[发明专利]用于利用传热流体冷却航空机架的设备

说明书

一种用于冷却放置在飞行器(1)的航空机架(80)中的电子模块(81，82)的设备(100)，该飞行器包括通风舱(31)，该冷却设备(100)包括：用于循环传热流体(11)的闭合回路(10)；用于使传热流体(12)在闭合回路(10)中循环的第一装置；第一热交换器(50)，其包括冷回路(51)，该冷回路设置有用于连接至用于循环传热流体(11)的闭合回路(10)的第一装置(89，90)并且与航空机架(80)的热源热连接；第二热交换器(60)包括热回路(61)，该热回路(61)设置有用于连接至用于循环传热流体(11)的闭合回路(10)的第二装置(20，21)，以及热连接至来自通风舱(31)的排气口(30)的冷回路(62)。一种航空机架和包括这样的机架的飞行器。

技术领域

本发明应用于旨在容纳电子模块的航空机架的领域，且尤其应用于用于冷却这样的机架的设备。

发明背景

在飞行器中，对于该飞行器的正常运作所必需的飞行控制以及所有的信息的管理是通过插入到遍及整个飞行器分布的一个或多个航空机架中的电子模块来执行的。在工作中，电子模块生成热量，该热量必须被消除以便不危及模块的完整性和/或它们的性能。这种消除通常是使用一种用于冷却被放置在航空机架中的电子模块的设备来完成，该设备包括用于强制通风空气的流动进入所述航空机架的装置。这种气流被抽取并返回给贯穿该飞行器的通风回路。组件的小型化及因此它们在电子模块中的密度增加了要被排出的热量。那么，同样增加经过机架的通风空气量是必要的。已经考虑要增加通风回路中的空气流速，但是这种解决方案是嘈杂的，并且同样需要增加通风管道的直径。因此，通风管道的布设增加了复杂性，并因此增加了成本，并且管道的重量也相应增加了。

发明目的

本发明的目的是减小用于冷却放置在飞机机架中的电子模块的设备的尺寸。

发明内容

为此目的，提供了一种用于冷却被放置在包括通风舱的飞行器的航空机架中的至少一个电子模块的设备。该冷却设备包括用于使传热流体循环的闭合回路、用于使传热流体在闭合回路中循环的第一装置以及包括冷回路的第一热交换器，该冷回路设置有用于连接至闭合回路以供使传热流体循环的第一装置并被热连接至飞行器机架中的热源。根据本发明，该设备包括第二热交换器，该第二热交换器包括热回路以及热连接至通风室的排气口的冷回路，该热回路设置有用于连接闭合回路以供使传热流体循环的第二装置。

然后，将先前损耗的资源被用作冷源，即通风室的排气口出口处的气流。

当第一热交换器包括用于强制空气流动的第一装置和/或第二热交换器包括用于强制空气流动的第二装置时，冷却设备的可靠性得到改善。

当用于强制空气流动的第一和/或第二装置包括风扇时，获得特别稳健且经济的设备。

当第一热交换器包括用于使传热流体在闭合回路中循环的第二装置时，冷却设备的可靠性被进一步改善。

有利地，冷却设备包括用于控制和供应用于强制空气流动的第一装置的装置，该装置允许仅在必要时才激活第一装置，从而减少了冷却设备的功耗。

有利地，用于循环传热流体的第一装置包括涡轮，该涡轮的转子用作短路电枢。由于其构造、使用和维护的简单性以及其稳健性和低制造成本，该设计是有利的。在涡轮机故障的情况下，流体流动不会被阻塞，进一步改善了冷却设备的可靠性。

本发明还涉及一种用于冷却航空机架的电子模块的方法，该方法包括：将热量从电子模块传递到用于循环传热流体的闭合回路的第一步骤，以及将热量从传热流体移除到从飞行器机舱的排气口抽取的气流中的第二步骤。

本发明还涉及一种航空机架，其包括第一热交换器，该第一热交换器的冷回路设置有用于连接至闭合回路以供循环热流体的第一装置，以及这样的航空机架，在其中第一热交换器被布置为通过与传热流体的传导来交换热。