维护飞行器冷却系统的方法和飞行器冷却系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种维护飞行器冷却系统的方法和一种飞行器冷却系统，该维护飞行器冷却系统(10)的方法包括将包含两相制冷剂的再填充容器(60)连接至设置在冷却系统(10)的冷却回路(12)中的制冷剂连接部(50a、50b)、将制冷剂从再填充容器(60)供应到冷却系统(10)的冷却回路(12)中，以及操作设置在冷却回路(12)中的冷凝器，以便使流过冷却回路(12)的气态制冷剂液化。
【专利说明】维护飞行器冷却系统的方法和飞行器冷却系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及维护利用两相制冷剂操作的飞行器冷却系统的方法，利用两相制冷剂操作的飞行器冷却系统，以及包括飞行器冷却系统和用于维护飞行器冷却系统的维护单元的布置。
【背景技术】
[0002]利用两相制冷剂操作的冷却系统从DE102006005035B3、W02007/088012A1、DE102009011797A1以及US2010/0251737A1中获知，并且可以用来冷却存在于飞行器上的各种冷却能量消耗者，例如打算向旅客供应的食物或者诸如电气部件或者电子部件之类的发热部件。在从 DE102006005035B3、W02007/088012AU DE102009011797A1 以及US2010/0251737A1中获知的冷却系统中，穿过回路流动的制冷剂在该系统的操作期间发生的相变允许为了冷却目的使用然后发生的潜在热消耗。因此，提供期望制冷能力所需要的制冷剂质量流量显著地低于例如使用单相液态制冷剂的液体冷却系统中的质量流量。
[0003]因而，在DE102006005035B3、TO2007/088012A1、DE102009011797A1 以及US2010/0251737A1中描述的冷却系统可以具有比具有相当制冷能力的液体冷却系统更小的管道截面，因此提供更小的装置体积和更轻的重量的优点。而且，制冷剂质量流量的减少使有可能降低输送制冷剂穿过冷却系统的冷却回路所需要的输送能力。这导致系统的效率增加，因为需要更少能量来操作相应的输送装置，例如泵，此外，在输送装置的操作期间由输送装置产生的更少附加热需要从冷却系统中除去。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是旨在提供维护利用两相制冷剂操作的飞行器冷却系统的可靠且有效的方法。进一步，本发明的目的是旨在提供能够以可靠且有效的方式维护的、利用两相制冷剂操作的飞行器冷却系统。最后，本发明的目的是旨在提供包括飞行器冷却系统和用于以可靠且有效的方式维护飞行器冷却系统的维护单元的布置。
[0005]这些目的是通过具有权利要求1的特征的方法、具有权利要求8的特征的飞行器冷却系统以及具有权利要求14的特征的布置实现的。
[0006]在维护飞行器冷却系统的方法中，包含两相制冷剂的再填充容器连接至在所述冷却系统的冷却回路中设置的制冷剂连接部。优选地，所述再填充容器经由优选地柔性管路和第一制冷剂连接部适配器以密封的方式连接至所述冷却系统的所述制冷剂连接部。所述再填充容器、所述柔性管路以及所述第一制冷剂连接部适配器可以集成到优选可移动的维护单元中，该优选可移动的维护单元可以与所述飞行器分离地形成并且可以适合于专门地为了维护目的而与所述飞行器冷却系统连接。例如，所述飞行器冷却系统可以是特别适合于对飞行器上的发热部件或者食物进行冷却的冷却系统并且包括冷却回路，所述冷却回路允许两相制冷剂穿过该冷却回路流通。
[0007]在所述冷却系统的所述冷却回路中流通的两相制冷剂是在将冷却能量释放给冷却能量消耗者时从液体转变为气体聚集态并然后转变回液体聚集态的制冷剂。例如，所述两相制冷剂可以是R134A (CH2F-CF3)0诸如航空电子系统或者燃料电池系统之类的电气或者电子系统通常必须在比食物更高的温度水平下冷却。为了冷却这些系统，例如Galden?可以用作两相制冷剂。然而优选地，CO2用作两相制冷剂，因为CO2至少实质上是环境中性的。
[0008]基本上，利用在所述冷却回路中流通的预定操作量的制冷剂来使所述操作系统操作，该预定操作量由使所述冷却系统正常操作所必需的制冷剂的量和补偿系统的泄漏和系统容差的制冷剂的附加量来限定。为了限制在发生系统泄漏时离开所述冷却系统的制冷剂的量，在所述冷却回路中流通的制冷剂的所述预定操作量应该尽可能地低。然而，存在于系统中或者存在于涉及从所述冷却系统中拆卸部件或者替换所述冷却系统的部件的维护工作中的少量泄漏可能导致在所述冷却回路中流通的制冷剂的量下降到预定的最小值以下，该预定的最小值例如可以由使所述冷却系统正常操作所必需的制冷剂的量来限定。
[0009]因此，根据本发明的维护方法包括将包含在所述再填充容器中的制冷剂从所述再填充容器供应到所述冷却系统的所述冷却回路中的步骤。特别地，尽管仍然有相当大量的制冷剂存在于所述冷却系统的所述冷却回路，然而这相当大量的制冷剂可能不足以使所述冷却系统正常操作，此时将包含所述再填充容器中的制冷剂供应到所述冷却系统的所述冷却回路中。
[0010]在根据本发明的方法中，在将包含在所述再填充容器中的制冷剂从所述再填充容器供应到所述冷却系统的所述冷却回路中期间，操作在所述冷却回路中设置的冷凝器，以便使流过所述冷却回路的气态制冷剂液化。所述冷凝器的操作使所述冷却系统的所述冷却回路中的制冷剂的温度下降以及因此压力下降。结果，可以以快速且有效的方式将制冷剂从所述再填充容器输送到所述冷却系统的所述冷却回路中。此外，所述冷凝器的操作确保从所述再填充容器向所述冷却系统的所述冷却回路中供应的制冷剂在进入所述冷却回路时立即被液化。因此，使在维护后重新建立所述冷却系统的准备操作状态所需的时间长度最小化。因此，根据本发明的方法允许以可靠、省时及划算的方式维护利用两相制冷剂操作的冷却系统。
[0011]优选地，对所述冷凝器的操作进行控制，使得所述冷却系统的所述冷却回路中的制冷剂的压力下降到所述再填充容器中的制冷剂的压力以下。因此，在所述再填充容器和所述冷却回路之间的压力差的驱动下，即在所述再填充容器中的制冷剂的压力和所述冷却回路中的制冷剂的压力之间的差异的驱动下，将制冷剂从所述再填充容器输送到所述冷却系统的所述冷却回路中。因此，能够限制或者甚至省略用于将制冷剂从所述再填充容器输送到所述冷却回路中的附加输送装置的使用。
[0012]在维护飞行器冷却系统的方法中，允许从所述再填充容器到所述冷却回路中的制冷剂的流动，然而，优选地防止从所述冷却回路到所述再填充容器中的制冷剂的回流。通过例如可以集成到所述冷却回路的制冷剂连接部或者所述维护单元的第一制冷剂连接部适配器中的止回阀，可以与所述再填充容器和所述冷却回路中的压力状况无关地防止从所述冷却回路到所述再填充容器中的制冷剂的回流。
[0013]由于可能由所述再填充容器中的大量制冷剂在短暂的一段时间内从所述再填充容器中排出引起的所述再填充容器中的制冷剂的温度下降以及因此压力下降，压力差驱动的制冷剂从所述再填充容器到所述冷却系统的所述冷却回路中的供应可以减缓或者甚至中断。于是，在将所述再填充容器中包含的制冷剂供应到所述冷却系统的所述冷却回路中以前，例如通过所述维护单元的冷凝器，可以使在所述再填充容器中包含的制冷剂液化。通过适合的输送装置，例如所述维护单元的泵，可以将液态制冷剂输送到所述冷却系统的所述冷却回路中。进一步，还可想到在将包含在所述再填充容器中的制冷剂供应到所述冷却系统的所述冷却回路中以前对包含在所述再填充容器中的制冷剂进行再冷。制冷剂的液化和可选的再冷允许与所述再填充容器和所述冷却回路中的压力状况无关地继续将制冷剂从所述再填充容器供应到所述冷却系统的所述冷却回路中。
[0014]最后，压力差驱动的液态制冷剂从所述再填充容器到所述冷却系统的所述冷却回路中的供应也是可想到的。在这种情况下，将包含在所述再填充容器的下部区域中的液态制冷剂供应到所述冷却回路中，其中由于在所述再填充容器的上部区域中存在气体层，所述再填充容器中的压力增强。如果仅通过压力差驱动的液体制冷剂从所述再填充容器到冷却回路中的供应来对所述冷却系统的所述冷却回路进行再填充，则为对所述冷却系统进行维护而连接至所述冷却系统的维护单元可以是特别简单的设计并且可以仅包括一个再填充容器。
[0015]在维护飞行器冷却系统的方法的优选实施例中，当所述冷却回路中的制冷剂的量已经达到预定最大值时，停止所述冷凝器的操作。当所述冷凝器的操作停止时，将剩余的制冷剂从所述再填充容器供应到所述冷却回路中，仅直到所述再填充容器和所述冷却回路之间出现压力平衡为止，即直到所述再填充容器中的制冷剂的压力相当于所述冷却回路中的制冷剂的压力为止。结果，避免利用制冷剂过充所述冷却回路。
[0016]例如在适合的控制单元的控制下，可以通过关闭所述冷凝器实现所述冷凝器的停止操作。然而，作为对此的替代或者除此以外，还可想到设计所述冷凝器的储存容量，使得它能够容纳与所述冷却回路中的制冷剂的预定最大量相当的经液化的制冷剂的量。当填充所述冷凝器的储存容量时，即当在所述冷凝器的储存容量中容纳的经液化的制冷剂的量相当于所述冷却回路中的制冷剂的预定最大量时，冷凝器被充满，因此停止所述冷凝器的液化操作。
[0017]所述冷却回路中的制冷剂的量的预定最大值可以相当于制冷剂的预定操作量或者稍高于制冷剂的预定操作量，但是仍足够低，以防止所述冷却回路中的不期望的压力升高，例如在高环境温度下的压力升高。所述冷却回路中的液态制冷剂的量可以由至少一个填充液位传感器来检测，至少一个填充液位传感器可以设置在所述冷却系统的蓄存器和/或储存容器中。进一步，通过测量所述冷却回路中的制冷剂的温度和压力，可以推知所述冷却回路中的气态制冷剂的量，这允许确定存在于所述冷却系统的所述冷却回路中的制冷剂的总量。
[0018]然而，直到所述再填充容器和所述冷却回路之间出现压力平衡为止的剩余制冷剂从所述再填充容器到所述冷却回路中的供应，仍然可能导致所述冷却回路中的不期望的压力升高，例如当所述再填充容器中的制冷剂具有由高环境温度导致的高温时。因此，当所述冷却回路中的压力已经达到预定值时，可以中断制冷剂从所述再填充容器到所述冷却回路中的供应。根据所述冷却回路中压力的制冷剂从所述再填充容器到所述冷却回路中的供应的中断可以通过例如压力调节器来实现，所述压力调节器可以包含在所述冷却系统的所述制冷剂连接部或所述维护单元的所述第一制冷剂连接部适配器中。
[0019]在维护飞行器冷却系统的方法中，当所述冷却回路中的制冷剂的量下降到预定警报值以下时，可以输出第一警报信号，所述第一警报信号表示需要将制冷剂供应到所述冷却回路中。所述预定警报值可以低于所述冷却回路中的制冷剂的量的预定最大值和预定操作值，但是仍然高于所述冷却回路中的制冷剂的量的预定最小值。第一警报信号可以是可见信号或可听信号，其可以向机务人员和/或飞行器服务人员指示近期会需要包括制冷剂到所述冷却系统的所述冷却回路中的再填充在内的所述冷却系统的维护，但是所述冷却系统仍然准备操作。
[0020]作为对此的替代或者除此以外，当所述冷却回路中的制冷剂的量下降到预定最小值以下时，可以输出第二警报信号，所述第二警报信号指示需要向所述冷却回路中供应制冷剂。所述第二警报信号可以是可见信号或可听信号，其可以向机务人员和/或飞行器服务人员指示需要包括制冷剂到所述冷却系统的所述冷却回路中的再填充在内的所述冷却系统的维护并且所述冷却系统不再准备操作。
[0021]进一步，当所述冷却回路中的制冷剂的量下降到预定最小值以下时，例如在适当的控制单元的控制下，可以停止所述冷却系统的操作。类似地，当所述冷却回路中的制冷剂的量低于所述预定最小值时，例如在适当的控制单元的控制下，可以防止所述冷却系统的启动。在所述冷却回路中的制冷剂的量低于所述预定最小值时停止所述冷却系统的操作和/或防止所述冷却系统的启动保护所述冷却系统的组件不受由这些部件的干操作引起的损害，尤其保护用于将制冷剂输送穿过所述冷却系统的所述冷却回路的输送装置不受这些部件的干操作引起的损害。
[0022]当从所述冷却回路中拆卸设置在所述冷却回路中的部件时，将该部件连接至所述冷却回路的自密封耦接器可以防止制冷剂离开所述冷却回路。例如，制冷器和/或用于将制冷剂输送穿过所述冷却系统的所述冷却回路的输送装置可以经由自密封耦接器连接至所述冷却回路，因此可以例如为了维护目的而在不从所述冷却回路中泄露过多量制冷剂的情况下以特别安全、容易以及节省时间的方式从所述冷却回路中被拆卸。然而，自密封耦接器增加所述冷却系统的成本和重量，并且还可能不可在所述冷却系统的所述冷却回路中的高制冷剂压力下致动。
[0023]在维护飞行器冷却系统的方法中，在例如为了维护目的将在所述冷却系统的所述冷却回路中布置的部件从所述冷却回路中拆卸以前，可以将制冷剂从所述冷却回路中排出或者将制冷剂输送到设置在所述冷却回路中的可隔绝密封的蓄存器中。当将存在于所述冷却系统的所述冷却回路中的制冷剂从所述冷却回路中排出或者输送到可隔绝密封的蓄存器中时，即使该部件不经由自密封耦接器连接至所述冷却回路或者如果所述自密封耦接器因所述冷却系统的所述冷却回路中的高制冷剂压力而不可致动，也防止在将该部件从所述冷却回路中拆卸时制冷剂从所述冷却回路中的不受控制的泄漏。如果制冷剂被收集在可隔绝密封的蓄存器中，则将制冷剂保留在所述冷却系统的所述冷却回路中，使得在维护工作以后不需要再填充所述冷却系统的所述冷却回路。然而，特殊维护任务(例如可隔绝密封的蓄存器的保养)或者安全调节可能需要将制冷剂实际上从所述冷却回路中排出。
[0024]可以将从所述冷却回路中排出的制冷剂排放给周围环境或者收集在储存各器中。为了从所述冷却系统的所述冷却回路中排出制冷剂，第二制冷剂连接部适配器可以连接至所述冷却系统的制冷剂连接部。所述第二制冷剂连接部适配器可以包括喷嘴，该喷嘴适合于控制来自所述冷却回路的制冷剂的流动，使得可靠地防止制冷剂凝固以及因此防止所述喷嘴结冰和/或所述冷却系统和/或所述维护单元的另外的部件结冰。优选地，将制冷剂以其液体聚集态从所述冷却系统的所述冷却回路中排出。
[0025]所述储存容器可以以可释放的方式包含在所述维护单元中，并且可以经由所述第二制冷剂连接部适配器和优选地柔性管路连接至所述冷却系统的所述制冷剂连接部。优选地，从所述冷却系统的所述冷却回路中排出的制冷剂以其液体聚集态存储在所述储存容器中，因此以相对低的压力储存在所述储存容器中。如果必要，可以在将制冷剂容纳在所述储存容器以前通过所述维护单元的冷凝器对制冷剂进行液化。
[0026]在将制冷剂从所述冷却回路中排出以后并且在将制冷剂再引入所述冷却回路中以前，优选地抽空所述冷却回路。所述冷却回路可以通过抽空装置(例如所述维护单元的真空泵)抽空。所述冷却回路的抽空允许在将制冷剂再引入所述冷却回路中以前从所述冷却系统除去可能影响所述冷却系统的操作的剩余空气和湿气。再引入所述冷却回路中的制冷剂可以是从所述冷却回路中排出并且容纳在所述储存容器中的制冷剂。然而，还可想到完全地或部分地利用可以向所述维护单元的所述储存容器供应的“新鲜”制冷剂供应所述冷却系统。
[0027]当将制冷剂再引入被抽空的冷却回路中时，可以操作所述冷却系统的所述冷凝器，以便在制冷剂进入所述冷却回路以前使制冷剂蒸发并且在气态制冷剂穿过所述冷却回路流通时使气态制冷剂液化。优选不操作所述维护单元的冷凝器，以便保证例如包含在所述维护单元的所述储存容器中的制冷剂不受阻碍地蒸发。优选地，对所述储存容器进行加热，以便支持所述储存容器中的制冷剂的蒸发。然而作为替代，还可想到例如通过所述维护单元的输送装置将制冷剂以其液体聚集态从所述储存容器输送到所述冷却系统的所述冷却回路中。最后，压力差驱动的液态制冷剂从所述储存容器到所述冷却系统的所述冷却回路中的供应也是可想到的。在这种情况下，将包含在所述储存容器的下部区域中的液态制冷剂供应到所述冷却回路中，其中所述储存容器中的压力由于在所述储存容器的上部区域中存在气体层而被增强。
[0028]根据本发明的飞行器冷却系统包括冷却回路，该冷却回路允许两相制冷剂穿过其中流通。为了飞行器冷却系统的维护，在所述冷却回路中提供制冷剂连接部，该制冷剂连接部适合于连接至包含两相制冷剂的再填充容器。所述冷却系统进一步包括控制单元，例如电子控制单元，所述控制单元适合于操作在所述冷却回路中设置的冷凝器，以便在将制冷剂从所述再填充容器供应到所述冷却回路中期间使流过所述冷却回路的气态制冷剂液化。
[0029]可以对所述冷却系统的制冷剂连接部进行设计，以便允许从制冷剂从所述再填充容器流动到所述冷却回路中，但是防止制冷剂从所述冷却回路流动到所述再填充容器中。例如，止回阀可以集成到所述制冷剂连接部中。
[0030]所述控制单元可以进一步适合于，当所述冷却回路中的制冷剂的量已达到预定最大值时，停止所述冷凝器的操作。然而，作为对此的替代或者除此以外，可以对所述冷凝器的储存容量进行设计，使得它能够容纳与所述冷却回路中的制冷剂的预定最大量相当的经液化的制冷剂的量。当所述冷凝器的储存容量被充满时，即当容纳在所述冷凝器的所述储存容量中的经液化的制冷剂的量相当于所述冷却回路中的制冷剂的预定最大量时，冷凝器被注满，因此所述冷凝器的液化操作停止。
[0031]所述控制单元还可以进一步适合于，当所述冷却回路中的制冷剂的量已经达到预定最大值时，中断制冷剂从所述再填充容器到所述冷却系统的所述冷却回路中的供应。例如，所述控制单元可以适合于控制所述冷却系统的合适的阀门到关闭位置，其中该阀门中断制冷剂从所述再填充容器到所述冷却系统的所述冷却回路中的流动。作为对此的替代或者除此以外，所述冷却系统的所述控制单元和/或所述维护单元的控制单元可以适合于控制所述维护单元的适合的阀门到关闭位置，其中该阀门中断制冷剂从所述再填充容器到所述冷却系统的所述冷却回路中的流动。最后，所述冷却系统的所述控制单元和/或所述维护单元的控制单元可以适合于停止所述维护单元的操作，以中断制冷剂从所述再填充容器到所述冷却系统的所述冷却回路中的供应。
[0032]所述飞行器冷却系统可以进一步包括用于当所述冷却回路中的压力已经达到预定值时中断制冷剂从所述再填充容器到所述冷却系统的所述冷却回路中的供应的装置。通过例如包含在所述冷却系统的所述制冷剂连接部中的压力调节器，可以实现根据所述冷却回路中的压力中断制冷剂从所述再填充容器到所述冷却回路中的供应。
[0033]所述飞行器冷却系统可以进一步包括警报信号输出装置，所述警报信号输出装置适合于当所述冷却回路中的制冷剂的量下降到预定警报值以下时输出指示需要向所述冷却回路中供应制冷剂的第一警报信号和/或当所述冷却回路中的制冷剂的量下降到预定最小值以下时输出指示需要向所述冷却回路中供应制冷剂的第二警报信号。
[0034]此外，所述控制单元可以适合于当所述冷却回路中的制冷剂的量下降到所述预定最小值以下时停止所述冷却系统的操作。类似地，所述控制单元可以适合于当所述冷却回路中的制冷剂的量低于所述预定最小值时防止所述冷却系统的启动。
[0035]设置在所述冷却回路中的部件，例如制冷器或者输送装置，可以经由自密封耦接器连接至所述冷却回路，所述自密封耦接器适合于在从所述冷却回路中拆卸该部件时防止制冷剂离开所述冷却回路。
[0036]此外，所述飞行器冷却系统可以包括设置在所述冷却回路中的可隔绝密封的蓄存器。
[0037]在从所述冷却回路中排出制冷剂以后，当在对所述冷却回路进行抽空时将制冷剂再引入所述冷却回路中的时候，所述飞行器冷却系统的所述控制单元可以适合于操作所述冷却系统的所述冷凝器，以便在制冷剂进入所述冷却回路以前使制冷剂蒸发并且在制冷剂穿过所述冷却回路流通时使气态制冷剂液化。
[0038]根据本发明的布置包括上面描述的飞行器冷却系统和用于维护所述飞行器冷却系统的维护单元。所述维护单元包括第一制冷剂连接部适配器，该第一制冷剂连接部适配器适合于连接至所述冷却系统的制冷剂连接部，以便将包含两相制冷剂的再填充容器连接至所述冷却系统的冷却回路。
[0039]所述维护单元优选地与所述飞行器分离地形成并且可以被设计为可移动的装置，该可移动的装置例如包括其上安装有维护单元的部件的移动托架。所述维护单元优选地进一步包括冷凝器。所述冷凝器可以用于在将包含在再填充容器中的制冷剂供应到所述冷却系统的所述冷却回路中以前使包含在再填充容器中的制冷剂液化，用于在将从所述冷却系统的所述冷却回路中排出的制冷剂容纳在储存容器中以前使从所述冷却系统的所述冷却回路中排出的制冷剂液化，和/或用于在从所述冷却回路中排出制冷剂以后、在对所述冷却回路进行抽空的时候、在将制冷剂再引入所述冷却回路以前使制冷剂液化。
[0040]所述维护单元可以进一步包括输送装置，所述输送装置可以用于将制冷剂从所述再填充容器输送到所述冷却系统的所述冷却回路中和/或用于将制冷剂从所述冷却系统的所述冷却回路输送到所述储存容器中。优选地，所述维护单元的所述输送装置是以泵的形式设计的，因此应该利用处于液体聚集态的制冷剂来操作。
[0041]所述维护单元可以进一步包括用于在所述冷却回路中的压力已经达到预定值时中断制冷剂从所述再填充容器到所述冷却系统的所述冷却回路中的供应的装置。例如，在所述维护单元的所述第一制冷剂连接部适配器中可以包含适合的压力调节器。进一步，所述维护单元可以包括用于在所述冷却回路中的制冷剂的量已经达到预定值时中断制冷剂从所述再填充容器到所述冷却系统的所述冷却回路中的供应的装置。
[0042]所述维护单元的第二制冷剂连接部适配器可以适合于连接至所述冷却系统的所述制冷剂连接部，以便从所述冷却系统的所述冷却回路中排出制冷剂。所述第二制冷剂连接部适配器可以包括喷嘴，该喷嘴适合于控制来自所述冷却回路的制冷剂的流动，使得可靠地防止制冷剂凝固，因此防止喷嘴结冰和/或所述冷却系统和/或所述维护单元的另外的部件结冰。
[0043]所述维护单元可以进一步包括抽空装置，例如真空泵，该抽空装置可以适合于在从所述冷却回路中排出制冷剂以后以及在将制冷剂再引入所述冷却回路中以前抽空所述冷却系统的所述冷却回路。
[0044]维护单元还可以包括加热器，该加热器适合于加热所述维护单元的所述储存容器，以便支持所述储存容器中的制冷剂的蒸发。
【专利附图】
【附图说明】
[0045]现在参考所附示意图更详细地描述本发明的优选实施例，其中:
[0046]图1示出包括适合于利用两相制冷剂操作的飞行器冷却系统和用于维护飞行器冷却系统的维护单元的布置。
【具体实施方式】
[0047]图1中示出的布置100包括飞行器上的冷却系统10，冷却系统10可以例如用来冷却为向旅客供应而提供的食物。冷却系统10包括冷却回路12，冷却回路12允许两相制冷剂穿过冷却回路12流通。两相制冷剂可以例如是CO2或者R134A。在冷却回路12中设置四个蒸发器14a、14b、14c、14d。每个蒸发器14a、14b、14c、14d包括制冷剂入口 16a、16b, 16c、16d和制冷剂出□ 18a、18b、18c、18d。将流过冷却回路12的制冷剂以其液体聚集态供应至蒸发器14a、14b、14c、14d的制冷剂入口 16a、16b、16c、16d。当制冷剂流过蒸发器14a、14b、14c、14d时，制冷剂将其冷却能量释放给冷却能量消耗者，冷却能量消耗者在图1所示的冷却系统10的实施例中由需冷却的食物形成。当制冷剂释放其冷却能量时，制冷剂蒸发，因此以其气体聚集态在蒸发器14a、14b、14c、14d的制冷剂出口 18a、18b、18c，18d处离开蒸发器14a、14b、14c、14d。制冷剂向蒸发器14a、14b、14c、14d的供应由在冷却回路12中分别设置在蒸发器14a、14b、14c、14d上游的各个阀门20a、20b、20c、20d控制。[0048]进一步，冷却系统10包括第一冷凝器22a、第二冷凝器22b以及第三冷凝器22c。每个冷凝器22a、22b、22c具有两个制冷剂入口 24a、24a’、24b、24b’、24c、24c’和两个制冷剂出口 26a、26a’、26b、26b’、26c、26c’。在蒸发器14a、14b、14c、14d中蒸发的制冷剂，以其气体聚集态经由冷却回路12的位于蒸发器14a、14b、14c、14d下游和冷凝器22a、22b、22c上游的部分被供应至冷凝器22a、22b、22c的制冷剂入口 24a、24a’、24b、24b’。冷凝器22a、22b、22c热耦接至各个制冷器27a、27b、27c，各个制冷器27a、27b、27c经由自密封耦接器连接至冷却系统10的冷却回路12。然而，可替换地，冷凝器22a、22b、22c还可以耦接至不同的冷源，例如飞行器的外层热交换器。由冷凝器22a、22b、22c中的制冷器27a、27b、27c提供的冷却能量用于对制冷剂进行冷凝。因此，制冷剂以其液体聚集态在冷凝器22a、22b、22c的制冷剂出 P 26a、26a’、26b、26b’、26c、26c’ 处离开冷凝器 22a、22b、22c。
[0049]冷凝器22a、22b、22c 的制冷剂出 口 26a，26a’，26b、26b’、26c、26c’ 每个均连接至设置在冷凝器22a、22b、22c中每个冷凝器下游和下面的储存容器28a、28a’、28b、28b’、28c、28c’、28d、28d’。也可以与冷凝器22a、22b、22c整体地形成的储存容器28a、28a’、28b、28b’、28c、28c’、28d、28d’ 连接至设置在储存容器 28a、28a’、28b、28b’、28c、28c’、28d、28d’下游和下面的再冷器30a、30b、30c。液态制冷剂可以在重力驱动下从冷凝器22a、22b、22c输送到储存容器28a、28a’、28b、28b’、28c、28c’、28d、28d’中并且进一步输送到再冷器30a、30b、30c中。再冷器30a、30b、30c也可以与冷凝器22a、22b、22c整体地形成。
[0050]冷却系统10的冷却回路12包括彼此隔绝地密封的两个环路12a、12a’。两个蒸发器14a、14b设置在第一冷却回路环路12a中，并且两个蒸发器14c、14d设置在第二冷却回路环路12a’中。以泵的形式设计的第一输送装置32a起到输送制冷剂穿过第一冷却回路环路12a的作用，也以泵的形式设计的第二输送装置32b起到输送制冷剂穿过第二冷却回路环路12a’的作用。输送装置32a、32b经由自密封耦接器连接至冷却系统10的冷却回路
12。冷凝器22a、22b、22c中的每个冷凝器连接至第一输送装置32a和第二输送装置32b，从而连接至第一冷却回路环路12a和第二冷却回路环路12a’，以便在冷凝器22a、22b、22c中的一个冷凝器发生故障时提供冗余。
[0051]在第一冷却回路环路12a中，第一蓄存器34a连接至冷凝器22a的制冷剂入口24a，其中从第一蓄存器34a至冷凝器22a的制冷剂供应由阀门36a控制。在第二冷却回路环路12a’中，阀门36b控制从第二蓄存器34b至冷凝器22c的制冷剂入口 24c’的制冷剂供应。尽管设置在第一冷却回路环路12a中的阀门36a仅起到控制制冷剂在第一蓄存器34a和冷凝器22a之间的流动的作用，设置在第二冷却回路环路12a’中的阀门36b以3/2控制阀的形式被设计，该3/2控制阀可以允许第二输送装置32b将制冷剂输送到第二蓄存器34a或者冷凝器22c中或者允许制冷剂从第二蓄存器34a流动到冷凝器22c的制冷剂入口 24c’。在阀门36b的上游和第二输送装置32b的下游设置压力调节阀37。压力调节阀37适合于根据作用在阀门37上的压力差来开启或者关闭。在第一冷却回路环路12a中，制冷剂从第一输送装置32a至第一蓄存器34a的供应由阀门38控制。
[0052]在冷却系统10的可替代实施例中，蓄存器34a、34b可以仅仅被设计为在预定温度下限制冷却回路12中的压力的“附加容积”。于是，蓄存器34a、34b可以连接至仅单个管线，该单个管线从下部区域通往蓄存器34a、34b内，优选位于蓄存器34a、34b的最低点，并且将蓄存器34a、34b连接至冷凝器22a、22b、22c。[0053]在第一冷却回路环路12a和第二冷却回路环路12a’中在蒸发器14a、14b、14c、14d的下游和冷凝器22a、22b、22c的上游设置冷却回路控制阀40a、40b。在第一冷却回路环路12a和第二冷却回路环路12a’中在蒸发器14a、14b、14c、14d的上游和冷凝器22a、22b、22c的下游设置另外的冷却回路控制阀42a、42b。在冷却回路控制阀40a、40b、42a、42b的关闭状态下，冷却回路控制阀40&、4013、42&、4213将冷却回路环路12&、12&’的高压部分与冷却回路环路12a、12a’的低压部分隔离。最后，在第一冷却回路环路12a和第二冷却回路环路12a’中在蓄存器34a、34b的上游设置冷却回路控制阀43a、43b。通过关闭或者适当地控制阀门36a、36b、38、43a、43b，可以隔绝地密封蓄存器34a、34b。
[0054]蓄存器34a、34b经由自密封耦接器连接至冷却回路12。为了将蓄存器34a、34b从冷却回路12中拆卸，阀门36a、36b、38、43a、43b可以被关闭并且可以仅通过致动自密封耦接器在没有很多冷却剂离开冷却系统10的情况下将蓄存器34a、34b从冷却回路12上松开。蓄存器34a、34b可以在空状态下或者还可以在制冷剂容纳在蓄存器内时从冷却回路12上松开。如果期望，充有存在于冷却系统10的冷却回路12中的制冷剂的蓄存器34a、34b可以被充有期望量的“新鲜”制冷剂的替换蓄存器34a、34b替换。通过替换蓄存器34a、34b、可以省略利用制冷剂再填充冷却回路12。为了替换蓄存器34a、34b，如果必要，将冷却回路12中的压力减少到相当于环境压力的压力可能是有益的。为了减少冷却回路12中的压力，制冷剂可以通过下面详细讨论的维护单元56从冷却回路12中排出。然而，如果制冷剂是环境中性的，则还可想到将制冷剂从冷却回路12排放至周围环境。
[0055]在附图中示出的冷却系统10的实施例中，阀门36a、36b、38、43a、43b是可自动致动的阀门。然而，还可想到将阀门36a、36b、38、43a、43b设计为可手动致动的阀门。然而，于是用于对可手动致动的阀门36a、36b、38、43a、43b进行致动的致动杆应当以防止无意识地错用致动杆的方式设计。例如，可以对阀门36a、36b、38、43a、43b的致动杆进行设计，使得用于对阀门36a、36b、38、43a、43b进行致动的致动杆已被按压到阀门36a、36b、38、43a、43b中并且在致动阀门36a、36b、38、43a、43b以后自动地脱离阀门36a、36b、38、43a、43b或者闩锁在空闲位置。
[0056]冷却系统10进一步包括减压阀44a、44b，减压阀44a、44b在冷却回路控制阀42a、42b中的各个冷却回路控制阀的下游连接至冷却回路环路12a、12a’中的各个冷却回路环路。减压阀46a、4bb在冷却回路控制阀40a、40b中的各个冷却回路控制阀的上游连接至冷却回路环路12a、12a’中的各个冷却回路环路。减压阀48a、48b在冷却回路控制阀40a、40b中的各个冷却回路控制阀的下游连接至冷却回路环路12a、12a’中的各个冷却回路环路。最后，减压阀49a、49b连接至蓄存器34a、34b。将减压阀44a、44b、46a、46b、48a、48b、49a、49b设计为可机械地致动的阀门，如果作用在阀门44a、44b、46a、46b、48a、48b、49a、49b上的压力差超过由阀门44a、44b、46a、46b、48a、48b、49a、49b的设计确定的阈值,则该可机械地致动的阀门自动打开。然而，还可想到以防爆隔膜(burst disc)的形式设计减压阀44a、44b、46a、46b、48a、48b、49a、49b 或者除减压阀 44a、44b、46a、46b、48a、48b、49a、49b 以外可以提供防爆隔膜。
[0057]冷却系统10进一步装备有制冷剂连接部50a、50b。与第一冷却回路环路12a关联的制冷剂连接部50a连接至第一蓄存器34a，而与第二冷却回路环路12b关联的制冷剂连接部50b连接至第二蓄存器34b。进一步，与第一冷却回路环路12a关联的制冷剂连接部50a连接至第一输送装置32a的出口侧，其中阀门51a起到控制从第一输送装置32a的出口侧至制冷剂连接部50a的制冷剂供应的作用。类似地，与第二冷却回路环路12b关联的制冷剂连接部50b连接至第二输送装置32b的出口侧，其中阀门51b起到控制从第二输送装置32b的出口侧至制冷剂连接部50b的制冷剂供应的作用。制冷剂连接部50a、50b中的每个制冷剂连接部包括集成的止回阀和集成的压力调节器(图中未示出)。冷却系统10的操作通过电子控制单元52来控制。特别地，电子控制单元52控制蒸发器14a、14b、14c、14d的操作，冷凝器22a、22b的操作，以及在冷却回路12中使用的各阀门的操作。
[0058]在蓄存器34a、34b和/或储存容器28a、28a’、28b、28b’、28c、28c’中提供填充液位传感器(图中未示出)。填充液位传感器起到检测存在于冷却回路12中的液态制冷剂的量的作用。进一步，冷却系统10包括起到检测冷却回路12中的制冷剂的温度和压力且从而允许确定存在于冷却回路12中的气态制冷剂的量的作用的传感器(图中也未示出)。最后，提供对阀门36a、36b、38、43a、43b的操作状态进行检测的适合的传感器(图中也未示出)，即对蓄存器34a、34b是被隔绝地密封还是连接至冷却回路12进行检测的适合的传感器。将所有传感器的信号发送至控制单元52。最后，警报信号输出装置54a、54b与第一冷却回路环路12a和第二冷却回路环路12a’中的每个冷却回路环路关联。
[0059]布置100进一步包括用于维护飞行器冷却系统10的维护单元56。将维护单元56设计为包括移动托架57的可移动装置，在移动托架57上安装维护单元100的部件。维护单元56包括第一制冷剂连接部适配器58，该第一制冷剂连接部适配器58适合于连接至冷却系统10的制冷剂连接部50a、50b，以便将包含两相制冷剂的再填充容器60连接至冷却系统10的冷却回路12。维护单元56进一步包括被提供来自制冷器64的冷却能量的冷凝器62和以泵的形式设计的输送装置66。
[0060]维护单元56的第二制冷剂连接部适配器68适合于连接至冷却系统10的制冷剂连接部50a、50b，以便从冷却系统10的冷却回路12中排出制冷剂。第二制冷剂连接部适配器68包括喷嘴(图中未示出)，该喷嘴适合于控制来自冷却回路12的制冷剂的流动，使得防止制冷剂凝固，因此防止喷嘴结冰和/或冷却系统10和/或维护单元56的其它部件结冰。作为集成在冷却系统10的制冷剂连接部50a、50b中的止回阀和压力调节器的替代或者除集成在冷却系统10的制冷剂连接部50a、50b中的止回阀和压力调节器以外，维护单元56的第一制冷剂连接部适配器58和/或第二制冷剂连接部适配器68还可以包括集成的止回阀和集成的压力调节器(图中未示出)。
[0061]冷却系统10的制冷剂连接部50a、50b适合于连接至维护单元56的第一制冷剂连接部适配器58或者第二制冷剂连接部适配器68。当将冷却系统10的制冷剂连接部50a、50b连接至维护单元56的第一制冷剂连接部适配器58来将制冷剂引入冷却回路12内时，在将第一制冷剂连接部适配器58连接至制冷剂连接部50a、50b时致动的制冷剂连接部50a、50b的机械机构或者电气结构(图中未示出)提供在制冷剂连接部50a、50b中集成的止回阀和压力调节器的触发。因此，防止制冷剂从冷却回路12朝维护单元的方向流动。此外，防止在冷却回路12中过大压力的增强。
[0062]然而，当将冷却系统10的制冷剂连接部50a、50b连接至维护单元56的第二制冷剂连接部适配器68来从冷却回路12中排出制冷剂时，在将第二制冷剂连接部适配器68连接至制冷剂连接部50a、50b时致动的制冷剂连接部50a、50b的机械机构或者电气机构提供在制冷剂连接部50a、50b中集成的止回阀和压力调节器的解触发。因此，使制冷剂能够从冷却回路12朝维护单元的方向流动。当第二制冷剂连接部适配器68包括集成的止回阀和/或集成的压力调节器时，防止制冷剂从维护单元56向冷却回路12内的不期望流动和/或在维护单元56中过大压力的增强。
[0063]维护单元56进一步包括呈真空泵形式的抽空装置70。最后，维护单元56包括加热器72，加热器72适合于对维护单元56的储存容器74进行加热。
[0064]下面将描述冷却系统10的操作。当系统启动时，控制单元52控制冷却系统10的操作，使得制冷器27a、27b、27c被操作并且制冷剂在冷凝器22a、22b、22c中液化以及在再冷器30a、30b、30c中再冷。由于输送装置32a、32b被布置在冷凝器22a、22b、22c下面，所以输送装置32a、32b被在冷凝器22a、22b、22c中液化的制冷剂注满。由于输送装置32a、32b在输送装置32a、32b的操作开始以前被注满，不需要以自吸泵的形式设计输送装置32a、32b。
[0065]当输送装置32a、32b中的液态制冷剂的液位已经达到保证避免输送装置32a、32b的干操作的液位时，输送装置32a、32b的操作开始。输送装置32a、32b经由阀门36a、36b将在冷凝器22a、22b、22c中液化的制冷剂输送到蓄存器34a、34b中。关闭阀门42a、42b，以便防止制冷剂被输送至蒸发器14a、14b、14c、14d。这个操作继续，直到存在于冷却回路12中和储存在蓄存器34a、34b中的液态制冷剂的量足以允许在输送装置32a、32b的下游设置的冷却系统部件(即冷却回路12的管路和蒸发器14a、14b、14c、14d)可以注满液态制冷剂。
[0066]冷凝器22a、22b、22c被操作来液化制冷剂的冷却系统10的操作状态被称为冷却系统10的准备待命操作状态，尽管存在于冷却回路12中的液态制冷剂的量已经足以允许冷却系统部件的期望注满，然而此时仍中断制冷剂向蒸发器14a、14b、14c、14d的供应。冷却系统10的控制装置52以尽可能长时间地将冷却系统10操作在其准备待命操作状态下的方式控制冷却系统10的操作。
[0067]当需要将冷却能量供应至冷却能量消耗者时，终止冷却系统10的准备待命操作状态并且启动冷却系统10的正常操作。为了发起冷却系统10的正常操作，打开阀门42a、42b，使得液态制冷剂可以被输送装置32a、32b输送至蒸发器14a、14b、14c、14d。进一步，通过打开阀门20a、20b、20c、20d控制制冷剂向蒸发器14a、14b、14c、14d的供应。当阀门20a、20b、20c、20d打开时，阀门36a、36b中断制冷剂向蓄存器34a、34b的供应，使得离开冷凝器22a.22b.22c的制冷剂被专门地输送至蒸发器14a、14b、14c、14d。
[0068]然而，在冷却系统10进一步的正常操作期间，阀门42a、42b可以再次被部分地关闭或者完全地关闭，以便根据蒸发器14a、14b、14c、14d的操作状态，即根据由冷却系统10供应冷却能量的冷却能量消耗者的冷却能量需求，控制冷却回路12内的制冷剂的压力。进一步，通过适当地控制输送装置32a、32b的速度，控制冷却回路12内的制冷剂的压力和制冷剂向蒸发器14a、14b、14c、14d的供应。具体地，当由蒸发器14a、14b、14c、14d供应冷却能量的冷却能量消耗者的冷却需求增加时，增加输送装置32a、32b的操作速度。
[0069]在冷却系统10的正常操作期间，即当制冷剂在蒸发器14a、14b、14c、14d中蒸发，以便将冷却能量供应至各个冷却能量消耗者时，控制单元52对阀门40a、40b进行控制，使得冷却回路12中在蒸发器14a、14b、14c、14d的下游和冷凝器22a、22b、22c的上游的压力比在冷凝器22a、22b、22c的下游和蒸发器14a、14b、14c、14d的上游的压力高。具体地，对阀门40a、40b进行操作，以便增大或者减小蒸发器14a、14b、14c、14d和冷凝器22a，22b、22c之间的冷却回路12的流动截面。
[0070]控制装置52在冷却系统10的正常操作期间根据蒸发器14a、14b、14c、14d的操作状态，即根据耦接至蒸发器14a、14b、14c、14d的冷却能量消耗者的冷却能量需求，控制制冷剂向蒸发器14a、14b、14c、14d的供应,使得在蒸发器14a、14b、14c、14d中发生制冷剂的干蒸发。通过适当地控制各个阀门20a、20b、20c、20d,控制制冷剂向单独的蒸发器14a、14b、14c、14d 的供应。
[0071]下面将描述利用维护单元56对冷却系统10的维护。基本上，利用在冷却回路12中流通的预定操作量的制冷剂使冷却系统10操作，该预定操作量的制冷剂由恰当地操作冷却系统10所必然需要的制冷剂的量和补偿系统10的泄漏和系统容差的制冷剂的附加量来限定。然而，存在于系统10中或者存在于涉及从冷却系统10中拆卸部件或者替换冷却系统10的部件的维护工作中的少量泄漏可能导致在冷却回路12中流通的制冷剂的量下降到预定最小值以下，该预定最小值例如可以由恰当地操作冷却系统10所必然需要的制冷剂的量限定。
[0072]当由冷却系统10的填充液位传感器、压力传感器和温度传感器测量的冷却回路12中的制冷剂的量下降到预定警报值以下时，冷却系统10的警报信号输出单元54a、54b输出第一警报信号，该第一警报信号指示需要向冷却回路12中供应制冷剂。该预定警报值低于冷却回路12中的制冷剂的量的预定操作值，但是仍高于冷却回路12中的制冷剂的量的预定最小值。第一警报信号可以是可见信号或可听信号，其向机务人员或者服务人员指示近期会需要包括将制冷剂再填充到冷却系统10的冷却回路12中在内的冷却系统10的维护，但是冷却系统10仍然准备操作。
[0073]进一步，当由冷却系统10的填充液位传感器、压力传感器和温度传感器测量的冷却回路12中的制冷剂的量下降到预定最小值以下时，冷却系统10的警报信号输出单元54a,54b输出第二警报信号，该第二警报信号指示需要向冷却回路12中供应制冷剂。第二警报信号可以可见信号或可听信号，其向机务人员或服务人员指示需要包括将制冷剂再填充到冷却系统10的冷却回路12中在内的冷却系统10的维护并且冷却系统10不再准备操作。
[0074]此外，当由冷却系统10的填充液位传感器、压力传感器和温度传感器测量的冷却回路中的制冷剂的量下降到预定最小值以下时，控制单元52停止冷却系统10的操作。类似地，当冷却回路12中的制冷剂的量低于预定最小值时，控制单元52防止冷却系统10的启动。在冷却回路10中的制冷剂的量低于预定最小值时停止冷却系统10的操作和/或防止冷却系统10的启动，保护冷却系统10的部件，尤其保护输送装置32a、32b不受由干操作引起的损害影响。
[0075]为了利用制冷剂再填充冷却系统10的冷却回路12，可以将存在于冷却回路12中的残留制冷剂输送到蓄存器34a、34b中。此后，可以通过关闭阀门36a、36b、38、43a、43b密封蓄存器34a、34b。最后，可以将蓄存器34a、34b从冷却回路中拆卸并且利用充有期望量的“新鲜”制冷剂的替换蓄存器34a、34b对蓄存器34a、34b进行替换，其中在拆卸蓄存器34a、34b时，将蓄存器34a、34b连接至冷却回路12的自密封耦接器防止制冷剂从冷却回路12中泄漏。代替相对昂贵的且重的自密封耦接器，简单的耦接器可以用于将蓄存器34a、34b连接至冷却回路12。在这种情况下，为了替换蓄存器34a、34b，可能有必要降低冷却回路12中的压力。为了降低冷却回路12中的压力，可以通过下面详细讨论的维护单元56从冷却回路12中排出冷却剂。然而，如果制冷剂是环境中性的，则还可想到将制冷剂从冷却回路12排放至周围环境。
[0076]作为对此的替换或者除此以外，包含与在冷却系统10的冷却回路12中流通的制冷剂相同类型的二相制冷剂的维护单元56的再填充容器60，经由第一制冷剂连接部适配器58和柔性管路，以密封方式连接至冷却系统10的制冷剂连接部50a、50b。此后，将包含在再填充容器60中的制冷剂从再填充容器60供应到冷却系统10的冷却回路12中，同时在冷却系统10的冷却回路12中设置的冷凝器22a、22b、22c中的至少一个冷凝器在控制单元52的控制下被操作，以便使流过冷却回路12的气态制冷剂液化。为了避免因阀门36a、36b、38、43a、43b被无意地关闭且将蓄存器34a、34b与冷却回路12隔绝引起的冷却回路12的过度填充，仅在用于检测阀门36a、36b、38、43a、43b的操作状态的传感器检测到蓄存器34a,34b连接至冷却回路12并且因此蓄存器34a、34b能够容纳从再填充容器60供应到冷却回路12中的制冷剂的情况下，操作冷凝器22a、22b、22c中的至少一个冷凝器。
[0077]冷凝器22a、22b、22c的操作导致冷却系统10的冷却回路12中的制冷剂的温度下降，因此导致压力下降。结果，制冷剂能够以快速和有效的方式从再填充容器60输送到冷却系统10的冷却回路12中。进一步，冷凝器22a、22b、22c的操作确保从再填充容器60向冷却系统10的冷却回路12中供应的制冷剂在进入冷却回路12时立即被液化。因此，使在维护后将冷却系统10带入准备操作的状态所需的时间段最小化。
[0078]特别地，通过控制单元52控制冷凝器22a22b、22c中至少一个冷凝器的操作，使得冷却系统10的冷却回路12中的制冷剂的压力下降到再填充容器60中的制冷剂的压力以下。因此，通过再填充容器60和冷却回路12之间的压力差的驱动，即通过再填充容器60中的制冷剂的压力和冷却回路12中的制冷剂的压力之间的差值的驱动，将冷却剂从再填充容器60输送到冷却系统10的冷却回路12中。
[0079]集成到与维护单元56的第一制冷剂连接部适配器58连接的制冷剂连接部50a、50b中的止回阀，确保制冷剂可以从再填充容器60流动到冷却回路12中，但是防止制冷剂从冷却回路12回流到再填充容器60中。
[0080]如果由于再填充容器60中的制冷剂的温度下降和因此压力的下降，压力差驱动的制冷剂从再填充容器60到冷却系统10的冷却回路12中的供应放缓或者甚至中断，则维护单元56的冷凝器62将包含在再填充容器60中的制冷剂液化并且此后维护单元56的输送装置66将制冷剂以其液体聚集态输送到冷却系统10的冷却回路12中。
[0081]当由冷却系统10的填充液位传感器、压力传感器和温度传感器测量的冷却回路12中的制冷剂的量已经达到预定最大值时，在控制单元52的控制下停止冷却系统10的冷凝器22a、22b、22c中的至少一个冷凝器的操作。冷却回路12中的制冷剂的量的预定最大值相当于冷却回路12中的制冷剂的预定操作量。当冷凝器22a、22b、22c的操作停止时，将剩余的制冷剂从再填充容器60供应到冷却回路12中，仅直到再填充容器60和冷却回路12之间出现压力平衡为止，即直到再填充容器60中的制冷剂的压力相当于冷却回路中的制冷剂的压力为止。结果，避免利用制冷剂对冷却回路12的过度填充。
[0082]为了避免剩余的制冷剂从再填充容器60到冷却回路12中的供应直到再填充容器60和冷却回路12之间出现压力平衡为止引起冷却回路12中的压力不期望地增加，例如当再填充容器60中的制冷剂由于高环境温度而具有高温时，当由冷却系统10的压力传感器测量的冷却回路12中的压力已经达到预定值时，中断从再填充容器60到冷却回路12中的制冷剂供应。通过在冷却系统10的制冷剂连接部50a、50b中包含的压力调节器，实现根据冷却回路12中的压力使从再填充容器60到冷却回路12中的制冷剂供应中断。
[0083]如果为了例如维护目的而必须将制冷器27a、27b、27c中的一个制冷器或者输送装置32a、32b中的一个输送装置从冷却回路12中拆卸，则将这些部件连接至冷却回路12的自密封耦接器防止制冷剂离开冷却回路12。然而，如果将未经由自密封耦接器与冷却回路12连接的冷却系统10的部件从冷却系统10中拆卸，则制冷剂从冷却回路12中排出或者被输送到可隔绝地密封的蓄存器34a、34b中的一个蓄存器或者两个蓄存器中。容纳在蓄存器34a、34b中的制冷剂不必被替换，而是仅保留在冷却系统10的冷却回路12中。
[0084]如果例如为了安全原因或者为了便于拆卸过程，决定将存在于冷却系统10的冷却回路12中的制冷剂从冷却回路12中排出，则制冷剂可以或者被排放给周围环境或者被收集在维护单元56的储存容器74中。为了将制冷剂从冷却系统10的冷却回路12中排出，第二制冷剂连接部适配器68连接至冷却系统10的制冷剂连接部50a、50b。第二制冷剂连接部适配器68的喷嘴控制来自冷却回路12的制冷剂流动，使得防止制冷剂凝固，因此防止喷嘴结冰和/或冷却系统10和/或维护单元56的另外的部件结冰。
[0085]特别地，将制冷剂以其液体聚集态从冷却系统10的冷却回路12中排出。例如，制冷剂在被液化后可以通过输送装置32a、32b从储存容器28a、28a’、28b、28b’、28c、28c’、28d、28d’输送至冷却系统10的制冷剂连接部50a、50b。为了防止制冷剂从储存容器28a、28a’、28b、28b’、28c、28c’、28d、28d’流动到蓄存器34a、34b，并且为了使制冷剂能够从储存容器28a、28a’、28b、28b’、28c、28c’、28d、28d’流动到制冷剂连接部50a、50b，适当地控制各个阀门37、38、42a、42b、51a、51b，即关闭阀门37、38、42a、42b而打开阀门51a、51b。
[0086]从冷却系统10的冷却回路12中排出的制冷剂以其液体聚集态并且因此以相对低的压力储存在维护单元56的储存容器74中。如果必要，制冷剂可以在被容纳在储存容器74中以前通过维护单元56的冷凝器64液化。将制冷剂以其液体聚集态从冷却系统10的冷却回路12中排出，允许补偿冷却回路12和维护单元56的储存容器74之间的压力差，具体地补偿蓄存器34a、34b和维护单元56的储存容器74之间的压力差。此外，制冷剂仅仅经历小的温度下降。
[0087]在将制冷剂从冷却回路12中排出以后并且在将制冷剂再引入冷却回路12中来将冷却系统返回到准备操作状态以前，维护单元56的抽空装置70将冷却回路12抽空。冷却回路12的抽空允许在将制冷剂再引入冷却回路12内以前从冷却系统10中除去可能影响冷却系统10的操作的剩余空气和湿气。再引入冷却回路12中的制冷剂可以是从冷却回路12中排出并且容纳在储存容器74中的制冷剂。然而，还可想到将可以被供应给维护单元的储存容器74的“新鲜”制冷剂全部地或者部分地供应给冷却系统10。
[0088]当将制冷剂再引入被抽空的冷却回路12时，冷却系统10的冷凝器22a、22b、22c中的至少一个冷凝器在控制单元52的控制下被操作，以便使制冷剂在进入冷却回路12以前蒸发并且在气态制冷剂穿过冷却回路12流通时使气态制冷剂液化。不操作维护单元56的冷凝器62，以便确保包含在维护单元56的储存容器74中的制冷剂不受阻碍地蒸发。如有必要，通过加热装置72加热储存容器74，以便支持储存容器74中的制冷剂的蒸发。然而作为替代，通过维护单元56的输送装置66将制冷剂以其液体聚集态从储存容器74输送到冷却系统10的冷却回路12中，也是可能的。
[0089]基本上，冷却系统10可以仅包括如上文所述的蓄存器34a、34b，蓄存器34a、34b可以起到储存离开冷凝器22a、22b、22c的液态制冷剂和降低冷却回路12中的系统压力的作用。可替代地，可以省却蓄存器34a、34b，但是冷却系统10可以配备有储存容器。在这样的冷却系统10中，储存容器可以履行储存离开冷凝器22a、22b、22c的液态制冷剂和降低冷却回路12中的系统压力的双重功能。然而，还可想到使冷却系统10配备有一个或两个蓄存器34a、34b和附加的储存容器，其中蓄存器34a、34b和储存容器中这两个部件或仅一个部件可以起到储存离开冷凝器22a、22b、22c的液态制冷剂和降低冷却回路12中的系统压力的作用。最后，冷却系统10的构造是可想到的，其中蓄存器34a、34b中至少一个蓄存器起到收集和储存液态制冷剂的作用，而储存容器因其附加容积的原因起到降低系统压力的作用。
[0090]如果冷却系统10中的“储存液态制冷剂”的功能和“降低系统压力”的功能是由两个分离的部件提供的，那么可以将这些部件安装在冷却回路12中的不同位置，这允许更有效地使用可利用的安装空间和限制冷却系统10的单独部件的尺寸。然而，于是将压力降低储存容器优选地安装在冷却回路12的高压部分，以便可靠地防止冷却回路12的高压部分中的压力超过预定最大值。
[0091]此外，如果储存容器仅起到控制冷却系统10中的压力的作用，那么不必要提供蓄存器34a、34b和储存容器之间的直接流体连接。作为替代，储存容器可以经由仅单个管路而连接至冷却回路12，该单个管路例如在冷凝器22a、22b、22c的上游和蒸发器14a、14b、14c、14d的下游从冷却回路12上岔开。将储存容器连接至冷却回路12的管路优选地在储存容器的测量最低点连接至储存容器。该构造确保储存容器仅被供应利用因冷却回路12中的压力超过预定值的原因从冷却回路12中排出的气态制冷剂。当然，如果需要，在冷却系统10中还可以提供一个以上的储存容器，其中每个储存容器可以经由在冷凝器22a、22b、22c的上游和蒸发器14a、14b、14c、14d的下游从冷却回路12上岔开的管路连接至冷却回路12。
【权利要求】
1.一种维护飞行器冷却系统(10)的方法，所述方法包括: 将包含两相制冷剂的再填充容器(60)连接至设置在所述冷却系统(10)的冷却回路(12)中的制冷剂连接部(50a、50b)， 将制冷剂从所述再填充容器(60)供应到所述冷却系统(10)的所述冷却回路(12)中，以及 操作在所述冷却回路(12)中设置的冷凝器(22a、22b、22c)，以便使流过所述冷却回路(12)的气态制冷剂液化。
2.如权利要求1所述的方法，其中防止制冷剂从所述冷却回路(12)到所述再填充容器(60)中的回流，和/或其中在将包含在所述再填充容器(60)中的制冷剂供应到所述冷却系统(10)的所述冷却回路(12)中以前，使包含在所述再填充容器(60)中的制冷剂液化。
3.如权利要求1所述的方法，其中当所述冷却回路(12)中的制冷剂的量已经达到预定最大值时停止所述冷凝器(22a、22b，22c)的操作，和/或其中当所述冷却回路(12)中的压力已经达到预定值时中断制冷剂从所述再填充容器(60)到所述冷却系统(10)的所述冷却回路(12)中的供应。
4.如权利要求1所述的方法，其中当所述冷却回路(12)中的制冷剂的量下降到预定警报值以下时，输出指示需要将制冷剂供应到所述冷却回路(12)中的第一警报信号，和/或其中当所述冷却回路(12)中的制冷剂的量下降到预定最小值以下时，输出指示需要将制冷剂供应到所述冷却回路(12)中的第二警报信号，和/或其中当所述冷却回路(12)中的制冷剂的量下降到所述预定最小值以下时，停止所述冷却系统(10)的操作。
5.如权利要求1所述的方法，其中在将设置在所述冷却回路(12)中的部件从所述冷却回路(12)中拆卸时，将所述部件连接至`所述冷却回路(12)的自密封耦接器防止制冷剂离开所述冷却回路(12)。
6.如权利要求1所述的方法，其中在将设置在所述冷却回路(12)中的部件从所述冷却回路(12)中拆卸以前，或者从所述冷却回路(12)中排出制冷剂或者将制冷剂输送到设置在所述冷却回路(12)中的可隔绝密封的蓄存器(34a、34b)中，其中从所述冷却回路(12)中排出的制冷剂或者被排放给周围环境或者被收集在储存容器(74)中。
7.如权利要求1所述的方法，其中在从所述冷却回路(12)中排出制冷剂以后并且在将制冷剂再引入所述冷却回路(12)中以前，抽空所述冷却回路(12)，和/或其中为了将制冷剂再引入被抽空的冷却回路(12)中，操作所述冷却系统(10)的所述冷凝器(22a、22b、22c)，以便在制冷剂进入所述冷却回路(12)以前使制冷剂蒸发并且在气态制冷剂穿过所述冷却回路(12)流通时使气态制冷剂液化，其中优选地加热包含制冷剂的所述储存容器(74)，以便支持所述储存容器(74)中的制冷剂的蒸发。
8.一种飞行器冷却系统(10),包括: 冷却回路(12)，允许两相制冷剂穿过所述冷却回路(12)流通； 设置在所述冷却回路(12)中的制冷剂连接部(50a、50b)，所述制冷剂连接部(50a、50b)为了所述飞行器冷却系统(10)的维护可连接至包含两相制冷剂的再填充容器(60)；以及控制单元(52)，适合于操作设置在所述冷却回路(12)中的冷凝器(22a、22b、22c)，以便在将制冷剂从所述再填充容器(60)供应到所述冷却回路(12)中期间使流过所述冷却回路(12)的气态制冷剂液化。
9.如权利要求8所述的飞行器冷却系统，其中对所述制冷剂连接部(50a、50b)进行设计，以便允许制冷剂从所述再填充容器(60)到所述冷却回路(12)中的流动，但是防止制冷剂从所述冷却回路(12)到所述再填充容器(60)中的流动。
10.如权利要求8所述的飞行器冷却系统，其中所述控制单元(52)适合于在所述冷却回路(12)中的制冷剂的量已经达到预定最大值时停止所述冷凝器(22a、22b，22c)的操作，和/或其中所述飞行器冷却系统(10)包括用于在所述冷却回路(12)中的压力已经达到预定值时中断制冷剂从所述再填充容器(60)到所述冷却系统(10)的所述冷却回路(12)中的供应的装置。
11.如权利要求8所述的飞行器冷却系统，进一步包括警报信号输出装置(54a、54b)，所述警报信号输出装置(54a、54b)适合于在所述冷却回路(12)中的制冷剂的量下降到预定警报值以下时输出指示需要将制冷剂供应到所述冷却回路(12)中的第一警报信号，和/或适合于在所述冷却回路(12)中的制冷剂的量下降到预定最小值以下时输出指示需要将制冷剂供应到所述冷却回路(12)中的第二警报信号，和/或其中所述控制单元(52)适合于在所述冷却回路(12)中的制冷剂的量下降到所述预定最小值以下时停止所述冷却系统(10)的操作。
12.如权利要求8所述的飞行器冷却系统，其中设置在所述冷却回路(12)中的部件经由自密封耦接器连接至所述冷却回路(12)，所述自密封耦接器适合于在将所述部件从所述冷却回路(12)中拆卸时防止制冷剂离开所述冷却回路(12)，和/或其中所述飞行器冷却系统(10)进一步包括设置在所述冷却回路(12)中的可隔绝密封的蓄存器(34a、34b)。
13.如权利要求8所述的飞行器冷却系统，其中在从所述冷却回路(12)中排出制冷剂后，当在抽空所述冷却回路(12)时将制冷剂再引入所述冷却回路(12)中的时候，所述控制单元(52)适合于操作所述冷却系统(10)的所述冷凝器(22a、22b、22c)，以便在制冷剂进入所述冷却回路(12)以前使制冷剂蒸发并且在气态制冷剂通过所述冷却回路(12)流通时使气态制冷剂液化。
14.一种布置(100),包括: 如权利要求8所述的飞行器冷却系统(10)，以及 用于维护所述飞行器冷却系统(10)的维护单元(52)，所述维护单元(52)包括第一制冷剂连接部适配器(58)，所述第一制冷剂连接部适配器(58)适合于连接至所述冷却系统(10)的所述制冷剂连接部(50a、50b)，以便将包含两相制冷剂的再填充容器(60)连接至所述冷却系统(10)的冷却回路(12)。
15.如权利要求14所述的布置，其中所述维护单元(52)进一步包括: 冷凝器(64)，和/或 输送装置(66)，和/或 用于在所述冷却回路(12)中的压力已经达到预定值时中断制冷剂从所述再填充容器(60)到所述冷却系统(10)的所述冷却回路(12)中的供应的装置，和/或 第二制冷剂连接部适配器(68)，适合于连接至所述冷却系统(10)的所述制冷剂连接部(50a、50b)，和 / 或 抽空装置(70)，用于在从所述冷却回路(12)中排出制冷剂以后和在将制冷剂再引入所述冷却回路(12)中以前对所述冷却系统(10)的所述冷却回路(12)进行抽空，和/或储存容器(74)，和/或加热器(72) ，适合于加热所述储存容器(74)。
【文档编号】B64D13/08GK103661954SQ201310389357
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2012年8月31日
【发明者】马库斯·皮斯克 申请人:空中客车作业有限公司