ES2325693T3 - Sistemas y metodos para aire acondicionado de un compartimento de carga usando aire recirculado. - Google Patents
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Abstract
Un sistema (30) de recirculación de compartimento de carga para un avión, que comprende: un dispositivo (32) de movimiento de aire acoplado para paso de fluidos al compartimento de carga (24) y que puede funcionar para mover un volumen de aire; un dispositivo (46) de calentamiento de aire y un dispositivo (48) de enfriamiento de aire acoplados para paso de fluidos al compartimento; un conducto (34) de recirculación acoplado para paso de fluidos al dispositivo de movimiento de aire y configurado para dirigir selectivamente al menos una parte del volumen de aire al dispositivo de calentamiento de aire y al dispositivo de enfriamiento de aire; y caracterizado por un sistema (40) de control de temperatura acoplado de forma operativa al dispositivo (46) de calentamiento de aire y al dispositivo (48) de enfriamiento de aire que está configurado para controlar tanto al dispositivo de calentamiento de aire como al dispositivo de enfriamiento de aire con el fin de mantener una temperatura de aire predeterminada dentro del compartimento en respuesta a una temperatura detectada de compartimento.
Description
Sistemas y métodos para aire acondicionado de un
compartimento de carga usando aire recirculado.
Este invento se refiere en general a sistemas de
control ambiental en aviones, y con carácter más particular, a
sistemas y métodos para proveer aire acondicionado a una parte
seleccionada de una cabina de avión.
Los aviones modernos para el transporte de
viajeros trabajan típicamente en altitudes elevadas para evitar las
perturbaciones meteorológicas y conseguir otras ventajas
significativas que generalmente están en relación de asociación con
el vuelo a altitud elevada. De acuerdo con ello, esta clase de
aviones está dotada de un sistema de control ambiental que
proporciona aire presurizado a temperatura y presión controladas a
los pasajeros dentro de una cabina de avión Dicho brevemente y en
términos generales, el sistema de control ambiental típicamente
extrae aire a una temperatura y a una presión elevadas de una
sección de compresor de uno o más motores del avión, acondiciona
adecuadamente el aire extraído y distribuye el aire acondicionado a
la cabina para proporcionar un ambiente confortable para la
tripulación y los pasajeros dentro del avión.
El aire adecuadamente acondicionado se
suministra continuamente a varias partes de la cabina del avión a
través de un sistema de distribución de aire. Típicamente, la
cabina del avión incluye un área de la cubierta de vuelo ocupada
por la tripulación del avión, un compartimento de pasajeros que
ocupan los pasajeros, y uno o más compartimentos de carga ocupados
por artículos de carga, tales como el equipaje de los pasajeros,
artículos de fletes, y otros artículos similares. En general, el
sistema de control ambiental proporciona aire a las diversas partes
de la cabina del avión de acuerdo con un plan determinado de
distribución de aire. Por ejemplo, el área de la cubierta de vuelo
podría proveerse con aire sustancialmente exterior, mientras que el
compartimento de los pasajeros recibe un volumen reducido de aire
exterior que se mezcla con aire recirculado y filtrado previamente
dentro del compartimento de pasajeros de tal manera que la mezcla de
aire resultante incluye partes de aire exterior y de aire muy
filtrado. Típicamente, la mezcla de la cabina de la tripulación se
mantiene de forma continua en aproximadamente alrededor de una
mitad de aire exterior en volumen. El compartimento de carga recibe
aire de diversas fuentes que podrían incluir aire exterior, o aire
recirculado. En algunos casos, el compartimento de carga no tiene
ventilación, por lo que no recibe aire. En cualquier caso, un
volumen seleccionado del aire contenido en el compartimento de
carga se libera a la región exterior inferior y se descarga del
avión a través de una válvula de desbordamiento que se puede
controlar mediante el sistema de control ambiental y/o descargarse
a través de otros medios, tales como las fugas por las puertas de
cabina o de
carga.
carga.
La temperatura del aire dentro de la cubierta de
vuelo y del compartimento de pasajeros generalmente se regula con
precisión para conseguir un nivel de confort previsto para la
tripulación y los pasajeros. De acuerdo con ello, la cubierta de
vuelo y el compartimento de pasajeros generalmente incluyen varios
dispositivos detectores de temperatura instalados en la cubierta
de vuelo y en el compartimento de pasajeros que pueden funcionar
para controlar el sistema con el fin de admitir aire frío adicional
cuando se desee más refrigeración, y correspondientemente añadir
más aire a mayor temperatura cuando se desee un calentamiento
adicional.
La temperatura del aire dentro del compartimento
de carga en general se puede controlar dentro de intervalos más
amplios de temperaturas con el fin de que el compartimento de carga
pueda alojar una variedad de artículos de carga diferentes. Por
ejemplo, cuando el compartimento de carga contiene carga perecedera,
en general se prefieren temperaturas de aire más bajas, mientras
que se prefieren temperaturas de aire un poco mayores cuando dentro
del compartimento de carga se transporta carga en vivo.
Un inconveniente relacionado con los actuales
sistemas de control ambiental es que solamente podrían proveer la
adición de calor al compartimento de carga desplazando continuamente
aire al interior del compartimento de carga, o bien desde la región
exterior inferior al interior del compartimento. Alternativamente,
el aire contenido en el compartimento se podría desplazar a través
de uno o más calentadores de resistencia eléctrica para suministrar
aire adicional al compartimento de carga. Todavía en otro método, se
podría introducir al compartimento aire caliente exterior
procedente de la sección de compresor de uno o más de los motores.
De acuerdo con ello, la extracción de calor del aire del
compartimento de carga solamente se puede lograr por medios pasivos
(por ejemplo, conduciendo calor a través de un revestimiento
exterior del avión). Con el fin de lograr un control mejor de la
temperatura, se podría suministrar aire acondicionado al
compartimento de carga desde los sistemas de suministro de la
cabina y/o de la cubierta de vuelo. Como esta solución en general
aumenta las necesidades de aire exterior, el consumo de combustible
experimenta un aumento desventajoso.
El documento US3.199.578 se refiere a un sistema
de acondicionamiento de aire para un vehículo levitante por
reacción en el que se provee un circuito de refrigerante para
enfriar aire y en el que se provee un circuito de calentamiento
para calentar el aire antes de la admisión de aire al recinto. El
preámbulo de la reivindicación 1 se basa en este documento.
\newpage
Lo que se necesita en la técnica es un sistema
de control ambiental que permita controlar las temperaturas del
aire dentro de un compartimento seleccionado, tal como un
compartimento de carga, de tal manera que sea rentable desde el
punto de vista energético, evite la adición de peso al avión y
minimice los requisitos de aire exterior.
El presente invento comprende un sistema y un
método para proveer aire acondicionado a una parte seleccionada de
una cabina de avión. El invento se define en las reivindicaciones
independientes. En un aspecto, un sistema de recirculación de aire
del compartimento de carga para un avión incluye un dispositivo de
movimiento de aire acoplado para el paso de fluidos al
compartimento de carga y que puede funcionar para mover un volumen
de aire, y un dispositivo de calentamiento de aire y un dispositivo
de enfriamiento de aire acoplado para el paso de fluidos al
compartimento. Un conducto de recirculación está acoplado para paso
de fluidos al dispositivo de movimiento de aire y configurado para
dirigir selectivamente al menos una fracción del volumen al
calentador de aire y al enfriador de aire. Un sistema de control de
temperatura está acoplado operativamente al dispositivo de
calentamiento de aire y al dispositivo de enfriamiento de aire,
estando configurado el sistema para controlar tanto al dispositivo
de calentamiento de aire como al dispositivo de enfriamiento de
aire con el fin de mantener una temperatura de aire predeterminada
dentro del compartimento, en respuesta a una temperatura detectada
en el compartimento.
En otro aspecto, un método para controlar una
temperatura del aire en un compartimento de carga de un avión
incluye admitir un volumen de aire de una fuente, recibir en el
compartimento de carga un volumen de aire procedente de un sistema
de recirculación acoplado al compartimento de carga y medir una
temperatura dentro del volumen de aire del compartimento y comparar
la temperatura medida con una temperatura de punto de referencia
preseleccionada, para generar un valor de error. El valor de error
se compara con un criterio de error predeterminado, y la
temperatura del compartimento de carga se altera tras la
comparación mediante el calentamiento o el enfriamiento en el
sistema de recirculación de aire.
A continuación se describen detalladamente
realizaciones preferidas y alternativas del presente invento con
referencia a los dibujos adjuntos.
La Figura 1 es una vista diagramática de bloques
de un sistema de control ambiental para un avión, de acuerdo con
una realización del invento;
La Figura 2 es una vista esquemática parcial de
un sistema 30 de recirculación de compartimento de carga de
acuerdo con todavía otra realización del invento;
La Figura 3 es un diagrama de bloques de un
método para controlar una temperatura de aire en un compartimento
de avión de acuerdo con aún otra realización del invento; y
La Figura 4 es una vista en alzado lateral de un
avión que tiene una o más de las realizaciones descritas del
presente invento.
El presente invento se refiere a sistemas y
métodos para proporcionar aire acondicionado a una parte
seleccionada de una cabina de avión, tal como un compartimento de
carga. En la descripción que sigue y en las Figuras 1 a 4 se
aportan muchos detalles específicos de ciertas realizaciones del
invento para proveer un conocimiento completo de cada realización.
Sin embargo, los expertos en la técnica entenderán que el presente
invento podría tener muchas realizaciones adicionales, o bien que
el presente invento se podría llevar a la práctica sin varios de
los detalles expuestos en la descripción siguiente.
La Figura 1 es una vista en diagrama de bloques
de un sistema 10 de control ambiental para un avión, de acuerdo con
una realización del invento. El sistema 10 de control ambiental
incluye una fuente de aire exterior 12 acoplada al avión. Una
fuente podría ser un sistema de aire de purga que extrae aire a una
temperatura y presión elevadas de una sección de compresor de una
unidad de propulsión. Alternativamente, el aire exterior podría
suministrarse de otras fuentes. Por ejemplo, el aire exterior se
podría suministrar mediante una unidad de energía auxiliar (en
adelante APU), u otros dispositivos de compresión instalados dentro
del avión, o todavía de otras fuentes, tal como un suministro
externo de aire comprimido. El sistema 12 de aire exterior podría
incluir un intercambiador de calor que al menos parcialmente
transfiera el calor de compresión a una corriente de aire que
circunde el avión u otro medio adecuado de extracción de calor
residual. El sistema 12 de aire exterior está acoplado para paso de
fluidos a un sistema integrado 14 de aire acondicionado (en adelante
A/C) que recibe el aire extraído (o el aire exterior) del sistema
de aire exterior 12 y acondiciona adecuadamente el aire exterior
para generar aire que tenga una presión y temperatura previstas que
pueda admitirse a la cubierta de vuelo y cabina de pasajeros 16.
De acuerdo con ello, el sistema integrado 14 de A/C incluye en
general una o más máquinas cíclicas (que no se han mostrado en la
Figura 1) que pueden funcionar para proveer aire a la cabina 16 por
medio de una serie de compresiones y expansiones controladas del
aire exterior. El sistema integrado 14 de A/C podría incluir
también otros diversos dispositivos conocidos que extraigan humedad
del aire exterior, y está configurado adicionalmente para controlar
el funcionamiento de las máquinas cíclicas de aire de tal manera
que la temperatura y la presión dentro de la cabina 16 se controlan
adecuadamente. Aunque la Figura 1 presenta el sistema integrado 14
de A/C acoplado al sistema 12 de aire exterior, se entiende que el
sistema integrado 14 de A/C podría recibir también aire a una
temperatura y presión elevadas de una unidad de energía auxiliar
(APU) que típicamente suministre aire y energía eléctrica al avión
mientras el avión está en tierra.
Refiriéndose todavía a la Figura 1, la cabina 16
de avión podría subdividirse en una pluralidad de zonas de
temperatura discretas, tales como una cubierta de vuelo y un
compartimento de pasajeros. Unos detectores de temperatura (que
tampoco se han mostrado en la Figura 1) podrían instalarse en la
cubierta de vuelo y en el compartimento de pasajeros que comunican
con el sistema integrado de A/C con el fin de proveer un bucle de
control cerrado de realimentación. La cabina 16 está acoplada para
paso de fluidos a un sistema de recirculación 28 que se puede hacer
funcionar para extraer aire a una tasa predeterminada y para someter
al aire extraído a un proceso de filtración muy eficaz. El aire
filtrado se retorna luego a la cabina 16 y se combina con un
volumen predeterminado de aire exterior obtenido del sistema
integrado 14 de A/C. La cabina 16 de avión está acoplada para paso
de fluidos a una región exterior inferior 18 y a un compartimento
de carga 24. El compartimento 24 podría ser un compartimento único,
o bien subdividirse adicionalmente en dos o más compartimentos
mutuamente aislados que en general estén configurados para recibir
equipaje de pasajeros, u otros elementos de carga. El compartimento
24 de carga recibe el aire descargado de la cabina 16, y de la
región exterior inferior. Una o más válvulas 26 de desbordamiento
de cabina en comunicación para paso de fluidos con el compartimento
de carga liberan selectivamente aire del compartimento 24 con el fin
de compensar el aire suministrado al compartimento de carga 24 para
asegurar que los olores del compartimento de carga no emigren al
interior de la cabina o al sistema de recirculación. De acuerdo con
ello, la tasa de liberación es generalmente mayor que la tasa de
admisión.
El sistema 10 incluye también un sistema 22 de
control de temperatura de carga que se puede accionar para
controlar una temperatura en el compartimento de carga 24 mediante
el calentamiento y/o enfriamiento selectivos del aire del
compartimento de carga. De acuerdo con ello, el aire se podría
dirigir selectivamente a un sumidero de enfriamiento y fuente de
calor 23. El aire así dirigido se podría calentar por diversos
métodos, que incluyen calentar el aire con calentadores de
resistencia eléctrica, mediante la admisión de una cantidad de aire
a una temperatura relativamente alta del sistema de aire exterior 12
("aire de compensación"), o bien dirigiendo el aire extraído
a través de un lado de un intercambiador de calor, y dirigiendo un
fluido de mayor temperatura a través de un lado opuesto del
intercambiador de calor. En una realización, el fluido a
temperatura más alta es un líquido a temperatura relativamente alta
obtenido de un sistema de enfriamiento de equipo. Alternativamente,
cuando se desee enfriar el aire de suministro de carga, el aire se
podría dirigir selectivamente a una parte de enfriamiento del
sistema 23. De acuerdo con ello, el aire se podría dirigir través
de un lado de un intercambiador de calor, mientras que un lado
opuesto del intercambiador de calor recibe un fluido a una
temperatura relativamente baja tal como un aire de baja temperatura
obtenido de una etapa de expansión de una máquina cíclica de aire,
o bien de un bucle de refrigerante líquido exclusivo (o bucle de
refrigeración) que puede funcionar para recibir calor del aire
extraído en el intercambiador de calor y luego expulsar el calor a
un sumidero de temperatura relativamente baja, tal como la corriente
de aire a baja temperatura externa al avión. En otra realización
específica, el bucle exclusivo de refrigeración es un ciclo de
refrigeración que usa un fluido refrigerante conocido.
El sistema 22 de control de temperatura del
compartimento de carga incluye también un sistema de control de
temperatura que puede funcionar para ajustar de forma controlable la
temperatura del compartimento de carga 24 midiendo una temperatura
en el compartimento 24 y comparando la temperatura medida con un
valor de punto de referencia que refleje una temperatura prevista
para el compartimento 24. El sistema de control de temperatura
ajusta de forma controlable la temperatura mediante el control de
unas válvulas que dirigen selectivamente el aire extraído a las
partes de calentamiento y enfriamiento del sistema 22. De ese modo,
el control se obtiene a través de una combinación de control de un
sumidero y/o fuente de calor y el control de recirculación a la
carga y el suministro aguas arriba de la válvula 52 de admisión de
aire.
La Figura 2 es una vista esquemática parcial de
un sistema 30 de recirculación de compartimento de carga de acuerdo
con todavía otra realización del invento. El aire se extrae del
compartimento de carga 24 mediante un dispositivo 32 de movimiento
del aire y se dirige a un conducto de recirculación 34 que incluye
una válvula de recirculación 36 y una válvula de descarga 38. La
válvula de recirculación 36 y la válvula de descarga 38 se
controlan mediante un sistema de control de temperatura 40 para
obtener una tasa prevista de recirculación de aire y una tasa
prevista de descarga de aire, respectivamente. El sistema de control
de temperatura 40 se describe con más detalle más adelante. Si se
descarga aire mediante el sistema 30, el conducto de recirculación
34 dirige el aire a una región exterior 42 del avión, tras lo cual
el aire podría entonces descargarse a través de la envuelta de
fuselaje 44 del avión por la válvula de desbordamiento de cabina 26.
Alternativamente, si se recircula aire mediante el sistema 30, el
conducto de recirculación 34 dirige el aire a un calentador de
aire 46 para proveer selectivamente calor al aire recirculado, y
adicionalmente a un enfriador 48 de aire para extraer
selectivamente calor del aire recirculado. El calentador 46 de aire
y el enfriador 48 de aire están acoplados al sistema 40 de control
de temperatura de tal manera que se podrían controlar los procesos
de calentamiento y refrigeración. De acuerdo con ello, el sistema 40
de control de temperatura podría suministrar, de una forma que
pudiese interrumpirse, una corriente eléctrica a un elemento de
calentamiento por resistencia eléctrica, o bien podría
selectivamente admitir aire a temperatura alta a través de una
válvula de aire de compensación, o a un intercambiador de calor,
según se ha descrito anteriormente. Cuando se desee enfriar el aire
recirculado, el sistema 40 de control de temperatura podría
controlar el funcionamiento del enfriador de aire 48 mediante la
admisión selectiva de un fluido a temperatura relativamente baja a
un intercambiador de calor, como se ha descrito anteriormente. El
aire recirculado se retorna luego al compartimento de carga 24 a
través de un conducto de distribución 50 que comunica para paso de
fluido con el compartimento de carga a través de una o más
descargas que se extienden a través de una pared del compartimento
de carga 24, o por otros medios que permitan que el aire
recirculado se retorne al compartimento 24.
El sistema 30 de recirculación del compartimento
de carga incluye también una válvula de admisión 52 que está
acoplada al sistema 40 de control de temperatura y configurada para
recibir aire de la región exterior 42, o de otros sistemas de
avión, tal como el sistema integrado 14 de A/C (Figura 1) u otros
sistemas. En una realización particular, la válvula de admisión 52
está configurada para que admita el aire que se descarga de un
compartimento de sistemas eléctricos/electrónicos (en adelante E/E)
del avión. El aire descargado del compartimento (E/E) se calienta
de acuerdo con ello mediante el equipo instalado en el
compartimento, el cual se podría usar ventajosamente para proveer
calentamiento adicional al compartimento de carga 24 cuando fuese
necesario. Alternativamente, cuando no se desee el calentamiento
adicional, la válvula de admisión 53 se podría situar al menos
parcialmente en una posición cerrada, para que el aire de admisión
suministrado a la válvula 52 pudiese descargarse a la región
exterior 42 a través de un conducto 54 de descarga, en lugar de al
compartimento 24.
El sistema 40 de control de temperatura está
acoplado además a uno o más detectores térmicos 56 que pueden
funcionar para detectar una temperatura del aire dentro del
compartimento de carga 24. De acuerdo con ello, los detectores 56
podrían comprender cualquier dispositivo conocido de detección de
temperatura, tal como un termopar, una pila termoeléctrica, un
termistor, u otros dispositivos adecuados para la detección de
temperatura. De este modo, el sistema 40 de control de temperatura
mide una temperatura del aire y compara esta temperatura del aire
con una temperatura prevista de punto de referencia que proporciona
al sistema 40 un miembro de la tripulación del avión, o se provee
por otros medios de otro modo al sistema 40. El sistema 40 genera
así una señal de error que es proporcional a una diferencia entre
la temperatura medida del aire dentro del compartimento de carga 24
y la temperatura del punto de referencia, y controla el
funcionamiento del calentador 46 de aire, del enfriador 48 de aire,
y la posición de la válvula de recirculación 36, válvula de descarga
38, y válvula de admisión 52 para minimizar una amplitud de la
señal de error. Por tanto, el sistema 40 de control de temperatura
emplea un algoritmo de control proporcional. Alternativamente, en
otras realizaciones, el sistema 40 de control de temperatura podría
emplear un algoritmo de control
proporcional-integral (en adelante
P-I), o un algoritmo de control
proporcional-integral-diferencial
(en adelante P-I-I).
La Figura 3 es un diagrama de bloques de un
método 60 para controlar una temperatura del aire en un
compartimento de avión, de acuerdo con todavía otra realización del
invento. En el bloque 62, se selecciona una temperatura de punto
de referencia. La tripulación, por ejemplo, podría seleccionar la
temperatura del punto de referencia de tal manera que para el
compartimento se especifique una temperatura de compartimento
apropiada. Como se ha hecho notar anteriormente, podría desearse
mantener una temperatura más baja en el compartimento de carga
cuando dentro del compartimento hay una carga perecedera, mientras
que podría desearse una temperatura más alta en dicho compartimento
cuando se transporte carga en vivo. En el bloque 64, se mide la
temperatura del compartimento de carga La temperatura se podría
medir en un solo lugar seleccionado dentro del compartimento, o
bien podría ser una temperatura adecuadamente promediada que se
obtenga de una pluralidad de detectores de temperatura instalados
en puntos seleccionados dentro del compartimento. En el bloque 66,
se compara la temperatura medida con el valor del punto de
referencia, y se calcula un valor de error basado en una diferencia
entre la temperatura medida y la temperatura del punto de
referencia. En el bloque 68, si un valor absoluto del valor de
error generado es menor que un criterio de error predeterminado
\varepsilon_{1}, el método 60 termina, puesto que el
compartimento ha alcanzado la temperatura del punto de referencia
seleccionada. Si el valor absoluto del valor de error generado no
es menor que el criterio de error predeterminado
\varepsilon_{1}, entonces en un bloque 70, el método 60
determina si el valor de error generado es menor que el punto de
referencia. Si el valor de error generado es positivo, como se ha
mostrado en el bloque 70, la temperatura es mayor que la
temperatura del punto de referencia, y el compartimento necesita
enfriamiento. De acuerdo con ello, una parte de enfriamiento del
sistema 28 (Figura 1) se activa en el bloque 74 para aportar un
enfriamiento adicional al compartimento. El método 60 luego vuelve
de nuevo al bloque 64, y el enfriamiento continúa hasta que el
error calculado converge al criterio de error predeterminado. De lo
contrario, el valor \varepsilon es negativo y la temperatura
del compartimento es menor que el valor del punto de referencia, por
lo que en el bloque 72 se activa una parte de calentamiento del
sistema 28 (Figura 1). El bloque 72 vuelve en repetidas ocasiones
al bloque 64, y el calentamiento continúa hasta que el error
converge al criterio de error.
Los expertos en la técnica reconocerán también
fácilmente que las realizaciones anteriores se podrían incorporar a
una amplia variedad de sistemas diferentes. Refiriéndose ahora en
particular a la Figura 4, se muestra una vista en alzado lateral de
un avión 300 que tiene una o más de las realizaciones descritas del
presente invento. Con la excepción de las realizaciones acordes con
el presente invento, el avión 300 incluye componentes y subsistemas
conocidos generalmente en la técnica pertinente. Por ejemplo, el
avión 300 incluye en general una o más unidades de propulsión 302
que se acoplan a unos conjuntos de ala 304, o alternativamente, a
un fuselaje 306 o incluso a otras partes del avión 300.
Adicionalmente, el avión 300 incluye también un conjunto de cola
308 y un conjunto de aterrizaje 310 acoplados al fuselaje 306. El
avión 300 incluye además un sistema de control de vuelo 312 (que
no se ha mostrado en la Figura 4), así como una pluralidad de otros
sistemas eléctricos, mecánicos y electromecánicos que realizan en
relación de cooperación una variedad de tareas necesarias para la
operación del avión 300. De acuerdo con ello, el avión 300 es
generalmente representativo de un avión comercial de pasajeros, que
podría incluir, por ejemplo, los aviones comerciales de pasajeros
737, 747, 757, 767 y 777 fabricados por la Boeing Company de
Chicago, IL. Aunque el avión 300 mostrado en la Figura 4 muestra en
general un avión comercial de pasajeros, se entiende que las
diversas realizaciones del presente invento se podrían incorporar
también a vehículos de vuelo de otros tipos. Los ejemplos de tales
vehículos de vuelo podrían incluir aviones militares tripulados o
no tripulados, aviones de alas rotatorias, o incluso vehículos de
vuelo balísticos, como se ha ilustrado con más detalle en la
publicación "Jane's All The World's Aircraft, elaborada por el
Jane's Information Group, Ltd. De Coulsdon, Surrey, UK". Además,
las diversas realizaciones del presente invento se podrían
incorporar también a otros vehículos de transporte, incluyendo
vagones de ferrocarril de varios tipos, autobuses de viajeros, u
otros vehículos terrestres similares.
Con referencia aún a la Figura 4, el avión 300
podría incluir una o más de las realizaciones del sistema de
control ambiental 314 de acuerdo con el presente invento, que
podrían funcionar en relación de asociación con los diversos
sistemas y subsistemas del avión 300. El sistema de control
ambiental 314 se podría configurar para controlar una temperatura
de aire dentro de un compartimento de carga del avión 300, como se
ha descrito anteriormente con detalle. Sin embargo, el sistema 314
se podría usar para regular de forma controlable una temperatura de
aire en otros compartimentos seleccionados, tales como la cubierta
principal de carga en un avión de carga, o una parte de carga de un
avión operado en una configuración combinada.
Aunque se han ilustrado y descrito realizaciones
preferidas y alternativas del invento, se pueden hacer muchos
cambios sin apartarse del alcance del invento. De acuerdo con ello,
el alcance del invento no está limitado por la descripción de
estas realizaciones preferidas y alternativas. En su lugar, el
invento debería determinarse totalmente por referencia a las
reivindicaciones que siguen.
Claims (15)
-
\global\parskip0.950000\baselineskip
1. Un sistema (30) de recirculación de compartimento de carga para un avión, que comprende:un dispositivo (32) de movimiento de aire acoplado para paso de fluidos al compartimento de carga (24) y que puede funcionar para mover un volumen de aire;un dispositivo (46) de calentamiento de aire y un dispositivo (48) de enfriamiento de aire acoplados para paso de fluidos al compartimento;un conducto (34) de recirculación acoplado para paso de fluidos al dispositivo de movimiento de aire y configurado para dirigir selectivamente al menos una parte del volumen de aire al dispositivo de calentamiento de aire y al dispositivo de enfriamiento de aire; y caracterizado porun sistema (40) de control de temperatura acoplado de forma operativa al dispositivo (46) de calentamiento de aire y al dispositivo (48) de enfriamiento de aire que está configurado para controlar tanto al dispositivo de calentamiento de aire como al dispositivo de enfriamiento de aire con el fin de mantener una temperatura de aire predeterminada dentro del compartimento en respuesta a una temperatura detectada de compartimento. - 2. El sistema (30) de la reivindicación 1, que comprende además un conducto (50) de distribución de aire que acopla para paso de fluidos el dispositivo (46) de calentamiento de aire y el dispositivo (48) de enfriamiento de aire al compartimento, cuyo conducto de distribución tiene una pluralidad de ubicaciones separadas que se extienden a través de una pared del compartimento.
- 3. El sistema (30) de la reivindicación 1, en el que el conducto (50) de recirculación comprende además una parte (54) de conducto de descarga que está acoplada para paso de fluidos a una ubicación de descarga exterior.
- 4. El sistema (30) de la reivindicación 3, en el que el conducto (34) de recirculación comprende además una válvula (26) de desbordamiento que se extiende a través de una parte de fuselaje del avión.
- 5. El sistema de la reivindicación 3, en el que el conducto (34) de recirculación comprende además una válvula (38) de descarga acoplada para paso de fluidos a la parte de conducto de descarga y al dispositivo de movimiento de aire, y una válvula (36) de recirculación acoplada para paso de fluidos al dispositivo (32) de movimiento de aire y al dispositivo (46) de calentamiento de aire y al dispositivo (48) de enfriamiento de aire.
- 6. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además una válvula (52) de admisión acoplada a una fuente de aire acondicionado y acoplada para paso de fluidos al dispositivo (46) de calentamiento de aire y al dispositivo (48) de enfriamiento de aire, y además acoplada para paso de fluidos al conducto (34) de recirculación.
- 7. El sistema (30) de la reivindicación 6, en el que la fuente de aire acondicionado comprende aire descargado de un compartimento (14) de sistemas eléctricos/electrónicos (en adelante E/E) dentro del avión.
- 8. El sistema (30) de la reivindicación 1, en el que el sistema (40) de control de temperatura está acoplado al menos a un detector de temperatura en comunicación térmica con el compartimento.
- 9. El sistema (30) de la reivindicación 1, en el que el dispositivo (46) de calentamiento de aire es un dispositivo de calentamiento por resistencia eléctrica, y el sistema (40) de control de temperatura está configurado para controlar una corriente eléctrica suministrada al dispositivo de calentamiento por resistencia eléctrica.
- 10. El sistema (30) de la reivindicación 1, en el que el dispositivo (48) de enfriamiento de aire incluye al menos uno de entre un intercambiador de calor que está acoplado a un bucle de enfriamiento de fluidos, un sumidero de calor, una fuente de aire frío y un bucle de refrigerante, y el sistema (40) de control de temperatura está configurado para controlar una circulación de fluido en el bucle de enfriamiento de fluido.
- 11. Un método para controlar una temperatura de aire en un compartimento (24) de carga de avión, que comprende:admitir un volumen de aire de una fuente de aire;recibir, en el compartimento de carga del avión, un volumen de aire de un sistema (30) de recirculación de aire acoplado al compartimento de carga;medir una temperatura del volumen de aire del compartimento y comparar la temperatura con una temperatura de punto de referencia preseleccionada para genera un valor de error;comparar el valor de error con un criterio de error predeterminado; yalterar la temperatura del compartimento, basándose en la comparación, mediante el calentamiento o el enfriamiento del aire en el sistema de recirculación de aire.
\global\parskip1.000000\baselineskip
- 12. El método de la reivindicación 11, en el que la etapa de comparar el valor de error comprende además la de determinar si el valor de error es positivo y mayor que el criterio de error, y además en el que la etapa de alterar la temperatura del compartimento (24) comprende además la de activar una parte de enfriamiento de un sistema (30) de recirculación de aire acoplada para paso de fluidos al compartimento de carga para enfriar un volumen de aire extraído del compartimento.
- 13. El método de la reivindicación 11, en el que la etapa de comparar el valor de error comprende además la de determinar si el valor de error es negativo, y además en el que la etapa de alterar la temperatura del compartimento (24) comprende además la de activar una parte de calentamiento del sistema (30) de recirculación de aire acoplada para paso de fluidos al compartimento de carga para calentar el volumen de aire extraído del compartimento.
- 14. El método de la reivindicación 12, en el que la etapa de activar una parte de enfriamiento comprende además la de acoplar un bucle de enfriamiento de fluido a un intercambiador de calor que está configurado para recibir el volumen de aire extraído.
- 15. El método de la reivindicación 13, en el que la etapa de activar una parte de calentamiento comprende además la de acoplar una corriente eléctrica a un dispositivo de resistencia eléctrica que está configurado para recibir el volumen de aire extraído.
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