JPH04318230A - 潤滑剤濾過システム及びガスタービンエンジンへの濾過潤滑剤流の供給方法 - Google Patents

潤滑剤濾過システム及びガスタービンエンジンへの濾過潤滑剤流の供給方法

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JPH04318230A
JPH04318230A JP4034169A JP3416992A JPH04318230A JP H04318230 A JPH04318230 A JP H04318230A JP 4034169 A JP4034169 A JP 4034169A JP 3416992 A JP3416992 A JP 3416992A JP H04318230 A JPH04318230 A JP H04318230A
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James G Snyder
ジェイムズ　ジー．スナイダー
Richard M Slayton
リチャード　エム．スレイトン
William E Fuller
ウィリアム　イー．フラー
Robert J Makowski
ロバート　ジェイ．マコウスキ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、潤滑剤濾過システムに
係り、特にタービン用の潤滑剤濾過システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】加圧潤滑システムでは、潤滑や冷却など
の数多くの機能を行うよう、潤滑剤流が導管網を介して
、機械の特定の領域に流される。この潤滑剤流は、金属
やすり粉、沈殿物、あるいは、例えば数多くの内部構成
物の摺動または衝撃面で生ずる金属摩耗によって発生さ
れる他の望ましくない固形物など、特定の残留物を運ん
でくる。タービンエンジンの潤滑システムは、実質的な
容量の潤滑剤をそのエンジン軸受仕切室に流し、回転に
必要な潤滑やそのシステムに含まれる軸受の冷却を行う
ようになっている。
【０００３】摩耗による及び望ましくない特定の物質を
潤滑システムから効果的に濾過することによって、機械
部品、特にタービンエンジンのシャフト軸受の付加的摩
耗が最小化されることが良く知られている。
【０００４】従来の技術では、潤滑剤濾過器素子は、タ
ービンエンジンの軸受仕切室の上流にある潤滑システム
導管内に配設され、望ましくない特定物がエンジンの軸
受に入り込むのを防止し、軸受摩耗を防ぐとともにエン
ジン性能を向上させている。濾過器素子の上流入口と下
流出口間の圧力差は、幾つかの重要な運転パラメータを
表わす。
【０００５】そのようなパラメータの１つは、濾過器素
子内で捕獲された特定物による流れ閉塞の程度を示す。 一般に、特定物の実質的な捕獲は、濾過器素子に大きな
圧力差を引き起こす。技術的に良く知られている圧力差
センサが、濾過器素子の実質的あるいは完全閉塞をエン
ジン制御器またはフライトクルーに知らせる。その後、
制御器は、所定の最大差を越える（実際のまたは誤りの
）圧力差表示に応答して、減少した潤滑剤流によるエン
ジンの損傷を避けるために、スロットル戻しすなわちエ
ンジン停止手順を開始することを要求する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、エンジン
制御器／フライトクルーが直面する重要な問題は、明ら
かであるが未証明の過剰による、特に誤った圧力表示の
場合におけるスロットル戻しまたはエンジン停止の必要
性である。
【０００７】現時点の技術で使用される１つの解決策は
、実際のすなわち表示された（誤っているかも）閉塞発
生に応答して、非濾過潤滑剤流をバイパス弁を介して軸
受仕切室に方向転換させ、非濾過ではあるが連続してい
る潤滑剤流をエンジン全体にもたらせしめることである
。エンジンを連続的に運転させ得るが、非濾過の方向転
換流は、汚染物質を軸受仕切室に移送することにある。
【０００８】したがって、本発明の目的は、一次潤滑剤
濾過器近くで起る実際の潤滑剤流阻止が生じた場合でも
、または一次濾過器阻止の誤った表示が生じた場合のい
ずれの場合にも、濾過潤滑剤流をエンジンに連続的に供
給することにある。
【０００９】本発明の他の目的は、許容しうる一次濾過
器圧力差範囲を越えて表示された濾過器圧力差表示があ
った場合には、連続する濾過潤滑剤流をエンジンに与え
ることにある。
【００１０】本発明のさらに他の目的は、一次及び二次
濾過器が完全に阻止された場合に、非濾過潤滑剤流がエ
ンジンに到達するのを防止することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のシステムでは、
所定の最大許容圧力差に応答して、油流を、第１の弁を
介して、一次濾過器を有する主導管から二次濾過器に対
して新たなルートに流れさせる。
【００１２】両濾過器の上流に配置された圧力戻し用第
２の弁は、その濾過器にかかる関連の過剰圧力によって
、または軸受仕切室の上流に配設された圧力センサによ
って表示される、二次濾過器の続いて起る部分的または
完全閉塞が発生した場合に、非濾過油流を主油槽に戻さ
せる。それらの弁の動作は、手動または自動のいずれか
の表示及び切換手段によってエンジン制御器及び／また
はフライトクルーによって監視され、制御される。
【００１３】
【作用】本発明は、エンジン、特に多くの航空機で使用
されているタービンエンジン用の改善された潤滑剤濾過
システムを提供する。このシステムは、一次流路の閉塞
あるいは他の妨害が生じた場合に、エンジン及びその軸
受仕切室に対して濾過二次潤滑剤流路を与えることによ
って、現在の濾過構造を改善している。それによって、
この付加部分が、一次濾過器の実質的閉塞が発生した場
合、または一次濾過器閉塞の誤った表示があった場合に
、正常出力設定でエンジンの連続運転を可能とさせる。 この状態は、第１レベル警告表示器によってエンジン制
御器に表示される。
【００１４】ポンプ逃し弁は、両濾過器が完全に阻害さ
れた場合に駆動される。潤滑剤の加圧流は、阻害された
濾過器から離れて流され、主油タンクに戻され、それに
よって、非濾過油流によって運ばれる望ましくない特定
物がエンジンに入り込むのを防止している。この状態は
、第２レベル警告表示器によって制御器に表示される。
【００１５】
【実施例】図１の点線ブロック内に、ガスタービンエン
ジン用の本発明に係る冗長油濾過システム１０が、概略
的に表されている。この濾過システム１０は、油槽２６
から来る潤滑剤流に対して圧力を加える主油ポンプ２４
の下流に配置されている。エンジン要求に対して必要と
される潤滑剤は、重力または加圧手段のいずれかを用い
て、油槽２６から導管１１を介して油ポンプ２４に流さ
れる。ポンプ２４からの加圧油は、その後、濾過システ
ム１０を介して、また、特別なエンジン設備によっては
、空気／油熱交換器３０、燃料／オイル熱交換器３２、
及び／または最終段階スクリーン２８を介してエンジン
軸受仕切室５０で終了する加圧回路は、以後潤滑システ
ムの圧力側と呼ばれる。軸受仕切室５０から出て、環油
ポンプ２５を介して油槽２６に戻る油流は、以後潤滑シ
ステムのスカベンジ側と呼ばれる。
【００１６】さらに詳細には、本発明に係るこのシステ
ム１０は、普通、一次濾過１４を備えている主導管１２
を介して二次濾過器に流れる加圧油を、その一次濾過器
１４に係る過剰圧力差の検出に応答して新しいルートを
取って流れさせる。二次濾過器１８は、一次濾過器の下
流、またはそれと並列に配置されている。差圧は、第１
圧力センサ２０によって検出される。
【００１７】一次濾過器１４の上流に配置されたバイパ
ス弁１５は、検出された過剰圧力差表示に応答して、新
たなルートを介して油流を二次濾過器１８に流れさせる
。この過剰圧力差は、一次濾過器１４または主導管１２
が部分的にまたは完全に閉塞されていることを表わす。 本発明によれば、一次濾過器素子１４にかかる過剰圧力
の第１差センサの検出は、コクピットクルーまたはエン
ジン制御器に対して第１レベルの警告４０を与える。航
空機関係では、黄かっ色の警告灯あるいは他の適切な表
示計が一次濾過器閉塞の第１レベル警告表示をクルーに
与え、その後バイパス弁を作動させ、油流を二次濾過器
１８の導管上流に新たに流入させ、二次濾過器１８を使
用することによってエンジンの連続運転を可能にさせる
。
【００１８】両方の濾過器が次に実質的にすなわち完全
に閉塞した場合には、油流がポンプ逃し弁１９を介して
オイル槽２６に新たなルートで戻される。この条件は、
軸受仕切室５０のすぐ上流に配置された主油圧配管１７
に配置された圧力センサ４８によって検出されるところ
のその配管１７の圧力が不充分となることによって表示
される。次に、二次濾過器１８が閉塞した場合には、第
２センサ４８，４９のいずれかによって検出される第２
レベル警告表示４２が、赤の警告灯または他の同様な表
示手段により、フライクルーすなわち制御器に与えられ
る。その後、ポンプ逃し弁１９が作動させられ、濾過シ
ステム１０の上流に配置された導管１３を介して、非濾
過油流が油槽２６に戻され、非濾過油が軸受仕切室５０
に流れるのが防止される。
【００１９】代替案として、両方の濾過器１４，１８の
閉塞の検出を、さらに別の圧力差センサ２２によって検
出されるような、二次濾過器１８にかかる過剰圧力差に
よって表示しても良い。これらの構造のいすれにおいて
も、第２の圧力表示４８に応答してポンプ逃し弁１９に
よって非濾過油を方向転換させることにより、非濾過油
の軸受仕切室５０への導入が防止される。
【００２０】図２は、システム１０の代替構造を示す。 図２の構造において、二次濾過器１８を収容している第
２導管１６は、主導管１２とは物理的に分離されている
。図１の構造とは異なり、潤滑システム及びそこに含ま
れた濾過システム１０の通常運転では、潤滑剤は、一次
濾過器１４を通過後、連続的に二次濾過器１８を流れる
ことはない。しかし、この代替構造も、一次濾過器１４
閉塞という実際のまたは誤った表示があった場合には、
エンジン（図示せず）に対して連続的な濾過潤滑剤流を
与えてくれる。
【００２１】一次及び二次濾過器１４，１８は、特定の
エンジン構造及び／またはアクセス要求による仕様にし
たがって、一緒に組み込んでも、または分離したハウジ
ング内に組み込んでも良い。エアクラフト・ポーラス・
メディア社（Ａｉｒｃｒａｆｔ　Ｐｏｒｏｕｓ　Ｍｅｄ
ｉａ，　Ｉｎｃ．），パインラス・パーク，フロリダ（
Ｐｉｎｅｌｌａｓ　Ｐａｒｋ，　Ｆｌｏｒｉｄａ）によ
って提供される濾過媒体は、公称３０ミクロンの、すな
わち一般に１０から６０ミクロンの範囲内の一次濾過器
多孔性を有する。二次濾過媒体の多孔性は、公称１５０
ミクロンである。
【００２２】本発明の圧力センサ２０，２２，４８は、
最大許容レベルすなわち範囲を越えている期待圧力差を
正確にかつ精度良く検出する性能を持つものであればど
の様なものでも良い。一般に、一次濾過器１４は、その
濾過システムの正常な、比較的導通している運転中に、
その入口及び出口間に５ｐｓｉの圧力差を引き起こす。
【００２３】本発明によれば、第１センサ２０が約３５
ｐｓｉの圧力差を検出したときに、前述のようにして、
第１レベル警告表示４０が制御器に与えられる。その警
告は、黄かっ色灯または他の効果的な表示器によってオ
ペレータに与えられる。エンジン制御器は、この表示４
０によって動作を促され、不所望な連続的油圧増加が３
５ｐｓｉを越えるかさらにモニターする。油圧が約５０
ｐｓｉに達するとバイパス弁１５が開かれ、油流を二次
濾過器１８に流入させる。バイパス弁１５の動作は、以
下にさらに詳細に説明されるように、エンジン制御器／
フライトクルーによって主導で作動させられるか、自動
化システムによって作動させられる。赤灯または他の効
果的表示器によりオペレータに与えられる第２レベル警
告４２は、第２センサ２２が二次濾過器１８にかかる過
剰圧力差（公称４１０ｐｓｉ）を検出するか、または第
３圧力センサ４８が軸受仕切室５０のすぐ上流で（不充
分な潤滑剤流を示す）不充分な供給圧力を検出するとき
に、表示される。万一、条件が適合される場合には、そ
の後、ポンプ逃し弁１９が開かれ、非濾過油を油槽２６
に再循環させ、軸受仕切室５０から隔離する。
【００２４】両方の図に破線で示されているように、本
発明の油濾過システム１０は、油配送システムのスカベ
ンジ側に配置されても良い。両構造によれば、システム
１０は、軸受仕切室５０の下流に配置され、油流の圧力
はスカベンジポンプ２５によって与えられる。一般に、
この構造においては、デアレ（図示せず）は、軸受仕切
室５０とシステム１０の間に配置されることになる。圧
力及び圧力差のコクピット表示器は、システム１０内及
びエンジン（図示せず）の軸受仕切室５０の上流の同時
発生の油圧を充分に表示するアナログ、ディジタル、ア
ルファベット・数字両用、あるいは他の型の表示装置で
ある。
【００２５】本発明は、さらにシステム内の圧力変化に
応答する自動濾過システム制御についても考察している
。圧力解析やバイパス弁のシーケンス処理は、エンジン
運転パラメータを一般に監視し、さらに管理するＦ．Ａ
．Ｄ．Ｃ．（全権ディジタル電子制御）などの比較的大
きな自動化システムに含まれ得る。さらに、そのような
制御プロセスは、警報または他の表示手段、検出した圧
力変化の登録、それらの検出した変化の記録手段、ある
いはシステムの検査手段を含み得る。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、実際でも、誤りであっ
ても、一次濾過器閉塞の第１レベル表示が発生した場合
にも、エンジンオペレータ／フライトクルーによる正常
出力でのエンジンの連続運転が可能となる。また、この
新規な濾過システムのすべての濾過システムが閉塞した
場合にも、非濾過潤滑剤流が軸受仕切室などのエンジン
の選択された領域に流れ込むのを防止しているので、こ
れらの領域が汚染される心配がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油濾過システムのフロー図である
。
【図２】本発明に係る代替実施例を示す図である。
【符号の説明】
１０　　油濾過システム １４　　一次濾過器 １８　　二次濾過器 １９　　ポンプ逃し弁 ２０　　第１差圧センサ ２２　　第２差圧センサ ２４　　油ポンプ ２６　　油槽 ５０　　軸受仕切室

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　加圧潤滑剤供給源によって潤滑される
    エンジン軸受を有するエンジン用潤滑剤濾過システムで
    あって、第１潤滑剤軸受導管に配設された一次潤滑剤濾
    過器を流れ得る潤滑剤と、上記一次濾過器を横切って並
    列回路配列で配置された第１差圧センサと、二次潤滑剤
    濾過器と、予め選択された値を越えている第１検出圧力
    差に応答して、潤滑剤流を上記一次濾過器から二次濾過
    器へ方向転換させる手段と、上記二次濾過器の下流で検
    出された第２検出圧力に応答して、潤滑剤流を上記一次
    及び二次濾過器から隔離して新たなルートに流させる手
    段と、から構成されていることを特徴とする濾過システ
    ム。
  2. 【請求項２】　　請求項１に記載のシステムにおいて、
    上記二次濾過器が、上記一次濾過器の下流に配置されて
    いることを特徴とする濾過システム。
  3. 【請求項３】　　加圧油供給源によって配設された一次
    ルート濾過器を流れ得る潤滑剤と、上記一次濾過器を横
    切って並列回路配列で配置された差圧センサであって、
    過剰圧力を示す第１レベル警告を表示する手段を有する
    第１差圧センサと、上記一次濾過器の下流に配設された
    二次潤滑剤濾過器と、バイパス弁の上流に配設されたポ
    ンプ逃し弁と、から構成され、上記潤滑剤流は、第１セ
    ンサからの第１レベル警告に応答して、上記一次濾過器
    から、両濾過器の上流に配置されたバイパス弁を通して
    、上記二次濾過器に方向転換され、上記ポンプ逃し弁は
    、上記一次濾過器の下流に配置された第２圧力センサに
    応答し、上記第２センサは、第１レベルセンサによって
    表示されるものよりも大きな圧力を示す第２レベル警告
    を表示する手段を有し、さらに上記ポンプ逃し弁は、第
    ２レベル警告に応答して、上記一次及び二次濾過器及び
    エンジン軸受回りの潤滑剤流を方向転換させることを特
    徴とする濾過システム。
  4. 【請求項４】　　請求項１に記載のシステムにおいて、
    上記エンジンがガスタービンエンジンであることを特徴
    とする濾過システム。
  5. 【請求項５】　　請求項１に記載のシステムにおいて、
    上記バイパス弁が約３５ポンド／平方インチを越える圧
    力差に応答することを特徴とするシステム。
  6. 【請求項６】　　請求項１に記載のシステムにおいて、
    上記ポンプ逃し弁が約４１０ポンド／平方インチを越え
    る圧力差に応答することを特徴とする濾過システム。
  7. 【請求項７】　　請求項１に記載のシステムにおいて、
    上記二次濾過器が上記一次濾過器と一緒に収納されてい
    ることを特徴とする濾過システム。
  8. 【請求項８】　　請求項１に記載のシステムにおいて、
    上記濾過システムがエンジン軸受の上流に配置されてい
    ることを特徴とする濾過システム。
  9. 【請求項９】　　請求項１に記載のシステムにおいて、
    上記濾過システムがエンジン軸受の下流に配置され、上
    記システムがさらにそれらの間に配置された潤滑剤ポン
    プを備えていることを特徴とする濾過システム。
  10. 【請求項１０】　　エンジン軸受を有するガスタービン
    エンジンに対し、濾過された潤滑剤流を供給する方法で
    あって、潤滑剤軸受導管に配設された一次濾過器を横切
    って、その一次濾過器にかかる過剰しきい圧に応答する
    第１信号手段を設け、上記第１信号手段に応答して、潤
    滑剤流を一次濾過器からその一次濾過器の下流に配置さ
    れた二次濾過器へ方向転換させ、上記一次濾過器の下流
    に、過剰しきい圧に応答する第２信号手段を設け、上記
    第２信号手段に応答して、上記一次及び二次濾過器及び
    エンジン軸受回りの潤滑剤流を方向転換させることを特
    徴とする供給方法。
  11. 【請求項１１】　　請求項９に記載の方法において、さ
    らに上記二次濾過器の下流で検出された圧力に応答する
    第２信号手段を、エンジン制御器に備えたことを特徴と
    する供給方法。
JP4034169A 1991-02-21 1992-01-24 潤滑剤濾過システム及びガスタービンエンジンへの濾過潤滑剤流の供給方法 Pending JPH04318230A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US658,947 1991-02-21
US07/658,947 US5121599A (en) 1991-02-21 1991-02-21 Oil filtration system and method

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Publication Number Publication Date
JPH04318230A true JPH04318230A (ja) 1992-11-09

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ID=24643380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4034169A Pending JPH04318230A (ja) 1991-02-21 1992-01-24 潤滑剤濾過システム及びガスタービンエンジンへの濾過潤滑剤流の供給方法

Country Status (4)

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US (1) US5121599A (ja)
EP (1) EP0500487B1 (ja)
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