[发明专利]涡轮发动机或航空器的电动离心式压缩机

说明书

本发明涉及一种特别用于涡轮发动机或航空器的电动离心式压缩机(10)，该压缩机包括电动马达，电动马达的定子由壳体(12)支撑并且电动马达的转子包括安装在所述壳体内部的轴，轴驱动离心式压缩机叶轮(44)，所述壳体具有双壳层并且包括两个基本上圆柱形的同轴的壳层，所述壳层围绕所述发动机延伸并且所述壳层在它们之间限定出适合于第一冷却空气流(66)流动穿过的环形部段，该环形部段的一个入口位于所述轴的第一纵向端部处并且该环形部段的出口连接至所述轴的第二纵向端部，轴支撑所述离形式压缩机叶轮。本发明的特征在于，压缩机包括用于在所述离心式压缩机叶轮的出口处收集第二空气流(72)的装置(J)、用于将所述第二空气流沿着所述轴引导至所述第一端部的装置、以及用于将所述第二空气流(78)排出所述壳体以防止所述第二空气流与所述第一空气流混合的装置(74，76)。

技术领域

本发明特别涉及涡轮发动机或航空器的电动离心式压缩机。

背景技术

现有技术特别包括文献US-A-5,350,039、EP-A2-2 409 920和US-A1-2014/030070。

涡轮发动机具有多个部件并且可以包括电动离心式压缩机，该压缩机产生用于为燃料箱或加压舱室(例如航空器的机舱)提供动力的压缩空气流。

根据现有技术，这种类型的压缩机具有电动发动机，其定子由壳体支撑，并且其转子包括安装在壳体内部的轴，从而驱动离心式压缩机叶轮。

这种类型的压缩机的转子通常高速旋转，并且需要冷却以排出其产生的热能。已知的方法是为这种压缩机配备双壳层壳体。于是壳体具有围绕发动机延伸的两个基本上圆柱形且同轴的壳层，这两个壳层在它们之间限定出用于冷却空气流的环形流动路径。该流动路径基本上沿着轴的整个纵向长度延伸。该轴具有支撑压缩机叶轮的纵向端部和支撑通风轮的相反纵向端部，该通风轮迫使空气进入空气流动路径。

电动离心式压缩机接收两个空气流，第一空气流行进穿过用于冷却压缩机的流动路径，第二空气流驱动压缩机叶轮，两个空气流都是独立的。

这种类型的压缩机有以下缺点：

-电动发动机的轴具有两个出口，一个用于主压缩机叶轮，另一个用于附加的通风轮；

-该附加轮的大小取决于待排出的热功率；为了确定电动发动机的总功率，应该考虑压缩机的功率加上通风轮所需的附加功率；

-密封不良往往会导致两种空气流混合；特别是通风空气流可能会受到来自压缩机空气流的泄漏的污染，这转化为通风空气流的加热并且产生效率损失；

-通过第一空气流对压缩机发动机的冷却需要来自发动机轴的大量动力，特别是在高速下(压缩机叶轮的效率在高速下得到改善，而通风轮的效率在30000转每分钟及以上时，更确切地说，当冷却最重要时下降)。

关于现有技术，在许多情况下，这种类型的压缩机由在发动机周围的冷却回路中流通的液体冷却。该方案限制了航空器的使用条件(特别是在需要使用油的低温和低压下)，并增加了系统的复杂性：需要包含泵以使液体流通。由于冷却液体和泵通常已经可以获得，该方案广泛用于汽车工业。

发明内容

本发明为上述问题的至少一部分提供了简单、高效且廉价的方案。