BR102017008141A2

BR102017008141A2 - Sistema de controle ambiental utilizando pressão de sangria auxiliar

Info

Publication number: BR102017008141A2
Application number: BR102017008141-9A
Authority: BR
Inventors: J. Bruno Louis
Original assignee: Hamilton Sundstrand Corporation
Priority date: 2016-04-22
Filing date: 2017-04-19
Publication date: 2018-04-10
Also published as: CN107303952A; CN107303952B; EP3235731B1; US20170305556A1; EP3235731A1; US10850853B2; CA2964989A1

Abstract

é provido um sistema. o sistema inclui uma primeira entrada provendo um meio a partir de uma fonte, um dispositivo de compressão em comunicação com a primeira entrada e pelo menos um permutador de calor. o dispositivo de compressão inclui um compressor que recebe o meio, uma primeira turbina a jusante do compressor e uma segunda turbina que recebe o meio. uma saída do pelo menos um permutador de calor está em comunicação fluída com uma entrada do compressor e uma entrada da primeira turbina.

Description

(54) Título: SISTEMA DE CONTROLE AMBIENTAL UTILIZANDO PRESSÃO DE SANGRIA AUXILIAR (51) Int. Cl.: B64D 13/02 (30) Prioridade Unionista: 22/04/2016 US 15/136403 (73) Titular(es): HAMILTON SUNDSTRAND CORPORATION (72) Inventor(es): LOUIS J. BRUNO (74) Procurador(es): KASZNAR LEONARDOS PROPRIEDADE INTELECTUAL (57) Resumo: E provido um sistema. O sistema inclui uma primeira entrada provendo um meio a partir de uma fonte, um dispositivo de compressão em comunicação com a primeira entrada e pelo menos um permutador de calor. O dispositivo de compressão inclui um compressor que recebe o meio, uma primeira turbina a jusante do compressor e uma segunda turbina que recebe o meio. Uma saída do pelo menos um permutador de calor está em comunicação fluída com uma entrada do compressor e uma entrada da primeira turbina.

Câmara

Sistema

100 / 26 “SISTEMA DE CONTROLE AMBIENTAL UTILIZANDO PRESSÃO DE SANGRIA AUXILIAR”

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [001] Em geral, com relação aos presentes sistemas de ar condicionado de aeronave, o arrefecimento e a pressurização de cabine são alimentados por pressões de sangria de motor em cruzeiro. Por exemplo, ar pressurizado de um motor da aeronave é provido para uma cabine através de uma série de sistemas que alteram as temperaturas e as pressões do ar pressurizado. Para alimentar esta preparação do ar pressurizado, a única fonte de energia é a pressão do próprio ar. Como um resultado, os sistemas de condicionamento de ar atuais sempre necessitaram pressões relativamente altas em cruzeiro. Infelizmente, em vista de uma tendência dominante na indústria aeroespacial no sentido de aeronaves mais eficientes, as pressões relativamente altas provêm eficiência limitada com relação ao consumo de combustível pelo motor.

SUMÁRIO [002] De acordo com uma modalidade, um sistema é provido. O sistema inclui uma primeira entrada provendo um meio a partir de uma fonte, um dispositivo de compressão em comunicação com a primeira entrada e pelo menos um permutador de calor. O dispositivo de compressão inclui um compressor que recebe o meio, uma primeira turbina a jusante do compressor e uma segunda turbina que recebe o meio. Uma saída do pelo menos um permutador de calor está em comunicação fluída com uma entrada do compressor e uma entrada da primeira turbina.

[003] Características e vantagens adicionais são atingidas por meio de técnicas das modalidades deste documento. Outras modalidades e aspectos da invenção são descritos em detalhe nesse documento e considerados uma parte da invenção reivindicada. Para uma compreensão melhor da invenção com as vantagens e as características, faz-se referência à descrição e aos

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 8/42 / 26 desenhos.

Breve descrição das figuras [004] O objeto que é tido como a invenção é especificamente salientado e distintamente reivindicado nas reivindicações e na conclusão do relatório descritivo. Os precedentes e demais recursos, e vantagens da invenção são evidentes a partir da seguinte descrição detalhada tomada em conjunto com as figuras anexas nas quais:

[005] A FIG. 1 é um diagrama de um esquema de um sistema de controle ambiental de acordo com uma modalidade;

FIG. 2 é exemplo de operação de um sistema de controle ambiental de acordo com uma modalidade;

FIG. 3 é exemplo de operação de um sistema de controle ambiental de acordo com uma modalidade;

FIG. 4 é um exemplo de operação de um sistema de controlo ambiental de acordo com outra modalidade; e

FIG. 5 é um exemplo de operação de um sistema de controle ambiental de acordo com uma modalidade.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [006] Uma descrição detalhada de uma ou mais modalidades do aparelho e do método divulgadas são apresentadas nesse documento por meio de exemplificação e sem limitação com referência às FIGS.

[007] Modalidades nesse documento provêm um sistema de controle ambiental que utiliza pressões de sangria perto de uma pressão de cabine para alimentar o sistema de controle ambiental, juntamente com ar de recirculação de mistura misturado em diferentes locais dentro do sistema de controle ambiental, de acordo com um modo de pressão, para prover a pressurização de cabine e arrefecer à uma eficiência de consumo de combustível de motor alta.

[008] Em geral, modalidades do sistema de controle ambiental

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 9/42 / 26 podem incluir um ou mais permutadores de calor e um dispositivo de compressão. Um meio, sangrado a partir de um local de baixa pressão de um motor, flui através do um ou mais permutadores de calor para dentro de uma câmara. Voltando à FIG. 1, um sistema 100 que recebe um meio a partir de uma entrada 101 e provê uma forma condicionada do meio para uma câmara 102 é ilustrado. O sistema 100 compreende um dispositivo de compressão 120 e um permutador de calor 130. Os elementos do sistema são conectados por meio de válvulas, tubos, canos e semelhantes. Válvulas são dispositivos que regulam, direcionam e/ou controlam um fluxo de um meio de abrir, fechar ou obstruir parcialmente várias passagens dentro dos tubos, canos, etc. do sistema 100. As válvulas podem ser operadas por acionadores, de modo que taxas de fluxo do meio em qualquer porção do sistema 100 possam ser reguladas até um valor desejado.

[009] Como mostrado na FIG. 1, um meio pode fluir a partir de uma entrada 101 através do sistema 100 para uma câmara 102, como indicado pelas setas de linhas sólidas A, B. No sistema 100, o meio pode fluir através do dispositivo de compressão 120, através do permutador de calor 130, a partir do dispositivo de calor 120 para o permutador de calor 130, a partir do permutador de calor 130 para o dispositivo de compressão 120, etc. Além disso, o meio pode também tomar uma via alternativa a partir da entrada 101 para o sistema 100, como indicado pela seta de linha tracejada D.

[0010] O meio, em geral, pode ser ar, embora outros exemplos incluam gases, líquidos, sólidos fluidizados ou lamas. Quando o meio está sendo provido por um motor conectado ao sistema 100, tal como a partir da entrada 101, o meio pode ser aqui referido como o ar de sangria (também conhecido como o ar fresco ou ar de saída). No que diz respeito ao ar de sangria, um local de baixa pressão do motor (ou uma unidade de alimentação auxiliar) pode ser utilizada para prover o meio em um nível de pressão inicial perto de uma pressão do meio, uma vez que está na câmara 102 (por exemplo,

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 10/42 / 26 pressão de câmara, também referida como pressão de cabine no exemplo de aeronave).

[0011] Por exemplo, continuar com o exemplo acima de aeronave, o ar pode ser fornecido ao sistema de controle ambiental por ser sangrado a partir de uma etapa de compressor de um motor de turbina. A temperatura, a umidade e a pressão deste ar de sangria variam amplamente dependendo de um estágio de compressor e das rotações por minuto do motor de turbina. Uma vez que um local de baixa pressão do motor é utilizado, o ar pode estar ligeiramente acima ou ligeiramente abaixo da pressão de cabine (por exemplo, a pressão na câmara 102). Sangrar o ar em que uma pressão baixa a partir do local de baixa pressão faz com que menos queima de combustível seja ar sangrado a partir de um local de pressão mais elevada. No entanto, porque o ar está começando a este nível de pressão inicial relativamente baixo e por uma queda na pressão ocorre ao longo de um ou mais permutadores de calor, uma pressão de ar irá cair abaixo da pressão de cabine enquanto o ar está a fluir através do permutador de calor 130. Quando a pressão do ar é inferior à pressão de cabine, o ar não vai fluir para dentro da câmara para prover pressurização e condicionamento de temperatura. Para conseguir a pressão desejada, o ar sangrado é comprimido enquanto é passado através do dispositivo de compressão 120.

[0012] O dispositivo de compressão 120 é um dispositivo mecânico que controla e manipula o meio (por exemplo, aumentando a pressão de ar de sangria). Exemplos de um dispositivo de compressão 120 incluem uma máquina de ciclo de ar, uma máquina de três rodas, uma máquina de quatro rodas, etc. A compressão pode incluir um compressor, como uma centrífuga, um fluxo diagonal ou misto, fluxo axial, reciprocidade, pistão de líquido iônico, parafuso rotativo, palheta rotativa, rolo, diafragma, compressores de bolha de ar, etc. Além disso, os compressores podem ser acionados por um motor ou o meio (por exemplo, ar de sangria, ar de descarga de câmara e/ou

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 11/42 / 26 ar de recirculação) por meio de uma turbina.

[0013] O permutador de calor 130 é um dispositivo construído para transferência de calor eficiente a partir de um meio para outro. Exemplos de permutadores de calor incluem duplo tubo, placa, placa e concha, roda adiabática, aleta de placa, placa de almofadas e permutadores de calor de fluidos, ar forçado por uma ventoinha (por exemplo, por meio de métodos de empurrar ou puxar) pode ser soprado através do permutador de calor em um fluxo de ar de refrigeração variável para controlar uma temperatura de ar final do ar de sangria.

[0014] O sistema 100 da FIG. 1 vai ser descrito agora com referência à FIG. 2, em vista do exemplo de aeronaves. FIG. 2 representa um esquema de um sistema 200 (por exemplo, uma modalidade do sistema 100) como deve ser instalado em uma aeronave.

[0015] O sistema 200 será descrito agora com respeito a um sistema de controle ambiental convencional de ar de sangria convencional de uma aeronave utilizando um sistema de ar condicionado de três rodas de cabine contemporâneo. O sistema de controle ambiental de ar acionado por ar de sangria convencional recebe ar de sangria em uma pressão entre 30 psia (por exemplo, durante cruzeiro) e 45 psia (por exemplo, no solo). No sistema de controle ambiental de ar acionado por ar de sangria convencional, durante operação em solo em dia quente, um compressor de centrífuga do sistema de ar condicionado de três rodas de cabine contemporânea recebe quase todo o fluxo de ar de sangria em uma pressão de cerca de 45 psia. Além disso, durante a operação de cruzeiro em dia quente, o compressor de centrífuga do sistema de ar condicionado de três rodas de cabine contemporâneo recebe apenas uma porção do fluxo de ar de sangria em uma pressão de 30 psia. O restante do ar de sangria ultrapassa o compressor de centrífuga através da válvula de ultrapassagem de sistema de ar condicionado de três rodas de cabine contemporânea e é enviado para a cabine.

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 12/42 / 26 [0016] Em contraste com o sistema de controle ambiental acionado por ar de sangria convencional utilizando o sistema de ar condicionado de três rodas contemporâneo, o sistema 200 é um exemplo de um sistema de controle ambiental de uma aeronave que provê o abastecimento de ar, controle térmico e a pressurização da cabine para a tripulação e os passageiros de cabine em uma eficiência de queima de combustível de motor alta. O sistema 200 ilustra ar de sangria que flui em uma entrada 201 (por exemplo, fora de um motor de uma aeronave em uma taxa de fluxo inicial, pressão, temperatura e umidade), que por sua vez é provida para uma câmara de 202 (por exemplo, cabine, cabine de pilotagem, etc.) em uma taxa de fluxo final, pressão, temperatura e umidade. O ar de sangria também pode ter uma via alternativa de volta através do sistema 200 (representado pela linha sólida D1) para acionar e/ou auxiliar o sistema 200.

[0017] O sistema em questão inclui um invólucro 210 para receber e direcionar ar de pressão dinâmica (ram air) através do sistema 200. Nota-se que, com base na modalidade, um dispositivo de exaustão a partir do sistema 200 pode ser enviado para uma saída (por exemplo, libera ao ambiente ar através do invólucro 210). Nota-se também que o sistema 200 pode trabalhar com pressões de sangria perto de uma pressão de câmara durante o cruzeiro. [0018] O sistema 200 ilustra adicionalmente válvulas V1-V7, um permutador de calor 220, uma máquina de ciclo de ar 240 (que inclui uma turbina 243, um compressor 244, uma turbina 245, uma ventoinha 248 e um eixo 249), um condensador 260, um extrator de água 270 e uma ventoinha de recirculação 280, cada uma dos quais está conectado através de tubos, canos e semelhantes. Nota-se que o permutador de calor 220 é um exemplo do permutador de calor 130 como descrito acima. Além disso, em uma modalidade, o permutador de calor 220 é um permutador de calor secundário que se encontra a jusante de um permutador de calor primário (não mostrado). Nota-se também que a máquina de ciclo de ar 240 é um exemplo do

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 13/42 / 26 dispositivo de compressão 120 tal como descrito acima.

[0019] A máquina de ciclo de ar 240 extrai ou trabalha sobre o meio ao elevar e/ou reduzir a pressão e ao levantar e/ou reduzir temperatura. O compressor 244 é um dispositivo mecânico que aumenta a pressão do ar sangrado recebido a partir da entrada 201. As turbinas 243, 245 são dispositivos mecânicos que acionam o compressor 244 e a ventoinha 248 por meio do eixo 249. A ventoinha 248 é um dispositivo mecânico que pode forçar, por meio de métodos de empurrar ou puxar, o ar através do invólucro 210, através do permutador de calor secundário 220 em um fluxo de ar de arrefecimento variável. Assim, as turbinas 243, 245, o compressor 244 e a ventoinha 248 juntos ilustram, por exemplo, que a máquina de ciclo de ar 240 pode operar como uma máquina de ciclo de ar de quatro rodas que utiliza o ar recirculado a partir da câmara 202. Em uma modalidade, a máquina de ciclo de ar 240 utiliza uma porção do ar sangrado através da válvula V7 para executar operações de compressão, tal como indicado pelo caminho D1.

[0020] O condensador 260 é um tipo particular de permutador de calor. O extrator de água 270 é um dispositivo mecânico que executa um processo de tomada de água a partir de qualquer fonte, tal como ar de sangria. A ventoinha de recirculação 280 é um dispositivo mecânico que pode forçar, por meio de um método de empurrar, a recirculação do ar de recirculação dentro do sistema 200, como indicado pela seta tracejada D2.

[0021] Em um modo de alta pressão de operação do sistema 200, ar de alta temperatura de alta pressão é recebido a partir da entrada 201 através da válvula V1. O ar de alta temperatura de alta pressão entra no compressor 244. O compressor 244 pressuriza o ar de alta temperatura e alta pressão e, no processo, aquece-o. Este ar, então, entra no permutador de calor 220 e é arrefecido por ar de pressão dinâmica para produzir ar de pressão alta frio (por exemplo, em temperatura aproximadamente ambiente). O ar de alta pressão fresco entra no condensador 260 e o extrator de água 270, em que o ar

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 14/42 / 26 é arrefecido e a umidade é removida. O ar de alta pressão frio entra na turbina 243, em que é expandido e extraído por trabalho. O trabalho a partir da turbina 243 pode acionar tanto o compressor 244 e a ventoinha 248. A ventoinha 248 é usada para puxar um fluxo de ar de pressão dinâmica através do permutador de calor 220. Além disso, ao expandir e extrair trabalho no ar de alta pressão fresco, a turbina 243 produz ar de sangria frio. Depois de deixar a turbina 243, o ar de sangria frio é misturado em um ponto de mistura com o ar de recirculação D2 provido pela ventoinha 280 através das válvulas V5 e V6. O ponto de mistura, neste caso, se encontra a jusante do dispositivo de compressão 240, o qual também pode ser referido como a jusante do compressor 244 e/ou a jusante da primeira turbina 243. Ao misturar o ar sangrado frio com o ar de recirculação D2, o sistema 200 utiliza o ar de recirculação, que é quente e úmido, para nivelar o ar sangrado frio (por exemplo, elevar a temperatura). Isto nivelou o ar sangrado, que por sua vez, entra em um lado de baixa pressão do condensador 260, arrefece o ar de sangria no lado de alta pressão do condensador 260, e é enviado para condicionar a câmara 202.

[0022] Nota-se que, quando se opera no modo de alta pressão, é possível que o ar que sai do compressor 244 exceda uma temperatura de autoignição do combustível (por exemplo, 400F para estado estável e 450F para transitório). Nesta situação, o ar a partir da saída do permutador de calor 220 é conduzido pela válvula V2 para uma entrada do compressor 244. Isto reduz uma temperatura de entrada do ar que entra na entrada do compressor 244 e, como um resultado, o ar deixando o compressor 244 está abaixo da temperatura de autoignição do combustível.

[0023] O modo de alta pressão de operação pode ser usado em condições de voo quando a pressão do motor é adequada para acionar o ciclo ou quando uma temperatura da câmara 202 demanda. Por exemplo, condições, tais como ocioso em chão, em táxi, decolagem, subida e mantendo

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 15/42 / 26 condições, teriam a máquina de ciclo de ar 240 operando no modo de alta pressão. Além disso, condições de cruzeiro de alta altitude de temperaturas extremas poderiam resultar na máquina de ciclo de ar 240 operando no modo de alta pressão.

[0024] Em um modo de baixa pressão de operação, o ar de sangria pode ser dividido. Um primeiro fluxo de ar de sangria a partir da entrada 201 através da válvula V1 ultrapassa a máquina de ciclo de ar 240 e se mistura em um ponto de mistura com o ar de recirculação D2 provido pela ventoinha 280 através das válvulas V5 e V6 para produzir ar misturado. O ponto de mistura, neste caso, está a jusante do compressor 244 e/ou a montante do pelo menos um permutador de calor 220. O ar misturado passa diretamente através do permutador de calor 220, em que é arrefecido por ar de pressão dinâmica à temperatura exigida pela câmara 202, para produzir ar frio. O ar frio, em seguida, vai diretamente para a câmara 202 por meio da válvula V4. Além disso, um segundo fluxo do ar de sangria é usado para manter a máquina de ciclo de ar 240 girando em uma velocidade mínima. Isto é, o segundo fluxo do ar de sangria a partir da entrada 201 através da válvula V7 (como representado pelo caminho D1) entra e se expande através da turbina 245, de modo que o trabalho seja extraído. Este trabalho é utilizado para girar a máquina de ciclo de ar 240 em, por exemplo, uma velocidade mínima de aproximadamente 6000 rpm. O ar que sai da turbina 245 é, então, despejado ao mar através do invólucro 210.

[0025] O modo de baixa pressão pode ser usado em condições de voo em que a pressão do ar de sangria que entra na máquina de ciclo de ar 240 é de cerca de 1 psi acima da pressão de câmara (por exemplo, condições em cruzeiro em que as altitudes são acima de 30.000 pés e as condições em ou perto de tipos dia de ambiente padrão).

[0026] Em um modo de pressão de estímulo de operação, o ar de sangria pode ser dividido. Um primeiro fluxo do ar de sangria a partir da

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 16/42 / 26 entrada 201 através da válvula V1 entra no compressor 244, em que é comprimido e aquecido. O ar comprimido e aquecido a partir do compressor 244 se mistura em um ponto de mistura com o ar de recirculação a partir das válvulas V5 e V6 para produzir ar misturado. O ponto de mistura, neste caso, está a jusante do compressor 244 e/ou a montante do pelo menos um permutador de calor 220. O ar misturado entra no permutador de calor 220, em que é arrefecido por ar de pressão dinâmica em temperatura exigida pela câmara 202 para produzir ar frio. O ar frio, então, vai diretamente para dentro da câmara 202 por meio da válvula V4. Além disso, um segundo fluxo do ar de sangria é usado para manter a máquina de ciclo de ar 240 girando em uma velocidade mínima. Isto é, o segundo fluxo do ar de sangria a partir da entrada 201 através da válvula V7 (como representado pelo caminho D1) entra e se expande através da turbina 245, de modo que o trabalho seja extraído. A quantidade de trabalho extraída pela turbina 245 é suficiente para girar a máquina de ciclo de ar 240 na velocidade requerida pelo compressor 244 para levantar uma pressão do ar de sangria para um valor que pode acionar o ar de sangria através do permutador de calor 220 e para dentro da câmara 202. [0027] O modo de pressão de estímulo pode ser usado em condições de voo em que a pressão do ar de sangria que entra na máquina de ciclo de ar 240 é tão baixa quanto 2,5 psi abaixo da pressão de câmara (por exemplo, condições em cruzeiro em que as altitudes estão acima de 30.000 pés e condições em ou perto dos tipos de dia de ambientes padrões).

[0028] O sistema 100 da FIG. 1 vai ser descrito agora com referência à FIG. 3, em vista do exemplo de aeronaves. FIG. 3 representa um esquema de um sistema 300 (por exemplo, uma modalidade do sistema 100) como deve ser instalado em uma aeronave. Os componentes do sistema 300 que são semelhantes ao sistema 200 foram reutilizados para facilidade de explicação, usando os mesmos identificadores e não são reintroduzidos. Componentes alternativos do sistema 300 incluem uma válvula V8, um reaquecedor 350,

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 17/42 / 26 um condensador 2360 e um extrator de água 370, juntamente com um caminho alternativo para o ar de recirculação indicado pela seta tracejada D3. [0029] O reaquecedor 250 e o condensador 260 são tipos particulares de permutador de calor. O extrator de água 270 é um dispositivo mecânico que executa um processo de tomada de água a partir de qualquer fonte, tal como ar de sangria. Juntos, o reaquecedor 250, o condensador 260 e/ou o extrator de água 270 podem se combinar para serem um separador de água de alta pressão.

[0030] Em um modo de alta pressão de operação, o ar de alta temperatura de alta pressão é recebido a partir da entrada 201 através da válvula V1. O ar de alta temperatura de alta pressão entra no compressor 244. O compressor 244 pressuriza o ar de alta temperatura e alta pressão e, no processo, aquece-o. Este ar, então, entra no permutador de calor 220 e é arrefecido por ar de pressão dinâmica para produzir ar de pressão alta frio (por exemplo, em temperatura aproximadamente ambiente). Este ar fresco de alta pressão entra no reaquecedor 350, em que é arrefecido; através do condensador 360, em que é arrefecido por ar a partir da turbina 243; através do extrator de água 307, em que a umidade do ar é removida; e de novo para o reaquecedor 350, em que o ar é aquecido para cerca de uma temperatura de entrada no reaquecedor 350. O ar de alta pressão quente, e agora seco, entra na turbina 243, em que é expandido e extraído por trabalho. O trabalho a partir da turbina 243 pode acionar tanto o compressor 244 e a ventoinha 248. A ventoinha 248 é usada para puxar um fluxo de ar de pressão dinâmica através do permutador de calor 220. Depois de sair da turbina 243, o ar frio, tipicamente abaixo de zero, arrefece o ar quente e úmido no condensador 360. A jusante do condensador 360, o ar frio deixando a máquina de ciclo de ar 240 se mistura em um ponto de mistura com o ar de recirculação D3 provido pela ventoinha 280 através da válvula V8 para produzir ar misturado. O ponto de mistura, neste caso, se encontra a jusante do dispositivo de compressão

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240, o qual também pode ser referido como a jusante do compressor 244 e/ou a jusante da primeira turbina 243. Este ar misturado, então, enviado para condicionar a câmara 202.

[0031] Quando se opera no modo de alta pressão, é possível que o ar que deixando o compressor 244 exceda uma temperatura de autoignição do combustível (por exemplo, 400F para estado estável e 450F para transitório). Nesta situação, o ar a partir da saída da primeira passagem do permutador de calor 220 é conduzido pela válvula V2 para a entrada do compressor 244. Isto reduz uma temperatura de entrada do ar que entra na entrada do compressor 244 e, como um resultado, o ar deixando o compressor 244 está abaixo da temperatura de autoignição do combustível.

[0032] O modo de alta pressão de operação pode ser usado em condições de voo quando a pressão do motor é adequada para acionar o ciclo ou quando uma temperatura da câmara 202 demanda. Por exemplo, condições, tais como ocioso em chão, em táxi, decolagem, subida e mantendo condições, teriam a máquina de ciclo de ar 240 operando no modo de alta pressão. Além disso, condições de cruzeiro de alta altitude de temperaturas extremas poderiam resultar na máquina de ciclo de ar 240 operando no modo de alta pressão.

[0033] Em um modo de baixa pressão de operação, o ar de sangria pode ser dividido. Um primeiro fluxo do ar de sangria a partir da entrada 201 ultrapassa a máquina de ciclo de ar 240 totalmente por meio da válvula V3 e se mistura em um ponto de mistura com o ar de recirculação D2 provido pela ventoinha 280 através das válvulas V8 e V5 para produzir ar misturado. O ponto de mistura, neste caso, está a jusante do compressor 244 e/ou a montante do pelo menos um permutador de calor 220. O ar misturado passa diretamente através do permutador de calor 220, em que é arrefecido por ar de pressão dinâmica à temperatura exigida pela câmara 202 para produzir ar frio. O ar frio, então, vai diretamente para dentro da câmara 202 por meio da

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 19/42 / 26 válvula V4. Além disso, um segundo fluxo do ar de sangria é usado para manter a máquina de ciclo de ar 240 girando em uma velocidade mínima. Isto é, o segundo fluxo do ar de sangria a partir da entrada 201 através da válvula V7 (como representado pelo caminho D1) entra e se expande através da turbina 245, de modo que o trabalho seja extraído. Este trabalho é utilizado para girar a máquina de ciclo de ar 240 em, por exemplo, uma velocidade mínima de aproximadamente 6000 rpm. O ar que sai da turbina 245 é, então, despejado ao mar através do invólucro 210.

[0034] O modo de baixa pressão pode ser usado em condições de voo em que a pressão do ar de sangria que entra na máquina de ciclo de ar 240 é de cerca de 1 psi acima da pressão de câmara (por exemplo, condições em cruzeiro em que as altitudes são acima de 30.000 pés e as condições em ou perto de tipos dia de ambiente padrão).

[0035] Em um modo de pressão de estímulo de operação, o ar de sangria pode ser dividido. Um primeiro fluxo do ar de sangria a partir da entrada 201 através da válvula V1 entra no compressor 244, em que é comprimido e aquecido. O ar comprimido e aquecido a partir do compressor 244 mistura em um ponto de mistura com o ar de recirculação D2 provido pela ventoinha 280 através da válvula V8 e V5 para produzir ar misturado. O ponto de mistura, neste caso, está a jusante do compressor 244 e/ou a montante do pelo menos um permutador de calor 220. O ar misturado entra no permutador de calor 220, em que é arrefecido por ar de pressão dinâmica em temperatura exigida pela câmara 202 para produzir ar frio. O ar frio, então, vai diretamente para dentro da câmara 202 por meio da válvula V4. Além disso, um segundo fluxo do ar de sangria é usado para manter a máquina de ciclo de ar 240 girando em uma velocidade mínima. Isto é, o segundo fluxo do ar de sangria a partir da entrada 201 através da válvula V7 (como representado pelo caminho D1) entra e se expande através da turbina 245, de modo que o trabalho seja extraído. A quantidade de trabalho extraída pela

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 20/42 / 26 turbina 245 é suficiente para girar a máquina de ciclo de ar 240 na velocidade requerida pelo compressor 244 para levantar uma pressão do ar de sangria para um valor que pode acionar o ar de sangria através do permutador de calor 220 e para dentro da câmara 202.

[0036] O modo de pressão de estímulo pode ser usado em condições de voo em que a pressão do ar de sangria que entra na máquina de ciclo de ar 240 é tão baixa quanto 2,5 psi abaixo da pressão de câmara (por exemplo, condições em cruzeiro em que as altitudes estão acima de 30.000 pés e condições em ou perto dos tipos de dia de ambientes padrões).

[0037] O sistema 100 da FIG. 1 vai ser descrito agora com referência à FIG. 4, em vista do exemplo de aeronaves. FIG. 4 representa um esquema de um sistema 400 (por exemplo, uma modalidade do sistema 100) como deve ser instalado em uma aeronave. Os componentes do sistema 300 que são semelhantes ao sistema 200 e sistema 300 foram reutilizados para facilidade de explicação, ao usar os mesmos identificadores, e não são reintroduzidos. Um componente alternativo do sistema 400 é uma válvula V9, juntamente com os caminhos alternativos descritos.

[0038] Em um modo de alta pressão de operação, o ar de alta temperatura de alta pressão é recebido a partir da entrada 201 através da válvula V1. O ar de alta temperatura de alta pressão entra no compressor 244. O compressor 244 pressuriza o ar de alta temperatura e alta pressão e, no processo, aquece-o. Este ar, então, entra em uma primeira passagem do permutador de calor 220 e é arrefecido por ar de pressão dinâmica. O ar que sai da primeira passagem do permutador de calor 220, então, executa a segunda passagem do permutador de calor 220 para produzir ar frio de alta pressão. O ar de alta pressão fresco entra na válvula V9 e o condensador 260 e o extrator de água 270, em que o ar é arrefecido e a umidade é removida. O ar de alta pressão frio entra na turbina 243, em que é expandido e extraído por trabalho. O trabalho a partir da turbina 243 pode acionar tanto o compressor

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244 e a ventoinha 248 que é utilizado para puxar o fluxo de ar de pressão dinâmica através do permutador de calor 220. Ao expandir e extrair o trabalho, a turbina 243 produz ar sangrado frio. Depois de deixar a turbina 243, o ar de sangria frio é misturado em um ponto de mistura com o ar de recirculação D2 a partir das válvulas V5 e V6. O ponto de mistura, neste caso, se encontra a jusante do dispositivo de compressão 240, o qual também pode ser referido como a jusante do compressor 244 e/ou a jusante da primeira turbina 243. Ao misturar o ar sangrado frio com o ar de recirculação D2 provido pela ventoinha 280 através das válvulas V5 e V6, o sistema 200 utiliza o ar de recirculação, que é quente e úmido, para nivelar o ar sangrado frio (por exemplo, elevar a temperatura). Isto nivelou o ar sangrado, que por sua vez, entra em um lado de alta pressão do condensador 260, arrefece o ar de sangria no lado de alta pressão do condensador 260 e é enviado para condicionar a câmara 202.

[0039] Quando se opera no modo de alta pressão, é possível que o ar que deixando o compressor 244 exceda uma temperatura de autoignição do combustível (por exemplo, 400F para estado estável e 450F para transitório). Nesta situação, o ar a partir da saída da primeira passagem do permutador de calor 220 é conduzido pela válvula V2 para a entrada do compressor 244. Isto reduz uma temperatura de entrada do ar que entra na entrada do compressor 244 e, como um resultado, o ar deixando o compressor 244 está abaixo da temperatura de autoignição do combustível.

[0040] O modo de alta pressão de operação pode ser usado em condições de voo quando a pressão do motor é adequada para acionar o ciclo ou quando uma temperatura da câmara 202 demanda. Por exemplo, condições, tais como ocioso em chão, em táxi, decolagem, subida e mantendo condições, teriam a máquina de ciclo de ar 240 operando no modo de alta pressão. Além disso, condições de cruzeiro de alta altitude de temperaturas extremas poderiam resultar na máquina de ciclo de ar 240 operando no modo

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 22/42 / 26 de alta pressão.

[0041] Em um modo de baixa pressão de operação, o ar de sangria pode ser dividido. Um primeiro fluxo de ar de sangria a partir da entrada 201 ultrapassa a máquina de ciclo de ar 240 totalmente através da válvula V3 e passa diretamente através da primeira passagem do permutador de calor 220. Ao sair da primeira passagem, o ar de sangria mistura, então, em um ponto de mistura com o ar de recirculação D2 provido pela ventoinha 280 através das válvulas V5 e V6 para produzir ar misturado. O ponto de mistura, neste caso, se encontra a jusante do dispositivo de compressão 240, que também pode ser referido como a jusante do compressor 244. Este ponto de mistura também pode ser referido como a montante de uma segunda passagem de pelo menos um permutador de calor 220. O ar misturado entra na segunda passagem do permutador de calor 220, em que é arrefecido por ar de pressão dinâmica para a temperatura exigida pela câmara 202 para produzir ar frio. O ar frio, então, vai diretamente para dentro da câmara 202 por meio da válvula V9. Além disso, um segundo fluxo do ar de sangria é usado para manter a máquina de ciclo de ar 240 girando em uma velocidade mínima. Isto é, o segundo fluxo do ar de sangria a partir da entrada 201 através da válvula V7 (como representado pelo caminho D1) entra e se expande através da turbina 245, de modo que o trabalho seja extraído. Este trabalho é utilizado para girar a máquina de ciclo de ar 240 em, por exemplo, uma velocidade mínima de aproximadamente 6000 rpm. O ar que sai da turbina 245 é, então, despejado ao mar através do invólucro 210.

[0042] O modo de baixa pressão pode ser usado em condições de voo em que a pressão do ar de sangria que entra na máquina de ciclo de ar 240 é de cerca de 1 psi acima da pressão de câmara (por exemplo, condições em cruzeiro em que as altitudes são acima de 30.000 pés e as condições em ou perto de tipos dia de ambiente padrão).

[0043] Em um modo de pressão de estímulo de operação, o ar de

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 23/42 / 26 sangria pode ser dividido. Um primeiro fluxo de ar de sangria a partir da entrada 201 entra no compressor 244 em que é comprimido e aquecido. O ar comprimido e aquecido a partir do compressor 244 passa através da primeira passagem do permutador de calor 220 e em seguida se mistura em um ponto de mistura com o ar de recirculação D2 provido pela ventoinha 280 através das válvulas V5 e V6 para produzir ar misturado. O ponto de mistura, neste caso, se encontra a jusante do dispositivo de compressão 240, que também pode ser referido como a jusante do compressor 244. Este ponto de mistura também pode ser referido como a montante de uma segunda passagem de, pelo menos, um permutador de calor 220. O ar misturado entra na segunda passagem do permutador de calor 220, em que é arrefecido por ar de pressão dinâmica para a temperatura exigida pela câmara 202 para produzir ar frio. O ar frio, então, vai diretamente para dentro da câmara 202 por meio da válvula V9. Além disso, um segundo fluxo do ar de sangria é usado para prover a energia para pressurizar o ar de sangria que entra no compressor 244. Isto é, o segundo fluxo do ar de sangria a partir da entrada 201 através da válvula V7 (como representado pelo caminho D1) entra e se expande através da turbina 245, de modo que o trabalho seja extraído. A quantidade de trabalho extraída pela turbina 245 é suficiente para girar a máquina de ciclo de ar 240 na velocidade requerida pelo compressor 244 para levantar uma pressão do sangrado para um valor que pode acionar o ar de sangria através do permutador de calor 220 e para dentro da câmara 202.

[0044] O modo de pressão de estímulo pode ser usado em condições de voo em que a pressão do ar de sangria que entra na máquina de ciclo de ar 240 é tão baixa quanto 2,5 psi abaixo da pressão de câmara (por exemplo, condições em cruzeiro em que as altitudes estão acima de 30.000 pés e condições em ou perto dos tipos de dia de ambientes padrões).

[0045] O sistema 100 da FIG. 1 vai ser descrito agora com referência à FIG. 5, em vista do exemplo de aeronave. FIG. 5 representa um esquema de

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 24/42 / 26 um sistema 500 (por exemplo, uma modalidade do sistema 100) como deve ser instalado em uma aeronave. Os componentes do sistema 500 que são semelhantes ao sistema 200, 300 e 400 foram reutilizados para facilidade de explicação, usando os mesmos identificadores e não são reintroduzidos.

[0046] Em um modo de alta pressão de operação, o ar de alta temperatura de alta pressão é recebido a partir da entrada 201 através da válvula V1. O ar de alta temperatura de alta pressão entra no compressor 244. O compressor 244 pressuriza o ar de alta temperatura e alta pressão e, no processo, aquece-o. Este ar, então, entra em uma primeira passagem do permutador de calor 220 e é arrefecido por ar de pressão dinâmica. O ar que sai da primeira passagem do permutador de calor 220, então, executa a segunda passagem do permutador de calor 220 para produzir ar frio de alta pressão. Este ar frio de alta pressão entra através da válvula V9, dentro do reaquecedor 350, em que é arrefecido; através do condensador 360, em que é arrefecido por ar a partir da turbina 243; através do extrator de água 307, em que a umidade do ar é removida; e, novamente, para dentro do reaquecedor 350, em que o ar é aquecido para cerca de uma temperatura de entrada na válvula V9. O ar de alta pressão quente, e agora seco, entra na turbina 243, em que é expandido e extraído por trabalho. O trabalho a partir da turbina 243 pode acionar tanto o compressor 244 e a ventoinha 248. A ventoinha 248 é usada para puxar um fluxo de ar de pressão dinâmica através do permutador de calor 220. Depois de sair da turbina 243, o ar frio, tipicamente abaixo de zero, arrefece o ar quente e úmido no condensador 360. A jusante do condensador 360, o ar frio deixando a máquina de ciclo de ar 240 se mistura em um ponto de mistura com o ar de recirculação D3 provido pela ventoinha 280 através da válvula V8 para produzir ar misturado. O ponto de mistura, neste caso, se encontra a jusante do dispositivo de compressão 240, o qual também pode ser referido como a jusante do compressor 244 e/ou a jusante da primeira turbina 243. Este ar misturado, então, enviado para condicionar a

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 25/42 / 26 câmara 202.

[0047] Quando se opera no modo de alta pressão, é possível que o ar que deixando o compressor 244 exceda uma temperatura de autoignição do combustível (por exemplo, 400F para estado estável e 450F para transitório). Nesta situação, o ar a partir da saída da primeira passagem do permutador de calor 220 é conduzido pela válvula V2 para uma entrada do compressor 244. Isto reduz uma temperatura de entrada do ar que entra na entrada do compressor 244 e, como um resultado, o ar deixando o compressor 244 está abaixo da temperatura de autoignição do combustível.

[0048] O modo de alta pressão de operação pode ser usado em condições de voo quando a pressão do motor é adequada para acionar o ciclo ou quando uma temperatura da câmara 202 demanda. Por exemplo, condições, tais como ocioso em chão, em táxi, decolagem, subida e mantendo condições, teriam a máquina de ciclo de ar 240 operando no modo de alta pressão. Além disso, condições de cruzeiro de alta altitude de temperaturas extremas poderiam resultar na máquina de ciclo de ar 240 operando no modo de alta pressão.

[0049] Em um modo de baixa pressão de operação, o ar de sangria pode ser dividido. Um primeiro fluxo de ar de sangria a partir da entrada 201 ultrapassa a máquina de ciclo de ar 240 totalmente através da válvula V3 e passa diretamente através da primeira passagem do permutador de calor 220. Ao sair da primeira passagem, o ar de sangria mistura, então, em um ponto de mistura com o ar de recirculação D2 provido pela ventoinha 280 através da válvula V5 para produzir ar misturado. O ponto de mistura, neste caso, se encontra a jusante do dispositivo de compressão 240, que também pode ser referido como a jusante do compressor 244. Este ponto de mistura também pode ser referido como a montante de uma segunda passagem de pelo menos um permutador de calor 220. O ar misturado entra na segunda passagem do permutador de calor 220, em que é arrefecido por ar de pressão dinâmica para

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 26/42 / 26 a temperatura exigida pela câmara 202 para produzir ar frio. O ar frio, então, vai diretamente para dentro da câmara 202 por meio da válvula V9. Além disso, um segundo fluxo do ar de sangria é usado para manter a máquina de ciclo de ar 240 girando em uma velocidade mínima. Isto é, o segundo fluxo do ar de sangria a partir da entrada 201 através da válvula V7 (como representado pelo caminho D1) entra e se expande através da turbina 245, de modo que o trabalho seja extraído. Este trabalho é utilizado para girar a máquina de ciclo de ar 240 em, por exemplo, uma velocidade mínima de aproximadamente 6000 rpm. O ar que sai da turbina 245 é, então, despejado ao mar através do invólucro 210.

[0050] O modo de baixa pressão pode ser usado em condições de voo em que a pressão do ar de sangria que entra na máquina de ciclo de ar 240 é de cerca de 1 psi acima da pressão de câmara (por exemplo, condições em cruzeiro em que as altitudes são acima de 30.000 pés e as condições em ou perto de tipos dia de ambiente padrão).

[0051] Em um modo de pressão de estímulo de operação, o ar de sangria pode ser dividido. Um primeiro fluxo do ar de sangria a partir da entrada 201 através da válvula V1 entra no compressor 244, em que é comprimido e aquecido. O ar comprimido e aquecido a partir do compressor 244 passa através da primeira passagem do permutador de calor 220 e em seguida se mistura em um ponto de mistura com o ar de recirculação D2 provido pela ventoinha 280 através da válvula V5 para produzir ar misturado. O ponto de mistura, neste caso, se encontra a jusante do dispositivo de compressão 240, que também pode ser referido como a jusante do compressor 244. Este ponto de mistura também pode ser referido como a montante de uma segunda passagem de pelo menos um permutador de calor 220. O ar misturado entra na segunda passagem do permutador de calor 220, em que é arrefecido por ar de pressão dinâmica para a temperatura exigida pela câmara 202 para produzir ar frio. O ar frio, então, vai diretamente para dentro da

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 27/42 / 26 câmara 202 por meio da válvula V9. Além disso, um segundo fluxo do ar de sangria é usado para prover a energia para pressurizar o ar de sangria que entra no compressor 244. Isto é, o segundo fluxo do ar de sangria a partir da entrada 201 através da válvula V7 (como representado pelo caminho D1) entra e se expande através da turbina 245, de modo que o trabalho seja extraído. A quantidade de trabalho extraída pela turbina 245 é suficiente para girar a máquina de ciclo de ar 240 na velocidade requerida pelo compressor 244 para levantar uma pressão do sangrado para um valor que pode acionar o ar de sangria através do permutador de calor 220 e para dentro da câmara 202. [0052] O modo de pressão de estímulo pode ser usado em condições de voo em que a pressão do ar de sangria que entra na máquina de ciclo de ar 240 é tão baixa quanto 2,5 psi abaixo da pressão de câmara (por exemplo, condições em cruzeiro em que as altitudes estão acima de 30.000 pés e condições em ou perto dos tipos de dia de ambientes padrões).

[0053] Em vista do acima, uma ou mais modalidades podem compreender um sistema que compreende: uma primeira entrada provendo um meio a partir de uma fonte; um dispositivo de compressão em comunicação com a primeira entrada, em que o dispositivo de compressão compreende: um compressor configurado para receber o meio, uma primeira turbina a jusante do compressor, e uma segunda turbina configurada para receber o meio; e pelo menos um permutador de calor, em que uma saída do pelo menos um permutador de calor está em comunicação fluida com uma entrada do compressor e uma entrada da primeira turbina.

[0054] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender o sistema acima configurável para operar em pelo menos dois modos compreendendo um primeiro modo e um segundo modo, em que, no primeiro modo, o meio é misturado com um meio de recirculação em um primeiro ponto de mistura, e em que, no segundo modo, o meio é misturado com o meio de recirculação em um segundo ponto de mistura.

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 28/42 / 26 [0055] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer um dos sistemas acima referidos, em que o primeiro ponto de mistura está localizado a jusante do compressor do dispositivo de compressão.

[0056] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer um dos sistemas acima, em que o primeiro ponto de mistura está a montante do pelo menos um permutador de calor.

[0057] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer um dos sistemas acima mencionados, em que o segundo ponto de mistura está a jusante da primeira turbina.

[0058] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer um dos sistemas acima referidos, em que o primeiro modo é um modo de baixa pressão.

[0059] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer um dos sistemas acima, em que o primeiro modo é um modo de pressão de estímulo.

[0060] Uma ou mais modalidades podem ainda podem compreender qualquer um dos sistemas acima referidos, em que o segundo modo é um modo de alta pressão.

[0061] Uma ou mais modalidades pode ainda compreender qualquer um dos sistemas acima, em que o pelo menos um permutador de calor compreende uma pluralidade de passagens através das quais o meio flui.

[0062] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer um dos sistemas acima referidos, em que o primeiro ponto de mistura está a jusante da primeira passagem da pluralidade de passagens.

[0063] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer um dos sistemas acima, em que a segunda turbina recebe o meio para alimentar o compressor quando o sistema está em operação no primeiro modo.

[0064] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 29/42 / 26 um dos sistemas acima, em que a segunda turbina recebe o meio para manter uma velocidade mínima do dispositivo de compressão, quando o sistema está em operação no primeiro modo.

[0065] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer um dos sistemas acima, em que o primeiro modo é um modo de estímulo. [0066] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer um dos sistemas acima referidos, em que o primeiro modo é um modo de baixa pressão.

[0067] Em vista do acima, uma ou mais modalidades podem compreender um sistema que compreende: uma primeira entrada provendo um meio a partir de uma fonte; um dispositivo de compressão em comunicação com a primeira entrada, em que o dispositivo de compressão compreende: um compressor configurado para receber o meio, uma primeira turbina a jusante do compressor e uma segunda turbina configurada para receber o meio; e pelo menos um permutador de calor, em que o pelo menos um permutador de calor compreende uma pluralidade de passagens através das quais o meio flui em que, uma saída de uma primeira passagem da pluralidade de passagens está em comunicação fluida com a entrada do compressor, e em que uma saída de uma passagem final da pluralidade de passagens está em comunicação fluida com uma entrada da primeira turbina. [0068] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender o sistema acima configurável para operar em pelo menos dois modos compreendendo um primeiro modo e um segundo modo, em que, no primeiro modo, o meio é misturado com um meio de recirculação em um primeiro ponto de mistura, e em que, no segundo modo, o meio é misturado com o meio de recirculação em um segundo ponto de mistura.

[0069] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer um dos sistemas acima referidos, em que o primeiro ponto de mistura está localizado a jusante do compressor do dispositivo de compressão.

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 30/42 / 26 [0070] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer um dos sistemas acima referidos, em que o primeiro ponto de mistura está a jusante da primeira passagem da pluralidade de passagens.

[0071] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer um dos sistemas acima mencionados, em que o segundo ponto de mistura está a jusante da primeira turbina.

[0072] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer um dos sistemas acima referidos, em que o primeiro modo é um modo de baixa pressão.

[0073] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer um dos sistemas acima, em que o primeiro modo é um modo de pressão de estímulo.

[0074] Uma ou mais modalidades podem ainda podem compreender qualquer um dos sistemas acima referidos, em que o segundo modo é um modo de alta pressão.

[0075] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer um dos sistemas acima, em que a segunda turbina recebe o meio para alimentar o compressor quando o sistema está em operação no primeiro modo.

[0076] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer um dos sistemas acima, em que o primeiro modo é um modo de estímulo. [0077] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer um dos sistemas acima referidos, em que o primeiro modo é um modo de baixa pressão.

[0078] Uma ou mais modalidades podem ainda compreender qualquer um dos sistemas acima, em que a segunda turbina recebe o meio para manter uma velocidade mínima do dispositivo de compressão, quando o sistema está em operação no primeiro modo.

[0079] Aspectos das modalidades são aqui descritos com referência às

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 31/42 / 26 ilustrações de fluxograma, esquemas e/ou diagramas de blocos de métodos, aparelhos e/ou sistemas de acordo com as modalidades da invenção. Além disso, as descrições das várias modalidades foram apresentadas para fins de ilustração, mas não têm a intenção de serem exaustivas ou limitadas às modalidades divulgadas. Muitas modificações e variações serão aparentes àqueles versados na técnica sem se afastar do escopo e do espírito das modalidades descritas. A terminologia usada neste documento foi escolhida para melhor explicar os princípios das modalidades, a aplicação prática ou aprimoramentos técnicos em relação às tecnologias encontradas no mercado, ou para permitir que outros versados na técnica entendam as modalidades aqui divulgadas.

[0080] A terminologia utilizada neste documento tem a finalidade de descrever modalidades particulares apenas e não se destina a limitar a invenção. Como utilizado aqui, a forma singular “um”, “uma” e alguns estão destinados a incluir também as formas plurais, a menos que o contexto indique claramente de outra maneira. Será ainda compreendido que os termos “compreendem” e/ou “compreendendo”, quando utilizados nesta especificação, especificam a presença de características indicadas, números inteiros, etapas, operações, elementos e/ou componentes, mas não impossibilitam a presença ou a adição de outras características, números inteiros, etapas, operações, componentes do elemento e/ou grupos destes. [0081] Os fluxogramas aqui representados são apenas um exemplo.

Pode haver muitas variações em relação a este diagrama ou às etapas (ou operações) aqui descritas sem que haja desvio do espírito da invenção. Por exemplo, as etapas podem ser executadas em uma ordem diferente ou etapas podem ser adicionadas, excluídas ou modificadas. Todas essas variações são consideradas uma parte da invenção reivindicada.

[0082] Enquanto a modalidade preferencial à divulgação foi descrita, será entendido que aqueles versados na técnica, agora e no futuro, poderão

Petição 870170025827, de 19/04/2017, pág. 32/42 / 26 fazer várias melhorias e aprimoramentos que estejam enquadrados no escopo das reivindicações que se seguem. Estas reivindicações devem ser interpretadas de modo a manter a proteção apropriada para a invenção primeiramente descrita.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de controle ambiental utilizando pressão de sangria auxiliar, caracterizado pelo fato de que compreende:

uma primeira entrada provendo um meio a partir de uma fonte; um dispositivo de compressão em comunicação com a primeira entrada, em que o dispositivo de compressão compreende:

um compressor configurado para receber o meio, uma primeira turbina a jusante do compressor, e uma segunda turbina configurada para receber o meio; e pelo menos um permutador de calor, em que uma saída do pelo menos um permutador de calor está em comunicação fluída com uma entrada do compressor e uma entrada da primeira turbina.
2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser configurável para operar em pelo menos dois modos compreendendo um primeiro modo e um segundo modo, em que, no primeiro modo, o meio é misturado com um meio de recirculação em um primeiro ponto de mistura, e em que, no segundo modo, o meio é misturado com o meio de recirculação em um segundo ponto de mistura.
3. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro ponto de mistura está localizado a jusante do compressor do dispositivo de compressão.
4. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o segundo ponto de mistura está a jusante da primeira turbina.
5. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro modo é um modo de baixa pressão.
6. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro modo é um modo de pressão de estímulo.

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7. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o segundo modo é um modo de alta pressão.
8. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a segunda turbina recebe o meio para alimentar o compressor quando o sistema está em operação no primeiro modo.
9. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a segunda turbina recebe o meio para manter uma velocidade mínima do dispositivo de compressão, quando o sistema está em operação no primeiro modo.
10. Sistema de controle ambiental utilizando pressão de sangria auxiliar, caracterizado pelo fato de que compreende:

uma primeira entrada provendo um meio a partir de uma fonte; um dispositivo de compressão em comunicação com a primeira entrada, em que o dispositivo de compressão compreende:

um compressor configurado para receber o meio, uma primeira turbina a jusante do compressor, e uma segunda turbina configurada para receber o meio; e pelo menos um permutador de calor, em que o permutador de calor compreende uma pluralidade de passagens através da qual o meio flui, em que uma saída de uma primeira passagem da pluralidade de passagens está em comunicação fluida com uma entrada do compressor, e em que uma saída de uma passagem final da pluralidade de passagens está em comunicação fluida com uma entrada da primeira turbina.
11. Sistema de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que é configurável para operar em pelo menos dois modos compreendendo um primeiro modo e um segundo modo, em que, no primeiro modo, o meio é misturado com um meio de recirculação em um primeiro ponto de mistura, e

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3 / 3 em que, no segundo modo, o meio é misturado com o meio de recirculação em um segundo ponto de mistura.
12. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o primeiro ponto de mistura está localizado a jusante do compressor do dispositivo de compressão.
13. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o primeiro ponto de mistura está a jusante da primeira passagem da pluralidade de passagens.
14. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o segundo ponto de mistura está a jusante da primeira turbina.
15. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o segundo modo é um modo de alta pressão.

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Entrada A

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