按具体情况通过单相或两相冷却对飞行器中的电子设备进行冷却制造技术

提出一种用于冷却飞行器（１１）中的电子设备的方法，包括以下步骤：使冷却剂在冷却回路中流通，借助于冷却剂冷却电子设备（２），以及在飞行器外壳热交换器（７）中散发冷却剂吸收的热量。冷却剂在冷却电子设备（２）期间至少部分蒸发，并在飞行器外壳热交换器（７）中冷凝。冷却剂通过自然对流在冷却剂回路中流通。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在正常操作期间借助于处于单相的冷却剂并且在故障情况下借助于 可以同时具有气相和液相的冷却剂对飞行器中的电子设备进行冷却。
技术介绍
在现有技术的飞行器的情况下，电子设备借助于空气进行冷却。如果飞行器处于 地面上，为了冷却电子设备从机舱提取空气，再将空气返回到机舱。这需要风扇，而风扇会 招致大量噪声负荷。进一步地，带到机舱中的余热会导致对机舱的不期望的加热。在现有技术的冷却设备的情况下，飞行期间空气在电子设备与飞行器外壳热交换 器之间流通。由于空气仅能够带走相对少量的热，因此需要大量的空气、大的热交换器表面 和大截面的风道。结果，增大了冷却设备和电子设备的重量和空间需求。这会在飞行器的 安装期间导致问题。向电子设备供应空气和从电子设备移除空气均需要相应的风扇。风扇 具有相对较高的电力消耗，这导致在地面上和在飞行期间的煤油消耗增大。进一步地，风扇 会引起振动和噪声。在风扇之一损坏的情况下，电子设备必须被关闭，因为操作温度过高的 情况下存在发生故障的风险。由于在电子设备被关闭时某些功能不再可用，因此飞行器的 安全性被削弱。JP 2001-010595提出了通过使用三个级联的冷却回路对电子设备进行冷却。在第 一冷却回路中，冷却剂流过飞行器外壳热交换器和第二冷却回路的冷凝器。第二冷却回路 通过压缩、冷凝和蒸发来致冷。第二冷却回路的蒸发器冷却第三冷却回路的热交换器，该热 交换器冷却电子设备。这三个冷却回路都借助于相应的泵设备而具有强制对流。在保证强 制对流的三个泵设备之一发生故障的情况下，电子设备不能再进行操作，因而飞行器的安 全性被削弱。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种对飞行器中的电子设备的更可靠冷却。在根据本专利技术的用于冷却飞行器中的电子设备的方法中，冷却剂在冷却剂回路中 流通。电子设备借助于冷却剂冷却，并且在飞行器外壳热交换器中，冷却剂吸收的热量散发 到外部环境中。冷却剂在冷却电子设备期间至少部分蒸发，并在飞行器外壳热交换器中冷 凝。冷却剂通过自然对流在冷却剂回路中流通。本专利技术的优点在于不需要泵设备来保证强 制对流。这提高了飞行器的可靠性和安全性。进一步地，减小了飞行器的质量，这降低了煤 油消耗。进一步地，不需要冷藏机器或通风器，或大截面的风井。结果，减小了用于电子设 备的冷却设备的质量和空间需求，并且简化了飞行器的整合。在正常操作期间，冷却剂可以永远处于液相，并且通过强制对流在冷却剂回路中 流通。在发生故障期间，冷却剂在冷却电子设备期间至少部分蒸发，并在飞行器外壳热交换 器中冷凝，如先前所述。在发生故障的情况下，冷却剂通过自然对流在冷却剂回路中流通。4该故障可能是例如用于保证强制对流的泵设备发生故障。该故障还可以是对冷却能力的需求增加。这种情况下，也可以额外提供强制对流。本实施例的优点在于，可以通过强制对流来控制冷却能力，从而控制电子设备的 温度。例如，可以以使电子设备周围的空气永远处于露点以上的温度和电子设备的温度低 于故障温度的方式来控制强制对流。即使在强制对应损坏的情况下，也可以保证电子设备 的冷却。因此，在强制对应损坏的情况下，电子设备可以继续操作，从而提高飞行器的安全 性。在正常操作期间，冷却剂处于单相即液相。在发生故障的情况下，冷却剂具有两相 行为。冷却剂可以在发生故障的情况下同时拥有液相和气相。如果所述飞行器外壳热交换器中的温度超出第一阈值，则冷却剂可以至少部分地 以旁路绕过所述飞行器外壳热交换器。冷却剂可以按具体情况在由其它冷却系统冷却的附 加热交换器中进行冷却。这在飞行器位于地面上和/或外部温度相对高时是必要的。这种 情况下，飞行器外壳热交换器不能对冷却剂进行冷却。其它冷却系统可以是液体冷却系统， 或者是通过压缩、冷凝和蒸发进行冷却的冷却系统。第一阈值可以以这种方式选择冷却剂 在进入电子设备时具有可以保证电子设备的温度安全地低于损坏温度的温度。第一阈值也 可以对应于从冷却热交换器出来的冷却剂的实际温度。如果飞行器外壳热交换器的温度低 于从冷却热交换器出来的冷却剂的实际温度，则冷却剂流过飞行器外壳热交换器，并且至 少部分地被冷却。如果飞行器外壳热交换器的温度高于从冷却热交换器出来的冷却剂的实 际温度，则冷却剂不会流过飞行器外壳热交换器，因此不会在飞行器外壳热交换器中被加 热。在所有情况下，如果所述飞行器外壳热交换器中的温度和/或冷却剂的温度落到 对应的第二阈值之下，则冷却剂可以至少部分地以旁路绕过所述飞行器外壳热交换器。如 果飞行器处于高海拔，则外部温度可以得到极低的值。由于冷却剂至少部分地以旁路绕过 飞行器外壳热交换器，因此可以保证电子设备周围的温度总是高于露点。结果，防止水在电 子设备中和/或上冷凝，这提高了电子设备的可靠性和寿命。因此，第二阈值可以被选择为 使得电子设备周围的空气的温度总是高于露点。本专利技术还涉及一种飞行器冷却设备，包括适于借助于冷却剂冷却电子设备的冷却 热交换器和适于使冷却剂冷却的飞行器外壳热交换器，其中所述冷却热交换器和所述飞行 器外壳热交换器被布置在闭合冷却剂回路中。冷却剂在冷却电子设备期间在冷却热交换器 中至少部分蒸发，并在飞行器外壳热交换器中冷凝。冷却剂通过自然对流在冷却剂回路中 流通。可以使用例如冷却剂(ialden，即由苏威苏莱克斯(Solvay Solexis)分销的全氟醚轴 承润滑脂，作为冷却剂。进一步地，也可以使用丙烯乙二醇溶剂，也称为缩写PGW，作为冷却 剂。该冷却设备通过自然对流操作，因此不需要泵设备，从而得到紧凑并且自动防故障的飞 行器冷却设备。为了保证自然对流，冷却热交换器与飞行器外壳热交换器之间的管道可以 被设置为具有较大直径的尺寸。由于冷却剂可以同时以气相态和液相态存在，因此冷却剂 充当两相冷却剂。飞行器冷却设备可以具有泵设备，泵设备在正常操作期间使冷却剂在冷却剂回路 中流通。飞行器冷却设备可以适于在正常操作期间使得液体冷却剂永远处于液相，并且由 于泵而通过强制对流在冷却剂回路中流通。在发生故障的情况下，冷却剂在冷却电子设备期间在冷却热交换器中至少部分地蒸发，并在飞行器外壳热交换器中冷凝。在发生故障的 情况下，冷却剂通过自然对流在冷却剂回路中流通。如先前所述，在该实施例的情况下，尤 其容易保证电子设备周围的空气温度永远高于露点，从而提高了电子设备的可靠性和寿 命，因此提高了飞行器的安全性和可靠性。飞行器冷却设备可以进一步具有飞行器外壳热交换器旁路阀，其于在飞行器外壳 热交换器中的温度超出第一阈值的情况下使冷却剂至少部分以旁路绕过所述飞行器外壳 热交换器。飞行器冷却设备可以具有附加热交换器，其由附加冷却系统按具体情况冷却，其 中所述附加热交换器适于使得冷却剂回路的冷却剂在所述附加热交换器被所述附加冷却 系统冷却的情况下在所述附加热交换器中冷却。如先前所述，例如在飞行器位于地面上时， 外部温度可以具有高值。在这种情况下，飞行器外壳热交换器可能不再能将冷却剂冷却到 使电子设备的温度总是低于损坏温度的程度。这种情况下，冷却剂被由附加冷却系统冷却 的附加热交换器进行部分冷却或完全冷却。附加冷却系统可以是例如所谓冷总线的液体冷 却系统，或者具有压缩、冷凝和蒸发的循环。第一阈值可以被选择使得，保证冷却剂在进入 冷却热交换器时具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于冷却飞行器（１１）中的电子设备（２）的方法，包括以下步骤：　　－使冷却剂在冷却回路中流通，　　－借助于所述冷却剂冷却所述电子设备（２），以及　　－在飞行器外壳热交换器（７）中散发被所述冷却剂吸收的热量，　　其特征在于，所述冷却剂在冷却所述电子设备（２）期间至少部分蒸发，在所述飞行器外壳热交换器（７）中冷凝，并且通过自然对流在所述冷却剂回路中流通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马西亚斯赖斯，威尔逊维卡萨斯诺列加，塞巴斯蒂安勒林，
申请(专利权)人：空中客车作业有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]