专利名称：用于冗余飞机部件的冗余飞机冷却系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于冗余飞机部件的冗余飞机冷却系统。
背景技术：
飞机的安全性相关部件，例如电子装置，通过冗余设计被提供，即它们 例如以两份的形式被提供在飞机中。因为电子装置耗散功率，所以它们必须 被冷却。为了该目的，典型地，电子装置被布置在冷却板上，并且被容纳在 所谓的电子舱内。通过一个或多个泵被循环并且在热交换器或者另一热接收 器中被冷却的冷却剂流过冷却板。因为电子部件被冗余式提供，所以为了在 一个冷却装置出现故障时也能保证安全地继续飞行，也需要冗余冷却。因此， 各个冷却装置与冗余电子装置的每个相关联。如果冷却装置出现故障，例如 由于泄漏，那么通过该冷却装置冷却的电子装置无法再工作。这对飞机的工 作有限制性的影响，这是因为尽管考虑到采用冗余设计的电子装置，飞行能 继续，但为了安全的原因，肯定无法再进行新的起飞。结果，飞机的可用性 被降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于冗余飞机部件的冗余飞机冷却系统。 所述目的通过飞机冷却系统被实现，所述飞机冷却系统具有冷却至少一 个第一热负荷的第一冷却剂流和冷却至少一个第二热负荷的第二冷却剂流， 其中所述飞机冷却系统被形成为使得所述第 一 热负荷和所述第二热负荷被 热连接在一起。所述第一热负荷和所述第二热负荷可由两个相互冗余的飞机 部件产生。所述第一冷却剂流和所述第二冷却剂流由单独的空调装置产生。 因此，两个冗余的冷却剂流是可利用的。如果所述冷却剂流中的一个出现故障，那么因为所述两个热负荷^^热连接在一起，所以这两个热负荷仍然通过 没有出现故障的冷却剂流被冷却。这使所述飞机能够更可靠地工作。所述第 一热负荷与所述第二热负荷之间的热连接可通过机械连接被实现。所述第一
冷却剂流和所述第二冷却剂流在每种情况下可以是电路，其中所述冷却剂通 常为液态。
所述飞机冷却系统可被形成为使得所述第一冷却剂流和所述第二冷却 剂流接连地冷却所述第 一热负荷和所述第二热负荷。在该特别简单的实施例 中，所述第一热负荷和所述第二热负荷被布置为串行连接，并且所述第一冷 却剂流和所述第二冷却剂流接连地冷却所述第一热负荷和所述第二热负荷。 如果所述两个热冷却剂流中的一个出现故障，那么在该实施例中，所述第一 热负荷和所述第二热负荷均被冷却，这使所述飞机能够更安全地工作。
所述飞机冷却系统可包括将所述第 一热负荷与所述第二热负荷热连接 在一起的第三冷却剂流。结果，实现了所述第一热负荷到所述第二热负荷的 特别有效的热连接。所述第三冷却剂流可作为冷却剂电路被形成。所述第三 冷却剂流通常可为液态。冷却剂泵可位于所述冷却剂电路中。然而，所述第 三冷却剂流的流动也可通过一皮动测量#皮产生。
所述第三冷却剂流可通过热接收器被冷却。所述热接收器可作为热交换 器被形成。所述第三冷却剂流也可通过制冷装置被冷却。如此，所述第三冷 却剂流可穿过所述冷却剂电路中的压缩机、冷凝器和蒸发器。在这种情况下， 所述冷却剂至少在所述热负荷的一个上蒸发，并且所述冷凝器形成热接收
过程的蒸发器。所述热接收器例如可以是飞机的空调系统。所述热接收器也 可以通过所述飞机的外壳被形成。
所述飞机冷却系统可被形成为使得所述第三冷却剂流在穿过所述热接 收器之后并行冷却所述第一热负荷和所述第二热负荷。结果，实现了所述第
一热负荷和所述第二热负荷的特别有效且安全的冗余冷却。例如，如果所述 第 一冷却剂流出现故障，那么所述第 一热负荷通过所述第三冷却剂流被冷却，所述第二热负荷通过所述第二冷却剂流被冷却。另一方面，如果所述第 二冷却剂流出现故障，那么所述第 一热负荷通过所述第 一冷却剂流被可靠地 冷却，所述第二热负荷通过所述第三冷却剂流被冷却。即使所述冷却剂流中 的一个出现故障，所述飞才几冷却系统也允许飞才几起飞。
所述飞机冷却系统可被形成为使得所述第三冷却剂流采用不同于所述 第一冷却剂流或所述第二冷却剂流的冷却方法被冷却。也理解的是，所述冷
却剂流中的每个可采用不同的冷却方法被冷却。通过使用多个不同的冷却方 法以产生所述第 一 冷却剂流、所述第二冷却剂流和/或所述第三冷却剂流， 所述飞机冷却系统的故障安全性被进一步增加。所述第一冷却剂流和所述第
二冷却剂流例如可在每种情况下通过布置在冲压空气管道(ram air channel) 中的热交换器被冷却。所述第三冷却剂流可在布置在所述飞机的舱底区域中 的热交换器中被冷却。所述飞机的舱底区域是飞机机身的最低区域。该区域 既未被绝缘也未被备有空调装置。因此，可利用特别简单的装置在所述舱底 区域中提供热接收器。
即使冲压空气管道例如因为污染而都被堵塞，通过所述第三冷却剂流冷 却所述第一热负荷和所述第二热负荷仍然是可能的，其中所述第三冷却剂流 通过布置在所述飞机的舱底区域中的热交换器被冷却。
所述第一热负荷和所述第二热负荷可以是电子装置。形成所述第一热负 荷的所述电子装置可以与形成所述第二热负荷的所述电子装置相互冗余。
本发明也涉及一种用于冷却飞机部件的方法，所述方法包括以下步骤 利用第一冷却剂流冷却第一热负荷；利用第二冷却剂流冷却第二热负荷；以
及将所述第 一热负荷热连接至所述第二热负荷。所述第一热负荷和所述第二 热负荷可通过相互冗余的飞机部件被形成。所述第一热负荷和所述第二热负 荷可通过第三冷却剂流被热连接。所述第三冷却剂流可通过热接收器被冷 却。
具体实施例方式
现将参照示出根据本发明的飞机冷却系统的单张示意图，更详细地描述 本发明。
根据本发明的飞机冷却系统冷却由第 一 电子装置形成的第 一热负荷2a 和由第二电子装置形成的第二热负荷2b。第 一冷却剂流4a冷却第 一热负荷 2a,第二冷却剂流4b冷却第二热负荷2b。第 一冷却剂流4a和第二冷却剂流 4b在每种情况下均是电路，其中冷却剂通常为液态。
待冷却的电子装置可被布置在冷却剂流流过的所谓的冷却板上。因此， 该冷却板作为热交换器。多个电子装置可被容纳在所谓的电子舱中。
第一热交换器6a位于第一冲压空气管道8a中。第一泵10a使第一冷却 剂流4a流过第一热交换器6a,该第一冷却剂流4a在此被冷却，随后，为了 冷却第一热负荷2a，该第一冷却剂流4a流到第一热负荷2a。第二热交换器 6b被布置在第二冲压空气管道8b中。因此，第一热交换器6a和第二热交换 器6b作为热接收器。为了冷却第二冷却剂流4b，第二泵10b使第二冷却剂 流4b流过第二热交换器6b。随后，为了冷却第二热负荷2b，第二冷却剂流 4b流到该第二热负荷2b。
产生第一热负荷2a的第一电子装置和产生第二热负荷2b的第二电子装 置是相互冗余的。如果第一冷却剂流4a出现故障，例如因为第一泵10a有 缺陷或者第一冲压空气管道8a被阻塞，那么形成第一热负荷2a的第一电子 装置无法再正确地工作。因为形成第二热负荷2b的第二电子装置和第一电 子装置是相互冗余的，所以飞机能够继续已经开始的飞行。如果第一冷却剂 流4a在起飞之前出现故障，因为与第二电子装置相互冗余的第一电子装置 无法正确地工作，那么该飞机无法起飞。因为电子装置频繁地执行安全性相 关功能，所以起飞时必须保证与每个电子装置相互冗余的电子装置是可操作 的。电子装置的可操作性还包括其冷却系统的可操作性。
本发明提出将第一热负荷2a热连接至第二热负荷2b。在图l所示的实施例中，第一热负荷2a通过第三冷却剂流12连接至第二热负荷2b。如果第 一冷却剂流4a或者第二冷却剂流4b出现故障，那么第三冷却剂流12保证 热负荷2a和2b都通过未出现故障的冷却剂流4a或者4b被冷却。
第三冷却剂流12通过第三热交换器16被冷却。第三冷却剂流12可通 常为液态。第三热交换器16可位于例如飞机的舱底区域。术语舱底是指飞 机机身的最低区域，该区域既未被绝缘也未被备有空调装置。第三热交换器 16例如可通过飞机的外壳冷却第三冷却剂流12。因为与用于冷却第一冷却 剂流4a和第二冷却剂流4b完全不同的冷却方法一皮用于冷却第三冷却剂流 12,所以获得特别安全的冗余飞机冷却系统1。第三泵14泵浦通过第三热 交换器16的第三冷却剂流。然后，第三冷却剂流12分流并且冷却第一热负 荷2a和第二热负荷2b。第三热交换器16也可通过机舱废气冷却第三冷却剂 流12。
如果第一冷却剂流4a出现故障，那么第一热负荷通过第三冷却剂流12 被冷却。第二热负荷2b既通过第三冷却剂流又通过第二冷却剂流4b被冷却。 理解的是，如果第一冷却剂流4a出现故障，那么因为第二冷却剂流4b和第 三冷却剂流12可继续冷却第一电子装置和第二电子装置，所以飞机可继续 已经开始的飞行。因为在本发明的该实施例中，由第一电子装置产生的热负 荷2a和由第二电子装置产生的热负荷2b通过两个相互独立的冷却剂流被冷 却，所以即使冷却剂流中的一个出现故障，飞机也能在这种故障的情况下起 飞。
因此，本发明增加了飞机的安全性和可用性。
权利要求
1、飞机冷却系统(1)，包括冷却至少一个第一热负荷(2a)的第一冷却剂流(4a)，以及冷却至少一个第二热负荷(2b)的第二冷却剂流(4b)，其特征在于，所述第一热负荷(2a)和所述第二热负荷(2b)由两个相互冗余的飞机部件产生，其中所述第一热负荷(2a)和第二热负荷(2b)被彼此双向地热连接。
2、 根据权利要求1所述的飞机冷却系统(1 )，其特征在于，所述飞机 冷却系统(1)被形成为使得所述第一冷却剂流(4a)'和所述第二冷却剂流(4b)接连地冷却所述第一热负荷(2a)和所述第二热负荷(2b)。
3、 根据权利要求1或2所述的飞机冷却系统(1 )，其特征在于，将所 述第一热负荷(2a)和所述第二热负荷(2b)热连接在一起的第三冷却剂流(12)。
4、 根据权利要求3所述的飞机冷却系统(1),其特征在于，所述第三 冷却剂流(12)作为冷却剂电^各被形成。
5、 根据权利要求3或4所述的飞机冷却系统(1)，其特征在于，所述 第三冷却剂流(12)通过热接收器(16)被冷却。
6、 根据权利要求3至5中任一项所述的飞机冷却系统(1 ),其特征在 于，所述飞机冷却系统(1)被形成为使得所述第三冷却剂流在穿过所述热 接收器(16 )之后并行地冷却所述第 一热负荷(2a )和所述第二热负荷(2b )。
7、 根据权利要求3至6中任一项所述的飞机冷却系统(1 )，其特征在 于，所述飞机冷却系统(1)被形成为使得所述第三冷却剂流采用不同于所 述第一冷却剂流(4a)或所述第二冷却剂流(4b)的冷却方法被冷却。
8、 根据权利要求3至7中任一项所述的飞机冷却系统(1 ),其特征在 于，所述第一冷却剂流(4a)和所述第二冷却剂流(4b)各通过布置在冲压 空气管道(8a, 8b)中的热交换器(6a， 6b)被冷却，所述第三冷却剂流(12)通过布置在所述飞机的舱底区域中的热接收器(16)被冷却。9、 根据权利要求3至7中任一项所述的飞机冷却系统(1 ),其特征在 于，所述第三冷却剂流(12)通过飞机外壳热交换器(16)被冷却。10、 根据权利要求1至9中任一项所述的飞机冷却系统(1 ),其特征 在于，所述第一热负荷(2a)和所述第二热负荷(2b)是电子装置。11、 根据权利要求1至10中任一项所述的飞机冷却系统(1 )，其特征 在于，所述第一冷却剂流(2a)、所述第二冷却剂流(2b)和所述第三冷却 剂流(12)通常为液态。12、 一种用于冷却至少两个冗余飞机部件的方法，包括下列步骤利用第 一冷却剂流(4a)冷却由第 一飞机部件产生的第 一热负荷(2a); 利用第二冷却剂流(4b )冷却由与所述第 一飞机部件冗余的第二飞机部 件产生的第二热负荷(2b);以及将所述第一热负荷(2a)双向地热连接至所述第二热负荷(2b)。13、 根据权利要求12所述的用于冷却飞机部件的方法，其特征在于， 通过第三冷却剂流(12 )热连接所述第 一热负荷(2a )和所述第二热负荷(2b )。14、 根据权利要求13所述的用于冷却飞机部件的方法，其特征在于， 利用热接收器(16)冷却所述第三冷却剂流(12)。1、 飞才几冷却系统(1 ),包括冷却至少一个第一热负荷(2a)的第一冷却剂流(4a)，以及 冷却至少一个第二热负荷(2b)的第二冷却剂流(4b), 其中jt侍征在于，所述第 一热负荷(2a)和所述第二热负荷(2b)由两个相互冗余的飞机部件产生,其特征在于，#所述第一热负荷(2a)和第二热负荷(2b) ^皮;f皮此双向地热连接。2、 根据权利要求1所述的飞机冷却系统(1 )，其特征在于，所述飞机 冷却系统(1)被形成为使得所述第一冷却剂流(4a)和所述第二冷却剂流(4b)接连地冷却所述第一热负荷(2a)和所述第二热负荷(2b)。3、 根据权利要求1或2所述的飞机冷却系统(1 )，其特征在于，将所 述第一热负荷(2a)和所述第二热负荷(2b)热连接在一起的第三冷却剂流(12)。4、 根据权利要求3所述的飞机冷却系统(1)，其特征在于，所述第三 冷却剂流(12)作为冷却剂电路被形成。5、 根据权利要求3或4所述的飞机冷却系统(1)，其特征在于，所述 第三冷却剂流(12)通过热接收器(16)被冷却。6、 根据权利要求3至5中任一项所述的飞机冷却系统(1 ),其特征在 于，所述飞机冷却系统(1)被形成为使得所述第三冷却剂流在穿过所述热 接收器(16 )之后并行地冷却所述第 一热负荷(2a )和所述第二热负荷(2b )。7、 根据权利要求3至6中任一项所述的飞机冷却系统(1 ),其特征在 于，所述飞机冷却系统(1)被形成为使得所述第三冷却剂流采用不同于所 述第一冷却剂流(4a)或所述第二冷却剂流(4b)的冷却方法被冷却。8、 根据权利要求3至7中任一项所述的飞机冷却系统(1 )，其特征在 于，所述第一冷却剂流(4a)和所述第二冷却剂流(4b)各通过布置在冲压 空气管道(8a， 8b)中的热交换器(6a， 6b)被冷却，所述第三冷却剂流(12)
全文摘要
根据本发明的飞机冷却系统(1)包括冷却至少一个第一热负荷(2a)的第一冷却剂流(4a)，以及冷却至少一个第二热负荷(2b)的第二冷却剂流(4b)，其中所述飞机冷却系统(1)被形成为使得所述第一热负荷(2a)和所述第二热负荷(2b)被热连接在一起。所述第一热负荷(2a)和所述第二热负荷(2b)通过两个相互冗余的飞机部件被形成。第三冷却剂流(12)可将所述第一热负荷(2a)和所述第二热负荷(2b)热连接在一起。所述第三冷却剂流(12)可通过热接收器(16)被冷却。
文档编号F25B25/00GK101557983SQ200780046175
公开日2009年10月14日 申请日期2007年12月3日 优先权日2006年12月15日
发明者威尔逊·维·卡萨斯诺列加, 安德里亚·弗赖, 沃尔夫冈古斯·埃比希特 申请人:空中客车德国有限公司