CN104507804B - 飞行器厨房制冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于飞行器厨房饮料车隔间的模块化制冷装置，其中盒(50)在饮料车(25)上面插入厨房隔间(20)，并且该盒容纳空气返回管道(210)、热交换器(30)、风扇(35)和空气供应出口(95)；该制冷装置还包括控制阀和电子控制盒(185)，控制阀用于控制经过热交换器的空气的量，电子控制盒(185)用于对该制冷装置的控制，其中盒(50)布置在饮料车(25)与厨房工作台之间。

Description

飞行器厨房制冷系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年3月30日提交的美国临时专利申请号61/618,526和2013年3月28日提交的美国非临时专利申请号13/852,702的优先权，其整个内容被并入本文以供参考。
背景技术
大型商用载客飞机主要使用两个系统中的一个用于将易腐败的食物和不易腐败的饮料保持在期望的温度。为保存易腐物质和使得某些饮料和食物更加可口，冷却是必要的，尤其是在长距离和超长距离飞行旅程期间。第一种方法利用基于空气制冷装置的标准蒸汽循环，所述空气制冷装置利用常规的制冷剂气体压缩和扩张技术来生成第二再循环的冷空气环路。冷空气通常由热绝缘空气管道被供应至适当的存储结构(诸如厨房)和自适当的存储结构返回。空气制冷装置可以位于厨房上或厨房内或安装在飞行器机身的一部分上。
第二种方法利用同样的常规制冷剂气体压缩和扩张技术，但冷却介质是冷的液体而不是气体。这种冷的液体被泵入闭合的环路，所述的闭合的环路到或来自适当的存储结构，诸如厨房。在某些情况下冷的液体被构造为用于整个飞行器的大的中央系统。在其他情况下，冷的液体可以在每一个分离的飞行器门厨房复合体上循环以形成局部冷却回路，或基于每一个独立的厨房作为单独的系统。在厨房处，液体经由控制阀和电子控制系统通到热交换器，在那电轴(或其他)风扇吹和抽吸空气通过它的交叉结构和四周以及需要冷却的存储结构(例如：厨房车舱或隔间(compartment))的有限区域。热交换风扇和其控制系统(尽管不一定是全部)集合在一起以形成能够安装在厨房或厨房复合体内或上或与其远离的冷空气循环单元。
这些不同的制冷系统的一个缺点是在厨房内占据了大部分的可用空间，出于显而易见的原因，这些空间在飞行器上是昂贵的。另外，制冷装置趋于非常重，这也是它们在飞行器上应用的一个缺点。因此，拥有一个相对于目前正在使用的常规的制冷系统占用空间更少并且反映在重量上更轻的制冷系统将是有益的。
发明内容
本发明是一种具有减小的整体占用空间和重量的飞行器冷空气分配系统。该紧凑系统特别适合于需要冷冻的或冷却的服务车或手推车、和/或标准金属盒、和/或制冷隔间的飞行器厨房。本发明的制冷系统将通常在使所述飞行器厨房的上与下部分开的区域(被称为工作台区域)内产生的腔用于具有一体空气分配管道系统的供给冷液体的制冷模块、具有一体空气分配管道系统的热电装置或多个热电装置(利用帕尔帖(Peltier)原理)、或供给冷空气的空气分配系统的安装。
本发明的布置在厨房占用空间与重量减轻以及冷空气在安装下工作台的手推车或服务车周围的有效分配方面起有益的作用。贯通的工作台空气路径、管道系统和空气引导装置被设置为用于冷空气的有效使用，以满足飞行器制造商的认证要求。
结合以示例的方式图示说明本发明的操作的的附图，参照优选实施例的具体实施方式，本发明的其他特征和优势将会变得更显而易见。
附图说明
图la是用于飞行器厨房饮料车隔间的制冷模块的侧视图；
图lb是图1a的隔间的后视图；
图2是沿图1a的模块的线2-2截取的剖视图；
图3a是制冷模块的可替代布局的剖视图；
图3b是具有减小的高度的制冷模块的可替代布局的剖视图；
图4a是制冷盒的横断面侧视图；
图4b是制冷盒的部件的横断面侧视图；
图4c是制冷盒和部件的横断面侧视图；
图5是可替代制冷装置部件构造的剖视图；
图6a是四个服务车制冷隔间管道系统的剖视图；
图6b是图6a的制冷隔间的侧视图；
图7a是空气制冷系统供应管道的前视图；
图7b是冷空气返回管道的前视图；
图7c是用于管道系统的渐缩的限流器的前视图和平面图；
图7d是制冷管道系统的侧视图；
图8a是液体制冷系统管道和歧管的前视图；以及
图8b是饮料车隔间中的液体制冷系统的侧视图。
具体实施方式
图la和图1b图示说明了用于本发明的冷液体供应系统的第一优选布局。在飞行器厨房的工作台下面的的隔间20容纳饮料服务车25，其中隔间被维持在环境温度以下，以保持车及其容纳物冷冻。为了冷却隔间，在服务车25上面的是即插即用制冷模块50，制冷模块50包含被布置在可承载盒中的热交换器30和风扇35。制冷模块50本身被设计为符合LRU(外场可更换单元)在商用飞机上的快速安装以及移除的需求，并且因此具有组在一起形成被安装在工作台本身内部的盒或模块的主要部件。从厨房的前面或后面或者从工作台下面的隔间内部进行安装。
图2图示说明了示例性制冷模块50的示意图。电气连接器52被布置在第一端处以向制冷模块50供应电力，而制冷剂输入/输出端口54被布置在相同位置处。在优选实施例中经由快速脱开装置52、54向制冷模块50供应冷液体制冷剂和电力，而在冷凝液排放装置56处以类似的方式排放冷凝液。如果需要，仅当模块50被安装在隔间20中时，这些端口的连接是有效的。该单元包括一对热交换器30和一对冷凝液收集器42，热交换器30被连接至空气返回管道40，冷凝液收集器42捕集在热交换器/管道上形成的冷凝液。每个热交换器30均可以配备有除霜风扇60，并且热交换器30的输出经过会聚的空气供应管道62到达轴流式风扇35。风扇35迫使冷空气通过空气供应出口70离开盒50，使得空气能够被循环通过隔间并使服务车25变冷。
使各个服务车25隔间变冷所需的冷液体的比例由比例控制阀75控制。类似地，需要经过热交换器30的空气的体积由在电子控制盒85(或"E盒")的命令下的风扇35(其可以是轴向的、涡形的或其他)的速度控制。传感器(未示出)提供关于每个制冷隔间内的状况的信息，以允许根据热负荷与热状况需要的单独控制。
在返回以经由在制冷的车舱背面处的专门设计的管道被再循环之前，使空气(由箭头90表示)吹过在制冷的车舱中的、在车上面和周围的模块的下侧中的专门设计的冷空气出口。该出口具有孔95，孔95辅助在车周围产生均匀的空气分配。管道在底部处是开放的，并且当制冷模块安装时，空气返回气室(plenum)105(或管道)与制冷模块中的模块空气返回端口40紧密地配合。
图3a图示说明了针对图1和图2的制冷模块的可替代布局。如图3a所示，制冷模块150(其顶部移除)包括到空气返回气室(或管道)的接口端口140和被布置在入口处的各个热交换器130。冷液体控制(PGW分配)阀175邻近热交换器130布置。聚乙二醇水("PGW")是可以供模块使用的一种类型的制冷剂，但也可以使用其他液体冷却剂。
图3b图示说明了制冷模块的另一可替代布局。图3b的实施例具有将两个返回空气进口410分开的入口区域400，入口区域400包括电气、冷液体和冷凝液排放部件。三路旁通阀区域405被布置在两个热交换器420之间，每个热交换器均包括反射器425。APAC 435位于由一对轴流式风扇440侧面连接的中线且连接偏导器450。相比于其他实施例，图3b的实施例的整体布局导致减小的竖直高度。
为了辅助过多冷凝液(其为湿空气在热交换器130上凝结的)的移除，成角度的冷凝液排放收集盘142被安装在热交换器下面，其中出口在连接板180中。在这种构造中，空气通过各个轴向风扇135在车舱或制冷的隔间周围循环，其中供应出口170通向制冷的车舱，在制冷模块的基座中形成孔。在这种构造中，E盒被遥远地布置在厨房上，并不在制冷模块本身中。
盒150的上盖围住下部的所有部件，从而形成LRU制冷模块或盒。在图4中，图4b形成基座，并与图4a中的部件配合形成完整单元，如图4c所示。图4d示出了制冷模块150的后面及其带有定位销182、冷液体进口与出口端口184、电气与数据连接器(CAN总线)186和冷凝液排放出口188的连接板180。
图5所示的实施例描述了图3和图4所示的实施例的变体，其中E盒185被安装在制冷模块150中，分开的除霜风扇160被采用，并且存在主要部件的部分重新布置。基板安装所有主要部件，包括空气供应和返回端口以及冷凝液排放装置。
图6图示说明了CIWD构造的变体，其中轴向风扇已经由涡形或周向风扇200代替，并且从安装在厨房顶部的传统空气制冷装置向工作区域供应空气。在这个实施例中，不存在安装在制冷模块中的热交换器或E盒，但风扇的速度可由远距离电源控制。
利用模块化管道系统205或通过在工作台后面的与制冷模块配合的共同气室来实现空气分配。在车舱210后面的冷空气返回管道与在厨房的后壁上的返回上工作台(AWD)管道220连接，管道220将空气返回到空气制冷装置。冷空气供应管道225将空气制冷装置连接至分配管道系统，以及将工作台区域连接至空气制冷装置。下工作台(BWD)冷空气返回管道210和冷空气供应出口240在设计方面类似于其他构造。竖直服务柱245被提供在工作台上面。
图7和图8示出了用于通过工作台厨房制冷系统的供应冷空气(图7)和供应冷液体(图8)的工作台制冷系统和系统布局。示意图示出了在供应冷空气的工作台内制冷装置(CIWD)系统中使用的部件。图7a图示说明了从在厨房顶部的空气制冷装置310向下通向共同的空气分配室的上面铺设的空气供应管道300。空气供给系统与液体不同在于工作台区域必须分开形成管道的两半以便分配分离的车舱之间的空气。通过使用可换的渐缩的限流器320(图7c)以基于厨房构造来提供到每一个服务车的不同的空气比例来达到平衡。
图7b图示说明了安装在厨房后壁上的AWD(上工作台)空气返回管道。这一管道325连接到下工作台(BWD)冷空气返回管道330。图7d图示说明了位于厨房顶部的空气制冷装置310的位置，其中这种设计利用了在形成上存储隔间的标准容器(金属盒子)和冷空气供应和返回通路345之间的水平服务区340。在这种情况下制冷装置310的位置被设计为符合中心线飞行器厨房的要求。在侧面的或尾部的厨房复合体中，安装的空气制冷装置可以被妥善地安装在飞机地板的的下面或厨房的后面。这样的话，尽管供应和返回管道系统可能在厨房外壳的外面，通过工作台的空气分配被维持。图7d还图示说明了通过工作台的空气分配管道350。
图8a图示说明了在厨房的制冷的车隔间后面的冷液体供应360和返回歧管管道系统370，制冷的车隔间在CIWD模块接口板终止。图8b图示说明了CIWD模块和在工作台下面的隔间内的车的侧视图。
本发明可以包括通过利用工作台腔作为围绕服务车或手推车隔间的循环冷空气装置的34"或35"深度制冷中心线厨房(沿飞行器的中心线安装)。本发明利用工作台腔的潜能作为水平设置制冷模块(LRU)的位置，所述制冷模块(LRU)包括采用冷液体作为冷却介质能够冷却车隔间至期望的温度的热交换器、风扇、液体控制阀和电子控制系统。本发明进一步利用工作台区域的潜能作为管道系统的位置，所述的管道系统用于分配由安装在厨房上或内或与其远离的蒸汽循环型空气制冷装置产生的冷空气。
根据上述内容应认识到，虽然已经图示说明并描述了本发明的特定形式，但能够在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种更改。因此，并非意图限制本发明，而是将本领域技术人员能意识到的所有更改和子组合包括在本发明的范围中。

Claims (9)

1.一种用于飞行器厨房车隔间的模块化制冷装置，其包含：
制冷模块，其容纳空气返回管道、热交换器、风扇和空气供应出口；
控制阀，其用于控制来自冷液体系统的经过所述热交换器的冷液体的量；以及
电子控制盒，其用于控制经过所述热交换器的空气的量；其中
所述制冷模块可拆卸地连接至所述冷液体系统且被配置成在所述飞行器厨房车上面插入所述隔间；
所述制冷模块具有用于从所述冷液体系统接收冷液体的可拆卸地连接的输入端口和用于将冷液体返回到所述冷液体系统的可拆卸地连接的输出端口；以及
其中所述制冷模块被布置在所述飞行器厨房车与厨房工作台之间。
2.根据权利要求1所述的模块化制冷装置，其中冷液体是聚乙二醇水。
3.根据权利要求1所述的模块化制冷装置，其具有两个热交换器和两个或四个风扇。
4.根据权利要求1所述的模块化制冷装置，其中所述风扇是轴流式风扇。
5.根据权利要求1所述的模块化制冷装置，其还包含冷凝液排放装置。
6.根据权利要求1所述的模块化制冷装置，其还包含除霜风扇。
7.根据权利要求1所述的模块化制冷装置，其还包含连接板，所述连接板具有电气连接器、冷凝液排放装置、定位销和液体输入/输出端口。
8.根据权利要求1所述的模块化制冷装置，其中冷液体循环系统与空气制冷循环系统相结合。
9.根据权利要求1所述的模块化制冷装置，其还包含用于将空气返回到所述制冷模块的空气返回气室。
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