[发明专利]具有防冰阀总成的涡轮发动机、放气阀和操作方法

说明书

本发明提供一种防冰阀、包括防冰阀总成的涡轮发动机和操作防冰阀的方法，其中防冰阀具有壳体和被配置成控制通过所述壳体的热放气流的阀元件、和延伸穿过所述壳体的肌空气通道、延伸穿过所述壳体的冷却空气通道以及位于所述壳体内且具有与所述肌空气通道和所述冷却空气通道热连通的传热表面的换热器。

背景技术

燃气涡轮发动机通常包括将空气输送到界定于机舱内的旁路管道中并且还输送到发动机核心中的风扇。发动机核心中的空气通过压缩机区段，且接着到燃烧区段中。在燃烧区段中，将空气与燃料混合且点燃，且此燃烧的产物通过涡轮转子向下游传递。

例如发动机入口、机翼、控制表面、螺旋桨、助推器入口轮叶、入口框架等飞机结构上冰的形成为现代飞机的问题。冰添加重量，增大拖曳且更改翼型、控制表面和入口的空气动力轮廓，所有这些均降低性能且因此增大燃气涡轮发动机的燃料消耗。另外，经准许在飞机结构上形成的冰可移开且影响其它飞机部分和发动机部件，从而引起损坏。

现代飞机可包括从飞机的发动机获取热气以供在飞机内使用的系统；例如机舱防冰系统可使用来自发动机的热气加热机舱入口的部分。机舱防冰系统通常从压缩机区段引出热气且选择性地将其输送到机舱的入口以在机舱的唇缘处提供防冰。选择性地执行此防冰功能且当情况指示在机舱的唇缘处可存在结冰时，可打开阀以将热气输送到所述位置。

发明内容

一方面，本发明的实施例涉及放气阀总成，其包括：具有壳体和被配置成控制通过所述壳体的热放气流的阀元件的放气阀；和延伸穿过所述壳体的肌空气通道(muscle airpassage)；延伸穿过所述壳体的冷却空气通道；和位于所述壳体内且具有与所述肌空气通道和所述冷却空气通道热连通的传热表面的换热器，且其中通过所述传热表面将热从肌空气通道内的肌空气(muscle air)传输到冷却空气通道内的冷却空气以实现肌空气的冷却且界定较低温度肌空气流。

另一方面，本发明的实施例涉及燃气涡轮发动机，其包括：具有包括风扇总成、压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段的内部壳体的发动机核心；被配置成将压缩空气从发动机核心引到机舱的一部分以界定热放气流的机舱防冰系统；和防冰阀总成，所述防冰阀总成包括界定流动路径的阀元件壳体、安置在所述流动路径中被配置成控制到所述机舱的热放气流的阀元件、和伺服控制器，所述伺服控制器包括伺服壳体、延伸穿过所述壳体且流体连接到热放气流的肌空气通道、延伸穿过所述壳体的冷却空气通道和位于所述伺服壳体内且具有与肌空气通道和冷却空气通道热连通的传热表面的换热器，且其中通过所述传热表面将热从肌空气通道内的肌空气传输到冷却空气通道内的冷却空气以实现肌空气的冷却且界定较低温度肌空气流。

又一方面，本发明的实施例涉及操作防冰阀的方法，包括：将热压缩空气流供应到防冰阀；分流所述热压缩空气流的一部分以形成肌空气流；且使所述肌空气流传递通过位于防冰阀的伺服壳体内且具有带密集散热片的表面的紧凑换热器，同时将冷却空气供应到与肌空气流流体分离的紧凑换热器的一部分以从所述肌空气流提取热从而界定经冷却肌空气流。

附图说明

在附图中：

图1为具有多个涡轮发动机总成的飞机的侧视图。

图2为可包括在图1的飞机中的涡轮发动机总成的示意性部分剖视图。

图3为根据本发明的实施例的具有机舱防冰系统的图2的发动机总成的外部的示意图。

图4为可包括在图3的系统中的防冰阀的一部分的透视图。

图5为说明防冰阀内的换热器的图4的防冰阀的所述部分的部分剖视透视图。

图6为展示根据本发明的实施例的操作防冰阀的方法的流程图。

具体实施方式