CN102632996A - 用于为隔舱进行通风的设备 - Google Patents

Abstract

用于隔舱(4)的通风设备(1)，优选地用于航空器发动机(2)的隔舱(4)，该设备包括：适宜于捕获隔舱(4)外的空气流(F)的空气引入口(11)、适宜于引导空气流(F)进入隔舱(4)的空气扩散器(12)、和适宜于将空气流(F)在隔舱(4)内进行分配的空气分配器(13)，该设备中的空气分配器(13)与空气扩散器(12)分离开，并且空气分配器(13)位于隔舱(4)内，位于与空气扩散器(12)相距一定距离处。

Description

用于为隔舱进行通风的设备

技术领域

本发明涉及通过在隔舱内使得空气流发生循环流动来给隔舱进行通风的领域，即，此处隔舱是指由多个分隔件所限定/界定出的空间。更具体的是，本发明的目的是通过使得从发动机外抽取的空气流进行循环，为至少一个航空器发动机隔舱提供通风。

航空器发动机在常规情况下包括多个隔舱，这些隔舱需要进行通风，以便例如冷却位于每个隔舱内的部件，或者为了更新空气以便从隔舱中去除任何燃料蒸汽。

为了更新发动机隔舱中的空气，必须从隔舱外提取空气流，将空气流引导进隔舱内，且最后在隔舱中对孔气流进行导向以实现所需目的(冷却，去除燃料蒸汽，等等)。为了这个目的，常规的通风设备，采用已知的方式，呈单件式单元的形式，其包括用于收集隔舱外空气流的空气引入口，用于将收集的空气流引导进入隔舱的空气扩散器，用于在隔舱内对气流进行导向的空气分配器。通风设备的分配器可以采用多种形式制成以实现在隔舱内对气流进行精确引导的目的。

常规情况下，空气引入口通过隔舱内外之间的气压差来捕获空气流。为了提供最优化的隔舱通风，通风设备必须在收集大量空气流的同时限制所述设备中的多个部件(即空气引入口、扩散器和分配器)中的压降。

背景技术

现有技术中通风设备的一个主要缺点在于空气分配器产生了较大的压降，这不利地影响了通风设备的性能，并且，更宽泛地说，影响了航空器的性能。

为了克服这个缺陷，并且在允许由分配器产生的压降的同时、保持大的空气流，已提出了解决方案，根据该方案，增大了空气引入口的进气口(air scoop)尺寸。然而，这一方案的缺点在于，增加了空气引入口的寄生阻力，寄生阻力减弱航空器的性能。

实践中，空气分配器被配置成用来在隔舱内引导空气流，并同时限制压降。换而言之，空气分配器的配置是在空气流的偏转角度(这提供了舱室内的空气分配)与由此偏转所导致的压降之间进行妥协折中的结果。为了补偿这种不充分的通风，常规情况下会将一些过剩的灭火剂(extinguishing agent)喷射到发动机隔舱中以提供优化的防火保护。然而，这需要增加消防***的重量和尺寸，且因此增加航空器本身的重量与尺寸，这是很不利的。

发明内容

本发明最初是设计用来给航空器发动机隔舱进行通风的目的，但它也更广义地适用于给任何需要以优化的方式引导其中气流的舱室进行通风。

为了克服至少一些上面提及的缺点，本发明提出了一种用于隔舱的(优选的是航空器发动机隔舱)通风设备，该设备包括适宜于捕获隔舱外的空气流的空气引入口，适宜于将空气流引导入隔舱内的空气扩散器，和适宜于将所述空气流在隔舱内进行分配的空气分配器，本设备中的空气分配器是与空气扩散器分离开的，且位于隔舱内部、距空气扩散器一定距离处。

由于空气扩散器与空气分配器分离开来，空气流在隔舱内由空气分配器以隔舱内的空气压力进行分配，而不是以扩散器的空气压力进行分配，从而减小了通风设备的压降。

此外，由于分配器独立于扩散器，空气扩散器的尺寸和配置可以有利地按要求来加以确定，以便在隔舱的所需区域内对空气流进行引导和分配。

优选地，该空气分配器面向着空气扩散器定位于隔舱内，这使得能够以优化的方式对引入口空气流进行分配。离开扩散器的空气流被直接引导朝向分配器，从而使得其可以在隔舱内被导向。

优选地，由于空气扩散器被配置成将空气流沿扩散的直线方向进行引导，因此将空气分配器定位于扩散的直线方向上。利用根据本发明的通风设备分配空气流的方式与利用现有技术设备的方式大致相同，这是极其有利的，只是减小了压降。

优选地，空气分配器的壁定位在与空气扩散器的壁相距至少1cm的距离处，以允许空气流的分配，这限制了由分配器导致的压降。同样优选地，空气分配器的壁定位在与空气扩散器的壁相距介于3到6cm之间的距离处，从而在分配器的压降的限制与空气流的最优方向之间实现了折衷。

根据本发明的一个方面，空气分配器包括叶片，该叶片被布置用来在竖直方向和水平方向上分配空气流。因而，根据所需的结果，在隔舱内对空气流进行分配。由于分配器独立于扩散器，则可以自由地确定分配器叶片的配置/构造，因而改善由分配器所引导空气流的品质/特性。

优选地，空气分配器固定至隔舱的壁上。因此，与现有技术相对比(现有技术中，扩散器和分配器构成单一元件)，分配器与扩散器分隔开、并且被固定在隔舱的壁上。通过以精确方式相对于隔舱来定位分配器，可以在隔舱内精确地引导空气流。

本发明还涉及一种组件，其包括航空器短舱(nacelle)和航空器发动机，航空器发动机安装在短舱内以便在发动机与短舱之间形成至少一个隔舱，该组件包括如上所述的通风设备。

通风设备的分配器因而有利地位于形成在短舱与发动机之间的隔舱内，能使得当航空器飞行时，可以有效地使得燃料蒸汽通风换气。

根据第一方面，通风设备的分配器牢固地固定到短舱上，优选地固定到短舱的引擎罩或整流罩(cowling)上。该分配器因而可以在航空器飞行期间抵御振动。根据第二个方面，通风设备的分配器牢固地固定到发动机上，优选地是固定到发动机的罩壳上。

附图说明

借助以下的单独地提供作为示例的说明，参看附图，将更清晰地理解本发明，附图中：

图1是具有根据本发明的通风设备的航空器发动机的示意性横截面图；以及

图2是根据本发明的优选实施例的通风设备的示意性透视图。

具体实施方式

以下将对根据本发明的用于给航空器发动机2的隔舱4进行通风的通风设备1给出说明。如图1所示，发动机2在轴向方向X上延伸。在该示例中，由于发动机2是安装在短舱3中的，则根据本发明的通风设备1被布置成用来给隔舱4通风，隔舱4由发动机2的外壳21以及由短舱3的引擎罩31所界定。隔舱4，由图1中的阴影线所示，形成了介于发动机2的外壳21与短舱3之间的环形体积。在该示例中，隔舱4在内部由发动机2的风扇罩壳所限定，风扇叶片22在风扇罩壳内被驱动。

如图1所示意的，通风设备1位于隔舱的上部，其包括适宜于捕获发动机2外的空气流F的空气引入口11，适宜于引导空气流F进入隔舱4的空气扩散器12，和适宜于将空气流F在隔舱内进行分配的空气分配器13。为了清楚起见，由空气流F的循环流通所实现的隔舱内的通风在图1和2中由以实线绘制的箭头来指示。如图1所示，在隔舱4内流通之后，空气流F经过位于隔舱4下部的空气出口41被排出隔舱4。

在该示例中，空气引入口11使得能利用隔舱4的内部与外部之间的气压差来捕获空气流F，并且所捕获的空气流F随后由扩散器12引导进入到隔舱4中。针对这个目的，如图1和2所示，扩散器12是管状的，并且被固定至空气引入口11。优选地，该引入口11和扩散器12制成一体构件。

如图1和2所示，通风设备1的分配器13是与扩散器12分离开的，从而使得减小了通风过程中的压降。参考图1，分配器13位于隔舱4中，处于与扩散器12相距一段距离处。优选地，扩散器12的壁与分配器13的壁相分隔开的距离为至少1cm，优选地，该距离在3cm和6cm之间。

因而，空气流F在隔舱4内以隔舱4的气压进行分配，而不是以扩散器12的气压进行分配，这使得能够限制与空气流分配过程相关联的压降。此外，分配器13独立于扩散器12，与现有技术中的通风设备相比，使得可以在分配器13的定位和尺寸方面获得更大的自由度。

在该示例中，分配器13通过紧固装置5连接到短舱3的引擎罩31，而引擎罩31因而具有相当可观的抗震能力，这是非常有利的。显然，分配器13也可以安装到发动机2的外壳21上，以便限制分配器13的紧固装置5的长度。

参考图2，分配器13面向分配器12安装，从而使得离开扩散器12的空气流F被直接朝向隔舱4中的分配器13进行引导。在该示例中，如图2所示，扩散器12采用沿扩散轴线D延伸的管状导管的形态，分配器13定位于扩散轴线D上。

通风设备1的分配器13可以采用多种不同的形式，以便用来根据所需结果在隔舱4中对空气流F进行分配。参考图2，分配器13包括多个分配模块14、15、16，通过紧固装置5而连接至短舱3的引擎罩31，且在该示例中，紧固装置5制成为是竖直杆51、52的形式，以便将分配器13定位在扩散轴线D上。用示例方式说明了本发明，且分配器13紧固至短舱3上的引擎罩31，但分配器13还可以固定至隔舱4的任何壁上，例如发动机2的外壳21，或者固定至位于隔舱4中的发动机2的某个部件，以便限制紧固装置5的长度。

如图2所示，第一分配模块14，与第一竖直杆51相连，其具有多个用于在竖直方向上划分空气流F的水平叶片141。第一分配模块14的水平叶片141固定至竖直叶片142，竖直叶片142固定在第一竖直杆51上，并且具有更改空气流F的的入射方向的功能。参考图2，第一分配模块14将空气流F的入射方向改动为第一分配方向D1，而同时在竖直方向划分空气流F。

类似地，第二分配模块15，与第二竖直杆52相连，其具有多个用于在竖直方向上划分空气流F的水平叶片(图2中不可见)。第二分配模块15的水平叶片固定至竖直叶片152，竖直叶片152固定在第二竖直杆52上，并且具有更改空气流F的的入射方向的功能。参考图2，第二分配模块15将空气流F的入射方向调整到第二分配方向D2，而同时在竖直方向上划分空气流F，。

在本情形中，第三分配模块16位于第一分配模块14与第二分配模块15之间，并且被连接到两根竖直杆51、52上。第三分配模块16包括多个水平叶片161和竖直叶片162，从而使得入射空气流F在多个分配方向上分配。

在本例中，分配模块14、15、16的叶片是平的，但是他们显然可以具有不同弯曲度/曲率以便将空气流F引导到隔舱4的所需区域。此外，叶片的方位被确定为扩散器12相对于分配器13的相对位置的函数，以便在舱室4内提供对于空气流的最优化引导。

在本例中，第三分配模块16的竖直叶片162定位成：使得空气流F在第一和第二分配模块14、15之间被均等地划分。显然，通风设备1的竖直叶片和水平叶片可以定位成使得：在隔舱4的一个部分中提供更多的通风，或者产生例如非对称或旋转空气流、或者只沿隔舱的一侧而引导的空气流。叶片尺寸及其相对于彼此的定位将会使部分或者全部的空气流F能分配到舱室4的选定区域。

根据本发明的通风设备1减小了与分配器13相关联的压降，因而增加了通风效率。有利地，可以减小空气引入口11的尺寸，因而限制航空器的寄生阻力。

Claims (9)

1.一种包括航空器短舱(3)和航空器发动机(2)的组件，航空器发动机(2)安装在短舱(3)内以便在发动机(2)与短舱(3)之间产生至少一个隔舱(4)，该组件包括用于隔舱(4)的通风设备(1)，该设备包括：

-适于捕获隔舱(4)外的空气流(F)的空气引入口(11)，

-适于引导空气流(F)进入隔舱(4)内的空气扩散器(12)，以及

-适于将空气流(F)在隔舱(4)内进行分配的空气分配器(13)，

该设备的特征在于，所述空气分配器(13)与所述空气扩散器(12)分离开，所述空气分配器(13)位于所述隔舱(4)内，在与所述空气扩散器(12)相距一定距离处。

2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述空气分配器(13)面向所述空气扩散器(12)位于所述隔舱(4)内。

3.根据权利要求1或2所述的组件，其中，由于所述空气扩散器(12)配置成用于在扩散的直线方向D上引导所述空气流(F)，所述空气分配器(13)位于扩散的直线方向D上。

4.根据权利要求1或2所述的组件，其中，所述空气分配器(13)的壁位于与所述空气扩散器(12)的壁相距至少1cm的距离处。

5.根据权利要求4所述的组件，其中，所述空气分配器(13)的壁位于与所述空气扩散器(12)的壁相距介于3至6cm之间的距离处。

6.根据权利要求1或2所述的组件，其中，所述空气分配器(13)包括叶片(141，142，152，161，162)，所述叶片布置成在竖直方向和水平方向上分配所述空气流(F)。

7.根据权利要求1或2所述的组件，其中，所述空气分配器(13)固定至所述隔舱(4)的壁。

8.根据权利要求1或2所述的组件，其中，所述通风设备(1)的所述分配器(13)固定至所述短舱(3)，优选地固定至所述短舱(3)的引擎罩(31)。

9.根据权利要求1或2的组件，其中，所述通风设备(1)的所述分配器(13)固定至所述发动机(2)，优选地固定至所述发动机(2)的外壳(21)。

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