制造用于车辆发动机的进气系统的通电式空气过滤器的方法与流程

文档序号:18003141发布日期:2019-06-25 23:04阅读:198来源:国知局
制造用于车辆发动机的进气系统的通电式空气过滤器的方法与流程

本发明涉及一种用于制造用于车辆发动机的进气系统的通电式空气过滤器(electrifiedairfilter)的方法。

本发明可以有利地应用于航空器(即,能够通过从空气获得支撑而飞行以在地球大气层内运输人或物体的人造机器),并且特别是应用于直升机,在不失一般性的情况下以下公开内容明确地涉及直升机。



背景技术:

现代直升机通常设置有至少一个涡轮发动机,该涡轮发动机驱动转子叶片系统,该转子叶片系统允许所述直升机垂直起飞和降落、悬停以及横向地向后和向前飞行。涡轮发动机在前部具有进气口,涡轮发动机通过该进气口吸入其运行所需的外部空气(即,包含燃烧所需的氧气的外部空气)。

一般而言,进气口可以包括具有相对大的网格(mesh)尺寸(在一厘米或两厘米的范围内)的金属网格,其目的是防止鸟类进入。在进气口和涡轮发动机之间可以存在空气过滤器,其具有过滤所吸入的空气的功能,以便阻挡长期可能导致涡轮发动机过早磨损的小的杂质(灰尘等)。

空气过滤器只能在环境温度(充分)高于零(地面和空中)时使用,这是因为过滤材料通常是吸湿性的,并因此倾向于从空气吸收水分:当温度降到零以下时,过滤材料中的水分冻结形成冰,这产生空气不能够通过其进入的(或多或少广泛的)屏障(不过由于形成在过滤材料的外表面上的表面水分或者由于可能沉积在过滤材料的外表面上的雪导致非吸湿性材料也将会出现同样的问题)。因此,当环境温度接近或低于零时,空气过滤器无法使用(其特别是通过打开一个或多个平行于空气过滤器布置的旁路管道被绕过)。替代地,已经提出将空气过滤器与加热装置配合,该加热装置被设计为将过滤材料的熔化温度保持在(充分)高于零的温度;然而,已知的加热装置相当庞大和笨重(在航空器中是非常不利的缺陷),因为它们将由压缩机生成的热空气的喷射引导朝向空气过滤器。

专利申请wo9928011a1描述了一种用于机车的电牵引电机的冷却回路的过滤装置;该过滤装置包括:冷却空气流过的多级空气过滤器;用于加热空气过滤器的至少一个电加热装置;以及测量冷却空气流速的传感器,以便基于冷却空气流速来控制电加热装置的开启或关闭。

专利申请fr2594352a1描述了一种用于由车辆的内燃发动机吸入的空气的空气过滤器;该空气过滤器设有电加热装置,该电加热装置使电流流过沉入到波纹过滤材料面板中的导体。

专利申请de102007047403a1描述了一种空气过滤器,其被安装在空调系统中以过滤进入车辆乘客室的空气;该空气过滤器设有电加热装置,其被设计为加热空气过滤器以降低空气中的水分含量。

专利申请us2005109204a描述了一种用于净化进入封闭环境的空气的过滤装置;该过滤装置包括由纤维材料制成的过滤面板和导电电极,该导电电极沉入过滤面板中并被耦合到电位以便中和累积在纤维材料中的电荷,并因此保持所述纤维材料的高过滤效率。

专利申请wo9817368描述了一种用于空调系统的空气过滤器;该空气过滤器由被包封在两个外金属格栅之间的波纹过滤材料面板组成。



技术实现要素:

本发明的目的是提出一种用于制造用于车辆发动机的进气系统的通电式空气过滤器的方法,所述制造方法既有效又效率高。

根据本发明,提供了一种用于制造用于车辆发动机的进气系统的通电式空气过滤器的方法,如所附权利要求中所要求保护的。

附图说明

现在将参考附图描述本发明,附图示出了本发明的非限制性实施例,其中:

·图1是直升机的透视示意图;

·图2是设有根据本发明实施的空气过滤器的空气箱的示意性剖视图,并且通过该空气箱吸入操作图1所示的直升机的涡轮发动机所需的空气;

·图3是图2所示的空气过滤器的平面图;

·图4是沿图2所示的空气过滤器的线iv-iv的剖视图;

·图5是沿图2所示的空气过滤器的线iv-iv的分解剖视图;

·图6是图4和图5的细节的放大比例图;

·图7和图8是图2所示的空气过滤器的外加强网格的电连接的示意图;

·图9、图10和图11是用于实施图2所示的空气过滤器的外加强网格的电连接的方法的示意图;

·图12和图13是用于实施图2所示的空气过滤器的外加强网格的电连接的替代方法的示意图;

·图14是根据替代实施例的图2所示的空气过滤器的外加强网格的一部分的示意图;以及

·图15是耦合到电容式传感器的图2所示的空气过滤器的一部分的示意图。

具体实施方式

在图1中,作为整体用附图标记1表示的是包括涡轮发动机2的直升机,涡轮发动机2驱动转子叶片系统,该转子叶片系统使得所述直升机能够垂直起飞和降落、悬停以及横向地向后和向前飞行。

涡轮发动机2包括管状壳体3,管状壳体3在前部具有进气口4(涡轮发动机2通过该进气口4吸入其运行所需的外部空气,即包含燃烧所需的氧气的外部空气)并且在后部具有出气口5(涡轮发动机2通过出气口5排出由燃烧过程产生的废气)。在进气口4的区域中,存在具有相对大的网格尺寸(在一厘米或两厘米的范围内)的金属网格6,其功能是防止鸟类进入。

如图2所示,在管状壳体3中存在空气箱7,其在内部具有腔,该腔具有耦合到管状壳体3的进气口4的入口开口和耦合到涡轮发动机2的进气系统8的出口开口(新鲜空气通过进气系统8朝向涡轮发动机2的移动部件输送,其中使用作为助燃空气的、即朝向涡轮发动机2的燃烧室吸入的空气而发生燃料燃烧)。在空气箱7的腔内部存在空气过滤器9,空气过滤器9介于入口开口和出口开口之间并因此将腔分成进气室(其被布置在空气过滤器9的上游并与外部环境连通)和出口室(其被布置在空气过滤器9的下游并且与涡轮发动机2的进气系统连通)。空气过滤器9被布置在进气口4的下游,并且具有过滤进气的功能,以便阻挡长期可能导致涡轮发动机2的过早磨损的小的杂质(灰尘等)。

空气过滤器9包括外围框架10(由铝制成,由塑性材料或由复合材料制成),其支撑过滤材料面板11(例如由棉或其它纤维制成的织造或非织造织物组成被包封在两层薄金属网之间,为所述过滤材料提供形状和强度)。注意重要的是,如在平面视图中看到的空气过滤器9的形状可以根据管状壳体2的形状(即根据容纳空气过滤器9的空气箱7的形状)而变化(例如圆形、矩形、椭圆形、三角形、梯形或这些的组合)。

根据图3-图6所示,空气过滤器9包括外围框架10(由铝制成、由塑性材料制成或由复合材料制成),其支撑波浪形过滤材料板11(即,具有波浪形构造以在不增加外部尺寸的情况下增加过滤材料的有用表面),波浪形过滤材料板11由例如由棉或其它纤维制成的织造或非织造织物组成。空气过滤器9包括薄的褶皱的外加强网格12和薄的褶皱的内加强网格13,其抵靠过滤材料板11的相对表面(即,在它们之间包封过滤材料板11)搁置以使所述过滤材料面板11有稳定的形状和强度。换句话说,过滤材料面板11在两侧被加强网格12和13覆盖(即,它被包含在加强网格12和13之间),这使所述过滤材料面板11有稳定的形状。重要的是,观察到即使当直升机1在强烈逆风下以高速度行进时,加强网格12和13的尺寸也都使面板11有所需的形状稳定性以便在不变形情况下承受空气压力,并且因此它不对空气流构成太大的障碍(即,以免在流过空气过滤器9的进气中产生过大的负荷损失)。

外加强网格12抵靠在过滤材料面板11的外表面,进气通过该外表面进入以穿过所述过滤材料面板11;相反,内加强网格13抵靠在过滤材料面板11的内表面(其与外表面相对)。换句话说,外加强网格12相对于进气流被布置在过滤材料面板11的上游,而内加强网格13相对于进气流被布置在过滤材料面板11的下游。

根据图6所示,加强网格12和13都由多个经线14(即,其构成经线)和多个纬线15(即构成纬线)构成;经线14沿直线方向延伸,而纬线15通过使其围绕所述经线14“缠绕”而被馈送通过经线14的梭口。换句话说,纬线15与经线14以这样的方式交织,使得借助于编织工艺(即,通过将经线14与纬线15交织)获得加强网格12和13。重要的是观察到加强网格12和13不具有焊接点(即,线14和15没有彼此焊接)并且通过经线14与纬线15的交织而保持在一起(即通过将经线14与纬线15进行编织而使它们保持在一起)。根据一个可能的实施例,一旦已经形成了加强网格12和13,加强网格12和13可以设有由瓷釉或涂料制成的另外的涂层,该涂层还具有将线14和15彼此连接的功能(即,在所述加强网格12和13的编织之后,将由瓷釉或涂料制成的另外的涂层涂覆到加强网格12和13上);换句话说,覆盖加强网格12和/或13的瓷釉或涂料涂层在纬线14和经线15之间建立机械耦合,并因此有助于将加强网格12和/或13在正确的位置上保持在一起。显然,覆盖加强网格12和/或13的瓷釉或涂料涂层还为线14和15提供额外的保护。举例来说,可以通过将加强网格12和/或13浸渍在瓷釉或涂料浴中来施加瓷釉或涂料涂层。

为了制造空气过滤器9,加强网格12和13以及过滤材料面板11被分别制造成扁平件,然后将加强网格12和13放置在过滤材料面板11的相对表面上以形成单元(即,“三明治”),其也是扁平的并且然后被弯曲成波浪形以使所述单元具有其最终形状;最后,所述波浪形单元被耦合到外围框架10(通常借助于胶和/或树脂),其除了使空气过滤器9有稳定的形状之外,还具有将由加强网格12和13以及过滤材料面板11形成的单元保持在一起的功能。

根据图4和图5中所示的可能的(但绝不强制)实施例,空气过滤器9还包括平面的(扁平的)加硬网格16,其被布置在内部并且具有帮助波浪形过滤材料面板11在不变形的情况下承受由进气所生成的压力导致的应力的功能;加强加硬网格16的该功能在空气过滤器9具有大的表面的情况下更加重要。

根据图7和图8所示,空气过滤器9包括加热装置17,其被设计为加热过滤材料面板11(必要时)。特别地,加热装置17被设计为使电流i流过外加强网格12的部分,以便在所述外加强网格12的内部通过焦耳效应生成热量。由外加强网格12生成的热量直接通过热传导(因为外加强网格12抵靠过滤材料面板11的外表面)和间接通过进气(当其流过外加强网12时其变热并然后在其流过所述过滤材料面板11时将热量释放到过滤材料面板11)两者而被传送到过滤材料面板11。

根据图6所示的优选实施例,每个经线14和每个纬线15设有外绝缘体18,该外绝缘体18由电绝缘且尽可能导热的材料制成;根据优选实施例,外绝缘体18由具有在0.0005mm和0.08mm之间的厚度的瓷釉或涂料制成。

根据图7和图8所示的优选实施例,加热装置17使电流i循环通过构成外加强网格12的有限数量的线14和15,即,构成外加强网格12中的仅有限数量的线14和/或15由于电流i流过它们而通电(即,电连接到电压发生器)。通常,仅将外绝缘体18施加到要通电的线14和/或15(即,电流i流过其)并因此使未被通电的线14和/或15(即,电流i不流过其)没有外绝缘体18即可。尽管如此,根据优选的(但不具有约束力的)实施例,所有线14和15都设有外绝缘体18,而不管它们是否通电,以防止在所述通电的线14和/或15上的外绝缘体18损坏的情况下未通电的线14和/15引起所述通电的线14和/或15之间的短路。

如前面提及的,外加强网格12由多个经线14(即,其构成经线)和多个纬线15(即其构成纬线)构成;经线14沿直线方向延伸,而纬线15通过使其围绕所述经线14“缠绕”而被馈送通过经线14的梭口(即,它们与经线14交织)。根据优选的(但非限制性的)实施例,加热装置17被设计为使电流i循环通过一组通电线,其通常是仅经线14或仅纬线15;换句话说,加热装置17仅电连接到经线14或纬线15;然而,根据替代实施例,加热装置17电连接到经线14和纬线15两者,以使电流i循环通过经线14和纬线15。优选地(但不是必定地),通电线是仅经线14,因为经线14以较线性的方式延伸,并且外绝缘体18因此受到较小的机械应力(因此外绝缘体18较不可能由于弯曲而局部损坏)。根据图7和图8中所示的优选(但非强制性)实施例,所有经线14通电,即,电流i流过它们全部。

根据图7和图8所示,加热装置17包括多个管汇(manifold)19(即,被设计为电连接对应的经线14的矩形面板),管汇19中的每个电连接到一组经线14的端部以便将所述经线14彼此连接,并且与相邻的管汇19电绝缘(特别是物理上分隔开);换句话说,在一个管汇19和相邻的管汇19之间存在空的空间20(间断、孔、间隔),其确定了电绝缘(即,两个相邻的管汇19由于在它们之间的空的空间20而不彼此接触,并因此彼此电绝缘)。管汇19确定了经线14的并联/串联连接(如在图8中较好示出):经线14被分成多组经线14,在同一组经线14内的所有经线14彼此并联连接(由于两个相对的管汇19),并且不同组经线14彼此串联连接(由于除初始管汇19和最后管汇19之外,每个管汇19延伸到两个相邻组的经线14)。所有组的经线14由相同数量(其一般可以在五到五十范围内)的经线14构成。

换句话说,每个管汇19仅仅是导电金属材料(例如铜或铝)的矩形板,其电连接对应的经线14(在经线14通电的情况下)。

电源装置22被连接到由管汇19并联/串联连接的经线14形成的电路的端部21,以便施加确定电流i的循环的电势差v。一般而言,电源装置22从直升机1的电力总线接收电能,并且能够控制施加在电路的端部21处的电势差v的值,并因此控制电流i的强度以及因此控制由于焦耳效应在通电的线14中生成的热量(重要的是观察到施加在电路的端部21处的电势差v在强度和/或时间方面可以减小)。通常,直升机1的电力总线供应110伏特的交流电压。重要的是观察到电源装置22也可以是普通开关(电子控制的),其被闭合以将电路的端部21连接到直升机1的电力总线。

将经线14并联/串联连接的方法具有两个优点。首先,用于并联/串联连接经线14的方法使得可以在由经线14组成的电路的端部21处获得具有理想值的总电阻,以便在不需要太强的电流i的情况下获得必要的加热功率。此外,用于并联/串联连接经线14的方法使得即使在经线14中的一些断裂(中断)的情况下也可以获得能够正确运行的“稳健”电路。

如前面提及的,线14和15设有由电绝缘且优选导热的材料制成的外绝缘体18,以防止经线14通过纬线15彼此电连接和随后总电阻的减小(其可能甚至是非常显著的)。

根据优选的(但非强制性的)实施例,通电的经线14(即,电流i流过的那些经线)由与用于制造非通电纬线15(即,电流不流过其的那些纬线)的第二材料不同的第一材料制成,并且具有比第二材料更高的电阻率。例如,通电的经线14可以由康铜(由60%铜和40%镍制成的二元合金)制成,康铜在室温下具有大约4.9×10-7ω/m的电阻率,或者它们可以是由镍-铬(含有80%镍和20%铬的二元合金)制成,镍-铬在室温下具有大约108×10-7ω/m的电阻率;另一方面,非通电的纬线15可以由钢制成,钢在室温下具有大约1.1-1.8×10-7ω/m的电阻率,或者由铝制成,铝在室温下具有大约2.8×10-7ω/m的电阻率,或者由铜制成,铜在室温下具有大约1.68×10-7ω/m的电阻率。

对于通电的经线14使用具有相对高电阻率的材料使得可以在由经线14形成的电路的端部21处获得具有对于在不需要太高电流i的情况下获得必要的加热功率而言理想的值的总电阻。

此外,对当通电的经线14的温度变化时(如康铜的情况下)电阻率变化很小的材料的使用防止了经线14的温度的局部差异决定电阻的显著局部差异,并因此防止经线14的温度的局部差异显著改变电流i的循环。

注意重要的是,由经线14形成的电路的端部21处的总电阻必须相对较高(在几十欧姆的范围内),以防止由电源装置22施加的电压差v太小,并因此防止电流i太高。能够在供应不太高(最多在几十安培的范围内)的电流i的同时生成在几十或几百伏特的范围内以良好精度生成电势差v的装置17实际上在市场上有售;相反,能够在递送非常高的电流i(甚至几百安培)的同时生成在仅几伏特范围内的电势差v的加热装置17难以找到(并因此是昂贵的)。因此,重要的是确保由经线14形成的电路的端部21处的总电阻足够高,以使得能够使用市场上已经有售的加热装置17;该结果是通过针对通电的经线14选择具有高电阻率的材料并通过选择经线14与加热装置17的连接类型来实现的;相反,通电的经线14的尺寸(长度和截面)基本上由空气过滤器9的大小和机械/气动尺寸决定(即,由在不过度妨碍进气流的情况下实现必要的机械强度的需求决定)。

此外,由经线14形成的电路的端部21处的总电阻必须相对较高(在几十欧姆的范围内)以防止电流i的强度过高,这是因为高强度电流i需要使用具有大的横截面并因笨重且庞大的电缆和连接端子。

如果可用的电源是单相系统,则在整个外加强网格12的经线14中通常(但不是必定的)获得单个电路。如果电源是三相系统(如通常是商用直升机的情况),则在经线14中形成三个单独的电路(即,彼此电绝缘)并且其可以以星形配置连接(在该情况下,每个单个电路的电阻例如大约为20欧姆),或它们可以以三角形配置连接(在该情况下,每个单个电路的电阻例如大约为50欧姆)。

根据优选实施例,加热装置17使用过滤材料面板11的实际温度来执行对电源装置22施加的电势差v(即,流过通电的经线14的电流i)的反馈控制以作为反馈变量并且以便遵循材料面板11的期望的温度。为了执行所述反馈控制,加热装置17必须实时确定过滤材料面板11的实际温度;根据可能的实施例,温度传感器被耦合到过滤材料面板11并且可以沉入过滤材料面板11中或者可以搁置在过滤材料面板11的外表面或内表面上。替代地,加热装置17基于通电的经线14的实际温度来估计过滤材料面板11的实际温度,即,加热装置17确定通电的经线14的实际温度并基于通电的经线14的实际温度来估计过滤材料面板11的实际温度;例如,加热装置17确定电流i流过的通电的经线14的实际电阻,并基于通电的经线14的实际电阻来确定通电的经线14的实际温度(使用导体的电阻率和对应的温度之间的已知存在的关系)。

加热装置17可以基于过滤材料面板11的实际温度自动地激活或者由直升机1的飞行员手动激活。

根据优选实施例,加热装置17(其内部还包括所有相关的控制电子器件,并且因此还包括电源装置22)一体地固定到外围框架6,使得空气过滤器9和加热装置17形成可以被快速组装/拆卸的单个紧凑单元。

参考图9、图10和图11,现在将公开一种用于制造通电的外加强网格12的特别有效且效率高的方法,即,其中经线14电连接到电源装置22,使得在必要时电流i可以流过它们。

首先,如图9所示,通过将经线14(例如由康铜制成并且外部设有外绝缘体18)与纬线15(例如由铝制成并且外部设有外绝缘体18)交织来制造外加强网格12。显然,线14和15在被交织并使用完全传统的工艺(由于这些被广泛用于电绕组的行业而具有低的生产成本)之前设有外绝缘体18。

接下来,并且如图10所示,导电金属材料(诸如铝或铜)的两个条带23被放置在外加强网格12的相对端部处且在经线14的端部区域中,并且使用焊接材料将其焊接到经线14的端部;特别地,使用介于经线14的端部和条带23之间的低熔点焊接材料24(通常为锡或锡合金)来执行焊接。焊接材料24混有助熔剂,并且焊接材料24的熔化温度高于外绝缘体18的熔化问题;因此,熔化的焊接材料24局部地熔化外绝缘体18(熔化的外绝缘体18通过混有焊接材料24的助熔剂而被排出)以裸露出经线14的端部,并使得可以在经线14的端部和条带23之间获得高质量的电连接。替代地,在将经线14的端部焊接到条带23之前,可以通过局部去除外绝缘体18(例如借助于热、机械和/或化学过程)预先裸露出经线14的端部。此时,两个条带23将所有经线14彼此并联连接,即,它们形成所有经线14的并联连接。

根据优选但非限制性的实施例,使用焊接材料24的连续条带,其中的每个介于在导电金属材料的条带23和经线14的对应端部之间。换句话说,为了方便和简单起见,焊接材料24呈条带形式(就像导电金属材料的条带23一样),使得可以容易且更快速地施加焊接材料24。

优选地,通过焊接材料24的介入将导电金属材料的条带23焊接到经线14的端部是通过将外加强网格12(当然,设有条带23和焊接材料24)放置达到高于焊接材料24的熔化温度的温度的炉中来执行的;优选地在炉内部,外加强网格12经受恒定且经校准的压力(至少在条带23的区域中),以保证条带23与经线14的端部之间的良好焊接结果。

接下来,如图10所示,借助于平行于经线14的通切口切割每个条带23(例如使用机械切割工艺)以便形成空间20(其与经线14平行),并且因此从条带23获得一系列彼此分开的管汇19(并因此彼此电绝缘)。这种机械工艺是常见的、经济的并且可以非常快速地以高水平精度执行。

根据优选实施例,在向所述外加强网格12施加任何另外的瓷釉或涂料涂层之前,将管汇19施加到外加强网格12。替代地,在将任何进一步的瓷釉或涂料涂层施加到所述外加强网格12之后,也可以将管汇19施加到外加强网格12上。

根据图12和图13所示的替代实施例,代替将两个金属材料的条带23(随后从其获得两个系列的电绝缘的管汇19)抵靠在外加强网格12的相对端部且在经线14的端部的区域中搁置,可以将两个系列的彼此电绝缘的管汇19抵靠外加强网格12的相对端部放置且在经线14的端部的区域中(即,在两个金属材料的条带23中预先形成管汇19之间的电绝缘)。

根据优选实施例,每个系列的管汇19由由电绝缘塑性材料制成的支撑条带19a承载,并且随着支撑条带19a一起抵靠在外加强网格12的一个端部被搁置。举例来说,每个支撑条带19a可以由(由开发的并且尤其用在柔性印刷电路中的聚酰亚胺膜)制成。注意重要的是,当空的空间20的区域中的焊接材料24(即,其仅与支撑条带19a接触)被加热到熔点时,它不在空的空间20中形成任何连接而自发地朝向最近的管汇19“迁移”。

总之,在通电的外加强网格12的制造中,两个系列的管汇19被放置在外加强网格12的相对端部上并且在经线14的端部的区域中。所述系列的管汇可以预先已经完成(即,具有已经形成的空的空间20并由对应的支撑条带19a承载)或者它们可以在稍后阶段完成(即,空的空间20可以稍后形成)。在前述实施例中,外加强网格12的经线14通电(即,电流i可以流过它们),它们由第一金属材料(优选康铜)制成并且外部涂覆有由电绝缘材料制成的外部绝缘体18(替代地,纬线15可以通电而不是经线14)。相反,纬线15不通电(即,电流i不能流过它们),它们由第二金属材料(优选不同于第一金属材料的钢、铝或铜)制成并且也外部涂覆有由电绝缘材料制成的外绝缘体18。

在图14所示的替代实施例中,外加强网格12的经线14通电(即,电流可以流过它们),它们由第一金属材料(优选康铜)制成并且外部涂覆有由电绝缘材料制成的外绝缘体18(而且在这种情况下,替代地纬线15可以通电而不是经线14)。相反,纬线15不通电(即,电流i不能流过它们),一些由不导电的塑性材料制成(图14中用附图标记15a表示)并且其余的由不同于第一金属材料、优选铜的第二金属材料制成(图14中用附图标记15b表示),并且也外部涂覆有由电绝缘材料制成的外绝缘体18。优选地,由塑性材料制成的纬线15a与由第二金属材料制成的纬线15b交替(并且外部涂覆有由电绝缘材料制成的外绝缘体18)。此外,优选地,由塑性材料制成的纬线15a比由第二金属材料制成的纬线15b更多(例如,具有3-8与1的比率)。在图14所示的示例中,纬线15不通电(即,电流i不能流过它们)并且包括由塑性材料制成的四个(替代地,由三和八之间个)线15a的组,线15a与由第二金属材料制成的单个纬线15b交替。

根据未示出的再一实施例,外加强网格12的经线14通电(即,电流可以流过它们),它们由金属材料(优选康铜)制成并且外部涂覆有由电绝缘材料制成的外部绝缘体18(而且在这种情况下,替代地,纬线15可以通电而不是经线14)。相反,纬线15不通电(即,电流i不能流过它们)并且全部由不导电的塑性材料制成。

显然,从电气的角度(即,在电气绝缘方面)理想情况是,非通电的纬线15全部由不导电的塑性材料制成;然而,从机械角度(即,在外网格12的机械强度方面)这种情况并不是那么理想,并且因此,在由塑性材料制成的线15a之间,具有由金属材料(优选铜,这是因为在低的温度下,即在零摄氏度左右的温度下,铜比钢更具延展性并且更耐疲劳)制成的一些纬线15b是有用的。显然,由金属材料制成的纬线15b应优选地外部涂覆有由电绝缘材料制成的外绝缘体18。

根据图12所示的可能实施例,现有技术中存在已知类型的电容式传感器25,其被设计为测量两个加强网格12和13之间的电容(电容是描述导电体在其被供应有电荷时增加其电势的能力的标量物理量,即电容测量导电体用于存储电荷的容量)。电容式传感器25与处理装置26通信,处理装置26(也)基于由电容式传感器25测量的两个加强网格12和13之间的电容来确定过滤材料面板11的特性。

优选地,处理装置26基于两个加强网格12和13之间的电容来确定过滤材料面板11的水分含量百分比、空气流过过滤材料面板11的速率、和/或过滤材料面板11的堵塞程度;显然,处理装置26可以确定过滤材料面板11的所有三个上述特征,它可以确定过滤材料面板11的上述三个特征中的两个,或者它可以确定过滤材料面板11的上述三个特征中的仅一个。

当空气流过过滤材料面板11的速率改变时,过滤材料面板11存储电荷的能力也改变,并且因此,两个加强网格12和13之间的电容改变;因此,通过实验可以确定将两个加强网格12和13之间的电容的每个值与空气流过过滤材料面板11的速率的对应值相关联的映射。空气流过过滤材料面板11的速率在短的时间段内(甚至在仅几秒内)变化,因此两个加强网格12和13之间的电容的短期变化被用于确定空气流过过滤材料面板11的速率的变化。根据优选实施例,也通过使两个加强网格12和13之间的电容的变化与涡轮发动机2的旋转速度的变化相关,基于涡轮发动机2的旋转速度来确定空气流过过滤材料面板11的速率。

当过滤材料面板11的水分含量改变时,过滤材料面板11存储电荷的能力也改变,并且因此,两个加强网格12和13之间的电容改变;因此,通过实验可以确定将两个加强网格12和13之间的电容的每个值与过滤材料面板11的对应水分含量相关联的映射。根据优选实施例,过滤材料面板11的水分含量也基于过滤材料面板11的温度来确定。

当过滤材料面板11的堵塞程度(即,过滤材料面板11中捕获的外来物的量)变化时,过滤材料面板11存储电荷的能力也变化,并且因此,两个加强网格12和13之间的电容变化;因此,通过实验可以确定将两个加强网格12和13之间的电容的每个值与过滤材料面板11的对应堵塞程度相关联的映射。过滤材料面板11的堵塞程度在相对长的时间内(在使用几小时或几天后)增加,因此两个加强网格12和13之间的电容的长期变化被用于确定过滤材料面板11的堵塞程度的变化。

在附图所示的实施例中,空气过滤器9包括外加强网格12和内加强网格13;根据未示出的替代实施例,空气过滤器9可以仅包括外加强网格12,仅包括加强网格13,仅包括中央加强网格(沉入过滤材料面板11中),或者除了加强网格12和13之外包括中央加强网格;优选地,仅中央加强网格通电(当然,如果存在的话)或者仅外加强网格12通电(如果不存在中央加强网格的话)。一般而言,不建议使内加强网格13通电,这是因为内加强网格13只能直接通过热传导并且不直接借助于进气(其仅在穿过过滤材料面板11之后才穿过内加强网格13)来加热过滤材料面板11。

在附图所示的实施例中,空气过滤器9具有扁平的、实际上矩形的形状(并因此过滤面板11也具有相同的形状),但是空气过滤器9(并因此过滤面板11)显然可以是适于进气口的形状的任何其他形状;举例来说,空气过滤器9(并因此过滤面板11)可以具有扁平的圆形或椭圆形状、圆柱形状、圆锥形状、截锥形状等。

在附图中通过示例示出的实施例涉及直升机1,但是本发明还可以有利地用于任何类型的航空器或其他车辆,包括设有必须从外部吸入空气以便运行的发动机的道路车辆(例如在极寒地区运行所需的越野型或全地形型车辆)。

上述用于制造通电的外加强网格12的方法实现了许多优点,在于它特别有效和高效,即最终产品是高质量的通电的外加强网格12(因此该方法非常有效),其被快速且经济地制造(因此该方法是高效的)。

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