[發(fā)明專利]熱交換器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910156141.5
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN110219749A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S.M.赫斯本德;L.任
• 申請（專利權(quán)）人: 勞斯萊斯有限公司
• 主分類號: F02K3/115
• 分類號: F02K3/115
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 佘鵬;李建新

一種用于涵道風(fēng)扇燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的熱交換器具有低溫側(cè)和多個高溫側(cè)。所述熱交換器被構(gòu)造成使得熱從流過所述高溫側(cè)的相應(yīng)的發(fā)動機流體中被提取，并且被所述發(fā)動機的旁路氣流的一部分接收，所述旁路氣流的所述部分在通過風(fēng)扇涵道時通過所述熱交換器的所述低溫側(cè)轉(zhuǎn)向，從而冷卻所述發(fā)動機流體。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種用于涵道風(fēng)扇（ducted fan）燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的熱交換器。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)上，由航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機提供動力的發(fā)電機使用發(fā)動機油來冷卻。該發(fā)動機油繼而被冷卻，并且一種選擇是使用燃料油熱交換器，該燃料油熱交換器將來自發(fā)動機油的熱傳遞到用于發(fā)動機的燃料流中。

還已知將熱交換器安裝到涵道風(fēng)扇燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的懸掛架（suspensionpylon）。特別地，這樣的掛架通常延伸穿過發(fā)動機的風(fēng)扇涵道，以便將發(fā)動機安裝到機身，并且熱交換器可以被用于使用通過發(fā)動機的風(fēng)扇涵道的較冷的環(huán)境空氣來冷卻從發(fā)動機的壓縮機部段排出的熱壓縮空氣。然后，冷卻的壓縮空氣可以被用在飛機中，例如用于除冰、機艙加壓和裝置的氣動致動。

隨著發(fā)動機的功率增加，發(fā)動機的冷卻需求也增加，并且因此，對用于冷卻發(fā)動機流體的熱交換器提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)第一方面，提供了一種用于涵道風(fēng)扇燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的熱交換器，所述熱交換器具有低溫側(cè)和多個高溫側(cè)，所述熱交換器被構(gòu)造成使得熱從流過所述高溫側(cè)的相應(yīng)的發(fā)動機流體中被提取，并且被所述發(fā)動機的旁路氣流的一部分接收，所述旁路氣流的所述部分在通過風(fēng)扇涵道時通過所述熱交換器的所述低溫側(cè)轉(zhuǎn)向（diverted），從而冷卻所述發(fā)動機流體。

有利地，通過在使用發(fā)動機的旁路氣流來冷卻流體的熱交換器中冷卻多種發(fā)動機流體，可以增強流體的冷卻效果，特別是在較大的發(fā)動機中。此外，對多種流體使用這種類型的冷卻允許熱交換器容易適于適應(yīng)不同的機身需求和冷卻負(fù)擔(dān)。例如，在不向飛機提供或向飛機提供減少量的壓縮空氣而是提供更多的電功率的“更電動”的發(fā)動機中，對發(fā)動機電氣部件的冷卻的需求增加，并且相應(yīng)地減少了對壓縮空氣的冷卻的需求；所述熱交換器可以適應(yīng)這種情況，例如，這是通過使更多的高溫側(cè)專用于冷卻電氣部件冷卻劑，并且更少的專用于冷卻壓縮空氣，和/或通過以專用于冷卻壓縮空氣的高溫側(cè)的熱交換效率為代價，來增強專用于冷卻電氣部件冷卻劑的高溫側(cè)的熱交換效率。因此，所述熱交換器可以為各種發(fā)動機類型提供共同的熱管理平臺。

因此，在第二方面，提供了一種熱交換系統(tǒng)，其包括根據(jù)第一方面的熱交換器，并且還包括用于發(fā)動機流體的流動的相應(yīng)回路，其中，每個回路都使相應(yīng)的發(fā)動機流體在所述熱交換器的所述相應(yīng)的發(fā)動機流體的高溫側(cè)與發(fā)動機的相應(yīng)部件之間的閉合回路中流動，所述相應(yīng)的發(fā)動機流體作為用于所述部件的冷卻劑。

例如，所述部件中的兩個或更多個可以是電氣部件。特別地，所述部件中的第一個部件可以是電機（例如，電動機或發(fā)電機），并且所述部件中的第二個部件可以是電功率轉(zhuǎn)換器。

在第三方面，提供了一種涵道風(fēng)扇燃?xì)鉁u輪發(fā)動機，其具有根據(jù)第一方面的熱交換器，或者具有根據(jù)第二方面的熱交換系統(tǒng)。

現(xiàn)在將闡述本公開的可選特征。這些可選特征可單獨應(yīng)用或與本公開的任何方面以任何組合應(yīng)用。

所述熱交換器還可以被構(gòu)造成使得所述低溫側(cè)使所述旁路氣流的轉(zhuǎn)向部分返回到所述風(fēng)扇涵道。

方便地，所述熱交換器可以用于安裝到延伸穿過所述發(fā)動機的所述風(fēng)扇涵道的懸掛架。

所述熱交換器還可具有用于提取的熱的熱流路徑，所述熱流路徑從與所述發(fā)動機流體接觸的所述高溫側(cè)的表面延伸到與所述旁路氣流的所述轉(zhuǎn)向部分接觸的所述低溫側(cè)的表面，所述路徑是完全固態(tài)的。以這種方式，熱交換器不需要采用例如在高溫側(cè)和低溫側(cè)之間的單獨回路中傳遞熱的中間流體。因此，熱交換器可以是緊湊的，例如使得高溫側(cè)和低溫側(cè)二者都位于懸掛架處。