[发明专利]一种用于引气活门的通风冷却装置

说明书

本发明涉及一种用于引气活门的通风冷却装置。该通风冷却装置包括喷嘴、混合室和方向调整机构。其中，喷嘴与冷气源连通且设置在通风冷却装置的入口处。喷嘴具有横截面渐缩的内部通道。混合室具有位于其内部的混合腔以及位于其周向壁上的多个通气孔。通气孔连通混合室内、外环境。喷嘴的出口位于混合腔内。方向调整机构与混合室的出口连接，且被配置为能够调整空气的喷出方向。根据本发明的通风冷却装置能够将外界低温环境温度引入系统内，用作引气活门的冷却源之一；同时，方向调整机构可提高通风冷却装置的安装灵活度。

技术领域

本发明涉及飞机的冷却系统领域，特别是涉及一种用于引气活门的通风冷却装置。

背景技术

在民机系统中，民机气源系统通常会从发动机引出高温高压气体，用于诸如空调系统、防冰系统等下游用气系统。发动机引气通过引气活门来控制，其通常包括高压活门、中压活门、压力调节关断活门。

发动机短舱内存在多个温度较高的热源，因此其内部形成复杂高温的热环境。安装在短舱内的引气活门处于由核心机壳、高温引气管路、防冰管路等温度高达500℃以上的部件围成的环境中。而引气活门受自身调节器中的密封垫和力矩马达的适宜工作温度限制，其表面耐温能力仅为200℃左右，因此在短舱内综合传热下会使引气活门表面温度超过设计要求，这会显著降低活门的使用寿命。

为了解决上述高温环境问题，现行的飞机中设有一套由发动机外涵道引入的通风管路，通风管路通向引气活门而形成通风冷却装置。然而，作为由刚性材料组成的通风管路而言，在引气活门位置既定的情况下，为了保证通风管路的出口通向引气活门，通风管路的各组成管道需要多次调整，这会增加制造成本，同时影响其他部分的布局。

发明内容

针对根据现有技术的通风冷却装置的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种能够灵活布置的用于引气活门的通风冷却装置。该通风冷却装置包括喷嘴、混合室和方向调整机构。其中，所述喷嘴与冷气源连通且设置在所述通风冷却装置的入口处。所述喷嘴具有横截面渐缩的内部通道。

混合室具有位于其内部的混合腔以及位于其周向壁上的多个通气孔。周围环境气体通过所述通气孔进入所述混合腔。所述喷嘴的出口位于所述混合腔内。

方向调整机构与所述混合室的出口连接，且被配置为能够调整空气的喷出方向。

当来自冷气源的气体由所述喷嘴高速喷入所述混合腔时，高速流动的气体使得喷嘴出口处的静压值降到最低，并对混合腔里的气体形成抽吸作用，周围环境气体在喷嘴流体形成的抽吸用作下会通过混合腔上的通气孔进入到混合腔里，与喷嘴里的气流混合后向下游流动。

有利的是，根据上述形式的通风冷却装置可以将周围的低温空气吸入，增加用于冷却引气活门的空气量，使得引气活门得以更快地降至安全温度。而设定的方向调整机构则可以在较大程度上提高通风冷却系统的布置灵活度。

对于方向调整机构，在一种实施方式中，其可以是波纹管的形式，在另一种实施方式中，其可以是铰接地固定于混合室的出口的板状件。其中，板状件的一端包绕在混合室的出口端。

优选地，在波纹管的实施方式中，波纹管的末端可与连杆机构或电机或链轮机构连接，以此调节出口方向。在板状件的实施方式中，可在板状件的外表面的任意位置设置与其联接的连杆机构或电机或链轮机构，以此调节出口方向。

根据本发明的一种优选实施方式，通风冷却装置还含有位于混合室出口端的喷管，喷管的内部通道的横截面沿空气的流通方向先减小后增大。

当通风冷却气体通过喷管后，气体的流速会增加，流速增加会提高气体和活门表面的对流换热系数，提升换热效率；同时气体的温度降低，温度降低会增加与引气活门表面的换热量，均显著提升活门表面冷却效果。此外，喷管也有助于将由喷嘴喷出的冷却气体与吸入的周围环境气体进一步混合均匀，避免由通风冷却装置出口喷出的气体的温度出现波动而影响引气活门连通。

优选地，喷嘴与飞机发动机的外涵道连通。