具有冷卻槽的風扇殼體制造技術

本發明專利技術涉及具有冷卻槽的風扇殼體。用于沖壓空氣風扇的風扇殼體包括：外部，所述外部將所述風扇殼體連接到沖壓空氣風扇部件；管狀部；多個支柱，這些支柱連接所述外部和所述管狀部；以及中心盤部，所述中心盤部位于所述管狀部內部。所述中心盤部包括圍繞外周的六個冷卻槽。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及環境控制系統。具體地，本專利技術涉及用于飛行器的環境控制系統的沖 壓空氣風扇組件。
技術介紹
飛行器上的環境控制系統(ECS)將調節空氣提供給飛行器艙室。調節空氣是處于 用于飛行器乘員舒適性和安全性所期望的溫度、壓力和濕度的空氣。處于地面水平或接近 地面水平，該環境空氣溫度和/或濕度通常足夠高，使得空氣在被傳輸到飛行器艙室之前 必須作為調節過程的一部分被冷卻。在飛行高度處，環境空氣通常比所期望的要冷得多，但 是在這種低壓下，該環境空氣必須作為調節過程的一部分被壓縮至可接受的壓力。在飛行 高度下壓縮環境空氣充分地加熱得到的加壓空氣，該加壓空氣必須被冷卻，甚至在環境空 氣溫度十分低時也是如此。因此，在大多數狀況下，在空氣被傳輸到飛行器艙室之前，熱量 必須由ECS從空氣移除。當熱量從空氣被移除時，該熱量由ECS驅散到分離空氣流中，所述 分離空氣流流入到ECS中、橫穿ECS中的熱交換器、并且流出飛行器，從而隨該分離空氣流 夾帶過量熱量。在飛行器足夠快地移動的狀況下，沖壓到飛行器中的空氣的壓力足以使得 足夠空氣移動通過ECS以及經過熱交換器，從而移除熱量的熱量。雖然沖壓空氣在正常飛行狀況下運行良好，但是在較低的飛行速度下或當飛行器 在地面上時，沖壓空氣壓力太低而不能提供經過熱交換器以從ECS實現足夠熱量移除的足 夠空氣流。在這些狀況下，ECS內的風扇被用于提供經過ECS熱交換器的必要空氣流。該 風扇被稱為沖壓空氣風扇。如飛行器上的任何系統一樣，在改善的沖壓空氣風扇方面具有巨大價值，該改善 的沖壓空氣風扇包括被設計成改善沖壓空氣風扇的操作效率或降低該沖壓空氣風扇的重 量的創新部件。
技術實現思路
用于沖壓空氣風扇的風扇殼體包括外部，所述外部將所述風扇殼體連接到沖壓 空氣風扇部件；管狀部；多個支柱，這些支柱連接所述外部和所述管狀部；以及中心盤部， 所述中心盤部位于所述管狀部內部。所述中心盤部包括圍繞外周的六個冷卻槽。附圖說明圖1A是沖壓空氣風扇組件的截面圖。圖1B是圖1A的視圖，用箭頭表不冷卻流。圖2A示出了風扇殼體的透視圖。圖2B示出了圖2A的側視圖。圖2C示出了圖2A的前視圖。具體實施方式圖1A示出了結合本專利技術的沖壓空氣風扇組件。沖壓空氣風扇組件10包括風扇 殼體12 ;軸承殼體14 ;入口殼體16 ;外部殼體18 ;以及內部殼體20。風扇殼體12 (具有槽 62)包括風扇支柱22、馬達24 (包括馬達轉子25和馬達定子26)、止推軸28、止推板30以 及止推軸承32。軸承殼體14包括軸頸軸承軸34和軸承端蓋36。風扇殼體12和軸承殼體 14 一起包括系桿38以及軸頸軸承40。除了系桿38的一部分之外，入口殼體16還包含風 扇轉子42和入口護罩44。外部殼體18包括端子盒46以及穩壓室(plenum)48。在所述外 部殼體18內的是擴散器50、馬達軸承冷卻管52、以及線纜傳送管54。風扇入口是在缺乏足 夠的沖壓空氣壓力的情況下待由沖壓空氣風扇組件10移動的空氣源。旁通入口是當足夠 的沖壓空氣壓力可用時移動通過該沖壓空氣風扇組件10的空氣源。如圖1A所示，入口殼體16和外部殼體18被附接到從風扇支柱22徑向向外的風 扇殼體12。軸承殼體14被附接到風扇殼體12，并且內部殼體20將馬達軸承冷卻管52和 線纜傳送管54連接到軸承殼體14。馬達軸承冷卻管52在外部殼體18處將內部殼體20連 接到冷卻空氣源。線纜傳送管54在端子盒46處將內部殼體20連接到外部殼體18。馬達 定子26和止推板30附接到風扇殼體12。馬達轉子25被包含在馬達定子26內并且將軸頸 軸承軸34連接到止推軸28。軸頸軸承軸34、馬達轉子25和止推軸28限定用于沖壓風扇 組件10的旋轉軸線。風扇轉子42借助系桿38被附接到止推軸28，所述系桿沿該旋轉軸 線從在軸頸軸承軸34的端部處的軸端蓋36延伸通過馬達轉子25、止推軸28和風扇轉子 42到入口護罩44。螺母(未示出)將軸端蓋36緊固到位于系桿38的一端上的軸頸軸承軸 34并且將入口護罩44緊固到位于該系桿38的相反端處的風扇轉子42。止推板30和風扇 殼體12包含止推軸28的凸緣狀部分，其中止推軸承32定位在所述止推軸28的凸緣狀部 分與所述止推板30之間并且定位在所述止推軸28的凸緣狀部分與所述風扇殼體12之間。 軸頸軸承40定位在所述軸頸軸承軸24與所述軸承殼體14之間并且定位在所述止推軸28 與所述風扇殼體12之間。入口護罩44、風扇轉子42、以及風扇殼體12的一部分被包含在 所述入口殼體16內。擴散器50被附接到外部殼體18的內表面上。穩壓室48是外部殼體 18的將沖壓空氣風扇組件10連接到旁通入口的部分。入口殼體16被連接到風扇入口，并 且外部殼體18被連接到風扇出口。在操作中，沖壓空氣風扇組件10被安裝到飛行器上的環境控制系統中并且被連 接到風扇入口、旁通入口以及風扇出口。當飛行器并不移動得足夠快以產生滿足ECS的冷 卻需求的足夠沖壓空氣壓力時，電力借助從端子盒46布線行進通過線纜傳送管54、內部殼 體20和軸承殼體14的線纜而被供應到馬達定子26。激勵馬達定子26使得轉子24繞沖壓 風扇組件10的旋轉軸線旋轉，從而使得所連接的軸頸軸承軸34和止推軸28旋轉。風扇轉 子42和入口護罩44還借助其與止推軸28的連接而旋轉。軸頸軸承40和止推軸承32提 供用于旋轉部件的低摩擦支承。當風扇轉子42旋轉時，該風扇轉子使得空氣從風扇入口移 動通過入口殼體20、經過風扇支柱22并且進入到位于風扇殼體12和外部殼體18之間的空 間中，從而增加外部殼體18中的空氣壓力。當空氣流經外部殼體18時，該空氣流經擴散器 50和內部殼體20,在該擴散器50和內部殼體20中，由于所述擴散器50的形狀以及所述內 部殼體20的形狀而使得所述空氣壓力降低。一旦經過內部殼體20，該空氣就在風扇出口處 移出所述外部殼體18。軸承殼體14和風扇殼體12內的部件(尤其是止推軸承32、軸頸軸承40和馬達24) 產生顯著的熱量并且必須被冷卻。冷卻流被提供通過內部冷卻區域，該內部冷卻區域包括 軸承殼體14和風扇殼體12。圖1B示出了圖1A的橫貫沖壓空氣風扇組件10，其中風扇殼體12被加上陰影以僅 用于觀看目的，并且該視圖包括示出了冷卻流的箭頭。如箭頭所示的，冷卻空氣由馬達軸承冷卻管52提供，所述馬達軸承冷卻管52將冷 卻空氣流引導到內部殼體20。內部殼體20將冷卻空氣流引導到軸承殼體14，在該軸承殼 體中，該冷卻空氣流流經軸承殼體14和風扇殼體12的部件，以冷卻軸承40和馬達24。于 是，冷卻空氣流經風扇殼體12中的槽62，并且在離開內部冷卻區域之前借助軸承32流經轉 子42中的冷卻孔。通過將風扇殼體首先加熱到大約400華氏度(大約477 K)的最大值大約20分鐘 并接著將其安裝到馬達定子26上并且安置到殼體孔的內部臺肩65上，該風扇殼體12能夠 被安裝到沖壓空氣風扇10中。外部殼體18和入口殼體16被取向成與風扇殼體12上的螺 栓布局對齊。安裝托架63被對齊，并且風扇殼體12利用緊固件被螺栓連接在入口殼體16、 外部殼體18和安裝托架63之間。圖2A示出了風扇殼體12的透視圖。圖2B示出了圖2A的側視圖，并且圖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于沖壓空氣風扇的風扇殼體，所述風扇殼體包括：外部，所述外部將所述風扇殼體連接到沖壓空氣風扇部件；管狀部；多個支柱，這些支柱將所述外部連接到所述管狀部；以及中心盤部，所述中心盤部位于所述管狀部內部，其中，所述中心盤部包括圍繞外周的六個冷卻槽。

【技術特征摘要】
2011.10.24 US 13/279,5761.一種用于沖壓空氣風扇的風扇殼體，所述風扇殼體包括外部，所述外部將所述風扇殼體連接到沖壓空氣風扇部件；管狀部；多個支柱，這些支柱將所述外部連接到所述管狀部；以及中心盤部，所述中心盤部位于所述管狀部內部，其中，所述中心盤部包括圍繞外周的六個冷卻槽。2.根據權利要求1所述的風扇殼體，其中，所述冷卻槽是弧形的并且圍繞所述中心盤部等距離地間隔開。3.根據權利要求2所述的風扇殼體，其中，每個槽的內側徑向距離中心盤部的中心大約2. 875英寸(73. 025 mm),并且其外側徑向距離中心盤部的中心大約3. 140英寸(79. 756 mm) η4.根據權利要求3所述的風扇殼體，其中，每個槽具有第一端和第二端，并且所述第一端與所述第二端相隔大約55度的角度。5.根據權利要求1所述的風扇殼體,其中,所述殼體是一個整體部件。6.根據權利要求1所述的風扇殼體，其中，所述槽定位在從所述中心盤部的外周徑向向內大約O. 083英寸(2. 108 mm)處。7.一種用于沖壓空氣風扇的馬達和軸承的冷卻流系統，所述系統包括內部冷卻區域，所述內部冷卻區域容納所述馬達和軸承以吸入空氣；以及風扇殼體，所述風扇殼體限定所述內部冷卻區域的一部分，所述風扇殼體包括外部，所述外部將所述風扇殼體連接到沖壓空氣風扇部件；管狀部；多個支柱，這些支柱將所述外部連接到所述管狀部；以及中心盤部，所述中心盤部位于所述管狀部內部，其中，所述中心盤部包括圍繞外周的六個冷卻槽。8.根據權利要求7所述的冷卻流系統，其中，所述中心盤部具有周向等距離地間隔開的六個冷卻槽。9.根據權利要求8所述的冷卻流系統，其中，每個槽的內側徑向距離中心盤部的中心大約2. 875英寸(73. 025 mm)，并且其外側徑向距離中心盤部的中心大約3. 140英寸 (79. 756 mm)η10.根據權利要求9所述的冷卻流系統，其中，每個槽...

【專利技術屬性】
技術研發人員：SE羅森，BJ梅里特，
申請(專利權)人：哈米爾頓森德斯特蘭德公司，
類型：發明
國別省市：