ES2308384T3 - Dispositivo y sistema antihielo para aeronaves que comprenden dicho dispositivo. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo, preferentemente para su uso en un sistema de antihielo para aeronaves, comprendiendo el dispositivo: - una entrada de fluido primaria (2) para ser conectada a una fuente de gas caliente a presión; - una entrada de fluido secundaria (3) para ser conectada a una fuente de gas que tiene una temperatura menor que dicho gas caliente a presión; - una cámara de mezcla (4) conectada a la entrada de fluido primaria (2) y a la entrada de fluido secundaria (3) para posibilitar la afluencia de gas dentro de la cámara de mezcla desde dichas entradas de fluido; - una salida de fluido (5) conectada a la cámara de mezcla (4) para la evacuación de gas desde la cámara de mezcla; - una boquilla de eyección (6) para introducir gas desde la entrada de fluido primaria (2) dentro de la cámara de mezcla (4), estando la boquilla de eyección diseñada para posibilitar que el gas procedente de la entrada de fluido secundaria (3) sea arrastrado hasta el interior de la cámara de mezcla (4) en virtud del efecto eyector provocado por el gas caliente a presión al entrar en la cámara de mezcla de la entrada de fluido primaria (2) a través de la boquilla de eyección (6); - una disposición de válvula (10) que tiene un miembro de válvula (11); y - un medio de regulación (20) de la temperatura caracterizado porque - el miembro de válvula (11) está dispuesto para influenciar la entrada de fluido secundaria (3) para ajustar la cantidad de gas que entra en la cámara de mezcla (4) desde la entrada de fluido secundaria (3); y - el medio de regulación (20) dependiente de la temperatura está conectado a la disposición de válvula (10) para controlar la posición del miembro de válvula (11) y con ello la cantidad de gas que entra en la cámara de mezcla (4) desde la entrada de fluido secundaria (3) en función de la temperatura del gas caliente a presión que fluye a través de la entrada de fluido primaria (2) o de la temperatura del gas que fluye a través de la salida de fluido (5).
Description
Dispositivo y sistema antihielo para aeronaves
que comprenden dicho dispositivo.
La presente invención se refiere a un
dispositivo, preferentemente para su uso en un sistema de antihielo
para aeronaves, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y
a un sistema de antihielo para aeronaves que comprende dicho
dispositivo. La invención se refiere también al uso del dispositivo
para evitar una temperatura excesivamente alta del gas caliente a
presión distribuido en un sistema de antihielo para aeronaves desde
un motor de la aeronave hasta una parte de la aeronave que va a ser
protegida de la congelación gracias al calor del gas caliente
a
presión.
presión.
Un motor de una aeronave está provisto de un
aparato de toma de aire diseñado para recibir el aire caliente y
dirigir el aire hacia el motor de la aeronave, esto es, un aparato
diseñado para proporcionar al motor de la aeronave la toma de aire
requerida. El aparato de toma de aire está provisto de un canal de
toma de aire para guiar el aire de entrada hacia el motor de la
aeronave. Este canal está, en su extremo corriente arriba, provisto
de una entrada vuelta hacia la dirección de vuelo de la aeronave
asociada para conseguir de manera eficiente que el aire ambiente
fluya por dentro del canal. El agua subfundida puede seguir al aire
de entrada hacia el interior del canal a través de la entrada y
chocar con las paredes del canal durante el vuelo. El aparato de
toma de aire está normalmente provisto de un medio para calentar las
paredes del canal para vaporizar el agua subfundida que choca con
las paredes del canal y que impide de esta forma que dicha agua
subfundida se transforme en hielo que pueda seguir al aire de
admisión al penetrar en el motor y provocar daños al motor.
Una técnica frecuentemente utilizada para
conseguir el calentamiento requerido del canal de un aparato de
admisión de aire para un motor de aeronave es conducir el aire
caliente a presión desde el compresor del motor de la aeronave a
través de uno o varios conductos dispuestos dentro de la pared del
canal. El aire caliente calentará la pared del canal y el calor
será conducido a través de la pared para producir la vaporización
deseada del agua subfundida que choca con la pared. La temperatura
del aire caliente a presión arrastrado desde el compresor del motor
de la aeronave puede ser muy alta durante determinadas condiciones
operativas, lo que provocará unas temperaturas localmente muy altas
dentro de la pared del canal. Estas temperaturas altas de la pared
a menudo implicará que sea imposible construir la pared del canal de
aluminio, ya que el aluminio es un material sensible a las
temperaturas que puedan producirse. Por consiguiente la pared del
canal está hecha de acero o de titanio que son materiales más
pesados y costosos que el aluminio. Ello en consecuencia
determinará que el aparato de admisión de aire sea relativamente
costoso y
pesado.
pesado.
Con el fin de superar el problema anteriormente
expuesto de las altas temperaturas en la pared del canal del
aparato de admisión de aire para un motor de aeronave se ha sugerido
en el documento US 6 443 395 B1 mezclar el aire caliente a presión
procedente del compresor del motor con el aire que está circulando
dentro de una cámara anular del aparato de admisión de aire. La
solución de acuerdo con el documento US 6 443 395 B1 está adaptada
para una cubierta de entrada de aire de un motor a reacción y no
está adaptada para su uso en otros tipos de aparatos de admisión de
aire, por ejemplo, un aparato de admisión de aire para un motor de
hélice, o para su uso en otras partes de una aeronave para que
resulten protegidas de la congelación.
El documento US 3 749 336, en el cual se basa el
preámbulo de la reivindicación 1, describe un aparato
antihielo/deshielo para su uso en una aeronave. El aparato comprende
unos carenajes abiertos que definen entre ellos unos espacios de
aire y unos medios para suministrar aire caliente a presión de
temperatura controlada hasta dichos espacios de aire. Los medios
para suministrar un aire caliente de temperatura controlada incluyen
un conducto para conducir el aire de purga del motor hasta dichos
espacios, una entrada hasta el conducto para que el aire ambiente
frío se mezcle con el aire del motor y una válvula dispuesta entre
la admisión del aire purgado del motor y la entrada del aire
ambiente frío. Unos medios de control están dispuestos para
controlar la válvula.
El objeto de la presente invención es hacer
posible una solución alternativa al problema anteriormente indicado
de las muy altas temperaturas de la pared en una parte de una
aeronave que va a ser protegida de la congelación mediante gas
caliente a presión, solución que es eficiente y aplicable a
diversos tipos de partes de aeronaves.
De acuerdo con la invención, dicho objeto se
consigue por medio de un dispositivo que presenta las
características de la reivindicación 1.
El dispositivo de la invención comprende:
- -
- una entrada de fluido primaria que va a ser conectada a una fuente de gas caliente a presión;
\newpage
- -
- una entrada de fluido secundaria que va a ser conectada a una fuente de gas que tiene una temperatura más baja que dicho gas caliente a presión;
- -
- una cámara de mezcla conectada a la entrada de fluido primaria y a la entrada de fluido secundaria para posibilitar la entrada del flujo de gas dentro de la cámara de mezcla de dichas entradas de fluido;
- -
- una salida de fluido conectada a la cámara de mezcla para la salida del flujo de gas desde la cámara de mezcla;
- -
- una boquilla de eyección para introducir gas desde la toma de fluido primaria hasta el interior de la cámara de mezcla, estando diseñada la boquilla de eyección para posibilitar que el gas procedente de la entrada de fluido secundaria sea arrastrado hasta el interior de la cámara de mezcla en virtud del efecto de eyección provocado por el gas caliente a presión al entrar en la cámara de mezcla desde la entrada de fluido primaria a través de la boquilla de eyección;
- -
- una disposición de válvula que tiene un miembro de válvula dispuesto para influenciar en la entrada de fluido secundaria para ajustar la cantidad de gas que entra en la cámara de mezcla desde la entrada de fluido secundaria; y
- -
- un medio de regulación dependiente de la temperatura conectado a la disposición de válvula para controlar la posición del miembro de válvula y con ello la cantidad de gas que entra en al cámara de mezcla desde la entrada de fluido secundaria en función de la temperatura del gas caliente a presión que fluye a través de la entrada de fluido primaria o de la temperatura del gas que fluye a través de la salida de fluido.
Con el dispositivo de acuerdo con la invención,
será posible mezclar el gas caliente a presión que fluye a través
de la entrada de fluido primaria con el gas más frío procedente de
la entrada de fluido secundaria cuando la temperatura del gas
caliente a presión alcance una temperatura demasiado alta para de
esta forma reducir la temperatura del gas que sale del dispositivo
a través de la salida de fluido. Por medio de lo cual, será posible
evitar un nivel de temperatura excesivamente alto del gas a presión
corriente abajo del dispositivo. Mediante la inclusión de un
dispositivo de acuerdo con la invención dentro de un conducto
dispuesto para conducir el gas caliente a presión procedente del
motor de una aeronave hacia una parte de una aeronave que va a ser
protegida de la congelación, el problema anteriormente indicado de
las temperaturas de la pared excesivamente altas en la parte de la
aeronave protegida contra el hielo puede evitarse o al menos
aliviarse. Mediante una adaptación apropiada del dispositivo
inventivo será posible reducir la temperatura máxima de la paredes
de la parte de la aeronave protegida contra el hielo hasta tal
punto que las paredes pueden estar hechas de aluminio en lugar de
acero o de titanio, con la consiguiente reducción de los costes y
del peso de la parte de la aeronave protegida contra el hielo.
De acuerdo con una forma de realización de la
invención, el medio de regulación comprende un elemento de
regulación, preferentemente de metal bimetálico, el cual está
conectado a la disposición de válvula y está dispuesto para ser
influenciado por la temperatura del gas caliente a presión que fluye
a través de la ventana de fluido primaria o a la temperatura del
gas que fluye a través de la salida de fluido para controlar la
presión del medio de válvula mediante el cambio de forma
dependiendo de dicha temperatura. Por medio de lo cual, la posición
del miembro de válvula y con ello de la cantidad de gas que entra en
la cámara de mezcla a través de la entrada de fluido secundaria
será automáticamente controlada dependiendo de dicha temperatura sin
requerir ningún tipo de componentes eléctricos o electrónicos, lo
que implica una alta fiabilidad de mantenimiento.
Otras formas de realización del dispositivo
inventivo resultarán evidentes a partir de las reivindicaciones
independientes y de la descripción subsecuente.
La invención se refiere también a un sistema
antihielo para aeronaves que comprende un conducto que va a ser
conectado a un motor de la aeronave, preferentemente a un compresor
del motor de la aeronave, con el fin de conducir el gas caliente a
presión desde el motor de la aeronave hacia una parte de la aeronave
que va a ser protegida de la congelación en virtud del calor del
gas caliente a presión, en el que el sistema antihielo comprende un
dispositivo inventivo dispuesto dentro de dicho conducto, estando la
entrada de fluido primaria dispuesta para recibir el gas caliente a
presión procedente de la aeronave, y estando la salida de fluido
dispuesta para dirigir el gas desde la cámara de mezcla hacia dicha
parte de la aeronave.
La invención se refiere también al uso de un
dispositivo inventivo para evitar una temperatura excesivamente
alta del gas caliente a presión distribuido dentro de un sistema
anticongelante para aeronaves desde un motor de una aeronave hasta
una parte de la aeronave que va a ser protegida de la congelación en
virtud del calor del aire caliente a presión. El medio de
regulación del dispositivo está destinado a mantener el miembro de
válvula en una posición que obstruya la entrada de fluido secundaria
en tanto en cuanto la temperatura del gas caliente a presión que
fluye a través de la entrada de fluido primaria o la temperatura del
gas que fluye a través de la salida de fluido esté por debajo de
una temperatura límite predeterminada y para hacer que el miembro
de válvula adopte una posición que posibilite el flujo de fluido a
través de la entrada de fluido secundaria cuando dicha temperatura
exceda de la temperatura límite predeterminada.
A continuación se describirá la invención de una
manera más detalla por medio de unas formas de realización, con
referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Fig. 1 es una vista lateral parcialmente
cortada, esquemática, de un dispositivo de acuerdo con una primera
forma de realización de la presente invención, con el miembro de
válvula del dispositivo mostrado en la posición cerrada,
La Fig. 2 muestra el dispositivo de acuerdo con
la Fig. 1 con el miembro de válvula del dispositivo mostrado en la
posición abierta,
La Fig. 3 es una vista lateral parcialmente
cortada, esquemática, de una parte de un dispositivo de acuerdo con
una segunda forma de realización de la invención,
La Fig. 4 es una vista lateral parcialmente
cortada, esquemática, de un dispositivo de acuerdo con una tercera
forma de realización de la invención,
La Fig. 5 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado, esquemática, de un motor a reacción de una
aeronave provista de un sistema de antihielo que comprende un
dispositivo de acuerdo con la invención, y
La Fig. 6 es una vista en perspectiva
parcialmente cortada, esquemática, de un aparato de admisión de aire
para un motor de hélice de una aeronave provisto de un sistema de
antihielo que comprende un dispositivo de acuerdo con la
invención.
Las Figs. 1 a 4 muestran esquemáticamente
diferentes formas de realización de un dispositivo 1 de acuerdo con
la presente invención. El dispositivo 1 está particularmente
diseñado para ser utilizado en un sistema de antihielo de
aeronaves, como se describirá más adelante con mayor detenimiento.
El dispositivo 1 comprende i.a.:
- -
- una entrada de fluido primaria 2 que va a ser conectada a una fuente de gas caliente a presión para recibir gas caliente a presión desde esta fuente;
- -
- una entrada de fluido secundaria 3 que va a ser conectada a una fuente de gas que tiene una temperatura más baja que dicho gas caliente a presión para recibir gas procedente de dicha fuente;
- -
- una cámara de mezcla 4 conectada a la entrada de fluido primaria 2 y a la entrada de fluido secundaria 3 para posibilitar el flujo de entrada de gas dentro de la cámara de mezcla desde dichos entradas de fluido 2, 3; y
- -
- una salida de fluido 5 conectada a la cámara de mezcla 4 para la evacuación de gas desde la cámara de mezcla.
La cámara de mezcla 4 está dispuesta para
recibir gas procedente de las entradas de fluido 2, 3. El gas que
entra en la cámara de mezcla 4 procedente de la cámara de fluido
secundaria 3 es en la cámara de mezcla 4 mezclado con el gas que
entra en la cámara de mezcla procedente de la entrada de fluido
primaria 2, tras lo cual el gas mezclado abandona la cámara de
mezcla 4 a través de la salida de fluido 5. La cámara de mezcla 4 es
preferentemente simétrica rotatoriamente.
El dispositivo 1 comprende así mismo una
boquilla de eyección 6 para introducir gas desde la entrada de
fluido primaria 2 hasta el interior de la cámara de mezcla 4. La
boquilla de eyección 6 está diseñada para posibilitar que el gas
procedente de la entrada de fluido secundaria 3 sea arrastrado hasta
el interior de la cámara de mezcla 4 en virtud del efecto eyector
provocado por el gas caliente a presión que entra en la cámara de
mezcla procedente de la entrada de fluido primaria 2 a través de la
boquilla de eyección 6, esto es, el flujo de gas caliente a presión
que penetra dentro de la cámara de mezcla 4 por medio de la boquilla
de eyección 6 es capaz de arrastrar el gas desde la entrada de
fluido secundaria 3 penetrando en la cámara de mezcla. Así, el gas
más frío que va a ser introducido en la cámara de mezcla por medio
de la entrada de fluido secundaria 3 no tiene que estar
presurizado. La entrada de fluido primaria 2 comprende un tubo 7
para dirigir el gas caliente a presión dentro de la boquilla de
eyección 6 y la salida de fluido 5 comprende un tubo 8 para conducir
el gas lejos de la cámara de mezcla 4. Se comprende que el tubo de
salida 8 del fluido debe tener un área interna en sección
transversal que sea mayor que el área interna en sección transversal
del tubo de entrada de fluido primario 7.
El dispositivo 1 comprende así mismo una
dispositivo de válvula 10 que tiene un dispositivo de válvula 11
dispuesto para influenciar la entrada de fluido secundaria 3 para
ajustar la cantidad de gas que entra en la cámara de mezcla 4
procedente de la entrada de fluido secundaria 3, y un medio de
regulación 20 dependiente de la temperatura conectado a la
disposición de válvula 10 para controlar la posición del medio de
válvula 11 y con ello la cantidad de gas que entra en la cámara de
mezcla 4 procedente de la entrada de fluido secundaria 3 en función
de la temperatura del gas caliente a presión que fluye a través de
la entrada de fluido primaria 2 o de la temperatura del gas que
fluye a través de la salida de fluido 5. El medio de válvula 11 es
amovible entre una posición abierta (véase la Fig. 2) en la cual el
miembro de válvula posibilita que el fluido fluya a través de la
entrada de fluido secundaria 3, y una posición cerrada (véase las
Figs. 1 y 3), en la cual el miembro de válvula obstruye la entrada
de fluido secundaria 3. Cuando está en la posición cerrada, el
miembro de válvula 11 completamente o al menos esencialmente cierra
la entrada de fluido secundaria 3 de forma que el flujo de gas que
entra en la cámara de mezcla 4 a través de la entrada de fluido
secundaria no puede o esencialmente no puede pasar.
El medio de regulación 20 está dispuesto para
mantener el miembro de válvula 11 en la posición cerrada en tanto
en cuanto la temperatura del gas caliente a presión que fluye a
través de la entrada de fluido 2 o la temperatura del gas que
fluye a través de la salida de fluido 5 esté por debajo de una
temperatura límite predeterminada y para hacer que el miembro de
válvula 11 adopte una posición abierta cuando dicha temperatura
exceda la temperatura límite predeterminada. Así, la entrada de
flujo de gas en la cámara de mezcla 4 procedente de la entrada de
fluido secundaria 3 resulta obstruida en tanto en cuanto dicha
temperatura esté por debajo de la temperatura límite
predeterminada.
El miembro de válvula 11 tiene forma
preferentemente cilíndrica y puede desplazarse axialmente adelante y
atrás entre las posiciones cerrada y abierta, como se ilustra en
las Figs. 1, 2 y 4. El miembro de válvula 11 es preferentemente
simétrico rotatoriamente. En las formas de realización ilustradas,
el miembro de válvula de forma cilíndrica 11 es coaxial con la
boquilla de eyección 6 y se extiende alrededor de ella. Cuando el
miembro de válvula 11 tiene forma cilíndrica, la entrada de fluido
secundaria 3 tiene ventajosamente una abertura 9 con forma de
anillo para el flujo para que el gas sea introducido en la cámara de
mezcla 4 procedente de la entrada de fluido secundaria. El miembro
de válvula de forma cilíndrica 11 está dispuesto para obstruir el
flujo la abertura 9 con forma de anillo para el flujo para impedir o
al menos esencialmente impedir el flujo de fluido a su través
cuando está en su posición cerrada y posibilitar el flujo de fluido
a través de la abertura con forma de anillo para el flujo cuando
está en la posición abierta. La abertura 9 con forma de anillo
para el flujo se extiende alrededor de la boquilla de eyección 6 y
posibilita que el gas sea arrastrado hasta el interior de la cámara
de mezcla 4 procedente de la entrada de fluido secundaria 3
uniformemente alrededor de la boquilla de eyección cuando el
miembro de válvula 11 está en la posición abierta.
En las formas de realización ilustradas, la
disposición de válvula 10 comprende un miembro de base 12 que
soporta un miembro de válvula 11, miembro de base 12 que está
montado de manera desplazable sobre el tubo de entrada de fluido
primario 7. Como una alternativa, el miembro de válvula 11 podría
ser soportado por un miembro de base montado de manera desplazable
sobre el tubo de salida de fluido 8. El miembro de válvula 11 está
fijado al miembro de base 12 para desplazarse junto con él. El
miembro de base 12 puede desplazarse adelante y atrás a lo largo
del tubo 7 para desplazar el miembro de válvula 11 en la dirección
longitudinal del tubo 7 hacia delante y hacia atrás entre las
posiciones abierta y cerrada.
En las formas de realización ilustradas, un
miembro de soporte 13 fijado al tubo de entrada de fluido primario
7 está dispuesto para soportar el miembro de válvula 11. El miembro
de válvula 11 está dispuesto para reposar de manera deslizabe sobre
éste miembro de soporte 13 por medio de su superficie interior.
En las formas de realización ilustradas en las
Figs. 1 a 3, el medio de regulación 20 comprende un elemento de
regulación 21, preferentemente de material bimetálico, el cual está
conectado a la disposición de válvula 10 y dispuesto para ser
influenciado por la temperatura del gas caliente a presión que fluye
a través de la entrada de fluido primaria 2 o por la temperatura
del gas que fluye a través de la salida de fluido 5 para controlar
la posición del miembro de válvula 11 para cambiar la forma
dependiendo de dicha temperatura. El elemento de regulación 21
tiene ventajosamente la forma de una tira bimetálica enrollada
helicoidalmente alrededor del tubo de entrada de fluido primario 7
como se ilustra en las Figs. 1 a 3. Si la disposición de válvula 10
comprende un miembro de base montado sobre el tubo de salida de
fluido 8, el medio de regulación 20 podría comprender una tira
bimetálica enrollada helicoidalmente alrededor del tubo de salida de
fluido 8. En las formas de realización ilustradas en las Figs. 1 a
3, el elemento de regulación bimetálico 21 está fijado entre una
parte 22 de la disposición de válvula 10 y un miembro de soporte 23
fijado al tubo 7, por ejemplo mediante su fijación a dicha parte
22 de la disposición de válvula en uno de sus extremos y a dicho
miembro de soporte 23 en su otro extremo. El elemento de
regulación bimetálico 21 está dispuesto directamente por fuera del
tubo 7 para ser influenciado por el calor conducido a través de la
pared del tubo 7 procedente del gas que fluye por dentro del tubo
7.
La forma de realización ilustrada en la Fig. 3
se corresponde con la forma de realización ilustrada en las Figs. 1
y 2 con la excepción de que el gas en este caso es desviado de la
entrada de fluido primaria 2 hacia el interior de un espacio 24
donde se aloja el elemento de regulación bimetálico 21. Por medio de
lo cual, se consigue una rápida respuesta del elemento de
regulación bimetálico 21 a las variaciones de la temperatura del
gas que fluye a través de la entrada de fluido primaria 2. En las
formas de realización de acuerdo con las Figuras 1 a 3, el elemento
de regulación bimetálico 21 está alojado en un espacio 24 situado
dentro del miembro de base 12 de la disposición de válvula y sobre
el exterior del tubo de entrada de fluido primario 7. En la forma
de realización de acuerdo con la Fig. 3, el gas procedente de la
entrada de fluido primario 2 es desviado hacia el interior de este
espacio 24 a través de los agujeros 25 situados en la pared del tubo
de entrada de fluido primario. Si el miembro de base 12 de la
disposición de válvula y un elemento de regulación bimetálico 21
están montados sobre el tubo de salida de fluido 8, el tubo de
salida de fluido 8 está ventajosamente provisto de unos medios como
por ejemplo unos orificios practicados en la pared del tubo, con el
fin de desviar el gas procedente del tubo de salida de fluido 8
hacia el interior del espacio donde se aloja el elemento de
regulación bimetálico.
En las formas de realización ilustradas en las
Figs. 1 a 3, el elemento de regulación bimetálico 21 está diseñado
para contraerse cuando es sometido a una temperatura creciente y
expandirse cuando es sometido a una temperatura decreciente. El
elemento de regulación bimetálico 21 está en este caso diseñado para
contraerse hasta tal extremo que el miembro de válvula 11 sea
desplazado desde la posición cerrada a la abierta cuando el
elemento de regulación bimetálico 21 es sometido a una temperatura
que se incrementa por encima de un nivel predeterminado
correspondiente a la temperatura límite anteriormente indicada del
gas caliente a presión existente en la entrada de fluido primaria 2
y hasta tal punto que el miembro de válvula 11 es mantenido en la
posición cerrada en tanto en cuanto el elemento de regulación
bimétalico 21 sea sometido a una temperatura por debajo de dicho
nivel predeterminado. El miembro de válvula 11 debe extenderse más
allá de la abertura de flujo 9 de la entrada de fluido secundaria 3
hasta una distancia que, cuando es desplazado lo más lejos posible
por el elemento de regulación bimetálico 21 en la dirección de
cierre, de forma que el miembro de válvula 11 no puede descubrir la
abertura de flujo 9 antes de que la temperatura del gas caliente a
presión existente en la entrada de fluido primaria 2 haya alcanzado
la temperatura límite predeterminada.
En la forma de realización ilustrada en la Fig.
4, el medio de regulación 20 comprende:
- -
- un sensor 26 para detectar la temperatura del gas caliente a presión que fluye a través de la entrada de fluido primaria 2;
- -
- una unidad de control electrónico 27 conectada al sensor 26 para recibir las señales procedentes de los sensores 26 que representan dicha temperatura; y
- -
- un miembro de regulación 28 conectado a la unidad de control 27 y dispuesto para controlar la posición del miembro de válvula 11.
Como una alternativa, el sensor puede estar
dispuesto para detectar la temperatura del gas que fluye a través
de la salida del fluido 5. La unidad de control 27 está dispuesta
para controlar el miembro de regulación 28 y con él la posición del
miembro de válvula 11 en función de la temperatura detectada por el
sensor 26.
En la forma de realización ilustrada en la Fig.
4, el miembro de regulación 28 es un motor de ajuste reversible 28,
el cual controla la posición del miembro de base 12 de la
disposición de válvula y con ello la posición del miembro de
válvula 11 por medio de un mecanismo de piñón y cremallera 29.
Un motor a reacción 30 de una aeronave provisto
de un sistema de antihielo se ilustra en la Fig. 5. Este motor 30
está provisto de un aparato de admisión de aire 31 en forma de un
carenaje de entrada de aire dispuesto para recibir el aire
ambiental por medio de una entrada 32 y para dirigir el aire hacia
el motor para suministrar al motor el aire de admisión requerido.
El sistema de antihielo comprende un conducto 33a, 33b conectado al
motor, preferentemente al compresor del motor, con el fin de
conducir el gas caliente a presión desde el motor hasta el interior
del borde delantero hueco 34 del carenaje de admisión de aire 31. El
borde delantero hueco 34 forma una cámara anular y el carenaje de
admisión de aire 31 está protegido de la congelación en virtud del
calor del gas caliente a presión introducido en esta cámara anular.
El sistema de antihielo comprende un dispositivo 1 del tipo
anteriormente descrito dispuesto en dicho conducto 33a, 33b. La
entrada de fluido primaria 2 del dispositivo 1 está dispuesta para
recibir el gas caliente a presión procedente del motor de la
aeronave a través de una primera sección 33a de dicho conducto y la
salida de fluido 5 del dispositivo 1 está dispuesta para dirigir el
gas desde la cámara de mezcla del dispositivo 1 hacia el borde
delantero hueco 34 del carenaje de admisión 31 a través de dicha
segunda sección 33b de dicho conducto.
Un aparato de admisión de aire 40 para un motor
de aeronave de hélice se ilustra en la Fig 6. Este aparato de
admisión de aire 40 comprende una parte inferior 40a y una parte
superior 40b, las cuales están sujetas entre sí. La parte inferior
40a está provista de una entrada 41 para recibir el aire ambiente.
Este aire es guiado a través de un canal de admisión de aire que se
extiende a través de las dos partes 40a, 40b y abandona el aparato
de admisión de aire a través de una salida 42 dispuesta en la parte
superior 40b. El canal de admisión de aire está constituido por una
pluralidad de paredes 43 del canal, unas de las cuales al menos
tienen una chapa interior 43a orientada hacia el canal de admisión
de aire y una chapa exterior opuesta 43b. La parte inferior 40a
comprende una pared de canal en forma de tubo 43, preferentemente
de aluminio, provista de varios conductos 44 dispuestos lado con
lado para conducir el gas caliente a presión entre dichas chapas
43a, 43b de la pared del canal con el fin de transferir el calor
procedente del gas caliente a presión hasta la chapa interior de la
pared del canal y de esta forma impedir la formación de hielo sobre
ella. La pared en forma de tubo 43 del canal está también provista
de un tubo de distribución (no mostrado en la Fig. 6), situado
detrás de la brida 45 que rodea la entrada 41 del aparato de
admisión de aire para distribuir el gas caliente a presión hasta
los conductos 44. Este tubo de distribución tiene forma de anillo y
se extiende alrededor de dicha entrada 41. La parte superior 40b
comprende también una pared 43 del canal que tiene unos conductos
44 del tipo anteriormente indicado entre sus chapas interior y
exterior y un tubo de distribución 46 para distribuir el gas
caliente a presión hasta los conductos 44. Preferentemente, todas
las paredes 43 del canal del aparato de admisión de aire son de
aluminio. La chapa exterior 43b de la pared respectiva 43 del canal
se muestra parcialmente cortada en la Fig. 6 para dejar al
descubierto alguno de los conductos 44 que están dispuestos dentro
de la pared del canal.
Los conductos 44 anteriormente indicados y los
tubos de distribución 46 forman parte de un sistema de antihielo,
el cual también comprende un colector de distribución 47 para
suministrar el gas caliente a presión procedente de un motor de
aeronave hasta los tubos de distribución 46. El sistema de antihielo
comprende así mismo un conducto 48 que va a ser conectado al
motor, preferentemente al compresor del motor, con el fin de
conducir el gas caliente a presión desde el motor hasta el colector
de distribución 47. El sistema de antihielo comprende también un
dispositivo 1 del tipo descrito anteriormente dispuesto dentro de
dicho conducto 48. La entrada de fluido primaria 2 del dispositivo
1 está dispuesta para recibir el gas caliente a presión procedente
del motor de la aeronave a través de dicho conducto 48 y la salida
de fluido 5 del dispositivo 1 está dispuesta para dirigir el gas
desde la cámara de mezcla del dispositivo 1 hacia los conductos 44
de las paredes del canal por medio del colector de distribución 47
y de los tubos de distribución 46.
La entrada de fluido secundaria del dispositivo
1 ilustrada en las Figs. 5 y 6, respectivamente, está
preferentemente conectada a la atmósfera ambiental para que el
flujo del aire ambiental sea introducido en la cámara de mezcla del
dispositivo 1 a través de la entrada de fluido secundaria cuando el
miembro de válvula 11 del dispositivo 1 está en la posición
abierta. Como una alternativa, la entrada de fluido secundaria puede
estar conectada a otra fuente de gas que tenga una temperatura
inferior a la del gas caliente a presión procedente del motor de la
aeronave.
Un dispositivo 1 del tipo inventivo puede
también incluirse en un sistema de antihielo para proteger otra
parte de la aeronave distinta del aparato de admisión de aire contra
la congelación, como por ejemplo un ala.
La invención por supuesto no queda de ningún
modo restringida a las formas de realización preferentes a las
anteriormente descritas; por el contrario, la persona experta en la
materia apreciará la existencia de muchas posibilidades de
modificación de aquellas sin apartarse de la idea básica de la
invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (18)
1. Un dispositivo, preferentemente para su uso
en un sistema de antihielo para aeronaves, comprendiendo el
dispositivo:
- -
- una entrada de fluido primaria (2) para ser conectada a una fuente de gas caliente a presión;
- -
- una entrada de fluido secundaria (3) para ser conectada a una fuente de gas que tiene una temperatura menor que dicho gas caliente a presión;
- -
- una cámara de mezcla (4) conectada a la entrada de fluido primaria (2) y a la entrada de fluido secundaria (3) para posibilitar la afluencia de gas dentro de la cámara de mezcla desde dichas entradas de fluido;
- -
- una salida de fluido (5) conectada a la cámara de mezcla (4) para la evacuación de gas desde la cámara de mezcla;
- -
- una boquilla de eyección (6) para introducir gas desde la entrada de fluido primaria (2) dentro de la cámara de mezcla (4), estando la boquilla de eyección diseñada para posibilitar que el gas procedente de la entrada de fluido secundaria (3) sea arrastrado hasta el interior de la cámara de mezcla (4) en virtud del efecto eyector provocado por el gas caliente a presión al entrar en la cámara de mezcla de la entrada de fluido primaria (2) a través de la boquilla de eyección (6);
- -
- una disposición de válvula (10) que tiene un miembro de válvula (11); y
- -
- un medio de regulación (20) de la temperatura
caracterizado porque
- -
- el miembro de válvula (11) está dispuesto para influenciar la entrada de fluido secundaria (3) para ajustar la cantidad de gas que entra en la cámara de mezcla (4) desde la entrada de fluido secundaria (3); y
- -
- el medio de regulación (20) dependiente de la temperatura está conectado a la disposición de válvula (10) para controlar la posición del miembro de válvula (11) y con ello la cantidad de gas que entra en la cámara de mezcla (4) desde la entrada de fluido secundaria (3) en función de la temperatura del gas caliente a presión que fluye a través de la entrada de fluido primaria (2) o de la temperatura del gas que fluye a través de la salida de fluido (5).
2. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el miembro de válvula
(11) es amovible entre una posición abierta, en la cual el miembro
de válvula posibilita el flujo de fluido a través de la entrada de
fluido secundaria (3), y una posición cerrada, en la cual el miembro
de válvula obstruye la entrada de fluido secundaria (3).
3. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque el medio de regulación
(20) está dispuesto para mantener el miembro de válvula (11) en la
posición cerrada en tanto en cuanto dicha temperatura esté por
debajo de una temperatura límite predeterminada y para hacer que el
miembro de válvula (11) adopte una posición abierta cuando dicha
temperatura exceda de la temperatura límite predeterminada.
4. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el miembro
de válvula (11) tiene forma cilíndrica y es desplazable axialmente
adelante y atrás entre las posiciones cerrada y
abierta.
abierta.
5. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque el miembro de válvula
(11) de forma cilíndrica es coaxial con la boquilla de eyección
(6).
6. Un dispositivo de acuerdo con las
reivindicaciones 4 o 5, caracterizado porque el miembro de
válvula (11) de forma cilíndrica se extiende alrededor de la
boquilla de eyección (6).
7. Un dispositivo de acuerdo con las
reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque la entrada de
fluido secundaria (3) tiene una abertura de flujo (9) con forma de
anillo para que el gas sea introducido en la cámara de mezcla (4)
desde la entrada de fluido secundaria y porque el miembro de válvula
(11) de forma cilíndrica está dispuesto para obstruir la entrada de
flujo (9) con forma de anillo cuando está en la posición cerrada y
posibilitar el flujo de fluido a través de la abertura de flujo con
forma de anillo cuando está en la posición abierta.
8. Un dispositivo de acuerdo con al
reivindicación 7, caracterizado porque la abertura de flujo
(9) con forma de anillo se extiende alrededor de la boquilla de
eyección (6).
9. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de
la reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la
disposición de válvula (10) comprende un miembro de base (12) que
soporta el miembro de válvula (11), estando dicho miembro de base
(12) montado de manera desplazable sobre un tubo (7; 8) que forma
parte de la entrada de fluido primaria (2) o de la salida de fluido
(5).
10. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el medio de
regulación (20) comprende un elemento de regulación (21) que está
conectado a la disposición de válvula (10) y dispuesto para ser
influenciado por la temperatura del gas caliente a presión que fluye
a través de la entrada de fluido primaria (2) o por la temperatura
del gas que fluye a través de la salida de fluido (5) para controlar
la posición del miembro de válvula (11) mediante la modificación de
la forma en función de dicha temperatura.
11. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 10, caracterizado porque el elemento de
regulación (21) está hecho de un material bimetálico.
12. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 11, caracterizado porque el elemento de
regulación (21) tiene la forma de una tira bimetálica enrollada
helicoidalmente alrededor de la entrada de fluido primaria (2) o de
la salida de fluido (5).
13. Un dispositivo de acuerdo con las
reivindicaciones 11 o 12, caracterizado porque el elemento
de regulación bimetálico (21) está dispuesto en un espacio (24)
dentro del cual el gas es desviado desde la entrada de fluido
primaria (2) o la salida de fluido (5).
14. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 13 en combinación con la reivindicación 9,
caracterizado porque dicho espacio (24) está situado dentro
del miembro de base (12).
15. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el medio de
regulación (20) comprende:
- -
- un sensor (26) para detectar la temperatura del gas caliente a presión que fluye a través de la entrada de fluido primaria (2) o la temperatura del gas que fluye a través de la salida de fluido (5);
- -
- una unidad de control (27) conectada al sensor (26); y
- -
- un miembro de regulación (28) preferentemente en forma de un motor de ajuste conectado a la unidad de control (27) y dispuesta para controlar la posición del miembro de válvula (11);
estando la unidad de control (27) dispuesta para
controlar el miembro de regulación (28) y con ello la posición del
miembro de válvula (11) en función de la temperatura detectada por
el sensor (26).
16. Un sistema de antihielo para aeronaves que
comprende un conducto (33a, 33b; 48) para ser conectado a un motor
de la aeronave, preferentemente a un comprensor del motor de la
aeronave, con el fin de conducir el gas caliente a presión desde el
motor de la aeronave hacia una parte de una aeronave que va a ser
protegida de la congelación en virtud del calor del gas caliente a
presión, caracterizado porque el sistema de antihielo
comprende un dispositivo (1) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 15 dispuesto en dicho conducto (33a, 33b; 48),
estando la entrada de fluido primaria (2) dispuesta para recibir el
gas caliente a presión procedente del motor de la aeronave y
estando la salida de fluido (5) dispuesta para dirigir el gas desde
la cámara de mezcla (4) hacia dicha parte de la aeronave.
17. Un sistema de antihielo para aeronaves de
acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque la
entrada de fluido secundaria (3) está conectada a la atmósfera
ambiente para posibilitar que el aire ambiente sea introducido en
la cámara de mezcla (4) a través de la entrada de fluido secundaria
cuando el miembro de válvula (11) está en la posición abierta.
18. Uso de un dispositivo de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 para impedir una
temperatura excesivamente alta del gas caliente a presión
distribuido en un sistema de antihielo para aeronaves desde el
motor de una aeronave a una parte de la aeronave que va a ser
protegida de la congelación en virtud del calor del gas caliente a
presión.
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