涵道风扇的制作方法

本实用新型涉及飞行器领域，并且更具体地，涉及一种涵道风扇。

背景技术：

散热冷却问题一直是飞行器发动机的一个症结。发动机冷却系统的好坏直接影响发动机的性能和使用寿命。一般发动机的冷却系统都是主动冷却，即，使用冷却风扇使空气高速吹过散热片表面，带走发动机散出的热量,使发动机冷却。但是在飞行器设计中，为了减轻飞行器重量常常省去冷却风扇。没有了风扇提供的高速气流，冷却效率会大大降低，给飞行器的设计带来了严重的问题。

现有技术中，将发动机的散热器放在了涵道的入口，希望通过进入涵道的气流带走热量。但是涵道入口的空气来流速度有限，跟经过涵道动叶片加速后的气流速度相差甚远。用入口处的气流冷却效率不大，因此需要通过增大散热器体积来达到要求的散热效果，但是这会增加飞行包的整体重量，而且也影响美观。

技术实现要素：

针对相关技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种涵道风扇，该涵道风扇将散热器布局在涵道风扇中，以利用涵道风扇中的高速气流散热，显著提高了散热器的冷却效果；此外，该涵道风扇将散热结构设置在静叶片上，从而节省封装空间。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种涵道风扇，包括：涵道，涵道具有中心轴线，一进风口和一出风口分别位于涵道的上端和下端；桨毂轴，设置在涵道的中心轴线上；多个动叶片，设置在桨毂轴上并靠近进风口，且可随桨毂轴的转动而转动；固定套筒，桨毂轴装设于固定套筒内；多个静叶片，静叶片的相对两端分别与固定套筒和涵道的内壁连接，每个静叶片上设置有散热结构；以及动力驱动装置，设置在固定套筒内并且位于多个动叶片下方，其中，动力驱动装置与桨毂轴连接以驱动桨毂轴转动，并且动力驱动装置与散热结构连接以通过散热结构散热。

根据本实用新型的一个实施例，散热结构为贴附在每个静叶片的外表面上的散热片，在散热片中设有散热片冷却管路。

根据本实用新型的一个实施例，动力驱动装置包括发动机，发动机内设有发动机冷却管路，发动机的输出轴与桨毂轴连接以驱动桨毂轴转动，并且发动机冷却管路与散热片冷却管路流体连通以形成冷却液回路。

根据本实用新型的一个实施例，散热片包括经由多个散热管连通的上水室和下水室，其中，上水室与发动机冷却管路的出口流体连通，并且下水室与发动机冷却管路的入口流体连通。

根据本实用新型的一个实施例，多个散热管相互平行地设置，且在相邻的散热管之间还设有多个散热翅片。

根据本实用新型的一个实施例，在发动机冷却管路的入口处设置有水泵，以将经多个散热片冷却的冷却液送回发动机冷却管路中。

根据本实用新型的一个实施例，在发动机冷却管路的出口处设置有节温器。

根据本实用新型的一个实施例，多个动叶片绕中心轴线等角度分布，并且每个动叶片的弦线与动叶片旋转水平面形成夹角。

根据本实用新型的一个实施例，多个静叶片绕中心轴线等角度分布，并且每个静叶片垂直于涵道的横截面。

根据本实用新型的一个实施例，在桨毂轴顶端设置有整流罩，整流罩位于多个动叶片的上方且随动叶片的转动而转动。

根据本实用新型的一个实施例，多个散热片通过焊接、铆接或螺栓连接固定在多个静叶片的表面上。

根据本实用新型的一个实施例，散热片可与对应的静叶片一体成型。

本实用新型的有益技术效果在于：

本实用新型将散热结构设置在涵道风扇的静叶片上或将散热结构与静叶片一体成型，使静叶片具有散热功能同时也具有平衡反扭矩的作用，涵道风扇中的高速气流经过，显著提高了对发动机的散热效果，从而保证发动机的温度在正常工作温度范围内，提高发动机的燃油效率，保障飞行的安全性；

此外，本实用新型的涵道风扇将发动机散热器设置在涵道风扇的静叶片上，显著地减小了封装空间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1例示了根据本实用新型的一个实施例的涵道风扇的结构示意图；

图2例示了图1所示的涵道风扇沿中心轴线所在平面截取的截面图；以及

图3例示了根据本实用新型的一个实施例的涵道风扇中的发动机与散热片的连接方式。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的实施例进行具体描述。需要注意的是，以下各个实施例可以任意可能的方式相互组合或部分替换。

参照图1至图3，示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的涵道风扇。在该实施例中，由图1可见，涵道风扇包括涵道1、桨毂轴、多个动叶片2、固定套筒、多个静叶片3以及动力驱动装置4。具体地，涵道1为具有中心轴线的圆柱形通道，一进风口和一出风口分别位于涵道1的上端和下端，桨毂轴与涵道1同轴地设置在固定套筒内，多个动叶片2邻近进风口设置在桨毂轴上，其中，所有动叶片2绕桨毂轴呈辐射状布置且可随桨毂轴的转动而转动，每个静叶片3的相对两端分别与固定套筒和涵道1的内壁连接，并且在每个静叶片3上设置有散热结构，动力驱动装置4位于固定套筒内且设置在多个动叶片2的下方，其中，动力驱动装置4与桨毂轴连接以驱动桨毂轴转动，从而带动设置在桨毂轴上的多个动叶片2转动；此外，动力驱动装置4还与散热结构连接，以通过散热结构进行散热。

有益地，在上述实施例中，涵道风扇通过将散热结构布局在涵道风扇中，利用涵道风扇中的高速气流散热，显著提高了散热结构的冷却效果，从而保证动力驱动装置4的温度在正常工作温度范围内，提高动力驱动装置4的能效，保障飞行的安全性；此外，在上述实施例所示的涵道风扇中，通过将散热结构设置在静叶片3上，能够显著地节省封装空间。

示例性地，在本实用新型的一个可能的实施例中，如图1至图3所示，散热结构实施为贴附在每个静叶片3的外表面上的散热片，在每个散热片中设有散热片冷却管路。进一步示例性地，根据实用新型的一个可能的实施例，动力驱动装置4包括发动机，发动机内设有发动机冷却管路，发动机的输出轴与桨毂轴连接以驱动桨毂轴转动，从而带动连接于桨毂轴上的多个动叶片2转动。此外，发动机的发动机冷却管路与散热片的散热片冷却管路流体连通以形成冷却液回路，从而通过散热片实现发动机冷却。

在上述示例性实施例中，有益的是，涵道风扇通过将散热片布局在涵道1中，利用涵道1中的高速气流散热，显著提高了散热片的冷却效果，从而保证发动机的温度在正常工作温度范围内，提高发动机的燃油效率，保障飞行的安全性。在一些实施例中，散热片可通过焊接、铆钉或螺栓连接等本领域常见的紧固方式固定在静叶片3的表面上；此外，在另一些实施例中，散热片还可与对应静叶片3一体成型，换个角度讲，即将散热片制作成静叶片3的构型，可以看做是散热片与静叶片为一体构造，因此同时具有散热和静叶片3平衡反扭矩的作用，本实施例中这种将散热片与静叶片3一体化的构造，结构更简单，也使整体结构更紧凑，显著地减小了封装空间。

继续参照图3，详细描述散热片的具体构造。如图所示，每个散热片包括分别位于上方和下方的上水室6和下水室7，其中，上水室6和下水室7经由多个散热管5流体连通。其中，上水室6与发动机冷却管路的出口流体连通，以接收来自发动机冷却管路的需冷却的冷却液并将其送入散热片冷却管路中进行冷却；下水室7与发动机冷却管路的入口流体连通，以将经冷却的冷却液送回发动机冷却管路中，用于发动机的冷却。

优选地，在本实用新型的一个可能的实施例中，所有散热管5相互平行定向，并且在所有散热管5的相邻散热管5之间还设有多个散热翅片，以进一步增强散热效果。

另外，在本实用新型的其他可能的实施例中，如图3所示，在发动机冷却管路的入口处设置有水泵8，水泵8的作用在于将经散热片冷却的冷却液送回发动机冷却管路中用于发动机冷却。附加地或替代地，在本实用新型的另一个可能的实施例中，如图3所示，在发动机冷却管路的出口处设置有节温器9，节温器9的作用是控制发动机冷却管路中的冷却液的流向。例如，当发动机冷却管路中的冷却液的温度低于80度时，节温器9闭合，冷却液直接流回发动机，不流向散热片，从而保证发动机工作在合适的温度；当发动机冷却管路中的冷却液的温度高于80度时，节温器9打开，冷却液通过导管流至散热片，通过散热片进行冷却。

优选地，在上述各个实施例或本实用新型的其他实施例中，如图1所示，涵道风扇包括绕涵道1的中心轴线等角度分布的四个动叶片2，并且每个动叶片2的弦线与动叶片旋转水平面形成夹角；类似地，在上述各个实施例或本实用新型的其他实施例中，涵道风扇包括绕涵道1的中心轴线等角度分布的六个静叶片3，并且静叶片3呈平板状，平板状的静叶片3垂直于涵道1的横截面而设置。

进一步优选地，在本实用新型的一些可能的实施例中，如图1所示，可在桨毂轴顶端安装整流罩10，整流罩10定位在多个动叶片2的上方并且随着多个动叶片2的转动而转动。有益地，整流罩10能够对进入涵道1的进风口的气流起到整流的作用，使涵道风扇入流更加均匀。

在散热片与静叶片3一体成型的实施例中，如图1所以，在涵道风扇工作时，发动机通过传动轴带动动叶片2转动，使空气从涵道1的进风口进入涵道1并且加速，气流流过动叶片2会产生扭矩和推力，推力带动飞行器起飞，散热片在气流经过时能够产生反向扭矩，从而起到抵消扭矩的作用；同时，冷却液在水泵8的作用下流经发动机的气缸的水套，冷却液经水套将发动机的热量吸收，然后流经整个散热片；其中，散热片可为铝合金材质，当高速气流吹过散热片后，大量热量被空气带走，从而降低了冷却液温度。冷却后的冷却液由发动机冷却管路再流回发动机，经过水泵的推动继续冷却发动机，形成一个流体散热的循环高速气流流过散热片，也极大地促进了发动机的散热。

应当注意的是，本实用新型的涵道风扇主要应用于采用汽油动发动机的涵道式飞行器，但也同样适用于其他任何利用涵道提供升力的飞行器。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。