BRPI0719043A2 - MULTI-STAGE COOLING SYSTEM FOR AN ELECTRONIC AIRCRAFT SYSTEM - Google Patents
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"SISTEMA DE RESFRIAMENTO DE MULTIESTÁGIOS PARA UM SISTEMA ELETRÔNICO DE AERONAVE""MULTI-STAGE COOLING SYSTEM FOR AN ELECTRONIC AIRCRAFT SYSTEM"
A invenção refere-se ao resfriamento de multiestágios de componentes eletrônicos e conjuntos eletrônicos, em particular de um sistema de entretenimento eletrônico, em uma aeronave.The invention relates to multistage cooling of electronic components and electronic assemblies, in particular of an electronic entertainment system, in an aircraft.
Sistemas de entretenimento eletrônicos são uma parte essencial do conforto provido para um passageiro da aeronave em moderna aeronave de passageiros. As exigências a serem satisfeitas pelos componentes eletrônicos de entretenimento dependem de componentes eletrônicos, conjuntos eletrônicos e sistemas de computador, crescentemente mais eficientes. A alta densidade de potência acompanhante resulta na geração de uma quantidade continuamente crescente de calor perdido, o qual tem que ser removido a fim de assegurar que os componentes eletrônicos de entretenimento possam operar sobre um longo período de tempo.Electronic entertainment systems are an essential part of the comfort provided for an aircraft passenger in modern passenger aircraft. The requirements to be met by entertainment electronics depend on increasingly efficient electronic components, electronic assemblies, and computer systems. The high accompanying power density results in the generation of a continuously increasing amount of waste heat that must be removed to ensure that the entertainment electronics can operate over a long period of time.
Os modernos sistemas eletrônicos e, em particular, sistemas de entretenimento de uma aeronave requerem tais grandes quantidades de ar para resfriar os mesmos que essas nem sempre podem ser removidas da cabine de passageiros com ar condicionado circundante. A fim de resfriar os sistemas de entretenimento eletrônicos de aeronave, longos dutos de ar, por exemplo, são usados na arte anterior para fornecer uma quantidade apropriada de ar frio ao sistema eletrônico de aeronave e remover ar aquecido a partir do último. Esses longos dutos de ar são difíceis de serem instalados em uma aeronave, pois eles têm que ter especiais raios de curvatura mínimos e, em virtude de sua seção transversal relativamente grande, ocupam espaço que poderia ser usado para outros componentes de aeronave.Modern aircraft systems and, in particular, aircraft entertainment systems require such large amounts of air to cool them that they cannot always be removed from the surrounding air-conditioned passenger cabin. In order to cool aircraft electronic entertainment systems, long air ducts, for example, are used in the prior art to provide an appropriate amount of cold air to the aircraft electronic system and to remove heated air from the latter. These long air ducts are difficult to install on an aircraft because they have to have special minimum bending radii and, because of their relatively large cross section, take up space that could be used for other aircraft components.
Também conhecidos são sistemas de resfriamento para os componentes eletrônicos de entretenimento de uma aeronave que aspiram ar a partir de uma região de porão ou uma região de carga a fim de resfriar um sistema de entretenimento da aeronave. Todavia estas regiões que não têm ar condicionado têm a desvantagem de depender duma temperatura de ar ambiente. Uma temperatura do ar na região de porão e no compartimento de carga podem se elevar significantemente quando a aeronave está no solo.Also known are cooling systems for an aircraft's entertainment electronics that draw in air from a hold region or cargo region to cool an aircraft's entertainment system. However, these non-air conditioned regions have the disadvantage of relying on a room air temperature. An air temperature in the hold area and cargo hold can rise significantly when the aircraft is on the ground.
Os componentes do sistema eletrônico de aeronave podem ser danificados em virtude de uma alta temperatura de operação.Aircraft electronics components may be damaged due to a high operating temperature.
E um objetivo da invenção prover um sistema eletrônico de aeronave com resfriamento eficiente.It is an object of the invention to provide an efficient cooling electronic aircraft system.
Um sistema de resfriamento de multiestágios para um sistema eletrônico de aeronave, em particular um sistema de entretenimento eletrônico de aeronave, compreende pelo menos um componente eletrônico que dispensa calor. O sistema eletrônico de aeronave também compreende um circuito fechado que é acoplado termicamente com o componente eletrônico e no qual um agente de resfriamento interno circula a fim de transportar calor a partir do pelo menos um componente eletrônico para um trocador de calor. O trocador de calor é adaptado para dispensar o calor com o qual ele é suprido pelo agente de resfriamento interno para um agente de resfriamento externo que escoa e/ou circula a partir de uma fonte fora do sistema eletrônico de aeronave através do trocador de calor para um dissipador fora do sistema eletrônico de aeronave. O circuito fechado do sistema eletrônico de aeronave é configurado de modo que o agente de resfriamento interno escoa do trocador de calor na direção do pelo menos um componente eletrônico. O pelo menos um componente do sistema eletrônico de aeronave é, por conseguinte, resfriado por um sistema de resfriamento de multiestágios, em que o trocador de calor pode ser associado com precisamente um sistema eletrônico de aeronave. A característica de multiestágios resulta do uso de uma pluralidade de circuitos de resfriamento.A multistage cooling system for an aircraft electronic system, in particular an aircraft electronic entertainment system, comprises at least one heat-dispensing electronic component. The aircraft electronic system also comprises a closed circuit that is thermally coupled with the electronic component and in which an internal cooling agent circulates to carry heat from at least one electronic component to a heat exchanger. The heat exchanger is adapted to dispense the heat with which it is supplied by the internal cooling agent to an external cooling agent that drains and / or circulates from a source outside the aircraft electronics through the heat exchanger to a heatsink outside the aircraft electronics. The aircraft electronics closed circuit is configured so that the internal cooling agent flows from the heat exchanger toward at least one electronic component. The at least one component of the aircraft electronics system is therefore cooled by a multistage cooling system, wherein the heat exchanger can be associated with precisely an aircraft electronics system. The multistage feature results from the use of a plurality of cooling circuits.
Falando em termos gerais, foi inicialmente esperado que o uso de um agente de resfriamento de multiestágios para resfriar um sistema eletrônico de aeronave levasse a um aumento de peso de particular desvantagem na construção de aeronaves.. Todavia, tornou-se surpreendentemente aparente que, dependendo do tamanho de aeronave e do número de sistemas eletrônicos de aeronave instalados, é até mesmo possível uma redução de peso, pois os longos dutos de ar inicialmente mencionados são eliminados. O circuito interno fechado em particular contribui para resfriamento eficiente, que permite com que os dispositivos de resfriamento da aeronave sejam de uma configuração menor.Generally speaking, it was initially expected that the use of a multistage cooling agent to cool an electronic aircraft system would lead to a particularly disadvantageous weight gain in aircraft construction. However, it has become surprisingly apparent that depending on Due to the size of the aircraft and the number of aircraft electronic systems installed, weight reduction is even possible as the initially mentioned long air ducts are eliminated. The closed internal circuit in particular contributes to efficient cooling, which allows aircraft cooling devices to be of a smaller configuration.
Quando o agente de resfriamento interno circula em um circuito fechado, nenhuma sujeira é levada para dentro do sistema eletrônico de aeronave pelo agente de resfriamento. Isto aumenta a confiabilidade funcional do sistema eletrônico de aeronave. Caso o sistema eletrônico de aeronave apresente funcionamento deficiente, a contaminação do agente de resfriamento externo é prevenida. A segurança contra falha dos outros componentes de aeronave que são resfriados com o agente de resfriamento externo é, como um resultado, aumentada. Além disto, o comportamento térmico do sistema eletrônico de aeronave e seu resfriamento podem ser testados independentemente dos outros dispositivos de resfriamento da aeronave.When the internal coolant circulates in a closed circuit, no dirt is carried into the aircraft electronics by the coolant. This increases the functional reliability of the aircraft electronics. If the aircraft electronic system malfunctions, contamination of the external cooling agent is prevented. Failure safety of other aircraft components that are cooled with the external cooling agent is, as a result, increased. In addition, the thermal behavior of the aircraft electronics and its cooling can be tested independently of the aircraft's other cooling devices.
O sistema eletrônico de aeronave pode ser disposto em um gabinete de componentes eletrônicos, um assim chamado bastidor. O sistema eletrônico de aeronave pode ser posicionado em um recipiente fechado. O trocador de calor pode ser disposto dentro ou fora do recipiente para o sistema eletrônico de aeronave.The aircraft electronics can be arranged in an electronics cabinet, a so-called rack. The aircraft electronics can be positioned in a closed container. The heat exchanger may be disposed inside or outside the container for the aircraft electronics.
O agente de resfriamento interno é resfriado no trocador de calor por meio do agente de resfriamento externo que escoa através do último. O agente de resfriamento interno é, por conseguinte, resfriado ativamente. O circuito fechado do agente de resfriamento interno pode representar um circuito de resfriamento interno. O circuito de resfriamento interno pode compreender o trocador de calor como o único dissipador de calor., por conseguinte, o agente de resfriamento interno não passa através de um evaporador de uma máquina de refrigeração ou similar. O agente de resfriamento externo pode circular em um circuito fechado que pode formar um circuito de resfriamento externo. O agente de resfriamento externo pode ser resfriado ativamente. No caso de um circuito de resfriamento externo fechado, uma bomba ou um sistema de resfriamento para o agente de resfriamento externo pode ser considerado tanto como uma fonte quanto como um dissipador.The internal cooling agent is cooled in the heat exchanger by the external cooling agent which flows through the latter. The internal cooling agent is therefore actively cooled. The internal cooling agent closed circuit may represent an internal cooling circuit. The internal cooling circuit may comprise the heat exchanger as the only heat sink. Therefore, the internal cooling agent does not pass through an evaporator of a cooling machine or the like. The external cooling agent may circulate in a closed circuit that may form an external cooling circuit. The external cooling agent can be actively cooled. In the case of a closed external cooling circuit, a pump or cooling system for the external cooling agent may be considered as both a source and a heatsink.
O agente de resfriamento interno pode estar a uma temperatura que é diferente daquela do agente de resfriamento externo. O sistema eletrônico de aeronave pode, como um resultado, ser mantido sempre dentro de uma faixa de temperatura apropriada, independentemente de uma temperatura do agente de resfriamento externo. Além disto, altos gradientes de temperatura dentro do sistema eletrônico de aeronave em virtude de um agente de resfriamento externo possivelmente muito frio são prevenidos.The internal cooling agent may be at a temperature that is different from that of the external cooling agent. The aircraft electronics can, as a result, always be kept within an appropriate temperature range, regardless of an external coolant temperature. In addition, high temperature gradients within the aircraft electronics due to a possibly very cold external cooling agent are prevented.
O circuito fechado pode ser acoplado termicamente com uma pluralidade de componentes eletrônicos, de modo que o agente de resfriamento interno pode resfriar uma pluralidade de componentes eletrônicos.The closed circuit may be thermally coupled with a plurality of electronic components, so that the internal cooling agent may cool a plurality of electronic components.
O agente de resfriamento interno pode ser gasoso. O agente deThe internal cooling agent may be gaseous. The agent of
resfriamento interno pode circular à base de convecção natural ou à base de convecção forçada. A convecção forçada pode ser produzida por um ventilador, por exemplo. Se o agente de resfriamento interno for gasoso, nenhuma fumaça pode entrar na cabine no caso do sistema eletrônico de aeronave funcionar deficientemente, pois o agente de resfriamento interno gasoso circula em um circuito fechado e o sistema eletrônico de aeronave é posicionado em um recipiente fechado.Internal cooling can circulate to natural convection based or forced convection based. Forced convection may be produced by a fan, for example. If the internal coolant is gaseous, no smoke can enter the cabin in case the aircraft electronics malfunctions as the internal gaseous coolant circulates in a closed circuit and the aircraft electronics is positioned in a closed container.
Quando o agente de resfriamento interno gasoso circula em um circuito fechado, a formação de água de condensação nos componentes eletrônicos e/ou dentro do sistema eletrônico de aeronave é prevenida. O agente de resfriamento interno gasoso preferivelmente tem uma baixa umidade de ar.When the gaseous internal cooling agent circulates in a closed circuit, the formation of condensation water in the electronics and / or within the aircraft electronics is prevented. The gaseous internal cooling agent preferably has a low air humidity.
O agente de resfriamento interno pode ser líquido e circular à base de convecção natural ou à base de convecção forçada. A convecção forçada pode ser garantida por meio de uma bomba. O agente de resfriamento líquido pode ecoar em torno de componentes individuais, através das placas de circuito impresso dos conjuntos eletrônicos, e/ou agente de resfriamento pode ecoar completamente ou parcialmente através de um recipiente, de modo que agente de resfriamento escoa em torno dos componentes eletrônicos. Em adição, é possível dispor conjuntos eletrônicos sobre corpos através dos quais o líquido ecoa. A vantagem disto está situada no fato de que o circuito do agente de resfriamento interno não tem que ser aberto quando um conjunto eletrônico deve ser substituído. Outras possibilidades para o resfriamento de conjuntos eletrônicos que podem ser desenvolvidos na presente invenção são descritas na DE 10 2006 041 788.7 ou no correspondente pedido internacional, cujo conteúdo é aqui incorporado para referência. A requerente expressamente reserva-se o direito de se dirigir a um pedido para proteção em uma combinação de um conteúdo deste pedido e um conteúdo da DE 10 2006 041 788.7.The internal cooling agent may be liquid and circular to natural or forced convection based. Forced convection can be guaranteed by means of a pump. The liquid cooling agent may echo around individual components through the electronic circuit boards, and / or cooling agent may echo completely or partially through a container, so that cooling agent seeps around the components. electronics. In addition, it is possible to arrange electronic assemblies over bodies through which the liquid echoes. The advantage of this lies in the fact that the internal coolant circuit does not have to be opened when an electronics assembly is to be replaced. Other possibilities for cooling electronic assemblies that may be developed in the present invention are described in DE 10 2006 041 788.7 or the corresponding international application, the contents of which are incorporated herein by reference. The applicant expressly reserves the right to address an application for protection in a combination of the content of this application and one of DE 10 2006 041 788.7.
O agente de resfriamento interno pode sempre estar no estado gasoso ou no estado líquido quando está ecoando através do circuito de resfriamento. Todavia, o agente de resfriamento interno pode alterar também seu estado de gasoso para líquido e vice-versa quando está ecoando através do circuito de resfriamento.The internal cooling agent can always be in gaseous or liquid state when echoing through the cooling circuit. However, the internal cooling agent may also change its state from gaseous to liquid and vice versa when it is echoing through the cooling circuit.
Preferivelmente, o circuito do agente de resfriamento interno é conectável com uma linha de alimentação através da qual um outro agente de resfriamento pode ser fornecido a partir do exterior para dentro do circuito fechado a fim de resfriar o pelo menos um componente eletrônico. Em outras palavras, o circuito do agente de resfriamento interno é adaptado para ser aberto a fim de permitir que um agente de resfriamento que é fornecido do exterior resfrie o pelo menos um componente eletrônico. Válvulas podem ser providas para abrir o circuito do agente de resfriamento interno. Caso o ventilador ou uma bomba do circuito do agente de resfriamento interno falhe, nenhuma convecção forçada tem lugar no sistema eletrônico de aeronave. Isto pode conduzir à falha do sistema eletrônico de aeronave. Neste caso, as válvulas previamente descritas podem ser abertas, de modo que o agente de resfriamento externo, como outro agente de resfriamento, resfria os componentes. Um outro agente de resfriamento fornecido a partir do exterior pode ser usado, se o agente de resfriamento externo ou o trocador de calor falhar.Preferably, the internal cooling agent circuit is connectable with a supply line through which another cooling agent may be supplied from the outside into the closed circuit to cool the at least one electronic component. In other words, the internal cooling agent circuit is adapted to open to allow a cooling agent that is supplied from outside to cool the at least one electronic component. Valves may be provided to open the internal cooling agent circuit. Should the fan or an internal cooling agent circuit pump fail, no forced convection takes place in the aircraft electronics. This may lead to the failure of the aircraft electronics. In this case, the previously described valves may be opened, so that the external cooling agent, as another cooling agent, cools the components. Another externally supplied cooling agent may be used if the external cooling agent or heat exchanger fails.
O agente de resfriamento externo pode circular em um circuito que é conectado com um sistema de líquido de resfriamento a fim de resfriar o agente de resfriamento externo. Neste caso, o agente de resfriamento externo pode ser líquido. Um agente de resfriamento externo líquido tem a vantagem que somente uma seção transversal relativamente pequena é requerida para as linhas do agente de resfriamento externo, pois um agente de resfriamento líquido pode requerer substancialmente mais calor que um agente de resfriamento gasoso. Um sistema de resfriamento de líquido central ou uma pluralidade de sistemas de resfriamento de líquido descentralizados pode ser provido na aeronave.The external cooling agent may circulate in a circuit that is connected with a coolant system in order to cool the external cooling agent. In this case, the external cooling agent may be liquid. An external liquid cooling agent has the advantage that only a relatively small cross section is required for external cooling agent lines, as a liquid cooling agent may require substantially more heat than a gaseous cooling agent. A central liquid cooling system or a plurality of decentralized liquid cooling systems may be provided on the aircraft.
Se o agente de resfriamento externo for líquido, o agente de resfriamento interno pode ser gasoso ou líquido, em cujo caso um agente de resfriamento líquido é preferido, de modo que, no caso de uma falha, o agente de resfriamento externo pode ser usado para resfriar o pelo menos um componente. Como previamente mencionado, o agente de resfriamento interno pode estar a uma temperatura mais alta que o agente de resfriamento externo, de modo que os componentes do sistema eletrônico de aeronave estão dentro de uma faixa de temperatura apropriada e altos gradientes de temperatura dentro do sistema eletrônico de aeronave são prevenidos. O sistema de condicionamento de ar de uma aeronave poderia ter menores dimensões se fosse usado um sistema de resfriamento de líquido.If the external cooling agent is liquid, the internal cooling agent may be gaseous or liquid, in which case a liquid cooling agent is preferred, so that in the event of a failure, the external cooling agent may be used to cool at least one component. As previously mentioned, the internal cooling agent may be at a higher temperature than the external cooling agent, so that the aircraft electronics components are within an appropriate temperature range and high temperature gradients within the electronics. of aircraft are prevented. An aircraft's air conditioning system could be smaller if a liquid cooling system were used.
O agente de resfriamento externo pode sempre estar no estadoThe external cooling agent may always be in the state
gasoso ou no estado líquido quando está ecoando através do circuito de resfriamento. Todavia o agente de resfriamento externo pode também alterar seu estado de gasoso para líquido e vice-versa quando está ecoando através do circuito de resfriamento. O agente de resfriamento externo líquido e/ou o agente degaseous or liquid when echoing through the cooling circuit. However the external cooling agent can also change its state from gaseous to liquid and vice versa when it is echoing through the cooling circuit. The liquid external cooling agent and / or the cooling agent
resfriamento interno líquido pode ser substituído durante a operação por água de um sistema de água, por exemplo, o sistema de água fresca da aeronave. Para esta finalidade, o circuito fechado no qual o agente de resfriamento interno circula e/ou o circuito no qual o agente de resfriamento externo líquido circula é conectável com um sistema de água da aeronave. Como um resultado, é possível compensar fugas também durante o vôo, e os dispositivos eletrônicos da aeronave e, em particular, o sistema eletrônico de aeronave, podem continuar a ser operados. Aditivos podem ser misturados com a água que substitui o agente de resfriamento interno e/ou externo. O agente de resfriamento externo pode ser resfriado com umInternal liquid cooling can be replaced during operation by water from a water system, for example, the aircraft's fresh water system. For this purpose, the closed circuit in which the internal cooling agent circulates and / or the circuit in which the liquid external cooling agent circulates is connectable to an aircraft water system. As a result, it is also possible to compensate for flight leaks, and aircraft electronic devices, and in particular the aircraft electronics, can continue to be operated. Additives may be mixed with water that replaces the internal and / or external cooling agent. The external cooling agent may be cooled with a
sistema de resfriamento por adsorção. Para esta finalidade, o trocador de calor através do qual o agente de resfriamento externo escoa é preferivelmente conectado com o sistema de resfriamento por adsorção. Uma pluralidade de sistemas de resfriamento por adsorção, descentralizados, pode ser provida na aeronave. DE 10 2006 054 560.5 ou o correspondente pedido internacional, cujo teor é aqui incorporado para referência, revela um sistema de resfriamento por adsorção para uma aeronave. Um sistema de resfriamento por adsorção descrito no mesmo pode ser usado na presente invenção. A requerente expressamente reserva-se o direito de dirigir-se a uma aplicação para proteção em qualquer combinação de um conteúdo deste pedido e um conteúdo da DE 10 2006 054 560.5.adsorption cooling system. For this purpose, the heat exchanger through which the external cooling agent flows is preferably connected with the adsorption cooling system. A plurality of decentralized adsorption cooling systems may be provided on the aircraft. DE 10 2006 054 560.5 or the corresponding international application, the contents of which are incorporated herein by reference, discloses an adsorption cooling system for an aircraft. An adsorption cooling system described therein may be used in the present invention. The applicant expressly reserves the right to address an application for protection in any combination of a content of this application and a content of DE 10 2006 054 560.5.
O agente de resfriamento externo pode ser água fresca. A água fresca pode ecoar de um tanque de água fresca para um tanque de água residual. A água fresca pode também ecoar de um tanque de água fresca para um tanque de água fresca aquecida. A água fresca pode ser usada como agente de resfriamento, em particular em uma emergência, se o sistema de resfriamento de líquido ou o sistema de resfriamento por adsorção para o agente de resfriamento externo tiver falhado. A água fresca pode ser resfriada por outro sistema de resfriamento depois de ecoar através do trocador de calor e retornada novamente para o tanque de água fresca. Aditivos para melhorar as propriedades de resfriamento podem ser adicionados à água fresca que é usada como agente de resfriamento. As válvulas acima mencionadas podem também ser abertas em uma emergência, de modo que a água fresca resfria os componentes e/ou conjuntos do sistema eletrônico de aeronave diretamente, desde que o líquido em questão não seja condutor ou o circuito interno seja equipado com um trocador de calor em forma de placas sobre o qual os conjuntos são montados.The external cooling agent may be fresh water. Fresh water can echo from a fresh water tank to a wastewater tank. Fresh water can also echo from a fresh water tank to a heated fresh water tank. Fresh water can be used as a cooling agent, particularly in an emergency, if the liquid cooling system or the adsorption cooling system for the external cooling agent has failed. Fresh water can be cooled by another cooling system after echoing through the heat exchanger and returned back to the fresh water tank. Additives to improve cooling properties can be added to fresh water that is used as a cooling agent. The aforementioned valves may also be opened in an emergency, so that fresh water cools the components and / or assemblies of the aircraft electronics directly, provided that the liquid in question is not conductive or the internal circuit is equipped with a changer. plate-like heat on which the assemblies are mounted.
O agente de resfriamento externo pode ser gasoso. Ar pode ser usado como o agente de resfriamento externo, por exemplo. Se o agente de resfriamento externo for gasoso, é preferível que o agente de resfriamento interno seja igualmente gasoso. Caso a convecção forçada do agente de resfriamento interno falhe, neste caso, as válvulas previamente descritas podem ser abertas, de modo que o agente de resfriamento externo refrigera o pelo menos um componente eletrônico. O agente de resfriamento interno pode estar em uma temperatura que é diferente daquela do agente de resfriamento externo. O agente de resfriamento interno pode estar em uma temperatura mais alta que o agente de resfriamento externo, de modo que os componentes eletrônicos do sistema eletrônico de aeronave estão dentro da faixa de temperatura ótima e gradientes de temperatura excessivamente altos não ocorrem dentro do sistema eletrônico de aeronave. O agente de resfriamento externo pode estar a uma pressão mais alta que o ambiente.The external cooling agent may be gaseous. Air can be used as the external cooling agent, for example. If the external cooling agent is gaseous, it is preferable that the internal cooling agent is equally gaseous. If forced convection of the internal cooling agent fails, in this case, the previously described valves can be opened so that the external cooling agent cools the at least one electronic component. The internal cooling agent may be at a temperature that is different from that of the external cooling agent. The internal cooling agent may be at a higher temperature than the external cooling agent, so that the aircraft electronics are within the optimum temperature range and excessively high temperature gradients do not occur within the aircraft electronics. aircraft. The external cooling agent may be at a higher pressure than the environment.
A invenção também se refere a um sistema eletrônico de aeronave com pelo menos um componente eletrônico que dispensa calor e um circuito fechado que é acoplado termicamente com o componente eletrônico e no qual um agente de resfriamento interno circula a fim de transportar calor a partir do pelo menos um componente eletrônico para um elemento de Peltier. O circuito fechado do sistema eletrônico de aeronave é configurado de modo que o agente de resfriamento interno escoa a partir do elemento de Peltier na direção do pelo menos um componente eletrônico. Neste sistema eletrônico de aeronave, o elemento de Peltier forma o trocador de calor. O elemento de Peltier é conectado com o fornecimento de energia elétrica da aeronave, de modo que frio pode ser gerado à base de um fluxo de corrente. A invenção ainda refere-se a um sistema eletrônico deThe invention also relates to an aircraft electronics with at least one heat-relieving electronics and a closed circuit that is thermally coupled with the electronics and in which an internal cooling agent circulates to carry heat from the fur. least one electronic component for a Peltier element. The closed circuit of the aircraft electronics is configured so that the internal cooling agent flows from the Peltier element toward at least one electronic component. In this aircraft electronic system, the Peltier element forms the heat exchanger. The Peltier element is connected to the aircraft power supply so that cold can be generated on the basis of a current flow. The invention further relates to an electronic system for
aeronave com pelo menos um componente eletrônico que dispensa calor e um circuito fechado que é acoplado termicamente com o componente eletrônico e no qual um agente de resfriamento interno circula a fim de transportar calor a partir do pelo menos um componente eletrônico para um trocador de calor de uma máquina de refrigeração com um compressor, um condensador e um evaporador. O circuito fechado do sistema eletrônico de aeronave é configurado de modo que o agente de resfriamento interno escoa do trocador de calor da máquina de refrigeração na direção do pelo menos um componente eletrônico. O agente de resfriamento externo, por conseguinte, altera seu estado de gasoso para líquido e vice-versa. O trocador de calor pode ser o evaporador. A máquina de refrigeração pode ser associada com uma ou uma pluralidade de sistema(s) eletrônico(s) de aeronave.aircraft with at least one heat-relieving electronics and a closed circuit that is thermally coupled with the electronics and in which an internal coolant circulates to carry heat from at least one electronics to a heat exchanger. a refrigeration machine with a compressor, a condenser and an evaporator. The aircraft electronics closed circuit is configured so that the internal cooling agent flows from the cooling machine heat exchanger toward at least one electronic component. The external cooling agent therefore changes its state from gaseous to liquid and vice versa. The heat exchanger may be the evaporator. The cooling machine may be associated with one or a plurality of aircraft electronic system (s).
Formas de construção da invenção e sistemas eletrônicos resfriados de aeronave são ilustrados a título de exemplo a seguir com referência aos desenhos acompanhantes.Embodiments of the invention and cooled electronic aircraft systems are illustrated by way of example below with reference to the accompanying drawings.
A requerente expressamente reserva o direito de dirigir-se a uma aplicação para proteção em qualquer sistema eletrônico resfriado de aeronave, que é descrito a seguir. A requerente também reserva o direito de dirigir-se a uma aplicação para proteção em uma combinação dos sistemas eletrônicos de aeronaves que são descritos a seguir ou ao resfriamento dos mesmos.The applicant expressly reserves the right to address an application for protection in any aircraft cooled electronic system, which is described below. The applicant also reserves the right to address an application for protection in a combination of the aircraft electronic systems that are described below or to cool them.
Nos desenhos:In the drawings:
A figura 1 mostra um sistema de entretenimento eletrônico de aeronave que é resfriado com uma corrente de ar resfriada ativamente;Figure 1 shows an aircraft electronic entertainment system that is cooled with an actively cooled air stream;
a figura 2 mostra uma forma de construção da invenção na qual o sistema de entretenimento eletrônico de aeronave compreende um circuito de agente de resfriamento interno fechado que contém ar;Figure 2 shows an embodiment of the invention in which the aircraft electronic entertainment system comprises an enclosed air-containing internal cooling agent circuit;
a figura 3 mostra uma forma de construção da invenção na qual o circuito fechado do agente de resfriamento interno pode ser aberto para que o sistema de entretenimento eletrônico de aeronave possa ser resfriado com um agente de resfriamento que é fornecido a partir do exterior;Figure 3 shows an embodiment of the invention in which the internal cooling agent closed circuit can be opened so that the aircraft electronic entertainment system can be cooled with a cooling agent that is supplied from outside;
a figura 4 mostra uma forma de construção da invenção na qual o agente de resfriamento interno é líquido e conjuntos do sistema de entretenimento eletrônico de aeronave são dispostos sobre trocadores de calor em forma de placa;Figure 4 shows an embodiment of the invention in which the internal cooling agent is liquid and aircraft electronic entertainment system assemblies are arranged on plate-shaped heat exchangers;
a figura 5 mostra uma forma de construção da invenção com um trocador de calor em que o agente de resfriamento interno é líquido;Figure 5 shows a embodiment of the invention with a heat exchanger wherein the internal cooling agent is liquid;
a figura 6 mostra uma forma de construção da invenção na qual o agente de resfriamento externo é resfriado por meio de um sistema de resfriamento de líquido;Figure 6 shows an embodiment of the invention in which the external cooling agent is cooled by means of a liquid cooling system;
a figura 7 mostra uma forma de construção da invenção na qual o agente de resfriamento externo é resfriado por um sistema de resfriamento por adsorção; a figura 8 mostra uma forma de construção da invenção na qual o agente de resfriamento externo é água fresca;Figure 7 shows an embodiment of the invention in which the external cooling agent is cooled by an adsorption cooling system; Figure 8 shows an embodiment of the invention in which the external cooling agent is fresh water;
a figura 9 mostra uma forma de construção da invenção na qual o agente de resfriamento externo pode ser reabastecido com água durante a operação;Figure 9 shows an embodiment of the invention in which the external cooling agent may be replenished with water during operation;
a figura 10 mostra uma forma de construção da invenção na qual o agente de resfriamento interno pode ser reabastecido com água;Figure 10 shows an embodiment of the invention in which the internal cooling agent may be replenished with water;
a figura 11 mostra uma forma de construção da invenção na qual um elemento de Peltier substitui o trocador de calor; eFigure 11 shows a construction of the invention in which a Peltier element replaces the heat exchanger; and
a figura 12 mostra uma forma de construção no qual o agente de resfriamento interno é resfriado com uma máquina de refrigeração.Figure 12 shows a construction in which the internal cooling agent is cooled with a cooling machine.
O resfriamento de um sistema eletrônico de aeronave é agora descrito em maior detalhe usando o exemplo de um sistema de entretenimento eletrônico de aeronave. É entendido que o ensinamento dado a seguir pode ser empregado em qualquer sistema eletrônico de aeronave.Cooling an aircraft electronic system is now described in greater detail using the example of an aircraft electronic entertainment system. It is understood that the following teaching may be employed in any aircraft electronic system.
A figura 1 mostra um sistema de entretenimento eletrônico de aeronave 2 (IFE: Sistema de Entretenimento Em Vôo) que é resfriado por uma corrente de ar 8, 10, 12. Um ventilador 16 aspira ar 8 a partir do ambiente e supre-o a um trocador de calor 6. O ar 8 que é aspirado é o agente de resfriamento interno. O trocador de calor 6 é conectado com um sistema de resfriamento através de uma conexão 4. Um agente de resfriamento externo, que pode ser gasoso ou líquido, é fornecido para o trocador de calor 6 através da conexão 4. O ar 8 que é fornecido para o trocador de calor 6 pelo ventilador 16 é fornecido como ar resfriado IOe escoa para dentro do sistema de entretenimento eletrônico de aeronave 2. Quando ele resfria os componentes eletrônicos do sistema de entretenimento de aeronave, o ar se aquece e deixa o sistema de entretenimento de aeronave 2 como ar de saída relativamente quente 12. A temperatura do ar 10 que deixa o trocador de calor 6 é mais baixa que a temperatura do ar 8 que é aspirado bem como da temperatura do ar de saída 12 que deixa o sistema de entretenimento de aeronave 2.Figure 1 shows an aircraft electronic entertainment system 2 (IFE: In-flight Entertainment System) that is cooled by an air stream 8, 10, 12. A fan 16 draws air 8 from the environment and supplies it to a heat exchanger 6. The air 8 that is sucked in is the internal cooling agent. Heat exchanger 6 is connected to a cooling system via port 4. An external cooling agent, which may be gaseous or liquid, is supplied to heat exchanger 6 through port 4. Air 8 which is supplied for heat exchanger 6 through fan 16 is supplied as cooled air IOe seeps into aircraft electronic entertainment system 2. When it cools the electronics in the aircraft entertainment system, the air heats up and leaves the entertainment system 2 as a relatively hot outlet air 12. The air temperature 10 leaving the heat exchanger 6 is lower than the air temperature 8 which is drawn in as well as the outlet air temperature 12 leaving the entertainment system of aircraft 2.
A figura 2 mostra uma forma de construção da invenção na qual um agente de resfriamento interno 14 circula em um circuito fechado. O agente de resfriamento interno 14 é ar, embora qualquer outro agente de resfriamento gasoso possa ser usado. O ventilador 14 provê convecção forçada. O trocador de calor 6 resfria o agente de resfriamento interno antes de ele entrar no sistema de entretenimento de aeronave eletrônico 2.Figure 2 shows one embodiment of the invention in which an internal cooling agent 14 circulates in a closed loop. Internal cooling agent 14 is air, although any other gaseous cooling agent may be used. Fan 14 provides forced convection. Heat exchanger 6 cools the internal cooling agent before it enters the electronic aircraft entertainment system 2.
O sistema de entretenimento eletrônico de aeronave 2 compreende um recipiente fechado ou uma caixa fechada a fim de minimizar a perda de agente de resfriamento interno 14. É possível pressurizar o agente de resfriamento interno 14 para uma pressão que é mais alta que a pressão ambiente. O trocador de calor 6 é conectado através de uma conexão 4 com um sistema de resfriamento que fornece um agente de resfriamento externo. O agente de resfriamento externo pode ser gasoso ou líquido.The aircraft electronic entertainment system 2 comprises a closed container or a closed box to minimize the loss of internal cooling agent 14. It is possible to pressurize internal cooling agent 14 to a pressure that is higher than ambient pressure. Heat exchanger 6 is connected via a connection 4 to a cooling system that provides an external cooling agent. The external cooling agent may be gaseous or liquid.
A temperatura do agente de resfriamento interno 14 pode estar em uma faixa que é diferente daquela do agente de resfriamento externo. Os componentes do sistema eletrônico de aeronave 2 podem ser mantidos, como um resultado, dentro de uma faixa de temperatura apropriada, independentemente da temperatura do agente de resfriamento externo. O agente de resfriamento interno 14 preferivelmente tem um baixo teor de umidade.The temperature of the internal cooling agent 14 may be in a range that is different from that of the external cooling agent. Aircraft electronics 2 components may be kept as a result within an appropriate temperature range regardless of the temperature of the external cooling agent. The internal cooling agent 14 preferably has a low moisture content.
Esta forma de construção da invenção tem a vantagem de prevenir que água de condensação se precipite. Esta forma de construção da invenção também tem a vantagem de que nenhuma sujeira é levada para dentro do sistema de entretenimento eletrônico de aeronave 2 pelo agente de resfriamento interno 14, quando o agente de resfriamento interno 14 circula em um circuito fechado. Se fumaça for produzida em virtude de o sistema de entretenimento eletrônico de aeronave 2 funcionar de forma deficiente, esta não pode entrar na cabine, pois a fumaça permanece no circuito fechado do agente de resfriamento interno. Os passageiros da aeronave não são conseqüentemente alarmados pelo possível desenvolvimento de fumaça.This embodiment of the invention has the advantage of preventing condensation water from precipitating. This embodiment of the invention also has the advantage that no dirt is carried into the aircraft electronic entertainment system 2 by the internal cooling agent 14, when the internal cooling agent 14 circulates in a closed circuit. If smoke is produced because the aircraft entertainment system 2 malfunctions, it may not enter the cabin as the smoke remains in the closed circuit of the internal cooling agent. Aircraft passengers are therefore not alarmed by the possible development of smoke.
A figura 3 mostra uma forma de construção da invenção na qual o circuito do agente de resfriamento interno pode ser aberto. Se o ventilador 16, o fluxo do agente de resfriamento externo ou o resfriamento do agente de resfriamento externo falhar, de modo que não existe agente de resfriamento externo resfriado em uma conexão 4 do trocador de calor 6, as válvulas 5a e 5b são comutadas de modo que uma outra corrente de agente de resfriamento com um agente de resfriamento 14a, 14b fornecido a partir do exterior escoa através do sistema de entretenimento eletrônico de aeronave 2. Na forma de construção que é mostrada na figura 3, o agente de resfriamento interno é gasoso e o agente de resfriamento que é fornecido a partir do exterior tem conseqüentemente que ser também gasoso. É também possível dispor as válvulas 5a e 5b de modo que o agente de resfriamento externo escoa através do sistema de entretenimento eletrônico de aeronave 2. Todavia este arranjo não tem redundância no caso de uma falha onde o fluxo do agente de resfriamento externo ou o resfriamento do agente de resfriamento externo falhar.Figure 3 shows an embodiment of the invention in which the internal coolant circuit can be opened. If the fan 16, external cooling agent flow, or external cooling agent flow fails, so that there is no external cooled agent cooled on a heat exchanger 6 port 4, valves 5a and 5b are switched from so that another stream of cooling agent with a cooling agent 14a, 14b supplied from outside flows through the aircraft electronic entertainment system 2. In the form of construction shown in figure 3, the internal cooling agent is gas and the cooling agent that is supplied from outside must therefore also be gaseous. It is also possible to arrange valves 5a and 5b so that the external cooling agent flows through the aircraft 2 electronic entertainment system. However this arrangement has no redundancy in the event of a failure where the external cooling agent flow or cooling of the external cooling agent fails.
Se o agente de resfriamento interno for gasoso, o ventiladorIf the internal cooling agent is gaseous, the ventilator
previamente descrito, o trocador de calor 6 e a conexão 4, descritos previamente em conexão com as figuras 1 a 3, o trocador de calor 6 pode ser formado integralmente como uma unidade. Esta unidade pode ser disposta no sistema de entretenimento de aeronave 2. A figura 4 mostra um sistema de entretenimento eletrônico dedescribed previously, heat exchanger 6 and connection 4, previously described in connection with figures 1 to 3, heat exchanger 6 may be integrally formed as a unit. This unit can be arranged on the aircraft entertainment system 2. Figure 4 shows an electronic entertainment system for
aeronave 2, resfriado por líquido. O agente de resfriamento líquido é fornecido para o sistema de entretenimento de aeronave 2 através de uma conexão 4 e uma linha 18. Uma pluralidade de conjuntos eletrônicos 24 é disposta sobre um trocador de calor em forma de placa 26, através do qual o líquido de resfriamento ecoa. Um agente de resfriamento líquido pode remover uma quantidade de calor substancialmente maior a partir do sistema de entretenimento de aeronave 2, de modo que as linhas 18 podem ter uma menor seção transversal. Se o sistema de entretenimento eletrônico de aeronave 2 for resfriado com um agente de resfriamento líquido, qualquer arranjo de resfriamento desejado que é descrito na DE 10 2006 041 788.7 pode ser usado.aircraft 2, cooled by liquid. The liquid cooling agent is supplied to the aircraft entertainment system 2 via a connector 4 and a line 18. A plurality of electronic assemblies 24 are disposed on a plate-shaped heat exchanger 26 through which the liquid of cooling echoes. A liquid coolant may remove substantially greater heat from the aircraft entertainment system 2, so that lines 18 may have a smaller cross section. If the aircraft electronic entertainment system 2 is cooled with a liquid cooling agent, any desired cooling arrangement that is described in DE 10 2006 041 788.7 may be used.
A figura 5 mostra uma outra forma de construção de um sistema de entretenimento eletrônico de aeronave, resfriado com líquido. Esta forma de construção compreende, em adição à forma de construção da figura 4, um trocador de calor 6 que fornece o calor do agente de resfriamento interno para o agente de resfriamento externo. O agente de resfriamento externo escoa através de uma conexão 4 para dentro do trocador de calor 6. O agente de resfriamento externo pode ser líquido ou gasoso. Em virtude do trocador de calor 6, o agente de resfriamento interno pode estar dentro de uma faixa de temperatura que é diferente daquela do agente de resfriamento externo, assegurando assim que os componentes eletrônicos do sistema de entretenimento de aeronave 2 estejam sempre dentro de uma faixa de temperatura ótima e altos gradientes de temperatura no sistema de entretenimento de aeronave são prevenidos. Uma bomba que é responsável pela convecção forçada pode ser pode ser provida no circuito do agente de resfriamento interno. Qualquer arranjo desejado que é descrito na DE 10 2006 041 788.7 pode ser também usado para resfriar os componentes eletrônicos ou conjuntos do sistema de entretenimento de aeronave 2 nesta forma de construção.Figure 5 shows another embodiment of a liquid-cooled aircraft electronic entertainment system. This embodiment comprises, in addition to the embodiment of Figure 4, a heat exchanger 6 which supplies the heat from the internal cooling agent to the external cooling agent. The external cooling agent flows through a port 4 into the heat exchanger 6. The external cooling agent may be liquid or gaseous. Because of the heat exchanger 6, the internal cooling agent may be within a temperature range that is different from that of the external cooling agent, thus ensuring that the electronic components of aircraft entertainment system 2 are always within a range. optimum temperature and high temperature gradients in the aircraft entertainment system are prevented. A pump that is responsible for forced convection may be provided in the internal cooling agent circuit. Any desired arrangement that is described in DE 10 2006 041 788.7 may also be used to cool the electronics or assemblies of the aircraft entertainment system 2 in this form of construction.
A bomba, o trocador de calor 6 e a conexão 4 podem ser formados integralmente como uma unidade. Esta unidade pode ser disposta no sistema de entretenimento de aeronave 2.The pump, heat exchanger 6 and connection 4 may be integrally formed as a unit. This unit can be arranged in aircraft entertainment system 2.
O resfriamento de um sistema de entretenimento de aeronave 2 com um circuito fechado do agente de resfriamento interno pode ser testado independentemente do sistema de resfriamento da aeronave. Além disto, nenhuma sujeira pode ser transferida entre o agente de resfriamento externo e o interno. Este sistema de entretenimento de aeronave 2 com o trocador de calor 6 e a conexão 4 pode também ser substituído de forma particularmente fácil.Cooling of an aircraft entertainment system 2 with an internal cooling agent closed loop can be tested independently of the aircraft cooling system. In addition, no dirt can be transferred between the external and internal cooling agent. This aircraft entertainment system 2 with heat exchanger 6 and connection 4 can also be replaced particularly easily.
A figura 6 mostra uma forma de construção da invenção na qual o agente de resfriamento externo está constantemente no estado líquido. O agente de resfriamento externo circula em um circuito fechado 22. Um sistema de resfriamento de líquido 20 resfria o agente de resfriamento externo. O agente de resfriamento externo absorve o calor que é gerado pelo sistema de entretenimento de aeronave 2 através de um trocador de calor 6.Figure 6 shows one embodiment of the invention in which the external cooling agent is constantly in the liquid state. The external cooling agent circulates in a closed loop 22. A liquid cooling system 20 cools the external cooling agent. The external cooling agent absorbs the heat that is generated by the aircraft entertainment system 2 through a heat exchanger 6.
Se um sistema de resfriamento de líquido 20 for usado, a massa da aeronave aumenta até uma menor extensão quando comparada com um sistema de resfriamento convencional que fornece ar frio ao sistema de entretenimento de aeronave 2 que deve ser resfriado ou o trocador de calor 6. Se o agente de resfriamento externo for líquido, tubulações que têm menores seções transversais podem ser usadas, pois quantidades distintamente maiores de calor podem ser transportadas para fora com um agente de resfriamento líquido que com um agente de resfriamento gasoso. O espaço requerido para o resfriamento é, como um resultado, também reduzido. Em virtude da menor seção transversa das linhas de agente de resfriamento, as linhas de agente de resfriamento de um sistema de resfriamento baseado em líquido podem ser instaladas na aeronave com maior flexibilidade, isto é, com menores restrições, e também suprir locais com uma alta capacidade de resfriamento que poderiam não ser supridos com uma tal alta capacidade de resfriamento por um sistema de resfriamento convencional. Além disto, se o agente de resfriamento externo for líquido, a melhoria previamente descrito em eficiência resulta em um menor consumo de energia para o resfriamento do sistema de entretenimento de aeronave e, por conseguinte, da aeronave inteira.If a liquid cooling system 20 is used, the mass of the aircraft increases to a lesser extent compared to a conventional cooling system that supplies cool air to the cooling aircraft entertainment system 2 or heat exchanger 6. If the external cooling agent is liquid, pipes that have smaller cross sections may be used, as distinctly larger amounts of heat may be transported out with a liquid cooling agent than with a gaseous cooling agent. The space required for cooling is, as a result, also reduced. Due to the smaller cross-section of the cooling agent lines, the cooling agent lines of a liquid-based cooling system can be installed on the aircraft with greater flexibility, that is, with less restrictions, and also supply places with a high degree of cooling. cooling capacity that could not be supplied with such high cooling capacity by a conventional cooling system. In addition, if the external cooling agent is liquid, the previously described improvement in efficiency results in lower power consumption for cooling the aircraft entertainment system and therefore the entire aircraft.
Na forma de construção que é representada na figura 6, o agente de resfriamento externo pode ser gasoso ou líquido. O sistema de entretenimento eletrônico de aeronave 2 e o circuito com o agente de resfriamento interno podem ser formados como descrito em conexão com as figuras 1 a 3, com o circuito de resfriamento fechado de acordo com as figuras 2 e 3 sendo o preferido. Se um agente de resfriamento líquido interno for usado, o sistema de entretenimento eletrônico de aeronave 2 e o circuito com o agente de resfriamento interno podem ser formados como descrito em conexão com as figuras 4 a 5.In the embodiment shown in Figure 6, the external cooling agent may be gaseous or liquid. Aircraft electronic entertainment system 2 and the internal cooling agent circuit may be formed as described in connection with Figures 1 to 3, with the closed cooling circuit according to Figures 2 and 3 being preferred. If an internal liquid cooling agent is used, the aircraft electronic entertainment system 2 and the circuit with the internal cooling agent may be formed as described in connection with figures 4 to 5.
O sistema de resfriamento de líquido pode ser um sistema de resfriamento de líquido central ou centralizado.The liquid cooling system can be a central or centralized liquid cooling system.
A figura 7 mostra uma forma de construção no qual o agente de resfriamento externo 6 é resfriado por um sistema de resfriamento por adsorção. O agente de resfriamento externo escoa através do trocador de calor 6 a fim de absorver do agente de resfriamento interno o calor que é gerado pelo sistema de entretenimento de aeronave 2. O agente de resfriamento interno pode ser gasoso ou líquido, o agente de resfriamento interno pode ecoar em um circuito fechado e/ou o sistema de entretenimento de aeronave 2 pode ser resfriado, como foi descrito com respeito às figuras 1 a 5.Figure 7 shows a construction in which the external cooling agent 6 is cooled by an adsorption cooling system. The external cooling agent flows through the heat exchanger 6 to absorb from the internal cooling agent the heat that is generated by the aircraft entertainment system 2. The internal cooling agent may be gaseous or liquid, the internal cooling agent may echo in a closed loop and / or the aircraft entertainment system 2 may be cooled as described with respect to figures 1 to 5.
Um sistema de resfriamento por adsorção 28 pode ser usado como um sistema de resfriamento local que é independente durante o voo. Todavia, é também possível que um sistema de resfriamento por adsorção central seja provido.An adsorption cooling system 28 may be used as a local cooling system that is independent during flight. However, it is also possible that a central adsorption cooling system is provided.
A figura 8 mostra uma forma de construção no qual o agente de resfriamento externo é água fresca. O agente de resfriamento externo escoa de um recipiente de água fresca 30 através de um trocador de calor 6 para um recipiente de água residual 32. No processo, o agente de resfriamento externo absorve o calor do agente de resfriamento interno que é gerado pelo sistema de entretenimento eletrônico de aeronave 2. O sistema de entretenimento eletrônico de aeronave 2 pode ser formado e resfriado como descrito com respeito às figuras 1 a 5. Depois de a água ter fluido através do trocador de calor 6, a água pode também ecoar para dentro de um recipiente de água quente. Este tipo de resfriamento pode ser provido, por exemplo, como resfriamento de emergência. Com referência às figuras 4 e 5, a água fresca pode também ser usada para resfriar diretamente os componentes eletrônicos ou conjuntos do sistema de entretenimento de aeronave 2 por meio da abertura do circuito do agente de resfriamento interno através de válvulas, por exemplo.Figure 8 shows a form of construction in which the external cooling agent is fresh water. The external cooling agent flows from a fresh water container 30 through a heat exchanger 6 to a waste water container 32. In the process, the external cooling agent absorbs the heat from the internal cooling agent that is generated by the cooling system. Aircraft Electronic Entertainment 2. Aircraft Electronic Entertainment 2 may be formed and cooled as described with respect to Figures 1 to 5. After water has flowed through the heat exchanger 6, the water may also echo into a container of hot water. This type of cooling can be provided, for example, as emergency cooling. Referring to Figures 4 and 5, fresh water may also be used to directly cool the electronics or assemblies of the aircraft entertainment system 2 by opening the internal cooling agent circuit through valves, for example.
A figura 9 mostra uma outra forma de construção da invenção na qual um agente de resfriamento líquido externo escoa através de um circuito de resfriamento 34 com o trocador de calor 6 e o sistema de resfriamento de líquido 20. Caso exista uma fuga no circuito do agente de resfriamento externo, água pode ser fornecida como agente de resfriamento externo do sistema de água 38 da aeronave através de uma válvula 36, de modo que substancialmente a quantidade original de agente de resfriamento externo líquido pode ser re-estabelecida. A válvula 36 pode ser atuada automaticamente, mesmo durante o voo.Figure 9 shows another embodiment of the invention in which an external liquid cooling agent flows through a cooling circuit 34 with the heat exchanger 6 and the liquid cooling system 20. If there is a leak in the agent circuit For external cooling, water may be supplied as the external cooling agent of the aircraft water system 38 through a valve 36, so that substantially the original amount of liquid external cooling agent may be re-established. Valve 36 can be actuated automatically even during flight.
A figura 10 mostra uma outra forma de construção da invenção na qual um agente de resfriamento líquido interno escoa através do trocador de calor 6 e do trocador de calor em forma de placa 26 para resfriar os conjuntos eletrônicos 24 de um sistema de entretenimento eletrônico de aeronave 2. Caso exista uma fiiga, a válvula 36 pode ser aberta a fim de remover água do sistema de água 38 da aeronave para reabastecer o agente de resfriamento interno. A válvula 36 pode ser atuada automaticamente, mesmo durante o voo.Figure 10 shows another embodiment of the invention in which an internal liquid cooling agent flows through heat exchanger 6 and plate-shaped heat exchanger 26 to cool electronic assemblies 24 of an aircraft electronic entertainment system. 2. If a plug exists, valve 36 may be opened to remove water from the aircraft water system 38 to replenish the internal cooling agent. Valve 36 can be actuated automatically even during flight.
A figura 11 mostra uma outra forma de construção da invenção na qual um elemento de Peltier 40 substitui o trocador de calor. No caso de um elemento de Peltier 40, uma diferença de temperatura é produzida através da aplicação de uma tensão elétrica do fluxo de corrente associado. Esta diferença de temperatura pode ser usada para resfriar um meio. Na forma de construção que é representada na figura 11, o elemento de Peltier 40 resfria o agente de resfriamento interno, o qual foi aquecido no resfriamento do sistema de entretenimento eletrônico de aeronave 2. O sistema eletrônico de aeronave 2 e o resfriamento do mesmo podem ser formados como descrito com respeito às figuras 1 a 5. Se o agente de resfriamento interno for gasoso, um elementoFigure 11 shows another embodiment of the invention in which a Peltier element 40 replaces the heat exchanger. In the case of a Peltier element 40, a temperature difference is produced by applying an electric voltage to the associated current flow. This temperature difference can be used to cool a medium. In the embodiment shown in Figure 11, the Peltier element 40 cools the internal cooling agent, which has been heated when cooling the aircraft electronic entertainment system 2. The aircraft electronic system 2 and its cooling can be formed as described with respect to Figures 1 to 5. If the internal cooling agent is gaseous, an element
de Peltier ou uma pluralidade de elementos de Peltier 5 pode ser disposto no circuito do agente de resfriamento interno. O outro lado do elemento de Peltier pode ser disposto fora do circuito do agente de resfriamento interno e dispensar o calor para o ambiente ou para um agente de resfriamento por meio de um corpo de resfriamento.of Peltier or a plurality of Peltier elements 5 may be arranged in the internal cooling agent circuit. The other side of the Peltier element may be disposed outside the internal coolant circuit and dispense heat to the environment or to a cooling agent through a cooling body.
Um elemento de Peltier pode também fornecer um agente de resfriamento líquido interno com frio e um elemento de Peltier pode conseqüentemente também ser usado em conjunção com as formas de construção que são descritas nas figuras 4 e 5. A figura 12 é uma forma de construção na qual o agente deA Peltier element may also provide a cold internal liquid cooling agent and a Peltier element may therefore also be used in conjunction with the embodiments described in FIGS. 4 and 5. FIG. 12 is a form of embodiment in FIG. which agent
resfriamento interno para resfriamento do sistema de entretenimento eletrônico de aeronave 2 é resfriado por meio de uma máquina de refrigeração 42, uma assim chamada refrigerador de ar. A máquina de refrigeração 42 compreende um compressor, um condensador e um evaporador. A máquina de refrigeração pode, por exemplo, ser formada como uma máquina de refrigeração local, descentralizada. O agente de resfriamento externo altera seu estado de gasoso para líquido e vice-versa em um circuito fechado.Internal cooling for cooling the aircraft 2 electronic entertainment system is cooled by means of a cooling machine 42, a so-called air cooler. The cooling machine 42 comprises a compressor, a condenser and an evaporator. The cooling machine can, for example, be formed as a decentralized local cooling machine. The external cooling agent changes its state from gaseous to liquid and vice versa in a closed loop.
O sistema de entretenimento eletrônico de aeronave 2 pode, a este respeito, ser composto e resfriado como foi descrito em conexão com as figuras 1 a 3 se o agente de resfriamento interno é gasoso. Se o agente de resfriamento interno for líquido, o sistema de entretenimento de aeronave 2 pode ser composto como descrito em conexão com as figuras 4 e 5.The aircraft electronic entertainment system 2 may in this regard be composed and cooled as described in connection with Figures 1 to 3 if the internal cooling agent is gaseous. If the internal cooling agent is liquid, aircraft entertainment system 2 may be composed as described in connection with figures 4 and 5.
Uma vantagem da presente invenção é que, por conta do circuito fechado do agente de resfriamento interno, nenhuma sujeira pode entrar no sistema eletrônico de aeronave. Como um resultado da separação do agente de resfriamento externo a partir do agente de resfriamento interno por meio do trocador de calor 6, que é responsável por uma transferência de calor entre o agente de resfriamento externo e o agente de resfriamento interno, é possível que o agente de resfriamento interno tenha uma faixa de temperatura que é ótima para os componentes e conjuntos eletrônicos. Altos gradientes de temperatura no sistema eletrônico de aeronave podem, como um resultado, ser também prevenidos. Além disto, a precipitação de água de condensação é prevenida devido ao o circuito fechado do agente de resfriamento interno. O resfriamento do sistema eletrônico de aeronave é independente do sistema de condicionamento de ar da aeronave. O tipo descrito de resfriamento do sistema eletrônico de aeronave produz menos ruído que os sistemas de resfriamento eletrônicos convencionais. Quando a corrente de ar que é destinada à cabine não é usada para o resfriamento do sistema eletrônico de aeronave, o conforto de um passageiro da aeronave não é reduzido. Se o agente de resfriamento externo for líquido, a melhoria previamente descrita em eficiência resulta em um menor consumo de potência para resfriamento do sistema eletrônico de aeronave e, por conseguinte, da aeronave inteira. O sistema de condicionamento de ar que é usado para o condicionamento de ar da cabine pode, por conseguinte, ser de um menor projeto, o que proporciona uma redução adicional em peso.An advantage of the present invention is that, due to the closed circuit of the internal cooling agent, no dirt can enter the aircraft electronics. As a result of the separation of the external cooling agent from the internal cooling agent through heat exchanger 6, which is responsible for heat transfer between the external cooling agent and the internal cooling agent, it is possible that internal cooling agent has a temperature range that is optimal for electronic components and assemblies. High temperature gradients in the aircraft electronics can, as a result, also be prevented. In addition, condensation water precipitation is prevented due to the closed circuit of the internal cooling agent. Aircraft electronics cooling is independent of the aircraft air conditioning system. The described type of aircraft electronics cooling produces less noise than conventional electronic cooling systems. When the cabin airflow is not used for cooling the aircraft electronics, the comfort of an aircraft passenger is not reduced. If the external cooling agent is liquid, the previously described improvement in efficiency results in lower cooling power consumption of the aircraft electronics and therefore of the entire aircraft. The air conditioning system that is used for cabin air conditioning may therefore be of a smaller design which provides an additional reduction in weight.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B25D | Requested change of name of applicant approved |
Owner name: AIRBUS OPERATIONS GMBH (DE) |
|
| B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE A 6A ANUIDADE. |
|
| B08K | Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE AO DESPACHO 8.6 PUBLICADO NA RPI 2277 DE 26/08/2014. |