JP2009180224A - 脱油装置および該装置を備えるターボ機械 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、脱油装置を提供する。
【解決手段】脱油装置は、管（４６）と、第１の軸受（１６）と、第２の軸受（１８）とを備え、第１および第２の軸受は、軸受の回転により油霧が維持されているオイルチャンバ（２０）内に配置される。デオイラ（３０）は、オイルチャンバの一壁面に配設される。デオイラは、空気中に懸濁している油を遠心分離して、脱油された空気の流れが管内部を通ることができるようにする。管（４６）は閉鎖キャップ（４８）を備え、該閉鎖キャップ（４８）が、空気を抜くように設計された１つまたは複数の出口オリフィス（５０）を上部に備え、下部に排油オリフィス（５２）を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、管と、第１の軸受と、第２の軸受とを備える脱油装置に関する。第１の軸受および第２の軸受は、油霧が維持されているオイルチャンバ内に配置され、デオイラ（ｄｅｏｉｌｅｒ）はオイルチャンバの一壁面に配設され、空気中に懸濁しているオイルを遠心分離させ、脱油された空気の流れが管内部を通過できるようにする。

航空機のターボ機械では、軸受は、潤滑油がエンジン内に漏入することを防ぐ機能を有するコンテインメント内に含まれる。軸受の潤滑は、回転部分の回転のために持続的な油霧を発生させる。

通気空気は、軸受コンテインメント内を循環する。この空気は油を含み、コンテインメントを出る前に脱油されなければならない。このような理由で、デオイラが配設される。デオイラは、例えば、ハニカム構造を備え、そこに油滴が付着して、次にその油滴は遠心分離により軸受コンテインメント内に排出される。

欧州特許出願第１８４００２８号明細書 欧州特許出願第０７８０５４６号明細書 米国特許第５２０１８４５号明細書 欧州特許出願第１５８２７０３号明細書 欧州特許出願第１６３０３５８号明細書

しかし、デオイラは、効率が悪くなる場合がある。これは、例えば、エンジンの回転速度が低速の場合である。というのは、デオイラの回転が遅くなり、結果的に遠心分離の効率が低下するという理由による。また、脱油ベントが汚れる場合、またはコンテインメントのキャップのリップシールが劣化する場合である。脱油ベントは、遠心分離により前方のコンテインメント内の残留油を抜くための管である。

この場合、含油空気は、プラグと呼ばれるシートメタルコーンまたは出力側にターボ機械を延長する中央本体の範囲内で移動する。この空気は、一次ストリームの下部にまたは直接プラグ内に排出される。その結果、プラグまたは外側ナセル上に油による汚れが生じる。この汚れは、特に、エンジン、特にナセルの外側が完全にきれいな状態でなければならない商業航空では許容できないものである。

さらに、この状態は、エンジンの使用する側にとっては費用のかかる油の消費量を増加させることになる。

本発明の目的は、これらの欠点を克服する脱油装置を提供することである。

この目的は、本発明によって、脱油装置の管が閉鎖キャップを備え、該閉鎖キャップが、空気を抜くように設計された１つまたは複数の出口オリフィスを上部に備え、下部に油の回収のための排油オリフィスを備えることにより達成される。

これらの特徴により、含油空気は閉鎖キャップにぶつかる。空気中の油滴はこのキャップに付着し、重力により排油オリフィスへ落ちる。脱油された空気は、閉鎖キャップの上部から漏出する。閉鎖キャップには、このためにオリフィスが設けられている。

したがって、完全にきれいな空気が一次ストリームに入る、または直接プラグ内に入る。このことが、汚れの蓄積を防ぐ。

一実施形態では、管は低圧シャフトから構成され、当該低圧シャフトが、該低圧シャフトに嵌合する中空シャフトにより延長される。この実施形態は、主に商業航空に使用されるエンジンなどの小型のエンジンに関する。

別の実施形態によれば、管は中央通気管から構成される。

この実施形態は、商業航空で使用されるエンジンなどのより大型のエンジンに関する。これらのエンジンは、中央通気管がエンジンにはめ込まれるように十分に大きい。

有利には、排油オリフィスは、パイプを介して油回収リザーバに連結される。

次に、本発明は、一次流と二次流とを構成し、脱油装置を備える複流ターボ機械に関する。空気出口オリフィスは、空気をターボ機械の一次流へ引き込むダクトにより延長される。

別の実施形態では、本発明は、プラグに直接通じる出口オリフィスがキャップに設けられたターボ機械に関する。

本発明の他の特徴や利点は、添付図面を参照して、一例として示された実施形態の以下の説明を読めば、より明らかになるであろう。

ターボジェットの全体の断面図を示す。 先行技術による脱油装置の断面図を示す。 本発明による脱油装置の断面図を示す。 図３の脱油装置の部分の拡大図を示す。 油収容リザーバの詳細図を示す。

図１は、本発明が使用できる航空機ターボジェットの全体図である。ターボジェットは、前端部から後部の方向に向かって見て、ファン２、低圧圧縮機４、高圧圧縮機６、燃焼チャンバ８、高圧タービン１０、および低圧タービン１２を備える。符号１４が本発明に関係する領域であり、図２でより詳細に示されている。符号１５が脱油ベントを示す。

図２内の符号１６は第１の軸受を示し、符号１８は第２の軸受を示す。軸受１６、１８は、オイルチャンバを形成するコンテインメント２０内部に配置される。軸受１６、１８は、矢印２４により図式的に表示されたスプリンクラー２２からの潤滑油の流れにより潤滑される。軸受１６、１８の回転は、コンテインメント２０を充填する油霧を引き起こす。コンテインメント２０は、加圧コンテインメントキャップ２６により画定される。加圧空気は、矢印２８により図式的に表示されるようにチャンバ２０内に入る。デオイラ３０は、中央通気管３２の周りに配設される。デオイラ３０は、微細な油滴がそこに付着するハニカム構造３４を備える。デオイラの回転によって、これらの微細な油滴が、矢印３６で図式的に表示されるように遠心力により放出され、一方で、脱油された空気はデオイラを通過して、中央通気管３２の内側のオリフィス３８を貫通する。次に、脱油された空気は、矢印４０で示されるように、前端部から後部方向へ中央通気管を通過し、その後、外側オリフィス４２を通過した後、プラグ内に入り込む。符号４４は、低圧シャフトを示す。

このような装置では、デオイラ３０の効率が悪くなれば、十分に脱油されていない空気がデオイラを通過してプラグに達し、一次ストリームの下部で排出される。このことで、プラグおよび外側ナセル上に油による汚れが生じる。この汚れは、特に、商業航空では許容できない汚れである。

図３および図４は、本発明による脱油装置の実施形態の一例を示す図である。この装置が、商業航空機のような小型のターボジェットを装備することを目的として使用される場合、中央通気管を収容するスペースがない。このため、低圧シャフト４４は、低圧シャフト４４を延長する中空シャフト４６に連結される。本発明によれば、キャップ４８は、中空シャフト４６の右側端部（図３および図４によれば）に取り付けられる。デオイラ３０は、中空シャフト４６上に取り付けられる。閉鎖キャップ４８は、その上部に配置される１つまたは複数の出口オリフィス５０を備える。閉鎖キャップ４８は、その下部に、油を排出するキャビティ５２を備える。ダクト５５は、油回収のために使用される小さなリザーバ５６にキャビティ５２を連結する（図３）。

脱油装置は、以下のように作動する。デオイラ３０を通過する含油空気は、中空シャフト４６が回転するために、中空シャフトの内壁と接触する。油滴は、中空シャフトの内壁に付着し、中空シャフトの端部の閉鎖キャップ４８の方に向けられて遠心分離される。脱油された空気は出口オリフィス５０から漏出するが、油はキャビティ５２内に集められる。

オリフィス５０は、プラグまたはダクト５４へと直接開口して、脱油された空気を一次ストリーム内に運んでもよい。

図５は、油を回収するのに使用されるリザーバ５６の詳細図である。リザーバは、排気ケーシング５７上に固定される。リザーバは、パイプ５５を連結するのに使用されるブッシュ５８と、リザーバを空にするプラグ６０とを備える。

２ ファン
４ 低圧圧縮機
６ 高圧圧縮機
８ 燃焼チャンバ
１０ 高圧タービン
１２ 低圧タービン
１４ 本発明に関係する領域
１５ 脱油ベント
１６ 第１の軸受
１８ 第２の軸受
２０ コンテインメント
２２ スプリンクラー
２４ 潤滑油の流れ
２６ キャップ
２８ 加圧空気の流れ
３０ デオイラ
３４ ハニカム構造
３６ 油滴の流れ
３８ オリフィス
４０ 脱油された空気の流れ
４２ 外側オリフィス
４４ 低圧シャフト
４６ 中空シャフト
４８ 閉鎖キャップ
５０ 出口オリフィス
５２ キャビティ
５４ ダクト
５５ パイプ
５６ リザーバ
５８ ブッシュ
６０ プラグ

Claims (6)

1. 管（４６）と、第１の軸受（１６）と、第２の軸受（１８）とを備え、第１および第２の軸受（１６、１８）が軸受の回転により油霧が維持されているオイルチャンバ（２０）内に配置され、デオイラ（３０）がオイルチャンバの一壁面に配設され、デオイラが空気中に懸濁している油を遠心分離して、脱油された空気の流れが管（４６）内部を通ることができるようにする脱油装置であって、
   管（４６）が閉鎖キャップ（４８）を備え、該閉鎖キャップ（４８）が、空気を抜くために１つまたは複数の出口オリフィス（５０）を上部に備え、下部に排油オリフィス（５２）を備えることを特徴とする、脱油装置。
2. 管が低圧シャフト（４４）から構成され、当該低圧シャフト（４４）が、該低圧シャフト（４４）に嵌合する中空シャフト（４６）により延長されることを特徴とする、請求項１に記載の脱油装置。
3. 管が、中央通気管（３２）から構成されることを特徴とする、請求項１に記載の脱油装置。
4. 排油オリフィスが、パイプ（５５）を介して油回収リザーバ（５６）に連結されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の脱油装置。
5. 一次流と二次流とを構成し、請求項１から３のいずれか一項に記載の脱油装置を備える複流ターボ機械であって、
   空気オリフィス（５０）が、空気をターボ機械の一次流に引き込むダクト（５４）により延長されることを特徴とする、複流ターボ機械。
6. プラグを備え、請求項１から３のいずれか一項に記載の脱油装置を備えるターボ機械であって、
   キャップ（４８）に設けられた出口オリフィス（５０）が、プラグへ直接開口することを特徴とする、ターボ機械。

Images