用于管道空气的整流器装置和系统的利记博彩app

文档序号:12336823阅读:285来源:国知局
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本公开涉及管道空气系统,并且更具体地涉及用于将来自空调舱的空气与来自飞行器座舱的再循环空气混合的管道空气系统。



背景技术:

在飞行器冷却系统中,到飞行器座舱的调节的供应空气可以被再循环并且与经由混合歧管和通风管道系统来自若干空调舱的出口空气混合。通风管道通常包括分离管道,该分离管道耦接到混合歧管的下部的相对侧,以运送来自飞行器座舱的不同区域的再循环空气,用于与来自相应的空调舱的空气混合。根据各种设计考虑,这些管道中的每一个可以被耦接到混合歧管,使得气流被正切地引导到混合歧管中或朝向混合歧管的中心。在涉及切向气流到混合歧管中的单个或两个空调舱操作中,空气仍然可以在混合歧管的上部中旋转。这转而可以导致在混合歧管的出口分支中的旋转气流,从而可能引起空气压力振荡。结果可能是通风管道和歧管的强烈振动,这是不期望的,由于它可以引起通风管道的过早破坏。此外,这些空气压力振荡也可以周期性地改变通风管道中的区间气流平衡。



技术实现要素:

虽然进入混合歧管的切向气流可以导致在其中的旋转气流,但是这种旋转可以有助于使冷凝水与再循环的飞行器座舱空气分离。这种旋转在混合歧管的下部中也可以是可期望的,以将来自耦接到混合歧管的两个管道的空气流进一步混合。这在单个空调舱在操作中的实例中特别有利,因为未直接耦接到工作的空调舱的飞行器座舱的不同区域之间的混合在混合歧管内可以是期望的以更好地冷却再循环空气。为了抵消可能由这种旋转气流引起的任何空气压力振荡,所公开的实施例提供一种配置为设置在混合歧管内的整流器装置和系统。与其它已知的整流器相比,这些实施例也可以有益地恢复压力速度以最小化压力下降。

在第一方面中,提供包括第一环形框架的整流器装置。第二环形框架被同中心地布置在第一环形框架内。整流器装置还包括多个整流器叶片,每个整流器叶片具有耦接到第一环形框架的内表面的第一端和耦接到第二环形框架的外部的第二端。多个整流器叶片还各自具有前缘和后缘,并且每个整流器叶片具有曲线段。

第二方面涉及用于将旋转气流转化为纵向引导的气流的整流器系统。整流器系统提供混合歧管,该混合歧管包括圆柱形室和根据第一方面的整流器装置。整流器装置被布置在混合歧管的上部内且被同中心地布置在混合歧管的圆柱形室内。

已经被讨论的特征、功能和优点能够在各种实施例中被独立地实现或可以在其它实施例中被组合,参考以下描述和附图可见实施例的进一步的细节。

附图说明

本公开根据下面呈现的更详细的描述和附图将被更充分地理解,其中附图仅通过说明性方式呈现,并且因此不限制本公开,并且其中:

图1是根据本公开的一个实施例的整流器装置的俯视图的图解表示;

图2是根据本公开的另一实施例的整流器装置的俯视图的图解表示;

图2A是图2中的部分A:A的整流器叶片的横截面侧视图的图解表示;

图2B是图2中的部分B:B的整流器装置的横截面侧视图的图解表示;

图3是包括图2的整流器系统的一个实施例的局部横截面的侧视图的图解表示;

图4是可以包含根据本文公开的一个或多个实施例的整流器装置和/或系统的飞行器的透视图的图解表示;

图5是本公开的飞行器生产和服务方法的实施例的流程图;以及

图6是飞行器的功能块图。

在所有图中,相应的零件被标记相同的参考符号。

具体实施方式

图1描绘用于将旋转气流转化为基本上纵向引导的气流的整流器装置100。整流器装置100包括第一环形框架105。第二环形框架110被同中心地布置在第一环形框架105内。整流器装置100还包括多个整流器叶片115,每个整流器叶片115具有耦接到第一环形框架105的内表面106的第一端116和耦接到第二环形框架110的外部111的第二端117。在一个实施例中,这些叶片115可以围绕第二环形框架110的周界彼此等距间隔开,以更均匀接收和分配进入和离开整流器装置100的气流。通常,待被整流器装置100拦截的大多数旋转气流可以被集中在第一环形框架105和第二环形框架110之间。此外,在旋转气流的中间,空气速度可以较低并且一些气流可以相对于整流器装置100被向下引导。因此,如图1所示,第二环形框架110的中心不需要使用整流器叶片并且可以被允许打开。在各种实施例中,第一环形框架105、第二环形框架110和整流器叶片115可以被模塑为使用例如热塑性塑料、金属或金属合金的单个单元。替代地,整流器叶片115可以经由常规方法(诸如焊接、粘合剂、紧固件或任何其它合适的制作技术)被耦接到第一环形框架105和第二环形框架110。

此外,多个整流器叶片115各自具有前缘120和后缘125。在一个实施例中,多个整流器叶片115中的每一个的前缘120可以沿着与第一环形框架105和第二环形框架110的共同中心相交的轴线被布置。这种布置可以有益地与前缘对齐以基本上垂直于旋转气流,以便最小化在(例如,整流器装置100可以在使用期间被布置在其中的)任何室、管道或空气通道的外壁上的气流层叠。在另一实施例中,多个整流器叶片115中的每一个的前缘120和后缘125可以被布置为彼此平行,从而导致第一环形框架105和第二环形框架110之间基本上恒定的导向叶片型线。这种布置可以有益地增加通过整流器装置100的压力恢复并且也可以导致整流器装置由金属片制造的实施例中的制造效率。

在进一步的实施例中,如图2A:A所示,多个整流器叶片115中的每一个的前缘120的尖端121可以具有曲率半径,例如以使尖端121比钝表面更符合空气动力学。随着空气进入整流器装置100,空气动力学尖端121可以有助于避免气流与整流器叶片115分离。在附加实施例中,后缘125可以具有厚度(T),该厚度(T)相同于或大于多个整流器叶片中的每一个的前缘的厚度(t)。具有较厚的后缘125的配置可以减少从整流器叶片115分离的流并且从而有利地减少或维持整流器装置100被使用的气流通道中的任何压力下降。

多个整流器叶片115也各自具有曲线段130。在一个实施例中,如图2A:A所示,曲线段130可以在整流器叶片115上的前缘120和转变点135之间延伸。根据制造的方法,整流器叶片115的曲线段130可以在其第二端117处可选地重叠。在进一步的实施例中,多个整流器叶片115也可以各自具有在转变点135和后缘125之间延伸的直线段140。在又一实施例中,直线段140可以沿基本上平行于第一环形框架105的纵向轴线的方向延伸。在操作中,整流器叶片115的前缘120可以沿着曲线段130到直线段140来拦截和引导旋转气流,使得气流离开沿着直线段140和后缘125的方向移动的整流器装置100。

在进一步的实施例中,如图2A:A所示,多个整流器叶片115中的每二个的前缘120可以相对于垂直于第一环形框架105的纵向轴线的平面以接近角(α)被布置。接近角(α)被预期拦截旋转气流,该旋转气流可以以比相对于整流器装置100的纵向轴线的纵向更径向地角移动。接近角(α)意在接近将被拦截的旋转气流的平均角,该平均角可以基于工况而改变,该接近角包括气流被引入整流器装置100在使用期间被布置的任一空气通道中的角。

在一个实施例中,如图2A:A所示,多个整流器叶片115中的每一个的曲线段130可以具有用于前表面131和后表面132两者的共同曲率半径(θ),使得整流器叶片115的厚度(t)沿着曲线段130是恒定的。在替代实施例中,多个整流器叶片115中的每一个的曲线段130可以带有具有第一曲率半径(θ)的前表面131和具有第二曲率半径(θ’)的后表面132,从而导致以前缘120和转变点135之间的弯曲虚线(dashed relief)示出的可变厚度(t’)。具有第二曲率半径(θ’)的配置可以减少从整流器叶片115分离的流,并且从而有利地减少或维持整流器装置100被使用的气流通道中的任何压力下降。在另一实施例中,整流器叶片115可以包括较厚的后缘125和第二曲率半径(θ’)两者,以最大化压力下降的减少。在另一实施例中,多个整流器叶片115中的每一个的横截面可以沿着第一环形孔105和第二环形孔110之间的叶片115的长度而改变。例如,叶片115的翼张在靠近第一环形框架105的第一端116处可以长于在靠近第二环形框架110的第二端117处。在这种布置中,第二环形缘可以具有较小的直径。此外,整流器叶片115靠近第二环形框架110可以不重叠并且因而可以避免包括凹口118,如下所述。替代地,每个叶片115的前缘120可以限定在第二端117处的凹口118,该凹口18在制作期间可以帮助脱模。

现在参考图2,整流器装置100可以进一步包括同中心地布置在第二环形框架110内的第三环形框架145。在该实施例中,提供第二多个整流器叶片115’,每个整流器叶片115’具有耦接到第二环形框架110的内表面112的第一端116’和耦接到第三环形框架145的外表面146的第二端117’。在这种布置中,第二环形框架110可以向整流器叶片115、115’提供附加硬度或支撑并且可以最小化在操作期间可以被施加在整流器叶片115、115’上的任何扭转或振动。此外,如下所述,包括第三环形框架145允许在大多数旋转气流通常被集中的区域中且在第一环形框架105和第二环形框架110之间使用多个整流器叶片115,以增加对气流的矫直/整流效果并且进一步减少压力下降。此外,具有第三环形框架145的这种实施例的整流器叶片115、115’优选地短于仅具有第一环形框架105和第二环形框架110的实施例所采用的整流器叶片115。关于整流器叶片115描述的所有前述实施例同样可应用于第二多个整流器叶片115’。例如,第二多个整流器叶片115’各自具有前缘120’和后缘125’。第二多个整流器叶片115’各自也具有类似于图2A:A中示出的曲线段130的曲线段。

在进一步的实施例中,在第一环形框架105和第二环形框架110之间布置的第一多个整流器叶片115在数量上优选地多于在第二环形框架110和第三环形框架145之间布置的第二多个整流器叶片115’。在一个实施例中,第一多个整流器叶片115与第二多个整流器叶片115’的比为2∶1。例如,第一多个整流器叶片115可以是24个叶片,而第二多个整流器叶片115’可以是12个叶片。在一个实施例中,如图2所示,第一多个整流器叶片115中的一半可以与第二多个整流器叶片115’对齐,而第一多个整流器叶片115的另一半可以在第二多个整流器叶片115’之间对齐。

在一个实施例中,整流器装置100也可以包括凸缘150,该凸缘150被耦接到在出口端109和入口端108处或在出口端109和入口端108之间的第一环形框架105的外表面107并且从第一环形框架105的外表面107径向延伸。替代地,凸缘可以被布置在第一环形框架105的出口端109下面至少一英寸的方位向下到第一环形框架105的入口端108之间的第一环形框架105上。在一个实施例中,第一环形框架105的宽度可以从入口端108向外逐渐减少以耦接凸缘150且从出口端109向外逐渐减少以耦接凸缘150,使得第一环形框架105在或靠近凸缘150处最宽。在使用中,凸缘150可以被耦接到具有相应的配合凸缘或其它安装表面的气流通道。在另一实施例中,对齐标记151可以从凸缘进一步延伸并且可以被接收在气流通道中限定的相应凹槽中,以将凸缘150中的通孔152与配合凸缘或配合表面上的通孔或凸出部对齐以接收连接器,诸如螺栓或锁销。在进一步的实施例中,多个加强腹板155可以沿着凸缘150的顶部153、凸缘150的底部154或二者耦接在凸缘150和第一环形框架105之间,以便进一步支持将凸缘150耦接到第一环形框架105。

在一个示例实施例中,整流器装置100可以具有以下配置:其中第一环形框架105具有从大约11.5英寸到大约12英寸变化的半径,而第二环形框架110具有从大约4英寸到大约8.25英寸变化的半径。在包括第三环形框架145的进一步的实施例中,第三环形框架145可以具有大约4.0英寸到大约4.25英寸的半径。在包括凸缘150的另一实施例中,凸缘150可以具有从大约1.8英寸到大约2.25英寸变化的宽度且从第一环形框架105的外表面107径向延伸。在包括凸缘150的进一步的实施例中,处于入口端108和处于出口端109的第一环形框架的宽度可以是大约0.06英寸且可以向外逐渐减少以耦接到大约0.13英寸的宽度的凸缘。关于整流器叶片,曲线段可以具有大约3英寸的曲率半径且可以在大约70度的弧中延伸,而直线段可以具有至少1英寸的长度。在另一实施例中,整流器叶片115可以在它们中间点处以大约2.7英寸的距离间隔。在各种替代实施例中,在其中间点处的整流器叶片115的间隔可以是整流器叶片115的曲线段的曲率半径的大约75%。此外,具有整流器叶片115中的每一个的前缘120的接近角(α)的曲线段的弧度的总和可以是大约90度。此外,前缘120的接近角(α)可以被布置为旋转气流的角的大约+/-5度。根据用于整流器装置100的具体应用和工况,用于上述特征中的每一个的其它尺寸被预期。

现在参考图3,整流器系统160被示出具有混合歧管165,该混合歧管165包括可以作用为气流通道的圆柱形室170。在一个实施例中,混合歧管165进一步包括耦接到混合歧管侧壁167的下部166的相对侧的两个进气口175并且包括耦接到混合歧管165的上部168的两个出气口180。在另一实施例中,至少一个适配器185可以被耦接到两个进气口175的一个并且被配置为将气流正切地引导到混合歧管165中。

整流器系统160还包括根据上述实施例中的任一个的整流器装置100。整流器装置100被布置在混合歧管165的上部168内,使得整流器装置100被同中心地布置在圆柱形室170内。这种布置可以允许通过两个进气口175被引入到圆柱形室170中的空气在进入整流器装置100之前在混合歧管165的下部166中混合在一起。

在一个实施例中,如上所述,整流器装置可以包括耦接到第一环形框架105的外表面107的凸缘150。混合歧管165可以同样地包括混合歧管165的外表面169上的至少一个凸缘190。这些凸缘150、190可以被设计为与相应的通孔152或公母连接器配合在一起。在一个实施例中,整流器装置100的凸缘150可以被夹在混合歧管165的两个凸缘190之间。这些凸缘150、190也可以具有上面关于整流器装置100的实施例描述的特征中的任一个。在操作中,类似于排水孔环(scupper ring),凸缘150、190可以有益地阻止或最小化沿着混合歧管165的内表面169从下部166行进到上部168的冷凝水。这可以允许冷凝物替代地经由混合歧管165的底部中的排水口195从混合歧管165排出。

在一个实施例中,整流器装置100的多个整流器叶片115、115’中的每一个的直线段140可以沿平行于第一环形框架105和混合歧管165的共同纵向轴线的方向延伸。因此,离开整流器装置100的气流可以沿与直线段140的取向相同的方向被基本上直线地或纵向地引导,从而减少或最小化可以被耦接到整流器系统160的空气再循环系统和通风管道中的振动。

图4是可以包含根据本公开的一个或多个实施例的整流器装置和整流器系统的飞行器200的透视图的图示说明。如图4所示,飞行器200包含机身212、机头214、驾驶舱216、可操作地耦接到机身212的机翼218、一个或多个推进单元220、尾部垂直尾翼222和一个或多个尾部水平尾翼224。虽然图4中示出的飞行器200通常表示商用乘客飞行器,但是如本文所公开的整流器装置和整流器系统也可以在其它类型的飞行器或航空器中被采用。更具体地,公开的实施例的教导可以被应用到其它乘客飞行器、货物飞行器、军用飞行器、旋翼机和其它类型的飞行器或航空器,以及航空航天器、卫星、航天运载器、火箭和其它航空航天器。还应当认识到,根据本公开的结构和方法的实施例可以在其它交通车辆(诸如船只和其它水运工具船、火车、汽车、卡车、公共汽车或利用如本文公开的整流器装置和整流器系统的其它合适的交通车辆)中被利用。

本公开的实施例可以用于各种潜在应用,特别是交通运输业,包括例如航空航天、海运、汽车应用和可以使用整流器装置和整流器系统的其它应用。因而,现在参考图5和图6,本公开的实施例可以在如图5所示的飞行器制造和服务方法330和如图6所示的飞行器350的背景下被使用。所公开的实施例的飞行器应用可以包括(例如但不限于)如本文公开的整流器装置和整流器系统的设计和制作。

在预生产期间,示例性方法330可以包括飞行器350的规格和设计332和材料采购334。仅作为一个示例,可以使用本文公开的整流器装置和整流器系统的飞行器相关的空气再循环系统和通风管道的规格和设计可以在该步骤处被确定。仅作为一个示例,在该步骤处,可以确定需要具体的整流器系统和用于整流器装置的布置。

在生产期间,飞行器350的部件和子组件制造336和系统集成338发生。如上面更详细地解释的,图1-图3图示说明根据本公开的两个方面的用于将旋转气流转化为纵向引导的气流的整流器装置和整流器系统的一个优选类型。在这种部件和子组件制造步骤之后,飞行器350可以经历认证和交付340,以便投入使用342。当由客户使用时,飞行器350被安排日常维护和服务344,这也可以包括修改、重新配置、翻新等。

示例性方法330的过程步骤中的每一个可以由系统集成商、第三方和/或操作者(例如,客户)来执行或实施。为了本说明书的目的,系统集成商可以包括但不限于任何数量的飞行器制造商和主系统分包商;第三方可以包括但不限于任何数量的订货商、分包商和供应商;并且操作者可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。

如图6所示,由示例性方法330生产的飞行器350可以包括具有多个高级别系统354的机身352和内部356。高级别系统354的示例可以包括推进系统358、电气系统360、液压系统362和环境系统364中的一个或多个。任何数量的其它系统可以被包括。虽然示出航空航天示例,但是本公开的原理还可以应用于其它产业,例如汽车工业。

本文呈现的装置和系统可以在飞行器制造和服务方法330的任何一个或多个阶段期间被采用。例如,对应于生产过程的部件或子组件可以以与飞行器350使用时生产的部件或子组件类似的方式被制作或制造。另外,一个或多个装置实施例、方法实施例或其组合可以在生产阶段332和334期间被利用,例如,通过充分加快飞行器350的装配或降低飞行器350的成本。类似地,装置实施例、方法实施例或其组合中的一个或多个可以在飞行器350投入使用时被利用,例如但不限于维护和服务344。

进一步地,本公开包含根据以下条款的实施例:

条款1:一种整流器装置,其包含:

第一环形框架;

第二环形框架,其被同中心地布置在第一环形框架内;以及

多个整流器叶片,其各自具有耦接到第一环形框架的内表面的第一端和耦接到第二环形框架的外部的第二端,其中多个整流器叶片各自具有前缘和后缘,其中多个整流器叶片各自具有曲线段。

条款2:根据条款1所述的整流器装置,其中多个整流器叶片中的每一个的前缘相对于垂直于第一环形框架的纵向轴线的平面以接近角(α)被布置。

条款3:根据条款1所述的整流器装置,其中多个整流器叶片中的每一个的曲线段在所示前缘和转变点之间延伸,并且其中多个整流器叶片各自具有在转变点和后缘之间延伸的直线段。

条款4:根据条款3所述的整流器装置,其中直线段沿平行于第一环形框架的纵向轴线的方向延伸。

条款5:根据条款1所述的整流器装置,其中多个整流器叶片中的每一个的曲线段具有前表面和后表面,该前表面具有第一曲率半径,该后表面具有第二曲率半径。

条款6:根据条款1所述的整流器装置,其中多个整流器叶片中的每一个的横截面沿着第一环形孔和第二环形孔之间的叶片的长度而改变。

条款7:根据条款1所述的整流器装置,其中多个整流器叶片中的每一个的前缘沿着与第一环形框架和第二环形框架的共同中心相交的轴线被布置。

条款8:根据条款1所述的整流器装置,其中多个整流器叶片中的每一个的前缘的尖端具有曲率半径。

条款9:根据条款1所述的整流器装置,其中多个整流器叶片中的每一个的前缘和后缘彼此平行。

条款10:根据条款1所述的整流器装置,其中后缘具有厚度,该厚度相同于或大于多个整流器叶片中的每一个的前缘的厚度。

条款11:根据条款1所述的整流器装置,进一步包含:

第三环形框架,其被同中心地布置在第二环形框架内。

条款12:根据条款11所述的整流器装置,进一步包含:

第二多个整流器叶片,其各自具有耦接到第二环形框架的内表面的第一端和耦接到第三环形框架的外表面的第二端,其中第二多个整流器叶片各自具有前缘和后缘,其中第二多个整流器叶片各自具有曲线段。

条款13:根据条款1所述的整流器装置,其中第一多个整流器叶片在数量上多于第二多个整流器叶片。

条款14:根据条款1所述的整流器装置,进一步包含:

凸缘,其被耦接到第一环形框架的外表面且从第一环形框架的外表面径向延伸。

条款15:根据条款1所述的整流器装置,进一步包含:

多个加强腹板,其被耦接在凸缘和第一环形框架之间。

条款16:一种整流器系统,其包含:

混合歧管,其包含圆柱形室;以及

整流器装置,其被布置在混合歧管的上部内且被同中心地布置在混合歧管的圆柱形室内,整流器装置包含(i)第一环形框架,(ii)第二环形框架,其被同中心地布置在第一环形框架内以及(iii)多个整流器叶片,其各自具有耦接到第一环形框架的内表面的第一端和耦接到第二环形框架的第二端,其中多个整流器叶片各自具有前缘和后缘,其中多个整流器叶片各自具有曲线段。

条款17:根据条款16所述的整流器系统,其中整流器装置进一步包含凸缘,其被耦接到第一环形框架的外表面,并且其中混合歧管进一步包含在混合歧管的外表面上的至少一个凸缘。

条款18:根据条款16所述的整流器组件系统,其中混合歧管进一步包含耦接到混合歧管侧壁的下部的相对侧的两个进气口,并且其中混合歧管进一步包含耦接到混合歧管的上部的两个出气口。

条款19:根据条款16所述的整流器系统,其中至少一个适配器被耦接到两个进气口中的一个并且被配置为将气流正切地引导到混合歧管的圆柱形室中。

条款20:根据条款19所述的整流器系统,其中多个整流器叶片中的每一个的曲线段在前缘和转变点之间延伸,并且其中多个整流器叶片各自具有在转变点和后缘之间延伸的直线段,并且直线段沿平行于第一环形框架和混合歧管的共同纵向轴线的方向延伸。

具体实施例的上述描述将揭示本公开的一般性质,所以其它人能够通过应用当前知识容易地修改和/或适于各种应用,使得具体实施例没有脱离通用概念,并且因而这种适应和修改意在包含公开的实施例的等同物的意思和范围内。应当理解,本文中的措辞或术语是用于描述的目的而不是限制性的。

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