專利名稱：飛行器補(bǔ)充液體冷卻器和方法
飛行器補(bǔ)充液體冷卻器和方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明一般涉及冷卻系統(tǒng)，更具體地涉及用于改善飛行器冷卻系統(tǒng)冷卻能力的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
通常運(yùn)輸飛行器包括環(huán)境控制系統(tǒng)，其具有一個(gè)或更多用于飛行器不同系統(tǒng)熱管理的冷卻系統(tǒng)。例如，飛行器可包括用于控制機(jī)艙和貨艙溫度的一個(gè)或更多空氣調(diào)節(jié)裝置和用于控制貯存易腐品的廚房推車溫度的一個(gè)或更多廚房冷化器。飛行器還可包括電力電子冷卻系統(tǒng)(PECS)，其用于冷卻飛行器的高壓直流電(HVDC)設(shè)備架。HVDC可向飛行器上的不同電子元件和裝置提供電力。PECS可使冷卻系統(tǒng)流體循環(huán)通過HVDC，從而使HVDC溫度維持在容許極限內(nèi)。
飛行器可包括沖壓空氣回路，該回路可流體耦合至PECS，以冷卻冷卻系統(tǒng)流體。飛行器外側(cè)的空氣可被抽吸至一個(gè)或更多安裝至飛行器外表面的可調(diào)節(jié)沖壓空氣進(jìn)口。由于飛行過程中飛行器的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，沖壓空氣進(jìn)口可被配置為增加抽吸至沖壓空氣進(jìn)口的空氣壓力。空氣可穿過一個(gè)或更多沖壓空氣熱交換器被引導(dǎo)，以便吸收冷卻系統(tǒng)流體的熱。然后熱空氣可通過一個(gè)或更多沖壓空氣出口自飛行器被排出。
當(dāng)飛行器以相對(duì)高的速度(例如，500_600mph)在周圍溫度相對(duì)冷(例如_50° F) 的巡航高度行進(jìn)時(shí)，相對(duì)大量的冷空氣可被抽吸至沖壓空氣回路，并且可從冷卻系統(tǒng)流體吸收相對(duì)大量的熱。當(dāng)飛行器停在地面上周圍空氣溫度相對(duì)溫和時(shí)，可致動(dòng)沖壓空氣風(fēng)扇將空氣抽吸至沖壓空氣進(jìn)口，并且穿過熱交換器，以維持冷卻系統(tǒng)流體溫度在容許極限內(nèi)。
然而，當(dāng)?shù)孛嫔现車諝鉁囟认鄬?duì)高時(shí)，沖壓空氣回路可具有有限的吸收冷卻系統(tǒng)流體中熱的能力。降低的沖壓空氣回路的熱吸收能力可影響飛行器冷卻系統(tǒng)將HVDC、空氣調(diào)解裝置、以及廚房冷化器溫度維持在操作限制內(nèi)的能力。雖然可通過增加沖壓空氣回路尺寸來改善飛行器冷卻系統(tǒng)溫度的控制能力，但是飛行器內(nèi)的有限空間限制了沖壓空氣回路尺寸實(shí)際增加的程度。
可看出，本領(lǐng)域需要當(dāng)飛行器停在地面上并且周圍溫度相對(duì)高時(shí)用于冷卻各種飛行器系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。發(fā)明內(nèi)容
通過本發(fā)明具體地解決和緩解了與飛行器冷卻系統(tǒng)相關(guān)的上述需要，本發(fā)明在一個(gè)實(shí)施例中為飛行器提供可展開液體冷卻器?？烧归_液體冷卻器可包括可展開熱交換器， 其可被流體耦合至飛行器的至少一個(gè)熱源?？烧归_熱交換器可接收來自熱源的冷卻系統(tǒng)流體，從而循環(huán)通過可展開熱交換器。可展開熱交換器在飛行器內(nèi)部的收存位置和飛行器外側(cè)的展開位置之間可移動(dòng)。當(dāng)可展開熱交換器處于展開位置時(shí)，可展開熱交換器可將冷卻系統(tǒng)流體的熱傳輸至飛行器外側(cè)的環(huán)境。
在進(jìn)一步實(shí)施例中，公開的是可包括內(nèi)部和可展開液體冷卻器的飛行器?？烧归_液體冷卻器可包括可展開熱交換器，其可流體耦合至飛行器的至少一個(gè)熱源和/或冷卻系統(tǒng)。可展開熱交換器可自熱源和/或冷卻系統(tǒng)接收冷卻系統(tǒng)流體，從而循環(huán)通過可展開熱交換器。可展開熱交換器在飛行器內(nèi)部的收存位置和飛行器外側(cè)的展開位置之間可移動(dòng)。 當(dāng)可展開熱交換器處于展開位置時(shí)，可展開熱交換器可將冷卻系統(tǒng)流體的熱傳輸至飛行器外側(cè)的環(huán)境。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供飛行器的可展開液體冷卻器，其包含熱交換器，其流體耦合至飛行器的至少一個(gè)熱源，并且被配置為自熱源接收冷卻系統(tǒng)流體，以循環(huán)通過熱交換器，其中熱交換器在飛行器內(nèi)部的收存位置和飛行器外側(cè)的展開位置之間可移動(dòng)，并且當(dāng)熱交換器處于展開位置時(shí)，熱交換器被配置為將冷卻系統(tǒng)流體的熱傳輸至飛行器外側(cè)的環(huán)境。
有利地，熱交換器還可包含風(fēng)扇，其抽吸冷卻介質(zhì)穿過熱交換器。有利地，熱源可包含飛行器的冷卻系統(tǒng)。優(yōu)選地，可展開液體冷卻器可包含冷卻系統(tǒng)，其可包含用于冷卻飛行器電力系統(tǒng)的飛行器電力電子冷卻系統(tǒng)。優(yōu)選地，冷卻系統(tǒng)包含沖壓空氣回路，其具有用于在其中循環(huán)冷卻系統(tǒng)流體的沖壓空氣熱交換器，并且其中熱交換器接收循環(huán)通過沖壓空氣熱交換器的冷卻系統(tǒng)流體。優(yōu)選地，飛行器可包含壓力容器，該壓力容器含 有至少部分飛行器冷卻系統(tǒng)，并且熱交換器在壓力容器內(nèi)部的收存位置和壓力容器外側(cè)的展開位置之間可移動(dòng)。優(yōu)選地，壓力容器還可包含飛行器機(jī)艙和貨艙中的至少一個(gè)。有利地，熱交換器可移動(dòng)通過飛行器內(nèi)的開口，并且開口還可包含貨艙門、乘客門、窗、和艙口中的至少一個(gè)的開口。有利地，可展開液體冷卻器可還包含至少一個(gè)旁通閥，其被配置為選擇性地阻塞冷卻系統(tǒng)流體流通過熱交換器。有利地，可展開液體冷卻器還可包含至少一個(gè)管道，其用于將熱交換器流體耦合至飛行器冷卻系統(tǒng)，以及至少一個(gè)快速斷開器，其被安置在管道內(nèi)，并且被配置為將熱交換器從飛行器冷卻系統(tǒng)斷開。有利地，冷卻系統(tǒng)流體還可包含水、液態(tài)氦、乙二醇和水、丙二醇和水、氫氟醚、全氟碳化合物、全氟聚醚、氫氟聚醚、和離子交換水和三甲基甘氨酸混合物中的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供具有內(nèi)部的飛行器，該內(nèi)部可包含可展開熱交換器， 其流體耦合至飛行器熱源和冷卻系統(tǒng)中的至少一個(gè)，其中可展開熱交換器被配置為接收來自熱源的冷卻系統(tǒng)流體，其循環(huán)通過熱交換器，熱交換器在飛行器內(nèi)部的收存位置和飛行器外側(cè)的展開位置之間可移動(dòng)，并且當(dāng)可展開熱交換器處于展開位置時(shí)，熱交換器被配置為將冷卻系統(tǒng)流體的熱傳輸至飛行器外側(cè)的環(huán)境。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種冷卻飛行器熱源的方法，其中該飛行器具有含有冷卻系統(tǒng)流體的飛行器冷卻系統(tǒng)，該方法包含將可展開熱交換器從飛行器內(nèi)部的收存位置移至飛行器外側(cè)的展開位置、循環(huán)冷卻系統(tǒng)通過可展開熱交換器、將可展開熱交換器的熱吸至施加至熱交換器的冷卻介質(zhì)、以及響應(yīng)于將熱吸收至冷卻介質(zhì)冷卻冷卻系統(tǒng)流體。有利地，將熱從可展開熱交換器吸收至冷卻介質(zhì)的步驟可還包含將飛行器外側(cè)的周圍 (ambient)空氣傳遞穿過可展開熱交換器，并且將水、霧狀的水和空氣以及膨脹的液態(tài)氮中的至少一種施加至可展開熱交換器。有利地，本方法還可包含在冷卻通過可展開熱交換器的冷卻系統(tǒng)流體后，傳遞循環(huán)冷卻系統(tǒng)流體通過飛行器的電力系統(tǒng)，以及響應(yīng)于在其中傳遞冷卻系統(tǒng)流體而冷卻電力系統(tǒng)。優(yōu)選地，冷卻電力系統(tǒng)的步驟還可包含循環(huán)冷卻系統(tǒng)流體通過流體耦合至電力系統(tǒng)的電力電子冷卻系統(tǒng)。優(yōu)選地，循環(huán)冷卻系統(tǒng)流體通過電力電子冷卻系統(tǒng)的步驟可還包含，循環(huán)冷卻系統(tǒng)流體通過沖壓空氣熱交換器，并且傳遞空氣穿過沖壓空氣熱交換器。有利地，本方法還可包含鄰近貨艙門、乘客門、窗、和艙口中的至少一個(gè)的開口安裝可展開熱交換器，通過開口展開可展開熱交換器。有利地，本方法還可包含在壓力容器內(nèi)安裝可展開熱交換器，其中壓力容器含有大部分飛行器冷卻系統(tǒng)，并且將可展開熱交換器移動(dòng)通過壓力容器內(nèi)的開口至壓力容器外側(cè)的展開位置。有利地，本方法還包含以下步驟當(dāng)飛行器外側(cè)的周圍空氣達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，將可展開熱交換器移至飛行器外側(cè)的展開位置。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，公開的是可包含可展開液體冷卻器的飛行器，其中可展開液體冷卻器具有熱交換器，其流體耦合至飛行器的至少一個(gè)熱源，并且被配置為接收來自熱源的冷卻系統(tǒng)流體，以循環(huán)通過熱交換器。熱交換器在飛行器內(nèi)部的收存位置和飛行器外側(cè)的展開位置之間可移動(dòng)，并且熱交換器可被配置為當(dāng)熱交換器處于展開位置時(shí)，將冷卻系統(tǒng)流體的熱傳輸至飛行器外側(cè)的環(huán)境。有利地，熱交換器可還包括風(fēng)扇，其用于抽吸冷卻介質(zhì)穿過熱交換器。有利地，熱交換器可移動(dòng)通過飛行器內(nèi)的開口，其中開口包含貨艙門、乘客門、窗、和艙口中的至少一個(gè)的開口。有利地，飛行器可還包含壓力容器和熱交換器，該熱交換器在壓力容器內(nèi)部的收存位置和壓力容器外側(cè)的展開位置之間可移動(dòng)。有利地，可展開液體冷卻器可還包含至少一個(gè)管道，其用于將熱交換器流體耦合至飛行器冷卻系統(tǒng)，以及至少一個(gè)快速斷開器，其被安置在管道內(nèi)，并且被配置為將熱交換器從飛行器冷卻系統(tǒng)處斷開。有利地，冷卻系統(tǒng)流體可還包含水、液態(tài)氦、乙二醇和水、丙二醇和水、氫氟醚、全氟碳化合物、全氟聚醚、氫氟聚醚、和離子交換水和三甲基甘氨酸混合物中的至少一種。有利地，冷卻系統(tǒng)可還包含飛行器電力電子冷卻系統(tǒng)，以冷卻飛行器的電力系統(tǒng)。有利地，冷卻系統(tǒng)可還包含沖壓空氣回路，其具有用于在其中循環(huán)冷卻系統(tǒng)流體的沖壓空氣熱交換器，其中熱交換器接收循環(huán)通過沖壓空氣熱交換器的冷卻系統(tǒng)流體。
還公開一種冷卻飛行器熱源的方法，其中該飛行器具有含冷卻系統(tǒng)流體的飛行器冷卻系統(tǒng)。本方法可包括將可展開熱交換器從飛行器內(nèi)部的收存位置移至飛行器外側(cè)的展開位置。本方法可還包括循環(huán)冷卻系統(tǒng)流體通過可展開熱交換器。此外，本方法可還包括將可展開熱交換器的熱吸至冷卻介質(zhì)。步驟可還包括響應(yīng)于將熱吸至冷卻介質(zhì)，冷卻冷卻系統(tǒng)流體循環(huán)通過可展開熱交換器。
已描述的特征、功能和優(yōu)勢(shì)能夠獨(dú)立地在本發(fā)明的不同實(shí)施例中獲得，或者在其他實(shí)施例中可以結(jié)合，通過參考下列描述和附圖能夠明白其進(jìn)一步細(xì)節(jié)。


通過參考附圖，本發(fā)明的這些和其他特征將變得更為清晰，其中貫穿全圖，相同的標(biāo)識(shí)號(hào)都涉及相同的部件，其中
圖I示出具有至少一個(gè)飛行器冷卻系統(tǒng)的飛行器的側(cè)視圖，并且還示出可展開液體冷卻器的實(shí)施例，其可耦合至飛行器冷卻系統(tǒng)用于冷卻飛行器熱源；
圖2示出沿圖2線I截取的飛行器的透視俯視圖，并且示出定位于機(jī)翼機(jī)身結(jié)合處的一個(gè)或更多電力電子冷卻系統(tǒng)(PECS)，并且還示出鄰近飛行器后端貨艙門安裝的可展開液體冷卻器；
圖3示出飛行中的飛行器側(cè)視圖，并且示出處于飛行器內(nèi)部收存位置中的可展開液體冷卻器；
圖4示出沿圖3線4截取的飛行器機(jī)身后端的側(cè)視圖，并且示出處于收存位置中鄰近貨艙門安裝的可展開液體冷卻器的實(shí)施例；
圖5示出沿圖4線5截取的機(jī)身的前向視圖，并且示出處于收存位置中的可展開液體冷卻器；
圖6示出地面上的飛行器的側(cè)視圖，并且示出飛行器外側(cè)展開位置中的可展開液體冷卻器；
圖7示出沿圖6線7截取的飛行器機(jī)身后端的側(cè)視圖，并且示出展開位置中的可展開液體冷卻器的實(shí)施例；
圖8示出沿圖7線8截取的機(jī)身前向視圖，并且示出展開位置中的可展開液體冷卻器；
圖9示出展開位置中的可展開液體冷卻器示意圖，并且示出一對(duì)旁通閥和一對(duì)快速斷開器，其將可展開液體冷卻器流體耦合至管道；
圖10示出飛行器底面透視圖，并且示出這樣的實(shí)施例，其中可展開液體冷卻器被展開在飛行器的機(jī)翼機(jī)身整流裝置內(nèi)；
圖11示出可展開液體冷卻器與飛行器冷卻系統(tǒng)的互連示意圖；以及
圖12示出具有可被包括在冷卻飛行器熱源的方法中的一個(gè)或更多操作的流程圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參考附圖，其中附圖為了說明本發(fā)明的不同實(shí)施例，圖I示出飛行器10，其可包括用于冷卻飛行器10的一個(gè)或更多熱源108的可展開液體冷卻器150?？烧归_液體冷卻器150可包含可展開熱交換器154，其可流體耦合至熱源108和/或用于熱源108的冷卻系統(tǒng)102 (例如，飛行器電力系統(tǒng)112、高壓直流電(HVDC)架114)。在一個(gè)實(shí)施例中，可展開液體冷卻器150可被安裝至飛行器10的內(nèi)部60，并且可從飛行器10內(nèi)部60(圖5)中的收存位置172 (圖5)移動(dòng)至飛行器10外側(cè)62 (圖8)的展開位置174 (圖8)?？烧归_熱交換器154可接收來自熱源108和/或飛行器冷卻系統(tǒng)102的冷卻系統(tǒng)流體104。冷卻系統(tǒng)流體104可循環(huán)通過可展開熱交換器154。例如，當(dāng)可展開熱交換器154處于展開位置174， 并且暴露至飛行器10外側(cè)62 (圖8)的周圍空氣164 (圖7)時(shí)，冷卻系統(tǒng)流體104可循環(huán)通過可展開熱交換器154。
有利地，可展開熱交換器154可提供用于冷卻熱源108和/或飛行器冷卻系統(tǒng)102 的被改善的能力。在實(shí)施例中，在飛行過程中，可展開熱交換器154可維持在收存位置172 內(nèi)。在地面操作過程中，當(dāng)周圍空氣164 (圖7)溫度相對(duì)溫和時(shí)，可展開熱交換器154也可維持在收存位置172內(nèi)。例如在地面操作過程中，當(dāng)周圍空氣164溫度相對(duì)高(例如高于 90° F)時(shí)，可展開熱交換器154也可被移至飛行器10外側(cè)62 (圖8)的展開位置174 (圖 8)，以便外側(cè)62環(huán)境64 (圖8)的周圍空氣164可穿過可展開熱交換器154流動(dòng)，并且降低冷卻系統(tǒng)流體104的溫度。然而，當(dāng)飛行器10在地面上或者當(dāng)飛行器10外側(cè)62的周圍空氣164溫度相對(duì)高時(shí)，可展開熱交換器154隨時(shí)可被移至展開位置174，并且不被限制于展開。當(dāng)可展開熱交換器154處于展開位置174時(shí)，循環(huán)通過可展開熱交換器154的冷卻系統(tǒng)流體104可被飛行器10外側(cè)62的周圍空氣164冷卻，從而提供用于熱源108和/或飛行器冷卻系統(tǒng)102的增加的冷卻能力。就這點(diǎn)而言，當(dāng)可展開熱交換器154處于收存位置 172時(shí)，也可循環(huán)冷卻系統(tǒng)流體104通過可展開熱交換器154。
現(xiàn)在更具體地參考圖1，飛行器10可包含具有前端12和后端14的機(jī)身16。駕駛艙40可位于機(jī)身16的前端12。飛行器10可包括位于機(jī)身16后端14的尾部20，并且尾部可包括用于飛行器10方向控制的一個(gè)或更多尾翼面(未示出)。飛行器10還可包括一對(duì)機(jī)翼26、一個(gè)或更多推進(jìn)單元32 (圖2)、以及起落架34 (圖6)。機(jī)身16可包括用于容納乘客和機(jī)組人員的機(jī)艙36。機(jī)身16還可包括一個(gè)或更多貨艙52。例如，貨艙52可包含前貨艙(未示出)、后貨艙(未示出)、和/或散貨艙(未示出)，但貨艙52可包含任何布置，不限制于前貨艙、后貨艙、和/或散貨艙52。機(jī)身16可含有客艙36和貨艙52，并且可包含壓力容器24，其在側(cè)面上由機(jī)身16壁界定，并且在后端14由壓力艙壁22界定。機(jī)身16/壓力容器24可包括一個(gè)或更多開口 46，從而允許進(jìn)入機(jī)艙36和貨艙52的內(nèi)部60。例如，機(jī)身 16可包括用于一個(gè)或更多乘客門48的開口 46其和/或用于一個(gè)或更多貨艙門50的開口 46。
應(yīng)明白，雖然在如圖I所示的固定翼客用飛行器10的背景下描述了本發(fā)明，但是預(yù)期到可展開液體冷卻器150的實(shí)施例可被應(yīng)用至任何配置的飛行器，而沒有限制。例如，公開的實(shí)施例可被應(yīng)用至任何民用、商用和軍用飛行器，并且包括固定翼和旋轉(zhuǎn)翼飛行器。此外，實(shí)施例可被應(yīng)用至可替換的飛行器配置，并且不被限制于圖I所示的管和翼型(tube-and-wing)的配置。例如，公開的實(shí)施例可被應(yīng)用至機(jī)翼機(jī)身混合型(hybrid wing-body)飛行器。
參考圖I和圖2，飛行器10可包括環(huán)境控制系統(tǒng)100 (ECS)，其用于飛行器10不同系統(tǒng)的熱管理。例如，如上所述，飛行器10可包括一個(gè)或更多空氣調(diào)節(jié)裝置116，其位于飛行器10 —側(cè)或兩側(cè)上的機(jī)翼機(jī)身結(jié)合處28中，或者在飛行器10的其他地方?？諝庹{(diào)節(jié)裝置116可為機(jī)艙36和/或貨艙52提供溫度控制和加壓空氣。飛行器10還可包括一個(gè)或更多飛行器電力系統(tǒng)112。例如，圖I和圖2示出一個(gè)或更多高壓直流電(HVDC 114)設(shè)備架，其可向飛行器10上的不同電子元件和裝置提供電力。HVDC 114可位于飛行器10內(nèi)， 例如機(jī)翼機(jī)身結(jié)合處28，但HVDC 114可被安裝在飛行器10內(nèi)的任何地方。通過飛行器冷卻系統(tǒng)102，例如電力電子冷卻系統(tǒng)110 (PECS)，可冷卻HVDC1140 PECS 110可循環(huán)冷卻系統(tǒng)流體104通過HVDC 114，以在容許極限內(nèi)維持HVDC 114的溫度。
仍參考圖I和圖2，通過沖壓空氣回路128可至少提供部分冷卻系統(tǒng)流體104的溫度控制，其中該沖壓空氣回路可位于機(jī)翼機(jī)身結(jié)合處28或者另一個(gè)適合的地方。沖壓空氣回路128可流體耦合至空氣調(diào)節(jié)裝置116和PECS 110和/或其他熱源108或者飛行器冷卻系統(tǒng)102?？諝?34 (圖11)可通過一個(gè)或更多沖壓空氣進(jìn)口 128 (圖10)自飛行器10 的外側(cè)62 (圖8)抽入。抽吸至沖壓空氣回路128的空氣134可穿過一個(gè)或更多沖壓空氣熱交換器130(圖11)，以便吸收由冷卻系統(tǒng)流體104承載的熱，其中該冷卻系統(tǒng)流體104可循環(huán)通過空氣調(diào)節(jié)裝置116和/或PECS 110。然后熱空氣134可通過一個(gè)或更多沖壓空氣出口(未示出)被排出。
參考圖I至圖2，可展開液體冷卻器150可被包含在機(jī)身16的壓力容器24內(nèi)。優(yōu)選地，可展開液體冷卻器150可被安裝在這樣的地方，即可展開液體冷卻器150可從飛行器10的內(nèi)部位置60移至飛行器10外側(cè)62的位置。例如，在圖I和圖2所示的可展開液體冷卻器150的一個(gè)實(shí)施例中，示出可展開液體冷卻器150鄰近朝向飛行器10后端14的散貨門50而被安裝。如上所述，可展開液體冷卻器150可包括可展開熱交換器154，其可流體耦合至一個(gè)或更多飛行器10的熱源108，例如飛行器電力電子冷卻系統(tǒng)110 (PECS)?？烧归_熱交換器154可通過管道126流體耦合至飛行器冷卻系統(tǒng)102，例如PECS 110。有利地，可展開液體冷卻器150和飛行器10熱源108和冷卻系統(tǒng)102可被包含在壓力容器24內(nèi)，以最小化管道126通道穿過壓力容器24的滲透。如可被理解的，通過使穿過壓力容器24的滲透最小化，可降低與密封壓力容器24相關(guān)的復(fù)雜度。
參考圖3-5，在實(shí)施例中，如圖3所示，當(dāng)飛行器10在飛行中，可展開流體冷卻器 150可被包含在飛行器10內(nèi)部60 (圖5)內(nèi)。圖4示出機(jī)身16的側(cè)視圖和在收存狀況172 中的可展開流體冷卻器150，同時(shí)貨艙門50處于關(guān)閉位置58?？烧归_流體冷卻器150可包括可展開熱交換器152，其通過管道126，可流體耦合至飛行器冷卻系統(tǒng)102，例如PECS 110。冷卻系統(tǒng)流體104可從PECS 110沿著流向106朝向可展開熱交換器154流動(dòng)。冷卻系統(tǒng)流體104可被循環(huán)通過可展開流體冷卻器150。然后，冷卻系統(tǒng)流體104可流至一個(gè)或更多補(bǔ)充的冷卻單元122 (圖4)，冷卻單元122可位于可展開熱交換器154下游(S卩，沿著流向106)。在經(jīng)過補(bǔ)充的冷卻單元122后，冷卻系統(tǒng)流體104可流向飛行器10的前端12。 如圖I所示，冷卻系統(tǒng)流體104可流至一個(gè)或更多盟洗室44和/或廚房42 (圖3),從而通過一個(gè)或更多排氣通風(fēng)口 118(圖1)，例如一個(gè)或更多盥洗室廚房通風(fēng)口 120，促進(jìn)其通風(fēng)。 冷卻系統(tǒng)流體104可返回至機(jī)翼機(jī)身結(jié)合處28 (圖2)處的飛行器冷卻系統(tǒng)102 (圖2)和 /或PECS110 (圖2)，從而完成環(huán)路。
參考圖4，可展開熱交換器154可被安裝在展開機(jī)構(gòu)152上，用于將可展開熱交換器154在收存位置172和展開位置174 (圖8)之間移動(dòng)。展開機(jī)構(gòu)152可提供這樣的裝置，即當(dāng)可展開熱交換器154處于收存位置172、展開位置174、或者當(dāng)可展開熱交換器154 處于收存和展開位置172、174之間的中間位置時(shí)，用于將可展開熱交換器154流體耦合至管道126。在實(shí)施例中，展開機(jī)構(gòu)152可包含鉸接鉸鏈(未示出)，從而促進(jìn)可展開熱交換器 154從內(nèi)部位置60移動(dòng)至飛行器10外側(cè)62位置，同時(shí)將可展開熱交換器154與管道126 流體耦合，其中管道126用于運(yùn)載來自PECS 110 (圖I)或者其他飛行器冷卻系統(tǒng)102 (圖 I)或者熱源108 (圖I)的冷卻系統(tǒng)流體104?？烧归_熱交換器154可包括進(jìn)口(未示出)和出口(未示出)，從而將可展開熱交換器154耦合至飛行器冷卻系統(tǒng)102，以便冷卻系統(tǒng)流體 104可循環(huán)通過可展開熱交換器154。
雖然圖4示出可展開熱交換器154，其被安裝在鄰近貨艙門50的貨艙52內(nèi)，但是可展開熱交換器154可以可選地被安裝在飛行器10的機(jī)艙36內(nèi)。例如，可展開熱交換器 154可被安裝在鄰近飛行器10機(jī)艙36的乘客門48 (圖3)的地方，并且當(dāng)乘客門48打開時(shí)，可由一位空勤人員展開。然而，可展開熱交換器154可被安裝在飛行器10內(nèi)的任何地方，并且不被限制于安裝在機(jī)艙36和/或貨艙52內(nèi)。
參考圖5，示出飛行器10的橫截面圖，其示出位于貨艙52內(nèi)的可展開熱交換器 154，其中可由地板38將貨艙52與機(jī)艙36分隔開?？烧归_熱交換器154可以下列方式將冷卻系統(tǒng)流體104循環(huán)通過可展開熱交換器154，即當(dāng)可展開熱交換器154處于展開位置174 (圖8)時(shí)，有助于冷卻系統(tǒng)流體104的熱傳輸至飛行器10外側(cè)62的環(huán)境64。例如，可展開熱交換器154可提供用于循環(huán)冷卻系統(tǒng)流體104的彎曲管156和翅片158的布置。然而， 在可替換實(shí)施例中，可提供用于循環(huán)冷卻系統(tǒng)流體104的可展開熱交換器154。例如，可展開熱交換器154可提供板-翅片布置、微型管布置、和/或微型溝道布置或者其他適合的布置，用于將可展開熱交換器154的熱傳輸至飛行器10外側(cè)62的環(huán)境64。
參考圖6-8，示出在展開位置174中的可展開熱交換器154。圖6示出地面上的飛行器10的側(cè)視圖，散貨門50通過門把手54 (圖4)移動(dòng)至打開位置56。示出可展開熱交換器154處于展開位置174。圖7示出貨艙門50的側(cè)視圖，并且示出處于展開位置174中的可展開熱交換器154，以及穿過可展開熱交換器154的冷卻介質(zhì)162流。在實(shí)施例中，飛行器10可包括控制開關(guān)(未示出)，其用于控制將可展開熱交換器154從收存位置172 (圖 4-5)到展開位置172的展開，反之亦然。例如，控制開關(guān)可位于機(jī)艙36和/或駕駛艙40 (圖I)中，并且可通過空勤人員操作。可替換地，控制開關(guān)可被安裝在飛行器10的外表面， 例如，鄰近安裝可展開熱交換器154的開口 46。例如，控制開關(guān)可被安裝在由地勤人員致動(dòng)的貨艙門50的外表面。在實(shí)施例中，可展開熱交換器154可被安裝在散貨門50的開口 46 內(nèi)側(cè)，因?yàn)樯⒇涢T50可以是飛行器10上在起飛前關(guān)閉的最后一道門。
參考圖7和圖8，示出機(jī)身16和在展開位置174中且暴露至環(huán)境64 (圖8)的外側(cè)62 (圖8)的可展開熱交換器154。外側(cè)62環(huán)境64可含有冷卻介質(zhì)162 (圖7)。冷卻介質(zhì)162可包含外側(cè)62環(huán)境64的周圍空氣164 (圖7)，其可穿過可展開熱交換器154流動(dòng)， 從而有助于移除循環(huán)通過可展開熱交換器154的冷卻系統(tǒng)流體104 (圖7)的熱?？蛇x地， 冷卻介質(zhì)162還可包含例如通過地勤人員噴灑至可展開熱交換器154的水166 (圖7)，以便促進(jìn)冷卻系統(tǒng)流體104的熱的移除。在又一個(gè)實(shí)施例中，冷卻介質(zhì)162可包含霧狀的水 (未示出)和周圍空氣組合，其可噴灑至或者施加至可展開熱交換器154。更進(jìn)一步，冷卻介質(zhì)162可包含膨脹的液態(tài)氫(LN2)(未示出)，其可噴灑至或者施加至可展開熱交換器154。
響應(yīng)于冷卻介質(zhì)162的應(yīng)用，當(dāng)可展開熱交換器154處于展開位置174時(shí)，可展開熱交換器154可將冷卻系統(tǒng)流體104內(nèi)含有的熱傳輸至飛行器10外側(cè)62的環(huán)境64。冷卻介質(zhì)162 (例如，周圍空氣164、噴灑的水166等等)可吸收可展開熱交換器154的熱，例如當(dāng)周圍空氣164穿過可展開熱交換器154流動(dòng)時(shí)。
參考圖8和圖9，在一個(gè)實(shí)施例中，可展開熱交換器154可包括熱交換器風(fēng)扇160， 其用于抽吸周圍空氣164穿過可展開熱交換器154。熱交換器風(fēng)扇160可由飛行器電力系統(tǒng)112 (圖I)供電，但熱交換器風(fēng)扇160可由飛行器10液壓系統(tǒng)(未示出)或者由外部電源 (未示出)，例如便攜式地面支持發(fā)電機(jī)(未示出)，提供電力。當(dāng)?shù)孛嫔系闹車諝?64 (圖 7)達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，可以展開可展開熱交換器154。例如，當(dāng)?shù)孛嫔系闹車諝?64溫度為至少90° F時(shí)，可以展開可展開熱交換器154。然而，可基于任何數(shù)量的因素選擇展開可展開熱交換器154的條件，且其不僅不被限制于特定溫度，還可依賴于空氣中的相對(duì)濕度、流經(jīng)PECS110的冷卻系統(tǒng)流體104的溫度、或者基于其他因素。
仍參考圖8，可展開熱交換器154可被定尺寸和配置為飛行器冷卻系統(tǒng)102(圖I) 提供額外冷卻，例如PECS110 (圖1)，以降低冷卻系統(tǒng)流體104的溫度。例如，可展開熱交換器154可被定尺寸和配置為與補(bǔ)充的冷卻單元122 (圖9)相配合，從而將冷卻系統(tǒng)流體104的溫度從高于130° F的溫度降低至少于105° F的溫度。然而，可展開熱交換器154 可被定尺寸和配置為將冷卻系統(tǒng)流體104的溫度降低至任何期望的溫度。在實(shí)施例中，可以相對(duì)緊湊的物理尺寸提供可展開熱交換器154。例如，可展開熱交換器154可被定尺寸為占據(jù)少于大約八(8)立方英尺的體積。然而，可按任何尺寸、形狀和配置，而無限制，提供可展開熱交換器154。
可展開熱交換器154可被配置為循環(huán)冷卻系統(tǒng)流體104，其由丙二醇和水(PGW)組成，但是其他冷卻系統(tǒng)流體104組分可循環(huán)通過可展開熱交換器154。例如，冷卻系統(tǒng)流體104可包含乙二醇和水(EGW)、或者包括，但不限制于水或者液態(tài)氫的其他流體組分。另外， 冷卻系統(tǒng)流體104可包含大量氫氟醚(hydrof Iuoroether)中的任何一個(gè),例如從明尼蘇達(dá)的圣保羅的3M公司購(gòu)得的作為3M Novec 工程流體的氫氟醚。冷卻系統(tǒng)流體104還可包含全氟碳化合物(perfIuorocarbon),例如從3M公司購(gòu)得的作為3M Fluorinert 電子液體的全氟碳化合物。冷卻系統(tǒng)流體104還可包含全氟聚醚(perfluorinated polyether)或者氫氟聚醚(hydrof Iuoropolyether),例如從新澤西的 West Deptford 的 Solvay Solexis 有限責(zé)任公司可購(gòu)得的Solvay Solexis Galden 。此外，冷卻系統(tǒng)流體104還可包含離子交換水(ion-exchanged water)和三甲基甘氨酸(trimethylglycine)的有機(jī)熱傳輸混合物，例如Thermera 系列熱傳輸流體,其可從英國(guó)的布羅姆斯格羅夫的Hydro-Flo Environmental股份有限公司購(gòu)得。
參考圖9，在實(shí)施例中，可配置可展開熱交換器154，以便冷卻系統(tǒng)流體104可繞過可展開熱交換器154。例如，可配置可展開熱交換器154，以便當(dāng)可展開熱交換器154處于收存位置172時(shí)，為了避免泄漏的危險(xiǎn)，冷卻系統(tǒng)流體104可繞過可展開熱交換器154。當(dāng)在可展開熱交換器154中檢測(cè)出泄漏時(shí)，冷卻系統(tǒng)流體104還可繞過可展開熱交換器154。 在這點(diǎn)上，通過安置在一個(gè)或更多管道169的一個(gè)或更多旁通閥168，可展開熱交換器154 可流體耦合至管道126，其中管道169將可展開熱交換器154耦合至飛行器冷卻系統(tǒng)102的管道126。例如，圖9示出用于將冷卻系統(tǒng)流體104運(yùn)至可展開熱交換器154，并且從可展開熱交換器154運(yùn)出冷卻系統(tǒng)流體104的一對(duì)管道169。在這樣的布置中，閥127可被包括在飛行器冷卻系統(tǒng)管道126的位于熱交換器管道169到飛行器冷卻系統(tǒng)102 (圖I)管道126 結(jié)合點(diǎn)之間的部分。閥127可關(guān)閉，并且旁通閥168可打開，從而迫使冷卻系統(tǒng)流體104循環(huán)通過可展開熱交換器154?？商鎿Q地，旁通閥168可關(guān)閉，以便阻塞或者防止流入和/流出可展開熱交換器154的冷卻系統(tǒng)流體104流。
在又一個(gè)實(shí)施例中，管道169可包括一個(gè)或更多斷開器機(jī)構(gòu)，例如一個(gè)或更多快速斷開器170，其被安置在管道169內(nèi)。例如，每一管道169可包括快速斷開器170，從而促進(jìn)管道169分離，其中管道169將可展開熱交換器154連接至飛行器冷卻系統(tǒng)102 (圖I) 的管道126。在這點(diǎn)上，快速斷開器170斷開可促進(jìn)可展開熱交換器154從飛行器10中移除。例如，在主要在寒冷的天氣環(huán)境中操作飛行器10的時(shí)期中，可以期望的是自飛行器10 中移除可展開熱交換器154，從而降低飛行器10的重量或者增加貨艙52的可用體積。當(dāng)在周圍空氣溫度相對(duì)高的環(huán)境中操作飛行器10時(shí)，或者在其他可導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)流體104相對(duì)高溫度的狀況下，可重新安置可展開熱交換器154。此外，通過提供快速斷開器170以便使可展開熱交換器154與運(yùn)載圍繞飛行器10的冷卻系統(tǒng)流體104的管道126流體斷開，從飛行器10移除可展開熱交換器154可有利地促進(jìn)可展開熱交換器154的修理和/或維護(hù)。
參考圖10，其示出飛行器10底面的透視圖，并且示出這樣的實(shí)施例，其中在飛行器10機(jī)翼機(jī)身結(jié)合28處，從機(jī)翼機(jī)身整流裝置30中的開口 46可手動(dòng)地或者自動(dòng)地展開可展開熱交換器154。一個(gè)或更多可展開熱交換器154可被安裝至機(jī)翼機(jī)身整流裝置30， 例如機(jī)身16兩側(cè)。有利地，在機(jī)翼機(jī)身整流裝置30處安裝可展開熱交換器154使得相對(duì)靠近飛行器10的熱源108和/或冷卻系統(tǒng)102放置可展開熱交換器154。在這點(diǎn)上，可展開熱交換器154可被安裝在壓力容器24外側(cè)，例如在機(jī)翼機(jī)身整流裝置30內(nèi)，或者在壓力容器24外側(cè)的其他地方。壓力容器24可含有機(jī)艙36和/或貨艙52。可自動(dòng)地或者手動(dòng)地展開可展開熱交換器154，例如，如上所述，由空勤人員和/或地勤人員致動(dòng)控制開關(guān)(未示出)。
參考圖11，示出飛行器10的環(huán)境控制系統(tǒng)100 (ECS)原理圖，其中飛行器10可包括可展開液體冷卻器150。在一個(gè)示出的實(shí)施例中，可展開液體冷卻器150可流體耦合至飛行器冷卻系統(tǒng)102例如PECS 110的下游側(cè)。PECS 110可被暴露至飛行器10的沖壓空氣回路128。沖壓空氣回路128可抽吸周圍空氣通過沖壓空氣進(jìn)口(未示出)?？諝?34可穿過沖壓空氣回路128的沖壓空氣熱交換器130流動(dòng)。沖壓空氣回路128可促進(jìn)冷卻系統(tǒng)流體 104散熱，其中該冷卻系統(tǒng)流體104可流動(dòng)通過PECS 110。熱空氣134可通過沖壓空氣出口(未示出)從飛行器10被排出。
在圖11中，可展開液體冷卻器150可流體插入飛行器冷卻系統(tǒng)102和一個(gè)或更多補(bǔ)充的冷卻單元122之間。 加熱的冷卻系統(tǒng)流體104可從飛行器冷卻系統(tǒng)102流至可展開液體冷卻器150，在此冷卻系統(tǒng)流體104可循環(huán)通過可展開液體冷卻器150。如上所述，可展開液體冷卻器150可被配置為可展開熱交換器154，其通過一個(gè)或更多管道169可流體耦合至飛行器冷卻系統(tǒng)102。每一個(gè)管道169內(nèi)包括旁通閥168，其中管道169將可展開熱交換器154流體耦合至飛行器冷卻系統(tǒng)102的管道126。如上所述，飛行器冷卻系統(tǒng)102管道 126內(nèi)還包括閥127。旁通閥168和閥127可被操控以控制冷卻系統(tǒng)流體104的路線。例如，通過打開旁通閥169和關(guān)閉閥127，飛行器冷卻系統(tǒng)流體104被迫使循環(huán)通過可展開熱交換器154。可替換地，通過關(guān)閉旁通閥168和打開閥127，冷卻系統(tǒng)流體104繞過可展開熱交換器，并且直接朝向補(bǔ)充的冷卻單元122 (SCT)流去。
仍然參考圖11，補(bǔ)充的冷卻單元122可被包括在飛行器冷卻系統(tǒng)102內(nèi)，從而冷卻再循環(huán)通過機(jī)艙36 (圖I)的空氣。廚房(未示出)可包括廚房推車(未示出)，其也需要冷化 (chill),以維持貯存在廚房推車中的易腐品的溫度。通過將再循環(huán)空氣吹過再循環(huán)空氣熱交換器(未示出)，可維持再循環(huán)空氣溫度。為了冷卻廚房推車和再循環(huán)空氣，冷卻系統(tǒng)流體 104可循環(huán)通過補(bǔ)充的冷卻單元122熱交換器(未示出)。貨艙52中的空氣可被泵至補(bǔ)充的冷卻單元122熱交換器，其可用于排除冷卻系統(tǒng)流體104中的熱。然后，被冷卻的冷卻系統(tǒng)流體104可從補(bǔ)充的冷卻單元122流至廚房和再循環(huán)空氣熱交換器(未示出)。
另外，冷卻系統(tǒng)流體104可流至一個(gè)或更多排氣通風(fēng)口 118，例如，如圖I所示，沿飛行器10機(jī)艙36定位的一個(gè)或更多盥洗室-廚房通風(fēng)口 120 (LGV)0通過泵124，冷卻系統(tǒng)流體104可從排氣通風(fēng)口 118 (例如，LGV 120)回流向飛行器冷卻系統(tǒng)102 (例如，PECS)。 泵124還可從飛行器10的一個(gè)或更多熱源108抽吸冷卻系統(tǒng)流體104。例如，泵124可抽吸冷卻系統(tǒng)流體104通過飛行器10的電力系統(tǒng)112，例如HVDC114，如上所述，其可將電力提供至一個(gè)或更多飛行器10的電子裝置或者系統(tǒng)。
參考圖12，示出一個(gè)或更多操作的流程圖，該操作可被包括在用于冷卻熱源108 (圖I)和/或飛行器冷卻系統(tǒng)102 (圖I)的方法中。例如，飛行器冷卻系統(tǒng)102可包含上述用于冷卻HVDC 114 (圖I)的PECS 110 (圖I)。圖12的方法步驟202可包括將可展開熱交換器154 (圖I)安裝至飛行器10 (圖
I)，例如飛行器10機(jī)身16(圖I)的壓力容器24 (圖I)內(nèi)，其可包括機(jī)艙36 (圖I)和/或貨艙52 (圖I)。在實(shí)施例中 ，可鄰近機(jī)身16內(nèi)的開口 46 (圖I)安裝可展開熱交換器154。開口 46可包含用于貨艙門50 (圖I)、乘客門48 (圖I)、窗、艙口、或者任何一種或多種孔、槽縫、空腔、封閉體的開口、或者機(jī)身16內(nèi)的其他開口 46。在有利的實(shí)施例中，可展開熱交換器154可被安裝在壓力容器24內(nèi)，其可含有大部分飛行器冷卻系統(tǒng)102組件，其包括，但不限制于，PECS110、空氣調(diào)節(jié)裝置116 (圖I)、沖壓空氣回路128、和組成飛行器10的ECS100的其他系統(tǒng)。圖12的方法步驟204可包括，將可展開熱交換器154從飛行器/壓力容器24內(nèi)部60中的收存位置172 (圖5)移動(dòng)至飛行器/壓力容器10、24 (圖8)外側(cè)62的展開位置174 (圖8)。在這點(diǎn)上，如圖8所示，憑借移動(dòng)可展開熱交換器154通過飛行器/壓力容器24的開口 46 (圖8)，可以展開可展開熱交換器154。在實(shí)施例中，當(dāng)飛行器10外側(cè)62的周圍空氣達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，可展開熱交換器154可被移至飛行器10外側(cè)62 (圖8)的展開位置174。圖12的方法步驟206可包括，循環(huán)冷卻系統(tǒng)流體104 (圖7)通過可展開熱交換器154(圖7)。例如，如圖7所示，當(dāng)可展開熱交換器154移動(dòng)至展開位置174時(shí)，通過打開閥，例如一個(gè)或更多旁通閥168 (圖9)，冷卻系統(tǒng)流體104可循環(huán)通過可展開熱交換器154，其中旁通閥168將可展開熱交換器154流體耦合至管道126，該管道126將冷卻系統(tǒng)流體104運(yùn)載通過飛行器10。當(dāng)旁通閥168打開引起冷卻系統(tǒng)流體104流經(jīng)可展開熱交換器154時(shí)，閥127 (圖9)可被關(guān)閉。圖12的方法步驟208可包括，將冷卻系統(tǒng)流體104(圖7)的熱吸收至冷卻介質(zhì)162(圖7)，該冷卻介質(zhì)162可被傳遞穿過可展開熱交換器154。例如，圖7示出環(huán)境64 (圖8)外側(cè)62 (圖8)的周圍空氣164流動(dòng)穿過可展開熱交換器154，并且吸收冷卻系統(tǒng)流體104內(nèi)所含的熱，其中該冷卻系統(tǒng)流體104循環(huán)通過可展開熱交換器154。在實(shí)施例中，冷卻介質(zhì)162可額外地包括水166(圖7)，其噴灑至或者被提供至可展開熱交換器154。水166可被噴灑在處于展開位置174中的可展開熱交換器154上，并且可從冷卻系統(tǒng)流體104吸收熱，其中該冷卻系統(tǒng)流體104循環(huán)通過可展開熱交換器154。圖12的方法步驟210可包括，響應(yīng)于穿過可展開熱交換器154流動(dòng)的周圍空氣164，或者響應(yīng)于噴灑至或施加至可展開熱交換器154的水166 (圖7)或者其他冷卻介質(zhì)162 (圖7)，冷卻循環(huán)通過可展開熱交換器154 (圖7)的冷卻系統(tǒng)流體104 (圖7)。在這點(diǎn)上，可展開熱交換器154可促進(jìn)冷卻系統(tǒng)流體104與周圍空氣164和/或水166中熱的交換。圖12的方法步驟212可包括，在冷卻系統(tǒng)流體104循環(huán)通過可展開熱交換器154(圖11)之后，傳遞冷卻系統(tǒng)流體104 (圖11)通過飛行器10 (圖11)的電力系統(tǒng)112 (圖
II)。在實(shí)施例中，電力系統(tǒng)112可包含一個(gè)或更多HVDC114 (圖11)設(shè)備架。然而，冷卻系統(tǒng)流體104可循環(huán)通過一個(gè)或更多飛行器10的冷卻系統(tǒng)102 (圖11)，其中該冷卻系統(tǒng)102包括，但不限制于，PECS 110 (圖11)和/或一個(gè)或更多空氣調(diào)節(jié)裝置116 (圖I)或者飛行器10的其他冷卻系統(tǒng)102。
圖12的方法步驟214可包括，冷卻電力系統(tǒng)112 (例如，HVDC 114)(圖11)以響應(yīng)于冷卻系統(tǒng)流體104 (圖11)循環(huán)通過PECS 110 (圖11)。在實(shí)施例中，如圖11所示，憑借冷卻系統(tǒng)流體104循環(huán)通過沖壓空氣熱交換器130，可冷卻電力系統(tǒng)112?？諝?34 (圖
11)可從飛行器10 (圖7)外側(cè)62被抽吸，并且被傳遞穿過沖壓空氣熱交換器130，以便從循環(huán)通過沖壓空氣熱交換器130的冷卻系統(tǒng)流體104吸收熱。在實(shí)施例中，沖壓空氣風(fēng)扇132 (圖11)可被致動(dòng)以便抽吸空氣穿過沖壓空氣熱交換器130。有利地，如在此公開的可展開熱交換器154 (圖I)將有助于一個(gè)或更多飛行器10(圖I)系統(tǒng)的熱管理。例如，可展開熱交換器154可補(bǔ)充由沖壓空氣熱交換器130 (圖11)提供的冷卻，其中在相對(duì)熱的天氣下，在地面操作過程中，沖壓空氣熱交換器130冷卻飛行器冷卻系統(tǒng)102 (圖I)的能力將被限制。有利地，通過包括可展開熱交換器154，而不是增加物理尺寸或者沖壓空氣回路128 (圖I)的容量，使得對(duì)現(xiàn)有環(huán)境控制系統(tǒng)100配置的影響最小化。此外，可展開熱交換器154將對(duì)飛行器10的飛行性能增加最小的或者可忽略的 影響。通過包括遠(yuǎn)距離定位的可被展開在飛行器10 (圖8)外側(cè)62 (圖8)的環(huán)境64 (圖8)內(nèi)的可展開熱交換器154 (圖8)，可提供比通過增加沖壓空氣回路128 (圖2)尺寸所得的冷卻程度要大的冷卻效率。例如，增加沖壓空氣回路128的尺寸則需要增加沖壓空氣進(jìn)口開口，由于增加氣動(dòng)阻力，這將不利地影響飛行器10的氣動(dòng)性能。由可展開熱交換器154提供的又一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，當(dāng)延長(zhǎng)給定的飛行器配置以容納更多數(shù)量的乘客需要增加飛行器10長(zhǎng)度或者尺寸時(shí)，通過添加可展開熱交換器154可滿足飛行器10的冷卻系統(tǒng)需求，并且不會(huì)影響現(xiàn)有的環(huán)境控制系統(tǒng)100 (圖2)的設(shè)計(jì)。本公開所屬技術(shù)領(lǐng)域人員將想到本公開的許多修改和其他實(shí)施例，其具有前面的描述和相關(guān)繪圖26中呈現(xiàn)的教導(dǎo)的益處。在此描述的實(shí)施例旨在說明，并不是要限制或者窮舉。雖然在此使用了專用術(shù)語，但其僅用于一般和描述性意義，而不是為了限制的目的。
權(quán)利要求
1.一種飛行器10,其包含 具有熱交換器154的可展開液體冷卻器150，所述熱交換器154流體耦合至所述飛行器10的至少一個(gè)熱源108，并且被配置為從所述熱源108接收冷卻系統(tǒng)流體104，以便循環(huán)通過所述熱交換器154 ； 所述熱交換器154能夠在所述飛行器內(nèi)部的收存位置172和所述飛行器外側(cè)的展開位置174之間運(yùn)動(dòng)；以及 當(dāng)所述熱交換器處于所述展開位置174時(shí)，所述熱交換器154被配置為將所述冷卻系統(tǒng)流體104的熱傳輸至所述飛行器外側(cè)的環(huán)境64。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可展開液體冷卻器，其中 所述熱交換器154包括風(fēng)扇160,該風(fēng)扇160抽吸冷卻介質(zhì)162穿過所述熱交換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或者權(quán)利要求2所述的可展開液體冷卻器，其中 所述熱源108包含所述飛行器的冷卻系統(tǒng)102。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的可展開液體冷卻器150，其中 所述熱交換器154能夠運(yùn)動(dòng)通過所述飛行器10中的開口 46 ;并且 所述開口 46包含用于貨艙門、乘客門、窗和艙口中的至少一個(gè)的開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的飛行器，還包括 壓力容器24 ;并且 所述熱交換器154能夠在所述壓力容器24內(nèi)部的所述收存位置172和所述壓力容器24外側(cè)的所述展開位置174之間運(yùn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的可展開液體冷卻器，還包括 至少一個(gè)管道126，其將所述熱交換器154流體耦合至飛行器冷卻系統(tǒng)102 ;以及至少一個(gè)快速斷開器170，其被安置在所述管道126內(nèi)，并且被配置為使所述熱交換器154與所述飛行器冷卻系統(tǒng)102斷開。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的可展開液體冷卻器150，其中所述冷卻系統(tǒng)流體104包含下列中的至少一個(gè) 水； 液態(tài)氦； 乙二醇和水； 丙二醇和水； 氫氟醚； 全氟碳化合物； 全氟聚醚； 氫氟聚醚；以及 離子交換水和三甲基甘氨酸的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可展開液體冷卻器150，其中 所述冷卻系統(tǒng)包含飛行器電力電子冷卻系統(tǒng)110，其用于冷卻所述飛行器10的電力系統(tǒng) 112。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或者8所述的可展開液體冷卻器，其中 所述冷卻系統(tǒng)包含具有沖壓空氣熱交換器130的沖壓空氣回路128，以便使所述冷卻系統(tǒng)流體104在其中循環(huán)通過；以及 所述熱交換器154接收循環(huán)通過所述沖壓空氣熱交換器128的所述冷卻系統(tǒng)流體104。
10.一種冷卻飛行器10的熱源108的方法，所述飛行器10具有含冷卻系統(tǒng)流體104的飛行器冷卻系統(tǒng)102，所述方法包含以下步驟 使可展開熱交換器154從所述飛行器內(nèi)部的收存位置172運(yùn)動(dòng)至所述飛行器10外側(cè)的展開位置174 ； 使所述冷卻系統(tǒng)流體104循環(huán)通過所述可展開熱交換器154 ； 將熱從所述可展開熱交換器154吸收至被施加至所述熱交換器154的冷卻介質(zhì)162 ；以及 響應(yīng)于將熱吸收至所述冷卻介質(zhì)162，冷卻所述冷卻系統(tǒng)流體104。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中將熱從所述可展開熱交換器吸收至所述冷卻介質(zhì)的步驟包含下列中至少一者 將所述飛行器外側(cè)62的周圍空氣164傳遞穿過所述可展開熱交換器； 以及 將下列中的至少一種施加至所述可展開熱交換器 水； 霧狀的水和空氣；以及 膨脹的液態(tài)氮。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，還包含以下步驟 在冷卻循環(huán)通過所述可展開熱交換器的所述冷卻系統(tǒng)流體后，使所述冷卻系統(tǒng)流體傳遞通過所述飛行器的電力系統(tǒng)；以及 響應(yīng)于將所述冷卻系統(tǒng)流體傳遞通過其中而冷卻所述電力系統(tǒng)， 使所述冷卻系統(tǒng)流體循環(huán)通過流體耦合至所述電力系統(tǒng)的電力電子冷卻系統(tǒng)，以及 使所述冷卻系統(tǒng)流體循環(huán)通過沖壓空氣熱交換器；以及 使空氣傳遞穿過所述沖壓空氣熱交換器。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的方法，還包含以下步驟 鄰近貨艙門、乘客門、窗和艙口中至少一者的開口，安裝所述可展開熱交換器；以及 展開所述可展開熱交換器通過所述開口。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至38中任一項(xiàng)所述的方法，還包含以下步驟 將所述可展開熱交換器安裝在壓力容器內(nèi)，所述壓力容器含有所述飛行器冷卻系統(tǒng)的大部分； 使所述可展開熱交換器運(yùn)動(dòng)通過所述壓力容器內(nèi)的開口到達(dá)所述壓力容器外側(cè)的所述展開位置；以及 當(dāng)所述飛行器外側(cè)的周圍空氣達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，使所述可展開熱交換器運(yùn)動(dòng)至所述飛行器外側(cè)的所述展開位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可包括內(nèi)部和可展開液體冷卻器的飛行器?？烧归_液體冷卻器可包括可展開熱交換器，該熱交換器可流體耦合至飛行器的至少一個(gè)熱源。可展開熱交換器可從熱源接收循環(huán)通過可展開熱交換器的冷卻系統(tǒng)流體。可展開熱交換器可在飛行器內(nèi)部的收存位置和飛行器外側(cè)的展開位置之間運(yùn)動(dòng)。當(dāng)可展開熱交換器處于展開位置時(shí)，可展開熱交換器可將冷卻系統(tǒng)流體的熱傳輸至飛行器外側(cè)的環(huán)境。
文檔編號(hào)B64D33/08GK102923310SQ20121027908
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者S·G·麥金 申請(qǐng)人:波音公司