[發(fā)明專利]具有組合的發(fā)電機(jī)冷卻的輔助動(dòng)力單元

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680058437.8
• 申請日: 2016-08-04
• 公開（公告）號: CN108137164B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A.喬內(nèi)斯;A.朱里恩;J.托馬斯辛;R.尤尤特;D.門赫雷
• 申請（專利權(quán)）人: 普拉特-惠特尼加拿大公司
• 主分類號: B64D33/08
• 分類號: B64D33/08;B64D33/04;F02C7/12;F02C7/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄒松青;安文森

用于飛行器的輔助動(dòng)力單元，所述輔助動(dòng)力單元包括內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)、第一熱交換器、第二熱交換器、排氣管道以及風(fēng)扇，所述內(nèi)燃機(jī)具有液體冷卻劑系統(tǒng)，所述發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)式接合到所述內(nèi)燃機(jī)，且具有與所述內(nèi)燃機(jī)的液體冷卻劑系統(tǒng)不同的液體冷卻劑系統(tǒng)，所述第一熱交換器與所述內(nèi)燃機(jī)的液體冷卻劑系統(tǒng)流體連通，所述第二熱交換器與所述發(fā)電機(jī)的液體冷卻劑系統(tǒng)流體連通，所述排氣管道與所述熱交換器的空氣管道流體連通，所述風(fēng)扇被接收在所述排氣管道中，并且能夠借助于所述內(nèi)燃機(jī)來旋轉(zhuǎn)以便驅(qū)動(dòng)冷卻空氣流通過空氣通道。所述發(fā)動(dòng)機(jī)的液體冷卻劑系統(tǒng)可以與所述輔助動(dòng)力單元的燃料和潤滑系統(tǒng)不同。還討論了一種用于冷卻發(fā)電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的方法。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2016年8月3日提交的第15/227,483號美國申請以及于2015年8月7日提交的第62/202,275號美國臨時(shí)申請的優(yōu)先權(quán)，所述兩篇文獻(xiàn)的全部內(nèi)容通過引用合并至本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請總體上涉及復(fù)合式發(fā)動(dòng)機(jī)組件，更具體地涉及被用作輔助動(dòng)力單元（APU）的這樣的組件。

背景技術(shù)

包括具有燃燒器的發(fā)動(dòng)機(jī)核心的傳統(tǒng)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)輔助動(dòng)力單元通常需要用于發(fā)電機(jī)的冷卻系統(tǒng)，所述輔助動(dòng)力單元用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。這樣的冷卻系統(tǒng)可包括風(fēng)扇和/或噴射器，這有可能意味著在飛行中顯著的動(dòng)力損失和/或產(chǎn)生阻力損失。

此外，這樣的傳統(tǒng)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)輔助動(dòng)力單元通常具有相對高溫的排氣，因此需要在排氣管道壁中使用高溫材料，這有可能意味著高昂的成本。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)方面中，提供了用于飛行器的輔助動(dòng)力單元，所述輔助動(dòng)力單元包括：內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)、第一熱交換器、第二熱交換器、排氣管道以及風(fēng)扇，所述內(nèi)燃機(jī)具有與所述輔助動(dòng)力單元的任何燃料和潤滑系統(tǒng)不同的液體冷卻劑系統(tǒng)，所述發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)式接合到所述內(nèi)燃機(jī)，所述發(fā)電機(jī)具有與所述內(nèi)燃機(jī)的液體冷卻劑系統(tǒng)不同的液體冷卻劑系統(tǒng)；所述第一熱交換器具有與所述內(nèi)燃機(jī)的液體冷卻劑系統(tǒng)流體連通的第一冷卻劑通道、以及與所述第一冷卻劑通道處于熱交換關(guān)系的第一空氣通道；所述第二熱交換器具有與所述發(fā)電機(jī)的液體冷卻劑系統(tǒng)流體連通的第二冷卻劑通道以及與所述第二冷卻劑通道處于熱交換關(guān)系的第二空氣通道；所述排氣管道與所述第一和第二空氣通道流體連通；所述風(fēng)扇被接收在所述排氣管道中，并可借助于所述內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)，以用于驅(qū)動(dòng)冷卻空氣流通過所述第一空氣通道和第二空氣通道。

在另一方面中，提供了一種用于飛行器的輔助動(dòng)力單元，所述輔助動(dòng)力單元包括內(nèi)燃機(jī)、壓縮機(jī)、渦輪部分、發(fā)電機(jī)、第一熱交換器、第二熱交換器、以及風(fēng)扇，所述內(nèi)燃機(jī)具有液體冷卻劑系統(tǒng)，所述壓縮機(jī)具有與所述內(nèi)燃機(jī)的入口流體連通的出口，所述渦輪部分具有與所述內(nèi)燃機(jī)的出口流體連通的入口，所述渦輪部分包括與所述內(nèi)燃機(jī)復(fù)合的至少一個(gè)渦輪，所述發(fā)電機(jī)可由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，且具有與所述內(nèi)燃機(jī)的液體冷卻劑系統(tǒng)不同的液體冷卻劑系統(tǒng)，所述第一熱交換器與所述內(nèi)燃機(jī)的液體冷卻劑系統(tǒng)流體連通，所述第二熱交換器與所述發(fā)電機(jī)的液體冷卻劑系統(tǒng)流體連通，所述風(fēng)扇可借助于所述內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)，以用于驅(qū)動(dòng)冷卻空氣流通過第一熱交換器和第二熱交換器。

在另一方面中，提供了一種冷卻用于飛行器的輔助動(dòng)力單元的發(fā)電機(jī)以及內(nèi)燃機(jī)的方法，所述方法包括：使第一液體冷卻劑循環(huán)通過內(nèi)燃機(jī)；使第二液體冷卻劑循環(huán)通過發(fā)電機(jī)；以及利用由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇來驅(qū)動(dòng)與第一和第二液體冷卻劑處于熱交換關(guān)系的冷卻空氣流。

附圖說明

現(xiàn)在參照附圖，在附圖中：

圖1是根據(jù)具體的實(shí)施例的輔助動(dòng)力單元的示意性截面?zhèn)纫晥D；

圖2是圖1的輔助動(dòng)力單元的示意性截面平面圖；

圖3是圖1的輔助動(dòng)力單元的示意性三維圖；

圖4是可被用于圖1-圖3的輔助動(dòng)力單元中的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性截面圖；

圖5是根據(jù)另一具體的實(shí)施例的輔助動(dòng)力單元的示意性三維圖；