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Title:
GALLEY MODULE FOR AN AIRCRAFT AND METHOD FOR THE OPEN-LOOP AND/OR CLOSED-LOOP CONTROL OF THE TEMPERATURE IN A FOOD AND/OR DRINKS COMPARTMENT OF A GALLEY MODULE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/058080
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a galley module (1) for an aircraft, comprising at least one heating and/or cooling unit having at least one first compartment (2) for drinks and/or food, wherein the temperature of said compartment can be conditioned by means of at least one thermoelectric element (5), wherein the thermoelectric element (5) comprises a first and a second heat exchanger (8, 9), with one heat exchanger (8, 9) forming a cold side and the other heat exchanger (8, 9) forming a hot side of the thermoelectric element (5), wherein the waste heat from the thermoelectric element (5) is discharged via a primary coolant from a central coolant supply of the aircraft, wherein the primary coolant is supplied via a cooling air channel (10) which can be optionally supplied with ambient air and/or conditioned cold air from a central cooling system (11) of the aircraft.

Inventors:
WILL CHRISTIAN (DE)
KUSCH ALEXANDER (DE)
KLASSEN SAMUEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/075538
Publication Date:
April 01, 2021
Filing Date:
September 23, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SAFRAN CABIN GERMANY GMBH (DE)
International Classes:
B64D11/02; B64D11/04; B64D13/06; B64D13/08
Domestic Patent References:
WO2017173130A12017-10-05
WO2017173130A12017-10-05
Foreign References:
US20100071384A12010-03-25
US20180201374A12018-07-19
US0008516A1851-11-11
US0000832A1838-07-12
Attorney, Agent or Firm:
GROSSE, Wolf-Dietrich (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Bordküchenmodul (1) für ein Luftfahrzeug, umfassend wenigstens eine Heiz- und/oder Kühleinheit mit wenigstens einem ersten Fach (2) für Getränke und/oder Speisen, dessen Temperatur mittels wenigstens eines thermoelektrischen Elements (5) konditionierbar ist, wobei das thermoelektrische Element (5) einen ersten und einen zweiten Wärmetauscher (8,9) umfasst, wobei ein Wärmetauscher (8,9) eine kalte Seite und ein anderer Wärmetauscher (8,9) eine warme Seite des thermoelektrischen Elements bildet, wobei die Abwärme des thermoelektrischen Elements (5) über ein primäres Kühlmittel aus einem zentralen Kühlsystem (11) des Luftfahrzeu ges abgeführt wird, wobei das primäre Kühlmittel über einen Kühlluftkanal (10) zugeführt wird, der wahlweise mit Umgebungsluft aus der Kabine und/oder konditionierter Kaltluft aus dem zentralen Kühlsystem (11) des Luftfahrzeuges beaufschlagbar ist.

2. Bordküchenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoelektrische Element (5) wenigstens zwischen zwei Betriebsmodi um- schaltbar oder umsteuerbar ist, wobei das erste Fach in einem ersten Betriebsmodus gekühlt wird und in einem zweiten Betriebsmodus geheizt wird.

3. Bordküchenmodul nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fach (2) als Fach mit einer zwischen wenigstens zwei Betriebsstellungen umschaltbaren Luftzirkulation ausgebildet ist, wobei in einer ersten Betriebsstellung eine geschlossene Warmluft- oder Kaltluftzirkulation innerhalb des Fachs (2) und in einer zweiten Betriebsstellung eine offene Spülluftzirkulation durch den Kühlluftkanal (10) bewirkt wird.

4. Bordküchenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass der erste Wärmetauscher (8) in einem Kühlluftverteiler des Kühlluftkanals (10) angeordnet ist, dass der Kühlluftverteiler wenigstens eine betätig bare Zuluft-Klappe und eine betätigbare Abluft-Klappe umfasst, und dass die Zuluft- Klappe und die Abluft-Klappe in geöffneter Stellung eine Spülluftzirkulation des primären Kühlmittels durch das Fach freigeben.

5. Bordküchenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kühlkanal und/oder in dem Kühlluftverteiler wenigs tens ein Gebläse vorgesehen ist.

6. Bordküchenmodul nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zweites Fach mit wenigstens einem zweiten thermoelektrischen Element (5) vorgesehen ist, dem wahlweise Umgebungsluft und/oder konditionierte Kaltluft aus dem zentralen Kühlsystem (11) des Luftfahrzeuges zuführbar ist.

7. Bordküchenmodul nach einem der Ansprüche 1 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, dass der erste Wärmetauscher (8) in einem Zuluftkanal (12) zu dem ersten Fach (2) angeordnet ist, so dass das primäre Kühlmittel mit der kalten Seite des thermoelektrischen Elements (5) bedarfsweise weiter abgekühlt werden kann und dass der zweite Wärmetauscher (9) in einem Ab luftkanal (13) aus dem ersten Fach (3) angeordnet ist.

8. Bordküchenmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoelektrische Element (5) zwischen dem Zuluftkanal (12) und dem Ab luftkanal (13) des ersten Fachs (2) angeordnet ist.

9. Bordküchenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass das thermoelektrische Element (5) drehbar in einem Luftleit- gehäuse (16) gelagert ist, welches zwischen dem Kühlluftkanal (10) des zentralen Kühlsystems (11) und einem Kühlluftkanal des ersten Fachs (2) oder einer Begrenzungswand des ersten Fachs (2) angeordnet ist.

10. Bordküchenmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoelektrische Element (5) während des Betriebs mittels wenigstens eines Drehantriebs innerhalb des Luftleitgehäuses (16) wenigstens von einer ersten Betriebsstellung in eine zweite Betriebsstellung drehbar ist.

11. Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Temperatur in einem Fach eines Bordküchenmoduls mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fach wahlweise gekühlt oder geheizt wird, wobei im Kühlbetrieb in Abhängigkeit der Kühlkapazität und/oder des Kältebedarfs des Fachs die warme Seite des thermoelektrischen Elements mit Umgebungsluft aus der Kabine oder mit konditionierter Kaltluft gekühlt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor einem Umschalten von einem Heizbetrieb auf einen Kühlbetrieb oder vor einem Umschalten von einem Kühlbetrieb auf einen Heizbetrieb Umgebungsluft aus der Kabine und/oder konditionierte Kaltluft aus dem zentralen Kühlsystem des Luftfahrzeuges durch das Fach zirkuliert wird.

13. Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Temperatur in einem Fach eines Bordküchenmoduls mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine thermoelektrische Element in Abhängigkeit der Kühlkapazität und/oder des Kältebedarfs und/oder Wärmebedarfs des betroffenen Fachs nach Vorgabe einer Steuerung oder Regelung in einem ersten, zweiten oder weiteren Betriebsmodus betrieben wird, wobei das wenigstens eine thermoelektrische Element in dem ersten Betriebsmodus dem an das Fach zugeführten primären Kühlmittel Wärme entzieht und dem von dem Fach abgeführten primären Kühlmittel Wärme aufgibt, in dem zweiten Betriebsmodus dem an das Fach zugeführten primären Kühlmittel Wärme abgibt und dem von dem Fach abgeführten primären Kühlmittel Wärme entzieht.

Description:
Bordküchenmodul für ein Luftfahrzeug sowie Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Temperatur in einem Speisen- und/oder Getränkefach eines Bordküchenmoduls

Die Erfindung betrifft ein Bordküchenmodul für ein Luftfahrzeug, umfassend wenigstens eine Heiz- und/oder Kühleinheit mit wenigstens einem ersten Fach für Getränke und/oder Speisen, dessen Temperatur mittels wenigstens eines thermoelektrischen Elements konditionierbar ist, wobei das thermoelektrische Element einen ersten und einen zweiten Wärmetauscher umfasst, wobei ein Wärmetauscher eine kalte Seite und ein anderer Wärmetauscher eine warme Seite des thermoelektrischen Elements bildet, wobei die Abwärme des thermoelektrischen Elements über ein primäres Kühlmittel aus einem zentralen Kühlsystem des Luftfahrzeuges abgeführt wird.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Temperatur in einem vorzugsweise geschlossenen Fach eines Bordküchenmoduls gemäß der Erfindung.

Aus der WO 2017/173130 A1 ist beispielsweise eine Festkörperkühlvorrichtung für eine Bordküche eines Luftfahrzeuges bekannt, die wenigstens ein Kühlfach umfasst, welches mit einer thermoelektrischen Einrichtung gekühlt wird, die als soge nannte Festkörper-Luft-Luft Kühlvorrichtung ausgebildet ist. Derartige thermoelektrische Einrichtungen werden im Allgemeinen auch als Peltier Elemente bezeichnet. Ein thermoelektrisches Element umfasst Halbleiterelemente, die eine Spannung erzeugen, wenn an beiden Seiten eine Temperaturdifferenz vorherrscht oder eine Temperaturdifferenz an beiden Seiten, wenn eine Spannung angelegt wird. Die Halbleiter sind üblicherweise zwischen Wärmetauschern eingebettet, wobei als Wärmetauscher mit Rippen versehene Kühlkörper oder auch Wärmetauscher mit einem flüssigen Wärmeträgermedium in Betracht kommen. Üblicherweise kühlt man die warme Seite des Peltier Elements bzw. des thermoelektrischen Elements mit einem auf den Kühlkörper aufgesetzten Ventilator, was bewirkt, dass die kühlende Seite oder kalte Seite des thermoelektrischen Elements noch weiter abgekühlt wird.

Die in der WO 2017/173130 A1 beschriebene Bordküche umfasst eine Kühlvorrichtung mit mehreren übereinander angeordneten Kühlfächern, in denen jeweils Peltier Elemente angeordnet sind. Eine erste thermoelektrische Einrichtung, die dem obersten Kühlfach zugeordnet ist, führt gekühlte Luft zunächst dem obersten Kühlfach und dann in Form einer Kaltluft Kaskade den darunter angeordneten Kühlfächern zu.

Aus der US 8,516, 832 B 2 ist eine Steuerung für ein thermoelektrisches Kühlsystem einer Bordküche eines Luftfahrzeuges bekannt, welches eine Vielzahl von elektrisch parallel und von elektrisch in Reihe geschalteten thermoelektrischen Elementen steuert. Das Kühlsystem umfasst ein geschlossenes Kühlfach, durch welches mittels eines auf der kalten Seite des thermoelektrischen Elements angeordneten Ventilators eine Kaltluftzirkulation aufrechterhalten wird. Auf der warmen Seite des thermoelektrischen Elements ist ein Wärmetauscher angeordnet, der vorzugsweise mit einem flüssigen Kühlmittel aus einem zentralen Kühlsystem des Flugzeugs durchströmt wird.

Heutige Flugzeug-Bordküchen sind mit sogenannten Galley Kühleinheiten ausgestattet, deren Kühlfächer, sowohl als offene als auch als geschlossene Kühlfächer, jeweils auf eine fest vorgegebene niedrige Temperatur abgekühlt werden können. Eine Steuerung der Temperatur der Kühlfächer durch das Bordpersonal ist nicht möglich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bordküchenmodul der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei denen die in den Fächern für Speisen und/oder Getränke vorherrschende Temperatur durch das Bordpersonal einstellbar ist. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Temperatur in einem solchen Fach eines Bordküchenmoduls gemäß der Erfindung bereitzustellen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch ein Bordküchen modul mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 12 und 14. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nach einem Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Bordküchenmodul für ein Luftfahrzeug vorgesehen, das wenigstens eine Heiz- und/oder Kühleinheit mit wenigstens einem ersten Fach für Getränke und/oder Speisen umfasst, dessen Tempera tur mittels wenigstens eines thermoelektrischen Elements konditionierbar ist, wobei das thermoelektrische Element einen ersten und einen zweiten Wärmetauscher umfasst, wobei ein Wärmetauscher eine kalte Seite und ein anderer Wärmetauscher eine warme Seite des thermoelektrischen Elements bildet, wobei die Abwärme des thermoelektrischen Elements über ein primäres Kühlmittel aus einem zentralen Kühlsystem des Luftfahrzeuges abgeführt wird, wobei sich das Bordküchenmodul gemäß der Erfindung insbesondere dadurch auszeichnet, dass das primäre Kühlmittel über einen Kühlluftkanal zugeführt wird, der wahlweise mit Umgebungsluft und/oder konditionierter Kaltluft aus dem zentralen Kühlsystem des Luftfahrzeuges beaufschlagbar ist. Auf diese Art und Weise kann das betref fende Fach für Speisen und/oder Getränk in verschiedenen Betriebsmodi gekühlt oder geheizt werden, wobei für jeden Betriebsmodus eine andere Fach- Temperatur vorgesehen sein kann. Das Bordküchenmodul gemäß der Erfindung kann eine Vielzahl von Wärmfächern und/oder Kühlfächern aufweisen, die als geschlossene Fächer, als offene Fächer oder als Getränkeschubladen ausgebildet sein können.

Bei dem Bordküchenmodul gemäß der Erfindung kann beispielsweise das erste Fach mittels eines thermoelektrischen Elements temperiert sein, wohingegen ein zweites und/oder weitere Fächer nur mit konditionierter Kaltluft aus dem zentralen Kühlsystem des Luftfahrzeugs gekühlt sein können.

Das erste Fach kann beispielsweise wahlweise beheizbar oder kühlbar sein, wobei eine Umschaltung von Heizen auf Kühlen oder umgekehrt beispielsweise durch eine entsprechende Schaltung der Polarität des thermoelektrischen Elements bewerkstelligt werden kann. Im Rahmen der Erfindung können mehrere parallel und/oder in Reihe geschaltete thermoelektrische Elemente (Peltier Elemente) einem einzigen Fach zugeordnet sein, der Einfachheit halber ist nachstehend von einem thermoelektrischen Element die Rede.

Bei einer bevorzugten Variante des Bordküchenmoduls gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Fach als Fach mit einer zwischen wenigstens zwei Betriebsstellungen umschaltbaren Luftzirkulation ausgebildet ist, wobei in einer ersten Betriebsstellung eine geschlossene Warmluft- oder Kaltluftzirkulation innerhalb des Fachs und in einer zweiten Betriebsstellung eine offene Spülluftzirkulation durch den Kühlluftkanal bewirkt wird. In der zweiten Betriebsstellung kann vorgesehen sein, dass die über den Kühlluftkanal zugeführte Umgebungsluft aus der Kabine und/oder die konditionierte Kaltluft aus dem zentralen Kühlsystem des Luftfahrzeug durch das Fach zirkuliert wird. Das ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn von Heizen auf Kühlen oder von Kühlen auf Heizen umgeschaltet werden soll. Nach einem Heizbetrieb kann bei einer solchen Schaltung zunächst die noch vorhandene Warmluft aus dem Fach gespült werden, sodass eine weitere Abkühlung von dem Temperaturniveau der Kabinenluft oder von dem Temperaturniveau. der konditionierten Kaltluft aus erfolgen kann. Bei einer Umschaltung von dem Kühlbetrieb auf den Heizbetrieb kann ein weiteres Aufwärmen des Fach ausgehend von dem Temperaturniveau der Kabinenluft erfolgen. Dies ist energetisch besonders effektiv.

Bei einer zweckmäßigen Variante des Bordküchenmoduls gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Fach ein Gebläse umfasst, welches mechanisch nicht mit dem thermoelektrischen Element gekoppelt ist. Auf diese Art und Weise kann verhältnismäßig einfach innerhalb des Fachs eine Luftzirkulation aufrechterhalten werden, die von der durch den Kühlluftkanal zirkulierten Luft entkoppelt ist.

Das thermoelektrische Element kann wenigstens ein weiteres Gebläse bzw. einen weiteren Ventilator aufweisen.

Die vorstehend beschriebenen Betriebsstellungen lassen sich bei einer vorteilhaften Variante des Bordküchenmoduls gemäß der Erfindung dadurch realisieren, dass der erste Wärmetauscher in einem Kühlluftverteiler des Kühlluftkanals ange ordnet ist, dass der Kühlluftverteiler wenigstens eine betätigbare Zuluft-Klappe und eine betätigbare Abluft-Klappe umfasst und dass die Zuluft-Klappe und die Abluft- Klappe in geöffneter Stellung eine Spülluftzirkulation des primären Kühlmittels durch das Fach freigeben. In der ersten Betriebsstellung sind die Zuluft-Klappe und die Abluft-Klappe vorzugsweise geschlossen, sodass die Luft Kreisläufe des Fachs und des zentralen Kühlsystems des Luftfahrzeuges getrennt sind. In dieser Betriebsstellung ist eine Seite des thermoelektrischen Elements bzw. vorzugswei se der erste Wärmetauscher mit Umgebungsluft aus der Kabine und/oder mit konditionierter Kaltluft aus dem zentralen Kühlsystem des Luftfahrzeuges beaufschlagbar. ln der zweiten Betriebsstellung sind die Zuluft-Klappe und die Abluft-Klappe vorzugsweise geöffnet. In dieser Betriebsstellung sind die Luftkreisläufe des Fachs und des zentralen Kühlsystems des Luftfahrzeuges miteinander verbunden, so- dass Umgebungsluft aus der Kabine und/oder konditionierte Kaltluft aus dem zentralen Kühlsystem des Luftfahrzeuges durch das Fach zirkuliert werden kann.

Zweckmäßigerweise ist in dem Kühlkanal und/oder in dem Kühlluftverteiler we nigstens ein Gebläse vorgesehen, mit welchem eine von dem Fach unabhängige Luftzirkulation durch den Kühlkanal und/oder den Kühlluftverteiler aufrechterhalten werden kann.

Das Bordküchenmodul gemäß der Erfindung kann wenigstens ein zweites Fach mit wenigstens einem zweiten thermoelektrischen Element umfassen, dem wahlweise Umgebungsluft und/oder konditionierte Kaltluft aus dem zentralen Kühlsys tem des Luftfahrzeuges zuführbar ist.

Bei einer anderen Variante des Bordküchenmoduls gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Wärmetauscher in einem Zuluftkanal zu dem ersten Fach angeordnet ist und dass das primäre Kühlmittel mit der kalten Seite des thermoelektrischen Elements bedarfsweise weiter abgekühlt werden kann und dass der zweite Wärmetauscher in einem Abluftkanal von dem ersten Kühlfach angeordnet ist. Bei dieser Variante des Bordküchenmoduls ist es vorteilhaft, wenn das erste Fach eine ständig offene Kaltluftzirkulation aufweist, die nicht von dem Kühlluftka nal des primären Kühlmittels getrennt ist. Wenn beispielsweise innerhalb des Fachs ein Kühlbetrieb realisiert werden soll, können bei einer solchen Konfiguration auch Temperaturen erreicht werden, die deutlich unter normalen Kühlfach Temperaturen angesiedelt sind. Übliche vorgegebene Temperaturen für Kühlfächer von Bordküchen betragen zwischen 4 °C und 7 °C. Mit der vorstehend beschriebenen Anordnung gemäß der Erfindung lassen sich Kü h Ifach-T em peratu ren erzielen, die deutlich unter dem Gefrierpunkt liegen. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das thermoelektrische Element zwischen dem Zuluftkanal und dem Abluftkanal angeordnet ist. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine stufenweise Abkühlung der dem ersten Fach zugeführten Luft bewirkt, die verhältnismäßig einfach steuerbar bzw. regulierbar ist.

Erfindungsgemäß wird eine weitere vorteilhafte Variante des Bordküchenmoduls vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass das thermoelektrische Ele ment drehbar in einem Luftleitgehäuse gelagert ist, welches zwischen dem Kühlluftkanal des zentralen Kühlsystems und einem Kühlluftkanal des ersten Fachs oder einer Begrenzungswand des ersten Fachs angeordnet ist.

Vorzugsweise ist das thermoelektrische Element während des Betriebs mittels wenigstens eines Drehantriebs innerhalb des Luftleitgehäuses wenigstens von einer ersten Betriebsstellung in eine zweite Betriebsstellung drehbar, wobei in der ersten Betriebsstellung das primäre Kühlmittel von einer eigenen Kaltluftzirkulation des ersten Kühlfachs entkoppelt ist und in der zweiten Betriebsstellung das primä re Kühlmittel durch das erste Fach zirkuliert wird. Auf diese Art und Weise ist es möglich, zwischen wenigstens zwei Betriebsmodi des betroffenen Fachs umzu schalten, wobei in einem Betriebsmodus die Luftkreisläufe des Kühlfachs und des primären Kühlsystems getrennt sind und in einem anderen Betriebsmodus die Luftkreisläufe des Fachs und des zentralen Kühlsystems miteinander kommunizieren.

Bei dieser Konfiguration des Bordküchenmoduls gemäß der Erfindung lassen sich weitere Betriebsmodi dadurch erreichen, dass die Anordnung der heißen und der kalten Seite des thermoelektrischen Elements durch eine 180° Drehung innerhalb des Luftleitgehäuses vertauscht wird. So lässt sich verhältnismäßig einfach eine Umschaltung von Heizen auf Kühlen und umgekehrt realisieren. Weitere Betriebsmodi sind durch die erfindungsgemäß vorgesehene Umschaltung von Um- gebungsluft auf konditionierte Kaltluft und durch eine Steuerung eines oder mehrerer thermoelektrischer Elemente (andere Polarität) realisierbar.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Temperatur in einem Fach eines Bordküchenmoduls mit einem oder mehreren der vorstehend beschriebenen Merkmale. Das Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das Fach wahlweise gekühlt oder geheizt wird, wobei im Kühlbetrieb in Abhängigkeit der Kühlkapazität und/oder des Kältebedarfs des Fachs die warme Seite des thermoelektrischen Elements mit Umgebungsluft aus der Kabine oder mit konditionierter Kaltluft gekühlt wird.

Bei einer besonders bevorzugten Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass vor einem Umschalten von einem Heizbetrieb auf einen Kühlbetrieb oder vor einem Umschalten von einem Kühlbetrieb auf einen Heizbetrieb Umgebungsluft aus der Kabine und/oder konditionierte Kaltluft aus dem zentralen Kühlsystem des Luftfahrzeuges durch das Fach zirkuliert wird.

Bei einer Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine thermoelektrische Element in Abhängigkeit der Kühlkapazität und/oder des Kältebedarfs des betroffenen Fachs nach Vorgabe einer Steuerung oder Regelung in einem ersten, zweiten oder weiteren Betriebsmodus betrieben wird, wobei das thermoelektrische Element in dem ersten Betriebsmodus dem an das Fach zugeführten primären Kühlmittel Wärme entzieht und dem von dem Fach abgeführten primären Kühlmittel Wärme aufgibt, in dem zweiten Betriebsmodus dem an das Fach zugeführten primären Kühlmittel Wärme aufgibt und dem von dem Fach abgeführten primären Kühlmittel Wärme entzieht.

Der Begriff „das thermoelektrische Element“ im Sinne der Erfindung kann eine Anordnung mehrerer thermoelektrischer Elemente mit elektrischer Parallelschaltung und/oder elektrischer Reihenschaltung umfassen. Bei einer besonders bevorzugten Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist zusätzlich vorgesehen, dass die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl des dem Fach zugeordneten Gebläses an die Kühlkapazität des betreffenden Kühlfachs und/oder an den aktuellen Kältebedarf angepasst wird.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Bordküchenmoduls gemäß der Erfindung,

Figur 2 eine Ansicht eines Fachs entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel des Bordküchenmoduls gemäß der Erfindung,

Figur 3 eine erste Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Bordkü chenmoduls gemäß der Erfindung,

Figur 4 eine zweite Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 3,

Figur 5 eine schematische Darstellung eines Dritten Ausführungsbeispiels des Bordküchenmodul gemäß der Erfindung,

Figur 6 eine vierte Variante des Bordküchenmoduls gemäß der Erfindung mit einer drehbaren Anordnung des thermoelektrischen Elements in einer ersten Betriebsstellung und Figur 7 die Variante des Bordküchenmoduls gemäß Figur 6 in der zweiten Betriebsstellung.

Es wird zunächst Bezug genommen auf Figur 1. Die Figur 1 zeigt ein Bordküchenmodul 1 mit einem ersten 2 und zwei weiteren Fächern 3, 4. Das erste Fach 2 umfasst ein thermoelektrisches Element 5 (Peltier Element), welches in einem iso lierenden Wandaufbau 6 des ersten Fachs 2 angeordnet ist und welches eine An ordnung von Halbleitern 7 umfasst, die zwischen einem ersten Wärmetauscher 8 und einem zweiten Wärmetauscher 9 angeordnet sind. Der erste Wärmetauscher 8 bildet die kalte Seite des thermoelektrischen Elements und der zweite Wärmetauscher 9 bildet die warme Seite des thermoelektrischen Elements 5. Wie vorste hend bereits erwähnt, erfasst der Begriff „thermoelektrisches Element“ im Sinne der Erfindung eine Anordnung mehrerer thermoelektrischer Elemente. Die Wärme tauscher 8, 9 des thermoelektrischen Elements 5 sind als Luft-Luft Kühlkörper ausgebildet. Das thermoelektrische Element 5 umfasst wenigstens einen Ventila tor, der in den Figuren der Einfachheit halber nicht dargestellt ist.

Bei der Anordnung gemäß Figur 1 ist der zweite Wärmetauscher 9, der die warme Seite des thermoelektrischen Elements bildet, an einen Kühlluftkanal 10 eines zentralen Kühlsystems 11 (Galley Chiller) des Luftfahrzeuges angeschlossen. Von dem zentralen Kühlsystem 11 des Luftfahrzeuges wird dem zweiten Wärmetau scher 9 des ersten Fachs 2 wahlweise Umgebungsluft und/oder konditionierte Kaltluft zugeführt. Der Kühlluftkanal 10 umfasst einen Abschnitt, der als Zuluftkanal 12 ausgebildet ist sowie einen Abschnitt, der als Abluftkanal 13 ausgebildet ist. Um das thermoelektrische Element 5 erfindungsgemäß steuern und regeln zu können, ist in dem Zuluftkanal 12 und in dem Abluftkanal 13 jeweils ein Temperatursensor 14 angeordnet. Wie dies insbesondere Figur 2 zu entnehmen ist, ist das erste Fach 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel als geschlossenes Kühlfach mit einer geschlossenen Kaltluftzirkulation ausgebildet. Zu diesem Zweck ist in dem ersten Fach 2 ein Gebläse 15 angeordnet, das mechanisch nicht mit dem thermoelektrischen Element 5 gekoppelt ist und dessen Drehzahl unabhängig von der Betätigung des thermoelektrischen Elements 5 regelbar ist. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 sind die Luftkreisläufe des ersten Fachs 2 und des zentralen Kühlsystems 11 voneinander getrennt.

Ein Ausführungsbeispiel des Bordküchenmoduls 1 gemäß der Erfindung, das ein Fach 2 umfasst, welches sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen ausgelegt ist, ist in den Figuren 3 und 4 dargestellt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Wärmetauscher 9 in dem Kühlluftkanal 10 des zentralen Kühlsystems angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel, bei dem gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, kann der zweite Wärmetauscher 9 sowohl die warme Seite als auch die kalte Seite des thermoelektrischen Elements bilden. Der Kühlluftkanal 10 umfasst einen Kühlluftverteiler 17, der einen Zuluftkanal 12 und ein Abluftkanal 13 sowie eine Zuluft-Klappe 18 und eine Abluft-Klappe 19 in dem isolierenden Wandaufbau 6 des Fachs 2 aufweist, die jeweils eine Verbindung des Kühlluftkanals 10 mit dem Fach 2 herstellen oder unterbrechen. Die Zuluft-Klappe 18 und die Abluft-Klappe 19 können über eine Steuereinheit jeweils geöffnet und geschlossen werden. Wenn die Zuluft-Klappe 18 und die Abluft-Klappe beide geöffnet sind, kann die durch den Kühlluftkanal 10 zirkulierte Kabinenluft und/oder die durch den Kühlluftkanal zirkulierte konditionierte Kaltluft vollständig oder teilweise durch das Fach 2 zirkuliert werden. In dieser Stellung der Zuluft-Klappe 18 und der Abluft-Klappe 19 kommunizieren die Luftkreisläufe des Fachs 2 und des Kühlluftkanals 10 miteinander. Mit einer solchen Luftführung ist nicht nur eine Temperatursteuerung und/oder Regelung realisierbar, sondern das Fach 2 kann jeweils bei der Umstellung von Heizen auf Kühlen oder umgekehrt vorher mit Kabinenluft oder mit konditionierter Kaltluft gespült werden. Dies hat den Vorteil, dass bei einer Umstellung von Heizen auf Kühlen zunächst mittels Luft aus der Kabine des Luftfahrzeugs und/oder mittels konditionierter Kaltluft zunächst das Fach 2 derart gespült werden kann, dass das thermoelektrische Element 5 eine weitere Abkühlung von einem bereits niedrigen Temperaturniveau bewirken kann. Umgekehrt kann beispielsweise bei der Umstellung von Kühlen auf Heizen zunächst mit Kabinenluft gespült werden, damit das Fach 2 mittels des thermoelektrischen Elements 5 ausgehend von dem höheren T emperaturniveau der Kabinenluft aufgewärmt oder aufgeheizt werden kann. Mit dem Bezugszeichen 20 ist ein Gebläse des thermoelektrische Elements 5 bezeichnet.

Figur 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung. Dort ebenfalls sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 kommunizieren die Luftkreisläufe des ersten Fachs 2 und des zentralen Kühlsystems 11 miteinander. Das thermoelektrische Element 5 ist zwischen dem Zuluftkanal 12 und dem Abluftkanal 13 des zentralen Kühlsystems 11 so angeordnet, dass der erste Wärmetauscher 8 in dem Zuluftkanal 12 und der zweite Wärmetauscher 9 in dem Abluftkanal 13 angeordnet ist. Die gegebenenfalls konditionierte Luft aus dem zentralen Kühlsystem 11 wird in dem Zuluftkanal 12 von dem ersten Wärmetauscher 8 des thermoelektrischen Elements 5 weiter abgekühlt und durch das erste Fach 2 zirkuliert. In dem Abluftkanal 13 des zentralen Kühlsystems 11 gibt der zweite Wärmetauscher 9 die der Zuluft entzogene Wärme dem Abluftstrom auf, der zu dem zentralen Kühlsystem 11 zurückgeführt wird. Mit diesem Ausführungsbeispiel lassen sich verschiedene Betriebsmodi der Kühlung realisieren. Beispielsweise kann wahlweise Umgebungsluft oder Kaltluft (konditionierte Luft) über den Zuluftkanal 12 zugeführt werden. Wenn das thermoelektrische Element 5 nicht bestromt wird, kann eine Kühlung nur mit der Kaltluft aus dem zentralen Kühlsystem 11 bewerkstelligt werden. In einer zweiten Stufe kann das thermoelektrische Element 5 so angesteuert werden, dass der erste Wärmetauscher 8 der Umgebungsluft oder der konditionierten Kaltluft in dem Zuluftkanal 12 Wärme entzieht. In einer dritten Stufe kann die Polarität des ther- moelektrischen Elements 5 geändert werden, sodass die Luft in dem Zuluftkanal 12 erwärmt wird und die Luft in dem Abluftkanal 13 abgekühlt wird.

Figur 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des Bordküchenmoduls 1 gemäß der Erfindung. In Figur 6 sind wiederum gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei der in Figur 6 dargestellten Variante des Bordküchenmoduls 1 ist der Kühlluft kanal 10 des zentralen Kühlsystems 11 mit dem ersten Fach 2 über ein Luftleitgehäuse 16 verbunden, in welchem das thermoelektrische Element 5 drehbar angeordnet ist. Mit dieser Variante des Bordküchenmoduls 1 gemäß der Erfindung sind, wie nachstehend noch erläutert wird, wenigstens zwei verschiedene Konfigurationen realisierbar, von denen die erste Konfiguration dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung und die zweite Konfiguration dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung etwa entspricht. Figur 6 zeigt eine erste Betriebsstellung des thermoelektrischen Elements 5 innerhalb des Luftleitgehäuses 16, in der der Kühlluftkanal 10 des zentralen Kühlsystems 11 von der Luftzirkulation bzw. Kaltluftzirkulation des ersten Fachs 2 getrennt ist. Die Kaltluftzirkulation innerhalb des ersten Fachs 2 wird von einem Gebläse 15 aufrechterhalten. Die innerhalb des Fachs 2 zirkulierte Luft wird von dem ersten Wärmetauscher 8 des thermoelektrischen Elements 5 abgekühlt. Die dabei über das thermoelektrische Element 5 abgeführte Wärme wird über den zweiten Wärmetauscher 9 der durch den Kühlluftkanal 10 zirkulierten Luft aufgegeben. Das thermoelektrische Element 5 kann während des Betriebs von der ersten Betriebsstellung, die in Figur 6 dargestellt ist, in die zweite Betriebsstellung gedreht werden, die in Figur 7 dargestellt ist. In dieser Stellung des thermoelektrischen Elements 5 bildet der Kühlluftkanal 10 einen Zuluftkanal 12 in das erste Fach 2 und einen Abluftkanal 13 aus dem Fach 2 aus. Der Luftkreislauf des zentralen Kühlsystems 11 und der Luftkreislauf des ersten Fachs kommunizieren in der zweiten Betriebsstellung des thermoelektrischen Elements 5 miteinander. An dieser Stelle sei angemerkt, dass durch die Drehung des thermoelektrischen Elements 5 in dem Luftleitgehäuse 16 auch eine Umschaltung zwischen Heizen und Kühlen realisiert werden kann, da die kalte Seite und die warme Seite des thermoelektrischen Elements 5 durch eine Drehung desselben innerhalb des Luft leitgehäuses 16 vertauscht werden können.

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Bezugszeichenliste

1 Bordküchenmodul

2 erstes Fach

3, 4 weitere Kühlfächer

5 thermoelektrisches Element

6 isolierender Wandaufbau

7 Halbleiter

8 erster Wärmetauscher

9 zweiter Wärmetauscher

10 Kühlluftkanal

11 zentrales Kühlsystem

12 Zuluftkanal

13 Abluftkanal

14 Temperatursensor

15 Gebläse

16 Luftleitgehäuse

17 Kühlluftverteiler

18 Zuluft-Klappe

19 Abluft-Klappe

20 Gebläse