BR112021003725A2 - vidraça antigeada que tem uma potência de aquecimento diferenciada no conjunto de sua superfície - Google Patents
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Abstract
VIDRAÇA ANTIGEADA QUE TEM UMA POTÊNCIA DE AQUECIMENTO DIFERENCIADA NO CONJUNTO DE SUA SUPERFÍCIE. A invenção é referente a - uma vidraça antigeada ou parte dessa última - inteiramente situada, em posição de montagem, de um lado do plano de simetria da carroceria de um veículo aéreo, aquático ou terrestre, caracterizada pelo fato de que a potência de aquecimento é diferenciada no conjunto de sua superfície, de modo a aplicar a potência máxima sobre a parte da superfície na qual a perda térmica é máxima; - a aplicação dessa vidraça antigeada ou dessa parte dessa última na aeronáutica, na marinha ou no ferroviário.
Description
[0001] A invenção é relativa a uma vidraça antigeada tal como utilizada na aeronáutica, na marinha ou no ferroviário notadamente.
[0002] Os veículos aéreos, aquáticos ou terrestres que operam em condições congelantes são equipados com sistemas de aquecimento integrados às vidraças e que permitem prevenir o aparecimento de geada por coleta e depois formação de gelo de gotículas de água sobrefundida. O aquecimento permite manter a temperatura da pele externa da vidraça acima de 0ºC e manter a água sob a forma líquida. Essa última é então ou expulsa pelo escoamento de ar ou evaporada. O aquecimento é obtido por efeito Joule por circulação de corrente elétrica ou dentro de uma camada condutora transparente, ou em fios suficientemente finos para não perturbar a visão. Os elementos resistivos são localizados sobre a pele interna das vidraças laminadas que é a mais próxima da superfície externa, quer dizer sobre a face interna à estrutura laminada da folha de vidro do laminado que está em contato com a atmosfera exterior.
[0003] As regulamentações aeronáuticas por exemplo (notadamente CS25: em inglês “Certification Specification for large airplanes” tais como especificadas pelas autoridades aeronáuticas europeias EASA para os grandes aviões comerciais, jatos de negócio, aviões de linha, equivalente da FAR 25 emitida pela FAA, autoridade dos Estados Unidos da América) indicam que uma potência específica de aquecimento de 7 kW/m2 permite assegurar uma visão clara em qualquer tempo. Assim a prática corrente é a de aplicar essa potência visando assim uma homogeneidade que seja a mais perfeita possível.
[0004] Os para-brisas de aviões, veículos aquáticos ou terrestres, notadamente de grande velocidade, tendem a ser cada vez maiores devido à redução do número de vidraças e devido à melhoria dos desempenhos aerodinâmicos que impõem vidraças cada vez menos verticais. A abertura angular sendo imposta, isso leva a um aumento da superfície das vidraças. A potência elétrica atribuída às vidraças é por conseguinte crescente e pode em certas condições de voo ser o primeiro posto de consumo elétrico.
[0005] Reduzir a potência elétrica consumida pelas vidraças pode permitir reduzir a massa dos sistemas de geração elétrica e de auxílio elétrico, assim como o consumo em querosene ou qualquer outro carburante.
[0006] Com essa finalidade, a invenção tem como objeto uma vidraça antigeada ou parte dessa última, inteiramente situada, em posição de montagem, de um lado do plano de simetria da carroceria de um veículo aéreo, aquático ou terrestre, caracterizada pelo fato de que a potência de aquecimento é diferenciada no conjunto de sua superfície, de modo a aplicar a potência máxima sobre a parte da superfície na qual a perda térmica é máxima. Essa vidraça proporciona um aquecimento voluntariamente heterogêneo e, por conseguinte, uma possibilidade de reduzir a energia para o degelo e de tornar mais leves os meios de geração elétrica.
[0007] Para simplificar, só é considerada de acordo com a invenção uma vidraça ou então uma parte dessa última de um só lado do plano de simetria do veículo. Mas naturalmente, a invenção se refere ao conjunto das vidraças antigeada desse último. As vidraças de um veículo podem não ser dispostas simetricamente, quer dizer não ser a imagem uma da outra duas a duas em relação ao plano de simetria da carroceria; mas elas o são em geral. Assim, nesse caso de disposição simétrica das vidraças por exemplo, um cockpit de avião pode ter uma, duas ou três vidraças com função antigeada. A definição geral da invenção só se refere então, por razão de simetria, a uma metade da vidraça frontal, respectivamente a uma das duas vidraças laterais, respectivamente a uma metade da vidraça frontal e a aquela das duas vidraças laterais disposta do mesmo lado do plano de simetria da carroceria.
[0008] De acordo com características preferidas da vidraça antigeada ou parte dessa última da invenção: - a dita parte da superfície na qual a perda térmica é máxima é a parte baixa da vidraça que é submetida a mais coleta de água do que o resto da vidraça; essa coleta maior induz uma necessidade superior de potência para reaquecer a água acima de zero grau Celsius e mais potência exigida por sua evaporação; - o invólucro da vidraça antigeada ou da parte dessa última é definido pelo quadrilátero ABCD, AB sendo a tangente ao meio do montante superior da vidraça ou de sua parte, BC a tangente ao meio de seu montante traseiro, CD a tangente ao meio de seu montante inferior e DA a tangente ao meio de seu montante dianteiro, eventualmente incluído no plano de simetria da carroceria do veículo, E e G sendo os meios dos segmentos DA, respectivamente BC, F sendo um ponto qualquer sobre o segmento EG, caracterizado pelo fato de que as potências específicas médias de aquecimento são de 7, respectivamente 4, respectivamente 4, cada uma a cerca de +/- 1 kW/m2, nas superfícies delimitadas pelos pontos CDEF, respectivamente ABGE, respectivamente CFG; é possível assim obter uma baixa de potência até cerca de 30 % em relação a uma vidraça integralmente aquecida a 7 kW/m 2; as superfícies não aquecidas (efeitos de borda) não são levadas em consideração no cálculo das potência médias; essa definição não exclui uma eventual curvatura da vidraça antigeada: se as tangentes não são coplanares – secantes, elas devem ser projetadas ortogonalmente sobre um plano perpendicular à normal à vidraça (ou a sua parte – metade), em seu baricentro; - a potência de aquecimento diferenciada é obtida por colocação de uma camada eletrocondutora transparente de espessura heterogênea que permite modular a potência dissipada; - a vidraça antigeada ou parte dessa última compreende uma camada eletrocondutora transparente da qual linhas finas de separação de fluxo foram retiradas por extração, de maneira a ajudar a controlar a repartição de potência de aquecimento diferenciada; essas linhas de separação de fluxo, com frequência chamadas de linhas de fluxo, são obtida por extração por laser principalmente; elas são descritas nos pedidos WO 2017/001792 A1, FR 2 888 082 A1, EP 0 893 938 A1 e WO 2018/109364 A1 e têm como função a de guiar a corrente elétrica, e mesmo em certos casos a de isolar certas zonas não passantes por meio de linhas fechadas sobre si mesmas; - a camada eletrocondutora transparente compreende pelo menos um óxido condutor transparente tal como óxido de índio dopado com estanho (em inglês Indium Tin Oxyde – ITO), óxido de estanho dopado com flúor SnO2 : Fe e/ou pelo menos um metal tal como a prata, notadamente sob a forma de um empilhamento multicamada com prata; - a vidraça antigeada ou parte dessa última consiste em uma vidraça laminada da qual a face interna à estrutura laminada da folha de vidro do laminado que, em posição de montagem, está em contato com a atmosfera exterior, leva elementos eletrocondutores resistivos; pode se tratar de uma camada eletrocondutora transparente e/ou de uma rede de fios aquecedores; as folhas que constituem a vidraça laminada podem ser feitas de vidro mineral, tal como sodo-cálcico eventualmente temperado térmico, aluminossilicato eventualmente temperado químico, ou outro, ou então orgânicas do tipo poli(metacrilato de metila (PMMA),, policarbonato (PC), resina ionomérica e ligadas umas com as outras por intermédio de uma camada adesiva intercalar do ripo polivinil butiral (PVB), poliuretano (PU), etileno – acetato de vinila (EVA) por exemplo; a vidraça laminada pode ser de uma estrutura que proporciona uma resistência balística, apresentar funções de tela para as radiações eletromagnéticas, antiestáticas de dissipação/evacuação das cargas eletrostáticas, suas superfícies exteriores podem ser hidrófilas, hidrofóbicas, antissujidades – fotocatalíticas.
[0009] A invenção tem também como objeto a aplicação da vidraça antigeada ou parte dessa última definida precedentemente na aeronáutica, na marinha ou no ferroviário, por exemplo como para-brisa frontal ou lateral de cockpit de avião, para- brisa de barco, de trem notadamente de grande velocidade.
[0010] A invenção será melhor compreendida à luz da descrição seguinte dos desenhos anexos nos quais: - a Figura 1 representa o quadrilátero característico de uma metade de vidraça antigeada, e a delimitação de zonas de acordo com uma realização especial da invenção, e - a Figura 2 representa um quadrilátero análogo a aquele da Figura 1, ao qual foram superpostas as zonas de diferentes potências específicas médias de aquecimento.
[0011] Em referência à figura 1, uma vidraça frontal de cockpit de avião é centrada em relação à carlinga do avião, quer dizer em relação ao plano de simetria dessa última. Por razão de simetria, é suficiente aqui representar só a metade direita, vista em frente ao avião em posição de montagem, do para-brisa frontal, metade disposta só do lado direito do plano de simetria da carlinga. Esse cockpit pode por outro lado compreender dois para-brisas laterais de um lado e de outro do frontal.
[0012] O para-brisa frontal tem uma função antigeada por meio de uma camada eletrocondutora transparente levada pela face orientada para o interior da estrutura laminada da folha de vidro em contato com a atmosfera exterior.
[0013] O invólucro dessa metade direita do para-brisa frontal é definido pelo quadrilátero ABCD, AB sendo a tangente ao meio do montante superior da metade direita da vidraça, BC a tangente ao meio de seu montante traseiro, CD a tangente ao meio de seu montante inferior e DA a tangente ao meio de seu montante dianteiro, que é aqui incluído no plano de simetria da carlinga. E e G são os meios dos segmentos DA, respectivamente BC, e F é um ponto qualquer sobre o segmento EG.
[0014] Em referência à Figura 2, de acordo com a invenção, as potências específicas médias de aquecimento são mesmo de 7, respectivamente 4, respectivamente 4, cada uma delas a cerca de +/- 1 kW/m2, nas superfícies delimitadas pelos pontos CDEF, respectivamente ABGE, respectivamente CFG.
Claims (8)
1. Vidraça antigeada ou parte dessa última, inteiramente situada, em posição de montagem, de um lado do plano de simetria da carroceria de um veículo aéreo, aquático ou terrestre, caracterizada pelo fato de que a potência de aquecimento é diferenciada no conjunto de sua superfície, de modo a aplicar a potência máxima sobre a parte da superfície na qual a perda térmica é máxima.
2. Vidraça antigeada ou parte dessa última de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a dita parte da superfície na qual a perda térmica é máxima é a parte baixa da vidraça que é submetida a mais coleta de água do que o resto da vidraça.
3. Vidraça antigeada ou parte dessa última de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, da qual o invólucro é definido pelo quadrilátero ABCD, AB sendo a tangente ao meio do montante superior da vidraça ou de sua parte, BC a tangente ao meio de seu montante traseiro, CD a tangente ao meio de seu montante inferior e DA a tangente ao meio de seu montante dianteiro, eventualmente incluído no plano de simetria da carroceria do veículo, E e G sendo os meios dos segmentos DA, respectivamente BC, F sendo um ponto qualquer sobre o segmento EG, caracterizado pelo fato de que as potências específicas médias de aquecimento são de 7, respectivamente 4, respectivamente 4, cada uma a cerca de +/- 1 kW/m2, nas superfícies delimitadas pelos pontos CDEF, respectivamente ABGE, respectivamente CFG.
4. Vidraça antigeada ou parte dessa última de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a potência de aquecimento diferenciada é obtida por colocação de uma camada eletrocondutora transparente de espessura heterogênea que permite modular a potência dissipada.
5. Vidraça antigeada ou parte dessa última de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que ela compreende uma camada eletrocondutora transparente da qual linhas finas de separação de fluxo foram retiradas por extração, de maneira a ajudar a controlar a repartição de potência de aquecimento diferenciada.
6. Vidraça antigeada ou parte dessa última de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizada pelo fato de que a camada eletrocondutora transparente compreende pelo menos um óxido condutor transparente tal como óxido de índio dopado com estanho (em inglês Indium Tin Oxyde – ITO), óxido de estanho dopado com flúor SnO2:Fe e/ou pelo menos um metal tal como a prata.
7. Vidraça antigeada ou parte dessa última de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que ela consiste em uma vidraça laminada da qual a face interna à estrutura laminada da folha de vidro do laminado que, em posição de montagem, está em contato com a atmosfera exterior, leva elementos eletrocondutores resistivos
8. Aplicação da vidraça antigeada ou parte dessa última de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de ser na aeronáutica, na marinha ou no ferroviário.
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