BRPI1102340A2 - sistema detector de fumaça, sistema supressor de incêncio, e , método de detecção de fumaça - Google Patents
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Abstract
SISTEMA DETECTOR DE FUMAçA, SISTEMA SUPRESSOR DE INCêNDIO, E, MéTODO DE DETECçãO DE FUMAçA. Um sistema detector de fumaça inclui um sensor detector de fumaça e um sensor de oxigênio montados a um alojamento.
Description
"SISTEMA DETECTOR DE FUMAÇA, SISTEMA SUPRESSOR DE INCÊNDIO, E, MÉTODO DE DETECÇÃO DE FUMAÇA"
FUNDAMENTO
A presente descrição é relativa um sistema detector de fumaça.
Diversas abordagens fornecem supressão de fogo dentro de áreas de aeronave tal como compartimentos de carga, lavatórios, áreas de repouso da tripulação, compartimentos de componentes eletrônicos, roda e poços de roda, e outras áreas. Esta abordagem inclui sistemas passivos para os quais nenhum equipamento de detecção é requerido, e sistemas ativos que requerem sistemas de detecção que produzem um sinal, que irá ativar um sistema de supressão de fogo (incêndio).
SUMÁRIO
Um sistema detector de fumaça de acordo com um aspecto tomado como exemplo da presente descrição inclui um sensor detector de fumaça e um sensor de oxigênio montados a um alojamento.
O sistema de supressão de acordo com um aspecto tomado como exemplo da presente descrição, inclui um sistema detector de fumaça que tem um sensor detector de fumaça e um sensor de oxigênio montados dentro de um alojamento. Um controlador em comunicação com o sistema detector de fumaça, o controlador operável para controlar um sistema de supressão de incêndio em resposta ao detector de fumaça e ao sensor de oxigênio.
Um método de detecção de fumaça de acordo com um aspecto tomado como exemplo da presente descrição inclui localizar um sensor detector de fumaça adjacente a um sensor de oxigênio e gerar correntes de convecção de ar com o sensor de oxigênio para trazer fumaça no sentido do sensor detector de fumaça.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Diversos aspectos se tornarão evidentes àqueles versados na técnica a partir da descrição detalhada a seguir da modalidade divulgada, não limitativa. Os desenhos que acompanham a descrição detalhada podem ser descritos resumidamente como a seguir:
A figura 1 é uma vista superior de uma aeronave que tem um sistema de compartimento de carga de acordo com a presente descrição; e
A figura 2 é um diagrama esquemático de um sistema detector de fumaça com um sensor de oxigênio integrado.
DESCRIÇÃO DETALHADA A figura 1 ilustra, de maneira esquemática, uma aeronave tomada como exemplo 10 que tem genericamente um compartimento de carga 12 e uma área de cabine de piloto. Embora uma configuração de aeronave particular esteja ilustrada e descrita na modalidade divulgada, outras configurações e/ou máquinas tais como aeronaves de asa rotativa, a navios e veículos de solo com compartimentos de carga, lavatórios, áreas de repouso de tripulação, compartimentos de componentes eletrônicos, compartimentos de roda, células de combustível ou outras áreas também serão beneficiadas a partir daqui.
O compartimento de carga 12 inclui um revestimento de compartimento de carga 16 ao qual é montado no mínimo um sistema detector de fumaça 20. Deveria ser entendido que o revestimento de compartimento de carga 16 é utilizado aqui como utilizado aqui pode ser qualquer superfície dentro do compartimento de carga 12 à qual uma luz ou detector de fumaça é montado de maneira convencional e que a localização do revestimento de compartimento de carga 16 divulgado na modalidade não limitativa ilustrada é esquemática.
Com referência à figura 2, o sistema detector de fumaça 20 integra um sensor de oxigênio 22, um sensor detector de fumaça 26 e, opcionalmente, um sensor de pressão 24 dentro de uma única unidade que fornece identificação de fumaça através de todo o compartimento de carga 12. O sistema detector de fumaça 20 pode ainda incluir uma fonte de luz 28 de tal modo que o sistema detector de fumaça 20 pode ser montado dentro do revestimento de compartimento de carga 16 ao qual uma unidade de luz é montada de maneira convencional.
Cada sistema detector de fumaça 20 comunica com um sistema elétrico da aeronave 30 e sistema de alerta 32 (ilustrado de maneira esquemática) através de uma interface elétrica comum 34 para facilitar integração dentro do compartimento de carga 12. A interface elétrica comum 34 em uma modalidade não limitativa inclui um tampão conector 36 que facilita instalação direta para o sistema elétrico pré-existente da aeronave 30 e sistema de alerta 32.
O sistema detector de fumaça 20 inclui genericamente um alojamento 38, o sensor de oxigênio 22, o sensor de pressão 24, o sensor detector de fumaça 26, a fonte de luz 28 e a interface elétrica comum 34. O alojamento 38 em uma modalidade não limitativa contém o componente eletrônica de acionamento 44 (ilustrada de maneira esquemática) para ela, bem como respectivos arneses de fiação 44W (ilustrados de maneira esquemática) que conectam a interface elétrica comum 34. Deveria ser entendido que o componente eletrônico de acionamento 44 e arnês de fios 44W podem ser integrados em diversas combinações. Isto é, o sensor de oxigênio 22, o sensor de pressão 24, a fonte de luz 28 e o sensor detector de fumaça 26, podem operar de maneira autônoma, porém podem, em alternativa, compartilhar energia e comunicações etc., a partir de uma placa comum de circuito impresso.
O sistema detector de fumaça 20 pode ser arranjado em elevações superiores dentro do compartimento de carga 12 onde as diferenças de flutuação entre ar ambiente e ar aquecido ou fumaça são facilmente identificáveis e onde a fonte de luz 28 proporciona iluminação efetiva. Isto é, o revestimento do compartimento de carga 16 está localizado em uma superfície superior do compartimento de carga da aeronave 12. Ar aquecido ou fumaça genericamente tendem a subir rapidamente para elevações superiores e poderiam, portanto, ser detectadas por meio das posições elevadas do sensor de detector de fumaça 26. Deveria ser entendido que outros detectores podem ser fornecidos com ele.
O sensor detector de fumaça 26 pode incluir um tipo de sensor de ionização ou fotoelétrico. O sensor de oxigênio 22 pode incluir um sensor eletroquímico ou de óxido cerâmico tal como um sensor do tipo zircônia, embora outros tipos de sensores possam, alternativamente ou adicionalmente, ser utilizados. Sensores de tipos zircônia operam de maneira intrínseca em uma temperatura elevada, e isto gera de maneira vantajosa correntes de convecção de ar que irão retirar fumaça no sentido do sensor detector de fumaça 26 e aumentar sua fidelidade, e irão reduzir zonas mortas de camada limite típicas de compartimentos de carga tal como compartimentos de carga .12. Isto é, correntes de convecção são formadas ao redor do sistema detector de fumaça 20 que arrasta ar para ser amostrado e que melhora a velocidade de detecção. O sensor de oxigênio 22 opera para detectar a concentração de oxigênio dentro do compartimento de carga 12 para utilização por um controlador 50 de um sistema de supressão de incêndio 52 para manter concentrações de oxigênio abaixo de um nível que suporta combustão com um sistema de liberação de supressor de incêndio 54. Como um exemplo, o controlador 50 pode inicialmente provocar a liberação de um supressor de incêndio de gás inerte em resposta a um sinal de ameaça de incêndio para reduzir uma concentração de oxigênio dentro do compartimento de carga 12 abaixo de um limiar predeterminado. Uma vez que a concentração de oxigênio esteja abaixo do limiar, o controlador 50 pode provocar a liberação de um segundo gás inerte supressor de incêndio para o compartimento de carga 12 para facilitar manter a concentração de oxigênio abaixo do limiar predeterminado. Em um exemplo, o limiar predeterminado pode ser menor do que um nível de concentração de 13% de oxigênio, tal como concentração de 12% de oxigênio dentro do compartimento de carga 12. Uma premissa de ajustamento do limiar abaixo de 12% é que ignição de substâncias em aerossol, que podem ser encontradas em carga de passageiros no compartimento de carga 12 é limitada (ou em alguns casos impedida) abaixo de concentração de 12% de oxigênio. Como um exemplo, um limiar pode ser estabelecido com base em descarga fria (isto é, sem caso de incêndio) dos primeiro e segundo supressores de incêndio inertes em um compartimento de carga vazio 12 com a aeronave 10 aterrissada e na pressão de ar ao nível do mar. Para entendimento adicional de outros aspectos do sistema de liberação de supressor de incêndio e seus componentes associados, a atenção é direcionada para o Pedido de Patente US número 12/470.817 intitulado "Sistema e método de supressão de incêndio" (FIRE SUPRESSION SYSTEM AND METHOD), que é consignado para o consignatário da presente invenção, e que é aqui com isto incorporado para referência em sua totalidade.
O sensor de pressão 24 pode ser utilizado para monitorar/limitar a pressão diferencial entre o interior do compartimento de carga 12 e o exterior do compartimento de carga 12 durante liberação de supressor de incêndio, de modo a impedir dano estrutural potencial para a aeronave. O sensor de pressão 24 (ou opcionalmente de temperatura), dentro do compartimento de carga 12, fornece uma realimentação para o controlador 50. Realimentação de pressão, e opcionalmente de temperatura, pode ser utilizada para monitorar um estado (isto é, "prognóstico de prontidão") dentro do compartimento de carga 12 para facilitar a determinação da temporização de liberação, velocidade de descarga, efeito através de todo o compartimento de carga 12, para controlar operação do sistema de supressão de incêndio 52. Isto é, o sensor de oxigênio 22 e o sensor de pressão 24 medem pressão parcial de oxigênio e podem requerer compensação para converter para concentração volumétrica. A lei de Dalton estabelece que a pressão total de uma mistura de gases ideais é igual à soma das pressões parciais dos gases individuais. Desta maneira, o sensor de pressão 24 pode medir a pressão atmosférica total e umidade também pode ser medida para fornecer uma concentração volumétrica de gás seco equivalente. Medição de pressão de vapor de água pode com isto também utilizar um sensor de umidade relativa 56 e um sensor de temperatura 58 que também comunica com o controle 50. A inclusão de sensor de oxigênio 22 no sistema detector de fumaça 20 como parte de uma alça de controle de gás inerte supressor de incêndio, resulta em fiação reduzida da aeronave, peso reduzido, e custos reduzidos do sistema da aeronave. O sistema detector de fumaça 20 também facilita instalação na fabricação da aeronave, que resulta em menos procedimentos de manutenção e custos associados uma vez no campo. A fabricação do revestimento de compartimento de carga 16 será simplificada e custos serão reduzidos uma vez que provisões de montagem independente e fiação não serão requeridas.
Deveria ser entendido que numerais de referências iguais identificam elementos correspondentes ou similares através de todos os diversos desenhos. Também deveria ser entendido que embora um arranjo de componente particular esteja divulgado na modalidade ilustrada, outros arranjos irão se beneficiar a partir daqui.
Embora seqüências de etapas particulares estejam mostradas, descritas e reivindicadas, deveria ser entendido que etapas podem ser realizadas em qualquer ordem, separadas ou combinadas, a menos que indicado de outra maneira, e ainda irão se beneficiar da presente descrição.
A descrição precedente é tomada como exemplo ao invés de definida pelas limitações internas. Diversas modalidades não limitativas estão divulgadas aqui, contudo, alguém de talento ordinário na técnica poderia reconhecer que diversas modificações e variações à luz dos ensinamentos acima irão cair dentro do escopo das reivindicações anexas. Portanto, deve ser entendido que dentro do escopo das reivindicações anexas a descrição pode ser tornada prática diferentemente de como especificamente descrita. Por esta razão, as reivindicações anexas deveriam ser estudadas para determinar o verdadeiro escopo e conteúdo.
Claims (19)
1. Sistema detector de fumaça, caracterizado pelo fato de compreender: um alojamento; um sensor detector de fumaça montado ao dita alojamento; e um sensor de oxigênio montado em dito alojamento.
2. Sistema detector de fumaça de acordo com a reivindicação .1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente uma interface elétrica montada em dito alojamento, dita interface elétrica em comunicação com dito sensor detector de fumaça e dito sensor de oxigênio.
3. Sistema detector de fumaça de acordo com a reivindicação .2, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um controlador em comunicação com dita interface elétrica.
4. Sistema detector de fumaça de acordo com a reivindicação .3, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um sistema de supressão de incêndio em comunicação com dito controlador, dito controlador operável para controlar dito sistema de supressão de incêndio em resposta a dito detector de fumaça e dito sensor de oxigênio.
5. Sistema detector de fumaça de acordo com a reivindicação .4, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um sensor de pressão montado em dito alojamento, dita interface elétrica em comunicação com dito sensor de pressão, dito controlador operável para controlar dito sistema de supressão de incêndio em resposta a dito sensor de pressão.
6. Sistema detector de fumaça de acordo com a reivindicação .2, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente uma fonte de luz montada em dito alojamento, dita interface elétrica em comunicação elétrica com dita fonte de luz.
7. Sistema detector de fumaça de acordo com a reivindicação .2, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um sensor de pressão montado em dito alojamento, dita interface elétrica em comunicação elétrica com dito sensor de pressão.
8. Sistema detector de fumaça de acordo com a reivindicação .2, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um sensor de umidade relativa montado em dito alojamento, dita interface elétrica em comunicação elétrica com dito sensor de umidade relativa.
9. Sistema detector de fumaça de acordo com a reivindicação .2, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um sensor de temperatura montado em dito alojamento, dita interface elétrica em comunicação elétrica com dito sensor de temperatura.
10. Sistema detector de fumaça de acordo com a reivindicação .8, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um sensor de temperatura montado em dito alojamento, dita interface elétrica em comunicação elétrica com dito sensor de temperatura.
11. Sistema supressor de incêndio, caracterizado pelo fato de compreender: um sistema detector de fumaça que tem um sensor detector de fumaça e um sensor de oxigênio montados dentro de um alojamento; um sistema de liberação de supressor de incêndio; e um controlador em comunicação com dito sistema detector de fumaça, dito controlador operado para controlar dito sistema de supressão de incêndio em resposta a dito detector de fumaça e dito sensor de oxigênio.
12. Sistema supressor de incêndio de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de dito sistema detector de fumaça incluir uma multiplicidade de alojamentos; cada uma das quais inclui um sensor detector de fumaça e um sensor de oxigênio.
13. Sistema supressor de incêndio de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de dita multiplicidade de alojamentos serem montados dentro de um revestimento de compartimento de carga.
14. Sistema supressor de incêndio de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de dito revestimento de compartimento de carga ser localizado em uma superfície superior do compartimento de carga da aeronave.
15. Sistema supressor de incêndio de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um sensor de temperatura montado em dito alojamento, dita interface elétrica em comunicação elétrica com dito sensor de temperatura.
16. Sistema supressor de incêndio de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de um sensor de umidade relativa montado em dito alojamento, dita interface elétrica em comunicação elétrica com dito sensor de umidade.
17. Método de detecção de fumaça, caracterizado pelo fato de compreender: localizar um sensor detector de fumaça adjacente ao sensor de oxigênio; e gerar correntes de convecção de ar com o sensor de oxigênio para trazer fumaça no sentido do sensor detector de fumaça.
18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de o sensor de oxigênio operar a temperaturas elevadas para gerar as correntes de convecção de ar.
19. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de as correntes de convecção de ar reduzirem zonas mortas de camada limite dentro de um compartimento de carga.
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