СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ И ГРУЗОВОЙ КОНТЕЙНЕР
COOLING SYSTEM AND CARGO CONTAINER

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе охлаждения предметов груза на борту воздушного судна, а также к грузовому контейнеру, который может быть соединен с системой охлаждения и в котором размещаются предметы груза, предназначенного для перевозки на борту воздушного судна.
Уровень техники
Перевозка предметов груза воздушным путем приобретает все большую важность, в частности, по причине малого времени транспортировки, обеспечиваемого в этом случае. Однако многие предметы груза во время перевозки должны охлаждаться, в связи с чем прерывание цепочки охлаждения во многих случаях является нежелательным или недопустимым. Для того чтобы гарантировать соответствующие условия хранения предметов груза, подвергаемых замораживанию во время перевозки на борту воздушного судна, в настоящее время рассматриваются два различных подхода к решению этой проблемы.
Первый подход заключается в кондиционировании воздуха в грузовом отсеке или в зоне грузового отсека, где размещаются подвергаемые замораживанию предметы перевозимого по воздуху груза. Кондиционирование воздуха осуществляется с помощью установки кондиционирования воздуха воздушного судна. С этой целью охлаждаемый грузовой отсек или зона грузового отсека соединяются с установкой кондиционирования воздуха воздушного судна при помощи дополнительных отверстий, предусмотренных на установке кондиционирования воздуха воздушного судна. При условии, что двери кабины и двери грузового отсека закрыты, температура в охлаждаемом грузовом отсеке или в зоне грузового отсека может поддерживаться в диапазоне от +5°С до +25°С при помощи установки кондиционирования воздуха воздушного судна.
В принципе, установка кондиционирования воздуха воздушного судна снабжена двумя независимыми системами кондиционирования воздуха. Обе системы кондиционирования воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна служат главным образом для поддержания параметров воздуха в кабине воздушного судна, хотя одна из двух систем кондиционирования воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна может также использоваться с целью поддержания параметров воздуха в охлаждаемом грузовом отсеке или в зоне грузового отсека. Установка кондиционирования воздуха воздушного судна, снабженная дополнительными трубками, регулировочными клапанами, и т.д., для поддержания параметров воздуха в охлаждаемом грузовом отсеке или в зоне грузового отсека, представляет собой достаточно сложное и дорогое оборудование. Более того, установка кондиционирования воздуха воздушного судна, относящаяся к такому типу, имеет большой вес и характеризуется повышенным потреблением электроэнергии. Дополнительным недостатком охлаждения грузового отсека или зоны грузового отсека с помощью установки кондиционирования воздуха воздушного судна является то, что при некоторых обстоятельствах, когда двери грузового отсека открыты, невозможно гарантировать нужные параметры воздуха в охлаждаемом грузовом отсеке или в зоне грузового отсека. Более того, по причинам, связанным с обледенением, в настоящее время не предусмотрены технические средства, рассчитанные на отрицательные температуры при охлаждении грузового отсека или зоны грузового отсека при помощи установки кондиционирования воздуха воздушного судна. Наконец, в случае охлаждения грузового отсека или зоны грузового отсека с помощью установки кондиционирования воздуха воздушного судна происходит охлаждение всего грузового отсека или, по меньшей мере, относительно большой зоны грузового отсека, вследствие чего предметы груза, которые должны перевозиться при относительно высоких температурах, не могут быть погружены в тот же грузовой отсек или зону грузового отсека. В результате, при некоторых обстоятельствах не могут быть оптимально использованы возможности воздушного судна по перевозке грузов.
Поэтому с расчетом на более эффективное использование возможностей воздушного судна по перевозке грузов используются - в дополнение или в качестве альтернативы охлаждению грузового отсека или зоны грузового отсека с помощью установки кондиционирования воздуха воздушного судна - специальные охлаждаемые контейнеры для перевозки предметов груза, подвергаемых замораживанию. Специальные контейнеры такого типа включают в себя накопительный резервуар для сухого льда и вентилятор, приводимый в действие от аккумуляторной батареи. Вентилятор служит, в первую очередь, для перемещения воздуха над сухим льдом, который действует как поглотитель тепла, и во вторую очередь - для подачи охлажденного воздуха к охлаждаемым предметам груза. Управление работой вентилятора осуществляется обычным образом, с помощью электронного блока управления. В зависимости от степени загрузки накопительного резервуара для сухого льда в специальном охлаждаемом контейнере может поддерживаться температура в диапазоне от -20°С до +20°С, даже при открытых дверях грузового отсека. Границы этого температурного диапазона могут быть расширены до значений -20°С и +30°С путем оснащения специального контейнера дополнительным нагревательным устройством. Однако в этом случае самая низкая температура, равная -20°С, достигается лишь в неустойчивом состоянии, то есть, постоянно поддерживать температуру -20°С невозможно.
Однако специальные контейнеры такого типа, которые охлаждаются с помощью сухого льда, обладают тем недостатком, что для определения количества сухого льда, который нужно дополнительно загрузить в накопительный резервуар, приходится выполнять трудоемкие расчеты его потребления, которое зависит от разнообразных факторов, таких, например, как условия окружающей среды, полезная нагрузка, а также требуемая температура. Кроме того, в силу необходимости добавлять до 300 кг сухого льда, а также из-за веса дополнительных компонентов, требуемых для охлаждения контейнера, увеличивается собственный вес специального контейнера и, следовательно, уменьшается его грузоподъемность. Более того, срок службы специального контейнера ограничен вследствие ограниченной вместимости накопительного резервуара для сухого льда, а также по причине ограниченной емкости аккумуляторной батареи вентилятора.
2
Ряд недостатков напрямую связан с использованием сухого льда в качестве поглотителя тепла. Например, из-за того, что вентилятор, используемый для перемещения охлажденного воздуха, не обеспечивает равномерное распределение воздуха по предметам груза, охлаждение с помощью сухого льда ведет к неравномерному распределению температуры в контейнере. Более того, сухой лед выделяет СО и поэтому он должен декларироваться как опасный материал. В результате, в связи с перевозкой сухого льда приходится соблюдать правила, регламентирующие транспортировку опасных материалов и ограничивающие максимальную загрузку, что обычно определяется типом воздушного судна. Наконец, приходится соблюдать запрет на перевозку определенных предметов груза вместе с сухим льдом или, по меньшей мере, обеспечить соблюдение минимального расстояния между предметами груза и сухим льдом.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание системы охлаждения, а также грузового контейнера, выполненного с возможностью соединения с системой охлаждения, которые позволяют обеспечить энергоэффективное и надежное охлаждение предметов груза на борту воздушного судна.
Для достижения этого результата система охлаждения предметов груза на борту воздушного судна, согласно первому варианту осуществления изобретения, включает в себя холодильный аппарат, а также охлаждающую станцию, на которую посредством хладагента подается охлаждающая энергия, вырабатываемая холодильным аппаратом, и которая соединена с магистралью подачи воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна. Отверстие для выпуска воздуха охлаждающей станции выполнено с возможностью соединения с грузовым отсеком или зоной грузового отсека воздушного судна, по желанию теплоизолированной, для подачи охлажденного до нужной температуры воздуха в грузовой отсек или зону грузового отсека.
В системе охлаждения согласно изобретению охлаждающая энергия, необходимая для охлаждения воздуха, подаваемого в грузовой отсек, может быть получена, в соответствии с необходимостью, или при помощи установки кондиционирования воздуха воздушного судна, или при помощи холодильного аппарата, термически соединенного с охлаждающей станцией. Например, в ситуациях, когда установка кондиционирования воздуха воздушного судна не используется в полной мере другим способом, воздух может подаваться в охлаждающую станцию системы охлаждения согласно изобретению предварительно охлажденным, или даже охлажденным до нужной температуры при помощи установки кондиционирования воздуха воздушного судна. Тогда охлаждающую энергию, полученную при помощи холодильного аппарата, можно использовать в другом месте воздушного судна. Если, с другой стороны, установка кондиционирования воздуха воздушного судна не может обеспечить достаточное количество охлаждающей энергии для охлаждения подаваемого в грузовой отсек воздуха до требуемой низкой температуры, подачу охлаждающей энергии частично или полностью берет на себя холодильный аппарат системы охлаждения согласно изобретению.
Это гарантирует надежное и энергоэффективное охлаждение предметов груза, которые должны храниться в замороженном состоянии. Помимо этого, значительно снижается нагрузка на установку кондиционирования воздуха воздушного судна, вследствие того факта, что в случае необходимости подачу охлаждающей энергии может частично или полностью взять на себя холодильный аппарат системы охлаждения согласно изобретению. Наконец, соответствующая изобретению система может иметь относительно простую конструкцию, которая обеспечивает значительно более широкий диапазон регулировки температуры в грузовом отсеке воздушного судна по сравнению с температурным диапазоном, в котором осуществляется регулирование с помощью одной только установки кондиционирования воздуха воздушного судна.
2
2
3
Холодильный аппарат может, например, быть соединен с охлаждающей станцией посредством контура охлаждения, в котором циркулирует хладагент, перемещаемый с помощью транспортировочного устройства, такого, например, как насос. В качестве хладагента могут использоваться, например, СО, R134A (CHF-CF) или Galden HAT 135, производимый компанией Solvay Solexis. Охлаждающая станция, предпочтительно, имеет вид воздухоохлаждающего устройства с теплообменником. Затем воздух, подаваемый на охлаждающую станцию, охлаждается до нужной низкой температуры в теплообменнике, вследствие теплового контакта с хладагентом, перемещаемым через теплообменник, и выходит из охлаждающей станции через отверстие для выпуска воздуха в охлаждаемый грузовой отсек или зону грузового отсека. Соответствующая изобретению система охлаждения предметов груза на борту воздушного судна может включать в себя лишь одну охлаждающую станцию, но в случае необходимости она также может включать в себя несколько охлаждающих станций, которые могут быть соединены с грузовым отсеком или с зоной грузового отсека воздушного судна, по желанию теплоизолированной.
В принципе, холодильный аппарат соответствующей изобретению системы охлаждения предметов груза на борту воздушного судна может быть сконструирован отдельно от других охлаждающих систем, имеющихся на борту воздушного судна. Однако холодильный аппарат соответствующей изобретению системы охлаждения предпочтительно объединен в одно целое с центральной охлаждающей системой воздушного судна. Тогда холодильный аппарат является частью центрального холодильного аппарата, который монтируется, например, под полом воздушного судна, и соединяется с несколькими охлаждающими станциями при помощи контура охлаждения. Охлаждающие станции центральной охлаждающей системы, которые не служат для охлаждения грузового отсека воздушного судна, могут, например, использоваться для подачи холодного воздуха в контейнеры с продуктами питания, размещенные в районе кухни, и/или для подачи охлаждающей энергии на электронные компоненты авиационной электронной системы.
Отдельные охлаждающие станции центральной охлаждающей системы предпочтительно смонтированы вблизи обслуживаемых ими объектов. Поэтому охлаждающая станция для охлаждения контейнеров с продуктами питания может быть смонтирована вблизи кухни, охлаждающая станция для охлаждения электронных компонентов авиационной электронной системы может быть смонтирована под кабиной экипажа, а охлаждающая станция для охлаждения грузового отсека воздушного судна может быть смонтирована вблизи грузового отсека, например, в боковых треугольных секциях воздушного судна.
Соответствующая изобретению система охлаждения предметов груза может управляться и контролироваться достаточно просто и без дополнительных усилий, в частности, при объединении системы в одно целое с центральной охлаждающей системой воздушного судна. Например, в контуре охлаждения между холодильным аппаратом и охлаждающей станцией, которая может быть соединена с грузовым отсеком воздушного судна, может быть установлен клапан с электронным управлением, который в открытом положении обеспечивает подачу охлаждающей энергии от холодильного аппарата в охлаждающую станцию, а в закрытом положении прекращает эту подачу. Аналогичным образом, между охлаждающей станцией и грузовым отсеком может быть установлен клапан с электронным управлением, который в открытом положении обеспечивает подачу охлаждающей энергии в грузовой отсек, а в закрытом положении прекращает эту подачу. Более того, данные, например данные о температуре, из грузового отсека воздушного судна могут поступать в сеть центральной системы охлаждения и благодаря этому контролироваться непосредственно из кабины экипажа или из салона.
Охлаждающая станция соответствующей изобретению системы охлаждения предметов груза на борту воздушного судна предпочтительно имеет отверстие для выпуска воздуха, которое может быть соединено с отверстием для подвода воздуха, предусмотренным в оболочке грузового отсека. Для того чтобы соединить отверстие для выпуска воздуха охлаждающей станции с отверстием для подвода воздуха, предусмотренным в оболочке грузового отсека, может быть предусмотрена соединительная магистраль, составляющая одно целое с охлаждающей станцией и герметично присоединяемая к отверстию для подвода воздуха, выполненному в оболочке грузового отсека. В качестве альтернативы, соединительная магистраль также может быть присоединена, с возможностью отсоединения, к охлаждающей станции и герметично присоединена к отверстию для выпуска воздуха охлаждающей станции.
Охлаждающая станция соответствующей изобретению системы охлаждения предметов груза на борту воздушного судна предпочтительно имеет отверстие для подвода воздуха, которое может быть соединено с отверстием для выпуска воздуха, предусмотренным в оболочке грузового отсека.
Соответствующая изобретению система охлаждения предметов груза на борту воздушного судна также предпочтительно имеет отверстие для выпуска воздуха, предусмотренное в оболочке грузового отсека, которое может быть соединено с магистралью отработанного воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна. В результате, подаваемый в грузовой отсек холодный воздух может циркулировать, то есть холодный воздух, нагретый вследствие теплового контакта с охлаждаемыми предметами груза, может быть направлен обратно в установку кондиционирования воздуха и/или в охлаждающую станцию соответствующей изобретению системы охлаждения, где снова будет охлажден до нужной низкой температуры.
В случае необходимости, во всех магистралях соответствующей изобретению системы можно смонтировать соответствующие клапаны для регулирования расхода через эти магистрали. Во всех магистралях подачи воздуха системы, которые соединяют грузовой отсек с той частью воздушного судна, которая находится вне грузового отсека, предпочтительно смонтирован клапан для регулирования расхода воздуха через эти магистрали. Закрывая клапан/клапаны, можно прекратить движение воздуха через магистрали подачи воздуха. Это особенно важно в случае пожара в грузовом отсеке воздушного судна, поскольку таким образом можно изолировать грузовой отсек и залить его противопожарным реагентом.
Согласно второму варианту осуществления изобретения, система охлаждения предметов груза на борту воздушного судна включает в себя холодильный аппарат, а также охлаждающую станцию, на которую посредством хладагента подается охлаждающая энергия, вырабатываемая холодильным аппаратом, и которая соединена с магистралью подачи воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна. Отверстие для выпуска воздуха охлаждающей станции может быть соединено с грузовым контейнером, установленным в грузовом отсеке воздушного судна, для подачи в указанный грузовой контейнер охлажденного до нужной температуры воздуха. В отличие от описанного выше первого варианта осуществления системы охлаждения предметов груза на борту воздушного судна, система такого типа позволяет производить выборочное охлаждение отдельных грузовых контейнеров, установленных в грузовом отсеке воздушного судна. Более того, холодильный аппарат, а также охлаждающая станция системы охлаждения могут быть сконструированы согласно приведенному выше описанию первого варианта осуществления изобретения.
Охлаждающая станция соответствующей изобретению системы охлаждения предметов груза на борту воздушного судна предпочтительно имеет отверстие для выпуска воздуха, которое может быть соединено с отверстием для подвода воздуха, предусмотренным в стенке грузового контейнера. Вследствие этого, охлаждающая станция системы охлаждения может быть соединена непосредственно с грузовым контейнером, чтобы подавать в грузовой контейнер охлажденный до нужной температуры воздух.
Для того чтобы соединить отверстие для выпуска воздуха на охлаждающей станции с отверстием для подвода воздуха, предусмотренным в стенке грузового контейнера, предпочтительно предусмотрен первый соединительный элемент. Первый соединительный элемент может, например, проходить через первое соединительное отверстие, выполненное в оболочке грузового отсека. С помощью первого соединительного элемента отверстие для выпуска воздуха охлаждающей станции может быть чрезвычайно легко соединено с отверстием для подвода воздуха, выполненным в стенке грузового контейнера, если грузовой контейнер будет находиться в соответствующем месте в грузовом отсеке воздушного судна.
Первый соединительный элемент может включать в себя уплотнительный элемент для герметизации соединения первого соединительного элемента с отверстием для выпуска воздуха. Однако, в качестве альтернативы, первый соединительный элемент может быть выполнен как одно целое с охлаждающей станцией, таким образом, что можно будет обойтись без первого уплотнительного элемента. Более того, первый соединительный элемент может включать в себя второй уплотнительный элемент для герметизации соединения первого соединительного элемента с отверстием для подвода воздуха, предусмотренным в стенке грузового контейнера. Благодаря первому соединительному элементу, выполненному таким образом, обеспечивается отвод охлажденного до нужной низкой температуры воздуха в грузовой контейнер без ощутимых потерь.
Соответствующая изобретению система охлаждения предметов груза на борту воздушного судна предпочтительно имеет также отверстие для выпуска воздуха, предусмотренное в стенке грузового контейнера, которое может быть соединено с магистралью отработанного воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна. В результате, подаваемый в грузовой отсек холодный воздух может циркулировать, то есть холодный воздух, нагретый вследствие теплового контакта с охлаждаемыми предметами груза, может быть направлен обратно в установку кондиционирования воздуха и/или в охлаждающую станцию соответствующей изобретению системы охлаждения, где снова будет охлажден до нужной низкой температуры.
Для того чтобы соединить магистраль отработанного воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна с отверстием для выпуска воздуха, предусмотренным в стенке грузового контейнера, предпочтительно предусмотрен второй соединительный элемент, который позволяет быстро и легко соединить магистраль отработанного воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна с отверстием для выпуска воздуха, выполненным в стенке грузового контейнера. Второй соединительный элемент может, например, проходить через второе соединительное отверстие, выполненное в оболочке грузового отсека.
Второй соединительный элемент может включать в себя уплотнительный элемент для герметизации соединения второго соединительного элемента с магистралью отработанного воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна. Однако, в качестве альтернативы, второй соединительный элемент может быть выполнен как одно целое с магистралью отработанного воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна, таким образом, что можно будет обойтись без первого уплотнительного элемента. Более того, второй соединительный элемент может включать в себя второй уплотнительный элемент для герметизации соединения второго соединительного элемента с отверстием для выпуска воздуха, предусмотренным в стенке грузового контейнера.
Во всех магистралях подачи воздуха системы, соединяющих грузовой отсек с той частью воздушного судна, которая находится вне грузового отсека, предпочтительно смонтирован клапан для регулирования расхода воздуха через эти магистрали. Закрывая клапан/клапаны, можно прекратить движение воздуха через магистрали подачи воздуха. Это особенно важно в случае пожара в грузовом отсеке воздушного судна, поскольку таким образом можно изолировать грузовой отсек и залить его противопожарным реагентом.
Согласно изобретению, грузовой контейнер, предусмотренный для размещения предметов груза, предназначенных для перевозки на борту воздушного судна, может быть соединен с охлаждающей станцией описанной выше системы охлаждения предметов груза на борту воздушного судна. Благодаря тому, что, согласно изобретению, грузовой контейнер соединяется с охлаждающей станцией системы охлаждения, воздух, охлажденный до нужной низкой температуры в установке кондиционирования воздуха воздушного судна и/или в охлаждающей станции, может отводиться непосредственно в грузовой контейнер. Согласно изобретению, грузовой контейнер обеспечивает надежное и энергоэффективное охлаждение предметов груза, хранящихся в грузовом контейнере.
По сравнению с охлаждаемыми грузовыми контейнерами, известными из уровня техники, соответствующий изобретению грузовой контейнер обладает рядом преимуществ. Поскольку для охлаждения контейнера больше не требуется сухой лед, соответствующий изобретению грузовой контейнер имеет меньший собственный вес и, следовательно, повышенную грузоподъемность. Более того, можно избежать описанных выше недостатков, связанных с использованием сухого льда для охлаждения предметов груза, хранящихся в грузовом контейнере.
Грузовой контейнер предпочтительно имеет отверстие для подвода воздуха, предусмотренное в стенке грузового контейнера. Упомянутое отверстие для подвода воздуха может быть соединено с отверстием для выпуска воздуха на охлаждающей станции. Вследствие этого грузовой контейнер может быть быстро и легко соединен с охлаждающей станцией системы охлаждения.
Более того, грузовой контейнер может иметь отверстие для выпуска воздуха, предусмотренное в стенке грузового контейнера. Упомянутое отверстие для выпуска воздуха может быть соединено с магистралью отработанного воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна. Холодный воздух, подаваемый в грузовой контейнер, после нагревания вследствие теплового контакта с предметами груза, хранящимися в грузовом контейнере, может быть направлен обратно в установку кондиционирования воздуха и/или в охлаждающую станцию соответствующей изобретению системы охлаждения, где снова будет охлажден до нужной низкой температуры.
Третий вариант осуществления соответствующей изобретению системы охлаждения предметов груза на борту воздушного судна включает в себя холодильный аппарат, который может быть соединен с охлаждающей станцией, чтобы посредством хладагента подавать на охлаждающую станцию вырабатываемую холодильным аппаратом охлаждающую энергию. В этом случае холодильный аппарат и охлаждающая станция могут быть сконструированы, как объяснялось выше в связи с первым вариантом осуществления соответствующей изобретению системы охлаждения. Отличие третьего варианта осуществления системы охлаждения, в соответствии с изобретением, заключается в том, что охлаждающая станция объединена с грузовым контейнером, где размещаются предметы груза, предназначенные для перевозки на борту воздушного судна, может соединяться с магистралью подачи воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна и имеет отверстие для выпуска воздуха, предусмотренное для подачи охлажденного до нужной температуры воздуха в грузовой контейнер. Благодаря объединению в одно целое охлаждающей станции с охлаждаемым грузовым контейнером может быть по-другому использовано пространство для установки охлаждающей станции на борту воздушного судна. Более того, сборка и техническое обслуживание охлаждающей станции, объединенной в одно целое с грузовым контейнером, менее сложны и более рентабельны по сравнению со сборкой и техническим обслуживанием охлаждающей станции, стационарно установленной на борту воздушного судна.
В третьем варианте осуществления соответствующей изобретению системы охлаждения предметов груза на борту воздушного судна холодильный аппарат системы предпочтительно имеет отверстие для выпуска хладагента, которое может быть соединено с отверстием для подвода хладагента, предусмотренным в стенке грузового контейнера. Вследствие этого охлаждающая станция, объединенная в одно целое с грузовым контейнером, может быть быстро и легко соединена с контуром охлаждения, соединенным с холодильным аппаратом.
Для того чтобы соединить отверстие для выпуска хладагента на холодильном аппарате с отверстием для подвода хладагента, предусмотренным в стенке грузового контейнера, может быть предусмотрен первый соединительный элемент. Соединительный элемент может проходить через первое соединительное отверстие, выполненное в оболочке грузового отсека.
Первый соединительный элемент может включать в себя первый уплотнительный элемент для герметизации соединения первого соединительного элемента с отверстием для выпуска хладагента на холодильном аппарате. Однако, в качестве альтернативы, первый соединительный элемент может быть выполнен как одно целое с холодильным аппаратом системы охлаждения, согласно изобретению, и/или может образовывать часть контура охлаждения, соединенного с холодильным аппаратом, к которому могут быть присоединены дополнительные охлаждающие станции центральной системы охлаждения воздушного судна. Более того, первый соединительный элемент может быть снабжен вторым уплотнительным элементом для герметизации соединения первого соединительного элемента с отверстием для подвода хладагента, предусмотренным в стенке грузового контейнера.
Холодильный аппарат соответствующей изобретению системы охлаждения предметов груза на борту воздушного судна может, кроме того, иметь отверстие для подвода хладагента, которое может быть соединено с отверстием для выпуска хладагента, предусмотренным в стенке грузового контейнера. Хладагент, охлажденный до низкой температуры с помощью холодильного аппарата и нагревшийся в холодильной станции, объединенной в одно целое с грузовым контейнером, путем передачи своей охлаждающей энергии воздуху, проходящему через охлаждающую станцию, может, вследствие этого, быть направлен обратно в холодильный аппарат, где снова будет охлажден до нужной низкой температуры.
Для того чтобы соединить отверстие для подвода хладагента холодильного аппарата с отверстием для выпуска хладагента, предусмотренным в стенке грузового контейнера, может быть предусмотрен второй соединительный элемент, который позволяет быстро и легко соединить отверстие для подвода хладагента холодильного аппарате с отверстием для выпуска хладагента в стенке грузового контейнера. Второй соединительный элемент может предпочтительно проходить через второе соединительное отверстие, выполненное в оболочке грузового отсека.
Второй соединительный элемент может включать в себя первый уплотнительный элемент для герметизации соединения второго соединительного элемента с отверстием для подвода хладагента холодильного аппарата. Однако, в качестве альтернативы, второй соединительный элемент может быть выполнен как одно целое с холодильным аппаратом и/или может образовывать часть контура охлаждения, соединенного с холодильным аппаратом, к которому могут быть присоединены дополнительные охлаждающие станции центральной системы охлаждения воздушного судна. Более того, второй соединительный элемент может включать в себя второй уплотнительный элемент для герметизации соединения второго соединительного элемента с отверстием для выпуска хладагента, предусмотренным в стенке грузового контейнера.
Охлаждающая система, согласно изобретению, предпочтительно имеет электрический соединительный элемент для электрического соединения охлаждающей станции, объединенной в одно целое с грузовым контейнером. Упомянутый соединительный элемент проходит через третье соединительное отверстие, выполненное в оболочке грузового отсека. Электрический соединительный элемент позволяет подавать электрическую энергию на охлаждающую станцию, объединенную в одно целое с грузовым контейнером, непосредственно через систему электропитания центральной системы охлаждения или через бортовую систему электропитания воздушного судна, после того как грузовой контейнер будет размещен в заданном месте на борту воздушного судна.
Во всех магистралях подачи воздуха системы, соединяющих грузовой отсек с той частью воздушного судна, которая находится вне грузового отсека, предпочтительно смонтирован клапан для регулирования расхода воздуха через эти магистрали. Закрывая клапан/клапаны, можно прекратить движение воздуха через магистрали подачи воздуха. Это особенно важно в случае пожара в грузовом отсеке воздушного судна, поскольку таким образом можно изолировать грузовой отсек и залить его противопожарным реагентом.
Второй вариант осуществления соответствующего изобретению грузового контейнера для размещения предметов груза, предназначенного для перевозки на борту воздушного судна, включает в себя охлаждающую станцию, объединенную в одно целое с грузовым контейнером. Эта охлаждающая станция может быть соединена с холодильным аппаратом описанной выше системы охлаждения предметов груза на борту воздушного судна, для того чтобы отводить охлажденный до нужной температуры воздух в грузовой контейнер. Холодный воздух, подаваемый в грузовой контейнер, может использоваться для охлаждения предметов груза, находящихся в грузовом контейнере.
Грузовой контейнер предпочтительно имеет отверстие для подвода хладагента, предусмотренное в стенке грузового контейнера. Упомянутое отверстие для подвода хладагента может быть соединено с отверстием для выпуска хладагента на холодильном аппарате. Вследствие этого охлаждающая станция, объединенная в одно целое с грузовым контейнером, может быть непосредственным образом объединена в одно целое с контуром охлаждения, по которому вырабатываемая холодильным аппаратом охлаждающая энергия может посредством хладагента передаваться на охлаждающую станцию, объединенную в одно целое с грузовым контейнером.
Грузовой контейнер, кроме того, имеет отверстие для выпуска хладагента, предусмотренное в стенке грузового контейнера. Упомянутое отверстие для выпуска хладагента может быть соединено с отверстием для подвода хладагента на холодильном аппарате. В результате, хладагент, охлажденный холодильным аппаратом до нужной низкой температуры и нагретый при прохождении через охлаждающую станцию, благодаря высвобождению охлаждающей энергии, может быть направлен обратно в холодильный аппарат и снова охлажден до нужной низкой температуры.
Согласно изобретению, грузовой контейнер, кроме того, имеет электрический соединитель, предусмотренный в стенке грузового контейнера. Для электрического соединения охлаждающей станции, объединенной в одно целое с грузовым контейнером, этот электрический соединитель может быть подключен к электрическому соединительному элементу системы охлаждения.
Краткое описание чертежей
Предпочтительные варианты осуществления изобретения подробно объясняются с помощью приложенных схематических изображений, где:
Фиг.1 показывает первый вариант осуществления соответствующей изобретению системы охлаждения предметов груза на борту воздушного судна,
Фиг.2 показывает второй вариант осуществления соответствующей изобретению системы охлаждения предметов груза на борту воздушного судна, а также первый вариант осуществления соответствующего грузового контейнера для размещения предметов груза,
Фиг.3 показывает модификацию второго варианта осуществления системы охлаждения предметов груза на борту воздушного судна, представленной на фиг.2, а также модификацию первого варианта осуществления соответствующего грузового контейнера для размещения предметов груза, изображенного на фиг.2, и
Фиг.4 показывает третий вариант осуществления системы охлаждения предметов груза на борту воздушного судна, а также второй вариант осуществления соответствующего изобретению грузового контейнера для размещения предметов груза.
Осуществление изобретения
На Фиг.1 показан первый вариант осуществления системы 10 охлаждения предметов груза на борту воздушного судна. Система 10 объединена в одно целое с центральной системой 12 охлаждения воздушного судна, которая включает в себя холодильный аппарат, а также несколько охлаждающих станций. Охлаждающие станции центральной системы охлаждения соединяются с холодильным аппаратом посредством контура охлаждения, в котором с помощью насоса циркулирует Galden HAT 135, производимый компанией Solvay Solexis и используемый в качестве хладагента.
Каждая охлаждающая станция предпочтительно имеет вид воздухоохлаждающего устройства и включает в себя теплообменник, чтобы охлаждающую энергию, вырабатываемую холодильным аппаратом, можно было посредством хладагента подавать на отдельные охлаждающие станции. Вследствие этого, в результате теплового контакта с хладагентом, проходящий через охлаждающие станции, воздух может охлаждаться. В контуре охлаждения перед всеми охлаждающими станциями установлены клапаны с электронным управлением, которые в закрытом состоянии препятствуют подаче хладагента, и следовательно, охлаждающей энергии, на соответствующую охлаждающую станцию. В открытом состоянии эти клапаны пропускают хладагент, и следовательно, охлаждающую энергию, к соответствующей охлаждающей станции.
Некоторые охлаждающие станции центральной системы охлаждения воздушного судна служат для охлаждения контейнеров с продуктами питания, которые размещаются в районе кухни воздушного судна, или подают охлаждающую энергию на электронные компоненты авиационной электронной системы. Охлаждающие станции, используемые для охлаждения контейнеров с продуктами питания, устанавливаются вблизи кухни, тогда как охлаждающая станция или охлаждающие станции, используемые для охлаждения электронных компонентов авиационной электронной системы, устанавливаются под кабиной экипажа.
Охлаждающая станция 14, установленная в боковых треугольных секциях воздушного судна в районе грузового отсека, являющаяся частью системы 10, объединенной в одно целое с центральной системой охлаждения 12 воздушного судна и предназначенной для охлаждения предметов груза на борту воздушного судна, имеет отверстие 16 для выпуска воздуха, которое с помощью соединительной магистрали 18 соединено с отверстием 22 для подвода воздуха, предусмотренным в оболочке 20 грузового отсека. Вследствие этого воздух, охлажденный в охлаждающей станции 14, может подаваться в грузовой отсек 24 или в зону грузового отсека воздушного судна, по желанию теплоизолированную, и там использоваться для охлаждения предметов груза, хранящихся в грузовом контейнере 26 или в нескольких грузовых контейнерах.
Охлаждающая станция 14, кроме того, имеет отверстие 28 для подвода воздуха, которое соединено с магистралью 29 подачи воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна, чтобы подавать воздух от установки кондиционирования воздуха воздушного судна в охлаждающую станцию 14. В ситуациях, когда установка кондиционирования воздуха воздушного судна не используется в полной мере другим способом, подаваемый в охлаждающую станцию 14 воздух может быть предварительно охлажден, или охлажден до нужной температуры. Тогда охлаждающую энергию, полученную при помощи холодильного аппарата центральной системы 12 охлаждения, можно использовать в другом месте воздушного судна. Если, с другой стороны, установка кондиционирования воздуха воздушного судна не может обеспечить достаточное количество охлаждающей энергии для охлаждения подаваемого в грузовой отсек 24 воздуха до требуемой низкой температуры, подачу охлаждающей энергии через охлаждающую станцию 14 частично или полностью берет на себя холодильный аппарат центральной системы 12 охлаждения.
Отверстие 32 для выпуска воздуха, предусмотренное в оболочке 20 грузового отсека, соединено с магистралью 33 отработанного воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна. В результате, подаваемый в грузовой отсек 24 холодный воздух может циркулировать, то есть холодный воздух, нагретый вследствие теплового контакта с охлаждаемыми предметами груза, через магистраль 33 отработанного воздуха может быть направлен обратно в установку кондиционирования воздуха воздушного судна и/или в охлаждающую станцию 14, где снова будет охлажден до нужной низкой температуры.
Во всех магистралях подачи воздуха системы 10 охлаждения предметов груза на борту воздушного судна, которые соединяют грузовой отсек 24 с той частью воздушного судна, которая находится вне грузового отсека 24, предпочтительно смонтированы клапаны 31а, 31b для регулирования расхода воздуха через эти магистрали. Закрывая клапаны 31а, 31b, можно прекратить движение воздуха через эти магистрали. Это особенно важно в случае пожара в грузовом отсеке 24 воздушного судна, поскольку таким образом можно изолировать грузовой отсек 24 и залить его противопожарным реагентом.
На Фиг.2 показан второй вариант осуществления системы 10' охлаждения предметов груза на борту воздушного судна. Система 10' охлаждения предметов груза на борту воздушного судна, так же как и система 10, представленная на Фиг.1, объединена в одно целое с центральной системой 12' охлаждения воздушного судна, которая включает в себя холодильный аппарат, а также несколько охлаждающих станций, на которые посредством хладагента, циркулирующего в контуре охлаждения с помощью насоса, подается охлаждающая энергия, вырабатываемая с помощью холодильного аппарата. Охлаждающая станция 14' системы 10' охлаждения предметов груза на борту воздушного судна, так же как и система 10, показанная на Фиг.1, устанавливается в боковых треугольных секциях воздушного судна в районе грузового отсека. Отверстие 28' для подвода воздуха охлаждающей станции 14' также соединено с магистралью 29' подачи воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна.
Однако в отличие от системы 10, представленной на фиг.1, в показанной на фиг.2 системе 10' охлаждения предметов груза на борту воздушного судна отверстие 16' для выпуска воздуха охлаждающей станции 14' напрямую соединяется с отверстием 36 для подвода воздуха, предусмотренным в стенке 34 грузового контейнера. Для соединения отверстия 16' для выпуска воздуха охлаждающей станции 14' с отверстием 36 для подвода воздуха, предусмотренным в стенке 34 грузового контейнера, используется первый соединительный элемент 38, составляющий одно целое с охлаждающей станцией 14'. Первый соединительный элемент 38 проходит от отверстия 16' для выпуска воздуха охлаждающей станции 14' через первое соединительное отверстие 40, предусмотренное в оболочке 20' грузового отсека, и прикрепляется, с возможностью отсоединения, к отверстию 36 для подвода воздуха, предусмотренному в стенке 34 грузового контейнера. Для герметизации соединения первого соединительного элемента 38 с отверстием 36 для подвода воздуха, предусмотренным в стенке 34 грузового контейнера, первый соединительный элемент 38 имеет уплотнительный элемент 42, состоящий из двух частей.
Грузовой контейнер 26' с предметами груза, подвергаемыми замораживанию в нем, может быть соединен непосредственно с охлаждающей станцией 14' системы охлаждения 10' при помощи первого соединительного элемента 38, сразу после того, как он будет установлен в определенном положении в грузовом отсеке 24' воздушного судна. В результате, холодный воздух, вырабатываемый установкой кондиционирования воздуха воздушного судна и/или охлаждающей станцией 14', может нагнетаться непосредственно в грузовой контейнер 26' и может использоваться там для охлаждения предметов груза, хранящихся в грузовом контейнере 26'.
Грузовой контейнер 26', кроме того, имеет вентиляционные отверстия 44, через которые воздух, нагнетаемый в грузовой контейнер 26', может отводиться из грузового контейнера 26' в грузовой отсек 24' воздушного судна, а оттуда - в окружающую атмосферу. В показанном варианте осуществления не предусмотрены технические средства для того, чтобы направить нагнетаемый в грузовой контейнер 26' воздух обратно в магистраль 33' отработанного воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна. Однако грузовой контейнер 26' может быть соединен с магистралью 33' отработанного воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна способом, аналогичным тому, который предусмотрен первым вариантом осуществления, показанным на фиг.1.
Показанная на Фиг.3 система 10' охлаждения предметов груза на борту воздушного судна отличается от представленной на фиг.2 системы 10' лишь тем, что магистраль 33' отработанного воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна непосредственно соединяется с отверстием 48 для выпуска воздуха, предусмотренным в стенке 34 грузового контейнера, с помощью второго соединительного элемента 46'. Второй соединительный элемент 46 составляет одно целое с магистралью 33' отработанного воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна и проходит через второе соединительное отверстие 50, выполненное в оболочке 20' грузового отсека, чтобы можно было прикрепить его, с возможностью отсоединения, к отверстию 48 для выпуска воздуха, предусмотренному в стенке 34 грузового контейнера. Точно так же, как первый соединительный элемент 38, второй соединительный элемент 46 включает в себя состоящий из двух частей уплотнительный элемент 52, который служит для герметизации соединения второго соединительного элемента 46 с отверстием 48 для выпуска воздуха, выполненным в стенке 34 грузового контейнера.
В показанной на фиг.3 системе 10', холодный воздух, нагревающийся вследствие теплового контакта с охлаждаемыми предметами груза в грузовом контейнере 26', может снова отводиться из грузового контейнера 26' через отверстие 48 для выпуска воздуха, выполненное в стенке 34 грузового контейнера, и через второй соединительный элемент 46 направляться обратно в установку кондиционирования воздуха воздушного судна. Тогда воздух может снова охлаждаться до требуемой низкой температуры в установке кондиционирования воздуха воздушного судна и/или в охлаждающей станции 14'.
Третий вариант осуществления системы 10” охлаждения предметов груза на борту воздушного судна показан на Фиг.4. Система 10” охлаждения предметов груза на борту воздушного судна вновь объединяется в одно целое с центральной системой 12” охлаждения воздушного судна. Центральная система 12” охлаждения воздушного судна включает в себя холодильный аппарат, который с помощью контура охлаждения соединяется с несколькими охлаждающими станциями. Посредством хладагента, циркулирующего в контуре охлаждения с помощью насоса, вырабатываемая холодильным аппаратом охлаждающая энергия подается на охлаждающие станции.
Однако, в отличие от систем 10, 10', обсуждавшихся выше, охлаждающая станция 14” системы 10”, показанной на фиг.4 и предназначенной для охлаждения предметов груза на борту воздушного судна, не устанавливается стационарно в районе грузового отсека 24” воздушного судна, а объединяется в одно целое с грузовым контейнером 26”, предназначенным для размещения перевозимого по воздуху груза, подлежащего замораживанию.
Для соединения охлаждающей станции 14” системы 10” охлаждения предметов груза на борту воздушного судна с охлаждающим контуром центральной системы 12” охлаждения в стенке 54 грузового контейнера 26” предусмотрено отверстие 56 для подвода хладагента. Упомянутое отверстие для подвода хладагента соединяется с отверстием 58 для выпуска хладагента холодильного аппарата центральной системы 12” охлаждения. С целью соединения отверстия 58 для выпуска хладагента холодильного аппарата центральной системы 12” охлаждения с отверстием 56 для подвода хладагента, выполненным в стенке 54 грузового контейнера, используется первый соединительный элемент 60, который проходит через первое соединительное отверстие 62, выполненное в оболочке 20” грузового отсека, и прикрепляется, с возможностью отсоединения, к отверстию 56 для подвода хладагента, выполненному в стенке 54 грузового контейнера. Первый соединительный элемент 60 включает в себя состоящий из двух частей уплотнительный элемент 64, который служит для герметизации соединения первого соединительного элемента 60 с отверстием 56 для подвода хладагента, выполненным в стенке 54 грузового контейнера.
Более того, в стенке 54 грузового контейнера выполнено отверстие 66 для выпуска хладагента, которое соединяется с отверстием 68 для подвода хладагента на холодильном аппарате центральной системы 12” охлаждения. Разъемное соединение отверстия 68 для подвода хладагента на холодильном аппарате центральной системы 12” охлаждения с отверстием 66 для выпуска хладагента, предусмотренным в стенке 54 грузового контейнера, обеспечивается с помощью второго соединительного элемента 70, который проходит через второе соединительное отверстие 72, выполненное в оболочке 20” грузового отсека.
Точно так же, как первый соединительный элемент 60, второй соединительный элемент 70 включает в себя состоящий из двух частей уплотнительный элемент 74, который служит для герметизации соединения второго соединительного элемента 70 с отверстием 66 для выпуска хладагента, выполненным в стенке грузового контейнера 54.
Для электрического соединения охлаждающей станции 14”, объединенной в одно целое с грузовым контейнером 26”, с системой электропитания центральной системы 12” охлаждения предусмотрен электрический соединительный элемент 76, который проходит через третье соединительное отверстие 78, выполненное в оболочке 20" грузового отсека. Электрический соединительный элемент 76 обеспечивает разъемное соединение с электрическим соединителем 80, который установлен на стенке 54 грузового контейнера и электрически соединен с охлаждающей станцией 14”.
Охлаждающая станция 14” установлена в области грузового контейнера 26” и с помощью перегородки 82 отделена от грузового контейнера 26”, в котором находятся предметы перевозимого по воздуху груза. В перегородке выполнены отверстия 84 для подвода воздуха, через которые холодный воздух, вырабатываемый охлаждающей станцией 14” и отводимый через отверстия 16” для выпуска воздуха, может подаваться на охлаждаемые предметы груза.
Через вентиляционные отверстия 44”, выполненные в грузовом контейнере 26”, нагнетаемый в грузовой контейнер 26” воздух может отводиться из грузового контейнера 26” в грузовой отсек 24” воздушного судна, а оттуда - в окружающую атмосферу. В показанном варианте осуществления не предусмотрены технические средства для того, чтобы направить нагнетаемый в грузовой контейнер 26” воздух обратно в магистраль 33” отработанного воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна. Однако грузовой отсек 24” или грузовой контейнер 26” может быть соединен с магистралью 33” отработанного воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна способом, аналогичным тому, который предусмотрен вариантами осуществления, показанными на фиг.1 и 3.
Для того чтобы соединить отверстие 28” для подвода воздуха охлаждающей станции 14” с магистралью 29” подачи воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна, через четвертое соединительное отверстие 88, выполненное в оболочке 20” грузового отсека, проходит трубка 86, которая объединена в одно целое с магистралью 29” подачи воздуха. Трубка 86 присоединена, с возможностью отсоединения, к отверстию 28” для подвода воздуха охлаждающей станции 14”. Для герметизации соединения трубки 86 с отверстием 28” для подвода воздуха охлаждающей станции 14” предусмотрен уплотнительный элемент 90, состоящий из двух частей.