專利名稱：用于空氣入口系統(tǒng)的水分轉(zhuǎn)移設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及空氣入口系統(tǒng)。具體而言，本發(fā)明涉及用于從流過空氣入口系統(tǒng)且流入燃?xì)廨啓C(jī)中的空氣中轉(zhuǎn)移水分的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
燃?xì)廨啓C(jī)入口空氣系統(tǒng)是已知的。一個(gè)這種已知的系統(tǒng)包括支承從入口空氣流中移除顆粒的過濾器陣列的殼體。殼體具有至少一個(gè)開口和位于開口的附近的罩。典型地在罩中或在罩的附近存在用以從入口空氣流中移除水分的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)從入口空氣流中移 除水分，并且形成液滴。液滴一般落到下面的另一個(gè)罩上且落向地面。這種已知的燃?xì)廨啓C(jī)過濾器系統(tǒng)允許水分重新進(jìn)入入口空氣流，進(jìn)入殼體中，并且最終進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)中。水分可損害燃?xì)廨啓C(jī)的構(gòu)件。因此，存在改進(jìn)空氣入口系統(tǒng)的需要，該改進(jìn)最大程度地減少或消除可重新進(jìn)入通往燃?xì)廨啓C(jī)的入口空氣流和氣流的水分的量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為過濾器系統(tǒng)提供水分轉(zhuǎn)移，以阻止已經(jīng)從空氣流中分離出來的水分重新進(jìn)入空氣流。本發(fā)明的一方面是一種用于燃?xì)廨啓C(jī)入口的水分轉(zhuǎn)移系統(tǒng)。該水分轉(zhuǎn)移系統(tǒng)包括與燃?xì)廨啓C(jī)可操作地連接且限定開口的殼體，空氣通過開口流到燃?xì)廨啓C(jī)。罩在開口的附近附連到殼體上。罩具有相對于水平面設(shè)置成銳角的表面。相對于罩設(shè)置裝置來從流過該裝置的空氣中分離出水分。分離出的水分被引導(dǎo)到罩上。檐槽設(shè)置在罩的邊緣的附近，以收集來自罩的水分。管道與檐槽流體地連接，以引導(dǎo)水遠(yuǎn)離檐槽和殼體中的開口，以阻止分離出的水分重新進(jìn)入通過開口到達(dá)燃?xì)廨啓C(jī)的空氣流。本發(fā)明的另一方面是一種從流到燃?xì)廨啓C(jī)的入口空氣中轉(zhuǎn)移水分的方法。該方法包括步驟提供與燃?xì)廨啓C(jī)可操作地連接且限定開口的殼體，空氣通過開口流到燃?xì)廨啓C(jī)。罩在開口的附近附連到殼體上。罩具有相對于水平面設(shè)置成銳角的表面。水分從空氣流中分離出來。分離出的水分凝聚成水滴，使得水滴落到罩上。檐槽設(shè)置在罩的邊緣的附近，以收集來自罩的水分滴。用與檐槽流體地連接的管道來引導(dǎo)水分遠(yuǎn)離檐槽和殼體中的開口，以阻止分離出的水分重新進(jìn)入通過開口到達(dá)燃?xì)廨啓C(jī)的空氣流。本發(fā)明的另一方面是一種用于入口空氣系統(tǒng)的水分轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)。該水分轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)包括限定開口的殼體，空氣流過開口。罩在開口的附近附連到殼體上。罩具有相對于水平面設(shè)置成銳角的表面。裝置在罩的上方設(shè)置成從流過該裝置的空氣中分離出水分。分離出的水分凝聚成不能夠被空氣流攜帶的水滴，使得水滴落到罩上。檐槽設(shè)置在罩的最低邊緣的附近，以收集來自罩的水分滴。管道與檐槽流體地連接，以引導(dǎo)水遠(yuǎn)離檐槽和殼體中的開口，以阻止分離出的水分重新進(jìn)入通過開口的空氣流。


通過閱讀參照附圖得到的本發(fā)明的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的另外的特征對本發(fā)明所涉及的領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得顯而易見，其中圖I是根據(jù)本發(fā)明的一方面構(gòu)造的用于燃?xì)廨啓C(jī)空氣入口系統(tǒng)的水分移除系統(tǒng)的部分成截面的示意圖；圖2是圖I中示出的水分移除系統(tǒng)的殼體的透視示意圖；以及圖3是圖I中示出的水分移除系統(tǒng)的殼體的一部分的部分成截面的放大視圖。部件列表20空氣入口系統(tǒng)
22燃?xì)廨啓C(jī)24發(fā)電機(jī)40壓縮機(jī)部分42渦輪部分60水分移除裝置62主過濾器64 導(dǎo)管80 殼體82 室84 開口100 罩102 側(cè)部120 水滴140 流160 檐槽180 管道182降液管184存儲位置
具體實(shí)施例方式在圖I中示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面構(gòu)造的、用于過濾燃?xì)廨啓C(jī)22的入口空氣的空氣入口系統(tǒng)20。燃?xì)廨啓C(jī)22可用于任何期望的目的，例如對發(fā)電機(jī)24提供動力。燃?xì)廨啓C(jī)22使用流過空氣入口系統(tǒng)20的較大量的空氣。然后空氣流被引導(dǎo)到燃?xì)廨啓C(jī)22的壓縮機(jī)部分40，被點(diǎn)燃，并且其中，膨脹氣體最終驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪部分42。優(yōu)選在空氣入口系統(tǒng)20中過濾掉大量入口空氣的顆粒、鹽和水分，以便防止對燃?xì)廨啓C(jī)22的構(gòu)件(例如葉片、導(dǎo)葉和噴嘴)有損害和加速的磨損。關(guān)于燃?xì)廨啓C(jī)22的入口系統(tǒng)20來描述本發(fā)明的各方面。將理解，本發(fā)明的各方面還可應(yīng)用于其中水分和顆粒不合需要的各種各樣的其它應(yīng)用。例如，本發(fā)明的各方面可應(yīng)用于諸如內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)、清潔室進(jìn)氣系統(tǒng)、加熱通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(HVAC)系統(tǒng)、醫(yī)院HVAC系統(tǒng)和空氣壓縮機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的應(yīng)用。水分污染在具有較高的濕度的環(huán)境中是特別成問題的，例如在航?；蚪?yīng)用中，或者在諸如雨、薄霧或霧的條件中。如果流過空氣入口系統(tǒng)20的空氣較潮濕，則濕潤的空氣可浸沒(overwhelm)位于空氣入口系統(tǒng)中的過濾介質(zhì)，并且穿過該過濾介質(zhì)。這個(gè)含水分的空氣可對燃?xì)廨啓C(jī)22的性能造成實(shí)質(zhì)性問題，并且可損害燃?xì)廨啓C(jī)的構(gòu)件。從流過空氣入口系統(tǒng)20的空氣中分離出水分且阻止水分重新進(jìn)入流過空氣入口系統(tǒng)的空氣是本發(fā)明的至少一方面所解決的特定的問題。眾所周知，小雨、薄霧和霧會產(chǎn)生非常小的在迅速運(yùn)動的空氣流(例如燃?xì)廨啓C(jī)22的入口空氣)中容易攜帶的水分滴。大體上,大雨具有相對太大以至于在空氣流中無法容易地?cái)y帶的水滴。但是,迅速運(yùn)動的空氣可從甚至最重和最大的雨滴中分離出一些水分。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，為空氣入口系統(tǒng)20提供了水分移除和改進(jìn)的轉(zhuǎn)移。示出的空氣入口系統(tǒng)20典型地包括第一級或水分移除裝置60(圖I和3)和定位在水分移除裝置的下游的第二級或主過濾器62。將顯而易見的是可使用其它級和裝置，而不偏離本發(fā)明的范圍。導(dǎo)管64將經(jīng)過濾的空氣從空氣入口系統(tǒng)20引導(dǎo)到燃?xì)廨啓C(jī)22。空氣入口系統(tǒng)20包括限定室82的殼體80。殼體80具有用作便于空氣流過的進(jìn)口的多個(gè)開口 84(圖3)。殼體80由諸如金屬框架和片材的任何適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)造成。殼體80可構(gòu)造成具有較小的覆蓋范圍。這是因?yàn)槭?2不必為從空氣流中分離出來的水分提供收集區(qū)域，因?yàn)樵跉んw80的外部實(shí)現(xiàn)大部分的水分移除。入口空氣通過水分移除裝置60和開口 84來進(jìn)入殼體80。殼體80支承主空氣過濾器62。主過濾器62主要用來從入口空氣中移除可能對燃?xì)廨啓C(jī)22有害的顆粒。主過濾器62可為任何適當(dāng)?shù)臉?gòu)造，但是將主過濾器62示出為V-cell過濾器組件陣列。主過濾器62由為使用它們的應(yīng)用和環(huán)境所選擇的任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?。將理解，可將任何適當(dāng)?shù)倪^濾器構(gòu)造(例如(不限于)口袋(pocket)、面板、筒和/或袋)用作主過濾器62，。關(guān)于特定的材料，主過濾器62優(yōu)選具有較高的過濾效率。主過濾器62可為任何適當(dāng)?shù)臉?gòu)造，并且由任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)制成。例如，可使用具有在65% -75%或大于65%的范圍中的過濾效率的主過濾器62。多個(gè)罩100在殼體中的相應(yīng)的開口 84的至少一部分的附近附連到殼體80上且覆蓋該至少一部分。各個(gè)罩100具有相對于水平面設(shè)置成銳角的面向上的表面。這個(gè)定向迫使空氣流最初沿向上的方向運(yùn)動。罩100的定向還用來使在大雨或下雪時(shí)遇到的較大的水分水滴離開入口空氣流。罩100還優(yōu)選具有一對背向的側(cè)部102，以形成較封閉的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，空氣流被迫流過水分移除裝置60。各個(gè)水分移除裝置60支承在罩100中的相應(yīng)的一個(gè)的上方，除了圖I和2中看到的最上面的罩。水分移除裝置60可為任何適當(dāng)?shù)男问?，例如機(jī)械式分離器，例如導(dǎo)葉、除霧器、口袋式過濾器、袋、筒等?？墒褂萌魏芜m當(dāng)?shù)牟牧蟻碇С兴忠瞥b置60，例如(不限于)不銹鋼或塑料。將進(jìn)一步理解，水分移除裝置60的定向可不同于圖I和3中為了例示目的而顯示的那個(gè)。無論如何，水分移除裝置60在從空氣流中盡可能多地移除水分的同時(shí)對通過水分移除裝置的空氣流有最小影響是合乎需要的。各個(gè)水分移除裝置60可呈具有過濾介質(zhì)疏水屬性的口袋式過濾器的形式。一個(gè)這種過濾介質(zhì)是單層的100%聚丙烯纖維材料。將理解，可使用其它適當(dāng)?shù)牟牧希缇郾┖途埘ダw維的混合物，以及熱結(jié)合的聚丙烯或聚酯雙組分纖維(和它們的混合物)。介質(zhì)可為非編織的、氣流成網(wǎng)的、梳理的或針刺的。介質(zhì)優(yōu)選具有在大約4_(O. 157英寸)至18mm(0.709英寸)的范圍中的平均厚度。如果纖維材料不是天然疏水的，則對纖維進(jìn)行涂覆，以對介質(zhì)提供疏水屬性。水分移除裝置60由能夠從流過初步過濾器的空氣中分離出水分滴的過濾介質(zhì)制成，無論其是大雨或小雨、霧或薄霧的形式。分離出的水分滴收集在水分移除裝置60的外表面上。分離出的水分滴凝聚成較大的水滴120(圖3)。水滴120具有無法被入口空氣流攜帶的大小和質(zhì)量。水滴120落到下面的罩100上，并且通過產(chǎn)生流下罩100的面向上的表面的流140或水廉來將水滴120引導(dǎo)出入口空氣流。
流140運(yùn)行到罩100的最低邊緣。流140被收集在附連到罩100的最低邊緣上的檐槽160中。檐槽160優(yōu)選呈在三側(cè)封閉而在第四個(gè)面向上的區(qū)域上開口的開口式U形槽道的形式。檐槽160可由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥桑⑶页嗜魏芜m當(dāng)?shù)臉?gòu)造，例如金屬或塑料擠制的U形形狀。檐槽160具有略微向下成角度的至少一部分，以允許有沿橫向向外朝向罩100的側(cè)部102的方向的流。檐槽160收集分離出的水的流140，并且沿橫向向外朝向罩100的側(cè)部102的方向且沿著罩的最低邊緣引導(dǎo)收集到的水。選擇檐槽160的深度，以確保在檐槽中很少或沒有水可被通往罩100和殼體80中的空氣流吸收，或者重新進(jìn)入通往罩100和殼體80中的空氣流。空氣入口系統(tǒng)20還包括位于外部罩100的側(cè)部102的最低邊緣處的多個(gè)管道180。各個(gè)管道180與相應(yīng)的檐槽160流體地連接，以引導(dǎo)水遠(yuǎn)離檐槽、罩100和殼體80中的開口 84。這阻止分離出的水分重新進(jìn)入通過罩100和殼體80中的開口 84到達(dá)燃?xì)廨啓C(jī)22的空氣流。管道180優(yōu)選封閉成管子的形式。管道180可由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?，例如塑料或金屬。管?80優(yōu)選在它們與相應(yīng)的檐槽160流體地連接的位置處從它們的第一端略微向下成角度。管道180還在它們的相對的第二端處與主管道或降液管182流體地連接。這進(jìn)一步確保阻止分離出的水分重新進(jìn)入通過罩100和殼體80中的開口 84到達(dá)燃?xì)廨啓C(jī)22的空氣流。降液管182優(yōu)選封閉成管子的形式，并且比管道180有略微更大的大小。降液管182可由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?，例如塑料或金屬。降液?82沿基本向下的方向延伸。降液管182被示出為基本沿豎直的方向延伸，但是將顯而易見的是，降液管可設(shè)置成任何適當(dāng)?shù)慕嵌?。降液?82優(yōu)選與存儲位置184 (圖2)流體地連接。存儲位置184優(yōu)選定位成離空氣入口系統(tǒng)20足夠遠(yuǎn)，以確保阻止水分重新進(jìn)入通過罩100和殼體80中的開口 84到達(dá)燃?xì)廨啓C(jī)22的空氣流。存儲位置184可為任何適當(dāng)?shù)男问?，例如永久罐或臨時(shí)罐、貯存器、再循環(huán)設(shè)施或蓄水池。大體上，轉(zhuǎn)移水分以免其重新進(jìn)入空氣入口系統(tǒng)20的殼體80的方法包括將入口空氣流引導(dǎo)到水分分離裝置60。通過水分分離裝置60來從入口空氣流中分離出水分。分離出的水分120流下罩100成角度的表面，并且被收集在設(shè)置在罩的邊緣的附近的檐槽160中。分離出的水分流到檐槽160的至少一端。然后用與檐槽流體地連接的管道180來引導(dǎo)分離出的水分遠(yuǎn)離檐槽160和殼體80中的開口 84。然后降液管182進(jìn)一步引導(dǎo)分離出的水分遠(yuǎn)離罩100和進(jìn)入殼體80的空氣流。這阻止分離出的水分重新進(jìn)入通過殼體80中的開口 84到達(dá)燃?xì)廨啓C(jī)的空氣流。無水分的入口空氣流入罩100的內(nèi)部中，并且然后通過殼體80中的入口開口 84而流入室82中。然后空氣流過主過濾器62，以移除顆粒。然后空氣通過導(dǎo)管64而流出空氣入口系統(tǒng)20到達(dá)燃?xì)廨啓C(jī)22。根據(jù)本發(fā)明的至少一方面的以上描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到改進(jìn)、改變和修改。在本領(lǐng)域的技術(shù)之內(nèi)的這樣的改進(jìn)、改變和 修改意圖由所附權(quán)利要求覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種用于燃?xì)廨啓C(jī)入口的水分轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，所述水分轉(zhuǎn)移系統(tǒng)包括 殼體，其與燃?xì)廨啓C(jī)可操作地連接，并且限定開口，空氣通過所述開口流到所述燃?xì)廨啓C(jī)； 在所述開口的附近附連到所述殼體上的罩，所述罩具有相對于水平面設(shè)置成銳角的表面； 裝置，其相對于所述罩而設(shè)置成從流過所述裝置的空氣中分離出水分，其中，分離出的水分被引導(dǎo)到所述罩上； 檐槽，其設(shè)置在所述罩的邊緣的附近，以收集來自 所述罩的水分；以及管道，其與所述檐槽流體地連接，以引導(dǎo)水遠(yuǎn)離所述檐槽和所述殼體中的所述開口，以阻止分離出的水分重新進(jìn)入通過所述開口到達(dá)所述燃?xì)廨啓C(jī)的所述空氣流。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水分轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，其特征在于，所述檐槽位于所述罩的最低邊緣處。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水分轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，其特征在于，所述檐槽具有槽道形狀的橫截面，以通過所述槽道的開口部分來接收來自所述罩的水分。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水分轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，其特征在于，所述管道具有封閉的管狀形狀的橫截面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水分轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，其特征在于，所述裝置呈由疏水材料制成的初步過濾器的形式。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水分轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，其特征在于，所述水分轉(zhuǎn)移系統(tǒng)進(jìn)一步包括封閉的側(cè)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水分轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，其特征在于，所述裝置和開口位于所述罩的上方。
8.—種從流到燃?xì)廨啓C(jī)的入口空氣中轉(zhuǎn)移水分的方法，所述方法包括以下步驟 提供與燃?xì)廨啓C(jī)可操作地連接且限定開口的殼體，空氣通過所述開口流到所述燃?xì)廨啓C(jī)； 提供在所述開口的附近附連到所述殼體上的罩，所述罩具有相對于水平面設(shè)置成銳角的表面； 從所述空氣流中分離出水分； 使分離出的水分凝聚成水滴，使得所述水滴落到所述罩上； 提供設(shè)置在所述罩的邊緣的附近的檐槽，以收集來自所述罩的水分滴；以及用與所述檐槽流體地連接的管道來引導(dǎo)水分遠(yuǎn)離所述檐槽和所述殼體中的所述開口，以阻止分離出的水分重新進(jìn)入通過所述開口到達(dá)所述燃?xì)廨啓C(jī)的所述空氣流。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述提供檐槽的步驟包括將所述檐槽定位在所述罩的最低邊緣處。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述提供檐槽的步驟包括提供具有槽道形狀的橫截面的檐槽，以通過所述槽道的開口部分來接收來自所述罩的水分滴。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述引導(dǎo)水分遠(yuǎn)離所述檐槽的步驟包括具有封閉的管狀形狀的橫截面的所述管道。
12.一種用于入口空氣系統(tǒng)的水分轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)，所述水分轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)包括限定開口的殼體，空氣流過所述開口 ； 在所述開口的附近附連到所述殼體上的罩，所述罩具有相對于水平面設(shè)置成銳角的表面； 裝置，其在所述罩的上方設(shè)置成從流過所述裝置的空氣中分離出水分，其中，分離出的水分凝聚成不能夠被所述空氣流攜帶的水滴，使得所述水滴落到所述罩上； 檐槽，其設(shè)置在所述罩的最低邊緣的附近，以收集來自所述罩的水分滴；以及管道，其與所述檐槽流體地連接，以引導(dǎo)水遠(yuǎn)離所述檐槽和所述殼體中的所述開口，以阻止分離出的水分重新進(jìn)入通過所述開口的所述空氣流。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的水分轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述裝置呈沿基本豎直的方 向延伸的至少一個(gè)口袋式過濾器的形式。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的水分轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述裝置呈過濾介質(zhì)的形式。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的水分轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述裝置的所述介質(zhì)至少部分地由疏水材料制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于空氣入口系統(tǒng)的水分轉(zhuǎn)移設(shè)備和方法。一種用于燃?xì)廨啓C(jī)入口的水分轉(zhuǎn)移系統(tǒng)。該水分轉(zhuǎn)移系統(tǒng)包括與燃?xì)廨啓C(jī)可操作地連接且限定開口的殼體，空氣通過開口流到燃?xì)廨啓C(jī)。罩在開口的附近附連到殼體上。罩具有相對于水平面設(shè)置成銳角的表面。相對于罩設(shè)置裝置來從流過該裝置的空氣中分離出水分。分離出的水分被引導(dǎo)到罩上。檐槽設(shè)置在罩的邊緣的附近，以收集來自罩的水分。管道與檐槽流體地連接，以引導(dǎo)水遠(yuǎn)離檐槽和殼體中的開口，以阻止分離出的水分重新進(jìn)入通過開口到達(dá)燃?xì)廨啓C(jī)的空氣流。
文檔編號F02C7/05GK102626582SQ20121003304
公開日2012年8月8日 申請日期2012年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月7日
發(fā)明者A·安薩里, R·J·奇拉 申請人:通用電氣公司