用于飞机的蒙皮的热交换器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于飞机的蒙皮（４）的热交换器（７０），它包括至少一个用于冷却剂的输入管道（８０），至少一个用于冷却剂的输出管道（８２），和至少一束由冷却剂穿流的冷却剂通道（７６），其中，在固定在蒙皮上的热交换器中用于散热到飞机的周围的冷却剂通道至少局部地直接定位在飞机的蒙皮上。因此得出一个相对扁平和更有效的热交换器，其不依赖于附加的主动的冷却装置，并且它的面积根据需要导散的热量来确定尺寸。此外，为了提高散热，所述热交换器可具有空气环流的冷却肋（８６）。此外，本发明专利技术涉及用于具有至少一个这种类型的热交换器的飞机的冷却系统、这样的热交换器的应用和具有至少一个这样的热交换器的飞机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于飞机的蒙皮的热交换器、一种用于飞机的冷却系统、一种用 于飞机蒙皮的热交换器的应用以及一种具有至少一个用于蒙皮的热交换器的飞机。
技术介绍
在现代的客机中存在各种各样需要进行冷却的构件。例如具有供冷或制冷的空调 系统，以便为机上乘客提供尽可能大的热的舒适性，反之，例如一组电子仪器和装置生成废 热，所述废热必需被送出飞机。由于在飞机中集成越来越多的电子仪器，所以安装更多的冷 却系统，该冷却系统使用用于热传递的液态的冷却剂。这种类型的冷却系统适于排出相对 大的热量，这些热量实际上不能在飞机中积累。此外，特别是由于较高的电力需求同样不利 的是，借助于制冷机通过主动的冷却排出这样大的热量。在工业中，如在汽车行业、设备制造和电子工业中，存在用于仪器和其它装置的冷 却的热传递的大量各种各样的技术解决方案和结构。已知的是，在飞机中使用换热器，所述 换热器通过蒙皮把它的热量散出到飞机的周围。这例如在EP 06 55 593 Al中说明的，但 是，如那里所说明的热交换器应用在用于食品的主动的冷却系统中，在此，为了支持其它的 降温，还可附加使用蒙皮换热器。由于客机的不同的操作腹板件，例如在强烈变化的环境温 度中，公开的蒙皮换热器只用于在相对于周围空气在较高的温度差时常规的主动的冷却系 统的附加支持。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种用于飞机的蒙皮的热交换器，所述热交换器适于将飞 机内部的仪器和装置的相对大的热量散出到周围空气中，而不必在后台通过真空或蒸发器 冷却单元依赖于主动的冷却装置。此外，本专利技术的目的是，建议一个用于飞机的冷却系统， 在此，可以尽可能有效地通过用于飞机的蒙皮的热交换器将热量散出到飞机的周围。该目的通过用于飞机蒙皮的热交换器得以解决，其具有用于冷却剂的至少一个输 入管道和至少一个输出管道和至少一束由冷却剂穿流的冷却剂通道，其中，用于在固定在 蒙皮上的热交换器中将热量散出到飞机周围的所述冷却剂通道至少局部直接定位在飞机 的蒙皮上。根据本专利技术的热交换器为此设计，在与飞机蒙皮的直接接触中通过一组冷却剂通 道尽可能有效地传递热量。优选热量尽可能无接触阻力地传递到蒙皮上，这同样意味着，冷 却剂通道不一定必需具有封闭的表面，而是也可能到蒙皮开放。在此有利的是，热流体直接与蒙皮接触。相应地要求，冷却剂通道至少局部直接在飞机的蒙皮上，以至于它应这样设置 在一个固定面上或设置在热交换器的固定蒙皮上的那一侧上，即通过在蒙皮上固定热交换 器得以实现冷却剂通道和蒙皮之间的直接接触。通过热交换器需要的面积相应的确定尺寸也能够在冷却介质和周围空气之间的 相对微小的温度差时导散较大的热量，这通过特别是扁平的结构得以实现。根据需要，可运 行空气-空气热交换器或者液体-空气热交换器以及气冷的冷凝器。根据本专利技术的热交换 器的有益的和一体化的要求，针对飞机的实际情况和特殊要求量身定制，以使得对于最优 的飞机操作重要的性能参数尽可能少得被影响。详细的这些性能参数特别是一个尽可能 小(附加的)的空气阻力，一个更小的电流消耗，一个较小的负载以及较小的结构空间需 求。对此，用于热交换器的结构空间的预定不是必需的。因此冷却剂通道的长度也可最小 化，以至于管道和冷却剂的负载能够减少。这将由此解决，即冷却剂，此外不仅限于液态的 冷却剂，直接被导到飞机的蒙皮下，并且例如集成在蒙皮的内侧上时，只得出较小的径向延 伸，在飞机的内部不妨碍其它的组件。最小的电流消耗由用于输送冷却剂通过根据本专利技术 的热交换器的电动泵形成，但是，它比电动冷却系统的电流消耗明显更小。在飞行操作期间，冷却效果通过在蒙皮上流动的周围空气实现。由于这个原因，根 据本专利技术的热交换器优选适用于电子应急系统的冷却，例如作为应急能源系统的具有相对 较大量的废热的燃料电池。在地面上减少到外界空气的散热，以至于在无风时作为不利的 情况在自由对流的部分上减少散热。在燃料电池中的废热例如为90度时，并且地面的最高 外界温度约为50度时，在所给出的温度差中通过足够大的热交换器面积达到足够的冷却 效果。在该位置上指出，即冷却剂通道不一定彼此分离且必需具有封闭的壁面。冷却剂 通道既可以通过单独的分离的管道线路或者诸如此类的构造提供，也可以通过腹板形的几 何边界和设置在其上的薄片和朝向外壳开放的区域以及相应于此的必要的密封装置。在最 后的情况中能够绝对有意义的是，单独的冷却剂通道彼此相连，并且不彻底分离，并且彼此 无关地引导冷却剂。此外，根据本专利技术的热交换器的一个特别有利的实施形式具有用于容纳冷却剂通 道的外壳。但是，这里外壳不意味着封闭的箱状物体，而是倒不如说是多个冷却剂通道以框 架类型的空间结合，其可通过盖和诸如此类的构造封闭。原则上这种类型的、封闭的热交换器可具有板形结构，所述板型结构类似于或者 相等于板式换热器的结构。下面单独的热交换器也被称为“板”。在此，一个板通常由两个 外表面组成，其中一个外表面指向机身中心，并且另一个外表面向外指向飞机周围。热流体 流到板中，并且通过板元件的至少一个外表面冷却。板元件在外部具有相应的表面结构，其 导致良好的热传导。这里存在大量可能性，可安装用于改进热交换器的结构或肋。所述结 构可通过冲制、变形或深冲、铣削生成。在一个挤塑板中，结构可与生产中相似地安装，包括 冷却通道。在板元件内部，热流体引导通过通道、小管道或者诸如此类的构造，以便热量尽 可能均勻地分布在表面上。冷却剂通道也可水平地、蛇形或者螺旋形设置。板元件也可由 两个板半组成，所述板半随后通过粘贴、焊接、熔焊例如滚缝焊相互连接。所述板也能够热 结合，例如通过在单片材料中的熔结。生成目标明确的涡流的肋能够因此更容易地引入。特别优选的是，根据本专利技术的热交换器齐平地安装在位于内部的机身结构中，以至于所述机身结构必需在该区域中更改或中断。由于这个原因有利的是，当外壳至少局部 地构成承载的机身结构时。因此已有的机身结构能够通过热交换器的外壳补充，以至于机 身结构的机械性能保持不变。特别优选的是，所述外壳具有腹板和至少一个盖。腹板在这里理解为扁平的构件， 其由蒙皮延伸通过冷却剂通道，并且能够共同由一个盖覆盖。外壳的机械坚固性通过所述 腹板得以提高，并且一体化变得更加容易。在根据本专利技术的热交换器的一个特别优选的实施形式中，在所述盖和所述冷却剂 通道之间存在间隙，为了空气穿流，该间隙具有至少一个入气口和至少一个出气口。因此， 冷却剂通道的散热能够继续提升，因为穿流的空气吸收冷却剂通道在表面上的热量，所述 热量不与蒙皮接触。因此能够提供一个更有效的冷却系统。此外优选的是，当根据本专利技术的热交换器在冷却剂通道之间设有冷却肋时，冷却 剂通道同样能够在其碰触冷却肋的位置上散热，以至于可散出的热量的继续提升通过热交 换器进行。在根据本专利技术的热交换器的另一优选的实施形式中，所述腹板和/或冷却肋具有 涡边和/或槽，它们适用于空气形成涡流。由于该原因，这是有利的，因为通过动荡地流动 可实现更好的热传导。在根据本专利技术的热交换器的一个优选的实施形式中，冷却剂通道设置在蒙皮的内 侧上。这导致，使得不生成额外的空气阻力，并且用于冷却剂的输入管道和输出管道能特别 轻易地集成。但是，在该实施形式中取消在冷却剂通道上流过的外界空本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于飞机的蒙皮的热交换器（２、１１、４３、１２、２４、３０、３８、５０、７０、９０、１０４、１１６、１１８、１２４、１４４、１５０、１５２、１６０），具有：－至少一个用于冷却剂的输入管道（８０），－至少一个用于冷却剂的输出管道（８２），－至少一束由冷却剂穿流的冷却剂通道（１０、１６、２６、３４、４７、４８、５２、７６、８８、９２、１０６、１２０），和其中，在固定在飞机的蒙皮（４）上的热交换器（２、１１、４３、１２、２４、３０、３８、５０、７０、９０、１０４、１１６、１１８、１２４、１４４、１５０、１５２、１６０）中，用于将热量散出到飞机的周围的所述的冷却剂通道（１０、１６、２６、３４、４８、５２、７６、８８、９２、１０６）至少局部地直接定位在飞机的蒙皮（４）上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·皮斯克，
申请(专利权)人：空中客车营运有限公司，
类型：发明
国别省市：DE