CZ309893B6 - Simulátor volného pádu, jeho použití a uzavřený chladicí systém pro uzavřený cyklický větrný tunel tohoto simulátoru volného pádu - Google Patents

Simulátor volného pádu, jeho použití a uzavřený chladicí systém pro uzavřený cyklický větrný tunel tohoto simulátoru volného pádu Download PDF

Info

Publication number
CZ309893B6
CZ309893B6 CZ2017-433A CZ2017433A CZ309893B6 CZ 309893 B6 CZ309893 B6 CZ 309893B6 CZ 2017433 A CZ2017433 A CZ 2017433A CZ 309893 B6 CZ309893 B6 CZ 309893B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
cooling
cooling system
free fall
chamber
air
Prior art date
Application number
CZ2017-433A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2017433A3 (cs
Inventor
Tomáš Maršík
Litvínov Maršík Tomáš
Original Assignee
Strojírna Litvínov spol. s.r.o.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Strojírna Litvínov spol. s.r.o. filed Critical Strojírna Litvínov spol. s.r.o.
Priority to CZ2017-433A priority Critical patent/CZ309893B6/cs
Priority to CA3071223A priority patent/CA3071223A1/en
Priority to RS20211435A priority patent/RS62744B1/sr
Priority to US16/634,817 priority patent/US11192040B2/en
Priority to EP18772858.9A priority patent/EP3658246B1/en
Priority to SG11202000751QA priority patent/SG11202000751QA/en
Priority to CN201880060738.3A priority patent/CN111182949B/zh
Priority to PCT/IB2018/000882 priority patent/WO2019021056A1/en
Priority to KR1020207005786A priority patent/KR102595039B1/ko
Priority to ES18772858T priority patent/ES2899594T3/es
Priority to RU2020108313A priority patent/RU2020108313A/ru
Publication of CZ2017433A3 publication Critical patent/CZ2017433A3/cs
Priority to CL2020000229A priority patent/CL2020000229A1/es
Priority to SA520411177A priority patent/SA520411177B1/ar
Priority to ZA2020/01171A priority patent/ZA202001171B/en
Publication of CZ309893B6 publication Critical patent/CZ309893B6/cs

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63GMERRY-GO-ROUNDS; SWINGS; ROCKING-HORSES; CHUTES; SWITCHBACKS; SIMILAR DEVICES FOR PUBLIC AMUSEMENT
    • A63G31/00Amusement arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D23/00Training of parachutists
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00Training appliances or apparatus for special sports
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0059Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63GMERRY-GO-ROUNDS; SWINGS; ROCKING-HORSES; CHUTES; SWITCHBACKS; SIMILAR DEVICES FOR PUBLIC AMUSEMENT
    • A63G31/00Amusement arrangements
    • A63G2031/002Free-fall
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63GMERRY-GO-ROUNDS; SWINGS; ROCKING-HORSES; CHUTES; SWITCHBACKS; SIMILAR DEVICES FOR PUBLIC AMUSEMENT
    • A63G31/00Amusement arrangements
    • A63G2031/005Skydiving

Abstract

Simulátor (1) volného pádu obsahuje oběhový systém (2), letovou komoru (3), spojenou s oběhovým systémem (2), přičemž oběhový systém (2) a letová komora (3) tvoří uzavřený cyklický větrný tunel, a chladicí systém (11) zajišťující chlazení vzduchu proudícího oběhovým systémem (2), přičemž tento chladicí systém (11) je uzavřený chladicí systém. Zmíněný chladicí systém (11) obsahuje vstupní potrubí (17) nasávající část vzduchu proudícího oběhovým systémem (2), alespoň jeden tepelný výměník (15) obsahující chladivo a alespoň jedno výstupní okno (16), kterým ochlazený vzduch opouští chladicí systém (11). chladicí systém (11) dále obsahuje dále uzavřenou přetlakovou komoru obsahující chladicí prostor, který je přetlakovaný vůči atmosférickému tlaku, a alespoň jeden pomocný ventilátor (14) umístěný v chladicím prostoru a nastavený tak, aby udržoval přetlak v chladicím prostoru přetlakové komory, přičemž zmíněný alespoň jeden tepelný výměník (15) je umístěný v uzavřené přetlakové komoře. Shora popsaný uzavřený chladicí systém (11) tvoří chladicí systém (11) pro uzavřený cyklický větrný tunel simulátoru (1) volného pádu. Tento simulátor (1) volného pádu lze použít k dodání teplé užitkové vody do budovy (100), přičemž teplota vzduchu obíhajícího v oběhovém systému (2) a letové komoře (3) je regulována uzavřeným systémem chlazení.

Description

Tento vynález se zaměřuje na vylepšení stávajících simulátorů volného pádu, a zejména na zlepšení v systému chlazení vzduchu obíhajícího v simulátoru.
Dosavadní stav techniky
Podobné simulátory volného pádu, na které tento stávající vynález navazuje, jsou již popsány např. v českém užitném vzoru CZ 20638 U1. Tyto moderní systémy využívají výhodného tvaru oběhového systému v kombinaci s vhodným umístěním ventilátorů a také už zmiňují jisté výhody spojené s využitím interního systému chlazení umístěného uvnitř oběhového systému.
Další vývoj v této oblasti ukázal, že přes zvýšenou efektivitu těchto známých systémů simulace volného pádu existují stále ještě určité nedostatky, které mohou být odstraněny, aby tím bylo zajištěno jak zvýšené pohodlí uživatelů simulátoru volného pádu, tak snadnější integrace simulátorů do komplexu budov, v nichž jsou postaveny. Zároveň se ukazuje, že níže popsané technické úpravy mají kladný vliv na účinnost chlazení a podporují běh simulátoru jako celku, stejně jako přístup do konstrukce simulátoru a provádění servisních prací.
Simulátor volného pádu běžně funguje na principu obíhajícího vzduchu, který za chodu simulátoru kompenzuje gravitační sílu působící na uživatele simulátoru, a tak způsobuje, že se uživatel v letové komoře simulátoru vznáší. V otevřených simulátorech je vzduch dole pod letovou komorou nasáván z atmosféry, prochází větrným tunelem a nahoře nad letovou komorou je vzduch opět vyfukován ven do atmosféry. V uzavřených simulátorech volného pádu obíhá po celou dobu provozu tentýž vzduch, který je veden oběhovým systémem tvořícím uzavřený cyklický větrný tunel. Vzduch, který obíhá v takovém simulátoru volného pádu je ve stálém kontaktu se stěnami oběhového systému, a tak po určité době chodu simulátoru dochází k zahřívání vzduchu, typicky vlivem tření.
Zahřívaný vzduch lze chladit buď na principu otevřených systémů chlazení (pasivní systémy chlazení), kdy část obíhajícího vzduchu větrný tunel opouští do atmosféry a část je z atmosféry nasávána zpět do cyklického oběhového systému. Mísením obíhajícího a atmosférického vzduchu tak dochází k regulaci teploty. Jiné simulátory mají ve větrných tunelech integrované chladicí systémy, které nejsou závislé na okolním prostředí, a tedy fungují na principu uzavřených systémů chlazení (aktivní systémy chlazení).
Systém chlazení simulátoru volného pádu, který je integrovaný v oběhovém systému, je standardně umístěn v samostatném potrubí (proudovodu), které tvoři „bypass“ hlavnímu proudu vzduchu a kterým prochází část obíhajícího vzduchu, která je zde ochlazována a následně vypouštěna zpět do hlavního oběhu. Systém chlazení se typicky skládá z již zmíněného proudovodu (by-passu), ve kterém je za vstupním potrubím umístěn pomocný ventilátor, který podporuje proudění vzduchu systémem chlazení a tepelný výměník typu voda vzduch, který je napojený na generátor chladu. Tepelný výměník se může typicky nacházet ve výdechovém potrubí, které usměrňuje proud ochlazeného vzduchu přímo pod letovou komoru. Tepelný výměník může mít tvar chladiče, podobného tomu u automobilů, avšak výrazně větších rozměrů, skrz nějž prochází část vzduchu cirkulujícího v oběhovém systému. Vzduch procházející skrz tepelný výměník přichází do kontaktu s chladivem (např. vodou cirkulující v tepelném výměníku), načež je znovu vytlačen do oběhového systému, kde se mísí se zbytkem obíhajícího vzduchu, a tak ho ochlazuje.
- 1 CZ 309893 B6
Pozorované nevýhody stávajících tepelných výměníků umístěných v oběhovém systému jsou následující. V první řadě se v důsledku náhlého kontaktu teplého vzduchu s chladivém pozoruje vznik malých vodních kapiček vodního kondenzátu, které jsou strhávány vzduchovým prouděním a pronikají tak až do letové komory, kde mohou způsobovat někdy i významné nepohodlí uživatelům simulátoru. Uživatelé typicky nosí ochranné brýle, na nichž se vzniklé vodní kapičky rozplácnou, čímž snižují jak soustředěnost uživatelů, tak i celkový požitek z letu. Rovněž dopad kapiček kondenzátu na nechráněné části obličeje působí značné nepohodlí uživatelů simulátoru.
Další nepříjemností, se kterou se uživatelé mohou u výše popsaných standardních systémů potýkat, je vznik studeného proudu vzduchu, který má v rámci proudění v oběhovém systému simulátoru výrazně nižší teplotu než vzduch okolní. Tento efekt vzniká tím, že ochlazený vzduch vypuzený z chladicího systému je vypouštěn soustředěným proudem v malé vzdálenosti od letové komory a přímo ve směru letové komory, v důsledku čehož se nedostatečně smísí se zbytkem obíhajícího vzduchu. Zejména se stává, že se ochlazený vzduch šíří až do letové komory, a tak uživatelé mohou v letové komoře pociťovat proudy nepromíchaného chladného vzduchu.
Mimo to, běh chladicího systému (především pomocný ventilátor a vlastní proudění skrz tepelný výměník), zvýrazněný potrubím chladicího systému, působí v simulátoru jako generátor hluku, který se z důvodu soustředěného výdechu chladicího systému na spodní hraně dýzy pod letovou komorou šíří až do letové komory, a snižuje tak pohodlí uživatelů.
Tento vynález se tedy zaměřuje na zamezení výše popsaných nežádoucích efektů, a tím zvýšení komfortu létajících osob, využívajících simulátoru volného pádu. Na to konto, simulátor volného pádu je opatřen níže popsanými technickými znaky.
Podstata vynálezu
K odstranění výše uvedených nedostatků stávajících simulátorů a jejich systémů chlazení, a tak dosažení ještě výrazně lepšího požitku pro všechny uživatele simulátoru volného pádu jsou v souladu s tímto vynálezem konstruovány tak, že simulátor volného pádu obsahuje oběhový systém, letovou komoru spojenou s oběhovým systémem tak, aby oběhový systém společně s letovou komorou umožňovaly nepřerušený oběh vzduchu, a chladicí systém zajišťující chlazení vzduchu proudícího oběhovým systémem. Chladicí systém obsahuje vstupní potrubí nasávající část vzduchu proudícího oběhovým systémem, alespoň jeden tepelný výměník obsahující chladivo a alespoň jedno výstupní okno, kterým ochlazený vzduch opouští chladicí systém.
Chladicí systém dále obsahuje uzavřenou přetlakovou komoru obsahující chladicí prostor, který je přetlakovaný vůči atmosférickému tlaku, a alespoň jeden pomocný ventilátor nastavený tak, aby udržoval přetlak v chladicím prostoru přetlakové komory. Zmíněný alespoň jeden tepelný výměník je umístěný v uzavřené přetlakové komoře tak, aby chlazení proudícího vzduchu probíhalo v chladicím prostoru.
S touto novou konstrukcí simulátoru a jeho chladicího systému byly pozorovány následující výhody. V první řadě je veškerý kondenzát zachycen v chladicím prostoru, čímž je zabráněno unášení těchto kapiček do letové komory a jejich kontaktu s uživateli. Konkrétně se ve výše definovaném uspořádání většina kondenzátu zachycuje v přetlakové komoře. Ve druhé řadě je dosaženo účinnějšího mísení ochlazeného vzduchu se zbytkem cirkulujícího vzduchu v oběhovém systému. Chladicí prostor tvořený uzavřenou přetlakovou komorou zachycuje ochlazený vzduch ihned poté, co opustí tepelný výměník. Díky přítomnosti přetlakové komory je dosaženo toho, že je ochlazený vzduch vypuštěn do oběhového systému ne koncentrovaným výdechem, ale více rovnoměrně, protože ochlazený vzduch z chladicího prostoru vychází výstupním oknem, které zajišťuje rovnoměrné vypuzení ochlazeného vzduchu. Výše popsaný systém zajišťuje lepší mísení chladného vzduchu, a tedy i zabraňuje tomu, aby se chladný vzduch
- 2 CZ 309893 B6 dostal do kontaktu s uživatelem v letové komoře. V neposlední řadě je přetlaková komora vhodná také ke zlepšenému stínění hluku vznikajícího v systému chlazení, například speciální antihlukovou úpravou stěn přetlakové komory. Další výhodou přetlakové komory je vymezení jasného prostoru k provádění servisních prací a usnadnění přístupu k celému chladicímu systému. Tím může být sníženo riziko, že dojde k nepředvídanému výpadku služeb simulátoru v důsledku nutnosti běžných servisních prací, jejichž provádění může být přítomností přetlakové komory ve výše definovaném uspořádání značně urychleno.
Další výhodou je zrovnoměrnění a zkvalitnění rychlostního profilu a tím i kvality proudu vzduchu v letové komoře, neboť vyfukovaný vzduch oživuje mezní vrstvu u stěn oběhového systému.
Teplo odváděné ze simulátorů volného pádu je zpravidla vypouštěno do okolí bez dalšího užitku a množství odváděného tepla je značné. V důsledku toho je v rámci tohoto vynálezu navrženo napojení odváděného tepla na vhodné rekuperační tepelné systémy, které jsou součástí budovy, v nichž je simulátor volného pádu vybudován, čímž může dojít k využití jinak ztraceného tepla k užitkovým účelům. Využití odpadního tepla pomocí rekuperace není možné u otevřených systémů chlazení, kdy je teplý vzduch z oběhového systému rovnou vypouštěn do okolní atmosféry.
V dalších provedeních tohoto vynálezu může dojít k zahrnutí jednoho nebo více níže vyjmenovaných užitečných technických znaků:
- vzduch ochlazený v tepelném výměníku opouští tepelný výměník směrem do chladicího prostoru a z chladicí prostoru se poté vrací do oběhového systému; výhoda této úpravy spočívá v tom, že následně dochází k lepšímu promíchání teplého a studeného vzduchu; kromě toho tato konfigurace ještě napomáhá zabránění úniku kondenzátu do prostoru letové komory, který je zachycen uvnitř chladicího prostoru;
- uzavřená přetlaková komora obsahuje alespoň jedno vstupní okno a alespoň jedno výstupní okno uspořádané tak, že vstupní potrubí je umístěno uvnitř vstupního okna a ochlazený vzduch opouští chladicí prostor výstupním oknem;
- výstup tepelného výměníku je orientovaný tak, že ochlazený vzduch neopouští tepelný výměník směrem k výstupní oknu; jinými slovy je výstup tepelného výměníku orientovaný tak, že ochlazený vzduch opouští tepelný výměník směrem k jedné ze stěn přetlakové komory, které neobsahují výstupní okno; tato preferovaná konfigurace chladicího systému opět umocňuje požadovaný efekt lepšího promísení teplého a studeného vzduchu a zamezení úniku kondenzátu;
- výstupní okno přetlakové komory má tvar podélné štěrbiny, rozkládající se v jedné ze stěn přetlakové komory napříč celou šířkou profilu oběhového systému; touto úpravou je dosaženo zvýrazněného efektu rovnoměrného vypuzování vzduchu; podélná štěrbina vhodných rozměrů ve stěně přetlakové komory napomáhá rovnoměrnému vypuzení ochlazeného vzduchu z prostoru uvnitř chladicího prostoru a jeho snadnému a rychlému promísení s obíhajícím hlavním proudem větrného tunelu;
- systém chlazení dále obsahuje alespoň jeden pomocný ventilátor a/nebo alespoň jednu sadu vstupních ohybových lopatek; pomocné ventilátory usnadňují proudění vzduchu uvnitř chladicího prostoru a proudění skrz tepelný výměník; vstupní ohybové lopatky mohou být velice užitečné zejména pro některé specifické tvary oběhové systému; obecně tyto ohybové lopatky usměrňují vstupující horký vzduch přímo do kontaktu s tepelným výměníkem a omezují vznik nežádoucích turbulencí na vstupu do chladicího systému;
- výstupní okno má aerodynamický tvar, který usměrňuje ochlazený vzduch v předem zvoleném směru; kontrola nad směrem proudění vzduchu v simulátoru, ať už v jakékoliv jeho části, je
- 3 CZ 309893 B6 nesmírně důležitá; v případě potřeb konkrétních simulátorů je tato úprava žádoucí kvůli zvýšení plynulosti proudění, lepšímu promíchání teplého a studeného vzduchu a zamezení vzniku turbulencí na výstupu z chladicího prostoru;
- vzdálenost výstupního okna od dýzy je alespoň dva metry; toto další vylepšení systému zajišťuje snadnější mísení vzduchu díky umístění výstupního okna v dostatečné vzdálenosti od dýzy (a tedy i od letové komory);
- přetlaková komora dále obsahuje uzavíratelný těsněný otvor, který může typicky sloužit jako otvor pro přístup servisního personálu; uzavíratelný a těsněný je pro to, aby tímto otvorem neunikal ochlazený vzduch z přetlakovaného chladicího prostoru;
- teplota vzduchu obíhajícího v oběhovém systému a letové komoře je regulována uzavřeným systémem chlazení; uzavřené systémy chlazení v kombinaci s popsaným chladicím systémem vykazují mimořádně dobré výsledky v efektivitě chlazení a umožňují dosažení vyrovnaných teplot v celém oběhovém systému bez větších teplotních výkyvů, a to bez ohledu na roční období nebo místo instalace (umožňuje celoroční provoz i v tropech);
- chladicí systém se nachází v dolním horizontálním úseku simulátoru volného pádu; tato poloha je volena z obecně konstrukčních důvodů; dolní část simulátoru je často situovaná ve sklepních prostorách budov, což usnadňuje zamezení úniku hluku; kromě toho jsou základy budovy pevnější a umožňují snadnější instalaci chladicích systémů;
- chladicí systém se nachází před vstupem do dýzy, která vede proudící vzduch do letové komory; v této konfiguraci jsou ještě více umocněny výhody spojené s umístěním chladicího systému v dolním horizontálním úseku simulátoru;
- oběhový systém větrného tunelu obsahuje alespoň jeden okruh zahrnující alespoň jeden ventilátor, přičemž chladicí systém je umístěn za tímto ventilátorem ve směru oběhu proudícího vzduchu; v této konfiguraci není proudění hlavními ventilátory větrného tunelu přímo ovlivněno mícháním teplého a studeného vzduchu z chladicího sytému a není tak ovlivněna účinnost hlavních ventilátorů případnými turbulencemi a heterogenitou proudícího vzduchu;
- spodní vnitřní stěna přetlakové komory obsahuje vyhloubený žlábek, který zachycuje a shromažďuje zkondenzované vodní kapičky; tento znak simulátoru zabraňuje situacím, kdy jsou vodní kapičky uvnitř chladicího prostoru vlivem procházejícího vzduchu nechtěně strhávány do oběhového systému.
Použití chladicího systému simulátoru volného pádu k recirkulaci a rekuperaci odpadního tepla z větrného tunelu je možné ve všech výše vyjmenovaných úpravách, které implementují uzavřený systém chlazení.
Další výhodná provedení tohoto vynálezu jsou zřejmá z obsahu níže popsaných příkladů provedení tohoto vynálezu a z přiložených obrázků.
Objasnění výkresů
Vztahové značky v různých obrázcích vždy označují totožné komponenty, anebo komponenty se stejnou funkcí.
Obr. 1 je řez simulátorem volného pádu umístěným v budově a obsahujícím dva vzduchové okruhy, dále zobrazující zjednodušené schéma chladicího okruhu a jeho využití k rekuperaci tepla.
- 4 CZ 309893 B6
Obr. 2 je v řezu detail chladicího systému aplikovaného v popsaném simulátoru volného pádu.
Obr. 3 je alternativní konstrukce simulátoru volného pádu obsahující jeden vzduchový okruh a umístění chladicího prostoru ve vertikální instalaci.
Obr. 4 je detailní schéma chladicího okruhu obsahující vnitřní chladicí okruh a vnější chladicí okruh.
Příklady uskutečnění vynálezu
Obr. 1 ilustruje přiklad simulátoru 1 volného pádu v souladu se simulátorem volného pádu podle nároku 1. Simulátor 1 volného pádu 1 je vystavěn v budově 100.
Simulátor 1 volného pádu podle obr. 1 obsahuje letovou komoru 3, která je zpřístupněná uživatelům simulátoru 1. Na dně letové komory 3 je umístěna bezpečnostní síť 3A (například drátěná), která slouží jako podlaha letové komory 3. Skrz síť 3A proudí směrem zespoda nahoru vzduch, jejímž působením je uživatel simulátoru 1 vynášen směrem vzhůru tak, aby síla proudícího vzduchu kompenzovala velikost gravitační síly působící na uživatele.
Zbývající části simulátoru 1 spojené s letovou komorou 3, v nichž proudí vzduch, jsou popisovány jako oběhový systém 2. Dohromady pak oběhový systém 2 a letová komora 3 tvoří cyklický větrný tunel. Postupujíce od letové komory 3 ve směru proudícího vzduchu směrem nahoru, oběhový systém 2 zahrnuje postupně difuzér 7, horní horizontální úsek 4C, alespoň jeden vertikální úsek 4A, 4B, dolní horizontální úsek 4D, a dýzu 8. Vertikálních úseků 4A, 4B může simulátor 1 volného pádu obsahovat více. Na obr. 1 je zobrazený simulátor 1 mající vertikální úseky 4A, 4B. To odpovídá konstrukci, kdy oběhový systém 2 obsahuje dva samostatné oddělené okruhy 2A, 2B. První okruh 2A na obr. 1 je definovaný difuzérem 7, levou částí horního horizontálního úseku 4C, prvním vertikálním úsekem 4A, levou částí dolního horizontálního úseku 4D a dýzou 8. Druhý okruh 2B na obr. 1 je definovaný difuzérem 7, pravou částí horního horizontálního úseku 4C, druhým vertikálním úsekem 4B, pravou částí dolního horizontálního úseku 4D a dýzou 8. Oběhový systém 2 může obsahovat libovolný konstrukčně přijatelný počet okruhů. V každém okruhu 2A, 2B proudí část vzduchu, který vychází z letové komory 3, přičemž těsně před vstupem do letové komory 3 se proudy vzduchu ze všech okruhů opět spojují.
Okruhy 2A, 2B na obr. 1 mají principiálně obdélníkový tvar, ale mohou mít i libovolný jiný tvar, například striktně čtvercový, anebo zkosený ve tvaru lichoběžníku. V určitých provedeních vynálezu je možné projektovat oběhový systém 2 i ve tvaru trojúhelníku, anebo použít nepravidelné tvary. V těchto provedeních nejsou zpravidla vertikální úseky 4A, 4B rovnoběžné s vertikálním směrem, nýbrž svírají s vertikálním směrem nenulový ostrý úhel. Délka vertikálních úseků 4A, 4B a horizontálních úseků 4C, 4D může mít libovolný poměr.
Okruhy 2A, 2B na obr. 1 a 3 jsou konstrukčně řešeny tak, že obsahují uzavřené systémy chlazení. To znamená, že nedochází k výměně obíhajícího vzduchu s okolím. Vzduch proudící v okruzích 2A, 2B simulátoru 1 volného pádu není z okolní atmosféry ani doplňován, ani do ní není vypuzován, kromě malých perforovaný otvorů umístěných typicky nad letovou komorou 3 sloužících pouze pro kompenzaci tlakových změn při startu nebo vypínání simulátoru 1. Naproti tomu, otevřené systémy chlazení simulátorů 1 volného pádu jsou charakteristické tím, že jejich oběhový systém 2 obsahuje alespoň jeden otvor, skrz nějž obíhající vzduch uniká do okolní atmosféry, a alespoň jeden otvor, skrz nějž se vzduch z okolní atmosféry nasává do okruhu/okruhů simulátoru 1. Otevřené systémy chlazení využívají výměnu vzduchu s okolní atmosférou k regulaci teploty. Naproti tomu, uzavřené systémy chlazení jsou plně závislé na interním systému chlazení, v tomto konkrétním případě reprezentovaným chladicím systémem 11. Typicky, jsou uzavřené systémy upřednostňované, protože jsou nezávislé na klimatických podmínkách v místě, kde je simulátor 1 volného pádu vybudován. Systém 11
- 5 CZ 309893 B6 chlazení popsaný v této přihlášce se dá použít v otevřených i uzavřených systémech chlazení, ale uzavřené systémy chlazení jsou upřednostňované pro univerzálnost jejich použití ve všech klimatických podmínkách.
Na obr. 3 je příklad konstrukce simulátoru 1 pouze s jedním okruhem 2B. Tento jediný okruh 2B je opět definovaný difuzérem 7, horním horizontálním úsekem 4C, jediným vertikálním úsekem 4B, dolním horizontálním úsekem 4D a dýzou 8.
Všechny znaky popsané níže v souvislosti se simulátory 1 z obr. 3 obsahující jediný okruh 2B a simulátory 1 z obr. 1 obsahující dva okruhy je možné analogicky použít i v simulátorech 1 s více okruhy.
Difuzér 7 má v řezu kolmém na směr proudění vzduchu vnitřní kruhovou konstrukci, jejíž poloměr se postupně zvětšuje směrem od letové komory až k hornímu horizontálnímu úseku 4C simulátoru 1, kde má již čtvercový profil. Zjednodušeně má difuzér 7 zhruba tvar komolého kuželu s vrcholem umístěném na vrchu letové komory 3. Část difuzéru 7 s největším poloměrem se napojuje na horní horizontální úsek 4C oběhového systému 2. Difuzér 7 může mít i tvar trychtýře, anebo válce. Funkce difuzéru 7 je zajistit distribuci vzduchu do jednotlivých okruhů 2A, 2B oběhového systému 2 a postupného snižování rychlosti proudění. Podobně dýza 8 může mít typicky kuželovitý nebo trychtýřovitý tvar, s vrcholem kuželu (trychtýře) umístěným na dně letové komory 3. Funkce dýzy 8 je soustředit vzduch z jednotlivých okruhů 2A, 2B zpátky do letové komory 3. Tím, že se poloměr dýzy 8 ve směru proudění vzduchu postupně zužuje, dochází k urychlení proudícího vzduchu těsně před letovou komorou 3.
Dýza 8 je umístěna pod letovou komorou 3 a difuzér 7 je umístěn nad letovou komorou 3. Výhodné uspořádání je takové, kdy jsou dýza 8, letová komora 3 a difuzér 7 uspořádány ve vertikální linii. Linie definovaná dýzou 8, letovou komorou 3 a difuzérem 7 může a nemusí být rovnoběžná s vertikálními úseky 4A, 4B oběhového systému.
Typicky vertikální úseky 4A, 4B mohou svírat ostrý úhel s vertikálním směrem až do 40 stupňů. Jinými slovy, vertikální úseky 4A, 4B nemusí v některých provedeních vynálezu být nutně rovnoběžné s vertikálním směrem, ale mohou s tímto směrem svírat nenulový ostrý úhel.
V jistých provedeních vynálezu je žádoucí, aby se průměr průřezu horního horizontálního úseku 4C oběhového systému 2, kde tento průřez je vzatý kolmo na směr proudění vzduchu, rozšiřoval směrem od difuzéru 7 až k příslušnému vertikálnímu úseku 4A, 4B.
V oběhovém systému 2 jsou (analogicky ve všech okruzích) umístěny sady ohybových lopatek 9, sloužící ke změně směru proudění vzduchu. Typicky jsou tyto lopatky 9 umístěné v rozích, tedy tam kde vzduch proudí do pravého anebo libovolného ostrého úhlu. Obecně se mohou ohybové lopatky 9 použít kdykoliv, kdy je nutné změnit směr proudění o jakýkoliv úhel. V provedení vynálezu podle obr. 1 je pro každý okruh 2A, 2B jedna sada ohybových lopatek 9 umístěna mezi difuzérem 7 a horním horizontálním úsekem 4C. Další sada ohybových lopatek 9 je v každém okruhu 2A, 2B umístěna mezi horním horizontálním úsekem 4C a příslušným vertikálním úsekem 4A, 4B. Další sada ohybových lopatek 9 je umístěna v každém okruhu 2A, 2B na přechodu mezi příslušným vertikálním úsekem 4A, 4B a dolním horizontálním úsekem 4D. Konečně, jedna sada ohybových lopatek 9 je umístěna v každém okruhu 2A, 2B v dolním horizontálním úseku 4D těsně před vstupem vzduchu do dýzy 8. Počet sad ohybových lopatek 9 může být vyšší, ale i nižší, podle potřeb konkrétního simulátoru 1.
Každý okruh 2A, 2B oběhového systému 2 obsahuje ventilátor 6. Ventilátory 6 jsou ideálně umístěné ve vertikálním úseku 4A, 4B oběhového systému 2, kde poskytují žádoucí výkon a umožňují patřičně stabilizovat tlakové podmínky v simulátoru 1 a jejich hluk je dostatečně izolovaný od letové komory 3. V určitých provedeních je možné ventilátory 6 umístit i v jiných částech oběhového systému 2. V případě provedení z obr. 1, každý vertikální úsek 4A, 4B je
- 6 CZ 309893 B6 jedna trubice, která obsahuje jeden ventilátor 6. V jiných provedeních vynálezu může být trubice každého (případně alespoň jednoho) vertikálního úseku 4A, 4B rozvětvená do několika větví (není zobrazeno na obrázcích). Jediná trubice vertikálního úseku se tak v jisté části vertikálního úseku 4A, 4B dělí na několik oddělených trubic, které jsou posléze opět spojeny do jediné trubice vertikálního úseku 4A, 4B. V takovém případě může každá větev vertikálního úseku 4A, 4B obsahovat právě jeden ventilátor 6. Tím je počet ventilátorů 6 v okruhu 2A, 2B zvýšen a účinnost simulátoru 1 posílena.
Obecně je spodní část simulátoru 1 volného pádu je vyrobena z pevného stavebního materiálu, typicky z betonu. Konkrétně, celý dolní horizontální úsek 4D oběhového systému 2 může být provedený například ve formě betonové vany 13, s tím že kromě betonu mohou být opět použité i jiné vhodné stavební materiály. Betonové stěny této vany 13 mohou v provedení vynálezu pokrývat i část vertikálních úseků 4A, 4B oběhového systému 2, například 10 až 25% vertikálních úseků 4A, 4B. V dolním horizontálním úseku 4D oběhového systému 2 je dále vybudována betonová komora 10 obsahující chladicí systém 11. I zde může být betonová komora 10 nahrazena konstrukcí z libovolného jiného vhodného stavebního materiálu.
Chladicím systémem 11 a tím i betonovou komorou 10 prochází část cirkulujícího vzduchu oběhového systému 2. Proto se pro účely popisu tohoto vynálezu považuje jak chladicí systém 11, tak i betonová komora 10 za součást oběhového systému 2. Typicky může být do chladicího systému 11 odváděno 1 až 20 % obíhajícího vzduchu, tedy například 5 %, 10 % nebo 15 % obíhajícího vzduchu jsou typicky používané hodnoty. Obecně je pro množství vzduchu odváděného do chladicího systému 11 určující velikost simulátoru 1, výkon chladicího systému 11 a klimatické podmínky v místě instalace simulátoru 1, a tak i jiný, než výše uvedený poměr odváděného vzduchu je v zásadě možný.
Jak je patrné z obr. 1, betonová komora 10 a chladicí systém 11 jsou umístěny mimo hlavní proud vzduch v oběhovém systému 2, aby nedocházelo k narušení plynulosti toku vzduchu. Chladicí systém 11 a betonová komora 10 jsou umístěny hned vedle hlavního proudu vzduchu v oběhovém sytému 2. V jednom provedení vynálezu, jediná část chladicího systému 11, která zasahuje do hlavního proudu vzduchu v oběhovém sytému 2 je vstupní potrubí 17. Betonová komora 10 a chladicí systém 11 jsou například umístěny mezi dýzou 8 a spodní čtvrtinou vertikální části úseků 4A, 4B.
Chladicí systém 11 není nutně vázaný na přítomnost betonové komory 10 podle obr. 1. Jakékoliv jiné konstrukční řešení je přijatelné. Stejně tak je možné zvolit pozici chladicího systému v horním horizontálním úseku 4C, stejně jako ve vertikálním úseku 4A, 4B, pokud je to architektonicky výhodné. Pokud je chladicí systém 11 lokalizovaný v dolním horizontálním úseku 4C, výhodná provedení jsou například s chladicím systémem 11 v rohu na přechodu mezi vertikálním úsekem 4A, 4B a dolním horizontálním úsekem 4C (varianta z obr. 1), anebo u vstupu do dýzy 8. Pozice chladicího systému 11 může být různá ve vztahu k ventilátorům 6. Chladicí systém 11 může být umístěn před i za ventilátory 6 ve směru proudění vzduchu. Výhoda chladicího systému 11 za ventilátory 6 ve směru proudění vzduchu může být ve snadnějším nasměrování části vzduchu do vstupního potrubí 17, v lepší plynulosti proudění (detailní popis částí chladicího systému a jejich funkce je níže) a v menším ovlivnění účinnosti ventilátorů 6 simulátoru 1.
Jak je patrné z obr. 2, chladicí systém 11 je v souladu s nárokovaným a popisovaným vynálezem definovaný uzavřenou přetlakovou komorou 11A, která v sobě uzavírá chladicí prostor 11B pro průchod části cirkulujícího vzduchu. V přetlakové komoře 11A je umístěný alespoň jeden tepelný výměník 15, kterým prochází chladivo. Chlazení vedlejšího proudu vzduchu nasávaného z hlavního proudu vzduchu do chladicího systému 11 tak probíhá uvnitř chladicího prostoru 11B ohraničeném uzavřenou přetlakovou komorou 11A.
Přetlaková komora 11A může být betonová, zděná, plechová, nebo může být postavena i z jiných
- 7 CZ 309893 B6 vhodných materiálů, či jejich kombinace. Přetlaková komora 11A je uzavřená, tedy neobsahuje žádné otvory, kromě těch, které zajišťují průchod části vzduchu z hlavního okruhu chladicím systémem 11. Tím je zabráněno úniku ochlazeného vzduchu z chladicího prostoru 11B. Přetlaková komora 11A obsahuje chladicí prostor 11B, který je přetlakovaný vůči atmosférickému tlaku. Přetlakové podmínky jsou v chladicím prostoru 11B zajištěny přítomností pomocného ventilátoru 14, který je nastavený tak, že nasává vzduch z hlavního okruhu. Pomocný ventilátor 14 vytváří a následně udržuje přetlak v chladicím prostoru 11B.
Přetlaková komora 11A chladicího systému 11 tvoří bypass hlavnímu proudu obíhajícího vzduchu a tvoří vedlejší (chlazený) proud vzduchu. Pro úspěšné vedení tohoto vedlejšího proudu vzduchu obsahuje přetlaková komora 11A proudovod 12, který nasává vzduch z hlavního oběhu a usměrňuje ho požadovaným směrem.
Vzduch odváděný do chladicího systému 11 se chladí na požadovanou teplotu a poté se smíchává se zbytkem obíhajícího vzduchu. K umožnění vstupu vzduchu do přetlakové komory 11A, je v přetlakové komoře 11A vytvořeno alespoň jedno vstupní okno 17A. Pro účely umožnění výstupu vzduchu z chladicího systému 11 zpět do hlavního proudu vzduchu je v přetlakové komoře 11A vytvořeno alespoň jedno výstupní okno 16. Přetlaková komora 11A může mít libovolný vhodný tvar, například tvar kvádru, hranolu, anebo i tvar nepravidelný, tvar pyramidy a podobně. S tím souvisí, že přetlaková komora 11A může mít libovolný počet stěn. Alespoň jedna stěna přetlakové komory 11A je v kontaktu s hlavním proudem vzduchu v oběhovém systému 2. Jedna stěna přetlakové komory 11A může obsahovat vstupní okno 17A (popřípadě více vstupních oken 17A), zatímco výstupní okno 16 může být obsaženo v jiné stěně betonové konstrukce přetlakové komory 11A. Na obr. 1 je vstupní okno 17A zbudováno na konci vertikálního úseku 4A, 4B, zatímco výstupní okno 16 je zbudováno na začátku dolního horizontálního úseku 4D, bráno ve směru proudění vzduchu.
Přetlaková komora 11A může dále obsahovat uzavíratelný těsněný otvor 19, který může sloužit jako vstup pro servisní techniky. Za provozu může být uzavíratelný těsněný otvor 19 uzavřený tlakovým uzávěrem.
V chladicím prostoru 11B uvnitř přetlakové komory 11A je umístěný proudovod 12. Proudovod 12 může být ve formě trubice, kterou prochází ochlazovaný vzduch. Na začátku proudovodu 12 je vstupní potrubí 17 nasávající horký vzduch z hlavního proudu vzduchu oběhového sytému 2, a na konci proudovodu 12 je výdechové potrubí 18, které vypuzuje ochlazený vzduch mimo tělo proudovodu 12 do zbytku chladicího prostoru 11B. Vstupní potrubí 17 i výdechové potrubí 18, stejně jako tělo proudovodu 12 se mohou rozkládat v jedné linii, anebo mohou být zatočené. Stejně tak směr průchodu vzduchu proudovodem 12 může být lineární, anebo se vzduch může zatáčet. V případě, kdy je žádoucí směr průchodu vzduchu proudovodem 12 stáčet, je výhodné použít sadu ohybových lopatek 20 podporující plynulou změnu směru proudění. V provedení vynálezu podle obr. 1 jsou ve vstupním potrubí 17 umístěny vstupní ohybové lopatky 20 tak, aby změnily směr proudění zhruba o 90°. V případě provedení z obr. 1 vstupuje vzduch do proudovodu 12, když putuje vertikálně dolů a poté je směr proudění vzduchu stočen do horizontálního směru. Vstupní ohybové lopatky 20 jsou používány k zajištění plynulosti a rovnoměrnosti proudění vzduchu.
Vstupní potrubí 17 může být s výhodou umístěné ve vstupním okně 17A a může částečně z tohoto okna vyčnívat do prostoru hlavního proudu vzduchu oběhového sytému 2, tj. mimo přetlakovou komoru 11A. Otvor vstupního potrubí 17 může být směrovaný proti směru oběhu vzduchu v místě, kde je vstupní potrubí 17 instalováno.
Přestože je na obrázcích v každém chladicím systému 11 vždy zobrazen pouze jediný proudovod 12, v četných provedeních vynálezu může jeden chladicí systém 11 obsahovat dva a více proudovodů 12. Například na obr. 1 může být v zákrytu za vyobrazeným proudovodem 12 ještě druhý, třetí a případně i další proudovod 12. V takovém případě přetlaková komora 11A
- 8 CZ 309893 B6 zahrnuje odpovídající počet vstupních oken 17A, tj. na každý proudovod 12 připadá jedno vstupní okno 17A.
V preferovaném uspořádání je pomocný ventilátor 14 umístěný v těle proudovodu 12. Stejně tak je tepelný výměník 15 umístěný v těle proudovodu 12, buď před nebo za pomocným ventilátorem 14. Vstupním potrubím 17 je vedena část obíhajícího vzduchu z hlavního oběhu na tepelný výměník 15, kde dochází ke chlazení vzduchu. Na obr. 1-3 je tepelný výměník 15 umístěn až na konci proudovodu 12 ve výdechovém potrubí 18. Každý proudovod 12 může obsahovat samostatný tepelný výměník 15. Pomocný ventilátor 14 může být umístěný za ohybovými lopatkami 20. Chladivem v tepelném výměníku 15 může být voda, anebo jiné vhodné chladicí médium vykazující dostatečnou tepelnou kapacitu.
Každý proudovod 12 může dále obsahovat alespoň jedno čisticí síto 22, které zachycuje nečistoty unášené vzduchovým proudem. Čisticí síto 22 může být umístěno v libovolné vhodné konfiguraci vzhledem k tepelnému výměníku 15 a pomocnému ventilátoru 14. Optimálně může být čisticí síto 22 umístěno za pomocným ventilátorem 14 ve směru proudění vzduchu před tepelným výměníkem 15, aby zmírnilo zanášení tepelného výměníku 15 nečistotami nesenými proudem vzduchu.
Dále každý proudovod 12 může obsahovat vstupní difuzér 23A a/nebo výstupní difuzér 23B. Vstupní difuzér 23A má postupně se zužující profil a usměrňuje vstupující vzduch na pomocný ventilátor 14, zatímco výstupní difuzér 23B má rozbíhavý profil a zajišťuje rovnoměrné vypuzení vzduchu na tepelný výměník 15.
Orientace těla proudovodu 12 v oběhovém systému 2 může být různá. Na obr. 1 se tělo proudovodu 12 rozkládá v horizontálním směru, zatímco na obr. 3 se rozkládá ve vertikálním směru. Zpravidla se orientace uložení proudovodu 12 řídí prostorovými podmínkami danými tvarem a charakterem budovy 100, v níž se simulátor 1 volného pádu buduje. Potřebná úprava směru proudu vzduchu v rámci tepelného výměníku 12 se provádí zmíněnými ohybovými lopatkami 20.
V případě, kdy simulátor 1 volného pádu zahrnuje více proudovodů 12, nemusí být všechny tyto proudovody 12 zcela totožné. Např. jeden proudovod 12 může obsahovat vstupní ohybové lopatky 20, druhý je obsahovat nemusí. Vždy záleží zejména na konkrétních potřebách navrženého konstrukčního řešení každého budovaného simulátoru 1.
Běžným nedostatkem nynějších chladicích systémů je to, že se na jejich výstupu tvoří zkondenzované kapičky. To je způsobeno tím, že kontakt horkého vzduchu vstupujícího do chladicího systému 12 s chladivem způsobí prudký pokles teploty vzduchu a tvorba vodních kapiček vysrážením vzdušné vlhkosti je tak v mnoha případech nevyhnutelná. Tvorba vodního kondenzátu u výdechového potrubí 18 je nežádoucí, protože kapičky v četných případech pronikají až do letové komory 3, kde obtěžují uživatele, a tak snižují komfort z létání.
Dalším pozorovaným nedostatkem je to, že se ochlazený vzduch vycházející z chladicího systému 11 šíří podél stěn oběhového systému 2 až do letové komory 3. Uživatel tak může pociťovat rozdíl teplot v různých částech letové komory 3, například může pociťovat teplý vzduch dále od stěn komory 3, zatímco může vnímat chladný proud vzduchu blíže u stěn letové komory 3.
Technické řešení vedoucí k odstranění obou výše popsaných nedostatků spočívá v tom, že je tepelný výměník 15 umístěný v chladicím prostoru 11B uvnitř přetlakové komory 11A, která cele uzavírá chladicí prostor 11B, a tak i tepelný výměník 15. Zkondenzované vodní kapičky jsou tak zachyceny uvnitř přetlakové komory 11A. Uživatelé v letové komoře 3 tak nejsou zasahováni unášenými vodními kapičkami a nepociťují žádné zásadní výkyvy teploty.
- 9 CZ 309893 B6
Výhodné uspořádání chladicího systému 11 je, když se ochlazený vzduch vycházející z tepelného výměníku 15 vyfukuje dovnitř chladicího prostoru 11B přetlakové komory 11A. Upřednostňuje se tedy, když výstup z tepelného výměníku 15 není orientovaný směrem k výstupnímu oknu 16. To dále umocňuje výše popsané výhody. Výstup z tepelného výměníku 15 je tak prostorově oddělen od výstupního okna 16. Například může být výstup z tepelného výměníku 15 přibližně uprostřed prostoru 11B, anebo může výstup z tepelného výměníku 15 být orientovaný směrem ke stěně betonové konstrukce přetlakové komory 11A, které neobsahuje výstupní okno 16.
Tvar výstupního okna 16 je v zásadě libovolný, ale upřednostňuje se podélný ve tvaru podélné štěrbiny, například rozprostírající se podél celé jedné stěny betonové konstrukce přetlakové komory 11A. S výhodou se pak může podélná štěrbina táhnout po celé šířce profilu oběhového systému 2 v daném místě. V případě potřeby může přetlaková komora 11A obsahovat dvě a více výstupních oken 16, například v podobě zmíněných podélných štěrbin. Výstupní okno 16 může mít rovněž formu řady malých okének umístěných v řadě za sebou. Podélný tvar výstupního okna 16 podporuje rovnoměrnou tepelnou výměnu mezi ochlazeným vzduchem z tepelného výměníku 15 a zbytkem cirkulujícího vzduchu v simulátoru 1.
Výstupní okno 16 může být čistě ve formě výřezu v přetlakové komoře 11A, anebo může být výstupní okno 16 provedeno ve vhodném aerodynamickém tvaru 21, který zajistí nasměrování vycházejícího ochlazeného vzduchu v předem určeném směru. Zároveň takový aerodynamický tvar 21 může zvýšit plynulost průchodu vzduchu. V případě výstupního okna 16 v podobně několika menších okének za sebou, může každé z nich mít patřičný aerodynamický tvar 21.
Výstupní okno 16 je v některých provedeních vynálezu umístěno alespoň 2 metry od hrany dýzy 8, čímž je zajištěno včasné rovnoměrné promíchání teplého a studeného vzduchu.
Jedna z vnitřních stěn přetlakové komory 11A, zpravidla ta, která je umístěna ve spodu chladicího prostoru 11B, může s výhodou obsahovat žlábek (není na obrázcích), jehož poloha je zvolená tak, aby lapal unikající zkondenzované vodní kapičky. Tímto je pak zabráněno, aby byl kondenzát nahodile unášen proudícím vzduchem, a tím byl vypuzen ven z přetlakové komory 11A, čímž by opět mohl obtěžovat uživatele spuštěného simulátoru 1 v letové komoře 3.
Obr. 3 ukazuje alternativní provedení simulátoru 1 volného pádu vykazující několik rozdílů v porovnání se simulátorem 1 z obr. 1. Předně oběhový systém 2 simulátoru 1 z obr. 3 obsahuje pouze jeden okruh 2B. Jak už bylo řečeno, počet okruhů 2A, 2B může být libovolný a volí se podle konkrétních potřeb a velikosti každého simulátoru 1. Druhým rozdílem mezi simulátory 1 z obr. 1 a 3 je to, že na obr. 3 jsou chladicí systémy 11 orientovány ve vertikálním směru. Naproti tomu, na obr. 1 jsou chladicí systémy 11 provedeny v horizontální orientaci. Jak už také bylo řečeno, každá orientace chladicích systémů 11 je v zásadě možná. Stejně tak je možné upevnit chladicí systémy 11 v různých částech oběhového systému 2, tj. v horním horizontálním úseku 4C, ve vertikálním úseku 4A, 4B, anebo v dolním horizontálním úseku 4D oběhového systému 2. Obr. 1 ilustruje jedno z obzvláště vhodných umístění chladicích systémů 11, a sice v rohu na rozhraní mezi vertikálním úsekem 4A, 4B a dolním horizontálním úsekem 4D. Obr. 3 je další příklad vhodného umístění chladicích systémů 11 ve spodní čtvrtině vertikálních úseků 4A, 4B. Simulátor 1 z obr. 3 je také příkladem, kdy vstupní okno 17A a výstupní okno 16 se obě rozkládají ve stejné stěně přetlakové komory 11A.
Nutno zmínit, že obr. 3 je více schematický a nezachycuje tak v detailu přítomnost stěn přetlakové komory 11A obklopující tepelné výměníky 15. I tomto případě je však přetlakový prostor 11A vybudován z betonu, nebo jiných výše uvedených materiálů.
Dále se ukázalo, že při využívání efektivních chladicích systémů 11 umístěných uvnitř oběhového systému 2, je množství odváděného tepla ze simulátoru 1 poměrně značné. Z toho důvodu se ukázalo žádoucí v některých simulátorech 1 odvádět odpadní teplo ze simulátoru 1 do budovy 100 k užitkovým účelům. Simulátor volného pádu 1 tak slouží nejen k tréninkovým
- 10 CZ 309893 B6 a rekreačním účelům, ale i k tepelně rekuperačním účelům, což má za následek úsporu energie v budově 100, kde je simulátor 1 postavený, a tedy i celkové snížení nákladů na běžný provoz budovy 100.
Tepelně rekuperační okruh je obecně schematicky zobrazený na obr. 1. Podrobněji je pak vyobrazen na obr. 4. Chladicí okruh simulátoru 1 se skládá ze dvou oddělených okruhů, a sice z vnitřního chladicího okruhu 30 a vnějšího chladicího okruhu 40. Vnitřní chladicí okruh 30 je tvořen soustavou chladicího potrubí obsahující vhodné chladivo, jako například vodu, glykol apod. Chladivo vnitřního chladicího okruhu 30 prochází tepelnými výměníky 15, kde přijímá teplo od teplého vzduchu cirkulujícího oběhovým systémem 2. V tepelném výměníku 15 je tak potrubí vnitřního chladicího okruhu 30 vhodně rozvětveno tak, aby vytvořilo co největší plochu, která přichází do kontaktu s procházejícím vzduchem.
Z tepelných výměníků 15 je v rámci vnitřního chladicího okruhu 30 vedeno chladivo do kompresorové jednotky 15A, kde předává teplo do vnějšího chladicího okruhu 40. Vnější chladicí okruh 40 je opět tvořen soustavou potrubí, které obsahuje chladicí médium. Vnější chladicí okruh 40 může být olejový, freonový, popřípadě i založený na jiném chladicím médiu. V rámci vnějšího chladicího okruhu 40 je nashromážděné teplo odváděné buď rovnou do venkovních kondenzačních jednotek 15B a vyzářeno do atmosféry a/nebo může být částečně využito v rámci rekuperačních jednotek 15C jako užitkové teplo pro budovu 100. Vnější chladicí okruh 40 tak může být v kontaktu s tepelným systémem budovy 100 tak, aby mu vhodně předal teplo (například využití k ohřívání vody). Celý chladicí okruh může být nastavený tak, aby rekuperační okruh byl využíván přednostně. V případě, že pro teplo odváděné ze simulátoru 1 už není v budově 100 vhodné využití, může dojít k odvodu odpadního tepla do venkovní kondenzační jednotky 15B, odkud je teplo vypouštěno do okolí.
Přerušovaná čára na obr. 4 a na obr. 1 znázorňuje chladný proud a plná čára zobrazuje teplý proud. Přerušovaná čára ve vnitřním chladicím okruhu 30 tak reprezentuje chladivo před přijetím tepla z proudícího vzduchu, zatímco plná čára ve vnitřním chladicím okruhu 30 reprezentuje chladivo po přijetí tepla. Podobně, plná čára ve vnějším chladicím okruhu 40 reprezentuje chladicí médium před odevzdáním tepla (do okolí, nebo v rámci rekuperace), zatímco přerušovaná čára značí chladicí médium po odevzdání tepla.
Jak už bylo zmínění výše, v budově 100 se dá nahromaděné teplo využít k ohřevu užitkové vody, anebo vyhřívání místností. Tento přístup je považován za ekonomičtější, protože dosud se teplo ze simulátoru 1 pouze neřízeně odvádí do okolního prostoru mimo budovy 100. K tomuto neřízenému odvodu tepla dochází v současných systémech jak přímo skrz otvory v oběhovém systému 2 u otevřených systémů chlazení, tak nepřímo, kdy se v uzavřených systémech chlazení teplo z venkovní kondenzační jednotky 15B vypouští volně do prostoru. Jednou z výhod popisovaného řešení je tedy možnost zařazení rekuperační jednotky 15C do vnějšího chladicího okruhu 40 a částečné využití odpadního tepla.

Claims (10)

1. Simulátor (1) volného pádu, obsahující:
- oběhový systém (2);
- letovou komoru (3) spojenou s oběhovým systémem přičemž oběhový systém (2) a letová komora (3) tvoří uzavřený cyklický větrný tunel, a
- chladicí systém (11) zajišťující chlazení vzduchu proudícího oběhovým systémem (2), přičemž zmíněný chladicí systém (11) je uzavřený chladicí systém a přičemž zmíněný chladicí systém (11) obsahuje:
- vstupní potrubí (17) nasávající část vzduchu proudícího oběhovým systémem (2); a
- alespoň jeden tepelný výměník (15) obsahující chladivo; a
- alespoň jedno výstupní okno (16), kterým ochlazený vzduch opouští chladicí systém (11), vyznačující se tím, že chladicí systém (11) dále obsahuje:
- uzavřenou přetlakovou komoru (11A) obsahující chladicí prostor (11B), který je přetlakovaný vůči atmosférickému tlaku, a
- alespoň jeden pomocný ventilátor (14) umístěný v chladicím prostoru (11B) a nastavený tak, aby udržoval přetlak v chladicím prostoru (11B) přetlakové komory (11A), přičemž zmíněný alespoň jeden tepelný výměník (15) je umístěný v uzavřené přetlakové komoře (11A).
2. Simulátor (1) volného pádu podle nároku 1, vyznačující se tím, že výstup ochlazeného vzduchu z tepelného výměníku (15) není orientovaný směrem k výstupnímu oknu (16).
3. Simulátor (1) volného pádu podle kteréhokoliv nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že uzavřená přetlaková komora (11A) obsahuje alespoň jedno vstupní okno (17A) a alespoň jedno výstupní okno (16), přičemž vstupní potrubí (17) je umístěno uvnitř vstupního okna (17A).
4. Simulátor (1) volného pádu podle nároku 3, vyznačující se tím, že výstup ochlazeného vzduchu z tepelného výměníku (15) je orientovaný směrem k jedné ze stěn přetlakové komory (11A), které neobsahují výstupní okno (16).
5 - uzavřenou přetlakovou komoru (11A) obsahující chladicí prostor (11B), který je přetlakovaný vůči atmosférickému tlaku, a
- alespoň jeden pomocný ventilátor (14) umístěný v chladicím prostoru (11B) a nastavený tak, aby udržoval přetlak v chladicím prostoru (11B) přetlakové komory (11A), přičemž zmíněný alespoň jeden tepelný výměník (15) je umístěný v uzavřené přetlakové komoře
5. Simulátor (1) volného pádu podle kteréhokoliv z nároků 3 nebo 4, vyznačující se tím, že výstupní okno (16) má tvar podélné štěrbiny, rozkládající se v jedné ze stěn přetlakové komory (11A) napříč celou šířkou oběhového systému (2).
6. Simulátor (1) volného pádu podle kteréhokoliv z nároků 3 až 5, vyznačující se tím, že výstupní okno (16) má aerodynamický tvar (21).
7. Simulátor (1) volného pádu podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že chladicí systém (11) se nachází v dolním horizontálním úseku (4D) simulátoru (1) volného pádu.
8. Simulátor (1) volného pádu podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že oběhový systém (2) obsahuje alespoň jeden okruh (2A, 2B) zahrnující alespoň jeden ventilátor (6), přičemž chladicí systém (11) je umístěn za tímto ventilátorem (6) ve směru oběhu proucího vzduchu.
9. Použití simulátoru (1) volného pádu podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že simulátor (1) volného pádu se využívá k dodávání užitkového tepla do budovy (100), přičemž teplota vzduchu obíhajícího v oběhovém systému (2) a letová komoře (3) je regulována uzavřeným systémem chlazení.
10. Uzavřený chladicí systém (11) pro uzavřený cyklický větrný tunel simulátoru volného pádu (1), kde tento chladicí systém (11) zajišťuje chlazení vzduchu proudícího oběhovým systémem (2) simulátoru (1) volného pádu, přičemž tento chladicí systém (11) obsahuje:
- 12 CZ 309893 B6
- vstupní potrubí (17) nasávající část vzduchu proudícího oběhovým systémem (2); a
- alespoň jeden tepelný výměník (15) obsahující chladivo; a
- alespoň jedno výstupní okno (16), kterým ochlazený vzduch opouští chladicí systém (11);
vyznačující se tím, že dále obsahuje:
10 (11A).
CZ2017-433A 2017-07-28 2017-07-28 Simulátor volného pádu, jeho použití a uzavřený chladicí systém pro uzavřený cyklický větrný tunel tohoto simulátoru volného pádu CZ309893B6 (cs)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2017-433A CZ309893B6 (cs) 2017-07-28 2017-07-28 Simulátor volného pádu, jeho použití a uzavřený chladicí systém pro uzavřený cyklický větrný tunel tohoto simulátoru volného pádu
PCT/IB2018/000882 WO2019021056A1 (en) 2017-07-28 2018-07-26 FREE FALL SIMULATOR COOLING SYSTEM
KR1020207005786A KR102595039B1 (ko) 2017-07-28 2018-07-26 자유 낙하 시뮬레이터 냉각 시스템
US16/634,817 US11192040B2 (en) 2017-07-28 2018-07-26 Free fall simulator cooling system
EP18772858.9A EP3658246B1 (en) 2017-07-28 2018-07-26 Free fall simulator cooling system
SG11202000751QA SG11202000751QA (en) 2017-07-28 2018-07-26 Free fall simulator cooling system
CN201880060738.3A CN111182949B (zh) 2017-07-28 2018-07-26 自由落体模拟器冷却系统
CA3071223A CA3071223A1 (en) 2017-07-28 2018-07-26 Free fall simulator cooling system
RS20211435A RS62744B1 (sr) 2017-07-28 2018-07-26 Rashladni sistem simulatora slobodnog pada
ES18772858T ES2899594T3 (es) 2017-07-28 2018-07-26 Sistema de refrigeración de simulador de caída libre
RU2020108313A RU2020108313A (ru) 2017-07-28 2018-07-26 Система охлаждения имитатора свободного падения
CL2020000229A CL2020000229A1 (es) 2017-07-28 2020-01-27 Sistema de enfriamiento para simulador de caída libre.
SA520411177A SA520411177B1 (ar) 2017-07-28 2020-01-28 نظام تبريد لجهاز محاكاة للسقوط الحر
ZA2020/01171A ZA202001171B (en) 2017-07-28 2020-02-25 Free fall simulator cooling system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2017-433A CZ309893B6 (cs) 2017-07-28 2017-07-28 Simulátor volného pádu, jeho použití a uzavřený chladicí systém pro uzavřený cyklický větrný tunel tohoto simulátoru volného pádu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2017433A3 CZ2017433A3 (cs) 2019-02-06
CZ309893B6 true CZ309893B6 (cs) 2024-01-17

Family

ID=63638147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2017-433A CZ309893B6 (cs) 2017-07-28 2017-07-28 Simulátor volného pádu, jeho použití a uzavřený chladicí systém pro uzavřený cyklický větrný tunel tohoto simulátoru volného pádu

Country Status (14)

Country Link
US (1) US11192040B2 (cs)
EP (1) EP3658246B1 (cs)
KR (1) KR102595039B1 (cs)
CN (1) CN111182949B (cs)
CA (1) CA3071223A1 (cs)
CL (1) CL2020000229A1 (cs)
CZ (1) CZ309893B6 (cs)
ES (1) ES2899594T3 (cs)
RS (1) RS62744B1 (cs)
RU (1) RU2020108313A (cs)
SA (1) SA520411177B1 (cs)
SG (1) SG11202000751QA (cs)
WO (1) WO2019021056A1 (cs)
ZA (1) ZA202001171B (cs)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3114629A1 (en) 2018-11-16 2020-05-22 Skyventure International (Uk) Ltd. Recirculating vertical wind tunnel
CN110207930A (zh) * 2019-06-24 2019-09-06 中国航天空气动力技术研究院 一种基于石英灯加热的温度控制风洞装置及试验方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08299515A (ja) * 1995-05-02 1996-11-19 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 自由降下模擬体験装置
JPH10156047A (ja) 1996-11-26 1998-06-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空中遊泳シアター
US6083110A (en) 1998-09-23 2000-07-04 Sky Venture, Inc. Vertical wind tunnel training device
US7153136B2 (en) 2002-08-20 2006-12-26 Aero Systems Engineering, Inc. Free fall simulator
FR2843940B1 (fr) 2002-09-04 2004-11-26 Immonel Simulateur de vol en chute libre.
US7028542B2 (en) 2004-07-30 2006-04-18 Metni N Alan Reduced drag cable for use in wind tunnels and other locations
US7156744B2 (en) 2004-07-30 2007-01-02 Skyventure, Llc Recirculating vertical wind tunnel skydiving simulator
ES2289908B1 (es) * 2005-12-21 2008-12-01 Voralcel, S.L. Tunel de viento vertical panoramico perfeccionado.
DE102008046759A1 (de) 2008-09-11 2010-03-18 Indoor Skydiving Bottrop Gmbh Freifallsimulator
CZ20638U1 (cs) 2009-10-12 2010-03-15 Strojírna Litvínov spol. s r.o. Simulátor volného pádu
CN202122822U (zh) * 2011-05-31 2012-01-25 深圳华强文化科技集团股份有限公司 一种模拟自由落体运动的装置
CN202637951U (zh) * 2012-04-06 2013-01-02 北京实宝来游乐设备有限公司 一种旋转自由落体装置
EP3151937B1 (de) * 2014-06-04 2018-08-08 Indoor Skydiving Germany GmbH Luftumlenkeinrichtung
AU2016252239B2 (en) * 2015-04-22 2021-11-04 Aleksandr IVONINSKII Vertical wind tunnel skydiving simulator
CN205198941U (zh) * 2015-11-12 2016-05-04 嘉兴职业技术学院 一种机电一体化的自由落体装置
ITUB20160133A1 (it) * 2016-01-14 2017-07-14 Extreme Flight Fze Dispositivo di raffreddamento per una galleria del vento a flusso circolante, in particolare per effettuare simulazioni di caduta libera o paracadutismo.
SE541001C2 (en) * 2016-02-15 2019-02-26 Inclined Labs AB Wind tunnel for human flight

Also Published As

Publication number Publication date
US11192040B2 (en) 2021-12-07
RU2020108313A (ru) 2021-08-30
EP3658246B1 (en) 2021-09-01
KR20200051597A (ko) 2020-05-13
CL2020000229A1 (es) 2020-08-14
ZA202001171B (en) 2021-08-25
SG11202000751QA (en) 2020-02-27
KR102595039B1 (ko) 2023-10-27
EP3658246A1 (en) 2020-06-03
WO2019021056A1 (en) 2019-01-31
CZ2017433A3 (cs) 2019-02-06
US20210113933A1 (en) 2021-04-22
CN111182949B (zh) 2021-07-16
SA520411177B1 (ar) 2022-12-18
CN111182949A (zh) 2020-05-19
ES2899594T3 (es) 2022-03-14
RS62744B1 (sr) 2022-01-31
CA3071223A1 (en) 2019-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101224372B1 (ko) 냉난방유닛 및 냉난방장치
ES2507545T3 (es) Procedimiento y dispositivo para reducir el consumo de energía de un centro que consta de unos equipos que consumen mucha energía
CZ309893B6 (cs) Simulátor volného pádu, jeho použití a uzavřený chladicí systém pro uzavřený cyklický větrný tunel tohoto simulátoru volného pádu
JP2007244807A (ja) 浴室サウナ装置
KR100803315B1 (ko) 복사열 차단기능이 구비된 고층건물 환기시스템
CA2578458A1 (en) Self contained heating/cooling roof top unit with built in independent pressure relief
JP2015001352A (ja) 送風装置及び空調システム
JP2007089752A (ja) 浴室サウナ装置
JP5539767B2 (ja) ミストサウナ装置
CN104564538B (zh) 用于风力发电机组的散热装置及风力发电机组
KR101226592B1 (ko) 공기조화기
CN109974470A (zh) 一种横流闭式节水冷却塔
US1984658A (en) Air conditioning machine
EP0632876B1 (en) An air-change system for a multi-storey building
RU2375639C2 (ru) Способ и устройство вентиляции и темперирования помещения
FI81900B (fi) Ventilationsanordning och ventilationsfoerfarande.
EP2409089B1 (en) An air supply device
SE533713C2 (sv) Tilluftsdon
DE4111896A1 (de) Kuehldecke
KR100686770B1 (ko) 환기 시스템의 배기구
JPH02282637A (ja) 空調機室外機システム
RU2495333C2 (ru) Отопительно-охладительное потолочное устройство
CN109974469A (zh) 一种横流式节水冷却塔
JP3699600B2 (ja) 膜構造建築物の融雪方法および融雪装置
GB1598055A (en) Method of and apparatus for conditioning make-up air for a room or the like