BR102014017018A2

BR102014017018A2 - métodos e dispositivo para a mistura de fluxos de ar em sistemas de controle ambiental

Info

Publication number: BR102014017018A2
Application number: BR102014017018A
Authority: BR
Inventors: David W Mullenix; Fue Chue Vue
Original assignee: Boeing Co
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2014-07-10
Publication date: 2015-10-06
Also published as: CN104290912B; CA2848491C; CA2848491A1; BR102014017018B1; US20150021006A1; US9783309B2; CN104290912A

Abstract

métodos e dispositivo para a mistura de fluxos de ar em sistemas de controle ambiental. a presente invenção refere-se a métodos e dispositivos para a mistura de fluxos de ar em um sistema de controle ambiental (300) que são providos. o dispositivo (334) inclui um duto (400) configurado para receber um primeiro fluxo de ar e um segundo fluxo de ar, e uma pluralidade de palhetas de guia (402) dispostas no referido duto. as palhetas de guia são configuradas para induzirem uma rotação dos primeiro e segundo fluxos de ar fluindo através do duto.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODOS E DISPOSITIVO PARA A MISTURA DE FLUXOS DE AR EM SISTEMAS DE CONTROLE AMBIENTAL".

ANTECEDENTES

[001] A presente invenção refere-se geral mente a sistemas de ventilação e, mais particularmente, a métodos e sistemas para a mistura de fluxos de ar em sistemas de controle ambiental.

[002] Em alguns sistemas de controle ambiental (ECSs) de aeronave, uma purga dos motores de aeronave é injetada como ar de equilíbrio em um duto de fluxo de ar condicionado para ajuste (isto é, elevação) da temperatura do ar suprido para a cabine ou outro compartimento na aeronave. A temperatura do ar de equilíbrio misturado com o ar condicionado é usada para a regulagem de uma quantidade de ar de equilíbrio que é injetada no ar condicionado. Em pelo menos uma aeronave conhecida, o ar de equilíbrio é injetado no fluxo de ar condicionado em uma junta em T ou em juntas em Y de ângulos variáveis, e uma turbulência de fluxo de ar no duto mistura os fluxos de ar. Contudo, essa mistura turbulenta não mistura uniformemente os fluxos de ar antes de uma medição de temperatura dos fluxos de ar combinados ser feita. Ainda, essa mistura pode limitar a posição da injeção de ar de equilíbrio apenas a porções retas longas dos dutos. Adicionalmente, pode ser difícil posicionar corretamente o sensor de temperatura de duto no duto para a obtenção de uma medição de temperatura acurada. Por exemplo, se o sensor de temperatura de duto for posicionado distante demais de onde o ar de equilíbrio é injetado, o fluxo de ar misturado poderá experimentar uma perda de calor através do duto no momento em que atinge o sensor de temperatura de duto levando a medições de temperatura baixa no sensor de temperatura de duto. Quando a temperatura de fluxo de ar misturado medida é baixa demais, o ar de equilíbrio adicional poderá ser injetado para aquecimento do ar. Contudo, usar mais ar de equilíbrio do que o necessário resulta no uso excessivo de ar de purga e reduz a eficiência de queima de combustível da aeronave.

BREVE SUMÁRIO

[003] Em um aspecto, um dispositivo para uso na mistura de fluxos de ar em um sistema de controle ambiental é provido. O dispositivo inclui um duto configurado para receber um primeiro fluxo de ar e um segundo fluxo de ar e uma pluralidade de palhetas de guia dispostas no duto. As palhetas de guia são configuradas para a indução de rotação dos primeiro e segundo fluxos de ar fluindo através do duto.

[004] Em um outro aspecto, um método de mistura de fluxos de ar em um sistema de controle ambiental é provido. O método inclui o posicionamento de um dispositivo tendo um duto em um duto de suprimento de ar para facilitar a mistura de pelo menos um primeiro fluxo de ar e um segundo fluxo de ar entre um local de injeção do segundo fluxo de ar no primeiro fluxo de ar e um sensor de temperatura. O método também inclui a canalização dos primeiro e segundo fluxos de ar no duto de suprimento de ar e diante do dispositivo, de modo que uma pluralidade de palhetas de guia disposta no duto induza uma rotação dos primeiro e segundo fluxos de ar fluindo através do duto.

[005] Em ainda um outro aspecto de um sistema de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar (HVAC) é provido. O sistema de HVAC inclui um duto de ar configurado para canalizar um fluxo de ar a partir de um compartimento e um duto de suprimento de ar aquecido acoplado em comunicação de fluxo com o duto de ar. O duto de suprimento de ar aquecido é configurado para canalizar o fluxo de ar a-quecido a ser injetado no fluxo de ar. O sistema de HVAC também inclui um dispositivo acoplado a jusante de um ponto de injeção do fluxo de ar aquecido no referido duto de ar. O dispositivo de mistura inclui um duto configurado para receber o fluxo de ar e o fluxo de ar aqueci- do e uma pluralidade de palhetas de guia dispostas no duto. As palhetas de guia são configuradas para induzirem uma rotação do fluxo de ar e do fluxo de ar aquecido fluindo através do duto.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[006] A figura 1 é um fluxograma de uma metodologia de produção e serviços de aeronave.

[007] A figura 2 é um diagrama de blocos de uma aeronave de exemplo que pode ser fabricada usando-se o sistema mostrado na figura 1.

[008] A figura 3 é um diagrama esquemático de um sistema de controle ambiental de aeronave de exemplo.

[009] A figura 4 é uma vista isométrica de um dispositivo de mistura de exemplo que pode ser usado no ECS mostrado na figura 3.

[0010] A figura 5 é uma vista em seção transversal do dispositivo de mistura mostrado na figura 4.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0011] Os métodos e sistemas descritos aqui são no contexto de um método de fabricação e execução de serviços de aeronave 100 (mostrado na figura 1) e uma aeronave 102 (mostrada na figura 2). Alternativamente, os métodos e sistemas descritos aqui podem ser implementados em qualquer contexto e/ou em qualquer ambiente envolvendo um sistema de distribuição de fluido. Durante uma pré-produção, o método 100 pode utilizar a especificação e o projeto 104 da aeronave 102 e/ou a procura por material 106. Durante uma produção, a fabricação de componente e subconjunto 108 e a integração de sistema 110 da aeronave 102 ocorrem. Depois disso, a aeronave 102 pode passar por certificação e remessa 112, antes de ser posta em serviço 114. Enquanto em serviço por um consumidor, a aeronave 102 é programada para manutenção e serviços de rotina 116 (incluindo, por exemplo, modificação, reconfiguração e/ou restauração).

[0012] Cada um dos processos do método de fabricação e de execução de serviços de aeronave 102 pode ser executado ou realizado por um integrador de sistema terceiros e/ou um operador (por exemplo, um consumidor). Para as finalidades desta descrição, um integrador de sistema pode incluir, sem limitação, qualquer número de fabricantes de aeronave e subcontratantes de sistema principal; os terceiros podem incluir, sem limitação, qualquer número de vendedores, subcontratantes e fornecedores; e um operador pode ser uma linha aérea, uma companhia de leasing, uma entidade militar, uma organização de serviço e assim por diante.

[0013] Conforme mostrado na figura 2, uma aeronave 102 produzida usando-se o método 100 pode incluir uma armação 118 tendo uma pluralidade de sistemas 120 e o interior 122. Os exemplos de sistema de nível alto 120 podem incluir um ou mais dentre um sistema de propulsão 124, um sistema elétrico 126, um sistema hidráulico 128, e/ou um sistema ambiental 130. Qualquer número de outros sistemas pode ser incluído. Embora um exemplo aeroespacial seja mostrado, os princípios da invenção podem ser aplicados a outras indústrias, tal como a aplicações de indústria automotiva, usinagem, equipamento pesado e de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar (HVAC).

[0014] Os aparelhos e métodos concretizados aqui podem ser empregados durante quaisquer um ou mais dos estágios de método de fabricação e de execução de serviços 100. Por exemplo, os componentes ou subconjuntos correspondentes ao processo de produção 108 podem ser fabricados ou manufaturados de uma maneira similar aos componentes ou subconjuntos produzidos enquanto a aeronave 102 estiver em serviço. Também, uma ou mais implementações de aparelho, implementações de método ou uma combinação das mesmas podem ser utilizadas durante os estágios de produção 108 e 110, por exemplo, pela expedição substancial de montagem de ou redução do custo de uma aeronave 102. De modo similar, uma ou mais implementações de aparelho, implementações de método ou uma combinação das mesmas podem ser utilizadas enquanto a aeronave 102 estiver em serviço, por exemplo, e sem limitação, para a manutenção e serviço 116.

[0015] A figura 3 é um diagrama esquemático de um sistema de controle ambiental de aeronave de exemplo (ECS) 300. Na implementação de exemplo, o ECS 300 é suprido com ar de purga recebido a partir de um processador (não mostrado) de um motor de aeronave 302 através de um duto de entrada 304. O duto de entrada 304 se divide em um duto de ciclo de ar 306 e um duto de suprimento de ar de equilíbrio 308.

[0016] Na implementação de exemplo, o duto de ciclo de ar 306 é acoplado em comunicação de fluxo com uma máquina de ciclo de ar (PACK) 310. O PACK 310 é configurado para condicionar e resfriar o ar de purga quente e pressurizado. A jusante do PACK 310, o ECS 300 inclui a formação de dutos para a canalização de ar condicionado em uma ou mais zonas de aeronave 102 (mostradas na figura 2). Por exemplo, na implementação de exemplo, o ECS 300 inclui um duto de suprimento de ar de cabine 312 para suprimento de ar condicionado para uma cabine de passageiro 314 de aeronave 102. De forma adicional ou alternativa, o ECS 300 inclui um duto de suprimento de compartimento de voo 316 para suprimento de ar condicionado para um compartimento de voo 318 de aeronave 102.

[0017] Na implementação de exemplo, o ECS 300 ainda inclui um duto de ar recirculado de cabine 320 acoplado em comunicação de fluxo para a cabine 314. Em períodos de tempo predeterminados, um ventilador 322 aspira ar para fora da cabine 314 para ventilação adicionada para o ar condicionado via o ar recirculado. O duto de ar recir- culado de cabine 320 está em comunicação de fluxo com o duto de suprimento de ar de cabine 312 para facilitar a mistura do ar recircula-do a partir a cabine 314 com ar condicionado a partir do PACK 310.

[0018] Na implementação de exemplo, o duto de suprimento de ar de equilíbrio 308 se divide em primeiro e segundo dutos de suprimento de ar de equilíbrio 324 e 326, respectivamente. O primeiro duto de suprimento de ar de equilíbrio 324 é acoplado em comunicação de fluxo para o duto de suprimento de ar de cabine 312 a montante da cabine 314. O ar de equilíbrio quente é misturado com o ar condicionado frio e o ar recirculado fluindo no duto de suprimento de ar de cabine 312 em um ponto ou local de injeção de ar de equilíbrio de cabine 328. Em uma implementação, o primeiro duto de suprimento de ar de equilíbrio 324 é perpendicular ao duto de suprimento de ar de cabine 312. Em uma outra implementação, o primeiro duto de suprimento de ar de e-quilíbrio 324 é posicionado em um ângulo, por exemplo, um ângulo de 45 graus, em relação ao duto de suprimento de ar de cabine 312. O posicionamento do primeiro duto de suprimento de ar de equilíbrio 324 em relação ao duto de suprimento de ar de cabine 312 facilita uma mistura turbulenta de ar de equilíbrio com ar condicionado e ar recirculado. Na implementação de exemplo, o ECS 300 inclui uma primeira válvula de ar de equilíbrio 330 para regulagem de uma quantidade de ar de equilíbrio que é misturada com o ar condicionado e o ar recirculado através do primeiro duto de suprimento de ar de equilíbrio 324. A regulagem da quantidade de ar de equilíbrio injetada nos fluxos de ar condicionado e recirculado facilita o controle de uma temperatura de ar entrando na cabine 314.

[0019] A jusante do ponto de injeção de ar de equilíbrio de cabine 328, o ECS 300 inclui um sensor de temperatura 332 para a medição de uma temperatura do ar de equilíbrio e do ar condicionado misturados e do ar recirculado entrando na cabine 314 através do duto de su- primento de ar de cabine 312. Na implementação de exemplo, o ECS 300 também inclui um dispositivo de mistura 334 acoplado entre o ponto de injeção de ar de equilíbrio 328 e o sensor de temperatura 332. O dispositivo de mistura 334 é configurado para melhorar a mistura do ar de equilíbrio com o ar condicionado e o ar recirculado, conforme descrito em maiores detalhes abaixo.

[0020] De modo similar, um segundo duto de suprimento de ar de equilíbrio 326 é acoplado em comunicação fluxo ao duto de suprimento de compartimento de voo 316 a montante do compartimento de voo 318. O ar de equilíbrio é mistura do com o ar condicionado frio fluindo no duto de suprimento de compartimento de voo 316 em um ponto ou local de injeção de ar de equilíbrio de compartimento de voo 336. O ECS 300 também inclui uma segunda válvula de ar de equilíbrio 338 para regulagem de uma quantidade de ar de equilíbrio que é misturada com o ar condicionado através do segundo duto de suprimento de ar de equilíbrio 326. Em uma implementação, o segundo duto de suprimento de ar de equilíbrio 326 é perpendicular ao duto de suprimento de compartimento de voo 316. Em uma outra implementação, o segundo duto de suprimento de ar de equilíbrio 326 é posicionado em um ângulo, por exemplo, um ângulo de 45 graus, em relação ao duto de suprimento de compartimento de voo 316. O posicionamento do segundo duto de suprimento de ar de equilíbrio 326 em relação ao duto de suprimento de compartimento de voo 316 facilita uma mistura turbulenta de ar de equilíbrio com ar condicionado. Na implementação de exemplo, o ECS 300 inclui uma segunda válvula de ar de equilíbrio 338 para regulagem da quantidade de ar de equilíbrio que é misturada com o ar condicionado através do segundo duto de suprimento de ar de equilíbrio 326. A regulagem da quantidade de ar de equilíbrio injetada no fluxo de ar condicionado facilita o controle de uma temperatura de ar entrando no compartimento de voo 318.

[0021] A jusante do ponto de injeção de ar de equilíbrio de compartimento de voo 336, o ECS 300 inclui um sensor de temperatura 340 para medição de uma temperatura do ar condicionado entrando no compartimento de voo 318 através do duto de suprimento de compartimento de voo 316. Na implementação de exemplo, o ECS 300 também inclui o dispositivo de mistura 334 acoplado entre o ponto de injeção de ar de compartimento de voo 336 e o sensor de temperatura 340. O dispositivo de mistura 334 é configurado para melhorar a mistura do ar de equilíbrio com o ar condicionado.

[0022] Na implementação de exemplo, o ECS 300 ainda inclui um controlador de gerenciamento de ar 342 localizado no compartimento de voo 318. Embora descrito aqui como estando localizado no compartimento de voo 318, o controlador de gerenciamento de ar 342 pode estar localizado na cabine 314, remotamente localizado e controlado a partir de uma posição em terra, e/ou qualquer outra localização que permite que o controlador 342 para funcionar conforme descrito aqui. O controlador de gerenciamento de ar 342 é acoplado em termos comunicativos aos sensores de temperatura 332 e 340 para o recebimento das medições de temperatura detectadas pelos sensores de temperatura 332 e 340. O controlador de gerenciamento de ar 342 também é acoplado em termos comunicativos a um primeiro atuador 344 e um segundo atuador 346. Mais especificamente, na implementação de exemplo, o primeiro atuador 344 é acoplado à primeira válvula de ar de equilíbrio 330 e o segundo atuador 346 é acoplado à segunda válvula de ar de equilíbrio 338. O controlador de gerenciamento de ar 342 é configurado para calcular uma temperatura alvo do fluxo de ar condicionado e recirculado misturado entrando na cabine 314 que é necessário para a obtenção de uma temperatura de ar de cabine desejada. A temperatura de ar de cabine desejada pode ser programada no controlador de gerenciamento de ar 342 ou pode ser introdu- zida no controlador 342 por um usuário. Como resultado, o controlador de gerenciamento de ar 342 ajusta uma posição da primeira e/ou da segunda válvulas de ar de equilíbrio 330 ou 338, dependendo da aplicação para a obtenção da temperatura de cabine desejada.

[0023] Com base nas medições de temperatura feitas pelo sensor de temperatura 332, o controlador de gerenciamento de ar 342 controla uma posição de válvula de ponto de injeção 330 para regulagem de uma quantidade de ar de equilíbrio a partir do primeiro duto de suprimento de ar de equilíbrio 324 que é misturado com o ar condicionado e o ar recirculado no duto de suprimento de ar de cabine 312. Por e-xemplo, se a temperatura medida pelo sensor de temperatura 332 for baixa, o controlador de gerenciamento de ar 342 abrirá a válvula de ponto de injeção 330 para a injeção de ar de equilíbrio aquecido adicional para aumento da temperatura. Alternativamente, se a temperatura medida for alta demais, o controlador de gerenciamento de ar 342 fechará a válvula de ponto de injeção 330 para diminuição da quantidade de ar de equilíbrio aquecido sendo misturada com o ar condicionado e o ar recirculado.

[0024] A figura 4 é uma vista isométrica de um dispositivo de mistura 334 de exemplo que pode ser usado no ECS 300 (mostrado na figura 3). A figura 5 é uma vista em seção transversal de dispositivo de mistura 334 (mostrado na figura 4). Na implementação de exemplo, o dispositivo de mistura 334 é posicionado no duto de suprimento de ar de cabine 312 (mostrado na figura 3) a jusante do ponto de injeção de ar de equilíbrio de cabine 328 (mostrado na figura 3) e a montante do sensor de temperatura 332 (mostrado na figura 3). Embora descrito aqui como instalado no duto de suprimento de ar de cabine 312, o dispositivo de mistura 334 também pode ser instalado no duto de suprimento de compartimento de voo 316 de uma maneira substancialmente idêntica, e não será descrito aqui.

[0025] Na implementação de exemplo, o dispositivo de mistura 334 inclui um duto 400 e uma pluralidade de palhetas de guia 402 dispostas no duto 400. Na implementação de exemplo, o duto 400 tem um formato de seção transversal tubular. Em implementações alternativas, o duto 400 pode ter qualquer formato de seção transversal que permita que o duto 400 funcione, conforme descrito aqui, incluindo, mas não limitando, um formato de quadrado, retangular, ou qualquer outro formato não cilíndrico. As palhetas de guia 402 são configuradas para forçarem fluxos axiais do ar de equilíbrio, do ar condicionado e do ar recirculado em um movimento rotativo para a geração de um vórtice helicoidal (fluxo de rodamoinho), conforme os fluxos de ar de equilíbrio, condicionado e recirculado fluírem através do duto tubular 400.

[0026] Na implementação de exemplo, as palhetas de guia 402 se projetam a partir de uma superfície interna de duto 400 e são circunfe-rencialmente espaçadas em intervalos iguais. Em implementações alternativas, as palhetas de guia 402 podem ser espaçadas em intervalos variáveis, ou em qualquer intervalo que permita que o dispositivo de mistura 334 funcione conforme descrito aqui. As palhetas de guia 402 são curvadas para baixo e enviesadas com respeito a um eixo geométrico longitudinal do duto tubular 400 em uma direção horária ou anti-horária para a formação de um fluxo de rodamoinho do ar misturado, conforme fluir através do dispositivo de mistura 334. Em uma implementação, o dispositivo de mistura 334 é um componente em separado configurado para ser instalado ou retroadaptado na tubulação e-xistente. Mais ainda, as palhetas de guia 402 podem ter qualquer configuração adequada que facilite a mistura de fluidos, conforme descrito aqui.

[0027] As modalidades descritas aqui facilitam a mistura de ar de equilíbrio e ar condicionado em um ECS de modo mais fácil, uniforme e completo do que a mistura por turbulência apenas. Como tal, o sen- sor de temperatura pode ser posicionado mais próximo do ponto de injeção de ar de equilíbrio, o que reduz o potencial para a perda de calor e permite que o sensor de temperatura obtenha medições de temperatura mais acuradas do ar misturado. As medições de temperatura mais acuradas permitem que uma quantidade mais precisa de ar de equilíbrio seja injetada, resultando em uma eficiência aumentada de queima de combustível. Mais ainda, o melhoramento na mistura facilita a redução da quantidade de tubulação necessária na aeronave, resultando em custos e peso reduzidos. Adicionalmente, as junções de du-tos no ponto de injeção de ar de equilíbrio podem ser posicionadas mais próximas das curvas nos dutos e/ou em seções de duto retas mais curtas, reduzindo-se adicionalmente a quantidade de dutos necessários requeridos na aeronave. Embora descrito aqui como sendo usado em um sistema de controle ambiental de aeronave, o dispositivo de mistura descrito aqui pode ser usado em qualquer sistema de HVAC.

[0028] Um efeito técnico dos sistemas e métodos descritos aqui inclui pelo menos um dentre: (a) posicionamento de um dispositivo em um duto tubular para facilitar a mistura de pelo menos um primeiro fluxo de ar e um segundo fluxo de ar entre um local de injeção do segundo fluxo de ar e um sensor de temperatura; e (b) canalização dos primeiro e segundo fluxos de ar no duto tubular, de modo que uma pluralidade de palhetas de guia dispostas no duto tubular induza a rotação dos primeiro e segundo fluxos de ar fluindo através do duto tubular.

[0029] As implementações descritas aqui se referem geralmente a sistemas de ventilação e, mais particularmente, a métodos e sistemas para a mistura de fluxos de ar em sistemas de controle ambiental. As implementações de exemplo de métodos e sistemas para a mistura de fluxos de ar em sistemas de controle ambiental são descritas acima em detalhes. Os métodos e sistemas não estão limitados às imple- mentações específicas descritas aqui, mas, ao invés disso, os componentes de sistemas e/ou etapas do método podem ser utilizados de forma independente e separada de outros componentes e/ou etapas descritos aqui. Cada etapa de método e cada componente também podem ser usados em combinação com outras etapas de método e/ou componentes. Embora recursos específicos de várias implementações possam ser mostrados em alguns desenhos e não em outros, isto é por conveniência apenas. Qualquer recurso de um desenho pode ser referenciado e/ou reivindicado em combinação com qualquer recurso de qualquer outro desenho.

[0030] Um elemento ou uma etapa recitado no singular ou precedido pela palavra “um” ou “uma” deve ser entendido como não excluindo elementos ou etapas plurais, a menos que uma exclusão como essa seja explicitamente recitada. Mais ainda, as referências a “uma implementação” da presente invenção e/ou à “implementação de e-xemplo” não são pretendidas para serem interpretadas como excluindo a existência de implementações adicionais que também incorporam os recursos recitados.

[0031] Esta descrição por escrito usa exemplos para exposição das implementações, incluindo o melhor modo e também para se permitir que qualquer pessoa versada na técnica pratique as implementações, incluindo fazer e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e executando quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da exposição é definido pelas reivindicações, e pode incluir outros exemplos que ocorrem àqueles versados na técnica. Pretende-se que esses outros exemplos estejam no escopo das reivindicações, se eles tiverem elementos estruturais que não difiram da linguagem literal das reivindicações, ou eles incluem elementos estruturais equivalentes com diferenças não substanciais da linguagem literal das reivindicações.

[0032] Ainda, a exposição compreende modalidades de acordo com os itens a seguir: [0033] Item 1. Um dispositivo para uso na mistura de fluxos de ar em um sistema de controle ambiental, o referido dispositivo compreendendo: um duto configurado para receber um primeiro fluxo de ar e um segundo fluxo de ar; e uma pluralidade de palhetas de guia dispostas no referido duto e configuradas para induzirem uma rotação dos primeiro e segundo fluxos de ar fluindo através do referido duto.

[0034] Item 2. Um dispositivo, de acordo com o Item 1, em que a referida pluralidade de palhetas de guia é posicionada entre um local de injeção do segundo fluxo de ar no primeiro fluxo de ar e um sensor de temperatura configurado para medir uma temperatura dos primeiro e segundo fluxos de ar misturados.

[0035] Item 3. Um dispositivo, de acordo com o Item 2, em que a referida pluralidade de palhetas de guia é posicionada para a mistura dos primeiro e segundo fluxos de ar antes de uma temperatura dos primeiro e segundo fluxos de ar misturados ser medida.

[0036] Item 4. Um dispositivo, de acordo com o Item 2, em que o sensor de temperatura é posicionado para medir uma temperatura em um ponto em que os primeiro e segundo fluxos de ar são substancialmente misturados.

[0037] Item 5. Um dispositivo, de acordo com o Item 2, em que uma medição de temperatura ser usada para o controle de uma quantidade do segundo fluxo de ar injetada no primeiro fluxo de ar.

[0038] Item 6. Um dispositivo, de acordo com o Item 1, em que a referida pluralidade de palhetas de guia é configurada para forçar fluxos axiais do primeiro fluxo de ar e do segundo fluxo de ar em um movimento rotativo para a geração de um fluxo de rodamoinho, conforme os primeiro e segundo fluxos de ar fluírem através do referido duto.

[0039] Item 7. Um dispositivo, de acordo com o Item 1, em que a referida pluralidade de palhetas de guia se projeta a partir de uma su- perfície interna do referido duto e serem circunferencialmente espaçadas em intervalos iguais.

[0040] Item 8. Um dispositivo, de acordo com o Item 1, em que a referida pluralidade de palhetas de guia é curvada para baixo e enviesada com respeito a um eixo geométrico longitudinal do referido duto.

[0041] Item 9. Um dispositivo, de acordo com o Item 1, em que a referida pluralidade de pluralidade de palhetas de guia é curvada em uma dentre uma direção horária e uma anti-horária, para a formação de um fluxo de rodamoinho de ar misturado, conforme fluir através do referido duto.

[0042] Item 10. Um dispositivo, de acordo com o Item 1, em que a referida pluralidade de pluralidade de palhetas de guia é fabricada integralmente com o referido duto.

[0043] Item 11. Um dispositivo, de acordo com o Item 1, em que o referido dispositivo é um componente em separado configurado para ser retroadaptado em dutos existentes.

[0044] Item 12. Um dispositivo, de acordo com o Item 1, em que o primeiro fluxo de ar compreende ar condicionado e o segundo fluxo de ar compreende ar de equilíbrio.

[0045] Item 13. Um método de mistura de fluxos de ar em um sistema de controle ambiental, o referido método compreendendo: o posicionamento de um dispositivo tendo um duto em um duto de suprimento de ar para facilitar a mistura de pelo menos um primeiro fluxo de ar e um segundo fluxo de ar entre um local de injeção do segundo fluxo de ar no primeiro fluxo de ar e um sensor de temperatura; e a canalização dos primeiro e segundo fluxos de ar no duto de suprimento de ar e diante do dispositivo, de modo que uma pluralidade de pluralidade de palhetas de guia dispostas no duto induza uma rotação dos primeiro e segundo fluxos de ar fluindo através do duto.

[0046] Item 14. Um método, de acordo com o Item 13, que ainda compreende a mistura dos primeiro e segundo fluxos de ar antes da medição de uma temperatura dos fluxos de ar misturados com o sensor de temperatura.

[0047] Item 15. Um método, de acordo com o Item 13, que ainda compreende forçar fluxos axiais do primeiro fluxo de ar e do segundo fluxo de ar em um movimento rotativo, para a geração de um fluxo de rodamoinho conforme os primeiro e segundo fluxos de ar fluírem através do duto.

[0048] Item 16. Um método, de acordo com o Item 13, que ainda compreende a canalização de ar condicionado e ar de equilíbrio no dispositivo.

[0049] Item 17. Um sistema de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar (HVAC), que compreende: um duto de ar configurado para canalizar um fluxo de ar a partir de um compartimento; um duto de suprimento de ar aquecido acoplado em comunicação de fluxo ao referido duto de ar, o referido duto de suprimento de ar aquecido configurado para canalizar um fluxo de ar aquecido a ser injetado no fluxo de ar; e um dispositivo acoplado a jusante de um ponto de injeção do fluxo de ar aquecido para o referido duto de ar, o referido dispositivo compreendendo: um duto configurado para receber o fluxo de ar e o fluxo de ar aquecido; e uma pluralidade de palhetas de guia dispostas no referido duto e configuradas para a indução de rotação do fluxo de ar e o fluxo de ar aquecido fluindo através do referido duto.

[0050] Item 18. Um sistema de HVAC, de acordo com o Item 17, ainda compreendendo: pelo menos um sensor de temperatura posicionado a jusante do referido dispositivo e configurado para medir uma temperatura do fluxo de ar e do fluxo de ar aquecido; e um controlador configurado para receber uma temperatura do fluxo de ar e do fluxo de ar aquecido misturados por pelo menos um sensor de temperatura posicionado a jusante do referido dispositivo.

[0051] Item 19. Um sistema de HVAC, de acordo com o Item 18, em que o referido controlador é adicionalmente configurado para controlar uma quantidade de fluxo de ar aquecido injetada no fluxo de ar com base na temperatura medida recebida a partir de pelo menos um sensor de temperatura.

[0052] Item 20. Um sistema de HVAC, de acordo com o Item 18, que ainda compreende uma válvula configurada para controlar uma quantidade de fluxo de ar aquecido injetada no fluxo de ar a partir do duto de suprimento de ar aquecido, em que o referido controlador é adicionalmente configurado para controlar uma posição da referida válvula com base na temperatura medida recebida a partir de pelo menos um sensor de temperatura.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Dispositivo de mistura (334) para uso na mistura de fluxos de ar em um sistema de controle ambiental (300), o referido dispositivo de mistura caracterizado pelo fato de compreender: um duto (400) configurado para receber um primeiro fluxo de ar e um segundo fluxo de ar; e uma pluralidade de palhetas de guia (402) dispostas no referido duto e configuradas para induzirem uma rotação dos primeiro e segundo fluxos de ar fluindo através do referido duto.

2. Dispositivo de mistura (334), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a referida pluralidade de palhetas de guia (402) ser posicionada entre um local de injeção (328, 336) do segundo fluxo de ar no primeiro fluxo de ar e um sensor de temperatura (332, 340) configurado para medir uma temperatura dos primeiro e segundo fluxos de ar misturados.

3. Dispositivo de mistura (334), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a referida pluralidade de palhetas de guia (402) ser posicionada para a mistura dos primeiro e segundo fluxos de ar antes de uma temperatura dos primeiro e segundo fluxos de ar misturados ser medida.

4. Dispositivo de mistura (334), de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de o sensor de temperatura (332, 340) ser posicionado para medir uma temperatura em um ponto em que os primeiro e segundo fluxos de ar são substancialmente misturados.

5. Dispositivo de mistura (334), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de uma medição de temperatura ser usada para o controle de uma quantidade do segundo fluxo de ar injetada no primeiro fluxo de ar.

6. Dispositivo de mistura (334), de acordo com a reivindica- ção precedente, caracterizado pelo fato de a referida pluralidade de palhetas de guia (402) ser configurada para forçar fluxos axiais do primeiro fluxo de ar e do segundo fluxo de ar em um movimento rotativo para a geração de um fluxo de rodamoinho, conforme os primeiro e segundo fluxos de ar fluírem através do referido duto (400).

7. Dispositivo de mistura (334), de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de a referida pluralidade de palhetas de guia (402) se projetar a partir de uma superfície interna do referido duto (400) e serem circunferencialmente espaçadas em intervalos iguais.

8. Dispositivo de mistura (334), de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de a referida pluralidade de palhetas de guia (402) ser curvada para baixo e enviesada com respeito a um eixo geométrico longitudinal do referido duto (400).

9. Dispositivo de mistura (334), de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de a referida pluralidade de pluralidade de palhetas de guia (402) ser curvada em uma dentre uma direção horária e uma anti-horária, para a formação de um fluxo de rodamoinho de ar misturado, conforme fluir através do referido duto (400).

10. Dispositivo de mistura (334), de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de a referida pluralidade de pluralidade de palhetas de guia (402) ser fabricada integralmente com o referido duto (400).

11. Método de mistura de fluxos de ar em um sistema de controle ambiental, o referido método caracterizado pelo fato de compreender: o posicionamento de um dispositivo tendo um duto (400) em um duto de suprimento de ar para facilitar a mistura de pelo menos um primeiro fluxo de ar e um segundo fluxo de ar entre um local de injeção do segundo fluxo de ar no primeiro fluxo de ar e um sensor de tempe- ratura; e a canalização dos primeiro e segundo fluxos de ar no duto de suprimento de ar e diante do dispositivo, de modo que uma pluralidade de pluralidade de palhetas de guia (402) dispostas no duto induza uma rotação dos primeiro e segundo fluxos de ar fluindo através do duto.

12. Sistema de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar (HVAC), caracterizado pelo fato de compreender: um duto de ar configurado para canalizar um fluxo de ar a partir de um compartimento; um duto de suprimento de ar aquecido acoplado em comunicação de fluxo ao referido duto de ar, o referido duto de suprimento de ar a-quecido configurado para canalizar um fluxo de ar aquecido a ser injetado no fluxo de ar; e um dispositivo acoplado a jusante de um ponto de injeção do fluxo de ar aquecido para o referido duto de ar, o referido dispositivo compreendendo: um duto (400) configurado para receber o fluxo de ar e o fluxo de ar aquecido; e uma pluralidade de palhetas de guia (402) dispostas no referido duto e configuradas para a indução de rotação do fluxo de ar e o fluxo de ar aquecido fluindo através do referido duto.