JP4023002B2 - 航空機用冷却システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、航空機に搭載される電子機器などの冷却システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
航空機搭載電子機器は、小型軽量化が求められ、たとえばレーダ装置などの様に大きな電力を消費するにもかかわらずコンパクトな設計がされる結果、熱負荷となるこれらの機器の発熱部（以下熱負荷という）の冷却が問題となり、冷却システムが必要となる。この種の冷却システムには、冷媒ガスを断熱圧縮し、高温高圧になったガスを冷却して液化し、膨張弁で断熱自由膨張させ寒冷な気液2相状態を得てその液相部の気化潜熱を冷却に用いるベーパーサイクルが一般的に用いられる。この種の冷却システムの構成は図５に示すとおりである。
【０００３】
図５に示す従来の冷却システムは、第１伝熱媒体循環路６０、第２伝熱媒体流路５０および第３伝熱媒体循環路６６の三つの流体流路で構成されている。それぞれの流体流路の間は熱交換器を介して熱の授受が行われる。すなわち、第１伝熱媒体循環路６０と第２伝熱媒体流路５０は第１熱交換器５１を介して、また第１伝熱媒体循環路６０と第３伝熱媒体循環路６６は第２熱交換器５２を介して熱の授受が行われる。つぎに各伝熱媒体循環路の主な構成を述べる。
【０００４】
第１伝熱媒体循環路６０は、冷媒ガス（第１伝熱媒体）例えばフロンガスの循環路で、モータ５３Ａで駆動されるコンプレッサ５３、制御弁５６、第１熱交換器（コンデンサ）５１、膨張弁５５、第２熱交換器（エバポレータ）５２が循環路を構成する管路で接続されている。さらに、コンプレッサ５３をバイパスする管路が設けられ制御弁５４が介設されている。またコンプレッサ５３の出口の管路には流量センサ５９、圧力センサ６４が、エバポレータ５２の出口の管路には温度センサ５７、圧力センサ５８が介設されている。
第３伝熱媒体循環路６６は伝熱媒体例えばエチレングリコール混合液（第３伝熱媒体）の循環路で、ポンプ６１、第２熱交換器５２および熱負荷６２が循環路を構成する管路で接続されている。また熱負荷６２の入口の管路には温度センサ６５が介設されている。
【０００５】
つぎに本冷却システムの作動について記述する。
第１伝熱媒体循環路６０では、第１伝熱媒体となるガスは、モータ５３Ａで駆動されるコンプレッサ５３で断熱圧縮され、高温高圧となったガスは三方弁である制御弁５６を通ってコンデンサ５１に導かれ、コンデンサ５１の対向流路である第２伝熱媒体流路５０を流れる第２伝熱媒体（例えばヒートシンクとなる燃料タンクからエンジンに供給される燃料など）との間で熱交換し冷却され、大部分は液化して膨張弁５５に導かれ、膨張弁５５で断熱自由膨張し、寒冷な気液２相状態の流体（気液２相流体）となる。この気液２相流体はエバポレータ５２に導かれ、エバポレータ５２における第１伝熱媒体の対向流路である第３伝熱媒体循環路６６を循環している第３伝熱媒体（例えばエチレングリコール混合液）との間で熱交換し、液相部の気化潜熱で第３伝熱媒体を冷却し気化する。一方気化した第１伝熱媒体はコンプレッサ５３の入口に入力され再び圧縮されて循環する。
第３伝熱媒体循環路６６では、ポンプ６１により第３伝熱媒体が循環されており、前記のとおりエバポレータ５２で冷却された第３伝熱媒体は、熱負荷６２に導かれ熱負荷６２を冷却して再びポンプ６１の入口に戻され循環する。
【０００６】
温度センサ６５で検出する第３伝熱媒体の温度が目標値より低く（高く）なったときにはモータ５３Aの回転速度を下降（上昇）させ、コンプレッサ５３の入口圧力を高く（低く）することによりエバポレータ５２での第１伝熱媒体の流量を減少（増加）させて第３伝熱媒体の温度を上げる（下げる）温度制御がコントローラ６３により行われている。
【０００７】
さらに、システムを安定に作動させるため、第１伝熱媒体循環路６０では、コンプレッサ入口の温度センサ５７、圧力センサ５８の信号を用いてコンプレッサ５３に流入する第１伝熱媒体が液状のままで流入しないように膨張弁５５の開度を制御する完全ガス化制御がコントローラ６３で行われている。
【０００８】
またコンプレッサ５３に流入する第１伝熱媒体の流量がコンプレッサ入口圧力と出口圧力の比（圧縮比）に依存する一定の値を下回るとサージングが発生し不安定になるため流量センサ５９によるガス流量、コンプレッサ入口の圧力センサ58、出口の圧力センサ６４によるそれぞれの圧力を検出し、コンプレッサ５３に流入するガスの流量が一定値以下にならないようにコンプレッサ５３をバイパスする管路に介設された制御弁５４の開度を制御するコンプレッササージング防止制御がコントローラ６３で行われている。
【０００９】
さらにコンプレッサ５３で圧縮された第１伝熱媒体が第２伝熱媒体によりコンデンサ５１で過度に冷却されるとガスが液化することにより圧力が下がりすぎ、膨張弁５５で必要な寒冷が得られなくなるので、第１伝熱媒体のコンデンサ５１の入口での圧力を圧力センサ６４で検出し、圧力が所定範囲に入るように制御弁５６によりコンデンサ５１をバイパスする第１伝熱媒体の量を調節するコンデンサ圧力の維持制御も前記コントローラ６３で行われている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の冷却システムは以上のように構成されているが、従来の冷却システムでは、コンプレッサが故障するような第１伝熱媒体の循環路で故障が発生した場合、第１伝熱媒体による寒冷な気液2相流体が得られなくなり熱負荷を冷却する手段がなくなる。
さらに、熱負荷が作動温度より低いとき、熱負荷に通電して自己発熱により温度が上昇するまで正常な作動が得られず、待ち時間が発生する。また負荷が小さく自己発熱でも温度が正常作動温度まで上がらない場合には、加熱源がないため正常作動ができなくなる。
本発明はこのような事情にかんがみなされたものであり、正常な状態では熱負荷の冷却ができ、第１伝熱媒体循環路でコンプレッサが故障するなどの故障が発生した場合でも第２伝熱媒体と熱負荷の温度差により熱負荷の冷却ができ、さらに、起動時などで熱負荷の温度が正常作動温度より低い場合には、正常作動温度になるまで加熱できる冷却システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【問題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の航空機用冷却システムは、第１伝熱媒体（例えばフロンガス）をコンプレッサで断熱圧縮し、高温高圧となったガスを、第１熱交換器（コンデンサ）に導き、冷却源となる第２伝熱媒体（ヒートシンク）との間で熱交換した後、膨張弁に導き断熱自由膨張させ、寒冷な気液２相状態を得て第２熱交換器（エバポレータ）に導き、その液相部の気化潜熱により循環されている第３の伝熱媒体を冷却し、ガスとなって再びコンプレッサ入り口に戻る第１冷却媒体循環路と前記エバポレータで冷却された前記第３伝熱媒体（液体またはガス）を熱負荷となる熱源に導き、熱交換し得るように循環する第３伝熱媒体循環路を備えた冷却システムにおいて、前記第１熱交換器の冷却媒体となる伝熱媒体の循環路に前記第１熱交換器とは別個の第３熱交換器と、この第３熱交換器で冷却媒体となる第４伝熱媒体を循環させる第４伝熱媒体循環路と、前記第３伝熱媒体循環路と前記第４伝熱媒体循環路を選択的に結合する制御機構を設け熱負荷と第２伝熱媒体との温度差で熱負荷を冷却できるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明は第１伝熱媒体となるガスをコンプレッサで断熱圧縮し、高温高圧となったガスを第１熱交換器に導き、冷却源となる第２伝熱媒体との間で熱交換した後、膨張弁に導き断熱自由膨張させ寒冷な気液2相状態を得て第２熱交換器に導き、その液相部の気化潜熱により循環されている第３伝熱媒体を冷却しガスとなって、再び前記コンプレッサの入口に戻る第１伝熱媒体循環路と、前記第２熱交換器で冷却された前記第３伝熱媒体を熱負荷となる熱源に導き熱交換し得るように循環する第3伝熱媒体循環路を備えた冷却システムにおいて、前記第1熱交換器の冷却媒体となる伝熱媒体の循環路に前記第1熱交換器とは別個の第3熱交換器と、この第3熱交換器で冷却媒体となる第4伝熱媒体を循環させる第4伝熱媒体循環路と、前記第３伝熱媒体循環路と前記第４伝熱媒体循環路を選択的に結合する制御機構と、前記第１伝熱媒体循環路で前記第１熱交換器の出口と前記コンプレッサの入口を接続する管路とを設け、この管路に介設した制御弁を開にすることにより、高温ガスの循環路が形成され、前記第１熱交換器により、前記第４伝熱媒体を加熱し得るようにし、熱負荷の温度が正常作動温度より低い場合、加熱された第４伝熱媒体により熱負荷を加熱することができるようにしたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明が第１に提供する冷却システムの実施例を示す構成図である。
まずその構成について記述する。
図に示す本発明の冷却システムの冷却および加熱に係わる流路は、第１伝熱媒体循環路１０、第２伝熱媒体流路２０および第３伝熱媒体循環路２５、第４伝熱媒体循環路２６の四つの流体流路で構成されている。それぞれの流体流路の間は熱交換器を介して熱の授受が行われる。すなわち、第１伝熱媒体循環路１０と第４伝熱媒体循環路２６は第１熱交換器１を介して、また第１伝熱媒体循環路１０と第３伝熱媒体循環路２５は第２熱交換器２を介して、また第４伝熱媒体循環路２６と第２伝熱媒体流路２０は第３熱交換器を介して熱の授受が行われる。
【００１４】
つぎに各伝熱媒体循環路の主な構成を述べる。
第１伝熱媒体循環路１０は、冷媒ガス（第１伝熱媒体）例えばフロンガスの循環路で、モータ３Ａで駆動されるコンプレッサ３、第１熱交換器（コンデンサ）１、膨張弁５、第２熱交換器（エバポレータ）２が循環路を構成する管路で接続されている。さらに、コンプレッサ３をバイパスする管路が設けられ制御弁４が介設されている。またコンプレッサ３の出口の管路には流量センサ９、圧力センサ２７が、エバポレータ２の出口の管路には温度センサ７、圧力センサ８が介設されている。
第３伝熱媒体循環路２５は伝熱媒体例えばエチレングリコール混合液（第３伝熱媒体）の循環路で、ポンプ１１、第２熱交換器２、制御弁１５および熱負荷１２が循環路を構成する管路で接続されている。また熱負荷１２の入口の管路には温度センサ１４が介設されている。
第４伝熱媒体循環路２６は伝熱媒体例えばエチレングリコール混合液（第４伝熱媒体）の循環路で、ポンプ２３、三方弁である制御弁２２、第３熱交換器２１、制御弁１９、第１熱交換器１が循環路を構成する管路で接続されている。
【００１５】
さらに、この冷却システムにおいては、上記冷却システムにおける第３伝熱媒体循環路２５と第４伝熱媒体循環路２６を選択的に接続する制御機構がつぎのように設けられている。
第３伝熱媒体循環路２５において、第２熱交換器であるエバポレータ２の出口と熱負荷１２を接続する管路に前記制御弁１５が介設されている。さらに、ポンプ１１をバイパスする管路に制御弁１８が介設されている。
また第４伝熱媒体循環路２６において、第３熱交換器２１の出口と第１熱交換器であるコンデンサ１の入口を接続する管路に前記制御弁１９が介設されている。
さらに前記第３伝熱媒体循環路２５における第２熱交換器であるエバポレータ２の入口の管路と、第４伝熱媒体循環路２６におけるコンデンサ１の入口を接続する管路に制御弁１７が介設されている。また、第３伝熱媒体循環路２５の熱負荷１２の入口と第４伝熱媒体循環路２６における第３熱交換器２１の出口との間を接続する管路に制御弁１６が介設されている。
【００１６】
つぎに、図１の冷却システムの作動について図２も参照して記述する。本冷却システムはモード１とモード２の二つのモードで作動される。なお図２は二つの作動モードにおける各構成品の作動状態を示すもので、モードに応じて作動状態が変わるものを示している。モード１では、図１におけるポンプ１１はＯＮ、ポンプ２３はＯＮ、制御弁１５は開、制御弁１６は閉、制御弁１７は閉、制御弁１８は閉、制御弁１９は開であり、制御弁２２Ａおよび２２Ｂはコントローラ１３により開度が制御されていることを示している。図１に示す各構成品のうち図２に記載された構成品が前記した作動状態にある時をモード１という。モード２では、ポンプ１１はＯＦＦ、制御弁１５は閉、制御弁１６は開、制御弁１７は開、制御弁１８は開、制御弁１９は閉であり、制御弁２２Ａおよび２２Ｂはコントローラ１３により開度が制御されていることを示している。
【００１７】
モード１の作動
このモード１では、熱負荷、冷却システムともに正常作動状態で、熱負荷の冷却を行う場合である。
第１伝熱媒体が、モータ３Ａで駆動されるコンプレッサ３で断熱圧縮され、高温高圧のガスとなり、コンデンサ１に導かれる。コンデンサ１の対向流路は第４伝熱媒体循環路２６で、ポンプ２３により循環されている第４伝熱媒体は第３熱交換器の対向流路である第２伝熱媒体循環路２０を流れる第２伝熱媒体により冷却されコンデンサ１で高温高圧の第１伝熱媒体を冷却する。冷却されたガスの大部分は液化し気液２相流体となり、膨張弁５に導かれ、膨張弁５で断熱自由膨張することにより、寒冷な気液2相流体となり、エバポレータ２に入力される。エバポレータ２の対向流路は第３伝熱媒体循環路２５で、前記の寒冷な２相流体は、熱負荷を冷却するためにポンプ１１により循環されている第３伝熱媒体と熱交換し、気化潜熱により第３伝熱媒体を冷却して気化しコンプレッサ入口にもどる。第３伝熱媒体循環路２５の第３伝熱媒体により熱負荷１２を冷却する。
【００１８】
温度センサ１４で検出する第３伝熱媒体の温度が目標値より低く（高く）なったときには、この出力信号はコントローラ１３に入力され、モータ３Aの回転速度を下降（上昇）させ、コンプレッサ３の入口圧力を高く（低く）することによりエバポレータ２での第１伝熱媒体の流量を減少（増加）させて第３伝熱媒体の温度を上げる（下げる）ように温度制御される。
【００１９】
さらに、システムを安定に作動させるため、前記第１伝熱媒体循環路１０では温度センサ７、圧力センサ８の信号がコントローラ１３に入力されコンプレッサ３に流入する第１伝熱媒体が液状のままで流入しないように膨張弁５の開度を制御する前記完全ガス化制御が行われている。
またコンプレッサ３に流入する第１伝熱媒体の流量が減少しすぎるとサージングが発生し不安定になるため、流量センサ９によりガス流量、圧力センサ８、２７により圧力を検出し、これらの出力信号もコントローラ１３に入力され、コンプレッサ３に流入するガスの流量が一定値以下にならないようにコンプレッサ３のバイパス管路に介設された制御弁４の開度を制御する前記コンプレッササージング防止制御が行われている。
さらにコンプレッサ３で圧縮された第１伝熱媒体が第４伝熱媒体によりコンデンサ１で過度に冷却されないように、第１伝熱媒体のコンデンサ１の入口での圧力を圧力センサ２７で検出し、圧力が所定範囲に入るように制御弁２２により第３熱交換器２１をバイパスする第４伝熱媒体の量を調節する前記コンデンサ圧力の維持制御も前記コントローラ１３で行われている。
【００２０】
モード２の作動
このモード２は、第１伝熱媒体循環路１０で、コンプレッサ３が故障するなどして寒冷が得られなくなった場合である。
図２のモード２に示す各構成品の作動状態により、制御弁１５と１９が閉となり、第３伝熱媒体循環路２５と第４伝熱媒体循環路２６が断となり、制御弁１６、１７および１８が開となることにより第４伝熱媒体循環路２６と第３伝熱媒体循環路２５とが接続され、ポンプ２３から押し出され制御弁２２を通って第３熱交換器２１を介して第２伝熱媒体により冷却された第４伝熱媒体が制御弁１６を通り、熱負荷１２を冷却し、制御弁１８と１７を通りコンデンサ１を通ってポンプ２３の入口に入力され循環する。これにより第３伝熱媒体と第４伝熱媒体がポンプ２３により同一の管路を循環するようになり、第２伝熱媒体の温度と熱負荷の温度の温度差により、第４伝熱媒体で熱負荷を冷却する。温度センサ１４で検出する温度が所定の温度範囲に入るように、制御弁２２により、第４伝熱媒体が第３熱交換器２１をバイパスする比率をコントローラ１３で制御する。
【００２１】
図３は、本発明が第２に提供する冷却システムの実施例を示す構成図である。図３に例示する冷却システムの構成は、図１に示す冷却システムにおいて、第１伝熱媒体循環路１０におけるコンデンサ１の出口とコンプレッサ３の入口を接続する管路を追加し、その管路に制御弁２４を介設したものである。
【００２２】
つぎに本発明が第２に提供する冷却システムの作動について記述する。
本冷却システムでは、前記モード1と前記モード2に次のモード3が加わる。なお図４は、図２と同様に本発明が第２に提供する冷却システムの作動モードにおける図３の各構成品の作動状態を示すもので、モードに応じて作動が変わるものを示している。図２に対して図４の構成品には制御弁２４が加わっている。図４でモード３では、ポンプ１１はＯＦＦ、ポンプ２３はＯＮ、制御弁１５は閉、制御弁１６は開、制御弁１７は開、制御弁１８は開、制御弁１９は閉、制御弁２２Ａは開、制御弁２２Ｂは閉、制御弁２４は開である。制御弁２４はモード１とモード２では閉でありその他の構成品のモード１とモード２の状態は図２と同じである。また冷却システムの作動においてもモード１とモード２は、図1の冷却システムと同じであるのでモード３の作動について記述する。
【００２３】
モード３の作動
このモード３は、熱負荷１２の温度が正常の作動温度より低く、正常に作動できる温度まで加熱が必要な場合である。
図４でモード２とモード３で異なるところは、制御弁２４が開であり、制御弁２２Ａが開、２２Ｂが閉であることのみである。モード２では第１伝熱媒体循環路１０における第１伝熱媒体の循環は行われていない。しかし、モード３では第１伝熱媒体循環路１０で、第1熱交換器（コンデンサ）１の出口とコンプレッサ３の入口を接続する管路の制御弁２４が開にされ、コンプレッサ３で断熱圧縮され高温高圧となった第１伝熱媒体が第１熱交換器１をとおり、膨張弁５とエバポレータ２をバイパスしてコンプレッサ３の入口に戻るようにし、高温となった第１伝熱媒体により第1熱交換器を介して第４伝熱媒体を加熱する。図４のモード３に示す各構成品の作動状態により、第４伝熱媒体循環路２６と第３伝熱媒体循環路２５とが接続され、加熱された第４伝熱媒体が、ポンプ２３で押し出されて制御弁２２で第３熱交換器２１をバイパスし、制御弁１６、熱負荷１２、制御弁１８、制御弁１７、第１熱交換器１を通ってポンプ２３の入口に達する管路を循環する。これにより加熱された第４伝熱媒体で熱負荷１２が加熱される。そして、熱負荷１２が作動温度範囲まで加熱された時点で通常作動のモード１に切り替えて運転される。
上記の作動モードの選択は、あらかじめ設定された条件に応じてコントローラ１３が自動判断して行うか、操作パネル２８から手動選択によりコントローラ１３に指令信号を伝達して行う。
【００２４】
本発明の冷却システムは、以上の構成により、上記モード１では、熱負荷の通常の冷却ができ、さらに上記モード２では、コンプレッサなどの故障で寒冷が得られなくなった場合でも、第２の伝熱媒体が熱負荷の温度より低い場合熱負荷の冷却ができ、さらに上記モード３では、熱負荷の加熱が必要となる場合、熱負荷の加熱もできることになる。
なお、図示例では、制御弁２２が第４伝熱媒体循環路２６で第３熱交換器２１を通る管路とバイパス管路に介設されているが、第２伝熱媒体の管路２０の第３熱交換器を通る管路とそのバイパス管路に介設しても良い。また制御弁２２は三方弁を用いているが、２個の制御弁に置き換えることもできる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の冷却システムは上記のように構成されており、システムが正常作動しているときには通常の冷却ができ、第１伝熱媒体の循環路で故障が発生し冷却源となる寒冷な２相流体が得られなくなった場合でも、ヒートシンクである第２伝熱媒体を冷熱源として、その熱を運搬する第４伝熱媒体を熱負荷とヒートシンクの間に介在させ循環するような管路を構成することにより、ヒートシンクと熱負荷の温度差を利用して熱負荷の冷却ができる。
さらに熱負荷が正常作動温度より低いとき、前記第1の伝熱媒体の循環路で前記第1熱交換器の出口と前記コンプレッサの入口とを接続する管路に介設された制御弁を開にすることにより、コンプレッサで断熱圧縮されて高温になったガスの前記第１熱交換器を通る循環路が形成され、前記第１熱交換器により、前記第４伝熱媒体を加熱するようにする。そして、前記第４伝熱媒体循環路の前記第３熱交換器をバイパスする管路により第３熱交換器をバイパスして、第２伝熱媒体による冷却がされないようにし、前記第３伝熱媒体循環路と前記第４伝熱媒体循環路を接続し、前記第４伝熱媒体が熱負荷と熱交換できる循環路を循環するようにすることにより、熱負荷が正常作動温度に達するまで加熱することができる。これにより熱負荷となる機器の使用温度範囲を低温域まで拡張することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１の発明に係わる冷却システムの一実施例の構成を示す図である。
【図２】本発明の請求項１の発明に係わる冷却システムの作動モードとポンプ、制御弁の作動状態を示す図である。
【図３】本発明の請求項２の発明に係わる冷却システムの一実施例の構成を示す図である。
【図４】本発明の請求項２の発明に係わる冷却システムの作動モードとポンプ、制御弁の作動状態を示す図である。
【図５】従来の冷却システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
１・・・・第１熱交換器（コンデンサ）
２・・・・第２熱交換器（エバポレータ）
３・・・・コンプレッサ
３A・・・・モータ
４、１５、１６、１７、１８、１９、２２、２４・・・・制御弁
５・・・・膨張弁
７、１４・・・・温度センサ
８、２７・・・・圧力センサ
９・・・・流量センサ
１０・・・・第１伝熱媒体循環路
１１、２３・・・・ポンプ
１２・・・・熱負荷
１３・・・・コントローラ
２０・・・・第２伝熱媒体流路
２１・・・・第３熱交換機
２５・・・・第３伝熱媒体循環路
２６・・・・第４伝熱媒体循環路
２８・・・・操作パネル

Claims (2)

1. 第１伝熱媒体となるガスをコンプレッサで断熱圧縮し、高温・高圧となったガスを第１熱交換器に導き、冷却源となる第２伝熱媒体との間で熱交換した後、膨張弁に導き断熱自由膨張させ寒冷な気液２相状態を得て第２熱交換器に導き、その液相部の気化潜熱により循環されている第３伝熱媒体を冷却し、ガスとなって再び前記コンプレッサの入口に入力させて循環させる第１伝熱媒体循環路と、前記第２熱交換器で冷却された前記第３伝熱媒体を熱負荷となる熱源に導き熱交換し得るように循環する第３伝熱媒体循環路を備えた冷却システムにおいて、前記第１熱交換器の冷却媒体となる伝熱媒体の循環路に前記第１熱交換器とは別個の第３熱交換器と、この第３熱交換器で冷却媒体となる第４伝熱媒体を循環させる第４伝熱媒体循環路と、前記第３伝熱媒体循環路と前記第４伝熱媒体循環路の結合状態を制御する制御機構を設け、前記制御機構は、前記熱負荷及び前記冷却システムが正常作動状態で前記熱負荷の冷却を行う場合は前記第３伝熱媒体循環路と前記第４伝熱媒体循環路との間で伝熱媒体が循環しないよう、前記コンプレッサ等の故障により寒冷が得られなくなった場合は前記第３伝熱媒体循環路と前記第４伝熱媒体循環路との間で伝熱媒体が循環するよう制御することを特徴とする航空機用冷却システム。
2. 第１伝熱媒体となるガスをコンプレッサで断熱圧縮し、高温・高圧となったガスを第１熱交換器に導き、冷却源となる第２伝熱媒体との間で熱交換した後、膨張弁に導き断熱自由膨張させ寒冷な気液２相状態を得て第２熱交換器に導き、その液相部の気化潜熱により循環されている第３伝熱媒体を冷却し、ガスとなって再び前記コンプレッサの入口に入力させて循環させる第１伝熱媒体循環路と、前記第２熱交換器で冷却された前記第３伝熱媒体を熱負荷となる熱源に導き熱交換し得るように循環する第３伝熱媒体循環路を備えた冷却システムにおいて、前記第１熱交換器の冷却媒体となる伝熱媒体の循環路に前記第１熱交換器とは別個の第３熱交換器と、この第３熱交換器で冷却媒体となる第４伝熱媒体を循環させる第４伝熱媒体循環路と、前記第３伝熱媒体循環路と前記第４伝熱媒体循環路の結合状態を制御する制御機構と、前記第１伝熱媒体の循環路で前記第１熱交換器の出口と前記コンプレッサの入口を接続しかつ制御弁を介設した管路を設け、前記第１熱交換器を出た前記第１伝熱媒体が前記膨張弁及び前記第２熱交換器をバイパスして前記コンプレッサ入口に戻るようにし、高温となった前記第１伝熱媒体により前記第１熱交換器を介して前記第４伝熱媒体を加熱し、前記制御機構は、前記熱負荷及び前記冷却システムが正常作動状態で前記熱負荷の冷却を行う場合は前記第３伝熱媒体循環路と前記第４伝熱媒体循環路との間で伝熱媒体が循環しないよう、前記熱負荷の加熱が必要な場合は前記第３伝熱媒体循環路と前記第４伝熱媒体循環路との間で伝熱媒体が循環するよう制御することを特徴とする航空機用冷却システム。

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