[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，该飞机冷却系统是例如用于冷却位于飞机上的电子部件的飞机液体冷却系统。

背景技术

在现代飞机中，逐渐利用液体冷却系统来向位于飞机上的冷却能量消耗者（例如食物或诸如电子部件之类的发热部件）供应冷却能量。在例如DE43 40 317C2、DE10 2006 005 035B3、WO2007/080012A1、DE10 2009 011797A1和US2010/0251797A1中所描述的飞机液体冷却系统包括中央压缩制冷机，中央压缩制冷机的制冷量经由适用的冷却介质所流经的冷却回路分布至多个冷却站。各冷却站将中央制冷机所提供的冷却能量释放给单独的冷却能量消耗者。

需供应给每个冷却站的冷却介质的标称质量流量根据与该冷却站相关联的冷却能量消耗者的标称热输出以及根据在冷却系统正常操作期间供应给该冷却站的冷却介质的温度来确定。具体地，具有预定温度的冷却介质的标称质量流量向每个冷却站的供应确保了，与该冷却站相关联并且具有依赖于热输出（即，冷却能量消耗者在正常操作期间的热输出）的冷却能量需求的相应冷却能量消耗者的充分冷却。

飞机冷却系统的管道系统通常根据由该冷却系统供应冷却能量的冷却能量消耗者的类型和安装地点来具体设计。具体地，以向相应冷却能量消耗者所关联的各个冷却站供应标称容积流量的冷却介质的方式，借助于耗时且因此成本高的模拟，来设计管道系统，而不考虑该冷却站在冷却回路中的位置，因此不考虑该冷却站与用于经由冷却回路输送冷却介质的输送设备之间的距离。连接至被布置在距输送设备较远距离处的冷却站的管道，通常要求具有比连接至靠近输送设备布置的冷却站的管道较大的截面面积，因此增加了冷却系统的安装空间要求以及重量。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种用于操作飞机冷却系统的方法以及飞机冷却系统，其简化了为恰当设计飞机冷却系统的管道系统的大小而采用的设计过程。

该问题通过根据权利要求1的用于操作飞机冷却系统的方法和根据权利要求7的飞机冷却系统得到解决。

在根据本发明的用于操作飞机冷却系统的方法中，引导冷却介质通过冷却回路，冷却回路连接至制冷机和至少一个与冷却能量消耗者相关联的冷却站，以将被制冷机冷却的冷却介质供应给冷却站，从而供应给冷却能量消耗者。制冷机可以是中央制冷机，中央制冷机经由冷却回路向多个冷却站并由此向多个冷却能量消耗者供应冷却介质。可以借助于与冷却能量消耗者相关联的冷却站的热交换器，来将冷却能量从冷却回路转移至冷却能量消耗者。可以使用例如水、的液体冷却介质、气体冷却介质或二相冷却介质作为冷却介质。

用于操作飞机冷却系统的方法进一步包括检测冷却站上游的冷却介质温度的步骤和检测冷却站下游的冷却介质温度的步骤。例如，可以采用第一温度传感器，来检测流经位于冷却站上游的冷却回路的冷却介质的温度，并且可以采用第二温度传感器，来检测流经位于冷却站下游的冷却回路的冷却介质的温度。可以将温度传感器所提供的温度信号传输至控制单元，优选为电子控制单元。

在根据本发明的用于操作飞机冷却系统的方法中，根据冷却能量消耗者的热输出以及根据冷却站上游的冷却介质温度和冷却站下游的冷却介质温度之间的差，来控制供应给冷却站的冷却介质的质量流量。例如，用于接收表示冷却站上游的冷却介质温度和冷却站下游的冷却介质温度的传感器信号的控制单元，可以通过比较冷却站上游的冷却介质温度和冷却站下游的冷却介质温度来确定温度差，即随着冷却介质流经冷却站从而将其冷却能量释放给冷却能量消耗者，冷却介质所经历的温度升高。此外，控制单元可以接收信号，或者利用表示冷却能量消耗者的热输出的存储数据，然后根据冷却能量消耗者的热输出以及根据冷却介质的温度差，来控制供应给冷却站的冷却介质的质量流量。

通过根据冷却能量消耗者的热输出以及根据冷却介质的温度差来控制供应给冷却站的冷却介质的质量流量，可以在冷却能量消耗者和冷却系统的所有操作状态期间确保对冷却能量消耗者的充分冷却，而不考虑与冷却能量消耗者相关联的冷却站在冷却回路中的位置，即不考虑冷却站与用于经由冷却回路输送冷却介质的输送设备之间的距离。因此，在设计依照根据本发明的方法可操作的飞机冷却系统时，可以省略管道系统的耗时且成本高的模拟。因此，大大地简化了为适当设计飞机冷却系统的管道系统的大小而采用的设计过程。