[发明专利]用于空气循环机的涡轮机喷嘴

说明书

背景

本申请涉及一种适用于空气循环机的涡轮机喷嘴。

空气循环机是已知的，并且通常是作为飞机上的机舱空气调节与温度控制系统的一部分来提供空气。

空气循环机通常包括至少一个涡轮机，其接收压缩空气的来源并且驱动压缩机。涡轮机和压缩机的组合调节用于飞机上的空气。

概述

一种适用于空气循环机的喷嘴，其具有板件。多个叶片远离所述板件延伸一个高度，并且宽度被界定为两个相邻叶片之间最近距离。所述高度与所述宽度的比率介于.3563与.4051之间。本发明还公开了一种空气循环机和一种维修方法。

这些和其它特征可根据以下附图和说明书来最好地理解。

附图简述

图1展示空气循环机。

图2展示涡轮机转子和喷嘴的细节。

图3A展示主喷嘴部分。

图3B为沿图3A的线B-B的横截面图。

图3C展示另一细节。

详细描述

空气循环机20并入有涡轮机转子22，如图1所示。压缩机转子32接收压缩空气126的来源并且进一步压缩空气。压缩空气被递送到进口中并且传过涡轮机转子22而到达出口26。出口26连通到飞机机舱中。涡轮机转子22驱动轴23，以便依次旋转风扇转子122和压缩机转子32。

当来自进口24的空气接近涡轮机转子22时，主喷嘴28和副喷嘴21调节所述空气。

如图2所示，涡轮机转子22从主喷嘴28径向向内定位。护罩50与副喷嘴21合并，并且被定位来环绕转子22并在主喷嘴28的下游方向上传动(pass)。喷嘴滑块52由弹簧54偏置成远离喷嘴21和喷嘴28。

在地面操作期间，涡轮机进口室24中的压力足够高以便克服来自弹簧54的力。因此，滑块52如所示置于闭合位置。

在较高海拔下，上述关系不再成立，并且滑块52可移动到如这幅图所展示的左侧并且增加喷嘴流动面积。在地面上，需要较多空气来冷却飞机机舱，并且这种喷嘴组合在相关飞机处在地面上时提供较多空气。

主喷嘴28在图3A中示为具有板件38和多个叶片40，所述叶片在轴向方向上远离板件38延伸。轴向方向是相对于中心轴C来界定并测量。

如图3B所示，叶片40远离板件38延伸距离d₁。

如图3C所示，相邻叶片40在最接近位置处间隔宽度d₂。在实施方案中，存在19个喷嘴叶片40。喷嘴高度d₁为.092英寸(.234厘米)。喷嘴宽度d₂为.24英寸(.610厘米)。宽度是正切或平行于相邻叶片40上的翼型侧面、以所述侧面处间隔最近的点来进行测量。在闭合位置时，多个叶片19之间的总喷嘴流动面积为.423平方英寸(2.729平方厘米)。

在实施方案中，d₁与d₂的比率介于.3563与.4051之间。总喷嘴流动面积的范围可介于.3963平方英寸与.4505平方英寸(2.5565厘米至2.9066厘米)之间。

喷嘴28具有碳化钨腐蚀涂层。喷嘴287由铝基材形成，随后涂以碳化钨腐蚀涂层。优选地，利用连续燃烧来提供高速氧燃料涂层技术。

一种维修空气循环机20的方法，所述方法包括以下步骤：从相邻于空气循环机中的涡轮机转子的位置移除喷嘴28。随后将更换喷嘴28相邻于所述涡轮机来进行安装。

共同待决的申请序列号13/869051中公开了副喷嘴和护罩21并要求保护，所述申请的代理人案号为PA25465US；67010-489US1，名称为用于空气循环机的涡轮喷嘴和护罩(Turbine Nozzle and Shroud for Air Cycle Machines)并且与本申请提交日期相同。

尽管已公开了本发明的一个实施方案，但是本领域的一般技术人员将认识到，某些修改方案将归入本公开的范围内。由于这个原因，应研习以下权利要求书来确定本公开的真实范围和内容。