Brevet FR3054528A1 — publié le 20180202

SYSTEME DE CHAUFFAGE DE CREPINE D'ENTREE D'AIR DE REFROIDISSEMENT DE TURBINE A AIR DYNAMIQUE Arrière-plan Les aéronefs sont dotés d'un système de turbine à air dynamique qui est configuré pour fournir de l'énergie électrique ou hydraulique à l'aéronef dans certaines situations. Le système de turbine à air dynamique est stocké à l'intérieur de l'aéronef 5 et est sélectivement déployé dans un flux d'air. Le système de turbine à air dynamique peut recevoir de l'air de refroidissement pour refroidir les équipements électriques du système de turbine à air dynamique. L'entrée d'air de refroidissement est dotée d'une crépine d'entrée pour empêcher 10 les corps étrangers de pénétrer dans le générateur. Brève description Un mode de réalisation de la présente divulgation propose un système de turbine à air dynamique. Le système de turbine à air 15 dynamique inclut une contrefiche, une crépine chauffée, une turbine et un générateur. La contrefiche est reliée de manière pivotante à un cadre de montage qui est relié de manière opérationnelle à une structure d'aéronef. La contrefiche est définie par un corps de contrefiche qui s'étend entre une 20 première extrémité et une seconde extrémité. Le corps de la contrefiche définit une entrée d'air. La crépine chauffée comporte un élément chauffant qui est logé à l'intérieur de la crépine chauffée. La turbine est disposée à la seconde extrémité de la contrefiche. Le générateur est disposé près de la première 25 extrémité de la contrefiche. Le générateur est relié par entraînement à la turbine via un arbre d'entraînement. Outre la ou les caractéristiques décrites ici, l'élément chauffant est connecté électriquement au générateur. Outre la ou les caractéristiques décrites ici, l'élément 30 chauffant est isolé électriquement d'une source d'alimentation de l'aéronef. 3054528 2 Outre la ou les caractéristiques décrites ici, l'entrée d'air est configurée comme une entrée d'air de refroidissement qui fournit de l'air de refroidissement au générateur. Outre la ou les caractéristiques décrites ici, le générateur 5 définit une sortie d'air de refroidissement qui évacue l'air de refroidissement qui est fourni au générateur. Un autre mode de réalisation de la présente divulgation propose un système de turbine à air dynamique. Le système de turbine à air dynamique inclut une contrefiche et un système de 10 chauffage. La contrefiche a une première extrémité qui est reliée à un générateur qui est relié par entraînement à une turbine qui est reliée à une seconde extrémité. La contrefiche est dotée d'une entrée d'air qui est disposée près de la première extrémité. Le système de chauffage est connecté 15 électriquement au générateur. Le système de chauffage a une crépine chauffée qui est disposée sur l'entrée d'air. Outre la ou les caractéristiques décrites ici, la crépine chauffée inclut un élément chauffant disposé entre un premier élément de crépine et un second élément de crépine qui est 20 écarté du premier élément de crépine et disposé à l'opposé de celui-ci. Outre la ou les caractéristiques décrites ici, la crépine chauffée inclut un élément de chauffage de film appliqué sur au moins l'un d'un premier élément de crépine et d'un second 25 élément de crépine qui est écarté du premier élément de crépine et disposé à l'opposé de celui-ci. Outre la ou les caractéristiques décrites ici, le générateur définit une sortie d'air. Outre la ou les caractéristiques décrites ici, l'entrée 30 d'air inclut une première fenêtre d'entrée disposée de manière adjacente à une deuxième fenêtre d'entrée. Outre la ou les caractéristiques décrites ici, la première fenêtre d'entrée est séparée de la deuxième fenêtre d'entrée par une première cloison. 3054528 3 Outre la ou les caractéristiques décrites ici, l'entrée d'air comprend en outre une troisième fenêtre d'entrée disposée de manière adjacente à la deuxième fenêtre d'entrée. Outre la ou les caractéristiques décrites ici, la deuxième 5 fenêtre d'entrée est séparée de la troisième fenêtre d'entrée par une troisième cloison. Encore un autre mode de réalisation de la présente divulgation propose un système de chauffage pour une turbine à air dynamique. Le système de chauffage inclut une crépine 10 chauffée qui est disposée sur une entrée d'air définie par une contrefiche. La contrefiche possède une première extrémité qui est reliée à un générateur qui est relié de manière opérationnelle à une turbine qui est reliée à une seconde extrémité de la contrefiche. La crépine chauffée a un élément 15 chauffant logé à l'intérieur. Outre la ou les caractéristiques décrites ici, l'élément chauffant est connecté électriquement au générateur. Outre la ou les caractéristiques décrites ici, en réponse à la rotation de la turbine, le générateur fournit de l'énergie à 20 l'élément chauffant. Brève description des dessins Le sujet qui est considéré comme la présente divulgation est souligné de manière particulière et revendiqué de manière 25 distincte dans les revendications à la fin du mémoire. Les caractéristiques et avantages précédents et autres caractéristiques et avantages de la présente divulgation ressortent clairement à la lecture de la description détaillée suivante faite en conjugaison avec les dessins joints sur 30 lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un système de turbine à air dynamique ayant un système de chauffage dans une position déployée ; la figure 2 est une vue en perspective partielle d'une 35 contrefiche ayant une entrée d'air du système de turbine à air dynamique ; et 3054528 4 la figure 3 est un schéma d'un système de chauffage prévu avec le système de turbine à air dynamique. Description détaillée Si l'on considère à présent les figures, sur lesquelles l'invention sera décrite en référence à des modes de réalisation spécifiques, sans s'y limiter, il doit être entendu que les modes de réalisation divulgués sont purement illustratifs de l'invention qui peut être mise en oeuvre sous des formes diverses et alternatives. Les figures ne sont pas nécessairement à l'échelle ; certaines caractéristiques peuvent être accentuées ou atténuées pour montrer des détails de composants particuliers. Par conséquent, les détails structurels et fonctionnels spécifiques divulgués ici ne doivent pas être interprétés comme limitatifs, mais simplement en tant que base représentative pour enseigner à l'homme du métier à utiliser la présente invention de manières diverses. Référons-nous à la figure 1 sur laquelle est représenté un système de turbine à air dynamique 10. Le système de turbine à air dynamique 10 est fixé à une structure d'aéronef. Le système de turbine à air dynamique 10 peut être disposé de manière mobile ou pivotante à l'intérieur du fuselage de l'aéronef, d'un carénage de jonction aile-fuselage, d'une partie du cône avant d'aéronef, ou dans d'autres positions. Le système de turbine à air dynamique 10 est mobile entre une position stockée et une position déployée. Le système de turbine à air dynamique 10 inclut un cadre de montage 20, une contrefiche 22, un générateur 24, une turbine 26, et un système de chauffage 28. Le cadre de montage 20 est relié opérationnellement à la structure de l'aéronef. Le cadre de montage 20 est relié opérationnellement à un actionneur agencé pour déplacer la contrefiche 22 entre la position stockée et la position déployée. La contrefiche 22 est reliée au générateur 24 qui est relié 35 de manière pivotante au cadre de montage 20 ou relié directement à la structure d'aéronef. La contrefiche 22 inclut un corps de 3054528 5 contrefiche 40 qui s'étend entre une première extrémité 42 et une seconde extrémité 44. Le corps de contrefiche 40 est configuré en tant que corps creux qui s'étend le long d'un axe. Le corps de contrefiche 40 définit une entrée d'air 50. L'entrée 5 d'air 50 est disposée entre la première extrémité 42 et la seconde extrémité 44 de la contrefiche 22. L'entrée d'air 50 est disposée plus près de la première extrémité 42 que la seconde extrémité 44 de la contrefiche 22. L'entrée d'air 50 s'étend d'une surface extérieure du corps 10 de contrefiche 40 à travers une surface intérieure du corps de contrefiche 40. L'entrée d'air 50 inclut une fenêtre d'entrée unique ou de multiples fenêtres d'entrée, à des fins illustratives, une entrée d'air à fenêtres multiples est représentée. L'entrée d'air 50 inclut une première fenêtre 15 d'entrée 52, une deuxième fenêtre d'entrée 54 qui est disposée de manière adjacente à la première fenêtre d'entrée 52, et une troisième fenêtre d'entrée 56 qui est disposée de manière adjacente à la deuxième fenêtre d'entrée 54. Chaque fenêtre d'entrée est configurée sous forme d'une fenêtre allongée dont 20 une longueur est supérieure à sa largeur. Dans au moins un mode de réalisation, un cadre 58 est disposé autour de l'entrée d'air 50 et entoure la première fenêtre d'entrée 52, la deuxième fenêtre d'entrée 54 et la troisième fenêtre d'entrée 56. Le cadre 58 s'étend au-dessus de la surface extérieure du corps de 25 contrefiche 40. La première fenêtre d'entrée 52 est séparée de la deuxième fenêtre d'entrée 54 par une première cloison 60. Chacune de la première fenêtre d'entrée 52 et de la deuxième fenêtre d'entrée 54 ont une largeur qui est supérieure à une largeur de la 30 première cloison 60. La deuxième fenêtre d'entrée 54 est séparée de la troisième fenêtre d'entrée 56 par une deuxième cloison 62. Chacune de la deuxième fenêtre d'entrée 54 et de la troisième fenêtre d'entrée 56 ont une largeur qui est supérieure à une largeur de la deuxième cloison 62. 3054528 6 Le générateur 24 est relié opérationnellement à la première extrémité 42 de la contrefiche 22. Le générateur 24 est relié de manière pivotante au cadre de montage 20 ou à la structure de l'aéronef par le biais du générateur 24. Le générateur 24 5 définit une entrée d'air de refroidissement de générateur et une sortie d'air de refroidissement de générateur 70. L'air dynamique ou l'air de refroidissement qui est fourni à travers l'entrée d'air 50 définie par le corps de contrefiche 40 de la contrefiche 22 s'écoule à travers le corps creux du corps de 10 contrefiche 40 vers l'entrée d'air de refroidissement de générateur, à travers le générateur 24, et hors de la sortie d'air de refroidissement du générateur 70. A ce titre, l'entrée d'air 50 est configurée en tant qu'entrée d'air de refroidissement qui fournit de l'air de refroidissement à des 15 composants électroniques du générateur 24. Le générateur 24 est configuré de manière à inclure un générateur à aimant permanent. La turbine 26 est disposée à la seconde extrémité 44 de la contrefiche 22. La turbine 26 inclut une boîte à engrenages 80, 20 un moyeu de turbine 82 et des aubes 84. Le moyeu de turbine 82 est relié opérationnellement à la boîte à engrenages 80. Les aubes 84 s'étendent à partir du moyeu de turbine 82. Les aubes 84 et le moyeu de turbine 82 sont agencés de manière à tourner en réponse à la rencontre de l'air dynamique et des aubes 84 25 tandis que le système de turbine à air dynamique 10 est dans la position déployée. La turbine 26 est reliée par entraînement ou reliée opérationnellement au générateur 24 par un arbre d'entraînement qui s'étend entre le générateur 24 et la boîte à engrenages 80. La boîte à engrenages 80 est configurée pour 30 communiquer le mouvement rotatif du moyeu de turbine 82 et des aubes 84 sous forme du mouvement rotatif de l'arbre d'entraînement pour actionner le générateur 24. La rotation de la turbine 26 fait tourner l'arbre d'entraînement qui fait tourner le générateur 24 et fournit de 35 l'énergie à une unité de commande de générateur 72 et au système de chauffage 28. Le générateur 24 est configuré pour commencer à 3054528 7 fournir de l'énergie électrique au système de chauffage 28 dès que la turbine 26 commence à tourner. Référons-nous aux figures 1 à 3 sur lesquelles le système de chauffage 28 est configuré pour inhiber la formation de glace 5 sur l'entrée d'air 50 définie par le corps de contrefiche 40 de la contrefiche 22 alors que le système de turbine à air dynamique 10 est déployé et opérationnel. Le fonctionnement du générateur 24 fournit de l'énergie au système de chauffage 28 qui est indépendant ou isolé d'un système d'alimentation ou 10 d'une source d'alimentation de l'aéronef. Le système de chauffage 28 inclut une crépine chauffée 90 ayant un élément de chauffage 92 qui est connecté électriquement au générateur 24. La crépine chauffée 90 définit une pluralité d'orifices qui facilitent ou permettent un écoulement d'air à travers la 15 crépine chauffée 90 et dans l'entrée d'air 50. La crépine chauffée 90 comportant un élément chauffant 92 est disposée sur ou au-dessus de l'entrée d'air 50 et est fixée au corps de contrefiche 40 de la contrefiche 22. Dans au moins un mode de réalisation, la crépine chauffée 90 comportant un élément 20 chauffant 92 est reliée opérationnellement au cadre 58 qui s'étend autour de l'entrée d'air 50. L'élément chauffant 92 est connecté électriquement au générateur 24 et est isolé électriquement d'une source d'alimentation de l'aéronef. L'élément chauffant 92 est disposé à l'intérieur de la crépine 25 chauffée 90. La crépine chauffée 90 inclut un premier élément de crépine 100 et un second élément de crépine 102. Le premier élément de crépine 100 est éloigné du second élément de crépine 102 de telle sorte que l'élément chauffant 92 est disposé entre le 30 premier élément de crépine 100 et le second élément de crépine 102. Dans au moins un mode de réalisation, l'élément chauffant 92 est pris en sandwich entre le premier élément de crépine 100 et le second élément de crépine 102. Dans au moins un mode de réalisation, l'élément chauffant 92 est un élément chauffant de 35 film qui est appliqué sur au moins l'un du premier élément de crépine 100 et du second élément de crépine 102. Dans au moins 3054528 8 un mode de réalisation, l'élément chauffant 92 est tissé avec ou intégré à au moins l'un du premier élément de crépine 100 et du second élément de crépine 102. Dans un tel mode de réalisation, l'élément chauffant 92 inclut une pluralité d'éléments ou de 5 fibres électroconducteurs/électroconductrices. Dans au moins un mode de réalisation, au moins l'un de premier élément de crépine 100 et du second élément de crépine 102 de la crépine chauffée 90 est imprégné avec l'élément chauffant 92. Dans au moins un mode de réalisation, l'élément chauffant 92 10 est un élément chauffant résistant, un élément chauffant de type surface, un élément chauffant de type tôle, une structure chauffante à fils en canal ou similaire qui produit ou génère de la chaleur en réponse à la fourniture d'électricité par le générateur 24 à l'élément chauffant 92. L'élément chauffant 92 15 s'étend entre des connecteurs électriques ou électrodes 106 qui sont électriquement connectés au générateur 24 à l'aide d'un câblage qui est acheminé de l'intérieur à travers le corps de contrefiche 40 de la contrefiche 22 vers le générateur 24. Les électrodes 106 sont positionnées à l'intérieur ou s'étendent 20 depuis des extrémités opposées de la crépine chauffée 90. Les électrodes 106 sont logées ou moulées dans une partie d'au moins l'un du premier élément de crépine 100 et du second élément de crépine 102. Bien que la présente divulgation ait été décrite en détail 25 en liaison avec seulement un nombre limité de modes de réalisation, on comprendra aisément que la présente divulgation n'est pas limitée auxdits modes de réalisation divulgués. Au contraire, la présente divulgation peut être modifiée pour intégrer n'importe quel nombre de variantes, de modifications, 30 de remplacements ou agencements équivalents non décrits jusqu'ici, mais qui tiennent compte de la portée de la présente divulgation. De plus, bien que divers modes de réalisation de la présente divulgation aient été décrits, il doit être entendu que des aspects de la présente divulgation peuvent inclure 35 uniquement certains des modes de réalisation décrits. En conséquence, la présente divulgation ne doit pas être considérée 3054528 9 comme limitée par la description précédente, mais n'est limitée que par la portée des revendications annexées. REVENDICATIONS1. Système de turbine à air dynamique, comprenant : une contrefiche ayant une première extrémité qui est reliée à un générateur qui est relié par entraînement à une turbine reliée à une seconde extrémité, la contrefiche étant dotée d'une entrée d'air qui est disposée près de la première extrémité ; et un système de chauffage étant connecté électriquement au générateur, le système de chauffage ayant une crépine chauffée disposée sur l'entrée d'air. 2. Système de turbine à air dynamique selon la revendication 1, dans lequel la crépine chauffée inclut un élément chauffant disposé entre un premier élément de crépine et un second élément de crépine qui est écarté du premier élément de crépine et disposé à l'opposé de celui-ci. 3. Système de turbine à air dynamique selon la revendication 1, dans lequel la crépine chauffée inclut un élément de chauffage de film appliqué sur au moins l'un d'un premier élément de crépine et d'un second élément de crépine qui est écarté du premier élément de crépine et disposé à l'opposé de celui-ci. 4. Système de turbine à air dynamique selon la revendication 1, dans lequel le générateur définit une sortie d'air. 5. Système de turbine à air dynamique selon la revendication 1, dans lequel l'entrée d'air inclut une première fenêtre d'entrée disposée de manière adjacente à une deuxième fenêtre d'entrée. 6. Système de turbine à air dynamique selon la revendication 5, 30 dans lequel la première fenêtre d'entrée est séparée de la deuxième fenêtre d'entrée par une première cloison. 7. Système de turbine à air dynamique selon la revendication 6, dans lequel l'entrée d'air inclut en outre une troisième fenêtre 3054528 11 d'entrée disposée de manière adjacente à la deuxième fenêtre d'entrée. 8. Système de turbine à air dynamique selon la revendication 7, 5 dans lequel la deuxième fenêtre d'entrée est séparée de la troisième fenêtre d'entrée par une troisième cloison. 9. Système de chauffage pour une turbine à air dynamique, comprenant : 10 une crépine chauffée disposée sur une entrée d'air définie par une contrefiche ayant une première extrémité reliée au générateur qui est reliée de manière opérationnelle à une turbine reliée à une seconde extrémité, la crépine chauffée comportant un élément chauffant logé à l'intérieur. 15 10. Système de chauffage selon la revendication 9, dans lequel l'élément chauffant est connecté électriquement au générateur. 11. Système de chauffage selon la revendication 10, dans lequel 20 en réponse à la rotation de la turbine, le générateur fournit de l'énergie à l'élément chauffant.