BRPI0715181A2 - sistema de condicionamento de ar de aeronave, e, mÉtodo para o condicionamento de ar de uma pluralidade de zonas em uma aeronave - Google Patents
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Abstract
SISTEMA DE CONDICIONAMENTO DE AR DE AERONAVE, E, MÉTODO PARA O CONDICIONAMENTO DE AR DE UMA PLURALIDADE DE ZONAS EM UMA AERONAVE. Sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) para uma aeronave que tem uma pluralidade de zonas (2, 4), compreendendo uma primeira linha (6) para alimentar ar frio em uma temperatura real TI ~act.~, uma segunda linha (14) que se ramifica de uma porção do ar a partir da primeira linha (6) em um ponto de ramificação (10) e alimenta o ar para uma pluralidade de zonas (2, 4) de uma aeronave, em que ar quente é alimentada através de uma primeira válvula de regulagem (12) á segunda linha (14) de modo que o ar na segunda linha (14) é aquecido para a temperatura real T2 ~act.~, e uma primeira linha de alimentação de zona (24) que alimenta o ar a jusante da primeira válvula de regulagem (12) para uma primeira zona (2), em que uma segunda válvula de regulagem (26) é arranjada na primeira linha de alimentação de zona (24), válvula esta através da qual ar quente é alimentado na primeira linha de zona (24) é aquecido para a temperatura real Tzfl ~act.~, e a primeira linha (6); a jusante e/ou a montante do ponto de ramificação (1) alimenta ar frio pelo menos para uma outra zona. Uma segunda linha de aliemntação (18) alimenta ar a jusante do primeiro ajuste (12) para uma segunda zona (4). Um dispositivo de aquecimento (20) pode ser arranjado na segunda linha de alimentação (18).
Description
"SISTEMA DE CONDICIONAMENTO DE AR DE AERONAVE, E, MÉTODO PARA O CONDICIONAMENTO DE AR DE UMA PLURALIDADE DE ZONAS EM UMA AERONAVE"
A presente invenção refere-se a um sistema de condicionamento de ar protegido contra congelamento para o condicionamento de ar de uma pluralidade de zonas de uma aeronave.
Em uma aeronave, em particular uma aeronave de carga, uma corrente de ar com ar tratado frio é derivado e é temperado a fim de suprir uma pluralidade de zonas, por exemplo, um compartimento de carga, uma seção de uma cabina de aeronave e/ou a cabina de pilotos, com ar apropriadamente temperado. Cada zona requer uma temperatura de ar de alimentação individual a fim de atingir a temperatura ajustada na zona.
A figura 2 mostra um convencional sistema de condicionamento de ar de aeronave 50 para o condicionamento de ar de uma primeira zona 52 e uma segunda zona 54. Ar frio é fornecido através de uma primeira linha 56, e é derivado em um ponto de derivação 60 para uma segunda linha 64. Ar é conduzido da segunda linha 64 para a primeira linha 52 através de uma linha de alimentação de primeira zona 74. Ar é alimentado da segunda linha 64 para a segunda zona 54 através de uma segunda linha de alimentação de zona 68. Uma primeira válvula de regulagem de linha de alimentação de zona 76 adiciona ar quente ao ar na primeira linha de alimentação de zona 74, de modo que o ar fluindo para a primeira linha 52 tem a temperatura desejada. Uma segunda válvula de regulagem de linha de alimentação de zona 70 adiciona ar quente para a segunda linha de alimentação de zona 68 de modo que o ar fluindo para a segunda zona 54 tem a temperatura desejada. Sensores 58, 66, 72, 78, 80 e 82 detectam as respectivas temperaturas atuais e um dispositivo de regulagem (não mostrado) controla a válvula de regulagem da primeira zona 76 e a válvula de regulagem da linha de alimentação da segunda zona 70 de modo que a primeira linha 52 e a segunda zona 54 estão nas desejadas temperaturas ajustadas.
A temperatura do ar frio na primeira linha 56 é sempre menor que ou igual à menor temperatura das temperaturas respectivas do ar fluindo para a primeira linha 52 e para a segunda zona 54, respectivamente. A fim de atingir a temperatura necessária ajustada do ar fluindo para a primeira linha 52 e do ar fluindo para a segunda zona 54, como mencionado anteriormente, quantidades apropriadas de ar quente são adicionadas por meio de uma primeira válvula de regulagem de linha de alimentação de zona 76 e uma segunda válvula de regulagem de linha de alimentação de zona 70 para a primeira linha de alimentação de zona 74 e para a segunda linha de alimentação de zona 68, respectivamente. Com freqüência, as zonas a serem temperadas são de tamanhos diferentes, por exemplo, a segunda zona 54 é menor, e é, com freqüência, até mesmo significantemente menor, que a primeira linha 52. Se, como é conhecido da arte anterior, a válvula de regulagem da primeira zona 76 e a válvula de regulagem da linha de alimentação da segunda zona 70 tiverem que ser estruturalmente idênticas, então ambas as válvulas 70 e 76 têm que ser dimensionadas para a maior zona a ser temperada. Isto pode resultar no fato de que a válvula de regulagem para uma pequena zona seja superdimensionada em uma tal maneira que pequenas quantidades de ar de regulação de temperatura não podem ser misturadas de forma suficientemente exata.
Neste sistema de condicionamento de ar de aeronave da arte anterior, ocorre também o problema de que o ar o ar frio e úmido que é alimentado da primeira linha pode conduzir a um congelamento na linha a montante da válvula de regulagem de temperatura das linhas de alimentação de zona. Em particular, um ponto de ramificação 60 ou uma dobra aguda na configuração da linha é sujeito a congelamento. Também, duas linhas de alimentação de ar quente são necessárias para a válvula de regulagem da primeira zona 76 e a válvula de regulagem da linha de limitação da segunda zona 70, ambas das quais têm que ligar em ponte a seção LI, o que pode conduzir a problemas de instalação e pode aumentar o peso do sistema.
DE 103 61 709 Al descreve um método para regular a temperatura nas zonas de uma aeronave, em que o método inclui medir as respectivas temperaturas atuais bem como as respectivas temperaturas ajustadas nas zonas individuais, e ar derivado do motor bem como ar de refrigerador são misturados a fim de obter um ar misturado pré-temperado em uma temperatura que corresponde substancialmente à mais baixa das temperaturas detectadas desejadas. O ar misturado pré-temperado é distribuído para todas as regiões. O ar misturado distribuído para as regiões de temperatura ajustada mais elevada é pós-temperado em correspondência às diferenças entre as respectivas temperaturas ajustadas e as respectivas temperaturas atuais. A pós-temperagem pode ser executada por meio de dispositivos de aquecimento, por exemplo, dispositivos de aquecimento elétrico.
FR 2 485 473 revela um sistema de condicionamento de ar de aeronave para o condicionamento de ar de uma aeronave que contém uma pluralidade de zonas. Ar quente é refrigerado, e então ar quente é novamente adicionado ao ar refrigerado. Desta maneira, uma temperatura é obtida, que corresponde à temperatura mais baixa ajustada do ar alimentado às zonas. Em cada das linhas de alimentação para as zonas, ar quente pode ser adicionado às zonas a fim de atingir a desejada temperatura ajustada do ar a ser alimentado à zona respectiva.
Um objetivo da presente invenção é evitar o congelamento de uma linha de um sistema de condicionamento de ar de aeronave.
De acordo com a invenção, este objetivo é atingido por um sistema de condicionamento de ar de aeronave para uma aeronave que tem uma pluralidade de zonas, em que o sistema de condicionamento de ar de aeronave inclui uma primeira linha para alimentar ar frio na temperatura real Tlact e uma segunda linha que se ramifica de uma porção do ar a partir da primeira linha em um ponto de ramificação e alimenta este ar a uma pluralidade de zonas de uma aeronave. Ar quente é adicionado por meio de uma primeira válvula de regulagem à segunda linha, de modo que o ar na segunda linha é aquecido para a temperatura real Tlact. O ar na primeira linha pode ser aquecido para uma temperatura real T2act de acima de aproximadamente 0 °C. A primeira linha também fornece ar frio para pelo menos uma outra zona de uma aeronave, a jusante e/ou a montante do ponto de ramificação. Preferivelmente, a primeira válvula de regulagem é posicionada na vizinhança do ponto de ramificação, e preferivelmente uma distância entre o ponto de ramificação e a válvula de regulagem é menor que aproximadamente 1 m, mais preferivelmente menor que aproximadamente 0,5 m, ainda mais preferivelmente menor que aproximadamente 0,25 m, e no máximo particularmente preferivelmente menor que aproximadamente 0,1 m. A primeira linha pode, por exemplo, ser conectada com uma
fonte de ar frio em comum para uma pluralidade de zonas. A fonte de ar frio pode ser um assim chamado conjunto. A temperatura do ar frio na primeira linha pode variar, por exemplo, entre aproximadamente -25 0C e aproximadamente +45 0C, a temperatura do ar frio sendo +45 0C somente se um aquecimento particularmente rápido da zona for desejado. Preferivelmente, a temperatura do ar frio na primeira linha é entre aproximadamente 0 0C e -25 0C, e no máximo preferivelmente é entre aproximadamente -10 0C e 0 °C. Por conseguinte, o ar frio na primeira linha pode ser usado para o condicionamento de ar de zonas nas quais passageiros e/ou membros da tripulação são acomodados, e de zonas nas quais, por exemplo, mercadorias perecíveis são transportadas e as quais devem ser apropriadamente supridas com ar frio. Como já foi anteriormente mencionado, a primeira linha abastece essas zonas a jusante e/ou a montante do ponto de ramificação com ar frio. A temperatura do ar fluindo através da primeira válvula de regulagem pode ser entre aproximadamente 150 0C e aproximadamente 200 °C. O ar fluindo através da primeira válvula de regulagem pode aquecer o ar na segunda linha para um valor maior que aproximadamente 0 °C.
O sistema de condicionamento de ar de aeronave pode, além disto, incluir uma primeira linha de alimentação de zona, que alimenta o ar a jusante da válvula de regulagem para uma primeira zona. O ar na segunda linha de alimentação pode ser alimentado a jusante da primeira válvula de regulagem para uma pluralidade de zonas. Na primeira linha de alimentação de zona, uma segunda válvula de regulagem é arranjada, através da qual ar quente é alimentado à primeira linha de alimentação de zona de modo que o ar em dita primeira linha de alimentação de zona é aquecido para a temperatura real Tzflact.. O ar fluindo através da segunda válvula de regulagem é em uma temperatura entre aproximadamente 150 0C e aproximadamente 200 °C.
Este sistema de condicionamento de ar de aeronave tem a vantagem que o ar na segunda linha é aquecido antecipadamente, pelo que um congelamento da segunda linha e/ou das linhas de alimentação de zonas, conectadas com a mesma, pode ser evitado. Uma vez que a segunda linha e as linhas de alimentação de zonas têm muitas curvas, de modo que elas podem ser adaptadas às dadas condições espaciais, elas são particularmente susceptíveis a congelamento. Como mencionado previamente, o ar frio a partir da primeira linha é também alimentado às zonas que, por exemplo, têm uma temperatura mais baixa ajustada que a primeira e segunda zonas. Por exemplo, poderia ser necessário resfriar o compartimento de carga de uma aeronave de modo que as mercadorias frescas transportadas na mesma não pereçam. Se a primeira válvula de regulagem fosse arranjada na primeira linha, ar quente seria realmente também fornecido às zonas de uma aeronave que realmente precisam ser refrigeradas, como um resultado do que um dispositivo de refrigeração separado, intensivo em termos de energia, que aumenta o peso total, seria necessário na correspondente zona a ser refrigerada. Além disto, por conta do comprimento longo da primeira linha, o ar na primeira linha poderia ser resfriado antes de ele ter atingido a zona a ter seu ar condicionado. Se a primeira válvula de regulagem tivesse sido arranjada na primeira linha, então, por conta do longo comprimento da primeira linha, resultaria um tempo de inatividade longo, que pode conduzir a uma intermitência e/ou enlace de controle instável para regular a temperatura do ar fluindo para as zonas. O sistema de condicionamento de ar de aeronave pode incluir
uma segunda linha de alimentação de zona que alimenta ar a jusante da primeira válvula de regulagem para uma segunda zona. Um dispositivo de aquecimento, por exemplo, um dispositivo de aquecimento elétrico, pode ser arranjado na segunda linha de alimentação de zona, o qual aquece o ar na segunda linha de alimentação de zona para a temperatura real Tzf2act. A segunda zona pode requerer uma menor quantidade de ar quente que a primeira linha. Preferivelmente, aproximadamente três vezes, mais preferivelmente aproximadamente cinco vezes, e no máximo preferivelmente aproximadamente 10 vezes da quantidade de ar é alimentada na primeira linha que é alimentada para a segunda zona. Um dispositivo de aquecimento separado é preferido para a segunda zona, uma vez que esta pode ser controlada mais precisamente, dada a menor quantidade de ar requerida para a segunda zona.
A primeira zona e a segunda zona formam um grupo de zonas que são abastecidas através da segunda linha. A primeira linha pode também abastecer outros grupos de zonas ou outras zonas individuais com ar frio.
O sistema de condicionamento de ar de aeronave de acordo com a invenção pode vantajosamente ser usado em uma aeronave na qual a primeira linha é substancialmente maior que a segunda zona. Neste caso, a primeira válvula de regulagem e a segunda válvula de regulagem podem ser do mesmo tipo, as quais, por conta da necessidade de armazenar menos tipos diferentes de válvulas de regulação de temperatura, conduz a uma redução na despesa envolvida na fabricação e manutenção da aeronave. Uma variedade reduzida de partes componentes é também vantajosa, que tem relação a procedimentos de certificação e registro necessários na indústria aeronáutica. Uma vez que a primeira linha é abastecida com ar quente por meio de duas válvulas de regulação de temperatura arranjadas em cascata, válvulas de regulação de temperatura de menores dimensões podem ser empregadas. O sistema de condicionamento de ar de aeronave pode incluir
um primeiro sensor de temperatura para medir a temperatura real Tlact. do ar na primeira linha. O sistema de condicionamento de ar de aeronave pode, em adição, incluir um segundo sensor de temperatura que detecta a temperatura real T2act do ar na segunda linha a jusante da primeira válvula de regulagem, e um dispositivo de regulagem, que é projetado para controlar a primeira válvula de regulagem e a segunda válvula de regulagem. O dispositivo de regulagem pode controlar a primeira válvula de regulagem em uma tal maneira que a temperatura real T2act. do ar na segunda linha corresponde aproximadamente à temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação de zona.
O sistema de condicionamento de ar de aeronave pode, além disto, incluir um primeiro sensor de temperatura de linha de alimentação de zona, que detecta a temperatura real Tzflact. do ar na primeira linha de alimentação de zona a jusante de a válvula de regulagem, e um segundo sensor de temperatura de linha de alimentação de zona, que detecta a temperatura real Tzf2act do ar na segunda linha de alimentação de zona a jusante do dispositivo de aquecimento. O dispositivo de regulagem pode, se a temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação de zona for mais alta que a temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação de zona, controlar a primeira válvula de regulagem em uma tal maneira que a temperatura real T2set do ar na segunda linha corresponde aproximadamente à temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação de zona. Por conseguinte, o dispositivo de aquecimento tem que consumir nenhuma energia, ou somente relativamente pouca energia, a fim de levar a temperatura na segunda zona para a temperatura ajustada. A segunda válvula de regulagem é, neste caso, aberta, a fim de aquecer o ar na primeira linha de alimentação de zona para a temperatura ajustada Tzflset.
O dispositivo de regulagem pode, se a temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação de zona for mais baixa que a temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação de zona, controlar a primeira válvula de regulagem em uma tal maneira que a temperatura real T2act. do ar na segunda linha corresponde aproximadamente à temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação. A segunda válvula de regulagem permanece, neste caso, completamente fechada. O dispositivo de aquecimento aquece o ar fluindo para a segunda zona para a temperatura ajustada Tzf2set.
O dispositivo de regulagem pode, se a temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação de zona for menor que a temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação de zona, controlar a primeira válvula de regulagem em uma tal maneira que a temperatura real T2act do ar na segunda linha é aumentada, e pode controlar a segunda válvula de regulagem em uma tal maneira que o ar na primeira linha de alimentação de zona é aquecido para a temperatura ajustada Tzflset.. Este controle é necessário se o ar quente alimentado através da primeira válvula de regulagem não for suficiente para aumentar a temperatura real T2act do ar na segunda linha para a temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação. O dispositivo de aquecimento aquece o ar fluindo para a segunda zona para a temperatura ajustada Tzf2set. O dispositivo de aquecimento pode ser dimensionado relativamente pequeno, uma vez que ele recebe ar que já foi aquecido.
O dispositivo de regulagem pode, se a temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação de zona for mais alta que a temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação de zona, controlar a primeira válvula de regulagem em uma tal maneira que a temperatura real T2act do ar na segunda linha é aumentada, e pode controlar o dispositivo de aquecimento em uma tal maneira que o dispositivo de aquecimento aquece o ar na segunda linha de alimentação de zona para a temperatura ajustada Tzf2set. Este controle é necessário se o ar quente alimentado através da primeira válvula de regulagem para a segunda linha não for suficiente para aumentar a temperatura real T2act. do ar na segunda linha para a temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação de zona. A segunda válvula de regulagem é aberta, a fim de aquecer o ar na primeira linha de alimentação de zona para a temperatura ajustada Tzflset-
O sistema de condicionamento de ar de aeronave pode incluir um primeiro sensor de temperatura de zona, que detecta a temperatura real Tzlact. do ar na primeira linha, em que o dispositivo de regulagem determina a temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação de zona a partir da temperatura real Tzlact e da temperatura ajustada Tzlset do ar na primeira linha. O sistema de condicionamento de ar de aeronave pode, além disto, incluir um segundo sensor de temperatura de zona, que detecta a temperatura real Tz2act do ar na segunda zona, em que o dispositivo de regulagem determina a temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação a partir da temperatura real Tz2act. e da temperatura ajustada Tz2set do ar na segunda zona.
A invenção também se refere a um método para o condicionamento de ar de uma pluralidade de zonas em uma aeronave, que alimenta ar frio, não recirculado, em uma temperatura real Tlact. em uma primeira linha e ramifica ou deriva parte do ar frio em um ponto de ramificação para uma segunda linha. O ar frio na primeira linha é passado para outras zonas que são posicionadas a jusante e/ou a montante do ponto de ramificação. Ar quente é alimentado para a segunda linha através de uma primeira válvula de regulagem, de modo que o ar na segunda linha é aquecido para a temperatura real T2act. O ar na segunda linha pode ser aquecido para uma temperatura real T2act. mais alta que aproximadamente 0 °C. Parte do ar na segunda linha é conduzida através de uma primeira linha de alimentação de zona para uma primeira zona e ar quente é alimentada através de uma segunda válvula de regulagem para a primeira linha de alimentação, de modo que o ar na primeira linha de alimentação de zona é aquecido para a temperatura real Tzflact . O método pode também incluir o estágio de passar algum do ar na segunda linha através de uma segunda linha de alimentação de zona para uma segunda zona e aquecer o ar na segunda linha de alimentação para a temperatura real Tzf2act com um dispositivo de aquecimento.
A invenção é agora descrita em maior detalhe com referência aos desenhos acompanhantes, nos quais:
A figura 1 mostra um sistema de condicionamento de ar de aeronave de acordo com a invenção para o condicionamento de ar de uma pluralidade de zonas em uma aeronave, e
A figura 2 mostra um sistema de condicionamento de ar de aeronave da arte anterior para o ar condicionamento de uma pluralidade de zonas em uma aeronave.
A figura 1 mostra uma primeira zona 2 e uma segunda zona 4 de uma aeronave. Em uma aeronave de transporte de carga, a primeira zona 2 pode, por exemplo, ser a cabina de pilotos e a área restante para a tripulação, e a segunda zona 4 pode, por exemplo, ser o compartimento para o oficial de carga. Ar frio em uma temperatura Tlactj a qual é detectada com um sensor 8, é provido através de uma primeira linha 6 para as zonas de uma aeronave. Em um ponto de ramificação 10 ar é ramificado ou derivado para uma segunda linha 14. O remanescente do ar pode ser alimentado em outras zonas ou grupos de zonas que têm uma diferente ou a mesma temperatura de zona ajustada que a primeira zona 2 e a segunda zona 4. Por exemplo, as outras zonas ou grupos de zonas podem ser compartimentos de carga que devem ser refrigerados, e os quais transportam mercadorias perecíveis. As outras zonas ou grupos de zonas podem ser posicionados a montante ou a jusante do ponto de ramificação.
A primeira linha 6 pode, por exemplo, ser conectada com uma fonte de ar frio em comum para uma pluralidade de zonas. O ar fluindo na primeira linha pode ser ar não recirculado. A fonte de ar frio pode ser um assim chamado conjunto. A temperatura do ar frio na primeira linha pode variar, por exemplo, entre aproximadamente -25 0C e aproximadamente +45 °C, o valor de +45 0C sendo necessário somente se um aquecimento contínuo da zona da aeronave for desejado. Preferivelmente, o ar frio tem uma temperatura variando de aproximadamente -10 0C até aproximadamente 0 °C. O ar frio na primeira linha 6 pode, por conseguinte, ser usado para o condicionamento de ar de zonas nas quais passageiros e/ou membros da tripulação são acomodados, e para zonas nas quais, por exemplo, mercadorias perecíveis são transportadas, e que, por conseguinte, têm que ser abastecidas com ar frio.
Tipicamente, a região de uma cabina de aeronave na qual os passageiros são acomodados é abastecida com ar recirculado. Para esta finalidade, ar que é abastecido pelos assim chamados conjuntos de condicionamento de ar e que têm uma temperatura de aproximadamente -10 0C é alimentado a uma câmara de mistura. Na câmara de mistura, o ar dos assim chamados conjuntos de condicionamento de ar é misturado com ar recirculado a partir da cabina de passageiros. O ar descarregado da câmara de mistura tem uma temperatura de aproximadamente +5 0C. A proporção de recirculado no ar descarregado da câmara de mistura é aproximadamente 40%. Por razões de segurança, é indesejável alimentar ar a partir da câmara de mistura para a cabina de pilotos, uma vez que este contém ar recirculado. No caso de um incêndio, este ar recirculado pode conter fumaça, o qual, na cabina de pilotos, pode ter conseqüências particularmente fatais. A cabina de pilotos é abastecida diretamente com ar frio a partir dos assim chamados conjuntos de condicionamento de ar, sem o ar alimentado à cabina de pilotos ter passado através de uma câmara de mistura.
O ar frio na primeira linha 6 pode, assim, abastecer a cabina de pilotos em uma primeira zona 2 e o compartimento para o oficial de carga, formando a segunda zona, com ar frio, através da segunda linha 14. Em adição, o ar frio a partir da primeira linha 6 pode ser alimentado às outras zonas e/ou dispositivos em uma aeronave, por exemplo, à câmara de mistura para uma cabina de passageiros e ao compartimento de carga, em que, neste caso, o ar frio não flui através da segunda linha. A derivação do ar para essas outras zonas tem lugar a montante ou a jusante do ponto de ramificação 10 da segunda linha 14. O ar frio na primeira linha 6 pode, assim, ser provido pelos assim chamados conjuntos de condicionamento de ar.
Uma primeira válvula de regulagem 12 alimenta ar quente à segunda linha 14, de modo que o ar na segunda linha é aquecido para a temperatura T2act. que é detectada com um segundo sensor 16. A temperatura do ar fluindo através da primeira válvula de regulagem pode variar de aproximadamente 150 0C até aproximadamente 200 °C. A temperatura real T2act. do ar na segunda linha a jusante da primeira válvula de regulagem é maior que aproximadamente 0 °C. Um congelamento da segunda linha é, assim, efetivamente prevenido. Uma primeira linha de alimentação de zona 24 se ramifica a partir da segunda linha e alimenta a primeira zona 2. Uma segunda válvula de regulagem 26 alimenta ar quente à primeira linha de alimentação de zona 24, de modo que esta é aquecida para a temperatura Tzflact, que é detectada por meio de um sensor de temperatura de zona de primeira linha de alimentação 28. Um primeiro sensor de temperatura de zona 32, que detecta a temperatura real Tzlact. do ar na primeira zona 2, é posicionado na segunda zona. A primeira linha de alimentação de zona 24 alimenta aproximadamente 200 to aproximadamente 250 litros de ar por segundo para a primeira zona 2.
Uma segunda linha de alimentação de zona 18 alimenta parte do ar na segunda linha 14 para a segunda zona 4, em que o ar fluindo para a segunda zona 4 a partir da segunda linha de alimentação de zona 18 tem uma temperatura TzGact, que é detectada com um sensor de temperatura de segunda linha de alimentação de zona 22. Um sensor de temperatura de segunda zona 30, que detecta a temperatura real Tz2act do ar na segunda zona 4, é posicionado na segunda zona 4. A segunda linha de alimentação de zona 18 alimenta aproximadamente 40 até aproximadamente 50 litros de ar por segundo para a segunda zona 4.
Preferivelmente, a primeira válvula de regulagem 12 é posicionada na proximidade imediata do ponto de ramificação 10, e preferivelmente a distância entre o ponto de ramificação 10 e a primeira válvula de regulagem 12 é menor que 1 m, mais preferivelmente é menor que 0,5 m, ainda mais preferivelmente é menor que 0,25 m, e no máximo particularmente preferivelmente é menor que 0,1 m.
Um dispositivo de regulagem (não mostrado) controla a primeira válvula de regulagem 12 em uma tal maneira que a temperatura real T2act. na segunda linha 14 corresponde aproximadamente à temperatura ajustada Tz£2set do ar na segunda linha de alimentação de zona. Desta maneira, a temperatura ajustada Tz2set é estabelecida na segunda zona 4. Ar quente pode ser alimentado através da segunda válvula de regulagem 26 para a primeira linha de alimentação de zona 24, de modo que o ar fluindo para a primeira zona 2 é aquecido para a temperatura ajustada Tzflset, pelo que a temperatura ajustada Tzlset é estabelecida na primeira zona 2. A segunda zona 4 tem uma alta carga térmica, uma vez que ela contém instrumentos e equipamento que têm uma alta emissão de calor. Neste caso, ar fluindo para a segunda zona 4 não tem que ser adicionalmente aquecido.
Em uma outra forma de realização, o sistema de condicionamento de ar de aeronave 1 pode incluir um dispositivo de aquecimento 20, por exemplo, um dispositivo de aquecimento elétrico. A segunda zona 4 é menor que a primeira zona 2 e, por conseguinte, requer uma menor quantidade de ar adicionado. O dispositivo de aquecimento 2 pode ser regulado manualmente ou automaticamente.
O sistema de condicionamento de ar de aeronave de acordo com a invenção pode ser empregado particularmente vantajosamente em uma aeronave, na qual a primeira zona 2 é substancialmente maior que a segunda zona 4. Neste caso, a primeira válvula de regulagem 14 e a segunda válvula de regulagem 26 podem ser do mesmo tipo, o que reduz tanto o dispêndio de fabricação quando o dispêndio de manutenção por conta do menor número de partes envolvidas. Como previamente mencionado, uma variedade reduzida de partes é também vantajosa, que tem relação com o procedimento de certificação e registro requeridos na indústria aeronáutica. Uma vez que a primeira zona 2 é abastecida com ar quente por meio de duas válvulas de regulação de temperatura 12, 26 arranjadas em cascata, válvulas de regulação de temperatura 12, 26 de menores dimensões podem ser empregadas.
Se a temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação de zona 24 for mais alta que a temperatura ajustada Tz£2set do ar na segunda linha de alimentação de zona 18, então o dispositivo de regulagem controla a primeira válvula de regulagem 12 em uma tal maneira que a temperatura real T2act do ar na segunda linha 14 aproximadamente corresponde à temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação de zona 18. O dispositivo de aquecimento 20, por conseguinte, tem que usar nenhuma, ou somente uma quantidade de energia relativamente pequena, a fim de levar a temperatura na segunda zona para a temperatura ajustada. Neste caso, o dispositivo de regulagem controla a segunda válvula de regulagem 26 em uma tal maneira que a temperatura do ar na primeira linha de alimentação de zona 24 é aumentada para aproximadamente a temperatura ajustada Tzflset.
Se a temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação de zona 24 for menor que a temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação de zona 18, então o dispositivo de regulagem controla a primeira válvula de regulagem 12 em uma tal maneira que a temperatura real T2act do ar na segunda linha 14 corresponde aproximadamente à temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação de zona 24. Neste caso, o dispositivo de aquecimento 20 aquece o ar na segunda linha de alimentação 18 para a temperatura ajustada Tzf2set. A segunda válvula de regulagem 26 permanece, neste caso, substancialmente fechada, uma vez que no ou somente quantidades muito pequenas de ar quente devem ser alimentadas à linha de alimentação 24.
Se a temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação de zona 24 for mais alta que a temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação de zona 18, então o dispositivo de regulagem controla a primeira válvula de regulagem 14 em uma tal maneira que a temperatura real T2act do ar na segunda linha é aumentada, e controla o dispositivo de aquecimento 20 em uma tal maneira que o dispositivo de aquecimento 20 aquece o ar na segunda linha de alimentação de zona 18 para a temperatura ajustada Tzf2set. Este controle é necessário se o ar quente alimentado através da primeira válvula de regulagem 12 para a segunda linha 14 não for suficiente para aumentar a temperatura real T2act do ar na segunda linha para a temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação de zona 18. A segunda válvula de regulagem 26 é aberta a fim de aquecer o ar na primeira linha de alimentação de zona 24 para a temperatura ajustada Tzflset-
Se a temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação de zona for mais baixa que a temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação de zona 18, então o dispositivo de regulagem controla a primeira válvula de regulagem 12 em uma tal maneira que a temperatura real T2act do ar na segunda linha 14 é aumentada, e controla a segunda válvula de regulagem 26 em uma tal maneira que o ar na primeira linha de alimentação de zona 24 é aquecido para a temperatura ajustada Tzflset- Este controle é necessário se o ar quente alimentado através da primeira válvula de regulagem 12 não for suficiente para aumentar a temperatura real T2act. do ar na segunda linha 14 para a temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação de zona 24. O dispositivo de aquecimento 20 aquece o ar fluindo para a segunda zona 4 para a temperatura ajustada Tzf2set. O dispositivo de aquecimento 20 pode ser dimensionado relativamente pequeno, uma vez que ele recebe ar que já foi preaquecido.
Uma vez que a primeira válvula de regulagem 12 aquece o ar na segunda linha 14, um congelamento da segunda linha 14, da primeira linha de alimentação de zona 24 e/ou da segunda linha de alimentação de zona 18, é efetivamente prevenido. A segunda linha 14, a primeira linha de alimentação de zona 24 e a segunda linha de alimentação de zona 18 são particularmente susceptíveis a congelamento, uma vez que elas contêm grande número de curvas, de modo que elas podem ser adaptadas às respectivas condições espaciais existentes. Em adição, a invenção atinge um condicionamento de ar redundante da cabina. Mesmo se a primeira válvula de regulagem, a segunda válvula de regulagem ou o dispositivo de aquecimento falharem, a primeira linha e/ou a segunda zona podem ainda ser (no máximo) completamente condicionadas com ar.
Claims (18)
1. Sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) para uma aeronave que contém uma pluralidade de zonas (2, 4), caracterizado pelo fato de que compreende: uma fonte de ar frio, uma primeira linha (6) para alimentar ar frio, não recirculado, em uma temperatura real Tlact, em que a primeira linha (6) é alimentada a partir da fonte de ar frio e da primeira linha (6), a jusante e/ou a montante de um ponto de ramificação (10) no qual ar é derivado para uma pluralidade de zonas (2, 4), alimenta ar frio pelo menos para uma outra região que é provida para passageiros e/ou carga, uma segunda linha (14) que se ramifica de uma porção do ar a partir da primeira linha (6) no ponto de ramificação (10) e alimenta este ar à pluralidade de zonas (2, 4) de uma aeronave, em que ar quente é alimentado à segunda linha (14) através de uma primeira válvula de regulagem (12) de modo que o ar na segunda linha (14) é aquecido para a temperatura real T2act. mais alta que aproximadamente 0 °C, e uma primeira linha de alimentação de zona (24) que alimenta o ar a jusante da primeira válvula de regulagem (12) para uma primeira zona (2), em que na primeira linha de alimentação de zona (24) uma segunda válvula de regulagem (26) é arranjada, através da qual ar quente é alimentado na primeira linha de alimentação de zona (24) de modo que o ar na primeira linha de alimentação de zona (24) é aquecido para a temperatura real Tzflact.
2. Sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fonte de ar frio é um conjunto de condicionamento de ar.
3. Sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a temperatura do ar na primeira linha (6) é entre aproximadamente -10 0C e aproximadamente 0 °C.
4. Sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a primeira linha alimenta ar para uma câmara de mistura, à qual é também alimentado ar recirculado.
5. Sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que uma segunda linha de alimentação de zona (18) alimenta ar a jusante da primeira válvula de regulagem (12) para uma segunda zona (4).
6. Sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que um dispositivo de aquecimento (20) é arranjado na segunda linha de alimentação de zona (18), que aquece o ar na segunda linha de alimentação de zona (18) para a temperatura real Tzf2act.
7. Sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que a segunda zona (4) requer uma menor quantidade de ar quente que a primeira zona (2).
8. Sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o sistema de condicionamento de ar de aeronave (1), além disto, inclui um segundo sensor de temperatura (16), que detecta a temperatura real T2act. do ar na segunda linha (14) a jusante da primeira válvula de regulagem (12), e inclui um dispositivo de regulagem que é adaptado para controlar a primeira válvula de regulagem (12) e a segunda válvula de regulagem (26).
9. Sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de regulagem controla a primeira válvula de regulagem (12) em uma tal maneira que a temperatura real T2act do ar na segunda linha (14) corresponde aproximadamente à temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação de zona (18).
10. Sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o sistema de condicionamento de ar de aeronave (1), além disto, inclui um primeiro sensor de temperatura de linha de alimentação de zona (28), que detecta a temperatura real Tzflact do ar na primeira linha de alimentação de zona (24) a jusante de a válvula de regulagem (26), e inclui um segundo sensor de temperatura de linha de alimentação de zona (22), que detecta a temperatura real Tzf2act do ar na segunda linha de alimentação de zona (18) a jusante do dispositivo de aquecimento (20).
11. Sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) de acordo com uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que se a temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação de zona (24) é mais alta que a temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação de zona (18), então o dispositivo de regulagem controla a primeira válvula de regulagem (12) em uma tal maneira que a temperatura real T2act. do ar na segunda linha (14) corresponde aproximadamente à temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação de zona (18).
12. Sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) de acordo com uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que se a temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação de zona (24) é mais baixa que a temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação de zona (18), então o dispositivo de regulagem controla a primeira válvula de regulagem (12) em uma tal maneira que a temperatura real T2act do ar na segunda linha (14) corresponde aproximadamente à temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação de zona
13. Sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) de acordo com uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que se a temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação de zona (24) for mais alta que a temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação de zona (18), então o dispositivo de regulagem controla a primeira válvula de regulagem (12) em uma tal maneira que a temperatura real T2act do ar na segunda linha (14) é aumentada, e controla o dispositivo de aquecimento (20) em uma tal maneira que o dispositivo de aquecimento (20) aquece o ar na segunda linha de alimentação de zona (18) para a temperatura ajustada Tzf2set.
14. Sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) de acordo com uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que se a temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação de zona (24) for menor que a temperatura ajustada Tzf2set do ar na segunda linha de alimentação de zona (18), então o dispositivo de regulagem controla a primeira válvula de regulagem (12) em uma tal maneira que a temperatura real T2act do ar na segunda linha (14) é aumentada, e controla a segunda válvula de regulagem (26) em uma tal maneira que o ar na primeira linha de alimentação de zona (24) é aquecido para a temperatura ajustada Tzflset.
15. Sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) de acordo com uma das reivindicações 8 a 14, caracterizado pelo fato de que o sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) inclui um primeiro sensor de temperatura de zona (32), que detecta a temperatura real Tzlact do ar na primeira zona (2), em que o dispositivo de regulagem determina a temperatura ajustada Tzflset do ar na primeira linha de alimentação (24) da temperatura real Tzlact e da temperatura desejada Tzlset do ar na primeira zona (2).
16. Sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) de acordo com uma das reivindicações 8 a 15, caracterizado pelo fato de que o sistema de condicionamento de ar de aeronave (1) inclui um segundo sensor de temperatura de zona (30), que detecta a temperatura real Tzlact do ar na segunda zona (4), em que o dispositivo de regulagem determina a temperatura ajustada TzfZset do ar na segunda linha de alimentação (18) a partir da temperatura real TzZact e a partir da temperatura ajustada Tz2set do ar na segunda zona (4).
17. Método para o condicionamento de ar de uma pluralidade de zonas (2, 4) em uma aeronave, caracterizado pelo fato de que compreende os seguintes estágios: - alimentar ar frio, não recirculado, em uma temperatura real Tlact. em uma primeira linha (6); - derivar parte do ar frio para uma segunda linha (14) em um ponto de ramificação (10); - passar o ar frio na primeira linha (6) para outras zonas que são posicionadas a jusante e/ou a montante do ponto de ramificação (10); - alimentar ar quente através de uma primeira válvula de regulagem (12) à segunda linha (14), de modo que o ar na segunda linha (14) é aquecido para uma temperatura real T2act que é mais alta que 0 °C; - passar uma parte do ar na segunda linha (14) através de uma primeira linha de alimentação de zona (24) para uma primeira zona (2); e - que alimenta ar quente através de uma segunda válvula de regulagem (26) na primeira linha de alimentação de zona (24), de modo que o ar na primeira linha de alimentação de zona (24) é aquecido para a temperatura real Tzflact.
18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelos seguintes estágios: - conduzir parte do ar na segunda linha (14) através de uma segunda linha de alimentação de zona (18) para uma segunda zona (4); e - aquecer o ar na segunda linha de alimentação de zona (18) para a temperatura real o TzfZact com um dispositivo de aquecimento (20).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B25D | Requested change of name of applicant approved |
Owner name: AIRBUS OPERATIONS GMBH (DE) |
|
| B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE A 11A ANUIDADE. |
|
| B08K | Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette] |
Free format text: EM VIRTUDE DO ARQUIVAMENTO PUBLICADO NA RPI 2473 DE 29-05-2018 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDO O ARQUIVAMENTO DO PEDIDO DE PATENTE, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013. |