BRPI0808726A2 - Sistema de extração de água. - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE EXTRAÇÃO DE ÁGUA".

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um sistema de extração de á

gua.

ANTECEDENTES DA INTENÇÃO

Um método de remoção de água de um tanque de combustível de avião é descrito em US4809934. Um tubo de extração de água coleta a água que está dispersa no combustível imediatamente a montante de uma 10 bomba auxiliar. Um primeiro problema com esse sistema é que ele requer uma disposição complexa de venturis e bombas de jato. Um problema adicional é que a água pode ser alimentada para o motor quando o motor está operando em uma velocidade relativamente baixa. Isso pode reduzir a eficiência de operação do motor. Um problema adicional é que o sistema pode 15 não remover a água inteiramente do tanque de combustível durante um único voo.

Um método de remoção de água de um tanque de combustível é descrito em US6170470. Uma linha de água alimenta a água para dentro de um motor proveniente do tanque de combustível. Uma válvula em uma linha 20 de água é aberta quando a velocidade do motor está acima de um limiar mínimo, porque a água fluindo para dentro do motor quando o motor está operando em velocidades relativamente altas não terá um efeito significativamente adverso nas características operacionais do motor. Um problema com o método de US6170470 é que um dispositivo de medição de velocidade do 25 motor deve ser provido, junto com uma linha de comunicação para a válvula. Ambos esses elementos ficam em risco de falha e a linha de comunicação deve ser encaminhada para fora do tanque de combustível em uma maneira hermética ao fluido e inerentemente segura.

Uma dificuldade particular associada a um sistema de combustível de avião é que uma vez que o avião tenha decolado, a temperatura do ar ambiente cai para -30 ou -40°C e a água no combustível congela depois de aproximadamente 20 minutos. Depois que a água congela, ela fica presa no tanque até que o tanque descongele na aterrissagem. Portanto, se a água não é removida nos primeiros vinte minutos, ela gradualmente acumulará através de vários voôs até que ela cause problemas ou seja manualmente drenada. SUMÁRIO DA INVENÇÃO Um primeiro aspecto da invenção proporciona um método de

remoção de água de um tanque de combustível usando uma linha de extração de água que tem uma entrada imersa na água e uma saída acoplada em um tanque de água, o método compreendendo encher o tanque de combustível com combustível, por meio do que o combustível exerce pressão hi10 drostática na água, a pressão hidrostática conduzindo a água para cima na linha de extração de água contra a força de gravidade e para dentro do tanque de água, e alimentar água do tanque de água através da linha de saída de água e para dentro de um motor.

Um segundo aspecto da invenção proporciona um sistema de extração de água para remover água de um tanque de combustível, o sistema de extração de água compreendendo: um tanque de água,

uma linha de extração de água que tem uma saída acoplada no tanque de água; e

uma linha de saída de água que tem uma entrada acoplada no

tanque de água, e uma saída que pode ser acoplada em uma linha de combustível do motor em uso,

em que a linha de extração de água tem uma entrada que pode ficar imersa quando em uso na água no fundo do tanque de combustível abaixo da saída da linha de extração de água, por meio do que a pressão hidrostática pode conduzir a água para cima na linha de extração de água contra a força da gravidade e para dentro do tanque de água.

O uso da pressão hidrostática provê um método relativamente simples e automático de extração da água do fundo do tanque de combustível. O tanque de água possibilita que a água extraída seja armazenada para descarte em um momento posterior.

De preferência, a entrada da linha de extração de água fica posicionada no tanque de combustível em uma localização onde a água tende a acumular durante o reabastecimento. Tipicamente, essa fica no ponto mais baixo do tanque de combustível.

A água pode ficar presa no tanque de água por uma válvula sem retorno, ou pelo posicionamento da saída da linha de extração de água mais alta do que o ponto mais baixo do tanque de água. No último caso, uma porção da linha de extração de água pode se estender através de uma parede do tanque de água, tal como uma parede inferior ou parede lateral.

Será entendido que o tanque de combustível pode estar completamente cheio com combustível ou somente parcialmente cheio com combustível. Contanto que o tanque de combustível fique cheio acima da saída da linha de extração de água, então ele exercerá pressão hidrostática suficiente para conduzir a água para dentro do tanque de água.

A água do tanque de água é alimentada para dentro de um motor, tipicamente também usando a pressão hidrostática. Isso remove a necessidade de uma operação de drenagem manual e possibilita que um tanque de água relativamente pequeno seja usado.

Portanto, de preferência, a água do tanque de água é alimentada para dentro de um motor, tipicamente também usando a pressão hidrostática. Isso remove a necessidade de uma operação de drenagem manual e possibilita que um tanque de água relativamente pequeno seja usado.

De preferência, o tanque de água tem uma capacidade que é menor do que 0,1% da capacidade do tanque de combustível, embora no caso onde o tanque de água é manualmente drenado, então ele pode ter uma capacidade maior da ordem de 0,5% (mas preferivelmente não maior do que 1%) da capacidade do tanque de combustível.

Tipicamente, o tanque de combustível é um tanque de combustível de avião, embora o sistema possa ser usado em outras aplicações, tal como sistemas de combustível automotores.

No caso onde o sistema é configurado para remover a água de

um tanque de combustível do avião, então a entrada da linha de saída de água pode ser deslocada para a parte traseira do tanque de água em relação à direção de percurso do avião. Como um resultado, a água tenderá a fluir para a entrada da linha de saída de água quando o avião está inclinando para cima. Nesse caso, de preferência, a entrada da linha de saída de água fica também posicionada mais alta do que o ponto mais baixo do tanque de 5 água. Isso impede que a água flua para dentro da linha de saída de água quando o avião está nivelado.

Similarmente, no caso onde o sistema é configurado para remover a água do tanque de combustível de um avião, então a saída da linha de extração de água pode ser deslocada para a parte frontal do tanque de água 10 em relação à direção de percurso do avião. Como um resultado, o sistema pode ser de introdução automática desde que o combustível tenda a fluir para a linha de extração de água e para dentro do tanque de combustível quando o avião está inclinando para baixo durante a descida e aterrissagem.

De preferência, a saída da linha de extração de água fica posicionada para frente da entrada da linha de saída de água em relação à direção de percurso do avião, provendo ambas as vantagens mencionadas acima.

De preferência, o tanque de água tem uma capacidade que fica entre 2 e 5 vezes o volume máximo da água que é esperado acumular por 20 voo ou viagem. A razão de volume de água em relação ao volume de combustível é aproximadamente 40 ppm (0,004%); para um tanque de combustível de 8000 litros típico, a água acumulada por viagem é 0,32 litro e o tanque de água seria dimensionado para manter entre 0,6 e 1,5 litro.

Onde o sistema é instalado em um avião, então preferivelmente uma válvula na linha de saída de água é aberta em resposta a um aumento na arfada efetiva do avião e/ou em resposta a uma diminuição na arfada efetiva do avião.

No caso onde a válvula abre em resposta a um aumento na arfada efetiva, então a válvula provê um substituto para um dispositivo de medição de velocidade do motor, desde que ela abra automaticamente em resposta a um aumento na arfada efetiva do avião durante a decolagem e a subida. Desde que a velocidade do motor seja relativamente alta na decolagem e subida, isso significa que a água será alimentada para dentro do motor sem afetar significativamente as suas características operacionais.

Uma das dificuldades particulares de um sistema de combustível de avião é que depois que o avião decola, a temperatura do ar ambiente cai 5 para -30 ou -40°C e a água no combustível congela depois de aproximadamente 20 minutos. Depois que a água congela, ela fica presa no tanque até que o tanque descongele na aterrissagem. Portanto, se a água não é removida nos primeiros vintes minutos, ela gradualmente acumulará através dos vários vôos, até que ela cause problemas ou seja manualmente drenada. 10 Portanto, uma vantagem adicional da alimentação da água para dentro do motor durante a decolagem e subida é que ele fica livre da água antes que ela congele.

No caso onde a válvula abre em resposta a uma diminuição na arfada efetiva, então a válvula possibilita que o tanque de água (agora cheio de combustível somente, já que toda a água foi alimentada para o motor durante a decolagem e a subida) seja esvaziado durante a descida e a aterrissagem do avião, pronto para a próxima operação de reabastecimento.

De preferência, a válvula tem uma configuração fechada, na qual a válvula impede o fluxo da água na linha de saída de água; e configurações 20 abertas positiva e negativa nas quais a válvula permite que a água flua através da válvula, em que a válvula é configurada para mudar da sua configuração fechada para sua configuração aberta positiva em resposta a um aumento no ângulo efetivo da válvula; e em que a válvula é configurada para mudar da sua configuração fechada para sua configuração aberta negativa 25 em resposta a uma diminuição no ângulo efetivo da válvula. Alternativamente, uma válvula termostaticamente controlada pode ser provida em paralelo com a linha de saída da água, a válvula termostaticamente controlada abrindo quando a temperatura cai abaixo de uma certa temperatura.

De preferência, o tanque de água tem uma abertura no seu topo que pode permitir que o combustível flua para dentro do tanque de água quando em uso.

Em certas modalidades da invenção, a relação de aspectos inversa do tanque de água (como definido abaixo) é maior do que 2, mais preferivelmente maior do que 4. Isso maximiza a frente de água no tanque de água, de modo que a força hidrostática possa ser usada para conduzir a água para fora do tanque de água. Em uma modalidade da invenção, o tan5 que de água é longo na direção de percurso, então a relação de aspectos inversa do tanque de água é menor do que 1.

BREVE DESCRICÃO DOS DESENHOS

Modalidades da invenção serão agora descritas com referência aos desenhos acompanhantes, nos quais:

a figura 1 mostra um avião,

as figuras 2-5 são vistas esquemáticas de um tanque de combustível incorporando um sistema de extração de água,

as figuras 6a-6c mostram a válvula de pêndulo em detalhes, as figuras 7a-7c mostram uma primeira alternativa da válvula de

pêndulo,

as figuras 8a-8c mostram uma segunda alternativa da válvula de

pêndulo,

a figura 9a mostra um sistema de extração de água de acordo com uma modalidade adicional da invenção,

a figura 9b mostra um sistema de extração de água com um par

de telas,

a figura 10a mostra um sistema de extração de água de acordo com uma modalidade adicional da invenção com o avião inclinando para cima,

a figura 10b mostra o sistema da figura 10a com o avião nivela

do e

a figura 10c mostra o sistema da figura 10a com o tanque de água vazio e o avião inclinando para baixo.

DESCRICÃO DETALHADA DA(S) MODALIDADE(S)

Com referência à figura 1, um avião 100 compreende uma fuse

lagem 102 que suporta um par de asas, a asa esquerda sendo marcada por 103. Cada asa suporta um motor, o motor do lado esquerdo sendo marcado por 104 na figura 1. O combustível para cada motor é armazenado em um tanque central e um ou mais tanques da asa.

Um sistema de extração de água 1 é mostrado na figura 2, instalado em um dos tanques da asa 2. O sistema de extração de água compre5 ende um tanque de água 3 e uma linha de extração de água 4, que tem uma saída 5 no fundo do tanque de água 3, e uma entrada 6 imersa em um reservatório de água 7 no fundo do tanque de combustível 2. O tanque de água 3 é tipicamente um tubo vertical de 60 mm de diâmetro com um comprimento de 0,4 m e um topo aberto.

Uma válvula sem retorno 8 é montada no tanque de água em um

pivô 9 e é mostrada na sua posição fechada na figura 2, na qual ela fecha a saída 5 da linha de extração de água 4. Será verificado que muitos outros tipos de válvulas sem retorno podem ser usados e o desenho mostrado nas figuras 2 a 5 é para finalidades ilustrativas somente. Por exemplo, a válvula 15 sem retorno pode compreender um elemento de fechamento em cone montado em uma base cônica, na qual o cone translada entre as suas posições aberta e fechada.

As figuras 2 a 4 mostram o combustível 30 no tanque 2 em níveis relativamente baixo, médio e alto, respectivamente. À medida que o 20 tanque de combustível é enchido, o combustível exerce pressão hidrostática gravitacional na água 7 armazenada no fundo do tanque de combustível. Essa pressão hidrostática conduz a água para cima da linha de extração de água 4, através da válvula sem retorno 8, e para dentro do tanque de água 3 contra a força de gravidade, até que a água tenha sido quase completamen25 te removida do fundo do tanque de combustível, como mostrado na figura 3. À medida que o tanque de combustível continua a encher, o combustível borbulha através da água (três de tais bolhas de combustível sendo mostradas em 31 na figura 3) e coleta em uma camada 32 no topo do tanque de água 3.

Quando o nível do combustível alcança o topo do tanque de á

gua 3, o combustível flui para dentro do tanque de água através da abertura 33 no topo do tanque de água, enchendo-o como mostrado na figura 4. Com referência novamente à figura 2, uma linha de saída de água 10 se estende do fundo do tanque de água 3. A linha de saída de água tem uma entrada 11 no tanque de água 3 e uma saída 12 acoplada em uma linha de entrada da bomba 13 em paralelo com uma linha de absorção de 5 combustível 14. A linha de absorção de combustível 14 tem uma entrada 15 no tanque de combustível posicionada em um nível mais alto do que a entrada 6 da linha de extração de água. As entradas 6, 15 têm filtros ou peneiras 16, 17, respectivamente.

A linha de entrada da bomba 13 leva a uma bomba 21. A linha 10 de saída da bomba 22 leva da bomba ao motor 104 (mostrado na figura 1), e uma linha de recirculação 23 leva da bomba a uma válvula 24 no tanque de combustível. A válvula 24 pode ser aberta para "reduzir a potência nominal" da bomba, permitindo que a bomba 21 continue a operar enquanto desviando da linha de saída da bomba 22.

Uma válvula 20 na linha de saída de água 10 é mostrada es

quematicamente nas figuras 3 a 5 e em mais detalhes nas figuras 6a a c.

A válvula 20 compreende um pêndulo 40, que é articulado em uma estrutura de suporte (não-mostrada) por um eixo 41. O eixo 41 suporta um came 42. Uma câmara 43 na linha de saída da água 10 tem uma entrada 20 44 e uma saída 45. Uma válvula-gaveta 46 é montada na câmara 43 e pode transladar entre sua posição fechada mostrada na figura 6a para sua posição aberta, mostrada nas figuras 6b e 6c. Na sua posição fechada, a válvula-gaveta 46 bloqueia a entrada 44 e a saída 45 da câmara 43, e na sua posição aberta, a válvula-gaveta 46 permite que o fluido circule através da vál25 vula, como mostrado nas figuras 6b e 6c.

A válvula-gaveta 46 tem um seguidor do came 47 que é orientado contra o came 42 por uma mola de compressão espiral 48.

Quando o avião está nivelado, a válvula 20 fica na sua configuração fechada mostrada nas figuras 3, 4 e 6a. Quando a "arfada efetiva" do avião aumenta acima de 7 graus, a válvula 20 muda da sua configuração fechada para a sua configuração aberta positiva, mostrada nas figuras 5 e 6b. A "arfada efetiva" é definida como a combinação da arfada física (isto é, o ângulo de arfada físico do avião) combinada com o vetor de aceleração devido à aceleração para diante.

Com a válvula 20 aberta, como mostrado na figura 5, a água é conduzida ao longo da linha de saída de água 10 e suprida para a bomba 21 5 pela pressão hidrostática resultante da frente de gravidade da água no tanque de água. Observe que a frente de gravidade conduzindo a água ao longo da linha de saída de água 10 é relativamente grande, devido à maior densidade da água comparada com o combustível. Em outras palavras, a frente de gravidade é maior do que seria caso o tanque de água 3 estivesse 10 cheio com combustível. Dessa maneira, a frente de gravidade tende a conduzir a água para a bomba de combustível em preferência ao combustível da linha de absorção de combustível 14, pelo menos contanto que o nível da água no tanque de água fique acima da saída 12 da linha de saída de água

10. Opcionalmente, um tubo indutor (não-mostrado) se projetando para dentro da linha de saída de água 10 pode também ser provido. Isso provê uma leve restrição na linha de saída de água 10 e tende a aumentar o fluxo devido ao efeito Venturi.

Observe que a disposição mostrada nas figuras 2 a 5 é esquemática e o tanque de água 3 pode ser ajustado para ficar diretamente acima da saída 12 da linha de saída de água 10, se requerido para proporcionar frente de gravidade suficiente em todos os ângulos desejados de arfada e todos os níveis de água no tanque de água.

Observe também que o tanque de água 3 é projetado para ser relativamente alto e estreito, de modo a maximizar a frente de gravidade. 25 Mais especificamente, a relação de aspectos inversa (que é definida aqui como H/VA, onde H é a altura do tanque de água e A é sua área de seção transversal média) é relativamente alta. Por exemplo, no caso de um tanque de água cilíndrico com um diâmetro de 60 mm e um comprimento de 0,4 m, a relação de aspectos inversa do tanque de água é aproximadamente 7,5.

Se o tanque de água 3 é submetido a forças de gravidade nega

tivas, então a água pode esvaziar da abertura 33 no topo do tanque de água 3 para dentro do tanque de combustível 2. Entretanto, desde que o tanque de água 3 seja relativamente pequeno (tendo uma capacidade da ordem de um litro comparado com o tanque de combustível 2 que tem uma capacidade da ordem de 8.000 litros), isso não afetará o desempenho. Também, qualquer água que esvazia dessa maneira será capturada no próximo reabaste5 cimento.

O tanque de água 3 é dimensionado para produzir um fluxo de

0,5 litro nos dois a três minutos durante a decolagem e subida. A concentração de água resultante para o motor é aproximadamente 2500ppm durante essa fase.

Depois da decolagem e subida, a válvula 24 é aberta para "re

duzir a potência manual" da bomba 21, e as bombas do tanque central assumem. Ao mesmo tempo, à medida que a arfada do avião cai abaixo de 7 graus, a válvula 20 fecha para sua posição fechada mostrada na figura 6b e o combustível é inserido na bomba exclusivamente através da linha de absorção de combustível 14.

Quando o avião fica com o "nariz para baixo" durante a descida, a arfada efetiva do avião cai abaixo de -5 graus, e a válvula 20 muda da sua configuração fechada para a sua configuração aberta negativa mostrada na figura 6c. Nesse estágio, o tanque de água 3 pode estar vazio, ou pode con20 ter uma frente de combustível acima do nível de combustível no resto do tanque de combustível. Observe que existirá pouca ou nenhuma água no tanque de água 3 (a maior parte da água tendo sido alimentada para o motor previamente durante a decolagem e subida), mas o tanque de água 3 pode conter algum combustível. Observe que se existisse uma quantidade signifi25 cativa de água presente no tanque de água, ela teria congelado e poderia entupir a válvula de dreno 20. Se o tanque de água 3 contém combustível, então esse combustível será alimentado para o motor durante a descida, esvaziando o tanque de água pronto para o próximo reabastecimento.

Uma primeira válvula de pêndulo alternativa 20a (que pode ser usada no lugar da válvula 20) é mostrada nas figuras 7a a 7c. Nesse caso, ao invés de utilizar um came e seguidor do came, a válvula compreende um pêndulo 50 que é acoplado em uma válvula-gaveta 51 por um elo articulado 52. O pêndulo 50 tem um braço vertical 55 e um braço horizontal 56 que são fixos com relação um ao outro e articulados para uma estrutura de suporte (não-mostrada) por um eixo 57. O elo 52 é acoplado de maneira giratória na válvula-gaveta 51 em uma extremidade por um pivô 53 e no braço horizontal 5 56 do pêndulo 50 na outra extremidade por um pivô 54. A válvula-gaveta 51 é montada de maneira deslizante em uma câmara 57 que se projeta da linha de saída de água em ambos os lados superior e inferior, e é conduzida pelo elo 52 entre as suas três posições de operação como mostrado nas figuras 7a a 7c.

Uma segunda válvula de pêndulo alternativa 20b (que pode ser

usada no lugar da válvula 20 ou da válvula 20a) é mostrada nas figuras 8a8c. Nesse caso, ao invés de utilizar uma válvula-gaveta de translação, a válvula 20b tem um elemento de fechamento que gira entre as suas posições aberta e fechada.

Especificamente, a válvula 20b compreende um pêndulo 60

montado em um elemento de fechamento cilíndrico 61, que fica alojado em uma câmara cilíndrica 62 na linha de saída de água 10. O elemento de fechamento 61 tem um par de canais 63, 64 que se alinham com a entrada e a saída da câmara 62 quando o ângulo do pêndulo em relação à linha de saí

da de água alcança +7 graus ou -5 graus, como mostrado nas figuras 8b e 8c, respectivamente. Observe que, por facilidade de ilustração, a linha de saída de água 10, a câmara 62 e o elemento de fechamento 61 são mostrados situados verticalmente e paralelos com o pêndulo 60: na prática, eles serão orientados horizontalmente e em ângulos retos ao pêndulo 60. Tam

bém, o desvio angular entre os canais 63, 64 é exagerado nas figuras 8a a 8c por facilidade de ilustração. Na prática, os canais se estenderão em um ângulo mais estreito (e a câmara 62 e o elemento de fechamento 61 serão maiores em relação à linha de saída de água 10) para produzir a operação requerida.

As vantagens da válvula 20 mostrada nas figuras 6a a 6c, com

paradas com as válvulas mostradas nas figuras 7a a 7c e 8a a 8c, são:

1. as características de abertura e fechamento da válvula podem ser facilmente ajustadas ajustando a forma e/ou o tamanho e/ou a posição do came 42,

2. pelo fato de que a válvula-gaveta 46 tem somente duas posições de operação, a câmara 43 é relativamente compacta,

3. o pêndulo pode ser facilmente separado do resto da válvula

para finalidades de manutenção e

4. se a arfada do avião passa do limite (isto é, se a arfada aumenta substancialmente acima de +7 graus ou diminui substancialmente abaixo de -5 graus, ou se existe uma alta aceleração ou desaceleração), então a operação da válvula não é afetada.

Em uma modalidade alternativa (não-mostrada), vários tanques de água, cada um com sua própria linha de extração respectiva e linha de saída de água, podem também ser acoplados em paralelo no motor via uma única válvula de pêndulo compartilhada 20.

Em uma modalidade alternativa adicional (não-mostrada), uma

válvula de dreno termostaticamente controlada pode ser instalada em uma linha em paralelo com a válvula de pêndulo 20, 20a ou 20b. A válvula termostaticamente controlada abre quando a temperatura cai abaixo de 2°C (isto é), o que ocorrerá quando o avião viaja em altitude. Isso garante que 20 toda água seja removida do tanque de água. Opcionalmente, a válvula termostaticamente controlada poderia substituir a operação de "nariz para baixo" da válvula de pêndulo 20, 20a, 20b: isto é, a válvula de pêndulo 20, 20a, 20b pode ser substituída por uma válvula de pêndulo similar com somente uma posição aberta positiva. A válvula termostaticamente controlada poderia 25 ser, por exemplo, uma válvula do tipo de cera como usado em termostatos de motor de carro, ou uma mola bimetálica que abre uma válvula.

A figura 9a mostra um sistema de extração de água 70 de acordo com uma modalidade adicional da invenção. O sistema de extração de água compreende um tanque de água 71 e uma linha de extração de água 30 72, que se estende através da parede inferior 73 do tanque de água. Quando o tanque de combustível está cheio, o combustível exerce pressão hidrostática gravitacional na água armazenada no fundo do tanque de combustível (não-mostrado). Essa pressão hidrostática conduz a água para cima na linha de extração de água 72 e para dentro do tanque de água 71 contra a força da gravidade.

Em contraste com a modalidade da figura 2, a saída 74 da linha 5 de extração de água 72 não tem válvula sem retorno. No lugar disso, a água é impedida de fluir de volta para dentro da linha de extração de água posicionando a sua saída 74 acima da parede inferior 73 e mais alta do que o ponto mais baixo do tanque de água. A saída 74 é posicionada suficientemente alta para garantir que quando toda a água do tanque de combustível 10 tiver sido conduzida para dentro do tanque de água, o nível de água permaneça abaixo da saída 74. A saída 74 é também posicionada suficientemente baixa para garantir que, a pressão hidrostática da frente do combustível seja suficiente para conduzir a água para dentro do tanque de água.

A falta da válvula sem retorno na linha de extração de água proporciona uma vantagem em termos de simplicidade e confiabilidade comparada com a modalidade da figura 2.

Uma parede de guia curvada 76 na linha de extração de água é direcionada para o fundo do tanque de água. Isso impede que a água esguiche para fora do topo do tanque de água, e guia a água para o fundo 73 do 20 tanque de água, que se inclina para baixo em direção ao ponto mais baixo do tanque de combustível e à entrada 76 de uma linha de saída de água 75. A linha de saída de água 75 leva a uma linha de entrada da bomba (nãomostrada) através de uma válvula controlada pela arfada (não-mostrada) em uma maneira similar à linha de saída de água 10 na modalidade da figura 2. 25 A figura 9b mostra uma variação no sistema da figura 9a, incor

porando um par de telas perfuradas 77 que ajudam a separar os glóbulos de água do combustível. Uma abertura 78 é deixada no topo das telas para impedir bloqueios de ar e uma abertura 79 é deixada no fundo das telas para permitir que a água alimente para a linha de saída de água.

As figuras 10a a 10c mostram um sistema de extração de água

80 de acordo com uma modalidade adicional da invenção. O sistema de extração de água compreende um tanque de água 81 e uma linha de extração de água 82 que se estende através da parede inferior 83 do tanque de água em uma maneira similar à linha de extração de água 72, mostrada na figura 9a.

Uma linha de saída de água 84 leva para uma linha de entrada 5 da bomba (não-mostrada). Entretanto, em contraste com a modalidade da figura 2, nenhuma válvula controlada pela arfada é necessária na linha de saída de água. No lugar disso, somente uma válvula sem retorno 85 relativamente simples é necessária.

A entrada da linha de saída de água 84 é deslocada para a parte 10 traseira do tanque de água e posicionada mais alta do que o ponto mais baixo do tanque de água, com um toco ou represa 87 entre a entrada e a parede inferior 83 do tanque de água. Como um resultado, quando o avião inclina para cima durante a decolagem e a subida, como mostrado na figura 10a, o nível de água se eleva acima do topo do toco 87 e para dentro da linha de 15 saída de água 84.

Similarmente, a saída da linha de extração de água 82 é deslocada para a parte frontal do tanque de água e posicionada mais alta do que o ponto mais baixo do tanque de água, com um toco ou represa 88 entre a entrada e a parede inferior 83 do tanque de água. Como um resultado, 20 quando o avião inclina para baixo durante a descida e aterrissagem, como mostrado na figura 10c, o nível do combustível se eleva sobre o topo do toco 88, para dentro da linha de extração de água 82 e para dentro do tanque de combustível 89.

Dessa maneira, a organização das figuras 10a a 10c pode fun25 cionar sem uma válvula controlada pela arfada. Uma vantagem adicional desse sistema é que ele é de introdução automática, já que a maior parte do combustível será esvaziada do tanque durante a descida e aterrissagem, como mostrado na figura 10c. O tanque de água tem uma grande área (quando visto de cima) e é longo na direção do vôo, para maximizar o efeito 30 do ângulo da arfada durante a decolagem e aterrissagem. Pelo fato de que o tanque de água é longo e plano, a frente de água será menor do que nas modalidades prévias e, por causa disso, é mais provável exigir um tubo de indução para criar sucção extra na entrada da bomba. A válvula sem retorno 85 na linha de saída da água pode ser necessária já que, durante o reabastecimento, a pressão hidrostática está tentando criar um fluxo para dentro do tanque de água 81 de ambas a linha de extração de água 82 e a linha de 5 saída de água 84. Sem a válvula sem retorno 85, existe o risco de que o combustível possa fluir para cima na linha de saída de água 84 (já que o combustível é mais leve) e, assim, a água permaneceria escondida no tanque de combustível.

Embora a invenção tenha sido descrita acima com referência a uma ou mais modalidades preferidas, será verificado que várias mudanças ou modificações podem ser feitas sem se afastar do escopo da invenção, como definido nas reivindicações anexas.

Claims (27)

1. Método de remoção de água de um tanque de combustível usando uma linha de extração de água que tem uma entrada imersa na água e uma saída acoplada em um tanque de água, o método compreendendo encher o tanque de combustível com combustível, por meio do que o combustível exerce pressão hidrostática na água, a pressão hidrostática conduzindo a água para cima na linha de extração de água contra a força de gravidade e para dentro do tanque de água, e alimentar a água do tanque de água através de uma linha de saída de água e para dentro de um motor.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, também compreendendo usar a pressão hidrostática para alimentar a água do tanque de água para dentro da linha de combustível do motor.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o tanque de combustível é um tanque de combustível de avião.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, também compreendendo abrir uma válvula na linha de saída de água em resposta a um aumento na arfada efetiva do avião.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, também compreendendo abrir uma válvula na linha de saída em resposta a uma diminuição na arfada efetiva do avião.

6. Sistema de extração de água para remover água de um tanque de combustível, o sistema de extração de água compreendendo: um tanque de água, uma linha de extração de água que tem uma saída acoplada no tanque de água, e uma linha de saída de água que tem uma entrada acoplada no tanque de água e uma saída que pode ser acoplada em uma linha de combustível do motor quando em uso, em que a linha de extração de água tem uma entrada que pode ficar imersa quando em uso na água no fundo do tanque de combustível abaixo da saída da linha de extração de água, por meio do que a pressão hidrostática pode conduzir a água para cima na linha de extração de água contra a força da gravidade e para dentro do tanque de água.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, também compreendendo uma válvula sem retorno na linha de extração de água.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, em que a saída da linha de extração de água é posicionada mais alta do que o ponto mais baixo do tanque de água.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, em que uma porção da linha de extração de água se estende através de uma parede do tanque de água.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, em que a saída da linha de extração de água compreende um guia direcionado para o fundo do tanque de água.

11. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 10, também compreendendo uma válvula na linha de saída de água.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, em que a válvula na linha de saída de água é configurada para abrir e fechar em resposta a uma mudança no ângulo efetivo da válvula.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, em que a válvula tem uma configuração fechada, na qual a válvula impede o fluxo da água na linha de saída de água, e configurações abertas positiva e negativa, nas quais a válvula permite que a água flua através da válvula, no qual a válvula é configurada para mudar da sua configuração fechada para sua configuração aberta positiva em resposta a um aumento no ângulo efetivo da válvula e no qual a válvula é configurada para mudar da sua configuração fechada para sua configuração aberta negativa em resposta a uma diminuição no ângulo efetivo da válvula.

14. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 13, configurado para remover água de um tanque de combustível de avião, em que a entrada da linha de saída de água é deslocada para a parte traseira do tanque de água em relação à direção de percurso do avião.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, no qual a entrada da linha de saída de água é posicionada mais alta do que o ponto mais baixo do tanque de água.

16. Sistema, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, também compreendendo uma válvula sem retorno na linha de saída de água.

17. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 16, configurado para remover água de um tanque de combustível do avião, em que a saída da linha de extração de água é deslocada para a parte frontal do tanque de água em relação à direção de percurso do avião.

18. Sistema, de qualquer uma das reivindicações 6 a 17, configurado para remover água de um tanque de combustível de avião, em que a saída da linha de extração da água fica posicionada para a frente da entrada da linha de saída de água em relação à direção de percurso do avião.

19. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 18, no qual o tanque de água tem uma abertura no seu topo que pode permitir que o combustível flua para dentro do tanque de água quando em uso.

20. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 19, no qual a relação de aspectos inversa do tanque de água é maior do que 2.

21. Sistema, de acordo com a reivindicação 20, no qual a relação de aspectos inversa do tanque de água é maior do que 4.

22. Sistema de tanque de combustível compreendendo; um tanque de combustível; uma linha de combustível do motor; e um sistema de extração de água como definido em qualquer uma das reivindicações 6 a 21, instalado com a saída da linha de saída de água acoplada na linha de combustível do motor, a entrada da linha de extração de água imersa na água no fundo do tanque de combustível e a saída da linha de extração de água acoplada no tanque de água acima da entrada, por meio disso a pressão hidrostática pode conduzir a água para cima na linha de extração de água contra a força da gravidade e para dentro do tanque de água.

23. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, no qual a linha de combustível do motor é acoplada em paralelo no tanque de água e no tanque de combustível.

24. Sistema, de acordo com a reivindicação 22 ou 23, também compreendendo uma bomba acoplada em paralelo com o tanque de água e o tanque de combustível.

25. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 24, no qual o tanque de combustível é um tanque de combustível de avião.

26. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 25, no qual o tanque de água tem uma capacidade que é menor do que1 % da capacidade do tanque de combustível.

27. Sistema, de acordo com a reivindicação 26, no qual o tanque de água tem uma capacidade que é menor do que 0,1% da capacidade do tanque de combustível.