ES2608879T3

ES2608879T3 - Control de rango fraccionado para presurización

Info

Publication number: ES2608879T3
Application number: ES11871042.5T
Authority: ES
Inventors: Ingela LIND
Original assignee: Saab AB
Current assignee: Saab AB
Priority date: 2011-08-16
Filing date: 2011-08-16
Publication date: 2017-04-17
Anticipated expiration: 2031-08-16
Also published as: EP2744707A4; BR112014003176A2; WO2013025133A1; EP2744707B1; EP2744707A1; US20140166117A1

Abstract

Sistema (1) para presurizar un volumen (2) que necesita tener una presión de aire relativa en comparación con una presión ambiente, dentro de un intervalo especificado, comprendiendo el sistema (1) - una fuente de aire presurizado (5), - un sistema de conductos (7) para suministrar aire presurizado desde la fuente (5) al interior del volumen (2), - un primer sensor (33) que está dispuesto para medir la presión dentro del volumen (2), - un segundo sensor (35) que está dispuesto para medir la presión ambiente, - un primer regulador (9) que está dispuesto en una primera parte (7A) del sistema de conductos, estan do dispuesto dicho regulador para regular un primer flujo de aire, desde la fuente de aire presurizado (5) al volumen (2) a través de la primera parte (7A) del sistema de conductos, con el fin de obtener un primer valor de la diferencia de presión relativa (13) entre la presión dentro del volumen (2) y la presión ambiente, en respuesta a los resultados de medición de los sensores primero y segundo (33,35) , - un primer eyector (15) dispuesto en la primera parte (7A) del sistema de conductos, aguas abajo del primer regulador (9), caracterizado porque el sistema (1) comprende - un segundo regulador (17) que está dispuesto en paralelo con el primer regulador (9) y el primer eyector (15) en una segunda parte (7B) del sistema de conductos y que está dispuesto para regular un segundo flujo, desde la fuente de aire presurizado (5) al interior del volumen (2) a través de la segunda parte (7B) del sistema de conductos, con el fin de obtener un segundo valor de la diferencia de presión relativa (23) entre la presión dentro del volumen (2) y la presión ambiente, en respuesta a los resultados de la medición de los sensores primero y segundo (33, 35), - un segundo eyector (19) dispuesto en la segunda parte (7B) del sistema de conductos, aguas abajo del segundo regulador (17), - una válvula de retención superior (25) dispuesta en la segunda parte (7B) del sistema de conductos aguas abajo del segundo eyector (19), bloqueando el flujo de aire desde el volumen (2) al interior del segundo eyector (19).

Description

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DESCRIPCION

Control de rango fraccionado para presurizacion Campo tecnico

La presente invencion se refiere a un procedimiento y a un sistema para la presurizacion de volumenes que necesi- tan tener una presion relativa de aire, en comparacion con una presion ambiente, en la que la presion ambiente de aire puede cambiar rapidamente y con gran amplitud y en el que el acceso a aire presurizado es limitado .

Tecnica antecedente

En las aeronaves es preferible tener unos depositos de combustible lo mas grandes que sea posible con el fin de maximizar la distancia que se puede recorrer. Sin embargo, los depositos mas grandes provocan otros inconvenien- tes.

Especialmente en los aviones de combate, la presion ambiental puede cambiar rapidamente debido a, por ejemplo, un picado repentino. El cambio rapido entre la presion dentro del deposito y la presion fuera del deposito puede producir danos estructurales al deposito, lo que podna destruir permanentemente la aeronave. Por tanto, es impor- tante que la presion dentro del deposito pueda ser adaptada rapidamente a la presion ambiente.

Tambien es deseable mantener una sobrepresion ligera en el interior del deposito con respecto a la presion ambiente, ya que si la presion dentro del deposito es demasiado baja, el combustible se evaporara. Si el deposito es grande y la cantidad de combustible en el deposito es baja, sera necesario un considerable flujo de aire con el fin de contro- lar la presion en el deposito. La cantidad de aire presurizado que puede ser utilizado para la presurizacion del de- posito en una aeronave esta normalmente limitada, ya que el aire presurizado tambien se utiliza, por ejemplo, para enfriamiento.

Hay dos soluciones diferentes principalmente para regular la presion dentro del deposito de combustible de una aeronave, un sistema de regulacion abierto y un sistema de regulacion cerrado. Los sistemas cerrados tienen una regulacion activa tanto en la entrada de aire como en la salida de aire por medio de reguladores y valvulas acciona- das por presion. Los sistemas de regulacion abiertos solo tienen regulacion de la entrada de aire mientras el flujo de aire pasa a traves de un estrangulamiento no variable. Los sistemas de regulacion cerrados necesitan dispositivos complicados con el fin de funcionar correctamente. Esto aumenta el peso total de la aeronave y requiere una gran cantidad de redundancia con el fin de obtener un sistema seguro. Los sistemas de regulacion abiertos son mas simples. Sin embargo, puesto que en el deposito el aire escapa constantemente con independencia de la presion de aire dentro del deposito, la demanda de aire presurizado en el deposito sera considerable y tambien puede conducir a un aumento en el peso total de la aeronave.

Si el flujo de entrada regulado pasa a traves del mismo estrangulamiento, como se usa para el flujo de salida no regulado, la solucion es conocida como un sistema de regulacion semi - abierto. Los sistemas de regulacion semi - abiertos son un compromiso que utiliza el flujo de entrada para bloquear el flujo de salida. El tamano del estrangulamiento es estatico y normalmente dimensionado por el flujo que se necesita para mantener la presion dentro de un intervalo admisible. Con una gran apertura, el aire puede ser bombeado rapidamente al interior del deposito o salir del deposito lo cual hace que sea posible cambiar rapidamente la presion dentro del deposito. Esto es especialmen- te necesario cuando la aeronave realiza una maniobra de picado que se traduce en un aumento repentino de la presion ambiental y el aire tiene que ser bombeada muy rapidamente al interior del deposito.

En una situacion estatica, sin embargo, cuando la presion ambiente es casi constante y no hay necesidad de cambiar la presion dentro del deposito, es preferible una pequena abertura, que requiere un flujo de entrada mas peque- no para bloquear el flujo de salida,.

Un sistema de regulacion semi - abierto para presurizar un volumen, como se ha descrito mas arriba, se desvela en la disertacion " Sistemas de combustible en las aeronaves - Diseno Conceptual y Modelado "(H. Gavel, Linkoping Universitet, Linkoping 2007).

Definiciones

Se observara que en la presente solicitud, la expresion "aguas arriba" se refiere a los dispositivos dispuesto mas cerca a la fuente de aire presurizado y la expresion "aguas abajo" se refiere a los dispositivos dispuestos mas cerca al volumen. A lo largo de esta solicitud, las expresiones "superior" e "inferior" se refieren unicamente a la posicion en las figuras y no tiene nada que ver con el flujo de aire.

Sumario de la invencion

El objeto de la presente invencion es superar las deficiencias de la tecnologfa conocida que se han mencionado mas arriba.

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Un objeto adicional de la presente invencion es crear un procedimiento y un sistema para la presurizacion de gran- des volumenes que necesitan tener una presion relativa del aire en comparacion con una presion ambiente, dentro de un intervalo especificado, en el que la presion del aire ambiente puede cambiar rapidamente y con gran amplitud y en el que el acceso a aire presurizado es limitado.

Otro objeto de la presente invencion es crear un sistema que sea fiable y facil de mantener.

Otro objeto adicional de la presente invencion es crear un sistema que tenga un peso bajo.

Estos objetos se consiguen con un sistema para la presurizacion de un volumen de acuerdo con la parte caracteri- zadora de la reivindicacion 1. La invencion define un sistema para presurizar un volumen que necesita tener una presion relativa de aire en comparacion con una presion ambiente, dentro de un intervalo especificado, que com- prende una fuente de aire presurizado, un sistema de conductos para la entrega de aire presurizado desde la fuente al interior del volumen , un primer sensor que esta dispuesto para medir la presion dentro del volumen, un segundo sensor que esta dispuesto para medir la presion ambiente, un primer regulador dispuesto en una primera parte del sistema de conductos, estando dispuesto este regulador para regular un primer flujo de aire desde la fuente de aire presurizado al volumen a traves de la primera parte del sistema de conductos, con el fin de obtener un primer valor de diferencia de presion relativa entre la presion dentro del volumen y la presion ambiente. El sistema comprende tambien un primer eyector dispuesto en la primera parte del sistema de conductos, aguas abajo del primer regulador, un segundo regulador que esta dispuesto en paralelo al primer regulador y al primer eyector en una segunda parte del sistema de conductos y que esta dispuesto para regular un segundo flujo, desde la fuente de aire presurizado al volumen a traves de la segunda parte del sistema de conductos, con el fin de obtener un segundo valor de la diferencia de presion relativa entre la presion dentro del volumen y la presion ambiente, un segundo eyector dispuesto en la segunda parte del sistema de conductos, aguas abajo del segundo regulador y una valvula de retencion superior dispuesta en la segunda parte del sistema de conductos aguas abajo del segundo eyector, bloqueando el flujo de aire desde el volumen al interior del segundo eyector.

La presente invencion define, ademas, un procedimiento para la presurizacion de un volumen que tiene que tener una presion relativa de aire, en comparacion con una presion ambiente, dentro de un intervalo especificado que comprende las etapas de:

- medir la presion dentro del volumen,

- medir la presion ambiente fuera del volumen,

si la diferencia de presion entre la presion dentro del volumen y la presion fuera del volumen supera un primer

valor de diferencia de presion relativa

- liberar la presion del aire en el interior del volumen permitiendo que el aire fluya desde el volumen a traves de un primer eyector,

si la diferencia de presion entre la presion en el interior del volumen y la presion en el exterior del volumen esta

por debajo del primer valor de diferencia de presion relativa

- usar un primer regulador dispuesto aguas arriba del primer eyector para regular un primer flujo de aire desde una fuente de aire presurizado a traves del primer regulador al interior del volumen con el fin de obtener el primer valor de diferencia de presion relativa entre la presion dentro del volumen y la presion ambiente,

- usar el flujo de aire a traves del primer eyector para aspirar aire ambiente adicional a traves del primer eyector y anadirlo al primer flujo de aire en el volumen,

si la diferencia de presion entre la presion el interior del volumen y la presion en el exterior del volumen es inferior a un segundo valor de diferencia de presion relativa, que es menor que el primer valor de diferencia de presion relativa

- usar un segundo regulador dispuesto en paralelo al primer regulador y al primer eyector para regular un segundo flujo de aire a traves del segundo regulador en el interior del volumen con el fin de obtener el segundo valor de diferencia de presion relativa entre la presion dentro del volumen y la presion ambiente,

- utilizar el flujo de aire a traves de un segundo eyector, que esta dispuesto aguas abajo del segundo regulador, para aspirar aire adicional del ambiente a traves del segundo eyector y anadirlo al segundo flujo de aire al interior del volumen.

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La presente invencion tiene el efecto de que es posible aumentar el volumen sin tener que aumentar la cantidad de aire presurizado durante una condicion estatica y solo tener que aumentar la cantidad de aire presurizado modera- damente durante una condicion transitoria. El sistema es relativamente simple, lo que minimiza la tasa de fracasos y la carga de mantenimiento. Tambien tiene un peso relativamente bajo.

La presente invencion define, ademas, una valvula de retencion inferior dispuesta en una tercera parte del sistema de conductos, que esta dispuesta aguas abajo de los dos reguladores y que conecta la primera parte del sistema de conductos con la segunda parte del sistema de conductos. El efecto de esta valvula de retencion es que se puede establecer una conexion de flujo entre el segundo regulador y el primer eyector. Esto significa que el sistema sigue funcionando, aunque no perfectamente, si uno de los reguladores falla.

La presente invencion define, ademas, una valvula de seguridad, que libera el aire cuando, por alguna razon, la presion dentro del volumen es mucho mas alta que la presion ambiente y alcanza niveles peligrosos. El efecto de esta valvula de seguridad es que la probabilidad de una explosion del deposito se reduce al mmimo.

Breve descripcion de los dibujos

Otras ventajas y caractensticas de la presente invencion se pueden derivar de la descripcion detallada que sigue de realizaciones ejemplares de la invencion, con referencia a los dibujos.

La figura 1 muestra un esquema principal de un sistema de presurizacion de acuerdo con la tecnica anterior cuando la presion dentro del deposito es demasiado baja.

La figura 2 muestra el principio de un eyector que actua como una bomba.

La figura 3 muestra el principio de un eyector que actua como una salida.

La figura 4 muestra un esquema principal de un sistema de presurizacion de acuerdo con la tecnica anterior, cuando la presion dentro del deposito es demasiado alta.

La figura 5 muestra un esquema principal de un sistema de presurizacion de acuerdo con la tecnica anterior, cuando la diferencia de presion relativa entre la presion dentro del deposito y la presion fuera del de- posito es estatica.

La figura 6 muestra un esquema principal de un sistema de presurizacion de acuerdo con la presente invencion cuando la diferencia de presion relativa esta por debajo del primer valor de diferencia de presion relativa, pero por encima del segundo valor de la diferencia de presion relativa.

La figura 7 muestra un esquema principal de un sistema de presurizacion de acuerdo con la presente invencion cuando la diferencia de presion relativa esta por encima del primer valor de diferencia de presion relativa.

La figura 8 muestra un esquema principal de un sistema de presurizacion de acuerdo con la presente invencion cuando la diferencia de presion relativa se encuentra mas o menos de forma estatica en el primer valor de diferencia de presion relativa.

La figura 9 muestra un esquema principal de un sistema de presurizacion de acuerdo con la presente invencion cuando la diferencia de presion relativa esta por debajo del segundo valor de la diferencia de presion relativa.

La figura 10 muestra un esquema principal de un sistema de presurizacion de acuerdo con la presente invencion cuando la diferencia de presion relativa esta por debajo del segundo valor de la diferencia de presion relativa y el primer regulador esta fallando.

La figura 11 muestra un sistema de coordenadas que senala diferentes valores de diferencia de presion relativa.

La figura 12 muestra un esquema principal de un sistema de presurizacion de acuerdo con la invencion cuando se utiliza en una aeronave.

Descripcion detallada

Con referencia a la figura 1, un ejemplo de un sistema de presurizacion de acuerdo con la tecnica anterior esta ge- neralmente representado. El sistema comprende un volumen 2, que en esta figura es un deposito de combustible en un avion. El deposito de combustible 2 comprende combustible y aire y tiene una salida de combustible 37 para el suministro de combustible a los motores. El sistema trata de mantener una sobrepresion moderada en el deposito de combustible 2 en comparacion con la presion ambiente. Con este proposito el sistema comprende una fuente de aire

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presurizado 5 que bombea aire al interior del deposito de combustible por medio de un sistema de conductos 7 cuando la presion en el deposito de combustible es demasiado baja. Tambien comprende dos sensores de presion 33 y 35, que miden la presion dentro del deposito de combustible y la presion ambiente. El sistema es un sistema de regulacion semi - abierto. El aire que fluye al interior del deposito de combustible 2 es regulado por medio de un regulador 9 que utiliza los resultados de medicion de los sensores 33 y 35 para el control del flujo 11 hacia el volu- men. El regulador 9 trata de mantener la diferencia de presion relativa entre la presion dentro del deposito y la presion ambiente en un valor deseado. Cuando la presion dentro del deposito es demasiado baja, se tiene que alimen- tar aire adicional desde la fuente de aire presurizado 5 y cuando la presion es demasiado alta, el aire se tiene que escapar del deposito 2.

El sistema comprende un eyector 15 que actua como una entrada de aire asf como una salida de aire. El eyector esta dispuesto aguas abajo del regulador 9. Los principios de un eyector se ilustran esquematicamente en las figuras 2 y 3. Para mayor claridad, el eyector de la figura 2 se explicara en primer lugar y entonces se continuara con la descripcion del sistema que se muestra en la figura 1.

El eyector 15 que se muestra en la figura 2 comprende un flujo de aire principal 11, que fluye desde la izquierda de la figura a la derecha. El flujo de aire principal esta representado por las flechas blancas y corresponde al flujo de aire desde la fuente de aire presurizado 5 al deposito de combustible 2. El eyector tambien comprende un estrangu- lamiento 43, que puede actuar como una entrada de aire o una salida de aire en funcion del tamano del flujo de aire principal 11. En la figura 1, cuando el aire fluye en la direccion hacia la derecha en la figura, el estrangulamiento actua como una entrada de aire. Cuando el flujo de aire 11 llega al eyector 15, se produce una depresion que aspira aire ambiente 41 a traves del regulador 43. El aire ambiente 41 esta representado por las flechas negras. El aire ambiente se mezcla con el flujo de aire principal 11 y aumenta el flujo de aire resultante 45 desde el eyector, que pasa el area de interseccion mas pequena, llamada garganta 44, en la camara de mezcla del eyector. En este caso el eyector 15 actua como una bomba.

Se vuelve a la figura 1. Cuando la presion dentro del deposito 2 es demasiado baja, el eyector 15 contribuye a intro- ducir aire en el deposito. Una garganta mas grande 44 implica que el flujo de aire resultante 45 aumenta. Por lo tanto, es preferible tener una gran garganta 44 cuando la presion ambiente aumenta de repente, debido, por ejem- plo, a una maniobra de picado, puesto que la presion dentro del deposito se puede ajustar mas rapidamente.

Cuando la presion dentro del deposito se hace mayor que el valor deseado, debido, por ejemplo, a una maniobra de ascenso, el regulador 9 impide que el aire fluya hacia el deposito de combustible 2. Este caso se ilustra en la figura 3 y en la figura 4. La figura 3 muestra el mismo eyector 15 que el eyector 15 en la figura 2, pero en la figura 3 no hay flujo de aire principal 11. Sin un flujo de aire principal, no se produce ninguna depresion y no se aspira aire a traves del estrangulamiento 43 del eyector 15. Por el contrario, el estrangulamiento 43 del eyector actua como una salida para el aire en el interior del deposito 2. Por lo tanto, cuando la presion dentro del deposito 2 es mayor que la de- seada, el aire se escapa del deposito 2 a traves del mismo estrangulamiento 43 que se utiliza para aspirar el aire cuando la presion dentro del deposito 2 es demasiado baja. Por lo tanto, de la misma manera, cuando la presion ambiente cae de repente es preferible tener una gran garganta 44 puesto que la sobrepresion se puede ajustar mas rapidamente. Esta situacion se muestra en la figura 4.

En una condicion estatica, cuando la diferencia de presion relativa entre la presion dentro del deposito 2 y la presion ambiente es la deseada, el regulador 9 permite un cierto flujo de aire 11 hacia el deposito 2. El aire que fluye hacia el eyector 15 rebota entonces contra el aire en la camara de mezcla en el interior del eyector, manteniendo un equili- brio que es proporcional al tamano de la garganta 44 en la camara de mezcla, entre la cantidad de flujo de aire principal 11 y la presion en el volumen 2, y fluye hacia fuera a traves del regulador 43. Por lo tanto, el flujo de aire principal 11 que viene desde el regulador 9 es igual al flujo de aire que se escapa hacia fuera a traves del regulador 43. Esta situacion se muestra en la figura 5. Por lo tanto, sera evidente que en una condicion estatica es preferible tener una garganta 44 que sea lo mas pequena posible, ya que de otra manera se desperdicia una gran cantidad de aire presurizado, y como se ha indicado antes, la cantidad de aire presurizado en una aeronave es limitada .

Este sistema de acuerdo con la tecnica anterior funciona aceptablemente cuando el volumen del deposito es relati- vamente pequeno, porque entonces la fuente de aire presurizado sera suficiente para mantener la presion relativa en un valor deseado. Sin embargo, con un volumen de deposito mas grande los requisitos para el aire presurizado superaran lo que es posible, especialmente cuando el nivel de combustible disminuye y el volumen que queda para el aire aumenta. Un tamano mas pequeno de la garganta 44 ahorrana aire presurizado cuando la presion ambiente fuese estatica, pero los niveles de presion en el deposito no se pueden adaptar a los cambios de la presion ambiente cuando el avion vuela de una manera agresiva. De la explicacion anterior debe quedar claro que sena optimo que el tamano de la garganta pudiese variar de acuerdo con las diferentes situaciones de manera que por un lado, un flujo maximo pueda entrar o salir del volumen cuando la presion ambiente aumenta o disminuye rapidamente y en por otro lado se utiliza un mmimo de aire presurizado para mantener la presion durante una condicion estatica.

La presente invencion trata de superar los inconvenientes del sistema de acuerdo con la tecnica anterior. El sistema de acuerdo con la invencion se muestra en las figuras 6 a 10. Las figuras muestran el mismo sistema, pero el flujo

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de aire difiere dependiendo de situaciones de presion diferentes. El sistema de la invencion se asemeja al sistema que se presenta en la figura 1 y en las figuras 3 a 4, pero el sistema de la invencion tiene un segundo regulador adicional 17 y un segundo eyector adicional 19. El primer regulador 9 y el primer eyector 15 estan dispuestos en una primera parte 7A del sistema de conductos y el segundo regulador 17 y el segundo eyector 19 estan dispuestos en paralelo al primer regulador 9 y al primer eyector 15 en una segunda parte 7B del sistema de conductos. El sistema de la invencion esta provisto tambien de una valvula de retencion superior 25 dispuesta aguas abajo del segundo eyector 19 en la segunda parte 7B del sistema de conductos. Esta valvula de retencion superior 25 esta siempre abierta en una direccion desde la izquierda a la derecha, y esta cerrada en la direccion opuesta. Otra valvula de retencion 27 puede estar dispuesta en una tercera parte 7C del sistema de conductos, que esta dispuesto aguas abajo de los dos reguladores 9 y 17 y conecta la primera parte 7A del sistema de conductos con la segunda parte 7B del sistema de conductos. Esta valvula de retencion inferior 27 esta cerrada en ambas direcciones en una situacion normal. Sus principios de trabajo se explicaran mas adelante.

La regulacion esta dividida entre los dos reguladores 9 y 17 que trabajan con diferentes valores deseados para la variable controlada, similar al principio de control de rango fraccionado. Cuando la demanda de flujo hacia el volu- men es baja, solo el primer regulador 9 se abre y cuando la demanda de flujo es alta, ambos reguladores 9 y 17 se abren. La ventaja es que solo el eyector 15 se utiliza durante una condicion estatica, lo que minimiza la cantidad de escapes de aire. Cuando las demandas de flujo de aire son altas, el segundo regulador 17, junto con el segundo eyector 19, se abren, lo que significa que la capacidad para la entrega de aire en el volumen se duplica.

El sistema funciona de manera diferente dependiendo de la diferencia de presion relativa entre la presion dentro del volumen y la presion ambiente. La figura 11 muestra un diagrama con la presion relativa dibujado sobre el eje vertical. La escala de presion se divide en cuatro intervalos de presion 45, 47 49 y 51 separados por un primer valor 13, un segundo valor 23 y un tercer valor 31 de diferencias de presiones relativas.

El primer valor de diferencia de presion relativa 13 es el valor deseado para el primer regulador 9. El segundo valor de diferencia de presion relativa 23 es el valor deseado para el segundo regulador 17. El tercer valor de diferencia de presion relativa 31 es el valor de la presion para el disparo de una valvula de seguridad 29.

Cuando la diferencia de presion entre el interior del volumen y el aire ambiente es menor que el primer valor de diferencia de presion relativa 13, es decir, la presion relativa se encuentra dentro del intervalo 49, el primer regulador 9 trata de elevar la presion dentro del volumen con el fin de obtener el valor deseado 13. Puesto que el segundo regulador 17 tiene un valor inferior deseado 23, este regulador 17 establece que la presion relativa se mantenga por encima de su valor deseado 23. Por lo tanto el regulador 17 no permite que el aire fluya a traves de la segunda parte 7B del sistema de conductos, por lo que la segunda parte 7B del sistema de conductos esta cerrada. De esta manera, cuando la presion relativa del aire esta dentro del intervalo 49, el sistema de acuerdo con la invencion funciona de la misma manera que el sistema de acuerdo con la tecnica anterior. Esta situacion se muestra en la figura 6.

Cuando la diferencia de presion entre el interior del volumen y el aire ambiente es mayor que el primer valor de diferencia de presion relativa 13 y menor que el tercer valor de diferencia de presion relativa, es decir, la presion relativa se encuentra dentro del intervalo 47, el aire se escapa hacia fuera del volumen a traves del regulador 43 en el primer eyector 15. Esta situacion se muestra en la figura 7 y se produce cuando la aeronave esta ascendiendo. La valvula de retencion superior 25 impide que el aire se escape a traves del segundo eyector 19. Por lo tanto, cuando la presion relativa del aire esta dentro del intervalo 47, el sistema de acuerdo con la invencion funciona de la misma manera que el sistema de acuerdo con la tecnica anterior.

Cuando la diferencia de presion es la misma que el valor deseado para el primer regulador 9 (es decir, corresponde al primer valor de diferencia de presion relativa 13) la condicion de presion es estatica. Esta situacion se muestra en la figura 8. El segundo regulador 17 encuentra que la diferencia de presion relativa es mas alta que la deseada, por lo que el segundo regulador 17 no permite que el aire fluya a traves de la segunda parte 7B del sistema de conduc- tos. Solo el primer regulador 9 y el primer eyector 15 trabajan. El aire que fluye desde el primer regulador 15 hacia el eyector 15 rebota contra el aire en la camara de mezcla en el interior del eyector, manteniendo un equilibrio, propor- cional al tamano de la garganta 44 en la camara de mezcla, entre la cantidad de flujo de aire principal 11 y la presion en el volumen 2, y fluye hacia fuera a traves del regulador 43 en el eyector 15. En esta situacion estatica solo se utiliza un eyector, lo que minimiza los escapes de aire. El sistema de acuerdo con la invencion sigue funcionando de la misma manera que el sistema de acuerdo con la tecnica anterior.

Sin embargo, cuando la diferencia de presion entre el interior del volumen y el aire ambiente es menor que el segundo valor de la diferencia de presion relativa 23, es decir, la presion relativa se encuentra dentro del intervalo 51, tanto el primer regulador 9 como el segundo regulador 17 tratan de elevar la presion dentro del volumen 2. Esta situacion se muestra en la figura 9 y se produce cuando la presion ambiente aumenta rapidamente al como, por ejemplo, en una maniobra de picado. En esta situacion, es muy importante aumentar rapidamente la presion dentro del volumen. El primer regulador 9 tiene por objeto obtener una presion relativa correspondiente al primer valor de la diferencia de presion relativa 13 y el segundo regulador 17 tiene por objeto obtener una presion relativa correspondiente al segundo valor de la diferencia de presion relativa 23. El uso simultaneo de dos reguladores 9 y 17 y dos eyectores 15 y 19,

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resuelve el problema de aumentar de manera eficiente la presion dentro del volumen 2 cuando la demanda de flujo de aire es alta. Los calculos realizados indican que un efecto secundario que se produce cuando el flujo de aire se divide para pasar a traves de dos eyectores es que se aspira mas aire ambiental en el flujo de aire resultante en comparacion con que se hubiese usado un eyector, con una garganta 44 que tiene un area de seccion transversal doble.

Si el segundo regulador 17 falla, el sistema seguira funcionando de la misma manera que el sistema del estado de la tecnica anterior. Pero si el primer regulador 9 falla y el segundo regulador 17 funciona, ningun flujo de aire principal 11 entrara a traves del primer eyector 15. Esto significa que el aire procedente del segundo regulador 17 que fluye a traves del segundo eyector 19, puede continuar a traves del estrangulamiento 43 en el primer eyector 15 y nada de aire entrara en el volumen 2. Para evitar esta situacion, la valvula de retencion inferior 27 se abre si falla el primer regulador 9. Esto significa que el aire puede fluir a traves de la valvula de retencion 27 en la direccion desde la iz- quierda a la derecha pero no en la direccion opuesta. El aire que entra desde el segundo regulador 17 a continua- cion puede tomar dos caminos. Un primer camino a traves del segundo eyector 19 y un segundo camino a traves de la valvula de retencion inferior 27, al interior del primer eyector 15 y evitar que el aire se escape a traves del regulador 43 en el primer eyector 15. Esta situacion se muestra en la figura 10.

La valvula de seguridad 29 se abre si la presion dentro del volumen 2 alcanza niveles peligrosos. Este es el caso, cuando la presion relativa excede el tercer nivel de presion relativa 31 y sucede si por alguna razon los reguladores estan abiertos a pesar de una alta presion en el volumen 2 o se puede producir si el estrangulamiento 43 en el eyector 15 se encuentra obstruido.

La figura 12 muestra el sistema 1 de acuerdo con la presente invencion cuando se utiliza en una aeronave 53. El aire fluye desde la fuente de aire presurizado 5, a traves del sistema 1, hacia el deposito de combustible 2 que con- tiene aire y combustible. El combustible es utilizado por el motor 55 de la aeronave 53.

Las figuras de esta solicitud muestran un sistema con dos reguladores e inyectores paralelos, en los que cada regulador trabaja en diferentes valores de presion deseados. Por supuesto, es posible tener mas de dos reguladores y eyectores paralelos en el que cada regulador trabaja con un valor de presion deseado separado.

Debena ser obvio para el lector que el sistema y el procedimiento no pretenden estar limitados a ser utilizado en los depositos de combustible en los aviones. Por el contrario, el alcance de la presente invencion esta limitado por las caractensticas tecnicas que se describen en las reivindicaciones.

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REIVINDICACIONES

1. Sistema (1) para presurizar un volumen (2) que necesita tener una presion de aire relativa en comparacion con una presion ambiente, dentro de un intervalo especificado, comprendiendo el sistema (1)

- una fuente de aire presurizado (5),

- un sistema de conductos (7) para suministrar aire presurizado desde la fuente (5) al interior del volu- men (2),

- un primer sensor (33) que esta dispuesto para medir la presion dentro del volumen (2),

- un segundo sensor (35) que esta dispuesto para medir la presion ambiente,

- un primer regulador (9) que esta dispuesto en una primera parte (7A) del sistema de conductos, estan- do dispuesto dicho regulador para regular un primer flujo de aire, desde la fuente de aire presurizado (5) al volumen (2) a traves de la primera parte (7A) del sistema de conductos, con el fin de obtener un primer valor de la diferencia de presion relativa (13) entre la presion dentro del volumen (2) y la presion ambiente, en respuesta a los resultados de medicion de los sensores primero y segundo (33,35) ,

- un primer eyector (15) dispuesto en la primera parte (7A) del sistema de conductos, aguas abajo del primer regulador (9),

caracterizado porque el sistema (1) comprende

- un segundo regulador (17) que esta dispuesto en paralelo con el primer regulador (9) y el primer eyector (15) en una segunda parte (7B) del sistema de conductos y que esta dispuesto para regular un segundo flujo, desde la fuente de aire presurizado (5) al interior del volumen (2) a traves de la segunda parte (7B) del sistema de conductos, con el fin de obtener un segundo valor de la diferencia de presion relativa (23) entre la presion dentro del volumen (2) y la presion ambiente, en respuesta a los resulta- dos de la medicion de los sensores primero y segundo (33, 35),

- un segundo eyector (19) dispuesto en la segunda parte (7B) del sistema de conductos, aguas abajo del segundo regulador (17),

- una valvula de retencion superior (25) dispuesta en la segunda parte (7B) del sistema de conductos aguas abajo del segundo eyector (19), bloqueando el flujo de aire desde el volumen (2) al interior del segundo eyector (19).
2. El sistema (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque el sistema (1) comprende

- una valvula de retencion inferior (27) dispuesta en una tercera parte (7C) del sistema de conductos, que esta dispuesta aguas abajo de los dos reguladores (9, 17) y conecta la primera parte (7A) del sistema de conductos con la segunda parte (7B) del sistema de conductos.
3. El sistema (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sistema (1) comprende

- al menos una valvula de seguridad (29), configurada para liberar el aire desde el volumen (2) cuando la diferencia de presion relativa entre la presion dentro del volumen (2) y la presion ambiente excede un valor predefinido (31).
4. El sistema (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sistema (1) esta configurado para ser utilizado en un avion.
5. El sistema (1) de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizado porque el volumen (2) es un deposito de combustible.
6. Un procedimiento para presurizar un volumen (2) que necesita tener una presion relativa del aire, en comparacion con una presion ambiente, dentro de un intervalo especificado, que comprende las etapas de:

- medir la presion dentro del volumen (2),

- medir la presion ambiente fuera del volumen (2),

si la diferencia de presion entre la presion en el interior del volumen y la presion en el exterior del volumen

supera un primer valor de la diferencia de presion relativa (13)

5

10

15

20

25

30

35

- liberar la presion del aire en el interior del volumen, permitiendo que fluya el aire desde el volumen (2) a traves de un primer eyector (15),

si la diferencia de presion entre la presion en el interior del volumen y la presion en el exterior del volumen esta por debajo del primer valor de diferencia de presion relativa (13)

- usar un primer regulador (9) dispuesto aguas arriba del primer eyector (15) para regular un primer flujo de aire desde una fuente de aire presurizado (5) a traves del primer regulador (9) al interior del volumen (2), con el fin de obtener el primer valor de la diferencia de presion relativa (13) entre la presion dentro del volumen (2) y la presion ambiente,

- usar el flujo de aire a traves del primer eyector (9) para aspirar aire ambiente adicional (41) a traves del primer eyector (15) y agregarlo al primer flujo de aire en el volumen (2),

el procedimiento esta caracterizado por los pasos adicionales:

si la diferencia de presion entre la presion dentro del volumen (2) y la presion fuera del volumen (2) esta por debajo de un segundo valor de diferencia de presion relativa (23), que es menor que el primer valor de diferencia de presion relativa

- usar un segundo regulador (17) dispuesto en paralelo con el primer regulador (9) y el primer eyector (15) para regular un segundo flujo de aire a traves del segundo regulador (17) al interior del volumen (2) con el fin de obtener el segundo valor de la diferencia de presion relativa (23) entre la presion dentro del volumen (2) y la presion ambiente,

- utilizar el flujo de aire a traves de un segundo eyector (19), que esta dispuesto aguas aba- jo del segundo regulador (17), para aspirar aire ambiente adicional (41) a traves del segundo eyector (19) y anadirlo al segundo flujo de aire en el volumen (2).
7. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado por los pasos adicionales:

si el primer regulador (9) falla y no pasa aire a traves del primer regulador (9)

- establecer una conexion de flujo entre el segundo regulador (17) y el primer eyector (15), de manera que los dos eyectores (15, 19) esten dispuestos en paralelo, aguas abajo del segundo regulador (17).
8. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 6 o la reivindicacion 7, caracterizado por los pasos adicio- nales:

si la diferencia de presion entre la presion dentro del volumen (2) y la presion fuera del volumen (2) esta por encima de un tercer valor de diferencia de presion relativa (31)

- liberar la presion del aire en el interior del volumen (2), dejando que el flujo de aire salga del volumen a traves de al menos una valvula de seguridad (29).
9. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque el procedimiento se utiliza para regular un volumen (2) en una aeronave.
10. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 9, caracterizado porque el volumen (2) es un deposito de combustible.