BR102012018525A2 - Válvula de regulagem, sistema e método de operação de uma válvula de regulagem para um sistema de suporte à vida para uso em cabine de aeronave - Google Patents

Abstract

VÁLVULA DE REGULAGEM, SISTEMA E MÉTODO DE OPERAÇÃO DE UMA VÁLVULA DE REGULAGEM PARA UM SISTEMA DE SUPORTE À VIDA PARA USO EM CABINE DE AERONAVE. A presente invenção refere-se a uma válvula de regulagem para um sistema de suporte à vida para uso em uma cabine de aeronave, que compreende: - uma entrada de gás para gás respirável, - uma saída de suporte de máscara de ar conectada à entrada de gás e adaptada para dirigir o gás respirável para uma máscara de ar, - uma ramificação de colete de pressão interconectada entre a entrada de gás e uma abertura para conexão a um colete de pressão, - uma válvula de descompressão adaptada para impedir um fluxo de gás a partir da ramificação de colete de pressão para a saída de suprimento de máscara de ar, se a pressão na cabine da aeronave diminuir abaixo de um valor predeterminado, - uma válvula de uma via adaptada para impedir um fluxo de gás a partir da ramificação de colete de pressão para a saída de suprimento de máscara de ar em uma diferença de pressão predeterminada entre a ramificação de colete de pressão e a entrada de gás, e - uma válvula de descarga de uma via adaptada para dirigir o gás a partir da ramificação de colete de pressão para o ambiente a uma diferença de pressão predeterminada entre a ramificação de colete de presão e a entrada de gás.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "VÁLVULA DE REGULAGEM, SISTEMA E MÉTODO DE OPERAÇÃO DE UMA VÁVULA DE REGULAGEM PARA UM SISTEMA DE SUPORTE À VIDA PARA USO EM CABINE DE AERONAVE".

A presente invenção refere-se a uma válvula de regulagem para

um sistema de suporte de vida para uso em uma cabine de aeronave, em particular, para suporte de vida de um piloto, um membro de tripulação ou um passageiro em uma cabine de aeronave.

Vários tipos de sistemas de suporte são conhecidos para suporte de pilotos em uma cabine de aeronave. Em um tipo destes sistemas, uma unidade assim denominada OBOGS (sistema de geração de oxigênio de bordo) supre ao piloto oxigênio extraído a partir do ar de purga tirado dos motores da aeronave.

Os sistemas de suporte de vida de hoje em dia para pilotos de aeronave com a unidade OBOGS compreendem uma peça em T que conecta um canal para gás respirável com um colete de pressão. Em um caso de rápida descompressão, isto é, rápida diminuição de pressão, na cabine de aeronave, é importante que o suporte de vida do piloto supra ao piloto ar tendo uma alta concentração de oxigênio, de modo que o piloto seja impedido de ficar inconsciente. O ar com aíta concentração de oxigênio é provido por uma unidade de reserva de oxigênio em separado. Frequentemente, esse oxigênio é provido para o piloto a uma pressão aumentada, para a otimização da absorção de oxigênio no pulmão do piloto. Em um caso como esse, o piloto preferencialmente veste um colete pressurizado apertado, para facilitar a ação de respiração, e para evitar ferimentos do peito resultantes da ventilação à alta pressão.

Mais ainda, são conhecidos os sistemas de suporte de vida compreendendo uma válvula de retenção de colete de pressão, em que o ar a partir do interior do colete de pressão é exaurido através da válvula para o 30 ambiente, quando o piloto usando o colete de pressão respira em uma pressão ambiente predeterminada. Quando o piloto exala, o colete de pressão é preenchido com ar respirável a partir do suprimento de ar. Com cada ciclo de respiração, o ar no colete de pressão é parcialmente exaurido para o ambiente, isto é, o ar respirável no colete de pressão é trocado ligeiramente durante a respiração.

Contudo, nos sistemas de suporte de vida existentes, foi observado que os pilotos podem não ficar conscientes em situações críticas, em que um evento de descompressão e um impacto pesado, como cargas G ocorrem.

É um objetivo da invenção melhorar os sistemas de suporte de vida existentes e evitar a inconsciência do piloto nessas situações críticas.

De acordo com a invenção, uma válvula de regulagem para um

sistema de suporte de vida para uso em uma cabine de aeronave compreende: uma entrada de gás para gás respirável,

- uma saída de suporte de máscara de ar conectada à entrada de gás e adaptada para dirigir o gás respirável para uma máscara de ar,

- uma ramificação de colete de pressão interconectada entre a

entrada de gás e uma abertura para conexão a um colete de pressão e adaptada para dirigir o gás respirável para e a partir do colete de pressão,

- uma válvula de descompressão adaptada para impedir um fluxo de gás a partir da ramificação de colete de pressão para a saída de su

primento de máscara de ar, se a pressão na cabine da aeronave diminuir abaixo de um valor predeterminado,

- uma válvula de uma via adaptada para impedir um fluxo de gás a partir da ramificação de colete de pressão para a saída de suprimento de máscara de ar em uma diferença de pressão predeterminada entre a ramifi

cação de colete de pressão e a entrada de gás, e

- uma válvula de descarga de uma via adaptada para dirigir o gás a partir da ramificação de colete de pressão para o ambiente a uma diferença de pressão predeterminada entre a ramificação de colete de pressão e a entrada de gás.

Foi descoberto pela invenção que, no caso de uma descompres

são rápida em um sistema de suporte de vida do estado da técnica, a conexão direta do colete de pressão com o canal de gás respirável através da peça em T leva a um volume morto de ar com baixa concentração de oxigênio no colete de pressão. Este volume morto de ar primeiramente deve ser consumido, isto é, inalado e exalado, pelo piloto. Um suprimento rápido com ar de concentração alta de oxigênio é prejudicado por esta configuração. Isto 5 é identificado como um fator significativo em um atraso no suprimento de ar com alta concentração de oxigênio para o piloto e, desse modo, como uma razão para uma possível inconsciência do piloto.

A válvula de regulagem da invenção provê um suprimento direto de ar enriquecido com oxigênio para o piloto. Mais ainda, permite que, em um período de tempo curto, o ar no colete de pressão com baixa concentração de oxigênio seja trocado com ar de concentração de oxigênio atta.

De acordo com uma primeira modalidade preferida, a válvula de regulagem compreende um duto de alimentação de pressão adaptado para dirigir ar pressurizado a partir da entrada de gás para a válvula de descarga 15 de uma forma tal que a válvula de descarga se abra a uma diferença de pressão predeterminada entre a ramificação de colete de pressão e a entrada de gás. Esse duto de alimentação de pressão poderia ser provido como um canal interno em um alojamento de válvula ou como um tubo ou cano conectado a uma entrada e/ou a uma saída desse alojamento de válvula. 20 Desse modo, uma forma autocontrolada e objetiva de regulagem da válvula de descarga é provida.

De acordo com uma modalidade adicional, a válvula de descompressão é conectada a uma membrana, a qual é acoplada à pressão na cabine de aeronave de forma tal que a válvula de descompressão feche, se a 25 pressão na cabine de aeronave diminuir rapidamente. Desse modo, uma forma direta e inteligente de controle da válvula de descompressão dependendo da pressão na aeronave, por exemplo, da pressão na cabine, é obtida.

Uma modalidade adicional é caracterizada pelo fato de um espaço em um lado da membrana ser conectado a uma abertura na cabine de aeronave, de forma tal que uma diferença de pressão entre dois lados da membrana seja compensada, após um tempo predeterminado para a abertura da válvula de descompressão.

Em particular, é preferido que a membrana seja embutida em um alojamento de membrana. Em cada lado da membrana, um espaço é conectado à cabine de aeronave por uma abertura no alojamento de membrana.

As aberturas podem ter tamanhos diferentes de seção transversal. A membrana é disposta de forma tal que, no caso de uma descompressão rápida, a pressão em um primeiro lado da membrana diminua rapidamente e, em um segundo lado da membrana, diminua lentamente, uma vez que a abertura no segundo lado do alojamento é menor do que a abertura no primeiro lado do 10 alojamento. Quando a pressão no segundo lado da membrana diminuiu suficientemente, a válvula de descompressão se abre.

Uma outra modalidade preferida é caracterizada pelo fato de a válvula de descompressão, a válvuía de uma via e/ou a válvula de descarga de uma via sejam integradas em um alojamento de válvula, preferencialmente na ramificação de colete de pressão.

Preferencialmente, a entrada de gás seletivamente recebe o gás respirável a partir de um sistema de geração de oxigênio de bordo e/ou de uma unidade de reserva de oxigênio, a qual provê ar respirável com uma aita concentração de oxigênio. Durante uma operação normal, isto é, nas 20 condições normais de pressão na cabine de aeronave, a entrada de gás recebe gás respirável a partir do sistema de geração de bordo com uma concentração de oxigênio e uma pressão razoáveis, por exemplo, dependendo da altitude atual do avião. O sistema de geração de oxigênio de bordo pode ser suprido com ar a partir de uma fonte de ar de purga. O ar de purga pode 25 ser obtido a partir do motor da aeronave. Desse modo, tanques contêineres de ar em separado para o suprimento de ar respirável durante uma operação normal não são necessários.

No caso de uma descompressão rápida da cabine de aeronave, o fluxo de ar respirável a partir do sistema de geração de oxigênio de bordo para a entrada de gás é impedido. Mais ainda, uma unidade de reserva de oxigênio é encaixada para prover à entrada de gás o gás respirável tendo uma alta concentração de oxigênio. A unidade de reserva de oxigênio pode obter gás respirável a partir de um tanque de oxigênio com dimensões adaptadas para a provisão de oxigênio suficiente durante situações de descompressão crítica.

Um aspecto adicional da invenção é um sistema de suporte de vida para uso em uma cabine de aeronave compreendendo: um colete de pressão, uma máscara de ar, um regulador de respiração, que compreende uma entrada de regulagem de gás para gás respirável, e uma saída de regulagem de gás conectada à válvula de regulagem e adaptada para dirigir o gás respirável para uma válvula de regulagem, em que o regulador de respiração é adaptado para controlar a pressão na saída de regulagem (55), e a válvula de regulagem compreendendo: uma entrada de gás para gás respirável, uma saída de suporte de máscara de ar conectada à entrada de gás e adaptada para dirigir o gás respirável para uma máscara de ar, uma ramificação de colete de pressão interconectada entre a entrada de gás e uma abertura para conexão a um colete de pressão e adaptada para dirigir o gás respirável para e a partir do colete de pressão, uma válvula de descompressão adaptada para impedir um fluxo de gás a partir da ramificação de colete de pressão para a saída de suprimento de máscara de ar, se a pressão na cabine da aeronave diminuir abaixo de um valor predeterminado, uma válvuIa de uma via adaptada para impedir um fluxo de gás a partir da ramificação de colete de pressão para a saída de suprimento de máscara de ar em uma diferença de pressão predeterminada entre a ramificação de colete de pressão e a entrada de gás, e uma válvula de descarga de uma via adaptada para dirigir o gás a partir da ramificação de colete de pressão para o ambiente a uma diferença de pressão predeterminada entre a ramificação de colete de pressão e a entrada de gás.

Desse modo, um sistema simples e seguro para suprimento ao piloto de ar respirável no caso de uma descompressão rápida é provido.

O regulador de respiração provê um suprimento seguro e confortável de ar respirável para o piloto através de um controle de pressão. Preferencialmente, o regulador de respiração é adaptado para controlar a pressão na saída de regulagem de acordo com a altitude da aeronave. Portanto, o regulador de respiração pode fazer uso de um sinal de pressão a partir de um sensor de pressão disposto fora da aeronave. Mais preferencialmente, o regulador de respiração é adaptado para controlar a pressão na saída de regulador de acordo com a pressão na cabine de aeronave. Desse modo, a 5 pressão de gás respirável dirigida á máscara de ar pode ser adaptada para a pressão na cabine de aeronave.

Uma modalidade preferida compreende uma unidade reguladora anti-G adaptada para dirigir o gás pressurizado para um traje anti-G, a qual é suprida com gás a partir do regulador de respiração, e em que a unidade 10 reguladora anti-G é acoplada ao regulador de respiração de uma forma tal que o traje anti-G seja pressurizado, se a pressão de gás respirável for aumentada. Isto provê um suporte de vida para o piloto em situações críticas, especialmente com níveis altos de forças de aceleração atuando sobre o piloto.

De acordo com uma modalidade preferida adicional, o regulador

de respiração compreende um sensor de pressão e/ou um sensor de oxigênio adaptado para a monitoração do sistema de suporte de vida, em que uma unidade de controle eletrônica recebe um sinal de pressão a partir do sensor de pressão e/ou um sinal de oxigênio a partir do sensor de oxigênio 20 para a monitoração e/ou o controle do regulador de respiração. Desse modo, por exemplo, a performance do sistema do regulador de respiração pode ser monitorada. Isto provê uma forma simples e segura de monitoração da pressão e da concentração de oxigênio de ar respirável suprido para a entrada de válvula de regulagem e, com isso, para o piloto. A unidade de controle 25 eletrônica pode ser suprida com potência por um suprimento de potência da aeronave.

Preferencialmente, uma unidade de exibição é adaptada para prover uma informação concernente ao sistema de suporte de vida para o piloto. Isto provê uma informação e um meio de monitoração para o piloto. 30 No caso de problemas e falhas de performance do sistema, o piloto está habilitado a disparar certas provisões de resolução de problema. Preferencialmente, a unidade de exibição é eletricamente conectada à unidade de controle eletrônica de uma forma tal que a unidade de exibição possa ser controlada pela unidade de controle eletrônica.

Uma modalidade adicional é caracterizada pelo fato de o sistema de suporte de vida compreender um sistema de geração de oxigênio de 5 bordo adaptado para suprir ao regulador de respiração um gás respirável e uma fonte de ar de purga adaptada para suprir ao sistema de geração de oxigênio de bordo gás respirável. Isto provê um meio simples e preferido para a provisão de oxigênio ao sistema de suporte de vida. Mais ainda, um meio simples, efetivo e que economiza peso para a geração de oxigênio a 10 bordo é provido.

Em uma outra modalidade preferida, o sistema de suporte de vida compreende uma unidade de reserva de oxigênio para suprimento ao regulador de respiração de ar enriquecido com oxigênio respirável, se a pressão na cabine de aeronave diminuir, em que o regulador de respiração 15 impede um fluxo de gás a partir do sistema de geração de oxigênio, se a pressão na cabine de aeronave diminuir. Isto provê um meio alternativo para suprimento de oxigênio para um piloto. Especialmente em um caso de descompressão rápida na cabine de aeronave, a unidade de reserva de oxigênio pode ser adaptada para suprir ao piloto ar respirável de alta concentra20 ção de oxigênio. Mais ainda, apenas ar enriquecido com oxigênio a partir da unidade de reserva de oxigênio é dirigido à entrada de gás da válvula de regulagem.

De acordo com uma outra modalidade, o sistema de suporte de vida compreende um atuador adaptado para fechamento da válvula de des25 compressão, se a pressão na cabine de aeronave diminuir rapidamente. Desse modo, um mecanismo de fechamento automatizado é provido para isolamento do colete de pressão no caso de uma descompressão rápida. Preferencialmente, um sensor de pressão é conectado a uma unidade de controle eletrônica. Se o sensor de pressão detectar uma descompressão 30 rápida na cabine de aeronave, um sinal correspondente será enviado para a unidade de controle eletrônica. A unidade de controle eletrônica então ativa um atuador, o qual fecha a válvula de descompressão. Após um tempo predeterminado, a unidade de controle eletrônica ativa o atuador para abertura da válvula de descompressão.

Um aspecto adicional da invenção é um método para operação de uma válvula de regulagem para um sistema de suporte de vida para uso em uma cabine de aeronave, que compreende as etapas de:

- direcionamento de um gás respirável a partir de uma entrada de gás para uma saída de suporte de máscara de ar e para uma ramificação de colete de pressão adaptada para dirigir gás respirável para e a partir de um colete de pressão,

- isolamento do colete de pressão por um tempo predetermina

do, se a pressão na cabine de aeronave diminuir, de forma tal que:

- o fluxo de gás a partir da ramificação de colete de pressão para a saída de suporte de máscara de ar seja impedido,

- o fluxo de gás a partir da ramificação de colete de pressão seja dirigido para o ambiente em uma diferença de pressão predeterminada entre

a ramificação de colete de pressão e a entrada de gás, e

- o fluxo de gás seja dirigido para a ramificação de colete de pressão em uma diferença de pressão predeterminada entre a entrada de gás e a ramificação de colete de pressão.

Em uma modalidade preferida, o método compreende a etapa

de direcionamento do fluxo de gás a partir da ramificação de colete de pressão para a saída de suprimento de máscara de ar, em um tempo predeterminado após o isolamento do colete de pressão.

Um aspecto adicional da invenção é um método para operação de um sistema de suporte de vida para uso em uma cabine de aeronave, que compreende as etapas de:

- direcionamento de gás respirável a partir de um suprimento de gás para uma máscara de ar e para um colete de pressão, e,

- se a pressão na cabine de aeronave diminuir: direcionamento de gás enriquecido com oxigênio para a máscara de ar, e o isolamento do

colete de pressão, de forma tal que o fluxo de gás a partir do colete de pressão para a máscara de ar seja impedido, o fluxo de gás a partir do colete de pressão seja dirigido para o ambiente do sistema de suporte de vida, e o fluxo de gás seja dirigido para o colete de pressão em uma diferença de pressão predeterminada entre o suprimento de gás e o colete de pressão.

De acordo com uma modalidade preferida, o método compreende a etapa de direcionamento de um fluxo de gás a partir do colete de pressão para a máscara de ar em um tempo predeterminado após o isolamento do colete de pressão.

Preferencialmente, o método compreende a etapa de direcionamento de gás para um traje anti-G.

Uma modalidade preferida da invenção é descrita em relação às

figuras, em que:

a figura 1 é uma modalidade esquemática de uma válvula de regulagem de acordo com a presente invenção, e

a figura 2 é uma modalidade esquemática de um sistema de su~ porte de vida de acordo com a presente invenção.

A figura 1 mostra uma válvula de regulagem 1, de acordo com uma modalidade preferida da invenção, que compreende uma entrada de gás 2 para gás respirável 3 que se origina a partir de um regulador de respiração não mostrado na figura 1. A válvula de regulagem 1 ainda compreen20 de uma saída de suprimento de máscara de ar 4 para direcionamento de gás respirável 5 para uma máscara de ar não mostrada na figura 1. A entrada de gás 2 e a saída de suprimento de máscara de ar 4 formam uma ramificação de gás respirável 10. Uma ramificação de colete de pressão 6 é adaptada para dirigir o gás respirável 7 para um colete de pressão não mostrado na 25 figura 1.

A ramificação de colete de pressão 6 compreende uma válvula de descompressão 8, adaptada para impedir o fluxo de gás 9 a partir da ramificação de colete de pressão 6 para a saída de suprimento de máscara de ar 4, se uma pressão na cabine de aeronave 20 diminuir rapidamente. A proibição é obtida pelo fechamento da válvula de descompressão 8.

A ramificação de colete de pressão 6 ainda compreende uma válvula de uma via 21 adaptada para se abrir a uma diferença de pressão predeterminada entre a ramificação de gás respirável 10 e a ramificação de colete de pressão 6. Quando a válvula de uma via 21 está fechada, o fluxo de gás 22 a partir da ramificação de colete de pressão 6 para a saída de suprimento de máscara de ar 4 é impedido.

Uma válvula de descarga de uma via 23 é adaptada para dirigir

o gás a partir da ramificação de colete de pressão 6 para o ambiente 24 em uma diferença de pressão predeterminada entre a ramificação de colete de pressão 6 e o ambiente 24, por exemplo, a cabine de aeronave 20. Um duto de alimentação de pressão 25 é adaptado para dirigir o gás a partir da en10 trada de gás 2 para a válvula de descarga 23 de uma forma tal que a válvula de descarga feche, se a diferença de pressão entre a entrada de gás 2 e a ramificação de colete de pressão 6 atingir um valor predeterminado.

A válvula de descompressão 8 é conectada a uma membrana 30 por uma haste 31. A membrana 30 é acoplada à pressão na cabine de aeronave 20 de forma tal que a válvula de descompressão 8 se feche, se a pressão na cabine de aeronave 20 diminuir rapidamente. Isto é obtido por um alojamento 32, o qual circunda a membrana 30, em que em cada lado 33 e

34 da membrana 30 o alojamento 32 inclui uma abertura 35 e 36, respectivamente. A abertura 35 tem uma seção transversal menor do que a abertura

36, e, assim, funciona como um estrangulamento. Durante uma operação normal, uma mola no lado 34 da membrana 30 empurra a válvula em direção ao lado 33, de modo que a válvula de descompressão 8 seja aberta. Se a pressão na cabine de aeronave 20 diminuir rapidamente, a pressão no lado

35 da membrana diminuirá rapidamente, de acordo com a pressão da cabine 35 através da abertura, e a válvula de descompressão 8 fechar-se-á. Após

um tempo predeterminado, a válvula de descompressão se abre de novo após a pressão baixa ter atingido o outro lado da membrana através da abertura 36 e, assim, a diferença de pressão entre os dois lados 33 e 34 da membrana é compensada após um período de tempo predeterminado.

A entrada de gás 2 recebe o gás respirável 3 a partir de um sis

tema de geração de oxigênio de bordo durante uma operação normal. Em uma situação crítica, por exemplo, quando uma descompressão rápida na cabine de aeronave ocorre, a entrada de gás 2 recebe ar enriquecido com oxigênio respirável a partir de uma unidade de reserva de oxigênio. Ambos os sistemas não são mostrados na figura 1. O sistema de geração de oxigênio de bordo é suprido com ar de purga a partir de uma fonte de ar de purga, por exemplo, um motor de aeronave.

A figura 2 mostra um sistema de suporte de vida 50 com um colete de pressão 51, o qual pode ser usado por um piloto da aeronave. Uma máscara de ar 52 serve como um suprimento de ar para o piloto. Um regulador de respiração 53 compreende uma entrada de regulagem de gás 54 para 10 o gás respirável e uma saída de regulagem de gás 55 adaptada para dirigir o gás respirável para uma válvula de regulagem 60. O regulador de respiração 53 é adaptado para regular a pressão de gás respirável de acordo com a altitude da aeronave.

A válvula de regulagem 60 pode compreender uma entrada de gás 61 para gás respirável e uma saída de suprimento de máscara de ar 62 adaptadas para dirigirem gás respirável para a máscara de ar 52. A entrada de gás 61 e a saída de máscara de ar 62 formam uma ramificação de gás respirável 80. Ainda1 a válvula de regulagem 60 compreende uma ramificação de colete de pressão 63 adaptada para dirigir gás respirável para e a partir do colete de pressão 51. Durante uma operação normal, a válvula de regulagem 60 funciona como uma peça em T e serve como uma conexão direta da entrada de gás 61 com a saída de gás 62 e a ramificação de colete de pressão 63. Assim, o colete de pressão serve, segundo uma operação normal, como um amortecedor para atenuação de vibrações do sistema e, mais ainda, como um suporte de respiração para o piloto. O gás respirável, o qual flui para o colete durante uma exalação pelo piloto, é empurrado de volta para o sistema mediante uma inalação pelo piloto.

O regulador de respiração 53 compreende um sensor de pressão adaptado para a monitoração da performance do sistema do regulador de respiração 53 e um sensor de oxigênio adaptado para a monitoração da performance do sistema do regulador de respiração 53.

Uma unidade reguladora anti-G 65 é adaptada para dirigir o ar pressurizado para um traje anti-G 66, o quat protege o piloto, por exemplo, durante manobras em curva contra forças de aceleração alta. Portanto, o traje anti-G é suprido com ar pressurizado a partir da unidade reguladora anti-G 65. A unidade reguladora anti-G 65 pode ser suprida com gás pelo 5 regulador de respiração 53, por exemplo, por uma conexão pneumática direta. Aqui, a unidade reguladora anti-G 65 pode ser adaptada para dirigir ar pressurizado para o traje anti-G 66, no caso de o regulador de respiração 53 aumentar a pressão do gás respirável dirigido à válvula de regulagem 60. Mais ainda, a unidade reguladora anti-G 65 pode ser suprida com gás a par10 tir de uma fonte de ar de purga 67. A fonte de ar de purga 67 pode ser um motor da aeronave. Ainda, a unidade reguladora anti-G 65 pode compreender sensores de pressão para monitoração de funções do sistema.

Um sistema de geração de oxigênio de bordo 70 é suprido com ar de purga a partir da fonte de ar de purga 67. O ar de purga é livre de água 15 livre, poeira e contaminantes no sistema de geração de oxigênio de bordo 70. Ainda, a pressão do ar de purga é limitada a um nível apropriado. Sensores de pressão e de temperatura podem ser instalados no sistema de geração de oxigênio de bordo 70 para monitoração do sistema. O sistema de geração de oxigênio de bordo 70 é eletricamente conectado a uma unidade 20 de controle eletrônica 71, a qual é suprida com potência por uma fonte de potência da aeronave. A unidade de controle eletrônica 71 controla o sistema de geração de oxigênio de bordo 70.

No sistema de geração de oxigênio de bordo 70, nitrogênio contido no ar de purga é preferencialmente separado do ar por uma adsorção 25 oscilante de pressão e/ou uma adsorção oscilante de vácuo de pressão ou outros métodos de enriquecimento de oxigênio. Desse modo, o ar enriquecido com oxigênio pode ser produzido e entregue ao regulador de respiração 53.

Os sinais de sensor do sensor de pressão e do sensor de oxigênio dispostos no regulador de respiração 53 são transmitidos para a unidade de controle eletrônica 71 para monitoração do sistema. Valores de sistema medidos ou sinais de status podem ser enviados para uma unidade de exibição 75 adaptada para prover uma informação concernente à performance do sistema para um piloto.

No caso de uma falha do sistema, por exemplo, uma descompressão rápida, o püoto ou a unidade de controle eletrônica 71 seleciona uma unidade de reserva de oxigênio 76 para suprimento ao regulador de respiração 53 de oxigênio diretamente, em que o regulador de respiração 53 pode adicionalmente aumentar a pressão do ar respirável dirigido à válvula de regulagem 60. Mais ainda, no caso de uma descompressão rápida, a válvula de regulagem 60 isola a ramificação de colete de pressão 63 da ramificação de gás respirável 80 em uma direção, isto é, o gás não pode fluir a partir do coiete de pressão 51 para a ramificação de gás respirável 80, por um período de tempo de uns poucos segundos. Durante este período de tempo, uma sobrepressão no colete de pressão 51, criada pela descompressão ou por uma inalação do piloto, é dirigida ao ambiente 24. Quando o período de tempo mencionado acima decorreu, a válvula de regulagem 60 retoma para uma operação normal.

Claims (15)

1. Válvula de regulagem para um sistema de suporte à vida para uso em uma cabine de aeronave, caracterizado por compreender: - uma entrada de gás (2, 61) para gás respirável (3), - uma saída de suporte de máscara de ar (4, 62) conectada à entrada de gás (2, 61) e adaptada para dirigir o gás respirável (5) para uma máscara de ar (52), - uma ramificação de colete de pressão (6, 63) interconectada entre a entrada de gás e uma abertura para conexão a um colete de pressão (51) e adaptada para dirigir o gás respirável (7) para e a partir do colete de pressão (51), - uma válvula de descompressão (8) adaptada para impedir um fluxo de gás a partir da ramificação de colete de pressão (6, 63) para a saída de suprimento de máscara de ar (4, 62), se a pressão na cabine da aeronave diminuir abaixo de um valor predeterminado, - uma válvula de uma via (21) adaptada para impedir um fluxo de gás a partir da ramificação de colete de pressão (6, 63) para a saída de suprimento de máscara de ar (4, 62) em uma diferença de pressão predeterminada entre a ramificação de colete de pressão (6, 63) e a entrada de gás (2, 61), e - uma válvula de descarga de uma via (23) adaptada para dirigir o gás a partir da ramificação de colete de pressão (6, 63) para o ambiente (24) a uma diferença de pressão predeterminada entre a ramificação de colete de pressão (6, 63) e a entrada de gás (2, 61).

2. Válvula de regulagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um duto de alimentação de pressão (25) adaptado para dirigir ar pressurizado a partir da entrada de gás (2, 61) para a válvula de descarga (23), de uma forma que a válvula de descarga (23) se abra a uma diferença de pressão predeterminada entre a ramificação de colete de pressão (6, 63) e a entrada de gás (2, 61).

3. Válvula de regulagem, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a válvula de descompressão (8) é conectada a uma membrana (30), a qual é acoplada à pressão na cabine da aeronave, de forma tal que a válvula de descompressão (8) se feche, se a pressão na cabine da aeronave diminuir rapidamente.

4. Válvula de regulagem, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que um espaço em um lado da membrana (30) é conectado com uma abertura à cabine da aeronave, de forma tal que uma diferença de pressão entre os dois lados (33, 34) da membrana (30) seja compensada após um tempo predeterminado para abertura da válvula de descompressão (8).

5. Válvula de regulagem, de acordo com uma das reivindicações1 a 4, caracterizado pelo fato de que a válvula de descompressão (8), a válvula de uma via (21) e/ou a válvula de descarga de uma via (23) são integradas na ramificação de colete de pressão (6, 63).

6. Sistema de suporte à vida para uso em uma cabine de aeronave, caracterizado pelo fato de que compreende: - um colete de pressão (51), - uma máscara de ar (52), - um regulador de respiração (53), que compreende: uma entrada de regulagem de gás (54) para gás respirável, e uma saída de regulagem de gás (55) conectada à válvula de regulagem (1, 60) e adaptada para dirigir o gás respirável para uma válvula de regulagem (1, 60), em que o regulador de respiração (53) é adaptado para controlar a pressão na saída de regulagem (55), e - a válvula de regulagem (60) compreendendo: - uma entrada de gás (2, 61) para gás respirável (3), - uma saída de suporte de máscara de ar (4, 62) conectada à entrada de gás (2, 61) e adaptada para dirigir o gás respirável (5) para uma máscara de ar (52), - uma ramificação de colete de pressão (6, 63) interconectada entre a entrada de gás e uma abertura para conexão a um colete de pressão (51) e adaptada para dirigir o gás respirável (7) para e a partir do colete de pressão (51), - uma válvula de descompressão (8) adaptada para impedir um fluxo de gás a partir da ramificação de colete de pressão (6, 63) para a saída de suprimento de máscara de ar (4, 62), se a pressão na cabine da aeronave diminuir abaixo de um valor predeterminado, - uma válvula de uma via (21) adaptada para impedir um fluxo de gás a partir da ramificação de colete de pressão (6, 63) para a saída de suprimento de máscara de ar (4, 62) em uma diferença de pressão predeterminada entre a ramificação de colete de pressão (6, 63) e a entrada de gás (2,61), e - uma válvula de descarga de uma via (23) adaptada para dirigir o gás a partir da ramificação de colete de pressão (6, 63) para o ambiente (24) a uma diferença de pressão predeterminada entre a ramificação de colete de pressão (6, 63) e a entrada de gás (2, 61).

7. Sistema de suporte à vida , de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que uma unidade reguladora anti-G (65) adaptada para dirigir o gás pressurizado para um traje anti-G (66) é suprida com gás a partir do regulador de respiração (53), e em que a unidade reguladora anti-G (65) é acoplada ao regulador de respiração (53) de uma forma tal que o traje anti-G seja pressurizado, se a pressão de gás respirável for aumentada.

8. Sistema de suporte à vida , de acordo com uma das reivindicações 6 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende um sensor de pressão e/ou um sensor de oxigênio adaptado para a monitoração do sistema de suporte à vida (50), em que uma unidade de controle eletrônica (71) recebe um sinal de pressão a partir do sensor de pressão e/ou um sinal de oxigênio a partir do sensor de oxigênio para monitoração e/ou controle do regulador de respiração (53).

9. Sistema de suporte à vida , de acordo com uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende: um sistema de geração de oxigênio de bordo (70) adaptado para suprir ao regulador de respiração (53) gás respirável, e uma fonte de ar de purga (67) adaptada para suprir ao sistema de geração de oxigênio de bordo (70) o gás respirável.

10. Sistema de suporte à vida , de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de 15que compreende: uma unidade de reserva de oxigênio (76) adaptada para suprir ao regulador de respiração (53) ar enriquecido com oxigênio respirável, se a pressão na cabine da aeronave diminuir, em que o regulador de respiração (53) impede o fluxo de gás a partir do sistema de geração de oxigênio (70), se a pressão na cabine da aeronave diminuir.

11. Sistema de suporte à vida , de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende um atuador adaptado para fechar a válvula de descompressão, se a pressão na cabine da aeronave diminuir rapidamente.

12. Método para operação de uma válvula de regulagem para um sistema de suporte à vida para uso em uma cabine de aeronave, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: - direcionamento de um gás respirável a partir de uma entrada de gás (2, 61) para uma saída de suporte de máscara de ar (4, 62) e para uma ramificação de colete de pressão (6, 63) adaptada para dirigir gás respirável (7) para e a partir de um colete de pressão (51), - isolamento do colete de pressão (51) por um tempo predeterminado, se a pressão na cabine de aeronave diminuir, de forma tal que: o o fluxo de gás a partir da ramificação de colete de pressão (6,63) para a saída de suporte de máscara de ar (4, 62) seja impedido, o o fluxo de gás a partir da ramificação de colete de pressão (6,63) seja dirigido para o ambiente (24) em uma diferença de pressão predeterminada entre a ramificação de colete de pressão (6, 63) e a entrada de gás (2, 61), e o o fluxo de gás seja dirigido para a ramificação de colete de pressão (6, 63) em uma diferença de pressão predeterminada entre a entrada de gás (2, 61) e a ramificação de colete de pressão (6, 63).

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender etapa de: direcionamento de um fluxo de gás a partir da ramificação de colete de pressão (6, 63) para a saída de suporte de máscara de ar (4, 62) em um tempo predeterminado após o isolamento do colete de pressão (51).

14. Método para operação de um sistema de suporte à vida para uso em uma cabine de aeronave, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: - direcionamento de gás respirável a partir de um suprimento de gás para uma máscara de ar (52) e para um colete de pressão (51), e, - se a pressão na cabine de aeronave diminuir: o o direcionamento de gás enriquecido com oxigênio para a máscara de ar (52), e o o isolamento do colete de pressão (51), de forma tal que: o fluxo de gás a partir do colete de pressão (51) para a máscara de ar (52) seja impedido, o fluxo de gás a partir do colete de pressão (51) seja dirigido para o ambiente (24) do sistema de suporte à vida (50), e o fluxo de gás seja dirigido para o colete de pressão (51) em uma diferença de pressão predeterminada entre o suprimento de gás e o colete de pressão (51).

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por compreender a etapa de: direcionamento de um fluxo de gás a partir do colete de pressão (51) para a máscara de ar (52) em um tempo predeterminado após o isolamento do colete de pressão p i