ES2279203T3 - Llave de regulacion de caudal. - Google Patents

Abstract

Sistema embarcado de aportación de gas respiratorio a un pasajero, que comprende un circuito (U) de usuario que alimenta una máscara (M), caracterizado porque el circuito (U) de usuario comprende una válvula de distribución y de regulación de fluido, que comprende un cuerpo (1) de válvula que define cuatro zonas internas (3, 5, 13, 15), conectables cada una a un circuito exterior de fluidos mediante un respectivo paso (4, 6, 14, 16) de fluido, y una estructura móvil (2) desplazable a al menos cuatro posiciones para establecer selectivamente una comunicación de fluido entre dos de estas zonas y aislar cada una de las otras dos zonas, siendo una primera (3) de dichas zonas conectable a un circuito (U) de fluido de usuario y susceptible de ser puesta en comunicación selectivamente con cada una de las otras tres zonas (5, 13, 15) según el desplazamiento de la estructura móvil (2).

Description

Llave de regulación de caudal.

La presente invención se refiere a un sistema embarcado de aportación de gas respiratorio a un pasajero, que comprende una válvula de distribución y de regulación de fluido.

Los pilotos de ingenios modernos, particularmente de aviones militares, son alimentados con gas respiratorio mediante unos sistemas que aportan oxígeno puro o una mezcla enriquecida en oxígeno.

Una válvula de regulación de una entrada y de dos salidas de tipo convencional para sistema embarcado de aportación de gas respiratorio se describe en el documento EP-A-0499505 (Zapata y
otros).

En la práctica actual, una fuente de oxígeno de seguridad está prevista sistemáticamente para paliar los eventuales fallos de la fuente principal de oxígeno, y un órgano selector, activado automática o manualmente, permite que el usuario conmute la entrada de la válvula de regulación a la fuente principal o, en su defecto, a la fuente de seguridad.

Los documentos DE 19740392 A1 y JP 02300573 describen unas válvulas de distribución y de regulación de medios líquidos, que comprenden cuatro zonas internas conectables cada una a un propio circuito exterior de líquido y una estructura rotativa desplazable a al menos cuatro posiciones para establecer selectivamente una comunicación de líquido entre dos de estas zonas y aislar cada una de las otras dos zonas, siendo una primera de dichas zonas susceptible de ser puesta en comunicación selectivamente con cada una de las otras tres zonas.

La presente invención tiene por objeto proponer un sistema de aportación de gas respiratorio a un pasajero, que comprende un circuito (U) de usuario que alimenta una máscara (M), teniendo dicho circuito una arquitectura nueva de válvula de distribución y de regulación de fluido que reagrupa las funciones de selección entre dos fuentes de fluido y la función de regulación clásica, utilizando una estructura móvil única, en una disposición enormemente simplificada, compacta y de mayor fiabilidad.

Para hacer esto, según una característica de la invención, la válvula de distribución y de regulación de fluido del sistema comprende un cuerpo de válvula que define cuatro zonas interiores, cada una conectable a un circuito exterior de fluidos, y una estructura móvil desplazable a al menos cuatro posiciones para establecer selectivamente una comunicación de fluido entre dos de estas zonas y aislar cada una de las otras dos zonas, siendo una primera de estas zonas conectable a un circuito de fluido de usuario y susceptible de ser puesta en comunicación selectivamente con cada una de las otras tres zonas según el desplazamiento de la estructura móvil.

Según otras características de la invención, la válvula comprende:

- unas zonas segunda y tercera conectables respectivamente a unas fuentes primera y segunda de fluido a presión para alimentar secuencialmente el circuito de fluido de usuario,

- la estructura móvil, típicamente constituida por un cursor deslizante o un rotor que gira en los tabiques que delimitan las diferentes zonas, está conectada a un servomotor de posicionamiento.

Según otra particularidad, las fuentes de fluido a presión son típicamente unas fuentes de oxígeno
principal y de seguridad.

Otras características y ventajas de la presente invención surgirán de la siguiente descripción de un modo de realización, dado a título ilustrativo pero nada limitativo, hecha con relación a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una vista esquemática de un sistema embarcado de aportación de gas respiratorio a un pasajero según la invención en una primera configuración; y

las figuras 2 y 3 son unas vistas esquemáticas que muestran otras configuraciones de la válvula de distribución y de regulación de la figura 1.

En el modo de realización representado esquemáticamente en las figuras, una válvula de distribución y de regulación de fluido según la invención comprende un cuerpo 1 de válvula, de configuración general ventajosamente cilíndrica, en la que están dispuestas una multiplicidad de zonas separadas unas de otras mediante unos tabiques provistos de orificios pasantes, selectivamente obturables o no mediante un cursor de válvula designado generalmente mediante la referencia 2.

Más específicamente, como se representa en la figura 1, el cuerpo 1 de válvula, de configuración general sensiblemente simétrica con relación a un plano medio ortogonal al eje del cursor 2, comprende, en el plano medio y a un lado y a otro del cursor 2, una primera zona 3 provista de un paso 4 de entrada/salida de fluido formado en el cuerpo 1 de válvula y una cuarta zona 5 provista de un paso 6 de entrada/salida de fluido formado en el cuerpo 1 de válvula.

Las zonas 3 y 5 están separadas, mediante unos tabiques 7 y 8 respectivamente, de una primera cámara intermedia 9 y de una segunda cámara intermedia 10 separadas éstas, respectivamente, mediante unos tabiques 11 y 12, de una segunda zona 13 provista de un paso 14 de entrada/salida de fluido y de una tercera zona 15 provista de un paso 16 de entrada/salida de fluido.

Los tabiques 7, 8, 11, 12, paralelos entre sí, comprenden cada uno una abertura pasante, tal como las identificadas como 17, 18 y 19 en las figuras, formadas en alineación unas con otras y en las que se desliza el cursor 2 de forma cilíndrica y provisto localmente de una zona estrechada 20, ventajosamente de perfil progresivo, que permiten, según la posición del cursor, el paso de fluido a través de una de las aberturas, tales como las 17 a 19, y la regulación del caudal de fluido que pasa así de una zona a una cámara, y a la inversa, en el cuerpo de la válvula.

Como se ve en las figuras, en la configuración de la figura 1, el cursor 2 establece una comunicación, mediante la abertura 17, entre la segunda zona 13 y la cámara 9. Las zonas 5 y 15 y la cámara 10 están, cada una, aisladas. En la configuración de la figura 2, el cursor 2 permite una comunicación, mediante la abertura 18, entre esta cámara intermedia 9 y la cuarta zona 5, estando aisladas las zonas 13 y 15 y la cámara 10. En la configuración de la figura 3, el cursor 2 establece una comunicación, mediante la abertura 19, entre la otra cámara intermedia 10 y la tercera zona 15, estando aisladas las zonas 13 y 5 y la cámara 9. En una configuración (no representada) intermedia entre las de las figuras 2 y 3, el cursor permite, simétricamente con relación a la figura 2, una comunicación entre la cuarta zona 5 y la segunda cámara intermedia 10 a través de la abertura formada en el tabique 8 y atravesada por el cursor 2.

En el modo de realización representado, la primera zona 3 está en comunicación permanente con las cámaras intermedias 9 y 10 mediante las aberturas 21 y 22 formadas respectivamente en los tabiques 7 y 8.

El cursor 2 es posicionable de manera continua entre la posición de extremo de la figura 1 y la posición de extremo de la figura 3 mediante un servomotor 23, eléctrico o neumático, siendo detectada permanentemente la posición del cursor mediante un detector 24 de posición, de tipo electromagnético u óptico, que aporta una señal de control de posición precisa a la unidad de mando del servo motor, la cual permite una regulación fina del caudal de fluido que se permite pasar por una de las aberturas tales como la 17.

Ahora se va a describir el funcionamiento de la válvula en su aplicación en un sistema embarcado de aportación de oxígeno a un piloto de aeronave.

En tal sistema, la primera zona 3 está conectada, mediante el paso 4, a un circuito U de usuario que alimenta la máscara M del piloto. La segunda zona 13 está conectada, mediante el paso 14, a una fuente principal S_{1} de oxígeno, por ejemplo un generador de oxígeno del tipo de adsorción o permeación, y el paso 16 de fluido de la tercera zona 15 está conectado a una fuente S_{2} de seguridad de oxígeno gaseoso o líquido. El paso 6 de fluido de la cuarta zona 5 está conectado a un circuito 25 de purga que desemboca en el exterior de la cabina.

La figura 1 representa la configuración de regulación de un caudal de oxígeno que proviene de la fuente S_{1}, hacia la máscara M, para controlar automáticamente el caudal respiratorio demandado por el usuario mediante modulación del paso al nivel de la abertura 17. En esta configuración, la tercera zona 15 y la segunda cámara 10 están aisladas de las otras zonas.

La figura 2 representa la posición de purga del circuito U de usuario por desplazamiento del cursor 2 desde la configuración de la figura 1, estando entonces aislada la segunda zona 13 y estableciendo la cámara intermedia 9 la comunicación entre la primera zona 3 y la cuarta zona 5 para la purga de la mezcla gaseosa del circuito de usuario hacia el exterior mediante el paso 6.

La figura 3 representa la configuración simétrica a la de la figura 1, en la que el circuito U de usuario está alimentado con oxígeno desde la fuente S_{2} de seguridad mediante la tercera zona 15, la abertura 19 de regulación en el tabique 12, la segunda cámara intermedia 10 y la primera zona 3. En esta configuración, la segunda zona 13 y la quinta zona 5 están aisladas unas de otras.

Aunque la presente invención se ha descrito con relación a un modo de realización particular, no se encuentra limitada sino que es susceptible de modificaciones y de variantes que le surgirán al experto en la técnica en el marco de las reivindicaciones posteriores. En particular, la estructura particular del cursor 2 y de las aberturas cooperantes tales como las 17, 18 y 19 puede estar adaptada con unos perfiles progresivos, y el cursor deslizante puede estar sustituido por un órgano de válvula rotativo que desemboca en unas zonas repartidas angularmente en el cuerpo de compuerta y separadas mediante unos tabiques radiales.

Claims (9)

1. Sistema embarcado de aportación de gas respiratorio a un pasajero, que comprende un circuito (U) de usuario que alimenta una máscara (M), caracterizado porque el circuito (U) de usuario comprende una válvula de distribución y de regulación de fluido, que comprende un cuerpo (1) de válvula que define cuatro zonas internas (3, 5, 13, 15), conectables cada una a un circuito exterior de fluidos mediante un respectivo paso (4, 6, 14, 16) de fluido, y una estructura móvil (2) desplazable a al menos cuatro posiciones para establecer selectivamente una comunicación de fluido entre dos de estas zonas y aislar cada una de las otras dos zonas, siendo una primera (3) de dichas zonas conectable a un circuito (U) de fluido de usuario y susceptible de ser puesta en comunicación selectivamente con cada una de las otras tres zonas (5, 13, 15) según el desplazamiento de la estructura móvil (2).

2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque la válvula comprende unas zonas segunda (13) y tercera (15) conectables respectivamente a unas fuentes primera y segunda (S_{1}; S_{2}) de fluido a presión para alimentar secuencialmente el circuito (U) de fluido de usuario.

3. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado porque la válvula comprende una cuarta zona (5) conectable a un circuito (25) de purga.

4. Sistema según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la estructura móvil (2) está conectada a un servomotor (23) de posicionamiento.

5. Sistema según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la estructura móvil es un cursor (2) que se desliza en unos tabiques (7, 8, 11, 12) que delimitan las diferentes zonas (3, 5, 13, 15).

6. Sistema según la reivindicación 5, caracterizado porque la válvula presenta una arquitectura interna simétrica con relación a un plano medio ortogonal al cursor (2).

7. Sistema según las reivindicaciones 3 y 6, caracterizado porque las zonas primera (3) y cuarta (5) están dispuestas al nivel del plano medio, a un lado y a otro del cursor (2).

8. Sistema según la reivindicación 7, caracterizado porque la válvula comprende un par de cámaras intermedias (9; 10) en comunicación permanente (21; 22) con la primera zona (3).

9. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las fuentes de fluido a presión son unas fuentes de oxígeno principal (S_{1}) y de seguridad (S_{2}).