特許ウォッチ

公開番号2024149523
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-18
出願番号2024120930,2022098559
出願日2024-07-26,2014-10-02
発明の名称ジェット・エンジンのクリーニング方法
出願人エアロコアテクノロジーズエルエルシー
代理人弁理士法人浅村特許事務所
主分類F01D 25/00 20060101AFI20241010BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】水溶性液体クリーニング剤を発泡させる装置。
【解決手段】装置のハウジングは、第1の流れ部分、第2の流れ部分及び第3の流れ部分を有する内部流路を画定し、ガス入口、水溶性クリーニング剤の液体入口及び泡出口を有する。第1の流れ部分は、ガス入口から圧力下のガスを受け取り、複数開口を含むように構成されたガス・プレナムを含み、プレナムとハウジングの内部が、液体入口から液体を受け取り、開口からのガスを受け取る混合領域を形成する。第1の部分は、液体及びガスの第1の泡を内部流路に供給する。第2の流れ部分は、第1の泡のセルの付着及び融合のための表面領域を有するように構成された泡成長部材を通過するように第1の泡を流して第2の泡を形成する。第3の流れ部分は、第2の泡のセルの少なくとも一部のサイズを低減させるように構成された泡構造化部材を通過するように第2の泡を流して、泡出口に供給される第3の泡を形成する。
【選択図】図18A
特許請求の範囲【請求項１】
空気発泡された水溶性液体クリーニング剤を航空機に設けられたガス・タービン・エンジンに提供するためのシステムであって、該ガス・タービン・エンジンは入口および圧縮機を有し、前記システムは、
周囲圧力よりも大きい圧力で空気を提供する空気ポンプと、
圧力により前記水溶性液体クリーナを提供する液体ポンプと、
前記空気ポンプから空気を受け取る空気入口と、前記液体ポンプから液体を受け取る液体入口と、泡出口とを有する核生成デバイスであって、前記加圧された空気と前記液体とを乱流式に混合して泡を形成する核生成デバイスと、
泡導管を通して前記泡を受け取るノズルであって、前記ノズルは、非噴霧式であって、泡の低速流を前記ガス・タービン・エンジンの前記入口または前記圧縮機へ送出するように適合され構成されるノズルと
を備え、
前記核生成デバイスが空気加圧されたプレナムを備え、該プレナムは、複数の空気流開口を有し、前記液体の流れが供給されるチャンバ内に配置され、前記開口は、空気を前記液体流に放出して前記泡を形成するようになっている、システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記核生成デバイスによって受け取られる前記空気が、約１０ｐｓｉｇ超え且つ約１２０ｐｓｉｇ未満の圧力を有し、前記核生成デバイスによって受け取られる前記液体が、約１０ｐｓｉｇ超え且つ約１２０ｐｓｉｇ未満の圧力を有するようになっている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記泡の低速流が、約９１．４４ｃｍ（約３フィート）毎秒超え且つ約４５７．２ｃｍ（約１５フィート）毎秒未満の速度を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ノズルは、前記泡の流れを前記ガス・タービン・エンジンの抽気ダクト、又は前記ガス・タービン・エンジンに装着されたチューブのマニホールドのうちの１つに提供するように適合され構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記泡の低速流が、略一定の直径を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ノズルが第１の流れ面積を有し、前記導管が第２の流れ面積を有し、前記第１の流れ面積は、前記第２の流れ面積とほぼ同じである、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記泡出口が第１の流れ面積を有し、前記導管が第２の流れ面積を有し、前記第１の流れ面積が、前記第２の流れ面積とほぼ同じである、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記ノズルが、合計流れ面積を有する１つ又は複数のノズルであり、前記泡出口が出口面積を有し、前記出口面積は、前記合計流れ面積とほぼ同じである、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
空気発泡された水溶性液体クリーニング剤を航空機に設けられたガス・タービン・エンジンに提供するためのシステムであって、該ガス・タービン・エンジンは入口および圧縮機を有し、前記システムは、
周囲圧力よりも大きい圧力で空気を提供する空気ポンプと、
圧力により前記水溶性液体クリーナを提供する液体ポンプと、
前記空気ポンプから空気を受け取る空気入口と、前記液体ポンプから液体を受け取る液体入口と、泡出口とを有する核生成デバイスであって、前記加圧された空気と前記液体とを乱流式に混合して泡を形成する核生成デバイスと、
泡導管を通して前記泡を受け取るノズルであって、前記ノズルは、非噴霧式であって、泡の低速流を前記ガス・タービン・エンジンの前記入口または前記圧縮機へ送出するように適合され構成されるノズルと
を備え、
前記核生成デバイスが、加圧された空気を加圧された液体と混合チャンバ内で混合するようになっており、
前記核生成デバイスが、前記混合チャンバの下流側に、前記ノズルにより受け取られた泡のセルサイズを成長させるセル成長チャンバを備える、システム。
【請求項１０】
前記核生成デバイスによって受け取られる前記空気が、約１０ｐｓｉｇ超え且つ約１２０ｐｓｉｇ未満の圧力を有し、前記核生成デバイスによって受け取られる前記液体が、約１０ｐｓｉｇ超え且つ約１２０ｐｓｉｇ未満の圧力を有するようになっている、請求項９に記載のシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明のさまざまな具体例は、燃焼チャンバを含むガス経路を含むデバイスをクリーニングするための装置及び方法に関するものであり、詳細には、ガス・タービン・エンジンをクリーニングするための装置及び方法に係るものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
タービン・エンジンは、エネルギーを抽出して広範囲の段階を通って経て動力を供給する。エネルギーは、蒸気から燃料燃焼までにわたることができる。引き出された動力は、次いで、電気、推進力、又は一般的な動力に利用される。タービンは、流体及びガスの流れを使用可能なエネルギーに変換することによって、ヘリコプタ、航空機、タンク、動力装置、船舶、特殊車両、都市などに動力を供給するように作用する。使用時、そのデバイスのガス経路は、破片及び鉱物、砂、埃、煤煙、炭素などの汚染物質により汚染されていく。汚染されると、装置の性能は劣化し、保全作業及びクリーニングが必要になる。
【０００３】
タービンは、ジェット・エンジン、工業タービン又は地上及び船舶上の航空転用式ユニットなどの数多くの形態が周知である。航空機又はヘリコプタのエンジンなどの装置の内部表面は、汚染材料が蓄積し、それによってエンジンの空気流を阻害させ、性能を悪化させる。このために、燃料消費が増大し、エンジン寿命が短縮し、利用可能な動力が減少する。
【０００４】
エンジンを正常に維持し、性能を回復させるための最も簡単な手段及び最もコスト効果の高い手段は、エンジンを適切にクリーニングすることである。ミスト、スプレ、及び蒸気システムなどの数多くの方法が利用できる。しかし、このすべては、エンジンガス経路全体を通って又は深く到達することはできない。
【０００５】
エンジンの遠隔測定又は診断ツールが、エンジンの健全性を監視するための日常的機能になっている。しかし、そのようなツールを用いて泡エンジン・クリーニングによる改善を監視し、誘引し又は定量化することは、これまで利用されていなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明のさまざまな具体例は、そのような動力装置のクリーニングのための新規且つ非自明の方法及び装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
泡材料が、オフライン中、タービン装置のガス経路入口に導入される。泡は、内部表面をコーティング及び内部表面に接触して、汚染材料を擦り取り、除去し、装置から運び去る。
【０００８】
本発明の１つの態様は、クリーニング剤を発泡させるための装置に関する。一部の具体例は、第１の流れ部分、第２の流れ部分、及び第３の流れ部分を有する内部流路と、ガス入口と、クリーニング剤のための液体入口と、泡出口を画定するハウジングを含む。第１の流れ部分は、ガス入口から圧力下のガスを受け取り、複数の開口を含むように適合され構成されたガス・プレナムを含み、ガス・プレナムとハウジングの内部とが、液体及びガスの第１の泡を提供する混合領域を形成する。第２の流れ部分は、第１の泡を受け取り、セルの付着及び融合のための表面領域を有するように適合され構成された泡成長マトリクスを通過するように第１の泡を流す。第３の流れ部分は、セルの少なくとも一部のサイズを低減させるように適合され構成された、第１の部分又は第２の部分の下流側の泡構造化部材を通るように第２の泡を流す。本発明のさらに他の具体例は、さまざまな他の核生成デバイスにおいて、第１の部分のみ、又は第１及び第２の部分、又は第１及び第３の部分のみを有するハウジングを企図されることが理解される。
【０００９】
本発明の別の態様は、液体クリーニング剤を発泡させる方法に関する。一部の具体例は、第１の泡を形成するために液体クリーニング剤及び加圧されたガスを混合することを含む。他の具体例は、第２の泡を形成するために第１の泡を部材又はマトリクスに流し、第１の泡のセルのサイズを増大させることを含む。さらに他の具体例は、第３の泡を形成するためにメッシュ又は１つ又は複数の開口付きプレートなどの構造を通るように第２の泡を流し、第２の泡のセルのサイズを低減させることを含む。
【００１０】
本発明のさらに別の態様は、空気発泡された液体クリーニング剤を提供するためのシステムに関する。他の具体例は、周囲圧力よりも大きい圧力で、空気又はガスを提供する空気ポンプ又は加圧されたガス・リザーバ、および圧力をかけて液体を提供する液体ポンプを備える。さらに他の具体例は、加圧された空気を受け入れる核生成デバイスと、加圧された液体を受け取る液体入口と、泡出口とを含み、核生成デバイスは、加圧された空気及び液体を乱流式に混合して泡を形成する。さらに他の具体例は、泡導管を通して泡を受け取るノズルを含み、ノズル及び導管の内部通路は、泡の乱流を増大させないように適合され構成され、ノズルは、泡の低速流を送出するように適合され構成される。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許