[发明专利]冷却系统和用于冷却飞机设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷却系统和一种用于冷却飞机设备的方法。

背景技术

在飞机内部提供有大量不同的技术设备，这些技术设备产生热并且必须 被冷却以保证安全的操作模式。在飞机内部还具有各种被称为隔间的封闭空 间，这些隔间的温度必须被调节到机舱温度以下的温度。因此，各种冷却系 统被提供在飞机中。

例如，由DE4105034A1已知，针对每个厨房提供独立的冷却设备， 该冷却设备使用冷空气作为冷却介质来工作并且具有其自身的压缩型致冷 机(空气冷凝器)。

作为上述产品的一种替代，DE4340317C2描述一种集中式压缩型致 冷机，其致冷容量经由致冷总线分布在飞机中。具有压缩型致冷机的冷却系 统具有产生机器噪声的缺点，而这些机器噪声能够在飞机乘客机舱中被听见 并可因而是恼人的。并且，由于存在旋转部件，这种系统具有很低的总体可 靠性。

另外，根据DE3812739C1的公开内容，提供在飞机厨房内的冷却室 被设置在飞机外皮附近，并且冷空气室被提供在所述冷却室与飞机外皮之 间。冷空气室经由外皮利用外部空气来交换热。这种外皮热交换器的缺点在 于这样的事实：外部空气在高环境温度下不能被用作热汇。因此，当飞机在 炎热天气下位于地面上时，无法提供足够的冷却能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷却系统和一种用于冷却飞机设备的方法， 通过上述冷却系统和方法，飞机中的生热设备和其它设备能够被可靠和持续 地冷却。

通过具有以下特征的一种用于冷却飞机设备的冷却系统，以及具有以下 特征的一种用于冷却飞机设备的方法，可实现本发明的目的。

根据本发明的一种用于冷却飞机设备的冷却系统包括用于容纳待被蒸 发的流体的蒸发器。根据冷却能量要求，一个蒸发器或多个蒸发器可被使用 在根据本发明的冷却系统中。例如，蒸发器可采用填充以待被蒸发的流体的 板的形式。所述一个蒸发器或多个蒸发器可完全或部分地封装待被冷却的容 积，或者被设置在待被冷却的容积中的一个特定位置或多个特定位置处。作 为上述的一种替代，蒸发器自身可为待被冷却的流体的存储器，如随后将要 详细阐释的那样。例如水或酒精可用作容纳在蒸发器中待被蒸发的流体。

根据本发明的冷却系统包括第一吸附器，该第一吸附器包含用于吸附在 所述蒸发器中被蒸发的流体的介质。还提供第二吸附器，该第二吸附器同样 包含用于吸附在所述蒸发器中被蒸发的流体的介质。例如活性炭、沸石、硅 胶等微小多孔物质优选用作吸附介质。当在蒸发器中被蒸发的流体在吸附介 质处被吸附时，气体流体被吸附在吸附介质处的少数分子层中。凝结时的热 在与凝结对应的该物理能量过程中被释放，以使再生能量必须被供应到第一 和第二吸附器以进行再生，即从吸附介质中使被吸附的流体分子脱附。因此， 吸附器在其再生过程中不能吸附被蒸发器蒸发的流体。

因此，根据本发明的冷却系统包括一控制系统，其适于建立或中断所述 蒸发器与所述第一和/或第二吸附器之间的流体连接。蒸发器与两个吸附器 之一之间的流体连接可通过控制系统中断，以使此刻不再与蒸发器流体连接 的吸附器能够通过再生能量的供应而再生。在吸附器的再生阶段过程中，控 制系统可将蒸发器连接到另一吸附器，以保证根据本发明的冷却系统连续操 作。

例如，如果在蒸发器中被蒸发的流体在吸附器中的分压力与蒸发器中的 流体分压力一致，控制系统可中断蒸发器与两个吸附器之一之间的流体连 接。然而，控制系统也可在任何希望的情况下建立或中断蒸发器与第一和/ 或第二吸附器之间的流体连接。控制系统还可适于控制在蒸发器中被蒸发的 沿第一和/或第二吸附器方向的流体容积流量。从而可以在被冷却系统冷却 的飞机设备中设定希望的温度和/或希望的状态。

在根据本发明的冷却系统中，在蒸发器中待被蒸发的流体从待被冷却的 飞机设备中吸收热，并在该过程中改变流体的聚合状态。因此，冷却系统可 无需移动部件而起作用，以能够防止恼人的机器噪声并增大系统的总体可靠 性。而且，系统可以相对简单的方式被安装在飞机上，并且在蒸发过程中传 递冷却能量而与飞机的电源系统无关。最后，因为该系统不使用碳氟化合物 (HFC)作为致冷剂，该系统是特别环境友好的并允许特定的热管理和特定 的能量管理。