DE1626147C3 - Luftfilter für Flugzeug-Gasturbinentriebwerke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftfilter für Flugzeug-Gasturbinentriebwerke mit mehreren Filterplatten, deren Luftaustrittsseiten in der inneren Oberfläche eines geradlinigen Kanals liegen, dessen stromabwärtiges Ende mit dem Triebwerkseinlaß verbunden ist und dessen stromaufwärtiges Ende durch eine Tür verschließbar ist.

Bei einem bekannten Luftfilter tritt die ungereinigte Luft im wesentlichen in axialer Richtung durch das vordere Ende in das Innere des Filters ein, wonach zur Luftreinigung eine Umkehrung der Strömungsrichtung um im wesentlichen 180° erfolgt. Falls anschließend die gereinigte Luft wieder zum Triebwerk geführt wird, ist abermals eine Strömungsrichtungsänderung um 180° erforderlich. Der Umstand, daß die Luft von innen zugeführt wird, begrenzt die wirksame Oberfläche des Luftreinigers und vermindert deshalb den Luftdurchsatz. Die zweifache Strömungsumlenkung ergibt einen starken Druckabfall. Ein weiterer Nachteil des bekannten Luftfilters liegt darin, daß selbst dann, wenn keine Filterung erforderlich ist, die Luft den Filter durchströmen muß und dabei unerwünschte Strömungsverluste auftreten, oder daß besondere Kanäle für diesen Betriebszustand vorgesehen sein müssen, welche den eigentlichen Luftfilter umgehen. Diese besonderen Strömungskanäle sind natürlich unerwünscht, da sie eine Gewichtserhöhung bedingen und die Abmessungen des Filters vergrößern.

Es ist auch bereits ein Luftfilter der eingangs genannten Art bekannt, bei dem ein Tragrahmen vorgesehen ist, in welchem die Elemente mit den Filtersieben befestigt sind. Da bei Verwendung eines Zentrifugalabscheiders auch eine Staubabsaugevorrichtung erforderlich ist, hätte ein derartiger Filter ein beträchtliches Gewicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Luftfilter der eingangs genannten Art zu schaffen,

der ein geringes Gewicht hat und einen minimalen Druckabfall hervorruft.

Die Lösung dieser Aufgabe ist darin zu sehen, daß die Filterplatten in an sich bekannter Weise aus zwei im Abstand angeordneten Wänden mit zwischen diesen Wänden angeordneten Zentrifugalabscheidern bestehen, daß die äußeren Wände und die inneren Wände aller Filterplatten zur Bildung eines äußeren bzw. inneren Gehäuses unmittelbar aneinander geschlossen sind, und daß der Ringraum zwischen den Gehäusen mit einer an sich bekannten Staubabsaugevorrichtung in Verbindung steht.

Das äußere und das innere Gehäuse können im Querschnitt rechteckig, kreisförmig oder D-förmig sein.

Es ist vorteilhaft, daß die Querschnittsfläche des durch die inneren Wände gebildeten Kanals von seinem stromaufwärtigen Ende bis zu einer bestimmten Stelle zunimmt und dann wieder abnimmt. Hierdurch wird erreicht, daß die Luftströmungsgeschwindigkeit vor dem Eintritt in das Triebwerk verringert wird, wodurch der Druckabfall weiter herabgesetzt wird.

Vorzugsweise sind die Zentrifugalabscheider mittels eines Grobfilters abgedeckt. Diese Grobfilter ergänzen in vorteilhafter Weise die Wirkung der Zentrifugalabscheider, die in erster Linie zum Abscheiden von feinen Fremdteilchen dienen.

Zwecks weiterer Gewichtseinsparung kann jeder Zentrifugalabscheider vorzugsweise mit einem Einsatz aus grobem Flechtwerk versehen sein.

Gemäß einer Weiterbildung sind die Zentrifugalabscheider in bezug auf die Längsachse des Filters nach vorne geneigt. Dadurch wird eine weitere Verringerung des Druckabfalles erzielt.

Gemäß einer anderen Weiterbildung sind die Zentrifugalabscheider durch mehrere an ihrem hinteren Ende schwenkbar angelenkte Platten abdeckbar. Diese gewährleisten, falls das Flugzeug mit dem Luftfilter am Boden steht oder falls während des Betriebes die Staubabsaugevorrichtung nicht in Betrieb ist, daß der Filter sich durch ansammelnde Fremdteilchen nicht verstopfen kann.

Beim Einsatz bei geringen Außentemperaturen ist eine Vereisung des Zentrifugalabscheiders möglich, was wiederum einen wesentlichen Druckabfall zur Folge hätte. Um dies zu vermeiden, ist vorzugsweise eine Warmluftleitung an den Ringraum zwischen den Gehäusen angeschlossen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß Filterplatten an ihrem hinteren Ende schwenkbar nahe an der Mittellinie des durch die inneren Wände gebildeten Kanals angelenkt sind und aus einer zur Mittellinie parallelen Stellung in eine nach vorne offene in bezug zueinander V-förmige Stellung schwenkbar sind.

Um bei dieser Ausführungsform eine Ansammlung von Eisstücken oder größeren Fremdteilchen auf den Platten zu vermeiden, kann am offenen, stromaufwärtigen Ende des inneren Gehäuses eine in Richtung der Mittellinie bewegliche, das offene Ende abdeckende Platte vorgesehen sein.

Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen können diese Vorteile auch dadurch erreicht werden, daß am stromaufwärtigen Ende des inneren Gehäuses Zentrifugalabscheider vorgesehen sind und an einer oder mehreren Seiten des inneren Gehäuses eine Schiebetür oder eine aufklappbare Tür vorgesehen ist.

Statt dessen können am stromaufwärtigen Ende des inneren Gehäuses Zentrifugalabscheider vorgesehen sein und an einer Seite die Filterplatte an ihrem vordem oder hinteren Ende aufklappbar angelenkt sein.

Dabei sind an den nebeneinanderliegenden Rändern der aufklappbaren und der feststehenden Wände vorzugsweise Dichtungsstreifen angeordnet.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen ergänzend beschrieben.

F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Hubschraubers mit zwei Luftfiltern nach der Erfindung;

F i g. 2 ist eine perspektivische Darstellung eines Luftfilters;

Fi g. 3 ist eine Seitenansicht eines Luftfilters;

F i g. 4 ist ein Querschnitt durch einen Teil des Luftfilters, der einen Zentrifugalabscheider zeigt;

F i g. 5 ist ein Querschnitt durch den Luftfilter nach Fig. 3;

F i g. 6 ist ein Axialschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform eines Luftfilters nach der Erfindung;

F i g. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Luftfilters mit einer Aufheizungseinrichtung für Enteisungszwecke;

F i g. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Luftfilters mit D-förmigem Querschnitt;

F i g. 9 ist eine Schnittansicht des Luftfilters nach Fig.8;

Fig. 10 ist ein Axialschnitt eines Zentrifugalrohrabscheiders, der einen Grobfiltereinsatz in der Lufteinlaßöffnung aufweist;

Fig. 11 ist eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Luftfilters mit zwei zusätzlichen, schwenkbaren Filterplatten;

Fig. 12 und 13 zeigen Abänderungen eines Luftfilters mit einer Anzahl miteinander verbundener Filterplatten zur Bildung eines Filterraumes mit Umgehungsöffnungen ;

F i g. 14 und 15 zeigen weitere Ausführungsformen eines Luftfilters, wobei eine oder mehrere Filterplatten drehbar angeordnet sind;

F i g .16 ist eine Schnittdarstellung einer der Ecken des Filterraumes nach den Fig. 14 und 15 und zeigt eine abdichtende Verbindung zwischen dem Filtergehäuse und den bewegbaren Platten.

In F i g. 1 ist ein Hubschrauber 10 dargestellt, der einen Rumpf 12, einen Hauptrotor 14, wenigstens drei Landeräder 16 und eine Pilotenkanzel 18 besitzt. Der Hubschrauber 10 wird durch zwei Triebwerke 22 und 20 angetrieben, welche durch eine geeignete Übertragungsvorrichtung befestigt sind, um sowohl den Hauptrotor 14 als auch den Heckrotor (nicht gezeigt) anzutreiben. Die Triebwerke 20 und 22 sind vorzugsweise Turbinentriebwerke und besitzen einen Kompressor, eine Verbrennungseinrichtung und eine Turbine in axialer Reihenfolge. Es sind zwei Triebwerksluftfilter 24 und 26 in F i g. 1 gezeigt. In der Beschreibung ist nur der Luftfilter 24 behandelt, da der Luftfilter 26 identisch aufgebaut ist, ausgenommen, daß verschiedene Teile symmetrisch angeordnet sein können, um einen Zusammenbau zu ermöglichen. Der Luftfilter 24 ist am Flugzeugrumpf 12 durch Befestigungseinrichtungen 28 und 30 befestigt, und am unteren Ende desselben sind ähnliche Befestigungsvorrichtungen angebracht, so daß der Luftfilter am Flugzeugrumpf 12 an wenigstens vier Punkten sicher befestigt ist.

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Wie am besten aus F i g. 2 hervorgeht, besteht der meßgerät 265 übertragen Druckwerte von der

Luftfilter 24 aus einer Anzahl von Platten, nämlich Drucksonde 262 in die Pilotenkanzel 18 und betäti-

einer Deckplatte 32 und zwei Seitenplatten 34. Wenn gen vorzugsweise ein Warnungslicht. Der Zweck der

erwünscht, kann auch eine Bodenplatte verwendet Drucksonde 262 liegt darin, dem Piloten mitzuteilen,

sein. Die Platten sind miteinander verbunden und 5 ob die Luftströmung zu dem Triebwerk durch den

bilden eine doppelte Wand mit einem Kanal 66 im Kanal 66 ihr Volumen verringert hat, welches z.B.

Innern. Wenn erwünscht, kann eine fünfte Platte an durch eine Verstopfung in den Filterplatten 32 oder

der Vorderseite des Luftfilters 24 angeordnet sein. 34 möglich ist, so daß der Pilot die Umgehungstüren

Es ist jedoch vorteilhafter, eine Umgehungstür 36 in 36 oder 60 öffnen kann.

einer Öffnung 38 an dem vorderen Ende des Luftfil- io Die Zentrifugalabscheider 42 und der Aufbau aller ters 24 vorzusehen. Die Umgehungstür 36 ist in der Filterplatten sind in größerer Ausführlichkeit in Öffnung 38 des Gehäuseteils 39 angebracht, um die F i g. 4 gezeigt. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß Öffnung 38 vollständig abzuschließen, wenn die Tu- die Zentrifugalabscheider 42 innerhalb des Grobfilren geschlossen sind, so daß die Einlaßluft des Trieb- ters 40 angeordnet sind und daß sie sich zwischen Werkes 20 durch eine der Füterplatten 32 oder 34 15 der äußeren Wand 44 und der inneren Wand 46 strömen muß. Wenn keine Filtrierung notwendig ist einer Filterplatte erstrecken. Die Wände 44 liegen im oder wenn ein Stocken der Luftströmung durch die Abstand voneinander und schließen eine Kammer 64 Füterplatten vorliegt, können die Umgehungstüren ein. Die Kammer 64 ist mit dem Reinigungsraum 50 36 geöffnet werden, so daß Luft direkt in das Trieb- verbunden. Die Zentrifugalabscheider bestehen aus werk durch die Öffnungen 38 strömen kann, da die 20 einem äußeren Teil 68 und aus einem inneren Teil Öffnung 38 vorzugsweise in axialem Abstand zu der 70, die durch Verstärkungsrippen 75 verbunden sind. Triebwerkseinlaßöffnung steht und mit derselben An dem äußeren Teil 68 ist eine Anzahl von Wirbelfluchtet. Die Platten 32 und 34 haben einen ähnli- schaufeln 72 in einer oder mehreren Gruppen befechen Aufbau und besitzen ein äußeres grobes Filter- stigt. Bei Betrachtung der F i g. 4 ist ersichtlich, daß teil 40 oder andere Filteranordnungen zum Abschei- 25 die Luft, welche in den Luftfilter 24 strömt, zuerst den grober Fremdteile. Jede Platte besitzt eine An- den Grobfilter 40 durchsetzt, der große Teilchen zuzahl von schmalen, rohrähnlichen Zentrifugalab- rückhält. Danach muß die Luft durch einen der Zenscheidern 42, die sich zwischen einer äußeren Wand trifugalabscheider 42 strömen, da keine andere Strö-44 und einer inneren Wand 46 erstrecken und durch mungsrichtung zwischen der Atmosphäre außerhalb dieselben in ihrer Lage gehalten werden. Die Filter- 30 des Luftfilters 24 und dem Kanal 66 besteht, wenn platten bestehen infolge der Wände 44 und 46 aus die Umgehungstüren 36 oder 60 geschlossen sind, einer doppelten Wand, die um einen Reinigungsraum Beim Durchströmen des Zentrifugalabscheiders 42 50 verläuft, der mit den Reinigungsgebläsen 52 und tritt die Luft durch den Rohreinlaß 69 ein, und in-54 verbunden ist. Ähnliche Reinigungsgebläse kön- folge der feststehenden Wirbelschaufeln 72 werden nen auf der anderen Seite des Luftfilters 24 an- 35 die Fremdteilchen, welche schwerer sind als Luft, geordnet sein, sind jedoch in dieser Anordnung ausgeschieden und durch die Zentrifugalkraft nach nicht dargestellt. Der Verteiler 56 verbindet den außen gegen die Wand des äußeren Teiles 68 ge-Reinigungsraum 50 mit den Reinigungsgebläsen 52 schleudert, während die gesäuberte Luft durch den und 54. mittleren Teil des Zentrifugalabscheiders 42 strömt. In F i g. 2 ist ein Luftfilter 24 vor einem einzelnen 40 Die gesäuberte Luft wird demnach in den inneren Triebwerk 20 angeordnet. Teil 70 einströmen und von diesem durch den Ausin F i g. 3 ist ein Triebwerksluftfilter 24 darge- laß 71 in den Kanal 66 entladen, während die stellt, welcher eine Platte 34 und einen Reinigungs- Fremdteilchen, die infolge der Wirbelschaufeln 72 raum 50 zeigt. Das hintere Ende des Luftfilters 24 ist ausgeschieden wurden, durch den ringförmigen Ausmit einem zylindrischen Teil 114 versehen. Eine an 45 laß 74 in die Kammer 64 gelangen,
dem Triebwerkseinlaßkanal 112 befestigte Dichtung Wie am besten aus F i g. 5 ersichtlich ist, wird der 118 steht mit ihrer inneren gebogenen Fläche 120 in Luftfilter 24 durch Befestigen der oberen Filterplatte Verbindung mit dem Teil 114, der mit einem Mate- 32 an der Bodenplatte 80 an den Seitenplatten 82 rial mit einem geringen Reibungskoeffizienten über- und 34 hergestellt. Einige oder alle Platten 32, 34, 80 zogen ist, wie z. B. Polyamid oder Tetrafluoräthylen. 50 und 82 können eine Anzahl von Zentrifugalabschei-Bei dieser Anordnung ist entweder eine axiale oder dem 42 besitzen. Es kann jedoch wünschenswert kreisförmige relative Bewegung zwischen dem Luft- sein, die Bodenplatte 80 vollständig hohl zu lassen, filter 24 und dem Triebwerk 20 gestattet. Dies wird zum Zwecke der besseren Entfernung der abgeschieals notwendig betrachtet, da viele Triebwerke so be- denen Teilchen. Aus dieser Querschnittsdarstellung festigt sind, daß sie eine gewisse kreisförmige Bewe- 55 geht hervor, daß der Luftfilter 24 aus zwei im Abgung ausführen können. stand voneinander angeordneten Wänden 44 und 46 Wie am besten aus F i g. 3 ersichtlich ist, sind die der Platte 32, 84 und 86 der Platte 34, 90 und 88 der Zentrifugalabscheider 42 in verschiedenen Gruppen, Platte 80, 92 und 94 der Platte 82 aufgebaut ist. Die wie z. B. 300, 302 und 304 angeordnet, die durch verschiedenen Platten sind durch eine Reihe von Reinigungskanäle 306 und 308 voneinander getrennt 60 Bolzen oder Schrauben und Muttern befestigt, die sind, um eine bessere Entfernung der abgeschiedenen äußere Wand 44 wird z.B. an der äußeren Wand 92 Teilchen zu ermöglichen. Infolge dieses Abstandes und 84 durch Bolzen und Muttern 100 und 102 befegenügt eine kleine Bewegung der abgeschiedenen stigt, während die innere Wand 46 mit der inneren Teilchen zwischen den Rohren, um in die Reini- Wand 94 und 86 durch Schrauben und Muttern 104 gungskanäle 306 und 308 zu gelangen. 65 und 106 befestigt ist. Die äußeren Wände 44, 84, 90 F i g. 3 zeigt ebenfalls, daß eine Drucksonde 262 und 92 bilden das äußere Gehäuse 45, während die von dem Luftfilter 24 getragen wird und sich in den inneren Wände 40, 86, 88 und 94 das innere GeKanal 66 erstreckt. Eine Leitung 263 und ein Druck- häuse 95 bilden. Das äußere und innere Gehäuse 45

und 95 schließen die Kammer 64 ein, die einen Ringraum bildet, während das innere Gehäuse 95 den Kanal 66 begrenzt. Schrauben und Muttern 120 und 130 verbinden das Reinigungsgehäuse 56 mit der Wand 92 und mit der Bodenwand 90. In ähnlicher Weise verbinden die Schrauben und Muttern 132 und 134 die inneren Wände 94 und 86 mit der unteren Wand 88. Es ist daher ersichtlich, daß jedes aus der durch die Zentrifugalabscheider 42 abgeschiedene Fremdteilchen in die Kammer 64 gelangt und aus dieser durch das Reinigungsrehäuse 56 infolge der Reinigungsgebläse 52 und 54 entfernt wird.

Wie in F i g. 1 gezeigt ist, sind Kabel 160 und 162 mit dem schwenkbaren Teil 131 und dem Betätigungsgriff 164 in der Pilotenkanzel 18 verbunden, so daß der Pilot die Umgehungstür 36 betätigen kann.

Eine weitere abgeänderte Ausführungsform des Luftfilters ist in F i g. 6 dargestellt. Diese besondere Ausführungsform hat einen kreisförmigen Querschnitt. Bei Betrachtung der F i g. 6 geht hervor, daß der Luftfilter 24 eine äußere Wand 44 und eine innere Wand 46 besitzt. Beide Wände sind kreisförmig im Querschnitt und konzentrisch zur Achse 170. Eine Anzahl von Zentrifugalabscheidern 42 erstreckt sich zwischen den Wänden 44 und 46, so daß die Luft, welche in die Triebwerkseinlaßöffnung, d. h. in den Kanal 66 strömt, dieselben durchsetzen muß. Wie bei den vorher beschriebenen Ausführungen schließt die äußere Wand 44 und die innere Wand 46 eine Kammer 64 ein, in der die abgeschiedenen Bestandteile abgelagert werden, welche durch die Zentrifugalabscheider strömen. Die Kammer 64 unterliegt einem Reinigungsvorgang durch das Reinigungsgebläse 52 in dem Reinigungsraum 50. Die Zentrifugalabscheider 42 können entweder durch einen Grobfilter 40 oder durch einen mittels einer Anzahl von Abdeckplatten 172 umgebenen Grobfilter umhüllt sein. Die Abdeckplatten 172 können drehbar mit den Tragringen 171 der Befestigungsstange 173 verbunden sein und können durch eine Bewegung der Stange 176 um den Drehpunkt 174 in eine offene Stellung bewegt werden. Die Abdeckplatten 172 sind an ihrem äußeren Ende drehbar mit der Stange 176 verbunden, welche durch eine geeignete Anordnung, z. B. einen von Hand betätigbaren Hebel oder eine mechanische Anordnung, z. B. einen vom Piloten betätigten Motor 175, vorwärts oder rückwärts bewegt werden kann. In F i g. 6 sind die Zentrifugalabscheider 42 in einem Winkel von 30° in bezug auf die Achse 170 angeordnet, um eine direkte Einströmung der Luft zu gewährleisten, wenn das Flugzeug sich nach vorne bewegt. Eine Umgehungstür 180 ist in dem Einlaß 38 des Luftfilters 24 angeordnet und kann um die Drehachse 182 in die mit vollen Linien angedeutete Stellung bewegt werden, um eine Luftströmung in den Kanal 66 durch den Einlaß 38 zu unterbinden, so daß die Triebwerksluft durch die Zentrifugalabscheider 42 strömen muß. Die Umgehungstür 180 kann durch jede geeignete Anordnung, z. B. eine vom Piloten betätigte Zahnstange mit Ritzel in ihre mittels gestrichelten Linien in F i g. 6 angedeutete vollständig geöffnete Stellung bewegt werden. Wenn die Umgehungstür 180 offen ist, kann die Luft direkt durch den Einlaß 38 in den Kanal 66 und in die Triebwerkseinlaßöffnung 20 strömen, da das Triebwerk und der Abscheider in axialer Richtung fluchten und koaxial sind. Im Betrieb arbeitet der in F i g. 6 gezeigte Luftfilter auf gleiche Art wie der Luftfilter 24, welcher in den vorhergehenden Figuren beschrieben wurde, d. h., die Luft tritt in die Zentrifugalabscheider 42 ein, und die gesäuberte Luft strömt durch die Mitte desselben in den Kanal 66 und dann in das Triebwerk 20, und die durch die Zentrifugalabscheider 42 abgeschiedenen Fremdteilchen gelangen in die Kammer 64 und werden durch das Gebläse 52 aus der Kammer herausgesogen.

ίο Wenn eine Warmluftenteisung des Luftfilters erwünscht ist, kann der in F i g. 7 gezeigte Aufbau verwendet werden. Dieser Aufbau ist derselbe wie derjenige nach F i g. 6 in bezug auf den Luftfilter 24, ausgenommen, daß erhitzte Luft durch die Kammer 64 und um die Zentrifugalrohre geleitet wird. Die aufzuheizende Luft strömt infolge der Saugwirkung des Gebläses 52 durch die Öffnung 192 in die Leitung 190 und wird durch eine Erwärmungsvorrichtung 200 der Enteisungsanlage erhitzt und strömt dann durch die Leitung 201 und die Kammer 64, um die Zentrifugalabscheider 42 aufzuheizen und ein Einfrieren derselben zu verhindern. Die Erwärmungsvorrichtung 200 kann ausgeschaltet werden, wenn die Leitung 190 mit dem Kompressor des Triebwerks 20 verbunden ist, so daß der Triebwerkskompressor zum Zwecke der Enteisung erwärmte und komprimierte Luft in die Leitung 190 und dann durch die Kammer 64 der Ausführungsform nach F i g. 7 pumpt. Die Umgehungstür 203 nach F i g. 7 umfaßt zwei oder mehr drehbare Türflügel 205 und 207, welche mit Hilfe einer Welle und einer Zahnradanordnung 199, die durch einen elektrischen Motor 211 vom Piloten betätigt wird, in entgegengesetzten Richtungen drehbar sind. Diese Umgehungstür 203 ist besonders vorteilhaft in der Ausführung nach F i g. 7, in welcher die Einlaßöffnung 38 zu dem Kanal 66 im wesentlichen bohnenförmig ausgebildet ist. Die Türen 205 und 207 können in entgegengesetzter Richtung in eine überlappte Stellung gedreht werden, falls diese Türen jedoch in der anderen Richtung gedreht werden, wird die bohnenförmige Öffnung 38 vollständig geschlossen. Der äußere Umfang der drehbaren Türen 205 und 207 erstreckt sich in ringförmigen Schienenteilen 209 und wird in denselben geführt.

Obwohl die Gebläse 52 und,54 der Reinigungsanordnung in jeder üblichen Art betrieben werden können, wie z.B. durch einen elektrischen Motor, wird vorzugsweise (F i g. 1) komprimierte Luft durch Leitungen 270 von einem der Strahltriebwerke wie z.B.

20 abgeleitet, wenn das vom Piloten betätigte Solenoid 272 offen ist, und dann durch die Leitungen 274 und 276 zu den Turbinenteilen der Gebläse 52 und 54 geleitet, um die Schaufeln zu beaufschlagen. Die F i g. 8 und 9 stellen eine weitere Abänderung des Luftfilters dar, der einen D-förmigen Querschnitt hat und sich für ein Triebwerk mit D-förmigem Einlaß verwenden läßt. ,

In der Öffnung 38 des Einlaßgehäuses 39 ist am vorderen Ende des Luftfilters 24 eine Umgehungstür angeordnet, die entweder die Öffnung 38 abschließen kann, so daß die gesamte, in das Triebwerk strömende Luft die Zentrifugalrohrabscheider durchsetzen muß, oder eine direkte Luftströmung durch die Öffnung 38 und den Kanal 66 in das Triebwerk ermöglicht. Die Umgehungstüren bestehen aus zwei beweglichen Teilen, nämlich einem um die Drehachse 350 drehbaren Teil 60 α und einem um die Drehachse 352 drehbaren Teil 60 b. Die Umgehungstüren

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60 α und 60 b schließen jeweils eine Hälfte der D-förmigen Einlaßöffnung 38, so daß beide Türen in der D-förmigen Einlaßöffnung 38 eine D-förmige Tür bilden, wenn sie in der geschlossenen Stellung sind. Die Filterplatten 32 und 34 können entweder flach sein oder sie können gekrümmte innere und äußere Wände 44 und 46 haben.

Es sei darauf hingewiesen, daß der Querschnitt des Luftfilters 24 nach den F i g. 8 und 9 in Strömungsrichtung zwischen den Einlaßöffnungen 38 und einem bestimmten Punkt, z.B. 63 in Fig. 8, zunimmt, und daß der Querschnitt dann in Strömungsrichtung von dem Punkt 63 bis zu der Auslaßöffnung des Luftfilters 24 wieder abnimmt. Dieselbe Zunahme und Abnahme des Querschnittes ist ebenfalls üblich in den Ausführungen nach den F i g. 2 und 3, und wie in F i g. 3 ersichtlich ist, hat der Luftfilter 24 an der Stelle 63 eine maximale Querschnittsfläche. Diese Änderung in der Querschnittsfläche ist wünschenswert, da sie dazu dient, die in den Luftfilter 24 strömende Luft zu verzögern, um dadurch den Druckabfall im Kompressoreinlauf zu verringern.

Obschon der Filter zum Zurückhalten der groben Teilchen als ein großformatiger Grobfilter 40 dargestellt ist, der die äußere Wand 44 einer Filterplatte umgibt, kann eine Gewichtseinsparung erreicht werden, wenn man den Filter zum Zurückhalten der groben Teilchen als einen Einsatz aus grobem Flechtwerk 40 α ausführt, wie in Fig. 10 gezeigt ist. Jeder Zentrifugalabscheider 42 besitzt einen solchen groben Filtereinsatz von kreisförmigem Querschnitt oberhalb der Wirbelschaufeln 72. Dieser Filtereinsazt kann gegenüber der ringförmigen Auflage 360 abgedichtet sein.

Eine andere Ausführungsform des Filters ist in Fig. 11 dargestellt. Diese Bauart hat einen rechtekkigen Querschnitt, besitzt eine obere Platte 420, eine Bodenplatte (nicht gezeigt) und zwei Seitenplatten 422 und 424. Diese Platten sind alle als Filterplatten ausgebildet, wie in Verbindung mit der Beschreibung der F i g. 4 und 5 erläutert wurde, so daß die Teilchen, die aus der durch die Filterrohre strömenden Luft abgeschieden werden, aus der Kammer 64 durch einen Reinigungsraum 50 infolge der Wirkung des Reinigungsgebläses 52 entfernt werden können. Die Platten sind miteinander verbunden und bilden den Einlaßkanal im Innern, der mit der Einlaßöffnung 38 und einer Auslaßöffnung 110 am entgegenliegenden Ende versehen ist. Die Auslaßöffnung 110 ist dicht mit der Einlaßöffnung des Triebwerkes 20 verbunden.

Die Ausführungsform nach Fig. 11 unterscheidet sich von den anderen Ausführungen in der Hinsicht, daß sie zwei zusätzliche Filterplatten 430 und 432 besitzt, welche als Umgehungstür dienen. Jede der zusätzlichen Platten ist drehbar im Kanal 66 an den Punkten 434 und 436 angebracht, so daß sie beweglich sind zwischen einer ersten Stellung, in welcher die Platten 430 und 432 nebeneinander liegen und sich entlang der Achse 170 des Luftfilters 24 erstrekken, und einer zweiten Stellung, in welcher die Platten 430 und 432 eine V-förmige Abgrenzung durch den Kanal 66 bilden. Die Filterplatten 430 und 432 sind ausgeführt wie in Verbindung mit der Beschreibung der F i g. 4 erläutert wurde. Der in F i g. 11 dargestellte Luftfilter 24 kann in einer Umgehungsstellung arbeiten, wenn die Abscheiderplatten 430 und 432 nebeneinander liegen und keine Stauung des Luftstromes verursachen. Dieser abgeänderte Luftfilter kann in einer Filterstellung arbeiten, wenn sich die Filterplatten 430 und 432 in einer V-ähnlichen Stellung befinden.

S Der Eisabscheider 37 liegt vor dem Luftfilter 24 und ist an Betätigungsstangen 426 und 428 befestigt, und von einer ersten Stellung, in welcher die Einlaßluft und die Eisteile eine kreisförmige Bahn um die Ablenkplatte 37 beschreiben, in eine zweite Stellung, ίο in welcher die Ablenkplatte 37 die Luftströmung nicht behindert, bewegbar.

Der Luftfilter 24 kann demnach in einer Umgehungsstellung mit Enteisung arbeiten, da die vorher erwähnte ringförmige Bahn von der Luft, die um die Ablenkplatte 37 und in den Kanal 66 strömt, beschrieben wird.

Eine andere Ausführungsform des Triebwerkseinlaßluftteilchenabscheiders ist in den Fig. 12 und 13 gezeigt. In dieser Ausführungsform besteht der Abscheider hauptsächlich aus einer Konstruktion, wie sie in Verbindung mit der Beschreibung der F i g. 2,4 und 5 näher erläutert wurde. Das einzige zusätzliche Merkmal liegt in der Anordnung der Umgehungstür. In der Ausführung nach Fig. 12 ist eine Öffnung 440 in der Seitenplatte 82 vorgesehen, und eine axial verschiebbare Tür 442 gleitet in Führungen 444 und 446 der Seitenplatte 82. Wenn die Tür 442 in der in F i g. 12 gezeigten Stellung ist, ist die öffnung 440 offen und ein atmosphärischer Luftstrom kann in den Kanal 66 durch die Öffnung 440 gelangen, ohne die Zentrifugalabscheider 42 in den verschiedenen Platten zu durchsetzen. Wenn eine vollständige Filtrierung der Luft, welche in den Kanal 66 strömt, erwünscht ist, wird die Umgehungstür 442 verschoben, um die Öffnung 440 zu schließen, und die gesamte Luft muß die Zentrifugalabscheider 42 in den Filterplatten durchsetzen. Ein Vorteil dieser Ausführung liegt darin, daß eine Filterplatte 450 der Bauart, wie in Verbindung mit der F i g. 4 erläutert wurde, an dem vorderen Ende des Luftfilters 24 angebracht sein kann, die einer direkten Luftströmung während des Fluges ausgesetzt ist.

Die in Fig. 13 dargestellte Ausführungsform ist der Konstruktion nach Fig. 12 ähnlich, ausgenommen daß die Umgehungstüren eine abgeänderte Form haben. Bei dieser Konstruktion ist eine Öffnung 452 in einer der Seitenplatten, wie z.B. 82 ausgearbeitet, und es können eine oder mehrere Umgehungstüren 454 an dieser öffnung befestigt sein. Jede Umgehungstür 454 besitzt einen oberen Teil 456 und einen unteren Teil 458, die drehbar an der Seitenplatte 82 durch ein Gelenk 460 und 462 befestigt sind und eine bestimmte Größe und Form haben, so daß die öffnung 452 in der geschlossenen Stellung abgeschlossen wird.

Andere Ausführungsformen des Luftfilters sind in den Fig. 14 und 15 dargestellt. Diese Luftfilter entsprechen hauptsächlich denjenigen, welche in den F i g. 2, 3, 4 und 5 dargestellt sind, ausgenommen, daß die Filterplatten drehbar angeordnet sind. Wie am besten in Fig. 14 gezeigt ist, umfaßt dieser abgeänderte Luftfilter 24 eine obere Filterplatte 470, zwei Seitenfilterplatten 472 und 474, die drehbar mittels Gelenken 476 und 478 an dem Gehäuse und Reinigungsrohr 450 befestigt sind und in eine erste, in F i g. 14 gezeigte Stellung beweglich sind, in der die Filterplatten 472, 470 und 474 die Öffnungen 480, 482 und 484 in dem Rahmen 450 vollständig schlie-

ßen, wenn der Luftfilter 24 in der Filterstellung ist, so daß die gesamte Luft, welche in den Kanal 66 strömt, die Zentrifugalabscheider 42 durchsetzen muß. Die Filterplatten 470, 472 und 474 können in eine offene Stellung geschwenkt werden, in der die Luft durch die Öffnungen 480, 482 und 484 in den Kanal 66 strömen kann.

Die F i g. 15 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Filterplatten 470, 472 und 474 drehbar am hinteren, stromabwärts gerichteten Ende des Rahmens 450 befestigt sind.

Wenn eine Abdichtung zwischen den beweglichen Filterplatten und dem Rahmenteil 450 erwünscht ist,

ist es klar, daß eine solche Abdichtung ringförmig sein kann, wie es in Fig. 16 angedeutet ist, in der ringförmige Dichtungen 500 und 502 an der äußeren Wand 504 des Rahmens 450 mit ringförmigen Dichtungen 506 und 508 auf der äußeren Wand 44 der beweglichen Filterplatten 470 und 474 zusammenwirken. In ähnlicher Weise wirken ringförmige Dichtungen 510 und 512 auf der inneren Wand des Rahmens 450 zusammen mit ringförmigen Dichtungen 516 und 518 auf der inneren Wand 46 der beweglichen Platten 470 und 474. Die ringförmigen Dichtungen sind vorzugsweise aus Gummi, Polyamid, Tetrafluoräthylen od. dgl. hergestellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Luftfilter für Flugzeug-Gasturbinentriebwerke mit mehreren Filterplatten, deren Luftaustrittsseiten in der inneren Oberfläche eines geradlinigen Kanals liegen, dessen stromabwärtiges Ende mit dem Triebwerkseinlaß verbunden ist, und dessen stromaufwärtiges Ende durch eine Tür verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterplatten (32, 34) in an sich bekannter Weise aus zwei im Abstand angeordneten Wänden (44, 46) mit zwischen diesen Wänden angeordneten Zentrifugalabscheidern (42) bestehen, daß die äußeren Wände und die inneren Wände aller Filterplatten zur Bildung eines äußeren (44) bzw. inneren Gehäuses (46) unmittelbar aneinander angeschlossen sind, und daß der Ringraum zwischen den Gehäusen (44, 46) mit einer an sich bekannten Staubabsaugevorrichtung in Verbindung steht.

2. Luftfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere (44) und das innere Gehäuse (46) im Querschnitt rechteckig, kreisförmig oder D-förmig sind.

3. Luftfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des durch die inneren Wände gebildeten Kanals (66) von seinem stromaufwärtigen Ende bis zu einer bestimmten Stelle (63) zunimmt und dann wieder abnimmt.

4. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifugalabscheider (42) mittels eines Grobfilters (40) abgedeckt sind.

5. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zentrifugalabscheider (42) mit einem Einsatz (40 a) aus grobem Flechtwerk versehen ist.

6. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifugalabscheider (42) in bezug auf die Längsachse (170) des Filters nach vorne geneigt sind.

7. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifugalabscheider (42) durch mehrere an ihrem hinteren Ende schwenkbar angelenkte Platten (172) abdeckbar sind.

8. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Warmluftleitung (201) an den Ringraum zwischen den Gehäusen (44, 46) angeschlossen ist.

9. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Filterplatten (430, 432) an ihrem hinteren Ende schwenkbar nahe an der Mittellinie (170) des durch die inneren Wände gebildeten Kanals angelenkt sind und aus einer zur Mittellinie parallelen Stellung in eine nach vorne offene in bezug zueinander V-förmige Stellung schwenkbar sind.

10. Luftfilter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am offenen, stromaufwärtigen Ende des inneren Gehäuses eine in Richtung der Mittellinie (170) bewegliche, das offene Ende abdeckende Platte (37) vorgesehen ist.

11. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am stromaufwärtigen Ende des inneren Gehäuses Zentrifugalabscheider (42) vorgesehen sind und an einer oder mehreren Seiten des inneren Gehäuses eine Schiebetür (442) oder eine aufklappbare Tür (454, 456, 458) vorgesehen ist.

12. Luftfilter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am stromaufwärtigen Ende des inneren Gehäuses (66) Zentrifugalabscheider (42) vorgesehen sind und daß an einer Seite die Filterplatte (470 oder 472 oder 474) an ihrem vorderen oder hinteren Ende aufklappbar angelenkt ist.

13. Luftfilter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an den nebeneinanderliegenden Rändern der aufklappbaren und der feststehenden Wände (44, 46) Dichtungsstreifen (500 bis 518) angeordnet sind.