衝壓空氣風扇擴散器的製作方法

2023-05-26 06:14:56

專利名稱：衝壓空氣風扇擴散器的製作方法
技術領域：
本發明涉及環境控制系統。具體地，本發明涉及用於飛行器的環境控制系統的衝壓空氣風扇組件的擴散器。
背景技術：
飛行器上的環境控制系統(ECS)將調節空氣提供給飛行器艙室。調節空氣是處於用於飛行器乘員舒適性和安全性所期望的溫度、壓力和溼度的空氣。處於地面水平或接近地面水平，該環境空氣溫度和/或溼度通常足夠高，使得空氣在被傳輸到飛行器艙室之前必須作為調節過程的一部分被冷卻。在飛行高度處，環境空氣通常比所期望的要冷得多，但是在這種低壓下，該環境空氣必須作為調節過程的一部分被壓縮至可接受的壓力。在飛行高度下壓縮環境空氣充分地加熱得到的加壓空氣，該加壓空氣必須被冷卻，甚至在環境空氣溫度十分低時也是如此。因此，在大多數狀況下，在空氣被傳輸到飛行器艙室之前，熱量必須由ECS從空氣移除。當熱量從空氣被移除時，該熱量由ECS驅散到分離空氣流中，所述分離空氣流流入到ECS中、橫穿ECS中的熱交換器、並且流出飛行器，從而隨該分離空氣流夾帶過量熱量。在飛行器足夠快地移動的狀況下，衝壓到飛行器中的空氣的壓力足以使得足夠空氣移動通過ECS以及經過熱交換器，從而移除過量的熱量。雖然衝壓空氣在正常飛行狀況下運行良好，但是在較低的飛行速度下或當飛行器在地面上時，衝壓空氣壓力太低而不能提供經過熱交換器以從ECS實現足夠熱量移除的足夠空氣流。在這些狀況下，ECS內的風扇被用於提供經過ECS熱交換器的必要空氣流。該風扇被稱為衝壓空氣風扇。如飛行器上的任何系統一樣，在改善的衝壓空氣風扇方面具有巨大價值，該改善的衝壓空氣風扇包括被設計成改善衝壓空氣風扇的操作效率、降低該衝壓空氣風扇的重量、或減少該飛行器所產生的噪音的創新部件，例如擴散器。

發明內容
本發明是用於一種衝壓空氣風扇組件的擴散器。該擴散器包括穿孔錐體、入口環密封件和出口環密封件。所述穿孔錐體具有關於擴散器軸線對稱的截頭圓錐形狀。所述入口環密封件被附接到所述穿孔錐體的第一端並且圍繞所述第一端軸向設置。所述入口環密封件包括具有筒形形狀的風扇殼體連接件。所述出口環密封件被附接到所述穿孔錐體的第二端並且圍繞所述第二端軸向設置。所述第二端的平均外徑比所述第一端的平均外徑更大，使得所述穿孔錐體遠離所述入口環密封件延伸並且從所述擴散器軸線徑向向外延伸。


圖1是結合本發明的衝壓空氣風扇組件的側視圖。圖2A和圖2B是結合本發明的擴散器的實施方式的透視圖。圖3是圖2A和圖2B的擴散器的截面圖。
圖4是圖3的擴散器的截面圖的一部分的放大圖。圖5是圖3的擴散器的截面圖的另一部分的放大圖。圖6A和圖6B是圖1的衝壓空氣風扇組件的部分的特與圖。
具體實施例方式本發明是一種用於衝壓空氣風扇的擴散器，所述擴散器有助於從衝壓空氣風扇轉子引導空氣流從而使得該風扇空氣流擴散、增強流效率以及降低衝壓空氣風扇噪音。圖1示出了結合本發明的衝壓空氣風扇組件。圖1示出了衝壓空氣風扇組件10，其包括風扇殼體12 ;軸承殼體14 ;入口殼體16 ;外部殼體18 ;以及內部殼體20。風扇殼體12包括風扇支柱22、馬達轉子24、馬達定子26、止推軸28、止推板30以及止推板32。軸承殼體14包括軸頸軸承軸34和軸承端蓋36。風扇殼體12和軸承殼體14 一起包括系杆38以及軸頸軸承40。除了系杆38的一部分之外，入口殼體16還包含風扇轉子42和入口護罩44。外部殼體18包括端子盒46以及穩壓室(plenum)48。在所述外部殼體18內的是擴散器50、馬達軸承冷卻管52、線纜傳送管54、止回閥56、速度傳感器58和聲學泡沫62。風扇入口是在缺乏足夠的衝壓空氣壓力的情況下待由衝壓空氣風扇組件移動的空氣源。旁通入口是當足夠的衝壓空氣壓力可用時流經該衝壓空氣風扇組件10的來自衝壓空氣入口(未示出)的空氣源。如圖1所示，入口殼體16和外部殼體18在風扇支柱22處被附接到風扇殼體12。軸承殼體14被附接到風扇殼體12，並且內部殼體20將馬達軸承冷卻管52和線纜傳送管54連接到軸承殼體14。馬達軸承冷卻管52在外部殼體18處將內部殼體20連接到冷卻空氣源。線纜傳送管54在端子盒46處將內部殼體20連接到外部殼體18。馬達定子26和止推板30附接到風扇殼體12。馬達轉子24被包含在馬達定子26內並且將軸頸軸承軸34連接到止推軸28。軸頸軸承軸34、馬達轉子24和止推軸28限定用於衝壓空氣風扇組件10的旋轉軸線。風扇轉子42藉助系杆38被附接到止推軸28，所述系杆沿該旋轉軸線從在軸頸軸承軸34的端部處的軸端蓋36延伸通過馬達轉子24、止推軸38和風扇轉子42到入口護罩44。螺母(未示出)將軸端蓋36緊固到位於系杆38的一端上的軸頸軸承軸34並且將入口護罩44緊固到位於該系杆38的相反端處的風扇轉子42。止推板30和風扇殼體12包含止推軸28的凸緣狀部分，其中止推軸承32定位在所述止推軸28的凸緣狀部分與所述止推板30之間並且定位在所述止推軸28的凸緣狀部分與所述風扇殼體12之間。軸頸軸承40定位在所述軸頸軸承軸24與所述軸承殼體14之間並且定位在所述止推軸28與所述風扇殼體12之間。入口護罩44、風扇轉子42、以及風扇殼體12的一部分被包含在所述入口殼體16內。擴散器50被附接到外部殼體18的內表面上。聲學泡沫62填充擴散器50和外部殼體18之間的至少大部分容積。速度傳感器58被附接到軸承殼體14。穩壓室48是外部殼體18的將衝壓空氣風扇組件10連接到止回閥56和旁通入口的部分。入口殼體16被連接到風扇入口，並且外部殼體18被連接到風扇出口。在操作中，衝壓空氣風扇組件10被安裝到飛行器上的環境控制系統中並且被連接到風扇入口、旁通入口以及風扇出口。當飛行器並不移動得足夠快以產生滿足ECS的冷卻需求的足夠衝壓空氣壓力時，電力藉助從端子盒46布線行進通過線纜傳送管54、內部殼體20和軸承殼體14的線纜而被供應到馬達定子26。激勵馬達定子26使得轉子24繞衝壓空氣風扇組件10的旋轉軸線旋轉，從而使得所連接的軸頸軸承軸34和止推軸28旋轉。速度傳感器58測量軸頸軸承軸34的旋轉速率。風扇轉子42和入口護罩44還藉助其與止推軸28的連接而旋轉。軸頸軸承40和止推軸承32提供用於旋轉部件的低摩擦支承。當風扇轉子42旋轉時，該風扇轉子使得空氣從風扇入口移動通過入口殼體20、經過風扇支柱22並且進入到位於風扇殼體12和外部殼體18之間的空間中，從而增加外部殼體18中的空氣壓力。當空氣流經外部殼體18時，該空氣流經擴散器50和內部殼體20，在該擴散器50和內部殼體20中，由於所述擴散器50的形狀以及所述內部殼體20的形狀而使得所述空氣壓力降低。一旦經過內部殼體20，該空氣就在風扇出口處移出所述外部殼體18。止回閥56就保持關閉，以防止空氣移出外部殼體18並進入到旁通入口中。軸承殼體14和風扇殼體12內的部件(尤其是，止推軸承32、軸頸軸承40、馬達定子26和馬達轉子24)產生顯著的熱量並且必須被冷卻。冷卻空氣由馬達軸承冷卻管52提供，該馬達軸承冷卻管將冷卻空氣流引導到內部殼體20中。內部殼體20將冷卻空氣流引導到軸承殼體14，在該軸承殼體14中，冷卻空氣流流經軸承殼體14和風扇殼體12中的部件，從而冷卻這些部件。一旦飛行器移動得足夠快以產生足夠的衝壓空氣壓力以滿足ECS的冷卻需求，那麼止回閥56就打開，並且衝壓空氣從旁通入口被引導到穩壓室48中。衝壓空氣在穩壓室48處進入到外部殼體18中並且在風扇出口處移出該外部殼體18。圖2A和圖2B是結合本發明的擴散器的實施方式的透視圖。如圖2A和2B所示，擴散器50包括中心穿孔錐體100、入口環密封件102以及出口環密封件104。穿孔錐體100具有關於擴散器50的軸線對稱的截頭圓錐形狀。入口環密封件102被附接到穿孔錐體100的第一端處，用於將擴散器50連接到風扇殼體12，如圖1所示。出口環密封件104被附接到穿孔錐體100的與入口環密封件102相反的第二端處，用於將擴散器50連接到外部殼體18，如圖1所示。穿孔錐體100的第二端的直徑大於該穿孔錐體100的第一端的直徑。穿孔錐體100由金屬(例如，鈦)製成具有多個小的穿孔。入口環密封件102和出口環密封件104由任何耐用的輕質材料(例如，纖維增強聚合複合物，例如由耐用樹脂保持在一起的平紋碳纖維織物的層壓結構)製成。如在上文參考圖1所述的，在操作中，來自風扇轉子42的旋轉的空氣流移入到外部殼體18中，從而流入到由擴散器50和內部殼體20限定的空間中。很大程度上由於由穿孔錐體100的截頭圓錐形狀所提供的增加容積，空氣壓力以及空氣流的流速都降低，從而導致從較低空氣壓力改善流效率，並且從較低流速降低噪音。此外，空氣流和穿孔錐體100之間的相互作用還導致噪音減弱，如將在下文描述的。圖3是圖2A和圖2B的擴散器50的截面圖。圖4和圖5是圖3的擴散器的截面圖的不同部分的特寫圖。圖4示出了穿孔錐體100和入口環密封件102之間的連接。圖5示出了穿孔錐體100和出口環密封件104之間的連接。將圖3、4和5 —起考慮示出了，入口環密封件102和出口環密封件104被附接到穿孔錐體100的外表面上以形成擴散器50。穿孔錐體100與入口環密封件102之間以及穿孔錐體100與出口環密封件104之間的附接藉助永久粘結劑(A)來緊固。圖4還示出了入口環密封件102包括風扇殼體連接件106。風扇殼體連接件106具有關於擴散器50的軸線對稱的筒形形狀。入口環密封件102的一部分(包括風扇殼體連接件106)延伸超過穿孔錐體100的第一端。圖5還示出了出口環密封件包括外表面108、O形環通道110以及擴散器邊框112。外表面108是由O形環通道110間斷的筒形表面。擴散器邊框112延伸超出穿孔錐體100的第二端並且在與擴散器50的軸線垂直的平面中徑向向外延伸。外表面108、0形環通道110以及擴散器邊框112還都關於擴散器50的軸線對稱。如圖1所示，擴散器50能夠從衝壓空氣風扇組件10的風扇出口端被接近，其極大地簡化了擴散器50的替換，從飛行器移除衝壓空氣風扇組件10開始。衝壓空氣風扇組件10是外場可替換單元(LRU)。LRU被設計成能夠容易且有效地安裝和移除，使得新單元能夠快速地替換需要維修或檢查的單元，從而在被移除的LRU被帶到別的地方以便維修或檢查時使得飛行器回到服務中。將圖1、2A、2B和3—起考慮，通過從內部殼體20斷開馬達軸承冷卻管52來開始擴散器50從衝壓空氣風扇組件10的移除。接下來，電線從端子盒46被斷開並且拉入到內部殼體20中。線纜傳送管54然後從內部殼體20被斷開。接下來，止回閥56從衝壓空氣風扇組件10被移除，接著擴散器50從風扇殼體12被拉離並且被移除通過衝壓空氣風扇組件10的風扇出口端。安裝擴散器50從定向該擴散器50開始，使得在將擴散器50插入到衝壓空氣風扇組件10的風扇出口端之前，入口環密封件102的風扇殼體連接件106面對風扇出口。擴散器50被插入到風扇出口中，使得擴散器50軸向圍繞軸承殼體14以及風扇殼體12和內部殼體20中每個的至少一部分。接著，擴散器50朝向風扇殼體12被擠壓，使得風扇殼體連接件106連接到風扇殼體12並且出口環密封件104連接到外部殼體18。止回閥56被插入到衝壓空氣風扇組件10的旁通入口中。接下來，線纜傳送管54被連接到內部殼體20，然後電線被輸送通過線纜傳送管54至端子盒46，其中電線被連接到端子盒46。馬達軸承冷卻管52被連接到內部殼體20，以完成擴散器50到衝壓空氣風扇組件10中的安裝。最後步驟是將具有最新安裝的替換擴散器50的衝壓空氣風扇組件10裝回到該飛行器中。圖6A是圖1的衝壓空氣風扇組件10的部分的特寫圖，更清楚地示出了在衝壓空氣風扇組件10中的每個環密封件處的密封細節。在圖6A中，擴散器50 —直朝向風扇殼體12被擠壓，例如當擴散器50被最初安裝在衝壓空氣風扇組件10中時。如所示的，在入口環密封件102處，風扇殼體連接件106密封到被部分地包含在風扇殼體12中的O形環通道中的O形環200上。同時，被部分地包含在外部環密封件104的O形環通道110中的O形環202將擴散器50密封在外部殼體18的表面上。一旦處於操作中一些時間，由於經過穿孔錐體100的表面的振動以及空氣流，擴散器50能夠遠離風扇殼體12移動。這在圖6B中被示出。圖6B示出了在擴散器50遠離風扇殼體12移動之後圖1的衝壓空氣風扇組件10的與圖6A相同的部分的特寫圖。止回閥56通過物理接觸擴散器邊框112來限制擴散器50遠離風扇殼體12的運動。因此，擴散器50被保持到位，使得能保持由風扇殼體連接件106和出口環密封件104形成的密封。如圖1所不,擴散器50和外部殼體18的相對形狀和定位形成擴散器50與外部殼體18之間的容積。如關於圖1的衝壓空氣風扇組件10的實施方式在上文描述的，該容積包含呈聲學泡沫62形式的減噪結構。聲學泡沫62是本領域已知的用於削減聲學振動的任何聲學泡沫。結合穿孔錐體100的穿孔，該聲學泡沫62削減流經擴散器50的空氣中的聲學振動。在本發明的實施方式中，擴散器50將空氣流從風扇轉子42引導通過衝壓空氣風扇組件10，並且通過形成能夠供來自風扇轉子42的空氣流擴散到其中的增加截面面積，降低空氣壓力以及空氣流的流速，從而導致來自較低空氣壓力的改善流效率以及來自較低流速的噪音減少和用於削減聲學振動的較大長度。在一個實施方式中，穿孔錐體100以相對於擴散器50的軸線大約5度的角度遠離入口環密封件102延伸並且從擴散器50的軸線徑向向外延伸。在另一實施方式中，穿孔錐體100以相對於擴散器50的軸線在4. 95度和
5.11度之間的角度遠離入口環密封件102延伸並且從擴散器50的軸線徑向向外延伸。在其他實施方式中，擴散器50表徵為穿孔錐體100的長度、穿孔錐體100的第一端的直徑、以及穿孔錐體100的第二端的直徑。穿孔錐體100的長度(L)是穿孔錐體100沿平行於擴散器50的軸線的方向上的長度，如圖3所示。穿孔錐體100的第一端的直徑(Dl)是在穿孔錐體100的第一端的極限處的平均外徑，如圖3和4所示。穿孔錐體100的第二端的直徑(D2)是在穿孔錐體100的第二端的極限處的平均外徑，如圖3和5所示。通過如此限定，本發明的實施方式具有大約11. 730英寸(或大約287. 94 mm)的L、大約13. 750英寸(或大約349. 25 mm)的Dl以及大約15. 815英寸(或大約401. 70 mm)的D2。本發明的另一實施方式具有在11. 720英寸和11. 740英寸之間(或297. 69 mm和298. 20 mm之間)的L、在13. 735英寸和13. 765英寸之間(或348. 87 mm和349.63 mm之間)的D1、以及在15. 800英寸和15. 830英寸之間(或401. 32 mm和402. 08 mm之間)的D2。然而在其他實施方式中，擴散器50表徵為L與D2的比。在本發明的一個實施方式中，L與D2的比是大約O. 74。在另一實施方式中，L與D2的比不小於O. 740且不大於
O.743。該特徵確保在Dl根據將擴散器50裝配到風扇殼體12上的需要被確定的情況下，擴散器50沿來自風扇殼體12的空氣流的路徑足夠遠地延伸以控制空氣流的擴散，並且提供足夠的長度，穿孔錐體100和聲學泡沫62能夠在該長度上削減聲學振動。在任何實施方式中，擴散器50還能夠表徵為風扇殼體連接件106的直徑。風扇殼體連接件106的直徑(D3)是內徑，如圖3和4所示。在如此限定的情況下，本發明的一些實施方式具有大約13. 950英寸(或大約354. 33 mm)的D3。本發明的其他實施方式具有在
13.935英寸和13. 965英寸之間(或353. 95 mm和354. 71 mm之間)的D3。在任何實施方式中，擴散器50還能夠表徵為外表面108的直徑、O形環通道110的直徑、以及擴散器邊框112的直徑。如圖3和5中所示，外表面108的直徑(D4)是平均外徑，O形環通道110的直徑(D5)也是平均外徑，並且擴散器邊框112的直徑(D6)是在其徑向延伸部的極限處的平均直徑。在如此限定的情況下，本發明的一些實施方式具有大約
16.665英寸(或大約423. 29 mm)的D4、大約16. 456英寸(或大約417. 98 mm)的D5以及大約16. 445英寸(或大約417. 70 mm)的D6。在其他實施方式中，D4在16. 650英寸和16.680英寸之間(或422. 91 mm和423. 67 mm之間)，具有16. 695英寸(或424. 05 mm)的最大外徑；D5在16. 441英寸和16. 471英寸之間(或417. 60 mm和418. 36 mm之間)，具有16. 486英寸(或418. 74 mm)的最大外徑；以及D6在16. 430英寸和16. 460英寸之間(或在417. 32mm和418. 08 mm之間),具有16. 475英寸(或418. 47 mm)的最大外徑。用於實施本發明的衝壓空氣風扇組件的擴散器具有關於其軸線對稱的截頭圓錐形穿孔錐體。穿孔錐體的形狀由相對於擴散器軸線的特定角度範圍或穿孔錐體的長度與直徑的特定比來確定。穿孔錐體的形狀和尺寸由穿孔錐體的特定長度範圍以及在任一端處的特定直徑範圍來確定。該穿孔錐體將空氣流從衝壓空氣風扇組件內的風扇轉子引導，以使得該流擴散並且增強流效率。此外，穿孔錐體的穿孔結合聲學泡沫提供對聲學振動的阻尼。
本文所述本發明的擴散器50的新穎方面(包括穿孔錐體100的角度)通過大致順從特定幾何尺寸來實現。要理解的是，本文未具體描述但是本領域通常被採用的邊緣中斷和彎曲半徑都能夠添加到擴散器50中，以增強可製造性、易於組裝性或者改善耐用性，同時保持大致順從特定幾何尺寸。另選地，大致順從性基於例如在用於美國聯邦航空管理局(Federal AviationAdministration)、歐洲航空安全局(European Aviation Safety Agency)、中國民用航空局(Civil Aviation Administration of China)、日本民航局(Japan Civil AviationBureau)或俄羅斯聯邦空運局(Russian Federal Agency for Air Transport)的零部件認證或民用航空器零部件製造人批准(PMA)過程中的國家或國際監管當局的確定。在這些實施方式中，大致順從性包括確定具體衝壓空氣風扇擴散器是與特定擴散器50相同或充分類似，或者衝壓空氣風扇擴散器是在類型認證的衝壓空氣風扇擴散器中的零部件設計方面充分相同，使得衝壓空氣風扇擴散器遵循能夠應用到特定衝壓空氣風扇擴散器的適航性標準。具體地，大致順從性包括特定零部件或結構與本發明的特定擴散器50是充分類似、一致或相同的任何監管確定，使得供使用的認證或授權至少部分地基於類似性的確定。雖然已經參考示例性實施方式描述了本發明，但是本領域技術人員將理解的是，能夠作出各種變化並且能夠用等同物來替代本發明的元件，而不偏離本發明的範圍。此外，能夠作出許多修改，以使得具體情形或材料適於本發明的教導而不偏離本發明的實質範圍。因此，本發明旨在不局限於所公開的具體實施方式
，而是本發明將包括落入所附權利要求書範圍內的全部實施方式。
權利要求
1.一種用於衝壓空氣風扇組件的衝壓空氣風扇擴散器，所述擴散器包括 穿孔錐體，所述穿孔錐體具有關於所述擴散器的軸線對稱的截頭圓錐形狀； 入口環密封件，所述入口環密封件被附接到所述穿孔錐體的第一端並且圍繞所述第一端軸向設置；以及 出口環密封件，所述出口環密封件被附接到所述穿孔錐體的第二端並且圍繞所述第二端軸向設置； 其中，所述穿孔錐體的所述第二端的平均外徑比所述穿孔錐體的所述第一端的平均外徑更大，使得所述穿孔錐體遠離所述入口環密封件延伸並且從所述擴散器的軸線徑向向外延伸。
2.根據權利要求1所述的擴散器，其中，所述穿孔錐體以相對於所述擴散器的軸線在4.95度和5. 11度之間的角度遠離所述入口環密封件延伸並且從所述擴散器的軸線徑向向外延伸。
3.根據權利要求1所述的擴散器，其中，所述入口環密封件和所述出口環密封件都由纖維增強的聚合複合物製成，並且所述穿孔錐體由金屬製成。
4.根據權利要求1所述的擴散器，其中，所述穿孔錐體的長度與所述穿孔錐體的所述第二端的平均外徑的比是大約O. 74，其中，所述穿孔錐體的長度是沿平行於所述擴散器的軸線的方向的距離。
5.根據權利要求1所述的擴散器，其中，所述穿孔錐體的長度與所述穿孔錐體的所述第二端的平均外徑的比不小於O. 740且不大於O. 743，其中，所述穿孔錐體的長度是沿平行於所述擴散器的軸線的方向的距離。
6.根據權利要求1所述的擴散器，其中，所述穿孔錐體的長度是大約11.730英寸(或大約297. 94 mm)，所述穿孔錐體的所述第一端的平均外徑是大約13. 750英寸(或大約349. 25mm)，並且所述穿孔錐體的所述第二端的平均外徑是大約15. 815英寸(或大約401. 70 mm)。
7.根據權利要求1所述的擴散器，其中，所述穿孔錐體的長度在11.720英寸和11. 740英寸之間(或297. 69 mm和298. 20 mm之間)，所述穿孔錐體的所述第一端的平均外徑在13.735英寸和13. 765英寸之間(或348. 87 mm和349. 63 mm之間)，並且所述穿孔錐體的所述第二端的平均外徑在15. 800英寸和15. 830英寸之間(或401. 32 mm和402. 08 mm之間)。
8.根據權利要求1所述的擴散器，其中，所述入口環密封件包括具有筒形形狀的風扇殼體連接件；以及所述風扇殼體連接件的內徑是大約13. 950英寸(或大約354. 33 mm)。
9.根據權利要求1所述的擴散器，其中，所述入口環密封件包括具有筒形形狀的風扇殼體連接件；以及所述風扇殼體連接件的內徑在13. 935英寸和13. 965英寸之間(或353. 95mm 和 354. 71 mm 之間)。
10.根據權利要求1所述的擴散器，其中，所述出口環密封件包括 關於所述擴散器的軸線對稱的筒形外表面； 在所述筒形外表面內的O形環通道；以及 擴散器邊框，所述擴散器邊框徑向延伸超出所述穿孔錐體的所述第二端並且在與所述擴散器的軸線垂直的平面內徑向向外延伸。
11.根據權利要求10所述的擴散器，其中，所述筒形外表面的平均外徑是大約16.665英寸(或大約423. 29 mm);所述O形環通道的平均外徑是大約16. 456英寸(或大約417. 98mm)；以及所述擴散器邊框在其徑向延伸極限處的平均直徑是大約16. 445英寸(或大約417.70 mm)。
12.根據權利要求10所述的擴散器，其中，所述筒形外表面的平均外徑在16.650英寸和16. 680英寸之間(或422. 91 mm和423. 67 mm之間)，具有16. 695英寸(或424. 05 mm)的最大外徑；所述O形環通道的平均外徑在16. 441英寸和16. 471英寸之間(或417. 60 mm和418.36 mm之間)，具有16. 486英寸(或418. 74 mm)的最大外徑；以及所述擴散器邊框在其徑向延伸極限處的平均直徑在16. 430英寸和16. 460英寸之間(或在417. 32 mm和418. 08mm之間),具有16. 475英寸(或418. 47 mm)的最大外徑。
13.一種衝壓空氣風扇組件，所述衝壓空氣風扇組件包括 風扇殼體； 風扇轉子； 軸承殼體，所述軸承殼體被附接到所述風扇殼體； 外部殼體，所述外部殼體被連接到所述風扇殼體； 內部殼體，所述內部殼體被附接到所述軸承殼體； 擴散器，所述擴散器軸向設置在所述外部殼體內並且圍繞所述軸承殼體以及所述風扇殼體和所述內部殼體中每個的至少一部分軸向設置，用於使得風扇空氣從所述風扇轉子擴散，所述擴散器包括 穿孔錐體，所述穿孔錐體具有關於所述擴散器的軸線對稱的截頭圓錐形狀； 入口環密封件，所述入口環密封件被附接到所述穿孔錐體的第一端並且圍繞所述第一端軸向設置，所述入口環密封件包括具有筒形形狀的風扇殼體連接件；以及 出口環密封件，用於將所述擴散器連接到所述外部殼體，所述出口環密封件被附接到所述穿孔錐體的第二端並且圍繞所述第二端軸向設置； 其中，所述穿孔錐體的所述第二端的平均外徑比所述穿孔錐體的所述第一端的平均外徑更大，使得所述穿孔錐體遠離所述入口環密封件延伸並且從所述擴散器的軸線徑向向外延伸。
14.根據權利要求13所述的衝壓空氣風扇組件，其中，所述穿孔錐體以相對於所述擴散器的軸線在4. 95度和5. 11度之間的角度遠離所述入口環密封件延伸並且從所述擴散器的軸線徑向向外延伸。
15.根據權利要求13所述的衝壓空氣風扇組件，其中，所述穿孔錐體以相對於所述擴散器的軸線大約5度的角度遠離所述入口環密封件延伸並且從所述擴散器的軸線徑向向外延伸。
16.根據權利要求13所述的衝壓空氣風扇組件，其中，所述入口環密封件和所述出口環密封件都由纖維增強的聚合複合物製成，並且所述穿孔錐體由金屬製成。
17.根據權利要求13所述的衝壓空氣風扇組件，其中，所述穿孔錐體的長度與所述穿孔錐體的所述第二端的平均外徑的比不小於O. 740且不大於O. 743，其中，所述穿孔錐體的長度是沿平行於所述擴散器的軸線的方向的距離。
18.根據權利要求13所述的衝壓空氣風扇組件，其中，所述穿孔錐體的長度在11.720英寸和11. 740英寸之間(或297. 69 mm和298. 20 mm之間),所述穿孔錐體的所述第一端的平均外徑在13. 735英寸和13. 765英寸之間(或348. 87 mm和349. 63 mm之間)，並且所述穿孔錐體的所述第二端的平均外徑在15. 800英寸和15. 830英寸之間(或401. 32 mm和/402. 08 mm 之間)。
19.根據權利要求13所述的衝壓空氣風扇組件，還包括 聲學泡沫，所述聲學泡沫佔據所述穿孔錐體和所述外部殼體之間的容積的至少大部分。
20.一種用於將衝壓空氣風扇擴散器安裝在衝壓空氣風扇組件中的方法，所述擴散器包括穿孔錐體、具有風扇殼體連接件的入口環密封件、以及出口環密封件，所述方法包括 將所述擴散器取向成使得所述入口環密封件的所述風扇殼體連接件面向所述衝壓空氣風扇組件的風扇出口； 將所述擴散器插入到所述風扇出口中，使得所述擴散器軸向圍繞軸承殼體以及風扇殼體和內部殼體中每個的至少一部分； 將所述擴散器朝向所述風扇殼體擠壓，使得所述入口環密封件的風扇殼體連接件連接到所述風扇殼體並且所述出口環密封件連接到所述外部殼體； 將止回閥插入到所述衝壓空氣風扇組件的旁通入口中； 將線纜傳送管連接到所述內部殼體； 將電線從所述內部殼體傳輸通過所述線纜傳送管而達到端子盒； 將所述電線連接到所述端子盒；以及 將馬達軸承冷卻管連接到所述內部殼體。
全文摘要
本發明涉及衝壓空氣風扇擴散器。用於衝壓空氣風扇組件的擴散器包括穿孔錐體、入口環密封件和出口環密封件。所述穿孔錐體具有關於擴散器軸線對稱的截頭圓錐形狀。所述入口環密封件被附接到所述穿孔錐體的第一端並且圍繞所述第一端軸向設置。所述入口環密封件包括具有筒形形狀的風扇殼體連接件。所述出口環密封件被附接到所述穿孔錐體的第二端並且圍繞所述第二端軸向設置。所述第二端的平均外徑比所述第一端的平均外徑更大，使得所述穿孔錐體遠離所述入口環密封件延伸並且從所述擴散器軸線徑向向外延伸。
文檔編號F04D29/54GK103062132SQ20121040894
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月24日 優先權日2011年10月24日
發明者E.奇拉巴斯茨, V.S.裡查德森, D.A.多曼 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司