维护飞行器冷却系统的方法和飞行器冷却系统技术方案

本发明专利技术公开一种维护飞行器冷却系统的方法和一种飞行器冷却系统，该维护飞行器冷却系统(10)的方法包括将包含两相制冷剂的再填充容器(60)连接至设置在冷却系统(10)的冷却回路(12)中的制冷剂连接部(50a、50b)、将制冷剂从再填充容器(60)供应到冷却系统(10)的冷却回路(12)中，以及操作设置在冷却回路(12)中的冷凝器，以便使流过冷却回路(12)的气态制冷剂液化。

【技术实现步骤摘要】
维护飞行器冷却系统的方法和飞行器冷却系统
本专利技术涉及维护利用两相制冷剂操作的飞行器冷却系统的方法，利用两相制冷剂操作的飞行器冷却系统，以及包括飞行器冷却系统和用于维护飞行器冷却系统的维护单元的布置。
技术介绍
利用两相制冷剂操作的冷却系统从DE102006005035B3、W02007/088012A1、DE102009011797A1以及US2010/0251737A1中获知，并且可以用来冷却存在于飞行器上的各种冷却能量消耗者，例如打算向旅客供应的食物或者诸如电气部件或者电子部件之类的发热部件。在从 DE102006005035B3、W02007/088012AU DE102009011797A1 以及US2010/0251737A1中获知的冷却系统中，穿过回路流动的制冷剂在该系统的操作期间发生的相变允许为了冷却目的使用然后发生的潜在热消耗。因此，提供期望制冷能力所需要的制冷剂质量流量显著地低于例如使用单相液态制冷剂的液体冷却系统中的质量流量。因而，在DE102006005035B3、TO2007/088012A1、DE102009011797A1 以及US2010/0251737A1中描述的冷却系统可以具有比具有相当制冷能力的液体冷却系统更小的管道截面，因此提供更小的装置体积和更轻的重量的优点。而且，制冷剂质量流量的减少使有可能降低输送制冷剂穿过冷却系统的冷却回路所需要的输送能力。这导致系统的效率增加，因为需要更少能量来操作相应的输送装置，例如泵，此外，在输送装置的操作期间由输送装置产生的更少附加热需要从冷却系统中除去。
技术实现思路
本专利技术的目的是旨在提供维护利用两相制冷剂操作的飞行器冷却系统的可靠且有效的方法。进一步，本专利技术的目的是旨在提供能够以可靠且有效的方式维护的、利用两相制冷剂操作的飞行器冷却系统。最后，本专利技术的目的是旨在提供包括飞行器冷却系统和用于以可靠且有效的方式维护飞行器冷却系统的维护单元的布置。这些目的是通过具有权利要求1的特征的方法、具有权利要求8的特征的飞行器冷却系统以及具有权利要求14的特征的布置实现的。在维护飞行器冷却系统的方法中，包含两相制冷剂的再填充容器连接至在所述冷却系统的冷却回路中设置的制冷剂连接部。优选地，所述再填充容器经由优选地柔性管路和第一制冷剂连接部适配器以密封的方式连接至所述冷却系统的所述制冷剂连接部。所述再填充容器、所述柔性管路以及所述第一制冷剂连接部适配器可以集成到优选可移动的维护单元中，该优选可移动的维护单元可以与所述飞行器分离地形成并且可以适合于专门地为了维护目的而与所述飞行器冷却系统连接。例如，所述飞行器冷却系统可以是特别适合于对飞行器上的发热部件或者食物进行冷却的冷却系统并且包括冷却回路，所述冷却回路允许两相制冷剂穿过该冷却回路流通。在所述冷却系统的所述冷却回路中流通的两相制冷剂是在将冷却能量释放给冷却能量消耗者时从液体转变为气体聚集态并然后转变回液体聚集态的制冷剂。例如，所述两相制冷剂可以是R134A (CH2F-CF3)0诸如航空电子系统或者燃料电池系统之类的电气或者电子系统通常必须在比食物更高的温度水平下冷却。为了冷却这些系统，例如Galden?可以用作两相制冷剂。然而优选地，CO2用作两相制冷剂，因为CO2至少实质上是环境中性的。基本上，利用在所述冷却回路中流通的预定操作量的制冷剂来使所述操作系统操作，该预定操作量由使所述冷却系统正常操作所必需的制冷剂的量和补偿系统的泄漏和系统容差的制冷剂的附加量来限定。为了限制在发生系统泄漏时离开所述冷却系统的制冷剂的量，在所述冷却回路中流通的制冷剂的所述预定操作量应该尽可能地低。然而，存在于系统中或者存在于涉及从所述冷却系统中拆卸部件或者替换所述冷却系统的部件的维护工作中的少量泄漏可能导致在所述冷却回路中流通的制冷剂的量下降到预定的最小值以下，该预定的最小值例如可以由使所述冷却系统正常操作所必需的制冷剂的量来限定。因此，根据本专利技术的维护方法包括将包含在所述再填充容器中的制冷剂从所述再填充容器供应到所述冷却系统的所述冷却回路中的步骤。特别地，尽管仍然有相当大量的制冷剂存在于所述冷却系统的所述冷却回路，然而这相当大量的制冷剂可能不足以使所述冷却系统正常操作，此时将包含所述再填充容器中的制冷剂供应到所述冷却系统的所述冷却回路中。在根据本专利技术的方法中，在将包含在所述再填充容器中的制冷剂从所述再填充容器供应到所述冷却系统的所述冷却回路中期间，操作在所述冷却回路中设置的冷凝器，以便使流过所述冷却回路的气态制冷剂液化。所述冷凝器的操作使所述冷却系统的所述冷却回路中的制冷剂的温度下降以及因此压力下降。结果，可以以快速且有效的方式将制冷剂从所述再填充容器输送到所述冷却系统的所述冷却回路中。此外，所述冷凝器的操作确保从所述再填充容器向所述冷却系统的所述冷却回路中供应的制冷剂在进入所述冷却回路时立即被液化。因此，使在维护后重新建立所述冷却系统的准备操作状态所需的时间长度最小化。因此，根据本专利技术的方法允许以可靠、省时及划算的方式维护利用两相制冷剂操作的冷却系统。优选地，对所述冷凝器的操作进行控制，使得所述冷却系统的所述冷却回路中的制冷剂的压力下降到所述再填充容器中的制冷剂的压力以下。因此，在所述再填充容器和所述冷却回路之间的压力差的驱动下，即在所述再填充容器中的制冷剂的压力和所述冷却回路中的制冷剂的压力之间的差异的驱动下，将制冷剂从所述再填充容器输送到所述冷却系统的所述冷却回路中。因此，能够限制或者甚至省略用于将制冷剂从所述再填充容器输送到所述冷却回路中的附加输送装置的使用。在维护飞行器冷却系统的方法中，允许从所述再填充容器到所述冷却回路中的制冷剂的流动，然而，优选地防止从所述冷却回路到所述再填充容器中的制冷剂的回流。通过例如可以集成到所述冷却回路的制冷剂连接部或者所述维护单元的第一制冷剂连接部适配器中的止回阀，可以与所述再填充容器和所述冷却回路中的压力状况无关地防止从所述冷却回路到所述再填充容器中的制冷剂的回流。由于可能由所述再填充容器中的大量制冷剂在短暂的一段时间内从所述再填充容器中排出引起的所述再填充容器中的制冷剂的温度下降以及因此压力下降，压力差驱动的制冷剂从所述再填充容器到所述冷却系统的所述冷却回路中的供应可以减缓或者甚至中断。于是，在将所述再填充容器中包含的制冷剂供应到所述冷却系统的所述冷却回路中以前，例如通过所述维护单元的冷凝器，可以使在所述再填充容器中包含的制冷剂液化。通过适合的输送装置，例如所述维护单元的泵，可以将液态制冷剂输送到所述冷却系统的所述冷却回路中。进一步，还可想到在将包含在所述再填充容器中的制冷剂供应到所述冷却系统的所述冷却回路中以前对包含在所述再填充容器中的制冷剂进行再冷。制冷剂的液化和可选的再冷允许与所述再填充容器和所述冷却回路中的压力状况无关地继续将制冷剂从所述再填充容器供应到所述冷却系统的所述冷却回路中。最后，压力差驱动的液态制冷剂从所述再填充容器到所述冷却系统的所述冷却回路中的供应也是可想到的。在这种情况下，将包含在所述再填充容器的下部区域中的液态制冷剂供应到所述冷却回路中，其中由于在所述再填充容器的上部区域中存在气体层，所述再填充容器中的压力增强。如果仅通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种维护飞行器冷却系统(10)的方法，所述方法包括：将包含两相制冷剂的再填充容器(60)连接至设置在所述冷却系统(10)的冷却回路(12)中的制冷剂连接部(50a、50b)，将制冷剂从所述再填充容器(60)供应到所述冷却系统(10)的所述冷却回路(12)中，以及操作在所述冷却回路(12)中设置的冷凝器(22a、22b、22c)，以便使流过所述冷却回路(12)的气态制冷剂液化。

【技术特征摘要】
2012.08.31 EP 12006183.3;2012.08.31 US 61/695,3121.一种维护飞行器冷却系统(10)的方法，所述方法包括: 将包含两相制冷剂的再填充容器(60)连接至设置在所述冷却系统(10)的冷却回路(12)中的制冷剂连接部(50a、50b)， 将制冷剂从所述再填充容器(60)供应到所述冷却系统(10)的所述冷却回路(12)中，以及 操作在所述冷却回路(12)中设置的冷凝器(22a、22b、22c)，以便使流过所述冷却回路(12)的气态制冷剂液化。2.如权利要求1所述的方法，其中防止制冷剂从所述冷却回路(12)到所述再填充容器(60)中的回流，和/或其中在将包含在所述再填充容器(60)中的制冷剂供应到所述冷却系统(10)的所述冷却回路(12)中以前，使包含在所述再填充容器(60)中的制冷剂液化。3.如权利要求1所述的方法，其中当所述冷却回路(12)中的制冷剂的量已经达到预定最大值时停止所述冷凝器(22a、22b，22c)的操作，和/或其中当所述冷却回路(12)中的压力已经达到预定值时中断制冷剂从所述再填充容器(60)到所述冷却系统(10)的所述冷却回路(12)中的供应。4.如权利要求1所述的方法，其中当所述冷却回路(12)中的制冷剂的量下降到预定警报值以下时，输出指示需要将制冷剂供应到所述冷却回路(12)中的第一警报信号，和/或其中当所述冷却回路(12)中的制冷剂的量下降到预定最小值以下时，输出指示需要将制冷剂供应到所述冷却回路(12)中的第二警报信号，和/或其中当所述冷却回路(12)中的制冷剂的量下降到所述预定最小值以下时，停止所述冷却系统(10)的操作。5.如权利要求1所述的方法，其中在将设置在所述冷却回路(12)中的部件从所述冷却回路(12)中拆卸时，将所述部件连接至`所述冷却回路(12)的自密封耦接器防止制冷剂离开所述冷却回路(12)。6.如权利要求1所述的方法，其中在将设置在所述冷却回路(12)中的部件从所述冷却回路(12)中拆卸以前，或者从所述冷却回路(12)中排出制冷剂或者将制冷剂输送到设置在所述冷却回路(12)中的可隔绝密封的蓄存器(34a、34b)中，其中从所述冷却回路(12)中排出的制冷剂或者被排放给周围环境或者被收集在储存容器(74)中。7.如权利要求1所述的方法，其中在从所述冷却回路(12)中排出制冷剂以后并且在将制冷剂再引入所述冷却回路(12)中以前，抽空所述冷却回路(12)，和/或其中为了将制冷剂再引入被抽空的冷却回路(12)中，操作所述冷却系统(10)的所述冷凝器(22a、22b、22c)，以便在制冷剂进入所述冷却回路(12)以前使制冷剂蒸发并且在气态制冷剂穿过所述冷却回路(12)流通时使气态制冷剂液化，其中优选地加热包含制冷剂的所述储存容器(74)，以便支持所述储存容器(74)中的制冷剂的蒸发。8.一种飞行器冷却系统(10),包括: 冷却回路(12)，允许两相制冷剂穿过所述冷却回路(12)流通； 设置在所述冷却回路(12)中的制冷剂连接部(50a、50b)，所述制冷剂连接部(50a、50b)为了所述飞行器冷却系统(10)的维护可连接至包含两相制冷剂的再填充容器(60)；以及控制单元(52)，适合于操作设置在所述冷却回路(12)中的冷凝器(22a、22b、22c)，以便在将制冷剂从所述再填充...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·皮斯克，
申请(专利权)人：空中客车作业有限公司，
类型：发明
国别省市：