[发明专利]用于操作飞机冷却系统的方法和飞机冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于操作飞机冷却系统的方法和飞机冷却系统，具体地，该飞机冷却系统是飞机液体冷却系统。

背景技术

在现代飞机中，液体冷却系统日益应用于向位于飞机上的冷却能量消耗者(例如食物或发热部件)供给冷却能量部件。从例如DE4340317A1或DE102006005035B3的现有技术中所熟知的飞机冷却系统包括中央制冷机，中央制冷机的用途是将流经冷却回路的冷却介质冷却至预定的冷却介质流动温度。冷却介质流经的冷却回路能够被直接或仅仅热(例如经由热交换器)连接至制冷机的内部冷却回路。经由冷却回路，制冷机冷却的冷却介质被提供给飞机上的多个消耗者，例如食物或电气、电子或机械的发热部件。冷却能量通常从流经冷却回路的冷却介质经由与单个冷却能量消耗者有关的对应热交换器而转移至冷却能量消耗者。

飞机上冷却能量消耗者的冷却需要很大程度上依赖于冷却能量消耗者所暴露的外部环境。具体来说，飞机上冷却能量消耗者的冷却能量需要在飞机的地面操作过程中比在飞机的飞行操作过程中高很多。为了即使在飞机的地面操作过程中也能确保飞机上所有的冷却能量消耗者的适当冷却，飞机液体冷却系统必须被设计为使得它们在飞机的地面操作过程中甚至能够可靠地包含冷却能量消耗者的最大冷却能量需要。目前，这是通过在飞机液体冷却系统的整个操作时间期间(即在飞机的地面操作过程中和飞行操作过程中)飞机液体冷却系统的制冷机提供具有大约零下9℃的恒定冷却介质流动温度的冷却介质来确保。

由于飞机上的冷却能量消耗量的冷却能量需要在飞机的飞行操作过程中明显低于在飞机的地面操作过程中，所以适应地面操作的情况的具有恒定冷却介质流动温度的飞机液体冷却系统的操作在飞行操作的情况下必然在冷却能量消耗者上导致过量的冷却能量。因此，为了避免向冷却能量消耗者提供过量的冷却能量，在飞机的飞行操作过程中，通过关闭与单个冷却能量消耗者相关的对应的消耗者控制阀来减少流向冷却能量消耗者的冷却介质容积流。

然而，因为较大的必要比例带，冷却需要在飞机的地面操作和飞行操作之间的巨大差异的结果是消耗者控制阀的控制方式在飞机的飞行操作过程中不再连续。相反，可能有必要在阀位置之间一直为消耗者控制阀计时，其中在阀位置上消耗者控制阀在它们的最大过流断面的0和20％之间打开。这样不连续的阀操作可能对消耗者控制阀的寿命有不利影响，并且影响冷却能量消耗者和飞机液体冷却系统的制冷机的操作。另外，在飞机的飞行操作过程中，飞机液体冷却系统的制冷机在不利的能量范围内工作。

最后，在飞机的飞行操作过程中的低冷却介质流动温度导致与飞机液体系统的冷却回路连接以及与单个冷却能量消耗者相关的热交换器结冰。因此必须以大约30分钟的预定时间间隔除去热交换器上的冰。在除冰循环期间，冷却能量消耗者要求用于除冰工序的额外的能量。另外，为了在除冰期间有效地排空热交换器，必须反转与热交换器相关的风扇的旋转方向，在热交换器的正常操作过程中风扇通过热交换器输送空气以被从流经热交换器的冷却介质转移的冷却能量冷却，并且必须运行优化的风扇运行和停止分布图。然而，在飞机的乘客区不希望听到与旋转速度有关的相对快速变化。

发明内容

本发明是基于可提出用于操作飞机冷却系统的方法以及飞机冷却系统的目标，其使得飞机冷却系统的操作适应冷却能量需要成为可能。

为了实现这个目标，在根据本发明的用于操作飞机冷却系统的方法中，冷却介质被引导通过与制冷机和至少一个冷却能量消耗者连接的冷却回路，以将由所述制冷机冷却的冷却介质供给至所述冷却能量消耗者。所述制冷机可为中央制冷机，中央制冷机通过所述冷却回路向多个冷却能量消耗者供给所冷却的冷却介质。借助于例如与所述冷却能量消耗者相关的对应的热转换器可将冷却能量从所述冷却回路转移至所述至少一个冷却能量消耗者。作为所述冷却介质，优选使用液体冷却介质，例如水、全氟化聚醚等。

控制单元控制所述制冷机的操作，使得由所述制冷机冷却至预定冷却介质流动温度的所述冷却介质被供给至所述冷却能量消耗者。换句话说，在所述控制单元的控制下，所述制冷机将被冷却至预定冷却介质流动温度的冷却介质供给至所述冷却回路，并且经由所述冷却回路而供给至所述冷却能量消耗者。例如，所述控制单元可采用电子控制单元的形式而实现。