專利名稱：用于安裝在飛機(jī)中的冷卻設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于安裝在飛機(jī)，特別是安裝在客機(jī)，中的冷卻設(shè)備。
背景技術(shù)：
某些食品，舉例而言，例如魚或冰淇淋，必須被冷卻或保持冷凍，特別 是在長(zhǎng)距離飛行中，直到這些食品準(zhǔn)備用于食用。這不僅涉及食品，而且也 涉及打算緊急供應(yīng)給乘客的藥品或其它藥物制劑。
冷卻用具被提供用于運(yùn)載客機(jī)上的冷卻或冷凍，這些冷卻用具通常被連 接到飛^/L的電源。這些冷卻用具按照已知的致冷循環(huán)過(guò)程的原理工作。在這 種過(guò)程中，冷卻劑從液態(tài)到氣態(tài)再?gòu)臍鈶B(tài)到液態(tài)循環(huán)地改變其聚集狀態(tài)。當(dāng) 聚集狀態(tài)從液態(tài)改變到氣態(tài)時(shí)，冷卻劑吸收熱能，而當(dāng)從氣態(tài)改變到液態(tài)時(shí)， 冷卻劑釋放熱能。傳統(tǒng)的壓縮型致冷機(jī)的典型示例示于圖1中。
在傳統(tǒng)的壓縮型致冷機(jī)10中，氣態(tài)致冷劑首先被壓縮機(jī)19壓縮。隨后 其在冷凝器17中被冷凝(液化)，同時(shí)釋放熱。噴嘴16使液化的致冷劑在 蒸發(fā)器14中膨脹，也即蒸發(fā)，同時(shí)吸收熱。由于由蒸發(fā)器14提供的冷卻能 力，熱由冷卻隔間11中的空氣移除。該循環(huán)至此終止，并能夠在壓縮才凡19 中重新開(kāi)始。為了持續(xù)該過(guò)程，能量必須從外部供應(yīng)到壓縮機(jī)19。
風(fēng)扇15凈皮用于改善冷卻隔間11中的熱傳遞以及溫度分布。另一風(fēng)扇 18通過(guò)進(jìn)氣口 12吸入外部空氣，這些外部空氣被由蒸發(fā)器14釋放的熱加 熱。經(jīng)加熱的空氣通過(guò)風(fēng)扇18經(jīng)由出氣口 13排放到外界環(huán)境。
考慮到圖1所示的壓縮型致冷機(jī)所需的大量部件，相對(duì)較大的結(jié)構(gòu)空間 是必要的，這尤其對(duì)飛機(jī)不利。這些壓縮型致冷機(jī)還相對(duì)較重，并且因間歇 工作的壓縮機(jī)而產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。此外，/人冷卻隔間11移除的熱^皮釋ii到冷卻用具周圍的空氣中。因此，在將這種冷卻用具安裝在廚房中較小的閉合 推入式隔間時(shí)，必須保證恒定的空氣交換，以防止冷卻用具熱度過(guò)高和環(huán)境 過(guò)熱。為此目的，必須提供一種吸入系統(tǒng)，該系統(tǒng)僅能夠以相對(duì)較高的結(jié)構(gòu) 耗費(fèi)被集成在經(jīng)常是很狹窄的條件中。
WO 2004/07129 Al公開(kāi)一種使用在飛機(jī)或火車中的服務(wù)車上的冷卻裝 置。該冷卻裝置包括位于絕熱材料內(nèi)的珀耳帖(Peltier)元件，其將服務(wù)車 的櫥拒劃分成前向冷卻部分和由該櫥拒的后壁和絕熱材料限定的后向中間 部分。珀耳帖元件的每一端均以熱傳遞方式與熱交換器相連。該珀耳帖元件 用于冷卻服務(wù)車的櫥拒的冷卻部分。在冷卻部分和中間部分的每一個(gè)中，提 供有用于使中間部分中的相對(duì)較熱空氣和冷卻部分中的相對(duì)較冷空氣循環(huán) 的風(fēng)扇。當(dāng)服務(wù)車被停放在飛機(jī)的廚房中時(shí)，櫥拒后壁中的開(kāi)口與廚房壁中 的開(kāi)口對(duì)齊。來(lái)自櫥柜中間部分的熱空氣通過(guò)所述壁的開(kāi)口循環(huán)到中央空氣 循環(huán)系統(tǒng)中。
熱電冷卻設(shè)備，特別是用于汽車用冷卻器的熱電冷卻設(shè)備，被描述在 DE 36 39 089 Al中。該熱電冷卻設(shè)備包括至少一個(gè)珀耳帖塊。該珀耳帖塊 的熱側(cè)以熱傳遞方式與第 一熱交換器相連，來(lái)自液體冷卻劑供應(yīng)回路的液體 冷卻劑被循環(huán)通過(guò)該第 一熱交換器，并且珀耳帖塊的冷側(cè)與肋式同流換熱器 熱接觸，且該肋式同流換熱器占據(jù)使待被冷卻的空氣循環(huán)通過(guò)的流動(dòng)通道的 整個(gè)截面。經(jīng)冷卻的空氣然后借助于風(fēng)扇被排放到冷卻器的冷卻空間中。液 體冷卻劑供應(yīng)回路設(shè)置有用于冷卻液體冷卻劑的第三熱交換器。第一熱交換 器和肋式同流換熱器均被設(shè)置在冷卻器的冷卻空間外部。
因此，本發(fā)明基于提供一種用于安裝在飛機(jī)中的冷卻設(shè)備的目的，該冷 卻設(shè)備需要較少的結(jié)構(gòu)空間，易于安裝，并且在此情況下，該冷卻設(shè)備周圍 的空氣不必被交換。

發(fā)明內(nèi)容
該目的通過(guò)一種安裝在飛機(jī)，特別是客機(jī)，中的冷卻設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，該冷卻設(shè)備包括熱交換器，該熱交換器被配置為用于流過(guò)液體冷卻劑，以將所述
冷卻i殳備的冷卻室預(yù)冷卻到所述液體冷卻劑的溫度，該熱交換器以熱傳遞方 式連接到與所述冷卻設(shè)備的所述冷卻室熱接觸的致冷器(refrigerant),以 將所述冷卻室(34)冷卻到低于所述液體冷卻劑的溫度的溫度，其中所述熱 交換器和所述致冷器被設(shè)置在所述冷卻設(shè)備的所述冷卻室內(nèi)，并且，所述熱 交換器被配置成與安裝在所述飛機(jī)上的液體冷卻劑供應(yīng)系統(tǒng)相連。
設(shè)置在所述冷卻設(shè)備中并使液體冷卻劑能夠流動(dòng)通過(guò)的所述熱交換器 使熱從所述冷卻設(shè)備的冷卻室中的空氣中移除，因而使所述冷卻室凈皮冷卻。 此外，由于與所述冷卻設(shè)備的冷卻室熱接觸的致冷器以熱傳遞方式連接到所 述熱交換器，因此所述冷卻設(shè)備的冷卻室中的空氣能夠被冷卻到低于所述液 體冷卻劑溫度的溫度。由于所述熱交換器被配置成與安裝在所述飛機(jī)上的液 體冷卻劑供應(yīng)系統(tǒng)相連，所以由所述供應(yīng)系統(tǒng)提供的所述液體冷卻劑被用于 耗散從所述冷卻設(shè)備的冷卻室中移除的熱。從而可以避免傳統(tǒng)壓縮型致冷機(jī) 中的空氣交換器所必需的安裝復(fù)雜的吸入系統(tǒng)。因此，所述冷卻設(shè)備能夠以 節(jié)省空間的方式且無(wú)高結(jié)構(gòu)耗費(fèi)地安裝在廚房的推進(jìn)式隔間中。由于所述熱 交換器和所述致冷器被設(shè)置在所述冷卻設(shè)備的冷卻室內(nèi)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò) 所述熱交換器有效地預(yù)冷卻所述冷卻設(shè)備的冷卻室中的空氣，甚至進(jìn)一步將 所述空氣冷卻到低于流動(dòng)通過(guò)所述熱交換器的液體冷卻劑的溫度水平。另 外，液體冷卻劑流動(dòng)通過(guò)所述熱交換器。液體冷卻劑由于其較高的熱容量而 具有較高的能量密度。因此，所述液體冷卻劑能夠吸收和耗散較多的每單位 體積能量(熱量)。此外，對(duì)于滿足所述熱交換器的緊密性的要求較低。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述致冷器為珀耳帖元件。如果所述珀耳 帖元件的熱側(cè)由使所述液體冷卻劑能夠流動(dòng)通過(guò)的所述熱交換器冷卻，則所 述珀耳帖元件的冷側(cè)被進(jìn)一步冷卻，從而根據(jù)用于所述珀耳帖元件的材料和 施加的電流，在所述珀耳帖元件的兩側(cè)之間產(chǎn)生很大的溫度差。這種珀耳帖 元件能夠非常容易地并以節(jié)省空間的方式安裝，并且僅需要一個(gè)電源連接來(lái) 產(chǎn)生所希望的溫度差。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施例，所述熱交換器能夠通過(guò)用于所述液體 冷卻劑的進(jìn)入管路和返回管路連接到安裝在所述飛機(jī)上的管路系統(tǒng)。安裝在 所述飛機(jī)上的該管路系統(tǒng)為所述冷卻設(shè)備提供所述液體冷卻劑。該管路連接 需要相當(dāng)小的結(jié)構(gòu)空間，并且熱量通過(guò)這種所謂的致冷總線被耗散。因此， 可以將所述冷卻設(shè)備安裝在與飛機(jī)座艙隔離的小隔間中。
所述熱交換器優(yōu)選按照逆流原理形成，這導(dǎo)致所述熱交換器與其冷卻效 果相關(guān)的效率進(jìn)一步提高。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述熱交換器包括調(diào)節(jié)通過(guò)所述熱交換 器的所述液體冷卻劑的流量的節(jié)流元件?？赏ㄟ^(guò)該節(jié)流元件在所述冷卻設(shè)備 的所述冷卻室中設(shè)定特定的溫度，且該節(jié)流元件優(yōu)選形成為控制閥。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步結(jié)構(gòu)，所述節(jié)流元件被設(shè)置在所述返回管路中。
另外，#4居本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在所述冷卻設(shè)備的所述冷卻室中 設(shè)置有風(fēng)扇。該風(fēng)扇使所述冷卻室中的空氣循環(huán)，其結(jié)果是使所述致冷器以 及所述熱交換器的熱傳遞被改善，并且所述冷卻設(shè)備的所述冷卻室中的溫度 分布變得更為均勻。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施例，所述液體冷卻劑在所述冷卻設(shè)備的操 作過(guò)程中不經(jīng)歷相變。因此，所述冷卻設(shè)備能夠以更為節(jié)能的方式工作，原 因在于能量在每次相變中均被吸收或釋放，而這隨后被再次需要以便再次獲 得液體冷卻劑的初始相態(tài)。此外， 一種形式的能量不能完全轉(zhuǎn)變成另一種形 式的能量，以致于液體冷卻劑經(jīng)歷相變所在的冷卻系統(tǒng)于每個(gè)完整的冷卻循 環(huán)之后必須從外部供以能量。這種額外的能量在根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例的冷卻設(shè) 備的情況下是不需要的。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步結(jié)構(gòu)，所述熱交換器和所述致冷器被形成為使所述 冷卻室能夠被冷卻到低于0。C的溫度。因此，所述冷卻設(shè)備能夠用于冷凍食 品和諸如藥品等其它產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在長(zhǎng)距離飛行過(guò)程中作為乘客的緊急供 應(yīng)必須是可用的。
在下文中，將參照示出優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，通過(guò)基于優(yōu)選實(shí)施例的示例描述本發(fā)明。


在附圖中
圖1示出傳統(tǒng)的壓縮型致冷機(jī)；
圖2示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的冷卻設(shè)備；以及
圖3示出能夠使用在圖2的冷卻設(shè)備中并按照逆流原理配置的熱交換器。
具體實(shí)施例方式
圖2所示的冷卻設(shè)備20包括冷卻室34,熱交換器26和致冷器28 (例 如珀耳帖元件)被設(shè)置在冷卻室34中。熱交換器26以熱傳遞方式連接到珀 耳帖元件28。熱交換器26經(jīng)由進(jìn)入管路22和返回管路24連接到安裝在飛 機(jī)上的管路系統(tǒng)(未示出)。由該管路系統(tǒng)提供的液體冷卻劑因此能夠流動(dòng) 通過(guò)所述熱交換器。在該實(shí)施例中使用的液體冷卻劑的溫度通常低于0°C。
節(jié)流元件32 (例如控制閥)被設(shè)置在返回管路24中，該元件控制通過(guò) 熱交換器26的液體冷卻劑的流量。風(fēng)扇3(H皮另外"i殳置在冷卻室34中以佳_ 空氣循環(huán)，從而改善對(duì)熱交換器26以及致冷器28的熱傳遞，并在冷卻設(shè)備 20的冷卻室34中提供更為均勻的溫度分布。
液體冷卻劑能夠流動(dòng)通過(guò)的熱交換器26保證在冷卻室34中空氣的預(yù)冷 卻，同時(shí)冷卻室34中的溫度水平能夠被珀耳帖元件28進(jìn)一步降低。因此在 冷卻室34中可以達(dá)到足以冷凍例如食品或藥品之類的產(chǎn)品的溫度。
由于冷卻i殳備20包括開(kāi)式冷卻回路，所以經(jīng)冷卻釋^L的熱能夠經(jīng)由致 冷總線通過(guò)液體冷卻劑耗散。因此，冷卻設(shè)備20不需要具有閉式冷卻回路 的致冷機(jī)，而在閉式冷卻回路中，考慮到液體冷卻劑的聚集狀態(tài)的變化，由 致冷機(jī)產(chǎn)生的熱必須通過(guò)單獨(dú)的吸入系統(tǒng)來(lái)耗散。與圖1所示的傳統(tǒng)壓縮型 致冷機(jī)相比，致冷總線的管路連接22、 24僅需要很小的結(jié)構(gòu)空間。冷卻設(shè)備20由此能夠被安裝在與飛機(jī)座艙隔離的小隔間中。
圖3顯示能夠使用在圖2的冷卻設(shè)備20中的熱交換器26，。圖3的熱交 換器26'按照逆流原理配置。
熱交換器26，包括上管道，來(lái)自安裝在飛機(jī)上的液體冷卻劑供應(yīng)系統(tǒng) 的液體冷卻劑沿一個(gè)方向(在圖3中從左到右)流動(dòng)通過(guò)該上管道；以及第 二管道，待被冷卻的空氣沿相反方向(在圖3中從右到左)流動(dòng)通過(guò)該第二 管道。珀耳帖元件28，位于第二管道中，并與熱交換器26，熱接觸。構(gòu)件27，， 諸如由金屬板制成的Z字形布置的部分，被設(shè)置在第一管道中，以避免或至 少最小化由通過(guò)第一管道的液體冷卻劑的流動(dòng)造成的任何紊流。冷卻葉片 29，被設(shè)置在第二管道內(nèi)，以更均勻地分布由珀耳帖元件28，提供的冷卻力， 并延長(zhǎng)進(jìn)入的待被冷卻的空氣在第二管道內(nèi)停留的時(shí)間周期。風(fēng)扇30，也被 設(shè)置為用于促進(jìn)通過(guò)第二管道的空氣流動(dòng)，并因而促進(jìn)圖2的冷卻設(shè)備20 的冷卻室34內(nèi)的空氣循環(huán)。圖3所示的整個(gè)組件可被設(shè)置在圖2的冷卻設(shè) 備20的冷卻室34內(nèi)。另外，諸如控制閥等節(jié)流元件32可被設(shè)置在返回管 路(圖3中第一管道的右手側(cè))中，以便控制通過(guò)熱交換器26，的第一管道 的液體冷卻劑的流量。
權(quán)利要求
1、一種安裝在飛機(jī)，特別是客機(jī)，中的冷卻設(shè)備(20)，包括熱交換器(26)，該熱交換器(26)被配置為用于流過(guò)液體冷卻劑，以將所述冷卻設(shè)備(20)的冷卻室(34)預(yù)冷卻到所述液體冷卻劑的溫度；該熱交換器(26)以熱傳遞方式連接到與所述冷卻設(shè)備(20)的所述冷卻室(34)熱接觸的致冷器(28)，以將所述冷卻室(34)冷卻到低于所述液體冷卻劑的溫度的溫度，其中所述熱交換器(26)和所述致冷器(28)被設(shè)置在所述冷卻設(shè)備(20)的所述冷卻室(34)內(nèi)，并且，所述熱交換器(26)被配置成與安裝在所述飛機(jī)上的液體冷卻劑供應(yīng)系統(tǒng)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻設(shè)備，其特征在于，所述致冷器(28) 為珀耳帖元件。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷卻設(shè)備，其特征在于，所述熱交換器 (26)被提供有用于所述液體冷卻劑的進(jìn)入管路(22)和返回管路(24)，以與安裝在所述飛機(jī)上的線路系統(tǒng)相連。
4、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的冷卻設(shè)備，其特征在于，所述熱交換 器(26)按照逆流原理配置。
5、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的冷卻設(shè)備，其特征在于，所述熱交換 器(26)包括用于調(diào)節(jié)通過(guò)所述熱交換器(26)的所述液體冷卻劑的流量的 節(jié)流元件(32)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的冷卻設(shè)備，其特征在于，所述節(jié)流元件(32)為控制閥。
7、 根據(jù)引用權(quán)利要求3時(shí)的權(quán)利要求5或6所述的冷卻設(shè)備，其特征 在于，所述節(jié)流元件(32)被設(shè)置在所述返回管路(24)中。
8、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的冷卻設(shè)備，其特征在于，在所述冷卻 室(34)中設(shè)置有風(fēng)扇(30)。
9、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的冷卻設(shè)備，其特征在于，所述液體冷卻劑在所述冷卻設(shè)備的操作過(guò)程中不經(jīng)歷相變。
10、根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的冷卻設(shè)備，其特征在于，所述熱交換 器(26)和所述致冷器(28)被配置成使所述冷卻室(34)能夠被冷卻到低 于(TC的溫度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種安裝在飛機(jī)，特別是客機(jī)，中的冷卻設(shè)備(20)。該冷卻設(shè)備(20)包括熱交換器(26)，該熱交換器(26)被配置為用于流過(guò)液體冷卻劑，以將所述冷卻設(shè)備(20)的冷卻室(34)預(yù)冷卻到所述液體冷卻劑的溫度；該熱交換器(26)以熱傳遞方式被連接到與所述冷卻設(shè)備(20)的所述冷卻室(34)熱接觸的致冷器(28)，以將所述冷卻室(34)冷卻到低于所述液體冷卻劑的溫度的溫度，其中所述熱交換器(26)和所述致冷器(28)被設(shè)置在所述冷卻設(shè)備(20)的所述冷卻室(34)內(nèi)，并且，所述熱交換器(26)被配置成與安裝在所述飛機(jī)上的液體冷卻劑供應(yīng)系統(tǒng)相連。
文檔編號(hào)B64D11/00GK101547830SQ200780041818
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2007年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月9日
發(fā)明者安德里亞·弗賴, 沃爾夫?qū)潘埂ぐ１认Ｌ? 馬西亞斯·賴斯 申請(qǐng)人:空中客車德國(guó)有限公司