轉交通工具的發(fā)動機的燃料。燃料在氧氣或空氣存在下是可燃的。當使用燃料時，燃料的液面降低。燃料液面的這種降低導致燃料箱內(nèi)的燃料液面以上空間大小增加。燃料上方的空間可包含空氣和燃料蒸汽。該空間可被稱為“油面上的空間(ullage)”?？赏ㄟ^使用惰性氣體系統(tǒng)提供燃料箱的增強安全。惰性氣體系統(tǒng)可產(chǎn)生并分布惰·性氣體以降低可存在于燃料箱內(nèi)的氧氣含量。特別地，使燃料箱內(nèi)的燃料表面以上的空間充滿惰性氣體。惰性氣體置換燃料箱內(nèi)含有氧氣的空氣。惰性氣體也可置換燃料蒸汽和其它成分。該過程被稱為“惰化(inerting)”。惰性氣體以降低燃燒事件的可能性的方式減少該空間內(nèi)的氧氣含量，所述燃燒事件包括引燃、爆炸或暴燃。燃燒事件可以是燃料、燃料蒸汽或二者的燃燒。使用惰性氣體系統(tǒng)引入惰性氣體。但是，基于惰性氣體系統(tǒng)中分布系統(tǒng)的效率，這些系統(tǒng)可能比期望的更加復雜以及更重。因此，具有考慮到至少一些以上討論的問題以及可能的其它問題的方法和設備將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
在一個有利的實施方式中，設備包括管、管中的孔以及與孔相關聯(lián)的閥。管配置來在燃料箱內(nèi)輸送惰性氣體。閥配置來基于相對于孔的燃料的液面控制離開孔的惰性氣體的量。在另一個有利的實施方式中，燃料箱系統(tǒng)包括燃料箱、惰性氣體系統(tǒng)和閥系統(tǒng)。惰性氣體系統(tǒng)具有配置用于燃料箱系統(tǒng)內(nèi)的惰性氣體進入燃料箱的孔。閥系統(tǒng)配置來基于燃料箱內(nèi)的燃料的液面控制從孔流入燃料箱的惰性氣體的量。在還有的另一個有利的實施方式中，提供了管理燃料箱中的惰性氣體的方法。惰性氣體被送入延伸進入燃料箱內(nèi)的管中。管具有孔?；谙鄬τ诳椎娜剂系囊好媸褂瞄y系統(tǒng)控制從孔流出的惰性氣體的量。在還有的另一個有利的實施方式中，公開了一種設備，其包括配置以在燃料箱內(nèi)輸送惰性氣體的管；管內(nèi)的孔；和與孔相關聯(lián)的閥，其中閥配置來基于相對于孔的燃料的液面控制離開孔的惰性氣體的量。優(yōu)選地，在配置以基于相對于孔的燃料的液面控制離開孔的惰性氣體的量方面，閥配置來在達到燃料的液面的選擇液面時關閉孔，其中燃料的液面的選擇液面選自孔下方的第一液面、在孔處的第二液面和孔上方 的第三液面。優(yōu)選地，燃料箱位于航空飛行器的機翼內(nèi)，其中機翼具有上反角和下反角中的一個。優(yōu)選地，除了該孔以外管還包括許多孔以形成多個孔；和與多個孔中孔的數(shù)目相關的許多閥，其中管位于機翼的根部和機翼的尖部之間，并且其中燃料箱包括多個隔室，其中多個孔位于多個隔室的至少部分中。優(yōu)選地，閥包括圓柱部分，其被配置以連接至管以及配置以繞管轉動從而基于圓柱部分的位置打開和關閉孔；和連接至圓柱部分的浮動結構(float structure),其中浮動結構配置為在燃料中是浮動的，其中當燃料的液面以選擇的量低于孔時，浮動結構引起圓柱部分轉動以關閉孔。優(yōu)選地，設備進一步包括惰性氣體發(fā)生器，其中惰性氣體發(fā)生器配置來在期望的流速下將惰性氣體送入管中，其中惰性氣體選自氮氣、氖氣、氬氣、氦氣、氪氣、氙氣、氡氣、六氟化硫、二氧化碳和具有降低的氧氣含量的空氣中的一種，并且其中燃料箱位于平臺中，所述平臺選自移動平臺、固定平臺、基于陸地的結構、基于水中的結構、基于太空的結構、交通工具、航空飛行器、水上船只、坦克、人員運輸器(personnel carrier)、火車、航天器、空間站、人造衛(wèi)星、潛水艇、汽車、發(fā)電廠、橋、壩、制造設備和建筑物中的一種。在還有的另一個有利的實施方式中，公開了一種燃料箱系統(tǒng)，其包括燃料箱；具有孔的惰性氣體系統(tǒng)，其被配置用于使燃料箱系統(tǒng)中的惰性氣體進入燃料箱；和閥系統(tǒng)，其被配置以基于燃料箱內(nèi)的燃料的液面控制從孔流入燃料箱內(nèi)的惰性氣體的量。優(yōu)選地，燃料箱系統(tǒng)進一步包括航空飛行器的機翼，其中燃料箱位于機翼內(nèi)，并且其中惰性氣體系統(tǒng)包括具有多個孔的管，并且其中閥系統(tǒng)包括與多個孔關聯(lián)的多個閥。同樣優(yōu)選地，多個閥中的閥包括圓柱部分，其被配置以連接至管并且被配置以繞管轉動從而基于圓柱部分的位置打開和關閉孔；和浮動結構，其被連接至圓柱部分，其中浮動結構配置為在燃料中是浮動的。在還有的再一個更有利的實施方式中，公開了一種管理燃料箱內(nèi)惰性氣體的方法，所述方法包括將惰性氣體送入延伸至燃料箱內(nèi)的管，其中管具有孔；以及基于相對于孔的燃料的液面使用閥系統(tǒng)控制從孔流出的惰性氣體的量，其中基于相對于孔的燃料的液面使用閥系統(tǒng)控制從孔流出的惰性氣體的量包括當達到燃料的液面的選擇液面時用閥系統(tǒng)中的閥關閉多個孔中的孔，并且其中當達到燃料的液面的選擇液面時用閥系統(tǒng)中的閥關閉多個孔中的孔包括當燃料的液面的選擇液面是孔下方的第一液面、在孔處的第二液面和孔上方的第三液面之一時用閥系統(tǒng)中的閥關閉多個孔中的孔。特征、功能和優(yōu)勢可在本公開的各種實施方式中被獨立地完成或可在還有的其它實施方式中被結合，其中可參照以下說明和附圖了解進一步的細節(jié)。


在所附權利要求中闡述了有利實施方式的認為有新穎特征的特性。但是，當連同附圖閱讀時，有利的實施方式以及使用的優(yōu)選模式、進一步的目標和其優(yōu)勢將通過參照以下本公開的有利實施方式的詳細說明被最好地理解，其中
圖I是根據(jù)有利實施方式的燃料運行環(huán)境的方框圖的圖解；圖2是其中可根據(jù)有利實施方式執(zhí)行惰性氣體系統(tǒng)的平臺的圖解；圖3是根據(jù)有利實施方式在機翼內(nèi)的惰性氣體分布系統(tǒng)的一部分的圖解；圖4是根據(jù)有利實施方式沿圖3中線4-4截取的具有一部分惰性氣體分布系統(tǒng)的機翼的橫截面解；圖5是根據(jù)有利實施方式的閥的圖解；
圖6是根據(jù)有利實施方式的閥的側視圖的圖解；圖7是根據(jù)有利實施方式的與管相關聯(lián)的閥的圖解；圖8是根據(jù)有利實施方式的沿圖7中線8-8截取的閥的橫截面解，其相對于惰性氣體分布系統(tǒng)的管內(nèi)的孔；圖9是根據(jù)有利實施方式的處于部分打開位置的閥的圖解；圖10是根據(jù)有利實施方式的處于打開位置的閥的圖解；圖11是根據(jù)有利實施方式的惰性氣體分布系統(tǒng)的閥的圖解；圖12是根據(jù)有利實施方式的連接至惰性氣體分布系統(tǒng)中的管的閥的圖解；圖13是根據(jù)有利實施方式的與管相關聯(lián)的閥的圖解；圖14是根據(jù)有利實施方式沿圖13中線14-14截取的連接至惰性氣體分布系統(tǒng)的管的閥的橫截面解，其中顯示閥處于關閉位置；圖15是根據(jù)有利實施方式的處于部分打開位置的閥的圖解；圖16是根據(jù)有利實施方式的處于關閉位置的閥的圖解；圖17是根據(jù)有利實施方式的用于管理燃料箱內(nèi)惰性氣體的方法的流程圖的圖解；圖18是根據(jù)有利實施方式的航空飛行器制造和使用方法的圖解；和圖19是在其中可執(zhí)行有利實施方式的航空飛行器的圖解。
具體實施例方式不同的有利實施方式認同并考慮一個或多個不同的考慮因素。例如，不同的有利實施方式認同并考慮其中可執(zhí)行惰性氣體分布系統(tǒng)的一個方式是通過使用位于燃料箱內(nèi)的具有孔的管。惰性氣體發(fā)生器可用于將惰性氣體輸送通過管。惰性氣體可通過管內(nèi)的孔進入燃料箱。用這種方式，惰性氣體可置換可位于燃料液面上方空間內(nèi)的氧氣。不同的有利實施方式認同并考慮由于使用多個孔，沿著管的長度發(fā)生分流和壓力損失。結果，惰性氣體發(fā)生器可以比期望的更大以提供期望量的惰性氣體，從而從燃料液面上方的箱內(nèi)空間中去除空氣。不同的有利實施方式認同并考慮機翼內(nèi)的燃料箱可具有由隔離物形成的隔室。這些隔離物可以是結構，如肋條。機翼的幾何形狀可導致一些隔室具有流體液面上方的空間，而其它隔室可不具有。此外，這些不同組件可在它們之間具有限制的連通。結果，不同的有利實施方式認同并考慮這些空間可包括空氣、燃料蒸汽和其它成分。不同的有利實施方式認可并考慮這些空間的位置可使得燃料箱比期望的更難于惰化。結果，可能需要增加引入至燃料箱內(nèi)的惰性氣體的流量。不同的有利實施方式也認可并考慮許多航空飛行器具有上機翼反角或下機翼反角。例如，上機翼反角意味著在航空飛行器的正常操作中機翼尖部比機翼根部更高。不同的有利實施方式認可并考慮惰性氣體分布系統(tǒng)可需要布設管以在發(fā)動機消耗燃料時用于改變?nèi)剂媳砻嫖恢谩Ｒ虼耍煌挠欣麑嵤┓绞教峁┝擞糜诠芾韺⒍栊詺怏w引入至燃料箱的方法和設備。在一個有利的實施方式中，設備包括配置以在燃料箱內(nèi)輸送惰性氣體的管?？状嬖谟诠苤?。閥與孔相關聯(lián)。閥配置來基于相對于孔的燃料液面控制離開燃料箱內(nèi)的孔的惰性氣體的量。首先轉向圖1，根據(jù)有利實施方式繪制了燃料管理環(huán)境的方框圖的圖解。在該例證性的實例中，燃料管理環(huán)境100包括平臺102。在該例證性的實例中，平臺102包括燃料箱系統(tǒng)104。平臺102可采用各種形式。例如，非限制性地，平臺102可采取交通工具106的形式，并且特別地，航空飛行器108的形式。當平臺102采取航空飛行器108的形式時，燃料箱112可存在于燃料箱系統(tǒng)104內(nèi)的機翼110中?！と剂舷?12裝載燃料114?？臻g116可存在于燃料114的液面118上方。換句話說，空間116可以是位于燃料箱112內(nèi)的燃料114液面118上方的容積。在這些例證性的實例中，空間116可被稱為油面上的空間120。油面上的空間120可具有燃料箱112內(nèi)的油面上的空間120內(nèi)可能不期望的空氣、氧氣、燃料蒸汽和/或其它成分。在一個例證性的實例中，燃料箱122可包括形成燃料箱122內(nèi)的隔室126的隔離物124。隔離物124可以是機翼128內(nèi)的各種結構。例如，隔離物124可以由機翼128內(nèi)的肋條、梁和/或其它結構形成。隔離物124允許燃料114在隔室126間流動。燃料114的這種流動可通過隔離物124被減少或限制。換句話說，燃料114的流動可能沒有如隔離物124不存在時一樣的自由。此外，燃料箱122位于其中的機翼128可具有二面角130。二面角130可以是上反角或下反角。例如，當二面角130是上反角時，在正常操作過程中機翼128的尖部132比機翼128的根部134定位得更高。在二面角130是下反角的方面，在正常操作過程中機翼128的尖部132比機翼128的根部134定位得更低。機翼128的根部134是機翼128的一部分，所述機翼128在這些例證性實例中連接至航空飛行器的主體上。惰性氣體系統(tǒng)136可將惰性氣體138分布至機翼128內(nèi)。特別地，惰性氣體138可以以引起惰性氣體138存在于隔室126的空間116內(nèi)的方式、以減少可能發(fā)生燃料114或燃料蒸汽147燃燒的可能性的方式被分布至隔室126內(nèi)。特別地，惰性氣體138可置換可能增加燃料114燃燒可能性的空氣、氧氣、燃料蒸汽147和/或其它成分。在這些例證性的實例中，惰性氣體系統(tǒng)136包括惰性氣體發(fā)生器140和氣體分布系統(tǒng)141。如繪制的，氣體分布系統(tǒng)141包括許多管142。許多管142中的一個或多個在這些例證性實例中可存在于燃料箱122內(nèi)。例如，許多管142中的管144可延伸穿過燃料箱122內(nèi)的至少部分隔室126。用于管144的材料可取決于具體的實施而變化。例如，材料可選自鋁、鋼、塑料、復合材料、聚碳酸酯和/或其它適合的材料中的一種。可影響材料選擇的因素可包括重量、負荷和成本。
在這些例證性的實例中，管144具有孔146。惰性氣體138流動通過管144并且通過孔146進入燃料箱122。在這些例證性的實例中，可將惰性氣體138選擇作為相對于燃料箱122內(nèi)的燃料114、燃料蒸汽147或二者的任何非反應性的氣體。換句話說，將惰性氣體138選擇作為可減少燃料114、燃料蒸汽147或二者在燃料箱122內(nèi)可被點燃的可能性的氣體。惰性氣體138可選自氮氣、氖氣、気氣、氦氣、氪氣、氣氣、氡氣、六氟化硫、二氧化碳、具有降低的氧氣含量的空氣和/或其它適合氣體中的一種。在這些例證性的實例中，閥系統(tǒng)148與許多管142相關聯(lián)。特別地，閥系統(tǒng)148控制從惰性氣體系統(tǒng)136進入燃料箱122的惰性氣體138的量150。閥系統(tǒng)148包括與孔146相關聯(lián)的許多閥152?？?46中的一些或全部在這些例證性的實例中可與許多閥152相關·聯(lián)。例如，閥系統(tǒng)148中的閥156可與孔146中的孔154相關聯(lián)。閥156配置來基于相對于孔154的燃料114的液面118控制離開孔154的惰性氣體138的量150。在這些例證性的實例中，閥156可以以不同增量改變流動通過孔154的惰性氣體138的量150。換句話說，打開閥156可部分地關閉孔154，而不是完全地關閉孔154?？申P閉位于燃料114的液面118上方的孔146的部分158以使惰性氣體138不通過孔146的部分158離開。以這種方式，可在期望流速161下增加或管理惰性氣體138的流速160達到燃料箱122內(nèi)的期望位置。在這些例證性的實例中，孔146的部分158意味著孔146中的孔的一些可被關閉。另外，在一些例證性實例中，孔146的部分158可意味著孔146中的孔的一些可被部分關閉。以這種方式，惰性氣體系統(tǒng)136考慮了其中孔146可位于燃料114的液面118上方的情況。該情況可以在上反角130的情況發(fā)生。如果惰性氣體138被引入至位于燃料114的液面118上方的孔146的部分158中，惰性氣體138可行進通過隔室126到達尖部132并且被排出而不是使空間116惰化。但是，用閥系統(tǒng)148，可減少或避免該情況。結果，惰性氣體發(fā)生器140可不必同樣強度地工作以產(chǎn)生期望水平的流速160使得燃料箱122內(nèi)的空間116惰化。因此，當閥系統(tǒng)148用于惰性氣體系統(tǒng)136中時，更小和/或更輕的惰性氣體發(fā)生器可用于執(zhí)行惰性氣體發(fā)生器140。圖I中的燃料管理環(huán)境100的圖解不表示對其中可執(zhí)行有利實施方式的方式施加物理或結構上的限制?？墒褂贸藞D解以外和/或代替圖解的那些的其它組件。一些組件不是必需的。同樣，方框被呈現(xiàn)以圖解一些功能組件。當以有利實施方式執(zhí)行時，這些方框中的一個或多個可被結合和/或被分為不同的方框。例如，雖然平臺102已經(jīng)描述為以航空飛行器108形式的交通工具106，但平臺102可取決于具體的實施而采取其它形式。例如，平臺102可選自移動平臺、固定平臺、基于陸地的結構、基于水中的結構、基于太空的結構、航空飛行器、水上船只、坦克、人員運輸器、火車、航天器、空間站、人造衛(wèi)星、潛水艇、汽車、發(fā)電廠、橋、壩、制造設備、建筑物、外面板(skin panel)、發(fā)動機、氣體管線的部分和/或其它適合物體中的一種?，F(xiàn)在參照圖2，根據(jù)有利的實施方式繪制了其中可執(zhí)行惰性氣體系統(tǒng)的平臺的圖解。在該例證性的實例中，航空飛行器200是圖I中航空飛行器108的實施的實例。航空飛行器200具有連接至航空飛行器200的主體206的機翼202和機翼204。另外，航空飛行器200也包括連接至機翼202的發(fā)動機208和連接至機翼204的發(fā)動機210。航空飛行器200也具有尾部212。尾部212包括垂直安定面214、水平安定面216和水平安定面218。在這些例證性的實例中，圖I中惰性氣體系統(tǒng)136的許多管142可位于航空飛行器200的機翼202和機翼204內(nèi)?？墒褂脠DI中以方框形式顯示的惰性氣體系統(tǒng)136執(zhí)行航空飛行器200內(nèi)的惰性氣體系統(tǒng)。 現(xiàn)在參照圖3，根據(jù)有利實施方式繪制了機翼內(nèi)的惰性氣體系統(tǒng)的一部分的圖解。如繪制的，圖2中的航空飛行器200上的機翼202具有尖部300和根部302。根部302是連接至主體206的機翼202的部分。另外，機翼202具有前緣304和后緣306。在該繪制的實例中，以分解圖顯示了機翼202，使得機翼202內(nèi)的燃料箱308可被看見。燃料箱308由多個隔室310組成。多個隔室310在該例證性實例中由隔離物312形成。在該例證性實例中，隔離物312基本上垂直于機翼202的下蒙皮(lower skin) 313延伸。例如，隔室314由隔離物316和隔離物318形成。隔室320由隔離物322和隔離物324形成。在該例證性的實例中，機翼202具有上反角。換句話說，沿著延伸橫貫機翼202長度的水平面，隔室314與根部302比與隔室320更近。此外，隔室320與尖部300比與隔室314更近。以這些位置，在這些例證性實例中，與隔室320相比，隔室314具有更低的位置。在該例證性的實例中，繪制了氣體分布系統(tǒng)327內(nèi)的管326。氣體分布系統(tǒng)327是圖I中以方框形式顯示的惰性氣體系統(tǒng)136的氣體分布系統(tǒng)141的物理實施的實例。特別地，管326是圖I中以方框形式顯示的許多管142中的管144的實例。管326從根部302延伸向尖部300。孔331存在于管326中。在這些例證性的實例中，孔331包括孔332、孔333、孔334、孔335、孔336、孔337、孔338、孔339和孔340。這些孔位于多個隔室310 中的隔室 314、320、341、342、343、344、345、346 和 347內(nèi)。另外，閥系統(tǒng)348包括閥349、350、351、352、353、354、355、356和357，其分別與孔332、333、334、335、336、337、338、339和340相關聯(lián)。在該例證性的實例中，定位管326的位置以使惰性氣體從這些孔流入燃料箱308中。如繪制的，燃料358位于燃料箱308的部分359中。燃料358不存在于燃料箱308的部分360中。部分360在這些實例中是油面上的空間。在這些例證性的實例中，燃料表面362是部分359和部分360之間的界限。在這些例證性的實例中，惰性氣體引入至位于部分359或部分359內(nèi)燃料358上方一定距離內(nèi)的燃料箱308的孔中。接下來轉向圖4，根據(jù)有利實施方式繪制了具有一部分惰性氣體分布系統(tǒng)的機翼橫截面圖的圖解。在該繪制的實例中，以沿圖3中線4-4截取的橫截面圖顯示了機翼202。機翼202的該視圖提供了機翼202的上反角的視圖。在該視圖中，圖解了燃料箱308內(nèi)的燃料358的液面406。空間404是位于燃料358的液面406上方的部分360中的空間?？臻g404形成燃料箱308中的油面上的空間。在該例證性的實例中，燃料358的液面406引起閥系統(tǒng)348使管326中的孔的一部分處于關閉狀態(tài)，而孔的另一部分處于打開狀態(tài)。處于關閉狀態(tài)的孔的部分取決于相對于孔的燃料358的液面406。在這些例證性的實例中，當液面406處于低于孔的一些量時關閉孔。此外，當液面406處于低于孔的一些量時可部分地關閉孔。當然，在其它例證性實例中，當液面406在孔處時、在孔上方的一些水平時或基本上在孔處時可關閉孔。何時打開和關閉孔的選擇可取決于具體實施?，F(xiàn)在參照圖5，根據(jù)有利實施方式繪制了閥的圖解。在該例證性的實例中，更詳細地繪制了閥349的透視圖。閥349包括圓柱部分500、平面元件502、平面元件503和浮動結構504。閥349可取決于具體實施由不同材料制造。例如，閥349可由塑料、金屬、復合材 料和/或其它適合的材料中的至少一種組成。如本文使用，當與項目列表一起使用時，短語“…中的至少一個”意味著可使用列出的項目中的一個或多個的不同結合以及可需要列表中每一項的僅一個。例如，“項目A、項目B和項目C中的至少一個”可非限制性地包括例如項目A、或項目A和項目B。該實例也可包括項目A、項目B、和項目C、或項目B和項目C。當閥349包括金屬時，金屬可以是例如鋁、鈦和/或鋼。當使用不止一種材料時，不同材料可實施用于閥349的不同部分。配置圓柱部分500以繞圖3中的管326放置或接受圖3中的管326。如繪制的，圓柱部分500具有通道506，其從圓柱部分500的端508延伸至端510?？?09位于端508處，并且孔511位于端510處。在該例證性的實例中，圓柱部分500也具有孔512，其與通道506連通。在這些例證性的實例中，選擇用于浮動結構504的材料是在這些例證性實例中被配置以在燃料內(nèi)具有浮力的材料。在一些例證性的實例中，材料本身可在燃料中不具有浮力，但是可具有填充氣體或填充液體的內(nèi)部，其導致浮動結構504在燃料中是浮動的。在這些例證性的實例中，孔512配置來能夠移向與管326中的孔332對齊或對應管326中的孔332，圖3中的閥349連在管326上?？?12可允許暴露管326中的孔332的全部或一部分以使惰性氣體從管326中的孔332流出。現(xiàn)在參照圖6，根據(jù)有利實施方式繪制了閥的側視圖的圖解。在該例證性的實例中，從端508顯示閥349?，F(xiàn)在參照圖7，根據(jù)有利實施方式繪制了與管相關聯(lián)的閥的圖解。在該圖解中，繪制了管326和閥349的透視圖。在該例證性的實例中，孔512未暴露管326中的孔332 (在該視圖中未顯示)。在該位置，閥349關閉孔332以使管326中的惰性氣體不從孔332中流出。在該實例中，孔332處于關閉狀態(tài)。當圖4中的燃料358的液面406在浮動結構504下方時，閥349處于關閉位置。在該圖解中，小突起700從管326的表面702延伸。小突起700可限定或限制閥349的移動?，F(xiàn)在參照圖8，根據(jù)有利實施方式繪制了閥的橫截面解，其相對于惰性氣體分布系統(tǒng)的管中的孔。在該例證性的實例中，繪制了管326和閥349的橫截面圖。該橫截面是沿圖7中的線8-8截取的。在該例證性的實例中可見，閥349處于關閉位置以使孔332不與閥349的孔512連通?？梢?，燃料358的液面406處于浮動結構504的下方。
接下來轉向圖9，根據(jù)有利實施方式繪制了處于部分打開位置的閥的圖解。在該例證性的實例中，燃料358的液面406相對于管326更高。在該例證性實例中可見，浮動結構504部分浸入燃料中。當燃料升高時，浮動結構504在燃料358內(nèi)是浮動的。浮動結構504被配置以移動，以致閥349以箭頭900的方向轉動。該轉動引起孔512與孔332的一部分對齊。在該例證性的實例中可見，部分暴露孔332以使惰性氣體從孔332流出。在該實例中，孔332處于部分打開狀態(tài)?，F(xiàn)在參照圖10，根據(jù)有利實施方式繪制了處于打開位置的閥的圖解。在該例證性的實例中，燃料358的液面406處于管326上方。對于燃料358的該液面，閥349處于完全打開的位置?？?32中的全部現(xiàn)在與孔512相對應或與孔512對齊。結果，孔332完全被打開。在該例證性的實例中可見，小突起700限制了閥349轉動的量。當然，取決于具體實施，可從管326上省去小突起700。·例如，在圖11中，根據(jù)有利實施方式繪制了處于打開位置的閥的圖解。在該例證性的實例中，閥1100是可用于代替圖3中與管326 —起的閥349的閥的實例。在該例證性的實例中，閥1100包括可轉動元件1102、浮動結構1104和凸起1106。浮動結構1104與可轉動元件1102的端1108連接。凸起1106與可轉動元件1102的端1110連接。閥1100也包括連接件1114。連接件1114將可轉動元件1102連接至管326?？赊D動元件1102可以箭頭1116的方向轉動。當處于如該圖中圖解的打開位置時，凸起1106可允許氣體從孔332流出。該例證性實例中，當燃料358的燃料表面362具有不低于距孔332的一些選擇距離的液面時，浮動結構1104在燃料358中浮動以維持孔332的打開位置。接下來轉向圖12，根據(jù)有利實施方式繪制了處于關閉位置的閥的圖解。如繪制的，與圖11比較，燃料358的燃料表面362具有較低液面。在該例證性的實例中，燃料表面362的降低引起閥1100移向關閉的位置。在該關閉位置，凸起1106以防止或減少惰性氣體流出孔332的方式覆蓋孔332。閥1100的圖解是圖I中以方框形式顯示的閥156的另一實施的實例。當然，取決于具體實施，可使用其它閥。在還有的其它例證性實例中，可使用檢測器操作閥，所述檢測器檢測在基于檢測到的燃料的液面打開和關閉閥的致動器中的燃料液面?，F(xiàn)在參照圖13，根據(jù)有利實施方式繪制了與管相關聯(lián)的閥的圖解。在該圖中，可見管1300與閥1302的透視圖。如繪制的，管1300是圖I中以方框形式顯示的管144的實例。閥1302是圖I中以方框形式顯示的閥156的實施的實例。閥1302和管1300作為圖3中氣體分布系統(tǒng)327的部分可用于機翼202內(nèi)的燃料箱308中。在該例證性的實例中，閥1302包括圓柱部分1304、平面元件1306和浮動結構1308。當燃料1310的液面1312在浮動結構1308下方時，閥1302處于關閉位置。如繪制的，孔1314配置來當閥1302處于關閉位置時基本上防止氣體的流動。在該圖解中，小突起1318穿過管1300的圓柱部分1304中的孔1322從表面1320延伸。小突起1318可以箭頭1324的方向限制閥1302的移動。更具體地，孔1322的移動可通過小關起1318限制。
現(xiàn)在參照圖14，根據(jù)有利實施方式繪制了沿圖13中線14-14截取的連接至管的閥的橫截面解，所述管用于惰性氣體分布系統(tǒng)。在該例證性的實例中，繪制了管1300與閥1302的橫截面圖。在該視圖中，燃料1310的液面1312在浮動結構1308下方。在該例證性的實例中可見，閥1302處于關閉位置以使圓柱部分1304中的孔1314不與管1300的孔1400連通。因此，當閥1302處于該位置時，氣體不能通過孔1400流動。如繪制的，配置圓柱部分1304使其能夠移動以致孔1314與管1300中的孔1400對齊或與管1300中的孔1400對應，閥1302連在管1300上。因為孔1314和孔1400的部分彼此對齊，惰性氣體可通過孔1400和孔1314流動。因此，孔1314可允許管1300中的孔1400的全部或一部分暴露，使得惰性氣體從管1300中的孔1400流出。接下來轉向圖15，根據(jù)有利實施方式繪制了處于部分打開位置的閥的圖解。在該 例證性的實例中，燃料1310的液面1312相對于管1300更高。在該例證性的實例中可見，浮動結構1308部分地浸入燃料1310中。當燃料1310的液面1312升高時，浮動結構1308在燃料1310內(nèi)是浮動的。浮動結構1308配置以移動，以致閥1302以箭頭1500的方向轉動。該轉動引起孔1314與孔1400的部分對齊。在該例證性的實例中可見，孔1400被部分地暴露以使得惰性氣體從孔1400中流出。在該實例中，孔1400處于部分打開狀態(tài)?，F(xiàn)在參照圖16，根據(jù)有利實施方式繪制了處于關閉位置的閥的圖解。在該例證性的實例中，燃料1310的液面1312在管1300中的孔1400上方。對于燃料1310的該液面，閥1302處于關閉位置。在該例證性的實例中可見，小突起1318限制了閥1302轉動的量。當然，取決于具體實施，小突起1318可從管1300上省去。如在該圖解中繪制的，當燃料1310的液面1312在管1300的上方時，關閉閥1302。當圖2中機翼202的形狀具有可回流入管1300中的趨勢時，這可防止燃料1310不期望地回流入管1300。圖3-16中的惰性氣體分布系統(tǒng)的圖解是圖I中以方框形式顯示的惰性氣體系統(tǒng)136的一種實施的實例。用于惰性氣體系統(tǒng)的不同組件的圖解不意圖表示對可執(zhí)行不同有利實施方式的方式的物理或結構限制。圖3-16中圖解的不同組件可與圖I中的組件結合，與圖I中的組件一起使用，或二者的結合。另外，這些圖中圖解的組件中的一些可以是圖I中以方框形式顯示的組件如何作為物理結構執(zhí)行的例證性實例。例如，在其它例證性實例中，小突起700可從管326省去。作為還有的另一例證性實例，除了閥349以外和/或替代閥349可使用其它類型的閥?，F(xiàn)在參照圖17，根據(jù)有利實施方式繪制了用于管理燃料箱中的惰性氣體的方法的流程解?？稍趫DI中的平臺102中執(zhí)行圖17中圖解的方法。特別地，可使用圖I中的惰性氣體系統(tǒng)136執(zhí)行圖17中圖解的操作。通過將惰性氣體送入延伸進入航空飛行器的燃料箱中的管，開始該方法(操作1700)。該管具有惰性氣體通過它流入燃料箱的孔。該方法基于相對于孔的燃料的液面使用閥系統(tǒng)控制從孔流出的惰性氣體的量(操作1702)，同時過程返回操作1700。只要惰性氣體被送入管中，該過程可繼續(xù)。在這些例證性的實例中，使用閥系統(tǒng)控制從孔流出的惰性氣體意味著孔的一些可被打開或部分打開，同時可關閉其它孔。以這種方式，從孔流出的惰性氣體的量發(fā)生，以使惰性氣體被送入其中空間存在于燃料液面上方的區(qū)域。該空間是空氣和蒸汽可位于其中的空間。以此方式，惰性氣體可更有效地用于降低燃料不存在于其中的空間中的燃料箱內(nèi)的燃料燃燒的可能性。 不同的有利實施方式可允許更輕或更小的惰性氣體發(fā)生器被用于提供期望流量的惰性氣體。結果，可僅在燃料表面與管具有特定垂直距離的位置處分布惰性氣體。該類型的惰性氣體分布的控制可特別有用于具有上反角或下反角的航空飛行器中的燃料箱。當然，除了航空飛行器以外，該分布系統(tǒng)也可用于如上討論的其它類型的平臺中?？稍趫D18中顯示的航空飛行器制造和使用方法1800和圖19中顯示的航空飛行器1900的背景中描述本公開的有利實施方式。首先轉向圖18，根據(jù)有利實施方式繪制了航空飛行器制造和使用方法的圖解。在預生產(chǎn)過程中，航空飛行器制造和使用方法1800可包括圖19中的航空飛行器1900的規(guī)格和設計1802以及材料獲取1804。在生產(chǎn)過程中，進行圖19中的航空飛行器1900的組件和亞組件制造1806以及系統(tǒng)集成1808。其后，圖19中的航空飛行器1900可經(jīng)歷認證和交付1810以置于使用1812中。當由客戶使用1812時，圖19中的航空飛行器1900按期進行日常維護和維修1814，其可包括改進、改裝、翻新以及其它維護或維修?？赏ㄟ^系統(tǒng)集成者、第三方和/或操作者實施或執(zhí)行航空飛行器制造和使用方法1800的每個過程。在這些實例中，操作者可以是客戶。為了該說明書的目的，系統(tǒng)集成者可非限制性地包括許多航空飛行器制造商和主系統(tǒng)轉包商；第三方可非限制性地包括許多賣方、轉包商和供應方；并且操作者可以是航空公司、租賃公司、軍事實體、服務組織等?，F(xiàn)在參照圖19，繪制了其中可執(zhí)行有利實施方式的航空飛行器的圖解。在該實例中，航空飛行器1900通過圖18中的航空飛行器制造和使用方法1800生產(chǎn)，并且可包括具有多個系統(tǒng)1904和內(nèi)部1906的機體1902。系統(tǒng)1904的實例包括推進系統(tǒng)1908、電氣系統(tǒng)1910、液壓系統(tǒng)1912和環(huán)境系統(tǒng)1914中的一個或多個?？砂ㄈ魏螖?shù)量的其它系統(tǒng)。雖然顯示了航空航天實例，但是可將不同的有利實施方式應用至其它工業(yè)，如汽車工業(yè)?？稍趫D18中的航空飛行器制造和使用方法1800中至少一個階段采用本文具體化的設備和方法。在一個例證性的實例中，可以以類似于航空飛行器1900在圖18中使用1812中時產(chǎn)生的組件或亞組件的方式，制作或制造圖18中的組件和亞組件制造1806產(chǎn)生的組件或亞組件。作為另一個實例，在生產(chǎn)階段如圖18中的組件和亞組件制造1806和系統(tǒng)集成1808過程中，可使用一個或多個設備實施方式、方法實施方式或其組合。當航空飛行器1900在圖18中使用1812中和/或維護和維修1814過程中時，可使用一個或多個設備實施方式、方法實施方式或其結合。例如，可在組件和亞組件制造1806過程中、在維護和維修1814過程中或其它適合的階段，將惰性氣體系統(tǒng)136加入至航空飛行器1900中。在這些例證性的實例中，如果惰性氣體系統(tǒng)現(xiàn)在存在于航空飛行器中，可在維護和維修1814過程中替代或升級惰性氣體系統(tǒng)。例如，根據(jù)有利實施方式，現(xiàn)在存在的惰性氣體系統(tǒng)可將閥系統(tǒng)148加至惰性氣體系統(tǒng)中的管。為了圖解和說明的目的，不同有利實施方式的描述已經(jīng)被呈現(xiàn)，并且不意欲是窮盡的或限于公開形式的實施方式。許多改進和變化對于本領域普通技術人員將是顯而易見的。此外，與其它有利實施方式相比，不同的有利實施方式可提供不同的優(yōu)勢。所選擇的實施方式或多個實施方式被選擇和描述是為了最好地說明實施方式、實際應用的原則，并且能夠使本領域其它普通技術人員理解 到公開了具有各種改變的適于所考慮具體用途的各種實施方式。
權利要求
1.一種設備，其包括 管(144)，其被配置來在燃料箱(122)中輸送惰性氣體(138)； 所述管(144)中的孔(154);和 與所述孔(154)相關聯(lián)的閥(156)，其中所述閥(156)配置來基于相對于所述孔(154)的燃料(114)的液面(118)控制離開所述孔(154)的所述惰性氣體(138)的量(150)。
2.權利要求I所述的設備，其中在配置來基于相對于所述孔(154)的所述燃料(114)的液面(118)控制離開所述孔(154)的所述惰性氣體(138)的量(150)方面，所述閥(156)配置來在達到所述燃料(114)的液面(118)的選擇液面時關閉所述孔(154)。
3.權利要求I或2所述的設備，其中所述燃料(114)的液面(118)的所述選擇液面選自所述孔(154)下方的第一液面、在所述孔(154)處的第二液面和所述孔(154)上方的第三液面中的一個。
4.任何前述權利要求所述的設備，其中所述燃料箱(122)位于航空飛行器(108)的機翼(128)中。
5.任何前述權利要求所述的設備，其中所述機翼(128)具有上反角和下反角中的一個。
6.任何前述權利要求所述的設備，其中所述管(144)除了孔(154)以外還包括許多孔(146)，以形成多個孔；和與所述多個孔中的所述許多孔(146)相關聯(lián)的許多閥(152)，并且其中所述管(144)從機翼(128)的根部(134)部分向機翼(128)的尖部(132)延伸。
7.權利要求6所述的設備，其中所述燃料箱(122)包括多個隔室(126)，其中所述多個孔位于所述多個隔室(126)的至少部分中。
8.任何前述權利要求所述的設備，其中所述閥(156)包括 圓柱部分(500)，其被配置以連接至所述管(144)并且被配置以繞管(144)轉動，從而基于圓柱部分(500)的位置打開和關閉所述孔(154);和 浮動結構(504)，其被連接至圓柱部分(500)，其中所述浮動結構(504)被配置為在所述燃料(114)中是浮動的。
9.權利要求8所述的設備，其中所述浮動結構(504)引起所述圓柱部分(500)轉動，從而當所述燃料(114)的液面(118)以選擇的量低于所述孔(154)時關閉所述孔(154)。
10.任何前述權利要求所述的設備，其進一步包括 惰性氣體發(fā)生器(140)，其中所述惰性氣體發(fā)生器(140)被配置以在期望的流速(161)下將所述惰性氣體(138)送入所述管(144)。
11.任何前述權利要求所述的設備，其中所述惰性氣體(138)選自氮氣、氖氣、氬氣、氦氣、氪氣、氣氣、氡氣、六氟化硫、二氧化碳和具有降低的氧氣含量的空氣中的一種。
12.任何前述權利要求所述的設備，其中所述燃料箱(122)位于平臺(102)中，所述平臺(102)選自移動平臺、固定平臺、基于陸地的結構、基于水中的結構、基于太空的結構、交通工具、航空飛行器、水上船只、坦克、人員運輸器、火車、航天器、空間站、人造衛(wèi)星、潛水艇、汽車、發(fā)電廠、橋、壩、制造設備和建筑物中的一種。
13.—種管理燃料箱(122)中的惰性氣體(138)的方法，所述方法包括 將所述惰性氣體(138)送入延伸進入所述燃料箱(122)中的管(144)內(nèi)，其中所述管(144)具有孔(146);和基于相對于所述孔(146)的燃料(114)的液面(118)使用閥系統(tǒng)(148)控制從所述孔(146)流出(128)的所述惰性氣體(138)的量(150)。
14.權利要求13所述的方法，其中基于相對于所述孔(146)的所述燃料(114)的液面(118)使用所述閥系統(tǒng)(148)控制從所述孔(146)流出(128)的所述惰性氣體(138)的量(150)包括 當達到所述燃料(114)的液面(118)的選擇液面(118)時，用所述閥系統(tǒng)(148)中的閥(156)關閉所述孔(146)中的孔(154)。
15.權利要求13或14所述的方法，其中當達到所述燃料(114)的液面(118)的所述選擇液面(118)時，用所述閥系統(tǒng)(148)中的所述閥(156)關閉所述孔(146)中的孔(154)包括 當所述燃料(114)的液面(118)的所述選擇液面(118)是所述孔(154)下方的第一液面(118)、在所述孔(154)處的第二液面(118)和所述孔(154)上方的第三液面(118)之一時，用所述閥系統(tǒng)(148)中的閥(156)關閉所述孔(146)中的孔(154)。
全文摘要
本發(fā)明的名稱是用于燃料箱的惰性氣體分布系統(tǒng)。一種方法和設備，其包括管、管中的孔和與孔相關聯(lián)的閥。管配置來在燃料箱中輸送惰性氣體。閥配置來基于相對于孔的燃料的液面控制離開孔的惰性氣體的量。
文檔編號B64D37/32GK102951294SQ20121028560
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權日2011年8月26日
發(fā)明者D·S·庫克 申請人:波音公司