流體。已知道如氣體、水、有機(jī)物質(zhì)、及低熔點(diǎn)金屬的各種工作流體可用于熱管。工作流體可以為不易燃的，以避免在熱管28的泄漏或破裂事件中將火災(zāi)引入風(fēng)扇外殼10的區(qū)域內(nèi)。
[0018]熱管28在傳熱上是高效的。例如，它們有效的熱傳導(dǎo)高于固體銅幾個數(shù)量級。在發(fā)動機(jī)運(yùn)行中，基于希望得到的傳熱程度選擇熱管的數(shù)量、長度、直徑、形狀、工作流體、及其它性能參數(shù)。熱管28的操作更詳細(xì)地描述于下面。
[0019]如果必要，可改變熱管28的特征，尤其是它們的前段32，以適應(yīng)它們的個別方向。例如，具有基本水平的前段32的熱管28，或具有向上延伸的垂直前段32的熱管28，可以要求與具有向下延伸的前段32的熱管28相比提供更強(qiáng)毛細(xì)作用的設(shè)計(jì)，以確保充分的冷凝物回流。
[0020]操作中，自發(fā)動機(jī)的各個部分已吸收熱量的潤滑油循環(huán)進(jìn)入熱交換機(jī)，其中，潤滑油加熱熱管28的熱端或蒸發(fā)器端。熱管28內(nèi)的工作流體吸收熱量并蒸發(fā)。之后產(chǎn)生的蒸氣通過腔，及在熱管28的冷部分或冷端凝結(jié)，由此將熱量傳輸至冷部分或冷端。通過毛細(xì)作用，自熱管28的一端延伸至另一端的油繩或毛細(xì)結(jié)構(gòu)將凝結(jié)液體傳輸回?zé)岵糠只驘岫耍纱送瓿裳?。根?jù)加熱率，由此傳輸至分流器12的熱量有效地阻止冰的形成(即，防冰)和/或移除形成于分流器12上的冰(S卩，除冰)。
[0021]本發(fā)明描述于此的熱量傳輸系統(tǒng)，是被動的，不需要閥門，且是密封的。熱管28的數(shù)量、尺寸、及位置是可以選擇的，以按需要提供熱量移除及傳輸。根據(jù)選擇的確切結(jié)構(gòu)，可僅為防冰或除冰而使用系統(tǒng)性能。熱量傳輸系統(tǒng)利用在發(fā)動機(jī)的一部分內(nèi)是不需要的熱量，并使用在發(fā)動機(jī)的另一部分中需要的熱量，避免了與現(xiàn)有技術(shù)的冷卻系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的損失及對單獨(dú)的防冰熱源的需要。
[0022]雖然已描述了本發(fā)明的特別實(shí)施例，對于本技術(shù)領(lǐng)域的那些技術(shù)人員來說顯而易見的是，對其的各種改動不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，提供本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的前面的描述及執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式僅為舉例說明的目的，并不為限制的目的，本發(fā)明由權(quán)利要求所限定。
[0023]部件列表 10內(nèi)殼體 12分流器
14環(huán)形風(fēng)扇外殼 16風(fēng)扇支柱 18核心內(nèi)流路 20入口導(dǎo)向葉片(IGV)
22環(huán)形助推器外殼 24環(huán)形邊緣
26分流器的中空前緣“前部”
28熱管 30后段 32前段 33過渡段 34 凸緣 36裝配件 40隔熱體 42彈簧夾 44緩沖部件 46分流器的內(nèi)表面 48托架 50螺釘 52緩沖部件 54托架 56緩沖部件 132熱管的前段 232熱管的后段
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于渦輪發(fā)動機(jī)的傳熱系統(tǒng)，所述渦輪發(fā)動機(jī)包括具有弓形截面的前部部分的環(huán)形整流罩結(jié)構(gòu)，所述傳熱系統(tǒng)包括: 多個熱管，所述多個熱管圍繞所述整流罩結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面以間隔開的關(guān)系周向地安裝，所述多個熱管中的每一個均包括后段、前段以及位于所述前段和后段之間的過渡段，其中，所述后段和所述過渡段被包裝成隔熱的而所述前段是未隔絕的，其中，所述多個熱管中的每一個的前段以周向的排列布置在所述整流罩結(jié)構(gòu)內(nèi)并且熱聯(lián)接至所述整流罩結(jié)構(gòu)，并且其中，每個熱管的所述前段通過包括緩沖元件的裝配結(jié)構(gòu)裝配到所述整流罩結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面； 其中，所述多個熱管熱聯(lián)接至熱源，以使來自所述熱源的熱量能夠通過所述熱管傳輸至所述整流罩結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的傳熱系統(tǒng)，其特征在于，所述整流罩結(jié)構(gòu)包括: 環(huán)形外殼；以及 具有弓形截面形狀的分流器邊緣，所述分流器邊緣安置在所述外殼的前端以便限定與所述外殼配合的分流器前部。
3.如權(quán)利要求2所述的傳熱系統(tǒng)，其特征在于，所述裝配結(jié)構(gòu)包括至少一個托架，所述托架附接于所述外殼上并且將所述熱管抵靠所述分流器前部的內(nèi)表面而緊固，所述托架承載與所述熱管相接觸的所述緩沖元件。
4.如權(quán)利要求1所述的傳熱系統(tǒng)，其特征在于，所述傳熱系統(tǒng)還包括安置于所述熱管與所述整流罩結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面之間的導(dǎo)熱糊料。
5.如權(quán)利要求1所述的傳熱系統(tǒng)，其特征在于，所述多個熱管中的每一個的所述前段和所述后段相對于環(huán)形的所述整流罩結(jié)構(gòu)大體周向地延伸，以及所述多個熱管中的每一個的所述過渡段相對于環(huán)形的所述整流罩結(jié)構(gòu)大體軸向地延伸。
6.如權(quán)利要求1所述的傳熱系統(tǒng)，其特征在于，所述多個熱管與所述整流罩結(jié)構(gòu)的內(nèi)部相接觸地安置，并且所述熱管中的每一個均熱聯(lián)接至所述熱源。
7.如權(quán)利要求1所述的傳熱系統(tǒng)，其特征在于，所述多個熱管中的每一個均包括: 連接至所述熱源的第一端； 未隔絕部分，其安置在所述熱管的末端；以及 隔絕部分，其安置于所述第一端與所述未隔絕部分之間。
8.如權(quán)利要求1所述的傳熱系統(tǒng)，其特征在于，所述多個熱管中的每一個均包括具有封閉端的細(xì)長外壁，其協(xié)作地限定容納工作流體的腔。
9.如權(quán)利要求1所述的傳熱系統(tǒng)，其特征在于，所述傳熱系統(tǒng)促進(jìn)下列中的至少一個:防止冰形成于所述整流罩結(jié)構(gòu)上，以及移除已形成于所述整流罩結(jié)構(gòu)上的冰。
10.如權(quán)利要求1所述的傳熱系統(tǒng)，其特征在于，所述熱源為來自所述渦輪發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)潤滑油。
11.如權(quán)利要求1所述的傳熱系統(tǒng)，其特征在于，所述多個熱管種的每一個均具有非圓形的截面形狀。
12.—種燃?xì)獾溳啺l(fā)動機(jī)，包括: 具有弓形截面的前部部分的環(huán)形整流罩結(jié)構(gòu)； 多個熱管，所述多個熱管圍繞所述整流罩結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面以間隔開的關(guān)系周向地安裝，所述多個熱管中的每一個均包括后段、前段以及位于所述前段和后段之間的過渡段，其中，所述后段和所述過渡段被包裝成隔熱的而所述前段是未隔絕的，其中，所述多個熱管中的每一個的前段以周向的排列布置在所述整流罩結(jié)構(gòu)內(nèi)并且熱聯(lián)接至所述整流罩結(jié)構(gòu)，并且其中，每個熱管的所述前段通過包括緩沖元件的裝配結(jié)構(gòu)裝配到所述整流罩結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面；以及 熱源，所述熱源熱聯(lián)接至所述熱管，以使來自所述熱源的熱量能夠通過所述熱管傳輸至所述整流罩結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求12所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述整流罩結(jié)構(gòu)包括: 環(huán)形外殼；以及 具有弓形截面形狀的分流器邊緣，所述分流器邊緣安置在所述外殼的前端以便限定與所述外殼配合的分流器前部。
14.如權(quán)利要求13所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述裝配結(jié)構(gòu)包括至少一個托架，所述托架附接于所述外殼上并且將所述熱管抵靠所述分流器前部的內(nèi)表面而緊固，所述托架承載與所述熱管相接觸的所述緩沖元件。
15.如權(quán)利要求12所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)還包括安置于所述熱管與所述整流罩結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面之間的導(dǎo)熱糊料。
16.如權(quán)利要求12所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述多個熱管中的每一個的所述前段和所述后段相對于環(huán)形的所述整流罩結(jié)構(gòu)大體周向地延伸，以及所述多個熱管中的每一個的所述過渡段相對于環(huán)形的所述整流罩結(jié)構(gòu)大體軸向地延伸。
17.如權(quán)利要求12所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，其特征在于，每個熱管均包括: 連接至所述熱源的第一端； 未隔絕部分，其安置在所述熱管的末端；以及 隔絕部分，其安置于所述第一端與所述未隔絕部分之間。
18.如權(quán)利要求12所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，其特征在于，每個熱管均包括具有封閉端的細(xì)長外壁，其協(xié)作地限定容納工作流體的腔。
19.如權(quán)利要求12所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述熱管促進(jìn)下列中的至少一個:防止冰形成于所述整流罩結(jié)構(gòu)上，以及移除已形成于所述整流罩結(jié)構(gòu)上的冰。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種使用熱管的用于渦輪發(fā)動機(jī)的傳熱系統(tǒng)，該類型的渦輪發(fā)動機(jī)包括環(huán)形入口整流罩(12)。傳熱系統(tǒng)包括至少一個熱管(28)，安置成與外殼的內(nèi)部(10)相接觸。熱管(28)熱聯(lián)接至熱源，以使來自熱源的熱量可以通過熱管(28)傳輸并進(jìn)入入口整流罩(12)。
【IPC分類】F02C7-047, F02C7-00
【公開號】CN104747291
【申請?zhí)枴緾N201510057482
【發(fā)明人】J.P.斯蒂芬森, T.O.莫尼茲, K.S.文卡塔拉馬尼
【申請人】通用電氣公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2007年12月27日
【公告號】CA2614160A1, CA2614160C, CN101210518A, EP1942249A2, EP1942249A3, US8015788, US20080159852