空气循环机及飞机空调制造技术

本发明专利技术提供一种空气循环机及飞机空调，其中空气循环机，包括：风扇蜗壳，所述风扇蜗壳上设有风扇轮盖；风叶，组装于所述风扇轮盖内且与所述风扇轮盖同轴；包容圈，套装于所述风扇轮盖的外圆周壁外侧，所述包容圈与所述风扇轮盖的外周壁之间形成密封的包容环腔；所述风叶在包容性转速下发生断裂后形成的风叶碎片能够击穿所述风扇轮盖容置于所述包容环腔内。本发明专利技术使得风叶碎片能够被可靠地容置于包容环腔内，有效防止现有技术中的风叶碎片穿透风扇蜗壳或者不能穿透风扇轮盖而从通风面飞出损坏外部设备的风险发生，保证飞机的飞行安全。保证飞机的飞行安全。保证飞机的飞行安全。

【技术实现步骤摘要】
空气循环机及飞机空调


[0001]本专利技术属于空气调节
，具体涉及一种空气循环机及飞机空调。

技术介绍

[0002]空气循环机属于飞机空调核心部件，在采用空气为工质的空气压缩制冷系统中，参见图1所示，经过初级换热冷却的空气，从C01(压气机进口)进入压气机，依靠叶轮做功实现增压；增压后的气体由C02(压气机排气蜗壳出口)排出且在经过中间级换热冷却后，经过T01(涡轮进气蜗壳入口)进入涡轮完成膨胀冷却并输出机械功，冷却气从T02(温控壳体出口)排出，实现空气循环制冷功能，在涡轮膨胀功驱动下风扇高速旋转。当高速旋转的风扇叶片(也即风叶)断裂时，由于风叶组装空间为开放式结构，断裂的叶片一方面会击穿风扇蜗壳，对外部的设备如散热部件风道造成损伤，另一方面由于散热气流流动的需求，风叶处于一个相对开放的空间内，也即其外部的叶轮轮盖不能对其形成较为全面的封闭空间，因此断裂后的风叶极易通过通风面对外部部件造成损伤，甚至对飞行安全产生不利影响。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术提供一种空气循环机及飞机空调，能够解决现有技术中高速旋转的风叶断裂后的碎片击穿风扇蜗壳损坏外部设备，或者不能击穿风扇轮盖叶片从风扇轮盖的通风开放面飞出损坏邻近部件的技术问题。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供一种空气循环机，包括：
[0005]风扇蜗壳，所述风扇蜗壳上设有风扇轮盖；
[0006]风叶，组装于所述风扇轮盖内且与所述风扇轮盖同轴；
[0007]包容圈，套装于所述风扇轮盖的外圆周壁外侧，所述包容圈与所述风扇轮盖的外周壁之间形成密封的包容环腔；
[0008]所述风叶在包容性转速下发生断裂后形成的风叶碎片能够击穿所述风扇轮盖容置于所述包容环腔内。
[0009]在一些实施方式中，
[0010]所述风扇轮盖的包容性安全系数n
cg
小于1且所述包容圈的包容性安全系数n
cq
大于1。
[0011]在一些实施方式中，
[0012]所述包容圈的包容性安全系数n
cq
不小于1.2。
[0013]在一些实施方式中，
[0014]所述风扇轮盖的厚度为H
g
，所述包容圈的厚度为H
q
，
[0015]n
cg
＝(L
pg
H
g2
τ
Dg
(K
g
/2+n
g
))/(m
p
π2r2v2/1800)；
[0016]n
cq
＝(L
pq
H
q2
τ
Dq
(K
q
/2+n
q
))/(m
p
π2r2v2/1800)，
[0017]其中，L
pg
、L
pq
分别为断裂叶片与轮盖及包容圈接触截面的周长，m；τ
Dg
、τ
Dq
分别为所述风扇轮盖、包容圈材料动态剪切强度极限，Pa；K
g
、K
q
分别为所述风扇轮盖、包容圈的弯曲
变形经验系数；n
g
、n
q
分别为所述风扇轮盖、包容圈的剪切变形经验系数；m
p
为风叶碎片的质量，kg；r为风叶碎片的质心位置的半径，m；v为所述风叶的转速，rpm。
[0018]在一些实施方式中，
[0019]v＝1.25v
max
，v
max
为所述风叶的最大正常工作转速，rpm；m
p
＝m
y
/3，m
y
为所述风叶的总质量，Kg；K
g
＝K
q
＝2.5；n
g
＝n
q
＝0.7；τ
Dg
＝1.3τ
bg
、τ
Dq
＝1.3τ
bq
，τ
bg
、τ
bq
分别为所述风扇轮盖、包容圈材料的静态剪切强度极限，Pa。
[0020]在一些实施方式中，
[0021]所述风扇轮盖的材料为铝合金，Hg＝1.8mm～2.2mm；所述包容圈的材料为钛合金材料，Hq＝3.8mm～4.2mm；和/或，所述包容环腔的径向厚度为H
b
，H
b
＝10mm～15mm。
[0022]在一些实施方式中，
[0023]所述包容圈包括与所述风扇轮盖的外圆周壁同轴间隔设置的环体，所述环体的一端形成有连接环板，所述包容圈通过所述连接环板与所述风扇蜗壳可拆卸连接；所述环体的另一端形成有阻挡环板，所述阻挡环板的环孔内壁与所述风扇轮盖接触连接。
[0024]在一些实施方式中，
[0025]所述连接环板上具有多个连接孔，所述阻挡环板上具有多个组装通孔，各所述组装通孔与各所述连接孔一一对应设置。
[0026]在一些实施方式中，
[0027]所述风扇蜗壳上具有进风口及出风口，其中，所述进风口处于所述风扇轮盖的外圆周壁外侧，所述出风口处于所述风扇轮盖的内侧，且所述空气循环机的换热器处于所述进风口的进风路径上。
[0028]本专利技术还提供一种飞机空调，包括上述的空气循环机。
[0029]本专利技术提供的一种空气循环机及飞机空调，具有以下有益效果：
[0030]在风扇轮盖的外圆周壁外侧设置包容圈，当风叶在膨胀机内涡轮膨胀功的驱动下超高速旋转时发生叶片断裂时，断裂的叶片能够被允许穿透风扇轮盖而进入到前述的包容环腔内，由于风叶碎片不能进一步穿透包容圈，从而使得风叶碎片能够被可靠地容置于包容环腔内，有效防止现有技术中的风叶碎片穿透风扇蜗壳或者不能穿透风扇轮盖而从通风面飞出损坏外部设备的风险发生，保证飞机的飞行安全。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
[0032]本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。
[0033]图1为本专利技术实施例的空气循环机的外观结构示意图；
[0034]图2为图1的内部结构示意图(风扇蜗壳处局部剖视图)；
[0035]图3为本专利技术实施例的空气循环机的立体结构示意图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空气循环机，其特征在于，包括：风扇蜗壳(1)，所述风扇蜗壳(1)上设有风扇轮盖(11)；风叶(2)，组装于所述风扇轮盖(11)内且与所述风扇轮盖(11)同轴；包容圈(3)，套装于所述风扇轮盖(11)的外圆周壁外侧，所述包容圈(3)与所述风扇轮盖(11)的外周壁之间形成密封的包容环腔(30)；所述风叶(2)在包容性转速下发生断裂后形成的风叶碎片能够击穿所述风扇轮盖(11)容置于所述包容环腔(30)内。2.根据权利要求1所述的空气循环机，其特征在于，所述风扇轮盖(11)的包容性安全系数n
cg
小于1且所述包容圈(3)的包容性安全系数n
cq
大于1。3.根据权利要求2所述的空气循环机，其特征在于，所述包容圈(3)的包容性安全系数n
cq
不小于1.2。4.根据权利要求2或3所述的空气循环机，其特征在于，所述风扇轮盖(11)的厚度为H
g
，所述包容圈(3)的厚度为H
q
，n
cg
＝(L
pg
H
g2
τ
Dg
(K
g
/2+n
g
))/(m
p
π2r2v2/1800)；n
cq
＝(L
pq
H
q2
τ
Dq
(K
q
/2+n
q
))/(m
p
π2r2v2/1800)，其中，L
pg
、L
pq
分别为断裂叶片与轮盖及包容圈接触截面的周长，m；τ
Dg
、τ
Dq
分别为所述风扇轮盖(11)、包容圈(3)材料动态剪切强度极限，Pa；K
g
、K
q
分别为所述风扇轮盖(11)、包容圈(3)的弯曲变形经验系数；n
g
、n
q
分别为所述风扇轮盖(11)、包容圈(3)的剪切变形经验系数；m
p
为风叶碎片的质量，kg；r为风叶碎片的质心位置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖贵珊，符渡，黄建平，张慧森，林世锋，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：