Brevet FR2999694A1 — publié le 20140620

SYSTÈME ET STRUCTURE D'ECOULEMENT DE COLLECTEUR POUR MODULE DE SÉPARATION D'AIR DOMAINE DE L'INVENTION Cette demande concerne un module de séparation d'air présentant un collecteur dans lequel on choisit le sens d'écoulement afin d'augmenter l'efficacité de la séparation. Des modules de séparation d'air sont connus et comprennent généralement une pluralité de canisters comprenant des fibres. Les canisters s'étendent depuis une extrémité d'entrée recevant de l'air chaud, comme celui provenant d'un compresseur de moteur à turbine à gaz. Des plaques tubulaires sont espacées les unes des autres à l'intérieur des canisters. Les caractéristiques de construction de fibres creuses permettent de relier les plaques tubulaires. Les fibres creuses sont construites de telle sorte que l'oxygène peut pénétrer les fibres et se déplacer dans la chambre entourant les fibres. L'azote passe dans les fibres jusqu'à une chambre en aval. L'air chaud traverse les canisters, les fibres servant à séparer l'azote et l'oxygène. Généralement, l'oxygène se déplace vers l'extérieur dans une enveloppe périphérique de collecteur, et passe par une sortie d'oxygène. L'azote circule en aval via les canisters, jusqu'à un collecteur d'échappement. L'azote peut soit servir de gaz inerte à bord d'un aéronef, de manière à empêcher toute propagation d'explosion ou de flamme dans un système d'alimentation en carburant, soit être utilisé dans un système d'extinction d'incendie. Les canisters conventionnels doivent être réchauffés afin de garantir l'efficacité de fonctionnement. En particulier, sous certaines conditions, il se peut que l'air n'atteigne pas le niveau de chaleur souhaité. À titre d'exemple, dans un aéronef comprenant un tel module, le réchauffage, les conditions de vol ou les phases de descente, peuvent déboucher sur le maintien d'une température en dessous du niveau suffisant pour générer de l'azote en toute efficacité. Pour les modules existant en l'état de la technique, le flux d'oxygène séparé s'échapperait en principe du collecteur d'oxygène au niveau de l'extrémité d'entrée du module. 1 RÉSUMÉ DE L'INVENTION Module de séparation d'air présentant une entrée pour recevoir une source d'air. L'entrée communique avec un collecteur d'admission et le collecteur d'admission communique avec une pluralité de canisters. Les canisters sont munis de fibres creuses construites de telle sorte que l'oxygène peut pénétrer les fibres et que l'azote peut traverser les fibres. Une enveloppe de collecteur entoure les canisters et l'enveloppe de collecteur reçoit l'oxygène ayant imprégné les fibres. Les canisters se prolongent jusqu'à une extrémité en aval, et jusqu'à une sortie. L'enveloppe de collecteur communique avec une sortie d'enveloppe de collecteur et une sortie d'oxygène séparé. La sortie de l'enveloppe de collecteur est située au niveau d'une extrémité en aval des canisters. Ladite sortie d'oxygène peut également être située au niveau de ladite extrémité en aval dudit module de séparation d'air. L'invention concerne également un système de production d'azote embarqué comprenant : une source d'air chaud, par exemple de l'air comprimé, un module de séparation d'air selon l'invention. Les présentes caractéristiques et les autres pourront être mieux appréhendées à partir des dessins et des spécifications suivantes. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un schéma d'un module de séparation d'air. DESCRIPTION DÉTAILÉE Le module 19 de séparation d'air illustré à la figure 1, reçoit de l'air comprimé par une entrée 22. L'air peut être prélevé à partir d'un compresseur 20 intégré dans un moteur à turbine à gaz à bord d'un aéronef. L'air comprimé est chaud et est redirigé vers un collecteur 21 alimentant l'air comprimé dans une pluralité de canisters 24, 26, 28, 30 et 32. Les canisters sont remplis de fibres, qui fonctionnent comme il est connu pour séparer l'azote et l'oxygène de l'air. En général, l'oxygène circule vers l'extérieur à travers les parois extérieures des canisters, 36, et dans une enveloppe 48 de collecteur entourant chacun des canisters. 7 Une paroi 34 sépare l'enveloppe 48 de collecteur du collecteur 21 d'admission. Une des préoccupations lors de la conception de modules de séparation d'air, vise au maintien des canisters à une température suffisamment chaude pour leur permettre de fonctionner en toute efficacité. Dans certains cas et sous certaines conditions de vol, une extrémité 42 en aval des canisters pourra être refroidie par rapport à une extrémité 40 en amont. Ainsi, l'efficacité de séparation présente parfois des diminutions sur la longueur dans certains modules antérieurs. Toutefois, comme indiqué, l'enveloppe 48 de collecteur entoure les canisters 24 à 32 jusqu'à l'extrémité 42 en aval et communique avec le collecteur 50 au niveau de l'extrémité 42 en aval conduisant à une sortie 52 pour une utilisation de l'oxygène 54. L'azote au niveau de l'extrémité 42 en aval traverse une sortie 46 et passe par une utilisation 49 de l'azote. En faisant circuler le flux d'oxygène jusqu'à l'extrémité 42 en aval par l'enveloppe 48 de collecteur, puis en le faisant s'échapper à la sortie 52, adjacente à, ou au niveau de l'extrémité 42 en aval, un complément de chaleur est diffusé à l'extrémité 42 en aval des canisters et sur les fibres que comportent ceux-ci, afin de garantir une séparation plus efficace sur toute la longueur d'écoulement des canisters 24 à 32. Bien qu'un mode de réalisation de la présente invention ait été divulgué, l'homme de l'art admettra que certaines modifications entreraient dans la portée de la présente invention. Dès lors, les revendications suivantes devront être étudiées pour déterminer l'objet concret de la présente invention et la véritable portée de celle-ci. 3 REVENDICATIONSI. Module (19) de séparation d'air comprenant : une entrée (22) permettant de recevoir une source d'air, ladite entrée (22) communiquant avec un collecteur d'admission (21), et ledit collecteur d'admission (21) communiquant avec une pluralité de canisters (24-32), lesdits canisters (24-32) étant munis de fibres creuses construites de telle sorte que l'oxygène peut imprégner les fibres et que l'azote peut traverser les fibres ; une enveloppe de collecteur (48) entourant lesdits canisters (24-32), et ladite 10 enveloppe de collecteur (48) permettant de recevoir l'oxygène ayant imprégné les fibres ; lesdits canisters (24-32) se prolongeant jusqu'à une extrémité (42) en aval et dans une sortie (46) d'azote ; et ladite enveloppe de collecteur (48) communiquant avec une sortie (50) 15 d'enveloppe de collecteur et une sortie (52) d'oxygène séparé, ladite sortie (50) d'enveloppe de collecteur étant située au niveau d'une extrémité (42) en aval desdits canisters (24-32). 2. Module (19) de séparation d'air selon la revendication I, dans lequel ladite 20 sortie (52) d'oxygène est également située au niveau de ladite extrémité (42) en aval dudit module (19) de séparation d'air. 3. Système de production d'azote embarqué comprenant : une source d'air chaud (20) ; 25 un module (19) de séparation d'air présentant une entrée (22) permettant de recevoir une source d'air, ladite entrée (22) communiquant avec un collecteur d'admission (21), et ledit collecteur d'admission (21) communiquant avec une pluralité de canisters (24-32), lesdits canisters (234-32) étant munis de fibres creuses construites de telle sorte que l'oxygène peut imprégner les fibres et que l'azote peut 30 traverser les fibres ; une enveloppe de collecteur (48) entourant lesdits canisters (24-32), et ladite enveloppe de collecteur (48) permettant de recevoir l'oxygène ayant imprégné les fibres ; 4lesdits canisters (24-32) se prolongeant jusqu'à une extrémité (42) en aval et dans une sortie (46) d'azote ; et ladite enveloppe de collecteur (48) communiquant avec une sortie (50) d'enveloppe de collecteur et une sortie (52) d'oxygène séparé, ladite sortie (50) d'enveloppe de collecteur étant située au niveau d'une extrémité (42) en aval desdits canisters (24-32). 4. Système de production d'azote embarqué selon la revendication 3, dans lequel ladite sortie (52) d'oxygène est également située au niveau de ladite extrémité (42) en aval dudit module (19) de séparation d'air. 5