JP2010236551A - タービンエンジンの洗浄に伴う廃水を回収する装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多数の航空機のタイプのエンジンの洗浄作業に伴ってエンジンから排出される廃液を回収及び処理する、改善された方法及び装置を提供する。
【解決手段】本装置は、フレーム構造を有し、フレーム構造上に支持アームを回動自在に取り付ける。アクチュエータアームを、水平である搬送位置と、水平方向に対して０度より大きく９０度までの範囲の角度を形成する作動位置と、の間において、支持アームを上昇及び降下させるように配置する。液体分離装置を、支持アームに対して回動自在に取り付け、水平及び垂直軸の両方の軸周りに動くことができるようにする。
【選択図】図３ａ

Description

本開示は、一般に、洗浄液、例えば水と洗剤、又は水のみ等、を使用した航空機エンジンの洗浄の分野に関し、更に詳細には、エンジンの洗浄作業に伴う廃水を回収するシステム及び装置と、このようなシステムを備える可動車両に関する。

航空機エンジンとして設置されたガスタービンエンジンは、外気を圧縮するコンプレッサと、燃料を圧縮空気と共に燃焼させる燃焼器と、コンプレッサを駆動するタービンと、を備える。膨張する燃焼ガスが、タービンを駆動し、この結果、航空機を推進させる推力が得られる。

ジェットエンジンなどの空気を吸入する機械は、大量の空気を消費する。空気には、霧状の異物や、大きな粒子状の異物が含まれており、これらは、空気の流れと共にエンジンに進入する。大部分の粒子は、エンジンを通り抜けるガス流路を通り、排気ガスと共に排出される。しかしながら、エンジンのガス流路内の部品に付着し、エンジンの空気力学的特性を変化させ、特にエンジン性能を低下させる性質を有する粒子が存在する。飛行環境において見出される代表的な汚染物質には、例えば、花粉、昆虫、エンジン排気、漏れ出したエンジンオイル、産業活動に由来する炭化水素、近海から飛来する塩分、航空機の氷結防止に由来する化学薬品、埃などの空港の地上物質、が含まれる。

エンジンのガス流路内の部品に付着する汚染物質は、エンジンへの堆積を引き起こす。ガス流路への堆積の１つの帰結が、エンジンの運転効率の低下である。効率が低下することにより、エンジンの運転経済性が低下し、有害物質の排出量が増加する。異物の堆積は、通常、清浄なエンジンの場合と同一の推力を得るために、より多くの燃料を燃焼させる結果になる。更に、燃料消費量の増加に伴う環境面での問題は、二酸化炭素排出量の増加という形で現れる。更に、より多くの燃料が燃焼されることにより、エンジンの燃焼器内の温度が上昇する。この結果、エンジンの高温部の部品が高温に晒されることになる。高温に晒されることは、通常、エンジンの寿命を縮める可能性がある。燃焼温度が相対的に高いと、ＮＯｘの生成を増加させる可能性があり、これは、更に別の環境面における問題点である。結局、異物の堆積したエンジンのオペレータは、エンジン寿命の短縮、運転経済性の低下、有害物質排出量の増加に直面することになる。従って、航空会社の経営者は、エンジンを清浄に保つための強い動機を有している。

異物の堆積と戦う適切な方法は、エンジンを洗浄することであることが判っている。洗浄は、エンジンの入口に向かってホースから水の噴射を導くことによって行うことができる。しかしながら、この方法は、プロセスが簡単であるがために、効果が限定的である。別の方法は、エンジンの入口面に向かって導かれた特殊なノズルを備えるマニホルドを通して洗浄液をポンプで送る工程を有している。マニホルドは、洗浄作業の際には、エンジンカウル又はエンジンシャフトバレット（engine shaft bullet)上に一時的に設置することができる。エンジンの入口に向かって洗浄液を噴霧するのと同時に、始動モーターを使用してエンジンシャフトをクランキングさせてもよい。シャフトの回転は、機械的な動きによって、洗浄結果を向上させる。シャフトの回転は、洗浄液を、より大きな表面にわたって移動させ、また、エンジンの内部への液体の浸透を増加させる。この方法は、大部分のガスタービンジェットエンジンタイプ、例えば、ターボジェット、ターボプロップ、ターボシャフト、及び混合型又は非混合型のターボファンエンジン等、に有効であることが証明されている。

ガスタービンエンジンの洗浄作業が適切であることは、洗浄液がエンジンから排出されることをエンジンの出口で観察することによって、確認することができる。エンジンの出口では、洗浄液は、廃液になっている。廃液は、エンジンの出口を離れ、地上に注がれる液体の流れとなるかもしれない。或いは、廃液は、微細な液滴として空気の流れによって搬送される可能性があり、この場合、空気の流れは、エンジンシャフトの回転によって生じる。この空気中の液体は、大きな距離を運ばれた後に、地上に落下する可能性がある。廃液は、通常、エンジンの出口の下流２０メートル以上の、大きな表面に拡がることが、実際の洗浄作業において観察されている。廃液を地面に拡げることは望ましいことではない。

洗浄の際にエンジンから排出される廃液は、エンジンに進入した洗浄液と共に、放出された堆積物質、燃焼固形物、コンプレッサ及びタービンのコーティング材、油及び油脂生成物を含んでいる可能性がある。この廃液は、有害である可能性がある。一例として、実際のタービンエンジンの洗浄作業から回収された水の分析では、カドミウムを含有していることが示された。カドミウムは、洗浄作業の際に放出されるコンプレッサブレードのコーティング材料に由来する。カドミウムは、環境への影響が非常に大きく、排水中に含まれてはならない。この廃液は、下水道に廃棄する前に、有害成分を分離する処理を施さなければならないであろう。

ガスタービン航空機エンジンには、様々なタイプがあり、例えば、ターボジェット、ターボプロップ、ターボシャフト、混合型又は非混合型のターボファンエンジン等がある。これらのエンジンは、大きな性能レンジをカバーしており、設計の詳細は、製造者によって異なる。特定のサービス用の航空機のタイプを、様々な航空機製造者が提供する可能性があり、従って、航空機及びそのエンジンの設計は、変化し得る。更に、航空機製造者は、同一の航空機タイプに対して、異なるエンジンの選択を提供する可能性がある。航空機のタイプによるエンジンの組み合わせと、様々な航空機製造者によるエンジンの組み合わせの可能性が大きく、その結果、大部分の有翼の航空機に一般的に適用可能な廃洗浄液の回収システムと処理システムの設計を、実際に難しいものにしている。

エンジンの洗浄の廃水の回収は、エンジンのナセルの下にキャンバス様の回収装置を吊るすことによって行うことができる。しかしながら、部品又は材料をエンジンに引っ掛けることになる作業は、エンジンを損傷する可能性があるという欠点を有する。

国際特許出願公開第ＷＯ２００５／１２１５０９号公報

従って、多数の航空機のタイプの、エンジンの洗浄作業に伴ってエンジンから排出される廃液を回収及び処理する、改善された方法及び装置を提供することが望ましく、多数の航空機のタイプには、接近困難な位置に配置された排気口を有するものを含む。

一実施形態においては、航空機のタービンエンジンについて行った洗浄作業からの廃水を回収する装置が提供される。

別の実施形態においては、洗浄作業の際に航空機のタービンエンジンの排気口から流出する液体を回収する方法が提供され、この場合、排気口は、航空機の容易にアクセスできない位置に配置されている。

本開示の更なる適用可能な範囲については、以下の詳細な説明及び添付の図面から、明らかとなろうが、これら詳細な説明及び添付の図面は、例示を目的としてのみ示され、従って、限定を意図するものと見なしてはならない。

実施形態について、添付の図面を参照しながら、以下に更に詳細に説明する。

非混合型のターボファンガスタービンエンジンの断面図である。 非混合型のターボファンエンジンの洗浄の際の、エンジンからの廃液の排出を示す図である。 廃液回収装置を示す図である。 液滴セパレータの作動原理の概略図である。 本開示によるシステムの一実施形態を示す図である。 液体セパレータフレームの設計を示す図である。 液体セパレータフレームの設計を示す図である。 液体セパレータフレームの設計を示す図である。 液体セパレータフレームを傾斜させる機構を示す図である。 液体セパレータフレームの横方向運動用の機構の詳細を示す図である。 液体セパレータフレームの横方向運動用の機構の詳細を示す図である。 本開示による装置の、後部排気口を有するヘリコプタータービンを洗浄する際の、使用状態を示す図である。 本開示による装置の、側部排気口を有するヘリコプタータービンを洗浄する際の、使用状態を示す図である。 本開示による装置の、下向きの排気口を有するターボプロップ航空機タービンを洗浄する際の、使用状態を示す図である。 本開示による装置の、様々な作動モードを示す図である。 本開示による装置の、様々な作動モードを示す図である。 本開示による装置の、様々な作動モードを示す図である。 本開示による装置の、様々な作動モードを示す図である。 一実施形態による、洗浄作業の際に航空機タービンエンジンの排気口から排出される液体を回収する方法の、フローチャートである。

開示された装置及び方法は、様々なエンジンのタイプについて利用可能であり、例えば、ターボシャフト、ターボプロップ、ターボジェット、混合型又は非混合型マルチシャフトターボファンエンジン等について利用可能であるが、これらに限定するものではなく、特に、ヘリコプター及びターボプロップ式の航空機で使用するようにされている。開示された装置及び方法はまた、戦闘機の洗浄に利用することもできる。

図１は、例えば、旅客サービス用の大型航空機に見られる非混合型ターボファンエンジンの断面を示す。エンジン１は、ファンセクション１０２と、コアエンジンセクション１０３と、を含む。空気の流れが矢印で示されている。エンジン１は、入口１０を有し、空気は、ここからエンジン１に進入する。空気の流れは、ファン１５によって駆動される。吸入された空気の一部は、出口１１から排出される。吸入された空気の残りの部分は、入口１３で、コアエンジンセクション１０３内に進入する。コアエンジンセクション１０３に流入した空気は、コンプレッサ１７によって圧縮される。圧縮された空気は、燃料（図示せず）と共に、燃焼器１０内で燃焼され、加圧された高温燃焼ガスとなる。加圧された高温燃焼ガスは、コアエンジンの出口１２に向かって膨張する。この膨張は、２つのステージで実行される。第１ステージでは、燃焼ガスは、中間圧力に膨張し、タービン１８を駆動する。第２ステージでは、燃焼ガスは、周囲圧力まで膨張し、タービン１６を駆動する。タービン１６は、シャフト１４を介してファン１５を駆動している。タービン１８は、第２のシャフト１９を介してコンプレッサ１７を駆動しており、この場合、第２のシャフト１９は、シャフト１４と同軸である。

図２は、図１に示すエンジン１の洗浄作業中を示す。類似した部分は、図１と同一の参照符号によって示されている。図２は、図１の側面図を示している。エンジン１は、支持部２２によって翼２１の下に設置された「翼下エンジン」であり、この場合、翼２１は、航空機２の一部である。洗浄液を噴射するマニホルド（図示せず）は、エンジン１のエンジン入口１０内に設置することができる。マニホルドは、エンジン１のファンの上流の位置に複数のノズル２４を保持するように構成することができる。洗浄ポンプユニット（図示せず）は、洗浄液を、ノズル２４を通してポンプで送り、これにより、エンジン１のファン及びコアエンジンの空気入口に向けられた噴霧２５を形成する。この液体がファン及びコアエンジンのガス流路を洗浄する。洗浄効果を向上させるために、エンジンの始動モーターを使用して、エンジンシャフトをクランキングさせてもよい。シャフトのクランキングは、液体をエンジンの内部に移動させ、洗浄効果を向上させることができる。シャフトの回転は、エンジン出口に向かって液体を搬送する空気の流れを生じさせ、液体は、エンジンの後部から排出される。エンジンから排出される液体は、廃液である。

図２に関し、液体は、少なくとも５つの異なる方式でエンジンから排出することができる。第１の液体カテゴリである流れ２０１は、空気中の液滴として、コアエンジン出口１２から排出される。流れ２０１を構成する液滴は、コンプレッサ及びタービンブレードの運動によってエンジンの内部で発生する。流れ２０１は、広いサイズ範囲を有する液滴を含み、この場合、液滴サイズが異なれば、異なる特性を有する。最小の液滴、即ち、３０ミクロン未満の液滴は、サイズが小さいために、外気中で急速に気化する。従って、３０ミクロン未満の液滴は、気化するため、また、廃液中において占める体積が小さいため、廃水回収プロセスでは実質的に無関係である。流れ２０１中の最大の液滴は、例えば、２０００ミクロンのサイズを有する雨滴サイズの液滴である。これらの液滴は、重く、気化することなしに重力によって地面に落下する可能性がある。３０ミクロンより大きく、２０００ミクロン未満の液滴は、空気の流れによって搬送され、通常は、重力により、エンジン出口の後ろ２０メートルまでの範囲の地面２３に落下することになろう。

第２の液体カテゴリである流れ２０２は、液体のストリング及びその他の大きな液体の塊を含む可能性がある。流れ２０２は、通常、重力により、地面２３に急速に落下する可能性がある。第３の液体カテゴリである流れ２０３は、コアエンジンの出口１２から流れ出る、固体又は固体に近い液体を含む可能性がある。この液体は、通常、地面２３に、垂直又はほぼ垂直に流れ出る。第４の液体カテゴリである流れ２０４は、ファンダクトの出口１１から流れ出る液体を含む可能性がある。この液体は、基本的に、地面２３に、垂直又はほぼ垂直に流れ出る。第５の液体カテゴリである流れ２０５は、エンジンナセルの底部から滴下又は流れ出る液体を含む可能性がある。この液体は、例えば、開放された燃焼器の排水弁から出てくる可能性がある。

図３ａは、エンジン１の側面図と、洗浄の際の廃液の回収を示す図であり、例示を目的とするものであり、これに限定するものではないが、特許文献１に開示されているシステムによる実施形態に示されているタイプであり、特許文献１の内容は、本引用により、そのすべてが本明細書に包まれる。類似の部分は、図２と同一の参照符号によって示されている。回収装置３は、液体分離装置３１と、樋３６と、シュート３０２と、を含む。流れ２０１としてエンジン１から排出される液体は、液体分離装置３１内で搬送空気から分離される。流れ２０２、流れ２０３、流れ２０４、及び流れ２０５としてエンジンから排出される液体は、シュート３０２によって回収される。液体分離装置３１及びシュート３０２から排出される液体は、樋３６内に回収される。

液体分離装置３１は、空気の流れ２０１の方向に向けられた入口表面３２と、入口表面３２とは反対側の出口表面３３と、を有する。流れ２０１は、入口表面３２で液体分離装置３１に進入し、出口表面３３で液体分離装置から出る。液体は、液体分離装置３１内に捕獲され、流れ３０１は、液体分離装置３１を通過した後は、液体を包んでいない。液体分離装置３１は、フレーム内に、垂直に配列されたセパレータプロファイル（図３ｂ参照）を含むことができる。セパレータプロファイルは、空気の流れを偏向させるように構成することができる。この結果、液滴の勢いにより、液滴は、プロファイル表面上に衝突する。液滴は、合体して液体薄膜を形成する。薄膜に作用する重力の影響により、液体は、プロファイルの底部に排出され、流れ３５として液体分離装置の表面３４から排出される。廃液の流れ３５は、重力により、樋３６内に落下する。

図３ａでは、エンジン１の下に設置されたシュート３０２を示している。シュート３０２は、図３ａに示すように、流れ２０２、２０３、２０４、及び２０５を回収するように構成されている。シュート３０２は、前端部３９と、後端部３８と、を有し、この場合、前端部３９は、後端部３８よりも垂直方向において高く配置されている。前端部３９が後端部３８よりも高いことから、シュート３０２は傾斜している。シュート３０２の傾斜は、シュート３０２内の液体を、図３ａの左から右に流す。後端部３８は、樋３６の上に配置されており、液体は、シュート３０２から流れ３７として樋３６内に流れ込む。別の実施形態によれば、シュート３０２は、樋３６及びタンク３０３内に組み込まれ、これにより、１つの単一ユニットを形成することができる。樋３６内に落下した流れ３５及び３７は、次に、重力によって、流れ３０４として、樋３６内の開口部の下に配置されたタンク３０３内に落下することができる。

洗浄の際にエンジンから排出される液体は、水、洗剤、及び異物を含む。異物は、固体及び水中に溶解したイオンの形態である可能性がある。特定の洗浄の場合にエンジンから放出される物質は、例えば、最後に洗浄をしたのがいつか、エンジンが稼働している環境、等の多数の要因に基づいている。更に、ある洗浄の場合には、廃液が大量の固形物を含む可能性があり、別の場合には、固形物が少ない可能性がある。同様に、廃液は、ある洗浄の場合には、大量のイオンを含む可能性があり、別の洗浄の場合には、イオンが少ない可能性がある。従って、排水処理システムは、それぞれの場合において最も適切な処理を行うことができるように、柔軟な設計であることが望ましい。

図３ａに関連して前述した液体分離装置３１は、液滴セパレータプロファイルを囲むフレームを備える。図３ｂは、セパレータプロファイルを利用して空気中の液滴を分離する技術を示す。空気の流れの方向は、矢印で示されている。液滴セパレータプロファイルは、並列に配列されており、セパレータを通って空気が流れるようにしている。液滴セパレータプロファイルは、垂直に配列され、プロファイル表面上の液体が重力によって落下するようにしている。図３ｂは、上から下方向を見た３枚の液滴セパレータプロファイルの断面を示している。液滴セパレータプロファイル８１は、図３ｂに示されているような形状を有する。プロファイル８１の前縁から後縁へのほぼ中間の距離に、液体トラップ８２が、プロファイル８１の表面上の液体を回収するポケットとして形成されている。液滴８４は、液滴セパレータプロファイルの間を、空気の流れによって搬送される。セパレータ内では、空気は、プロファイル８１の形状のために偏向する。空気の流れの偏向は、十分に急激であるので、液滴８４は、空気に追随しない。従って、液滴８４の慣性のために、液滴８４は、偏向せずに進入し、地点８３でプロファイル８１に衝突する。液体がプロファイル表面上で増加し続けるので、液体薄膜８５が形成され、空気の流れのせん断力が、液体８５を、液体トラップ８２内に搬送する。液体トラップ８２では、液体が増加し、重力によって下に流れる。

図４を参照すると、一実施例による水回収システムが示されている。

一実施例によるこの水回収システムは、例えばカート４０のような可動車両タイプである。カート４０は、フレーム構造４１を有し、洗浄作業の際に回収された水を貯蔵する水タンク４２を備えている。カート４０は、しずく受け４３を備え、このしずく受けは、エンジンの出口から排出される液体を回収するために、洗浄対象のエンジンの下に配置される。エンジンのサイズが大きいため、また、エンジンのサイズが様々であるために、しずく受け４３を、カート４０上の後退位置から十分延ばした位置まで摺動させることができ、十分延ばした位置では、しずく受け４３は、フレーム構造４１から最大で３ｍまで突き出す。一実施例によるしずく受け４３自体のサイズは、２．５ｍ×１．５ｍ（長さ×幅）である。しずく受け４３は、カート４０から取り外し可能であり、航空機の下の利用可能な空間が小さすぎてカート４０の全体を収容することができない場合には、地面に配置できることが好ましい。

カート４０上にはまた、アーム又はバー４４が備えられ、アーム又はバー４４は、図示のように固定長を有するか、又は伸縮自在（図示せず）に延ばすことができる。アーム４４は、カート４０のフレーム構造４１に対してピボット軸４５で回動できるようにリンクされている。従って、アーム４４は、例えば、油圧作動のリンクアーム４６により、水平な位置から直立位置まで上昇させることができる。勿論、空気圧や、機械式の歯車システム等の、アーム４４を動かす他の手段を利用することも可能である。作動は、フットポンプにより、又は、適切な電動ポンプ手段により、容易に行うことができる。

アーム４４のもう一方の端部には、一実施形態により、前述の特許文献１に詳細に記載されている作動原理を有する液体分離装置が取り付けられているが、この実施形態は例示用であり、これに限定するものではない。以下、図５ａ、図５ｂ、及び図５ｃを参照して説明する。一般に、液体分離装置４７は、洗浄作業の対象であるエンジンを通って流れる空気から液滴を分離する、特許文献１においてセパレータプロファイルと呼ばれている能動部品を収容する、矩形のフレーム５０を有する。

図５ａ及び図５ｂに示されている特定の実施形態においては、フレーム５０は、液体分離装置４７によって分離された液体を回収する中空の容器として構成された下部フレーム部分５２（図５ｂに詳細に示す）と、上部フレーム部分５３と、を有する。容器には、容器からシステム全体が取り付けられたモバイルカート上に適切に配置された貯蔵手段に液体を排出するための、少なくとも１つの排出開口部５４が備えられている。図５ｂに示す実施形態では、下部フレーム部分５２の底部の隅部に、正反対の位置に配置された２つの排出開口部５４が存在する。排出開口部５４には、液体を貯蔵タンクに排出するための、例えばフレキシブルチューブ５６等の、チューブが取り付けられている。

図５ｃに示すように、分離装置４７には、航空機の排気に面する側に、フレーム部分に沿って、カラー又はフランジ５５が備えられ、カラー又はフランジ５５は、ゴム製であることが好ましい。カラー５５は、ゴム製のチューブ又はシート状のゴムでできていることが適切であり、図５ｃには、後者が示されており、衝撃保護となるようにフレーム５０に取り付けられている。従って、液体セパレータフレーム５０が航空機本体に接近した場合に、カラー５５が、セパレータ４７のフレーム５０によって航空機を引っかくことから防止し、カラー５５は、弾性を有することが好ましい。カラー５５を組み込むことの更なる利点は、カラー５５が、少なくともある程度、排気口周りのエリアにおいて航空機に対するシールを与え、漏斗のような構造を形成し、回収対象の液体を、より効率的にセパレータ装置４７内にガイドすることである。

図４及び図５ａを再度参照すると、液体分離装置４７は、クロスバー５１を介してアーム４４に取り付けられ、クロスバー５１は、セパレータフレーム５０の上部フレーム部分５３と下部フレーム部分５２との間に延びている。クロスバー５１は、クロスバー５１の中心の、又はその近傍の、ピボットポイントＰ１で、支持アーム４４に取り付けられており、これにより、液体分離装置４７を、水平軸を中心として旋回又は回動させ、これにより、液体分離装置を、前方及び後方に傾斜させることができる。クロスバー５１は、上部及び下部フレーム部分５３、５２で、それぞれ２つのピボットポイントＰ２及びＰ３で、液体分離装置４７に取り付けられており、液体分離装置４７を、垂直軸周りに回転させる。

様々な方向に液体分離装置４７を動かすクロスバー５１の操作は、油圧手段（図示せず）によるか、又はその他の適切な操作手段によることができる。別の手段を２つだけ言えば、空気圧システムと、純機械式のモーター駆動式歯車機構を使用することができる。

一実施形態では、装置の傾斜と呼ぶ後方及び前方方向の液体分離装置４７の操作は、本明細書で傾斜アクチュエータ装置と呼ぶ装置によって行われる。図６に示す実施形態の符号６０で示す装置は、ねじ駆動等のリニアアクチュエータを備える。これによれば、ねじが切られたロッド（図示せず）を、歯車機構（ハウジング６５内）に結合されたクランク６４により作動させ、外部チューブ６２内で回転させ、クランキング運動を、ねじが切られたロッドの回転運動に変換する。外部チューブ６２内には、内部チューブが存在し、その下端部には、例えば、溶接によって取り付けられたナットが存在する。ナットは、ロッドにねじ込まれ、従って、外部チューブ６２の内部直径よりもわずかに小さな外部直径を有する内部チューブは、外部チューブ内にガイドされる。内部チューブの上端部では、作動アーム６６が、ピボット軸６７によって、内部チューブにリンクされている。従って、ねじが切られたロッドが回転した場合、内部チューブのナットは、ロッド上を長手方向に動き、従って、アーム６６は、回転方向に応じて、セパレータ４７を押すか又は引っ張る。この作動アセンブリは、支持アーム４４の上部に配置することができる。

作動アーム６６は、液体分離装置４７のクロスバー５１に対してピボットポイントＰ４を介して結合されており、ピボットポイントＰ４は、クロスバー５１上で中心からずれて配置され、ロッドがチューブ６２から外に突出した場合には、液体分離装置４７が前方に傾斜し、ロッドがチューブ６２内に後退した場合には、液体分離装置４７が後方に傾斜し、装置全体が、ピボットポイントＰ１の周りに旋回する（図５ａも参照されたい）。

上述の実施形態は、一例に過ぎず、上述したように、別のタイプのリニアアクチュエータ機構によって容易に置換することができる。

液体分離装置４７の位置を、横方向に調節するために、即ち、液体分離装置を傾斜軸に対して垂直の軸の周りに（右又は左に）回動させるために、図７ａ及び図７ｂに示す機構を利用することができ、符号７０で示す。

即ち、図７ａ及び図７ｂに示すように、引張りストリング７２’及び７２”が、液体分離装置４７のフレーム５０の側部部分７３’、７３”に取り付けられている。側部部分７３’、７３”は、それぞれ、下部及び上部フレーム部分５２、５３と接続し、フレーム５０を完成させている。

ストリング７２’、７２”は、支持アーム４４の上部領域に取り付けられた案内環７４’、７４”内を通り、アームに沿って下に、カート４０の一端部の操作者の位置まで延びている。摩擦又はクランプでロックする装置７５が取り付けられており、ストリング７２’、７２”を定位置に固定することができ、液体分離装置４７を所望の位置にロックする。

右側のストリング７２”を引張ることは、分離装置４７を、ピボットポイントＰ２とＰ３とで形成される軸周りに回転させ、分離装置４７は、右に、図７ｂに示す位置まで回転する。この逆も又同様である。

例えば、ヘリコプターの排気口に液体分離装置４７を配置するように、装置を作動させるには、まず、上昇機構を作動させることにより、アーム４４を上昇させる。所望の高さに到達したら、カート４０を、航空機本体の上の排気口の近傍の位置まで移動させる。次に、必要に応じて、傾斜機構を、横方向の位置決め機構ととともに使用し、液体分離装置４７を、回収作業のための正しい位置にセットする。この操作は、反復的な手順といえるが、この代わりに、いくつかの動きを同時に行うならば、この操作手順は、同時に行われるといえる。

勿論、上述の機構は、典型的な実施形態に過ぎず、多くの、別のタイプの作動装置や機構が利用可能である。実施形態における機構は、可動部品に作用する油圧式、空気圧式、機械式、又はソレノイド式、のアクチュエータを電気的に制御する、「ジョイスティック」タイプの装置とすることができ、液体セパレータの必要な位置決めを行うことができる。

非常に多様な操作可能性を与えることにより、液体分離装置４７を、従来はアクセス不可能であった出口に配置することができ、即ち、航空機本体に対して又は航空機本体の上に、本体と１０〜６０度、或いは、更に、０〜９０度の角度を形成して配置することができる。

このような応用例は、ヘリコプターの場合であるが、ヘリコプターは、図８及び図９にヘリコプター８００及び９００として示すように、しばしば、航空機本体の上部中央に配置された側部排気口を有し、側部では、排気口が、直角方向ではない角度で配置されていることがある。

別の例は、航空機１０００として図１０に示すＣ−１３０ハーキュリーズ（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ）輸送機である。この航空機は、翼の下側に後部排気口を有しており、この排気口は、上述の従来のシステムではアクセス不可能であった。

図１１には、本実施形態による水回収システムの、２つの異なる作動モード、即ち、移動モード（図１１ａ）とサービスモード（図１１ｂ〜図１１ｄ）とが示されている。

図１１ａは、移動モードを表し、この場合、アーム４４は、水平な位置に降下されており、しずく受け４３は、カート４０のフレーム４１の上に全体が定置するように、後退している。液体分離装置４７は、下向きに傾いている。

図１１ｂは、サービスモードを示し、例えば、約１．２ｍの最小又は最小に近いサービス高さでのサービスモードを示す。この場合、液体分離装置４７は、垂直方向に向けられ、しずく受け４３は、液体分離装置４７の下に位置するように、延びている。

図１１ｃは、最小又は最小に近い高さでのサービスを表しているが、液体分離装置４７は、傾斜した排気口の位置に適合するように、傾斜している。

最後に、図１１ｄは、例えば、アーム４４を最大又は最大に近い高さに上昇させ、約３．７ｍの完全に又は完全に近く延びたサービス高さでのサービスモードを示している。このモードでは、しずく受け４３は、再び、後退することができる。いくつかのケースでは、しずく受けは、エンジンの出口がどのように構成されているかに応じて、延ばされるが、エンジンの出口の構成は、航空機のタイプ及びモデルによって非常に変わりうる。

サービス高さに関する数値は、勿論、単に例示用に過ぎず、例えば、更に高いサービス高さを可能にするように、伸縮自在のアームを備えることによって、設計を適合させることができる。

図１２を参照すると、フローチャートが、洗浄作業の際に航空機タービンエンジンの排気口から流出する液体を回収する方法を示している。排気口は、航空機タービンエンジン上の容易にアクセスできない位置に配置されていてもよい。

ステップ１２０１では、上述の液体分離装置４７のような液体分離装置を設ける。一実施形態により、液体分離装置は、支持アームに取り付けられ、各ピボットポイント周りに、水平及び垂直方向に動くことができる。支持アームは、支持構造に取り付けられ、水平の搬送位置と作業位置との間において、支持アームを上昇及び降下させるようにされたアクチュエータ装置によって、操作することができる。

ステップ１２０２では、支持アームを、搬送位置から、洗浄対象のエンジンが配置されたレベルまで上昇させる。ステップ１２０３では、液体分離装置を、水平又は垂直方向に動かす。ステップ１２０２と１２０３での上昇及び移動操作は、エンジンの排気口の正面に液体分離装置を配置するように、行われる。更に、ステップ１２０２と１２０３での上昇及び移動操作は、それぞれ、反復的に行うことも、同時に行うこともできる。

ステップ１２０４では、液体が、洗浄作業中に、適切に配置された液体分離装置により回収される。

以上の例は、単に説明を目的として提示したものであり、限定を意図したものと解釈してはならない。様々な実施形態を参照したが、本明細書に使用されている用語は、限定を意図したものではなく、説明及び例示を意図したものである。更に、特定の手段、材料、及び実施形態を参照したが、本明細書に開示されている事項に限定するものではない。これらの実施形態は、添付の請求項に記載する範囲に含まれる、あらゆる機能的に等価な構造、方法、及び用途を包含するものである。

１ エンジン
２ 航空機
３ 回収装置
３２ 入口表面
３３ 出口表面
３６ 樋
３０２ シュート
３０３ タンク

Claims (13)

1. 航空機タービンエンジンに対して行われる洗浄作業に伴う廃水を回収する装置であって、
   フレーム構造と、
   前記フレーム構造に対して回動自在に取り付けられた支持アームと、
   水平である搬送位置から、作動位置まで、前記支持アームを上昇及び降下させるように構成されたアクチュエータ装置であって、前記搬送位置から前記作動位置までの範囲の角度が、水平方向に対して０度と９０度との間である、アクチュエータ装置と、
   航空機タービンエンジンの排気口に配置するようにされた液体分離装置であって、前記液体分離装置が、前記支持アームに対して、水平及び垂直軸の両軸周りに動くことができるように回動自在に取り付けられている、液体分離装置と、
   を備える装置。
2. 前記液体分離装置が、クロスバーの端部で、各ピボットポイントにおいて前記クロスバーに取り付けられ、前記クロスバーが、前記クロスバーの中央のピボットポイントにおいて前記支持アームに対して回動自在に取り付けられ、これにより、前記液体分離装置を、前記水平及び垂直軸の周りに回動させることができる、請求項１に記載の装置。
3. 前記液体分離装置が、洗浄作業の対象である前記エンジンを通って流れる空気から液滴を分離する能動部品を収容するフレームを有する、請求項１に記載の装置。
4. 前記フレームが、前記液体分離装置によって分離された液体を回収する中空の容器として構成された下部フレーム部分を有し、前記容器には、前記容器から液体貯蔵手段に液体を排出するための、少なくとも１つの排出開口部が設けられている、請求項３に記載の装置。
5. 前記容器が、前記容器の底部部分の隅部に、正反対の位置に配置された２つの排出開口部を備える、請求項４に記載の装置。
6. 洗浄作業の際に前記タービンから排出される廃液を回収する、前記フレーム構造上のしずく受けと、
   前記フレーム構造上で、前記しずく受けの下に設けられた、回収した廃液の貯蔵タンクと、
   を更に備える、請求項１に記載の装置。
7. 前記しずく受けが、前記フレーム構造上に配置された位置から、前記フレーム構造から突き出す延長位置まで、摺動するようにされた、請求項６に記載の装置。
8. 前記フレーム構造が、搬送カートの一部である、請求項１に記載の装置。
9. 前記アクチュエータアームが、油圧式、空気圧式、機械式、又は電気式手段のいずれかによって作動する、請求項１に記載の装置。
10. 前記液体分離装置が、前記液体分離装置のフレーム内に、互いに隣接して垂直に配列された液体セパレータプロファイルを備える、請求項１に記載の装置。
11. 前記液体セパレータ装置のフレームに取り付けられた、弾性を有するカラーを更に備える、請求項１に記載の装置。
12. 前記カラーが、ゴム製である、請求項１１に記載の装置。
13. 洗浄作業の際に航空機タービンエンジンの排気口から流出する液体を回収する方法であって、前記排気口が、前記航空機タービンエンジン上の、容易にアクセスできない位置に配置されており、前記方法が、
    支持アームに取り付けられた液体分離装置を提供する工程であって、前記液体分離装置が、各ピボットポイント周りに水平及び垂直方向の両方向に動くことができ、前記支持アームが、支持構造に取り付けられ、水平である搬送位置と、作動位置と、の間で、前記支持アームを上昇及び降下させるように構成された、アクチュエータ装置によって操作することができる工程と、
    反復的な操作又は同時の操作のうちの少なくとも１つにおいて、
    ｉ）前記支持アームを、前記搬送位置から、洗浄対象の前記エンジンが配置されているレベルまで上昇させる工程と、
    ｉｉ）前記液体分離装置を、前記水平及び垂直方向に適切に移動させる工程と、
    を備え、
    前記上昇させる工程と移動させる工程とが、前記液体分離装置を、前記エンジンの前記排気口の正面に配置し、
    更に、洗浄作業の際に液体を回収する工程を備える、方法。

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