(57)【要約】  この発明は、特に水と洗剤または水だけといった洗浄液を用いたエンジン洗浄の分野に関し、より特定的には、エンジン洗浄作業からの廃水を収集し処理するためのシステム、装置、およびそのようなシステムを含む可動カートに関する。このシステムは、エンジンの洗浄作業中に廃液を収集するための収集装置と、前記洗浄作業中に収集された廃液を処理するための処理装置とを含む。一実施例によれば、このシステムは、エンジン（１）の洗浄作業中にエンジン（１）を整備するための、ホイールを備えたシャーシを含む可動カート（５０）上に配置されている。可動カートはまた、エンジン（１）に対して、液体分離手段（３１）の鉛直位置を調節するための調節手段（７３）および／または液体収集手段（３０２、３６）の鉛直位置を調節するための調節手段も含む。
2007534890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン洗浄からの廃液を収集し、処理するためのシステムであって、
前記システムは、
エンジン（１）の洗浄作業中に廃液を収集するための収集装置を含み、前記収集装置は、
吸気口面（３２）と排気口面（３３）とを有し、前記吸気口面（３２）に入る空気流（２０１）から洗浄液を分離するよう構成された液体分離手段（３１）を含み、前記空気流（２０１）は前記エンジン（１）の洗浄作業中に前記エンジン（１）から発出し、前記収集装置はさらに、
洗浄作業の結果生じる、前記液体分離手段（３１）からの分離された液体（３５）と、エンジンから出る液体（２０２、２０３、２０４、２０５）とを収集するよう構成された液体収集手段（３０２、３６）を含み、前記システムはさらに、
前記洗浄作業中に収集された廃液を処理するための処理装置を含み、前記処理装置は、
前記液体から粒子およびイオンを除去するよう構成されたフィルタ手段（４７、４９）を含み、
前記処理装置は、廃液が前記フィルタ手段（４７、４９）での処理のために前記液体収集手段（３０２、３６）から前記処理装置に向けられるよう、前記液体収集装置に接続されていることを特徴とする、システム。
【請求項２】
前記収集装置は、前記液体収集手段（３０２、３６）によって収集された、洗浄作業の結果生じる、前記液体分離手段（３１）からの分離された液体（３５）と、エンジン（１）から出る液体（２０２、２０３、２０４、２０５）とを収集し、貯蔵するよう構成された液体貯蔵手段（３０３）をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記処理装置は、前記フィルタ手段（４７、４９）によって処理された液体を収集し、貯蔵するよう構成された液体貯蔵手段（３０３）をさらに含む、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
前記液体分離手段（３１）は、空気流（２０１）から廃液の液滴（８４）を分離するために空気流を偏向させるよう構成された分離器プロファイル（８１）を含む、請求項１、２または３に記載のシステム。
【請求項５】
前記液体分離器プロファイル（８１）は、前記液体収集手段（３０２、３６）に対して向けられた面の開口部へ前記液体を誘導するよう構成されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記フィルタ手段は、
前記液体から粒子を除去するよう構成された第１のフィルタ手段（４７）と、
前記液体からイオンを除去するよう構成された第２のフィルタ手段（４９）とを含む、前述の請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項７】
前記処理装置は、液体を前記液体貯蔵手段（３０３）から、または前記液体収集手段（３０２、３６）から前記フィルタ手段（４７、４９）にポンプ注入するよう構成されたポンプ手段（４３）をさらに含む、前述の請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項８】
前記液体収集手段は、
前記液体分離手段（３１）から分離された液体を収集するよう構成された漏斗手段（３６）と、
前記洗浄作業中、前記エンジン（１）から出る液体を前記漏斗手段（３６）に収集し、
誘導するために、前記エンジンの下に位置するように構成された誘導手段（３０２）とを含む、前述の請求項２〜７のいずれかに記載のシステム。
【請求項９】
前記漏斗手段は、吸気部開口部に入る液体を前記貯蔵手段（３０３）に向けるよう構成されたトラフ（３６）である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記漏斗手段は、前記ポンプ手段（４３）に直接接続されている、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記誘導手段は、前端（３９）と後端（３８）とを有する樋（３０２）であり、前記前端（３９）は前記後端（３８）よりも鉛直方向に高く配置され、前記後端（３８）は、前記樋（３０２）によって収集された液体が前記漏斗手段（３６）に向けられるように前記漏斗手段（３６）に配置されている、請求項８、９または１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１のフィルタ手段（４７）は沈殿タイプのフィルタである、請求項６に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第２のフィルタ手段（４９）は、金属粒子状物質濾床タイプのフィルタである、請求項６に記載のシステム。
【請求項１４】
エンジンの洗浄からの廃液を収集するための収集装置であって、
前記装置は、
吸気口面（３２）と排気口面（３３）とを有し、前記吸気口面（３２）に入る空気流（２０１）から洗浄液を分離するよう構成された液体分離手段（３１）を含み、前記空気流は前記エンジン（１）の洗浄作業中に前記エンジン（１）から発出し、前記装置はさらに、
洗浄作業の結果生じる、前記液体分離手段（３１）からの分離された液体（３５）と、エンジンから出る液体（２０２、２０３、２０４、２０５）とを収集するよう構成された液体収集手段（３０２、３６）を含むことを特徴とする、収集装置。
【請求項１５】
前記液体収集手段（３０２、３６）によって収集された、洗浄作業の結果生じる、前記液体分離手段（３１）からの分離された液体（３５）と、エンジン（１）から出る液体（２０２、２０３、２０４、２０５）とを収集し、貯蔵するよう構成された液体貯蔵手段（３０３）をさらに含む、請求項１４に記載の収集装置。
【請求項１６】
前記液体分離手段（３１）は、空気流（２０１）から廃液の液滴（８４）を分離するために空気流を偏向させるよう構成された分離器プロファイル（８１）を含む、請求項１４または１５に記載の収集装置。
【請求項１７】
前記液体分離器プロファイル（８１）は、前記液体収集手段（３０２、３６）に対して向けられた面の開口部へ前記液体を誘導するよう構成されている、請求項１６に記載の収集装置。
【請求項１８】
前記液体収集手段は、
前記液体分離手段から分離された液体を収集するよう構成された漏斗手段（３６）と、
前記洗浄作業中、前記エンジン（１）から出る液体を前記漏斗手段（３６）に収集し、誘導するために、前記エンジンの下に位置するように構成された誘導手段（３０２）とを含む、請求項１４〜１７のいずれかに記載の収集装置。
【請求項１９】
前記漏斗手段は、吸気部開口部に入る液体を前記貯蔵手段（３０３）に向けるよう構成
されたトラフ（３６）である、請求項１８に記載の収集装置。
【請求項２０】
前記誘導手段は、前端（３９）と後端（３８）とを有する樋（３０２）であり、前記前端（３９）は前記後端（３８）よりも鉛直方向に高く配置され、前記後端（３８）は、前記樋（３０２）によって収集された液体が前記漏斗手段（３６）に向けられるように前記漏斗手段（３６）に配置されている、請求項１８または１９に記載の収集装置。
【請求項２１】
エンジン洗浄からの廃液を処理するための処理装置であって、前記液体は、エンジンの洗浄作業中に収集され、
前記装置は、
前記液体から粒子およびイオンを除去するよう構成されたフィルタ手段（４７、４９）を含むことを特徴とする、処理装置。
【請求項２２】
前記処理装置は、前記フィルタ手段（４７、４９）によって処理された液体を収集し、貯蔵するよう構成された液体貯蔵手段（３０３）をさらに含む、前述の請求項２１〜２３のいずれかに記載の処理装置。
【請求項２３】
前記フィルタ手段（４７、４９）は、
前記液体から粒子を除去するよう構成された第１のフィルタ手段（４７）と、
前記液体からイオンを除去するよう構成された第２のフィルタ手段（４９）とを含む、請求項２１または２２に記載の処理装置。
【請求項２４】
前記処理装置は、液体を前記フィルタ手段（４７、４９）にポンプ注入するよう構成されたポンプ手段（４３）をさらに含む、請求項２１、２２または２３に記載の処理装置。
【請求項２５】
前記第１のフィルタ手段（４７）は沈殿タイプのフィルタである、請求項２３に記載の処理装置。
【請求項２６】
前記第２のフィルタ手段（４９）は、金属粒子状物質濾床タイプのフィルタである、請求項２３に記載の処理装置。
【請求項２７】
エンジンの洗浄作業中に前記エンジンを整備するための、ホイールを備えたシャーシを含む可動カートであって、
前記カートは、
前記シャーシ上に配置された請求項１〜１３のいずれかに記載のシステムと、
前記エンジン（１）に対して、前記液体分離手段（３１）および／または前記液体収集手段（３０２、３６）および／または前記液体貯蔵手段（３０３）の位置を調節するための調節手段（７３）とを含むことを特徴とする、可動カート。
【請求項２８】
前記エンジン（１）に対して、前記液体分離手段（３１）の位置を調節するための前記調節手段（７３）、および前記液体収集手段（３０２、３６）および／または前記液体貯蔵手段（３０３）の位置を調節するための前記調節手段は、前記位置を鉛直方向、水平方向、または横方向に調節するよう構成されている、請求項２７に記載の可動カート。
【請求項２９】
前記液体分離手段（３１）は、前記シャーシ上に配置された支持体上に配置されており、支持体は、前記液体分離手段（３１）の位置を調節するための前記調節手段を含み、前記調節手段は油圧、空気圧またはチェーンで駆動されるユニットである、請求項２７または２８に記載の可動カート。
【請求項３０】
前記液体収集手段（３０２、３６）の位置を調節するための前記調節手段は、前記シャ
ーシ上に配置されたシザーリフト（７３）である、請求項２７、２８または２９に記載の可動カート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は一般に、特に水と洗剤または水だけといった洗浄液を用いた、ジェットエンジンの洗浄の分野に関し、より特定的には、エンジン洗浄作業からの廃水を収集し処理するためのシステムおよび装置、ならびにそのようなシステムを含む可動カートに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
航空機エンジンとして取付けられているガスタービンは、周囲空気を圧縮するコンプレッサと、圧縮された空気と共に燃料を燃焼する燃焼器と、コンプレッサを駆動するためのタービンとを含む。膨張する燃焼ガスはタービンを駆動し、また、航空機を推進させるために使用される推力をもたらす。
【０００３】
ジェットエンジンなどの空気呼吸機器は、大量の空気を消費する。空気は、その際空気流と共にエンジンに入る、エアロゾルまたはより大きな粒子の形をした外来微粒子を含んでいる。粒子の大部分はガス経路に従ってエンジンを通り、排気ガスと共に出る。しかしながら、エンジンのガス経路の構成要素に付着する性質を有する粒子があり、エンジンの空気力学的特性を変え、より特定的にはエンジン性能を低下させる。航空環境で見つかる典型的な汚染物質は、花粉、虫、エンジン排気、漏洩エンジンオイル、産業活動から生じる炭化水素、近くの海から生じる塩、航空機防氷から生じる化学物質、および、塵などの空港地面物質である。
【０００４】
エンジンガス経路の構成要素に付着する汚染物質は、エンジンの汚染を引起す。ガス経路汚染の結果、エンジンの作動効率は低下する。効率が低下すると、エンジンの作動経済性が劣り、排出がより多くなる。汚染は、きれいなエンジンと同じ推力を達成するためにより多くの燃料を燃焼させなければならない、ということを招く。さらに、燃料消費がより多くなると、環境面での欠点が、二酸化炭素の排出増加という形で見つかる。加えて、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はより高くなる。これは、エンジンの高温部構成要素への高温曝露を招く。高温曝露がより高くなると、エンジンの寿命が短くなる。燃焼温度がより高くなると、環境面でのさらに別の欠点であるＮＯｘの形成増加をもたらす。要約すれば、汚染されたエンジンの技手は、エンジン寿命の低減、不利な作動経済性、およびより多い排出を被る。航空会社の技手はしたがって、エンジンをきれいに保つ強い動機を有する。
【０００５】
汚染と格闘する唯一の妥当な方法は、エンジンを洗浄することであることがわかっている。洗浄は、ガーデンホースからの水の噴射をエンジン吸気口の方に向けることによって実践され得る。しかしながら、この方法は、プロセスの単純な性質のため、限られた成功しか収めていない。代替的な一方法は、エンジン吸気口面の方に向けられた特殊ノズルを有するマニフォールドを通して洗浄液をポンプ注入することである。洗浄作業中、マニフォールドは、エンジンカウルに、またはエンジンシャフトブレットに一時的に取付けられる。エンジン吸気口に向けて洗浄液をスプレーすると同時に、エンジンシャフトは、その始動モータの使用によって起動される。シャフトの回転は、機械的な動きによって洗浄結果を高める。シャフトの回転は、洗浄液がより大きな表面積にわたって動くようにし、かつ、エンジン内部への液の浸透を高める。この方法は、ターボジェット、ターボプロップ、ターボシャフト、および混合または非混合ターボファンエンジンといった大抵のガスタービンジェットエンジン型式において功を奏することがわかっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ガスタービンエンジンの適正な洗浄作業は、洗浄液がエンジン排気口でエンジンから出ることを観察することによって確認され得る。エンジン排気口では、洗浄液は廃液となっている。廃液は、地面に注ぐ液体の流れとして、エンジン排気口から出るかもしれない。また、これに代えて、廃液は空気流によって細かい液滴として搬送されるかもしれず、ここで、空気流はエンジンシャフトの回転の結果である。空気により運ばれるこの液体は、地面に落ちる前にかなりの距離搬送され得る。廃液は、典型的にはエンジン排気口の下流２０メートルを超えて、大きな表面積にわたって散らばることが、実際の洗浄作業から示されている。廃液を地面にばらまくことは望ましくない。この発明の目的は、エンジンを出る廃液を収集する方法および装置を提供することである。
【０００７】
洗浄時にエンジンから出る廃液は、放出された汚染物質、燃焼固体、コンプレッサおよびタービンの被膜材料、および油脂製品とともにエンジンに入った洗浄液からなる。この廃液は有害であるかもしれない。一例として、実際のタービンエンジン洗浄作業から収集された水の分析は、カドミウムを含むことを示した。カドミウムは、洗浄作業中に放出されたコンプレッサブレードの被膜材料から生じる。カドミウムは環境面で非常に細心の注意を払うべきものであり、下水に廃棄されることは許可されていない。この廃液は、下水道に廃棄される前に、有害成分の分離のための処置を受ける必要がある。
【０００８】
ガスタービン航空機エンジンは、ターボジェット、ターボプロップ、ターボシャフト、および混合または非混合ターボファンエンジンといった異なる型式のものであり得る。これらのエンジンは大きな性能範囲を網羅しており、異なる製造業者による異なる設計詳細を含むかもしれない。ある規定された業務用の航空機型式が、異なる航空機製造業者から提供されるかもしれず、このため、航空機の設計およびそのエンジンが異なる場合がある。さらに、航空機製造業者は、同じ航空機型式について異なるエンジンオプションを提供するかもしれない。航空機型式に対する、異なる航空機製造業者からのエンジンの組合された大きな可能性は、大抵の有翼航空機に概して適用可能な廃棄洗浄液の収集および処理用システムを設計する上で、実施上の問題をもたらす。テストマン，Ｊｒ．（Testman, Jr.）に付与されたＵＳ５，８９９，２１７は、エンジン洗浄回復システムを開示しているが、それは、発明に使用されるコンテナがたとえば大型のターボファンエンジンから発出する空気流に適用できないために、小型の、特にターボプロップエンジンに限定されている。
【０００９】
エンジン洗浄からの廃水を収集することは、エンジンナセルの下にキャンバス様の収集装置を吊り下げることによって達成されてもよい。しかしながら、エンジンに何かを引っ掛けることから生じるいかなる動作も、それがエンジン損傷を招きやすいという欠点を持つ。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明の概要
このため、この発明の目的は、最も大型の航空機型式を含む大きな範囲の航空機型式のための、エンジン洗浄からの廃水を収集し処理することが可能な方法および装置を提供することである。
【００１１】
この発明のさらに別の目的は、廃水を廃棄する前に廃水からの有害成分を除去するための方法および装置を提供することである。
【００１２】
この発明のさらに別の目的は、収集装置とエンジンとの間に物理的接触がない、エンジン洗浄からの廃水を収集し処理するための方法および装置を提供することである。
【００１３】
この発明のさらに別の目的は、きれいなエンジン作業を可能にするための方法および装置を提供することである。
【００１４】
これらの、および他の目的は、独立請求項に定義されている特徴を有する装置およびシステムを提供することにより、この発明に従って達成される。好ましい実施例は、従属請求項に定義される。
【００１５】
この発明の第１の局面によれば、エンジン洗浄からの廃液を収集し、処理するためのシステムが提供される。このシステムは、エンジンの洗浄作業中に廃液を収集するための収集装置を含み、収集装置は、吸気口面と排気口面とを有し、吸気口面に入る空気流から洗浄液を分離するよう構成された液体分離手段を含み、空気流はエンジンの洗浄作業中にエンジンから発出し、収集装置はさらに、洗浄作業の結果生じる、液体分離手段からの分離された液体とエンジンから出る液体とを収集するための液体収集手段を含む。さらに、システムは、洗浄作業中に収集された廃液を処理するための処理装置を含み、処理装置は、液体から粒子およびイオンを除去するよう構成されたフィルタ手段を含み、処理装置は、廃液がフィルタ手段での処理のために液体収集手段から処理装置に向けられるよう、収集装置に接続されている。
【００１６】
この発明の第２の局面によれば、エンジンの洗浄作業中に廃液を収集するための収集装置が提供され、収集装置は、吸気口面と排気口面とを有し、吸気口面に入る空気流から洗浄液を分離するよう構成された液体分離手段を含み、空気流はエンジンの洗浄作業中にエンジンから発出し、収集装置はさらに、洗浄作業の結果生じる、液体分離手段からの分離された液体とエンジンから出る液体とを収集するための液体収集手段を含む。
【００１７】
この発明の第３の局面によれば、洗浄作業中に収集された廃液を処理するための処理装置が提供され、処理装置は、液体から粒子およびイオンを除去するよう構成されたフィルタ手段を含む。
【００１８】
この発明のさらに別の局面によれば、エンジンの洗浄作業中にエンジンを整備するための、ホイールを備えたシャーシを含む可動カートが提供される。カートは、シャーシ上に配置されたこの発明の第１の局面に従ったシステムと、エンジンに対して、液体分離手段および／または液体収集手段および／または液体貯蔵手段の位置を調節するための調節手段とを含む。
【００１９】
この発明に従った解決策は、既存の解決策を凌ぐいくつかの利点を提供する。１つの利点は、有害粒子、物質、または他の種類の内容物、たとえば放出された汚染物質、燃料固体、コンプレッサおよびタービンの被膜材料、重金属、および油脂製品などが、洗浄作業の結果生じる廃液から効率的に、かつ環境に優しい態様で除去または分離され得ることである。
【００２０】
別の利点は、この発明の装置およびシステムは、ある特定のエンジンまたは航空機に正確に調節可能であるため、ターボジェット、ターボプロップ、ターボシャフト、および混合または非混合ターボファンエンジンといったガスタービン航空機エンジンの異なる型式および設計に、さらに、異なる製造業者からの異なる航空機型式および設計に使用可能であるということである。したがって、この発明は、１つのシステムが全型式のエンジンおよび航空機に使用可能であるため、非常に高度の柔軟性を提供する。つまり、この発明は、大抵の有翼航空機に概して適用可能な廃棄洗浄液の収集および処理を提供する。これはまた、全型式のエンジンおよび航空機に全く同一のシステムまたはそのシステムを含む可動カートが使用可能であるため、コスト削減を必然的に伴う。
【００２１】
さらに別の利点は、収集装置とエンジンとの間に物理的な接触がないことであり、それは、エンジンのいかなる損傷も回避され得ることを必然的に伴う。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
この発明のさらに別の目的および利点は、例示的な実施例によって以下に説明される。
【００２３】
ここで、添付図面を参照して、この発明の好ましい実施例をより詳細に説明する。
【００２４】
好ましい実施例の説明
この発明は、ターボシャフト、ターボプロップ、ターボジェット、および混合／非混合マルチシャフトターボファンエンジンといったいくつかのエンジン型式に対して実践され得る。この発明は、図６および図７にさらに示すような、翼の下に搭載されたエンジンおよび尾部に搭載されたエンジンに対して実践され得る。
【００２５】
図１は、非混合ターボファンエンジンの断面図である。このエンジンは、たとえば旅客輸送の大型航空機に見られる共通の型式である。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。空気流は矢印で示されている。エンジン１は、空気がエンジンに入る吸気口１０を有する。空気流はファン１５によって駆動される。吸気の一部は排気口１１で出る。吸気の残りの部分は吸気口１３でコアエンジンに入る。コアエンジンへの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）とともに燃焼器１０１で燃焼され、加圧高温燃焼ガスが生じる。加圧高温燃焼ガスはコアエンジン排気口１２に向かって膨張する。この膨張は２段階で行なわれる。第１の段階では、燃焼ガスは、タービン１８を駆動しながら中間圧力へと膨張する。第２の段階では、燃焼ガスはタービン１６を駆動しながら周囲圧力に向かって膨張する。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、第２のシャフト１９は第１のシャフト１４と同軸の形態である。
【００２６】
図２では、図１に示されたエンジンがエンジン洗浄を受ける。同様の部分は、図１と同じ参照番号で示される。図２は、エンジン１の側面図である。エンジン１は、翼２１の下に支持体２２を用いて取付けられた「翼下エンジン」であり、翼２１は航空機２の一部である。洗浄液を注入するためのマニフォールド（図示せず）が、エンジン１のエンジン吸気口１０に取付けられている。マニフォールドは、ファンの上流に位置する複数のノズル２４を保持している。洗浄ポンプユニット（図示せず）が、ノズル２４を通して洗浄液をポンプ注入し、ファンおよびコアエンジン空気吸気口の方に向けられたスプレー２５を形成する。液体は、ファンおよびコアエンジンのガス経路を清掃する。清掃効果を高めるため、エンジンシャフトがエンジンの始動モータの使用によって起動される。シャフトの起動により、液体は、清掃効果の向上を達成するためにエンジン内部を動き回ることができるようになる。シャフトの回転は、液体をエンジン排気口に向けて搬送する空気流をもたらし、このため、液体は後部でエンジンから出る。エンジンから出る液体が廃液である。
【００２７】
液体は、図２に示すような少なくとも５つの異なる道筋でエンジンから出る。第１の液体部類である流れ２０１は、空気により運ばれる液滴としてコアエンジン排気口１２から出る。流れ２０１を作る液滴は、コンプレッサおよびタービンブレードの動きによってエンジン内部に生成される。流れ２０１は大きなサイズ範囲を有する液滴を含み、異なる液滴サイズは異なる特性を有する。最も小さい液滴、つまり３０ミクロン未満の液滴は通常、その小さいサイズのため、周囲空気において急速に蒸発する。３０ミクロン未満の液滴はしたがって、この蒸発のため、およびそれらが廃液のうち少量しか表わしていないために、廃水収集プロセスにおいてそれほど懸念されない。流れ２０１における最大の液滴は、雨滴のサイズ、たとえば２０００μｍサイズの液滴である。これらの液滴は重く、蒸発
しないで重力により地面に落ちる。３０ミクロンよりも大きく２０００ミクロンよりも小さい液滴は、空気流で搬送され、重力により地面２３に、エンジン排気口から通常最大で２０メートル後ろに落ちる。第２の液体部類である流れ２０２は、液体の筋および液体の他の大きな固まりからなる。流れ２０２は重力により地面２３に急速に落ちる。第３の液体部類である流れ２０３は、コアエンジン排気口１２から固体流として注ぐ液体である。この液体は通常、地面２３に垂直に注ぐ。第４の液体部類である流れ２０４は、ファンダクト排気口１１から流れ出る液体である。この液体は基本的に、地面２３に垂直に落ちる。第５の液体部類である流れ２０５は、エンジンナセルの底から落ちる、または流れ出る液体である。この液体の源は、たとえば、開放された燃焼器排水弁である。この発明によれば、図２に示すようにエンジンから出る廃液を収集するための方法および装置が開示される。
【００２８】
図３は、エンジン１の側面図、および、この発明に従って洗浄中に廃液がどのように収集されるかを示している。同様の部分は、図２と同じ参照番号で示される。収集装置３は、液滴分離器３１とトラフ３６と樋３０２とからなる。流れ２０１としてエンジンから出る液体は、液滴分離器３１で搬送空気から分離される。流れ２０２、流れ２０３、流れ２０４、および流れ２０５としてエンジンから出る液体は、樋３０２によって収集される。液滴分離器３１および樋３０２から発出する液滴はトラフ３６に収集される。
【００２９】
液滴分離器３１は、液滴分離器プロファイルを囲むフレームからなる。液滴分離器３１は、空気流２０１の方に向けられた吸気口面３２と、吸気口面３２と背中合せの排気口面３３とを有する。流れ２０１は、吸気口面３２で液滴分離器に入り、排気口面３３で液滴分離器から出る。液体は分離器３１に捕えられ、そのため、液滴分離器３１を通過後、流れ３０１には本質的に液体がない。液滴分離器３１は、フレーム内に上下に配置された分離器プロファイル（図８参照）からなる。分離器プロファイルは空気流を偏向させる。その結果、液滴の勢いにより、それらはプロファイルの表面に衝突するようになる。液滴はともに合体して液膜を形成する。膜に対する重力の影響により、液体は、プロファイルの底へと流出し、面３４で流れ３５として液滴分離器から出る。廃液流３５は重力によりトラフ３６に落ちる。
【００３０】
液滴分離器３１は、液滴分離器プロファイルを囲むフレームからなる。図８は、分離器プロファイルを使用して、空気により運ばれた液滴を分離するための手法を示している。空気流の方向は矢印で示されている。液滴分離器プロファイルは平行に配置されており、空気流が分離器を通るようになっている。液滴分離器プロファイルは鉛直方向に立ち上がるよう構成されており、プロファイル表面上の液体が重力によりその下向きの道筋を見つけるようになっている。図８は、上から下向きに見た３つの液滴分離器プロファイルの断面図である。液滴分離器プロファイル８１は、図８に示すように整形されている。プロファイルの先端から後端への距離のほぼ中間に、液溜め８２が、プロファイル８１の表面上の液体を収集するためのポケットとして形成されている。液滴８４が、液滴分離器プロファイル間を、空気流とともに搬送される。分離器内部では、プロファイル８１の形状の結果、空気が偏向される。この空気流偏向は、液滴が空気について行かないよう、十分に速くなっている。液滴８４の慣性により、液滴は偏向されないまま進んで、点８３でプロファイル８１に衝突する。液体が引続きプロファイル表面上に蓄積するにつれ、液膜８５が形成され、空気流の剪断力が液体８５を液溜め８２に搬送する。液溜め８２では、液体が蓄積し、重力により下向きに流出する。
【００３１】
図３は、エンジン１の下に取付けられた樋３０２を示している。樋３０２は、図３に示すように液体２０２、２０３、２０４、および２０５を収集する。樋３０２は前端３９と後端３８とを有しており、前端３９は後端３８よりも鉛直方向に高く位置付けられている。前端３９が後端３８よりも高いため、樋は傾斜している。樋３０２の傾斜により、樋内
の液体は、図３の左から右に流れるようになる。液体が流れ３７として樋３０２からトラフ３６に注ぐよう、後端３８はトラフ３６の上に位置付けられている。代替的な一実施例によれば、樋３０２はトラフ３６およびタンク３０２と一体化され、それにより１つの単一ユニットを形成する。
【００３２】
洗浄中にエンジンから出る液体は、水、洗剤および異物を含む。この異物は、水に溶けたイオンおよび固体の形である。ある特定の洗浄時にエンジンから何が生じるかは、洗浄が最後に行なわれたのがいつか、エンジンが作動する環境、といった多くの事柄に依存する。さらに、廃液が、ある洗浄時には大量の固体を含む一方、別の洗浄時には固体が少ない場合がある。同様に、廃液が、ある洗浄時には大量のイオンを含む一方、別の洗浄時にはイオンが少ない場合もある。このため、廃水処理システムは、各洗浄時に最も適切な処理が行なわれるよう、その設計が柔軟でなければならない。図４ａに示す廃水処理システムは、ある処理手法に従った構成要素および処理を示している。図４ｂは、同じ構成要素ではあるが異なる処理手法を示している。図４ａおよび図４ｂの手法は２つの可能な手法の例であり、当業者であれば、この発明の目的の範囲内に留まりつつさらに別の手法を設計できるであろう。
【００３３】
廃液が有害ではない洗浄時があり得る。そのような場合、有害成分の除去のための処理は不要である。有害ではない廃液はその場合、下水道に直接廃棄されてもよい。ユニットの技手が、廃水が廃棄前にさらなる処理を受けるべきか、または直接廃棄されるかを判断できるようにするために、技手は検査を行なってもよい。この目的のための可能な検査は、水の導電率を測定することである。この検査は、下水道への直接廃棄か廃水のさらなる処理かをその場で判断できるようにする。小型携帯型でバッテリ電源式の導電率計が使用されてもよい。この実施例によれば、検査手順はその場合、測定プローブを廃水に差し込んで導電性読出を記録することを含む。記録された値は次に、エンジン洗浄からの廃水を研究所で分析した結果得られた経験を表わす、許容可能および許容不能な値の表と比較される。導電率を測定するために導電率計を使用することは、単なる一例である。エンジン型式およびエンジンが作動する環境に依存して、技手は、より適切である代替的な検査方法を見つけてもよい。
【００３４】
図４ａでは、トラフ３６が流れ４０１としての廃液流を収集する。トラフ３６の底の開口部から、廃液はタンク３０３に入る。タンク３０３の廃液は、しばらくの間、典型的には３０分未満、沈降させられる。水よりも密度が高い粒子は、タンク３０３の底４０６に沈殿する。通常、底に沈殿する粒子は、燃料固体残留物、コークスになった炭化水素、コンプレッサ汚染物質などである。水よりも密度が低い粒子は、廃液の表面４０７に浮く。通常、表面に浮く粒子は、油脂、花粉、虫の残留物、鳥の衝突からの残留物などである。底の沈殿物と表面の物質との間で、廃液は、金属イオンと、底に堆積したり表面に浮いたりしていない非常に小さな粒子とを含むかもしれない。
【００３５】
図４ａは、沈殿していない廃液の、有害でない液体への処理を示している。タンク３０３の放水口４０８により、廃水は出て導管４２に入る。ポンプ４３は、導管４２内の液体を導管４１にポンプ注入する。液体は次にフィルタ４７へ続く。フィルタ４７は、商業的に入手可能な種類の沈殿タイプのフィルタである。このフィルタは、粗い粒子と非常に細かい粒子とを分離する。フィルタ４７での濾過の後、液体は導管４８に入り、フィルタ４９へ続く。フィルタ４９は、金属イオンの分離用のフィルタである。フィルタ４９は、金属粒子状材料物質の濾床からなるフィルタであり得る。金属粒子状物質は、金属イオンとの自発的な酸化および還元反応のための条件を設けるために、廃水金属イオンの酸化還元電位に対して有利な酸化還元電位を有する金属から選択される。金属粒子状物質タイプのフィルタは、ＵＳ４，６４２，１９２に記載されている。フィルタ４７およびフィルタ４９での濾過の後、ここで廃液から粒子および金属イオンがなくなる。廃液は、下水道への
廃棄のために導管４０３に続き、または後で下水道に廃棄されるためにタンク（図示せず）へ続く。
【００３６】
タンク３０３は上部が開いている。タンク３０３から廃液が抜かれた後、廃液表面に浮いた物質は、タンク３０３の底４０６に沈降した物質とともに、布で拭き取るか同様の作業によって手作業で収集される。この物質は次に、安全な方法で廃棄され得る。
【００３７】
液体が有害でない場合、上述のような処理は不要である。有害でない液体は、弁４０９を開けることによって下水道に廃棄されてもよい。
【００３８】
図４ａの手法は、大量の固体を有する廃液を処理するのに適切である。タンク３０３はその場合、固体用の沈降タンクとして使用され、このため沈殿フィルタ４７への負荷を緩和する。図４ｂは、図４ａの手法に対する代替的な一手法を示している。図４ｂでは、タンク３０３は、処理後の廃液を貯蔵するための貯蔵タンクとして使用されている。図４ｂの手法は、固体含有量が低いまたは中程度の廃液を処理するのに適切である。図４ｂでは、同様の部分は、図３および図４ａと同じ参照番号で示されている。流れ３０４としてトラフ３６を出る廃液は、ポンプ４３によって導管４２にポンプ注入される。液体はポンプ４３を出て導管４１に入る。図４ａに示すようなフィルタ４７およびフィルタ４９での同様の処理の後、液体は導管４０３に入り、タンク３０３へ続く。ここで、タンク３０３に入る液体には粒子およびイオンがない。この実施例では、タンク３０３は、その内容物を下水道に放出することが適切になるまで、貯蔵タンクとして役割を果たす。液体は、弁４０９を開けることによって下水道に廃棄される。
【００３９】
この発明に従った後処理または処理方法および装置、ならびに収集方法および収集装置は、互いに独立して使用可能である。
【００４０】
図５は、可動カートに取付けられた収集装置および水処理ユニットを示している。収集装置３を廃水処理ユニットとともにカート５０に取付けることにより、この発明は、空港で航空機エンジンを整備する上で実用的になる。１つのエンジンの洗浄中、ユニットは廃水を収集し処理する。エンジン洗浄の完了後、カートは航空機の次のエンジンなどへと動かされる。図５に示すようなカート５０への取付けは、単なる一例である。当業者であれば、この発明の目的の範囲内に留まりつつ、異なるようにカートを設計できるであろう。同様の部分は、図２、図３および図４と同じ参照番号で示されている。
【００４１】
カート５０はフレーム５１を含む。フレーム５１は、ホイール５２を備えるシャーシ（明確にするために図示せず）の上に載っている。液滴分離器３１は、フレーム５１に取付けられた支持体５３によって支持されている。樋３０２、トラフ（明確にするために図示せず）、タンク３０３、ポンプ４３、フィルタ４７およびフィルタ４９が、フレーム５１に取付けられている。この実施例によれば、タンク３０３は５００リットルの体積を有する。カートの右側および左側各々のスクリーン５５は、空気により運ばれる廃液が側面に逃げるのを防止する。ハンドル５６により、カートは、手で引張られるかまたは車両によって引張られるようになっている。
【００４２】
図６は、翼の下に取付けられたエンジン１の作業のために位置付けられた、この発明に従ったカート５０を示している。見てわかるように、カート５０と航空機との間には物理的な接触はない。液滴分離器３１は、矢印で示すように、たとえば油圧、空気圧またはチェーンで駆動されるユニットであり得る調節手段によって、高さが調節可能である。液滴分離器３１の高さの調節により、カートは、航空機の翼の下に位置付けられ得る。液滴分離器３１の高さの調節により、カートは、異なる航空機製造業者からの、および異なるエンジンを有する、異なる航空機型式のために使用可能になる。一実施例によれば、液滴分
離器３１の位置は、エンジン１に対して鉛直方向、水平方向、または横方向に調節可能である。
【００４３】
図７は、尾部に搭載されたエンジン７１の洗浄からの廃水を収集するための位置にフレーム５１を持ち上げるためのシザーリフト７３を備えたカート５０を示している。一実施例によれば、フレーム５１の位置は、エンジン７１に対して鉛直方向、水平方向、または横方向に調節可能である。カート５０はまた、液滴分離器３１用の調節手段およびシザーリフト７３を駆動するためのモータを含んでいてもよい。カート５０と航空機との間には物理的な接触はない。シザーリフト７３の使用により、カートは、異なる航空機製造業者からの、および異なるエンジンを有する、異なる航空機型式のために使用可能になる。
【００４４】
説明および例示のために特定の実施例がここに図示され説明されてきたが、図示し説明した特定の実施例が、この発明の範囲から逸脱することなく、幅広い範囲の代替的なおよび／または均等な実施化例にとって代わられ得ることは、当業者には理解される。この用途は、ここで説明した実施例のどの適合または変形も網羅するよう意図されている。したがって、この発明は、添付する請求項およびその均等物の言い回しによって定義される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】非混合ターボファンガスタービンエンジンの断面図である。
【図２】廃液が非混合ターボファンエンジンからその洗浄中にどのように出るかを示す図である。
【図３】この発明に従った廃液収集装置を示す図である。
【図４ａ】下水道への廃棄前の廃液処理プロセスを示す図である。
【図４ｂ】下水道への廃棄前の代替的な廃液処理プロセスを示す図である。
【図５】空港で航空機を整備する際に実際に使用されるために可動カートに取付けられた廃液収集装置および処理装置を示す図である。
【図６】廃水収集装置および処理装置が、翼の下に搭載されたエンジンの整備用に位置付けられている可動カートを示す図である。
【図７】廃水収集装置および処理装置が、尾部に搭載されたエンジンの整備用に位置付けられている可動カートを示す図である。
【図８】図３に示す液滴分離器の分離器プロファイルの一実施例を示す図である。
【図１】
2007534890.tif 000003
【図２】
2007534890.tif 000004
【図３】
2007534890.tif 000005
【図４ａ】
2007534890.tif 000006
【図４ｂ】
2007534890.tif 000007
【図５】
2007534890.tif 000008
【図６】
2007534890.tif 000009
【図７】
2007534890.tif 000010
【図８】
2007534890.tif 000011
【国際調査報告】
2007534890.tif 000012
2007534890.tif 000013