Escape de un motor.

Presenta la novedad de que la conducción (6) del escape (4) comprende al menos dos tramos telescópicos (5) con sus correspondientes cavidades acústicas perimetrales (7),

para permitir variar la longitud de la conducción (6) y conseguir una atenuación requerida del ruido producido en la combustión.

Al extender los tramos (5) se aumenta la atenuación del ruido y al replegarlos se disminuye, obteniendo un escape (4) que se adapta a las necesidades del ruido que se requiera en cada momento.

Se aplica al escape del APU de una aeronave, diseñado con las menores dimensiones del escape (4) mejorando las condiciones aerodinámicas de la aeronave. Así cuando la aeronave está en vuelo, en el que el requerimiento de la atenuación del ruido es menor, el escape (4) se mantiene en su posición replegada, en tanto que cuando la aeronave está en tierra se extiende realizando una mayor atenuación del ruido, según se requiere en tierra.

Escape de un motor.

Objeto de la invención

La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere al escape de un motor que comprende una conducción con silenciador constituido por cavidades acústicas perimetrales de forma que permite efectuar la evacuación de los gases de la combustión del motor y al mismo tiempo atenuar el ruido que produce dicha combustión. La invención tiene por objeto proporcionar una conducción de longitud variable, en función de la atenuación del ruido que se requiera obtener en diferentes momentos, para lo que la conducción está constituida por tramos telescópicos que permiten efectuar la modificación de dicha longitud.

En general, la invención es aplicable al escape de cualquier motor de combustión en el que se requiera modificar la atenuación de los ruidos de escape, y más particularmente la invención es aplicable en la industria aeronáutica, más particularmente se aplica al escape de la unidad auxiliar de potencia (APU) que se instala en una aeronave. Antecedentes de la invención En la actualidad en las aeronaves es conocido el empleo de una unidad auxiliar de potencia (APU) que proporciona alimentación eléctrica y/o neumática a la aeronave, y que en la mayoría de los casos se instala en el cono de cola debido al ruido que produce el motor de combustión del APU, al alto riesgo de incendio que éste tiene, a tener altas temperaturas de escape, y a la necesidad de realizar el mantenimiento del mismo.

Por tanto, las instalaciones del APU actuales constituyen criterios de dimensionamiento para la superficie de la parte trasera del avión. Esto supone un problema para la optimización aerodinámica e induce una mayor resistencia aerodinámica y peso del cono de cola de la aeronave.

Cuando se diseña el escape del APU se ha de tener en cuenta los siguientes parámetros:

- diámetro del escape, que depende del flujo de escape del APU, y tiene el inconveniente de que un diámetro demasiado pequeño aumenta la contrapresión en el APU al mismo tiempo que aumenta la temperatura en su interior, aumenta la velocidad de flujo y aumenta el ruido de escape.

En cambio un diámetro demasiado grande aumenta la resistencia aerodinámica del avión al tenerse que diseñar un cono de cola de mayores dimensiones.

- La longitud del escape, que depende de la atenuación requerida del ruido del escape. Una longitud demasiado corta reduce la superficie tratada para atenuar el ruido.

En este punto cabe señalar que la atenuación de ruido deseada es un parámetro que no se considera cuando la aeronave se encuentra volando, en tanto que cuando se encuentra en tierra si se aplican los requisitos de reducción del ruido, por lo que el dimensionado de la longitud del escape se efectúa en función de los requerimientos establecidos para el caso en el que la aeronave se encuentre en tierra, lo que determina una mayor longitud del escape, y como consecuencia un mayor cono de la cola lo que induce una mayor resistencia aerodinámica y peso del cono de cola.

En el estado de la técnica no existe ningún escape que permita regular su longitud en función de la atenuación requerida del ruido.

Descripción de la invención

Para resolver los inconvenientes y conseguir los objetivos anteriormente indicados, la invención ha desarrollado un nuevo escape de un motor, que al igual que los previstos en el estado de la técnica comprende una conducción con un silenciador constituido por cavidades acústicas perimetrales para evacuar los gases de la combustión del motor y simultáneamente atenuar el ruido que produce dicha combustión; con la particularidad de que la invención presenta la novedad de que la conducción comprende al menos dos tramos telescópicos con sus correspondientes cavidades acústicas perimetrales, de forma que permite variar la longitud de la conducción en función de una atenuación requerida del ruido.

Tal y como ya fue comentado la invención puede ser aplicada a cualquier motor de combustión, pero más particularmente se aplica al escape de la unidad auxiliar de potencia (APU) instalada en una aeronave.

La configuración descrita para el caso del APU permite diseñar el cono de cola para una longitud de escape mínima que sea adecuada a las necesidades aerodinámicas en vuelo, de forma que al tener una menor longitud el escape, el cono de cola tiene menores dimensiones, reduciendo su peso y una menor resistencia aerodinámica.

Además una vez que la aeronave se encuentra en tierra se permite realizar la extensión de la longitud de la conducción para conseguir una mayor atenuación de ruido, según se requiere cuando la aeronave se encuentra en tierra. En este caso, aunque la conducción sobresale por la parte posterior del cono de cola, esto no afecta a su aerodinámica, al no encontrarse la aeronave en vuelo.

Para conseguir realizar la funcionalidad comentada, en la parte interior de las zonas extremas anterior y posterior de las cavidades acústicas perimetrales de cada tramo telescópico, comprende juntas estancas complementarias mediante las cuales se mantiene la estanqueidad entre los diferentes tramos telescópicos en las configuraciones extendida y replegada.

En una realización de la invención se incluyen medios de actuación de los tramos telescópicos mediante los cuales se permite realizar la extensión/repliegue de la conducción de forma automática.

Los medios de actuación de los tramos telescópicos para realizar su extensión/repliegue, pueden ser medios hidráulicos, neumáticos, eléctricos, o combinación de los anteriores. Así por ejemplo puede proporcionarse un brazo hidráulico o neumático gobernado por un circuito eléctrico que posibilita realizar la extensión/repliegue de los tramos telescópicos.

Las cavidades acústicas perimetrales de cada tramo telescópico presentan una sección constante en todo el tramo, pero además tiene la particularidad de que estas secciones decrecen desde el tramo más próximo al motor hasta el más alejado, para que al realizar la extensión/repliegue de la conducción, la cavidad acústica perimetral de cada tramo se aloje en el interior de la cavidad acústica perimetral del tramo que le precede.

Esta característica se da de forma inversa en la conducción de cada tramo telescópico que quedan delimitadas por las cavidades acústicas perimetrales, es decir presentan una sección constante en todo el tramo, pero con la diferencia que en este caso sus secciones crecen desde el tramo más

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próximo al motor hasta el más alejado, de forma que este aumento del diámetro interno de la conducción reduce el ruido que se produce en la salida, debido a la ligera difusión obtenida a medida que aumenta el diámetro.

En una realización de la invención comprende medios de guiado de los tramos telescópicos para la extensión/repliegue de la conducción. Los medios de guiado de los tramos telescópicos están determinados por guías dispuestas en el interior de la conducción de los tramos telescópicos, en los que ha de alojarse un tramo telescópico posterior, cuando se realiza el repliegue de la conducción. Más concretamente la invención comprende cuatro guías dispuestas longitudinalmente en el interior de cada uno de los tramos telescópicos que han de alojar en su interior un tramo telescópico posterior cuando se realiza el repliegue de la conducción. Las cuatro guías quedan dispuestas a 90º según una sección transversal de la conducción.

Dichas guías están constituidas por una alineación de ruedas en las que apoya y desliza la superficie del tramo telescópico posterior.

A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompañan una serie de figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención. Breve enunciado de las figuras

Figura 1. Muestra una representación esquemática de un escape de un APU del estado de la técnica.

Figura 2. Muestra una vista esquemática de una realización de la invención en el que se utilizan cuatro tramos telescópicos y se encuentran en la posición extendida.

Figura 3. Muestra una vista esquemática equivalente a la figura anterior con los tramos telescópicos replegados.

Figura 4. Muestra una realización preferida de la invención que está constituida...

1. Escape de un motor, que comprende una conducción con silenciador constituido por cavidades acústicas perimetrales para evacuar los gases de la combustión del motor y atenuar el ruido de escape generado por el motor; se caracteriza porque la conducción (6) comprende al menos dos tramos telescópicos

(5) con sus correspondientes cavidades acústicas perimetrales (7) , para variar la longitud de la conducción

(6) en función de una atenuación requerida del ruido.

2. Escape de un motor, según reivindicación 1, caracterizado porque la parte interior de las zonas extremas anterior y posterior de las cavidades acústicas perimetrales (7) de cada tramo telescópico (5) comprende juntas estancas (8) complementarias, para mantener la estanqueidad entre los diferentes tramos telescópicos (5) cuando se realiza la extensión/repliegue de los mismos.

3. Escape de un motor, según reivindicación 1, caracterizado porque comprende medios de actuación

(11) de los tramos telescópicos (5) para realizar su extensión/repliegue.

4. Escape de un motor, según reivindicación 3, caracterizado porque los medios de actuación (11) de los tramos telescópicos (5) para realizar su extensión/repliegue, que están seleccionados entre medios hidráulicos, neumáticos, eléctricos y combinación de los mismos.

5. Escape de un motor, según reivindicación 1, caracterizado porque la cavidad acústica perimetral (7) de cada tramo telescópico (5) presenta una sección constante en todo el tramo, cuyas secciones decrecen desde el tramo más próximo al motor hasta el más alejado, para que al realizar el repliegue de la conducción (6) , la cavidad acústica perimetral (7) de cada tramo (5) se aloje en el interior de la cavidad acústica

perimetral (7) del tramo (5) que le precede.

6. Escape de un motor, según reivindicación 5, caracterizado porque la sección interior de la conducción (6) delimitada por las cavidades acústicas perimetrales (7) de cada tramo telescópico (5) presenta una sección constante en todo el tramo telescópico (5) , cuyas secciones crecen desde el tramo más próximo al motor hasta el más alejado, para reducir el ruido de salida.

7. Escape de un motor, según reivindicación 1, caracterizado porque comprende medios de guiado (9) de los tramos telescópicos (5) para la extensión/repliegue de la conducción (6) .

8. Escape de un motor, según reivindicaciones 7, caracterizado porque los medios de guiado (9) de los tramos telescópicos (5) , comprenden guías (9) dispuestas en el interior de los tramos telescópicos (5) , en los que ha de alojarse un tramo telescópico (5) posterior, al realizar el repliegue.

9. Escape de un motor, según reivindicación 8, caracterizado porque los medios de guiado de los tramos telescópicos (5) comprenden cuatro guías (9) dispuestas longitudinalmente en el interior la conducción

(6) de los tramos telescópicos (5) , en los que ha de alojarse un tramo telescópico (5) posterior, al realizarse el repliegue; estando dichas guías (9) dispuestas a 90º según una sección transversal de las cavidades acústicas perimetrales (7) .

10. Escape de un motor, según reivindicación 9, caracterizado porque las guías (9) están constituidas por una alineación de ruedas (10) en las que apoya y desliza la superficie de la cavidad acústica perimétrica (7) del tramo telescópico (5) posterior.

11. Escape de un motor, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se aplica al escape (4) de la unidad auxiliar de potencia instalada en una aeronave.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

Nº solicitud: 200930143

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 08.05.2009

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : F01N1/16 (2006.01) F01N1/00 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

3. 46; figura 4. 1-2 X US 2988302 A (SMITH CLOYD D) 13.06.1961, columna 3, línea 49 - columna 4, línea 31; figuras 6-8. 1, 3-4, 7-11 A A GB 1019857 A (ROLLS ROYCE) 09.02.1966, todo el documento. 1, 3-4, 7-11 A US 3575260 A (URGUHART GEORGE R et al.) 20.04.1971, columna 2, línea 31 - columna 5, línea 16; figuras. 1, 3-11 A US 2006043236 A1 (CAMPBELL THOMAS A et al.) 02.03.2006, párrafos [15-23]; figuras 2-4. 1, 5-6 Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº : Fecha de realización del informe 09.05.2011 Examinador J. Galán Mas Página 1/4

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 200930143

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) F01N Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC

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OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 200930143

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 09.05.2011

Declaración

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986) .

Base de la Opinión.

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

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OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 200930143

1. Documentos considerados.

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración El documento D01 describe un escape de motor que comprende una conducción con silenciador constituido por cavidades acústicas (2) perimetrales para evacuar los gases de la combustión del motor y atenuar el ruido de escape generado por el motor, comprendiendo dicha conducción más de dos tramos telescópicos (ver figura 4 y página 2, línea.

3. 40) con sus correspondientes cavidades acústicas perimetrales (2) , para variar la longitud de la conducción en función de una atenuación requerida del ruido. Por tanto, al estar ya descrito el objeto de la reivindicación 1, dicha reivindicación no es nueva, de acuerdo al artículo 6 de la Ley 11/1986.

Por otro lado, el documento D02 describe un escape de motor (ver figuras 6 a 8) que comprende una conducción con silenciador constituido por cavidades acústicas (38, 39, 40) perimetrales para evacuar los gases de la combustión del motor y atenuar el ruido de escape generado por el motor, comprendiendo dicha conducción un tramo telescópico con sus correspondientes cavidades acústicas perimetrales (38, 39, 40) , para variar la longitud de la conducción en función de una atenuación requerida del ruido, realizándose dicha variación de longitud mediante medios de actuación del tramo telescópico hidráulicos (48) . La invención descrita en el documento D02 difiere con el objeto de la reivindicación 1 en que éste se caracteriza por comprender dos o más tramos telescópicos. Sin embargo, el problema planteado y la solución técnica son esencialmente iguales y no se considera inventivo el mero hecho de dividir el tramo telescópico descrito en el documento D02 en tramos telescópicos adicionales. Por tanto, teniendo en cuenta este documento, la reivindicación 1 no implicaría actividad inventiva según el artículo 8 de la Ley 11/1986.

Se considera que las reivindicaciones dependientes 2 a 4 y 7 a 11 no implican actividad inventiva según el artículo 8 de la Ley 11/1986 ya que: -Resulta obvia la utilización de juntas estancas entre tramos telescópicos, objeto de la reivindicación 2, en el dispositivo silenciador, de la invención descrita en el documento D01, para mantener la estanqueidad. -Medios de actuación hidráulicos para los tramos telescópicos, objeto de las reivindicaciones 3 y 4, ya están descritos en el documento D02. -Se consideran que los medios de guiado objeto de las reivindicaciones 7 a 10 están entre los posibles que el experto en la materia elegiría, sin el ejercicio de la actividad inventiva, para una realización práctica de la invención, -El documento D02 describe la aplicación de la invención para un motor dispuesto en una aeronave. A partir de este documento se considera obvio el objeto de la reivindicación 11, aplicación en una unidad auxiliar de potencia, ya que resuelve el mismo problema, evitar ruido en tierra, y no define ninguna característica específica diferenciadora.

Respecto al objeto de la reivindicación 5, no se considera que haya información en el estado de la técnica que lleve al experto en la materia hacia la configuración de repliegue definida para la presente invención, y en consecuencia tampoco para la reivindicación dependiente 6, por lo que se considera que dichas reivindicaciones implican actividad inventiva de acuerdo al artículo 8 de la Ley 11/1986.

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