BR102018001617B1

BR102018001617B1 - AN AIRCRAFT ENVIRONMENTAL CONTROL SYSTEM

Info

Publication number: BR102018001617B1
Application number: BR102018001617-2A
Authority: BR
Inventors: Gregory L. Defrancesco; Donald E. Army
Original assignee: Hamilton Sundstrand Corporation
Priority date: 2017-01-27
Filing date: 2018-01-25
Publication date: 2023-09-05

Abstract

Um sistema de controle de ambiente de uma aeronave inclui um circuito de ar de pressão dinâmica que inclui um invólucro de ar de pressão dinâmica com pelo menos um trocador de calor posicionado no mesmo. Um sistema de desumidificação é disposto em comunicação de fluido com o circuito de ar de pressão dinâmica e uma pluralidade de dispositivos de compressão é disposta em comunicação de fluido com o circuito de ar de pressão dinâmica e com o sistema de desumidificação.An aircraft environmental control system includes a dynamic pressure air circuit that includes a dynamic pressure air enclosure with at least one heat exchanger positioned therein. A dehumidification system is disposed in fluid communication with the dynamic pressure air circuit and a plurality of compression devices are disposed in fluid communication with the dynamic pressure air circuit and the dehumidification system.

Description

CROSS REFERENCE TO RELATED ORDERS

[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório US n° 62/451.224, depositado em 27 de janeiro de 2017, cujos conteúdos são incorporados neste documento por referência na sua totalidade.[001] This application claims the benefit of US Provisional Application No. 62/451,224, filed on January 27, 2017, the contents of which are incorporated into this document by reference in its entirety.

FUNDAMENTALS

[002] Exemplos de modalidades pertencem à técnica de sistemas de controle de ambiente e, em particular, a um sistema de controle de ambiente de aeronave (environmental control system, ECS).[002] Examples of embodiments belong to the technique of environmental control systems and, in particular, to an aircraft environmental control system (ECS).

[003] Em geral, os sistemas de condicionamento de ambiente contemporâneos são fornecidos com uma pressão de percurso que é de aproximadamente 30 psig a 35 psig. Hoje, a tendência na indústria aeroespacial é de sistemas com eficiência mais alta. Uma abordagem para melhorar a eficiência do avião é eliminar o ar de sangria totalmente e usar energia elétrica para comprimir o ar externo. Uma segunda abordagem é usar pressão de motor mais baixa. A terceira abordagem é usar a energia no ar de fluxo de saída para comprimir o ar externo e trazê-lo para a cabine. Cada uma destas abordagens fornece eficiência limitada em relação à queima de combustível de motor. É descrita uma abordagem que utiliza a sangria e o ar de fluxo de saída da cabine para alimentar um sistema de refrigeração integrado único, que oferece a redundância operacional de um ECS típico de dois conjuntos.[003] In general, contemporary room conditioning systems are provided with a path pressure that is approximately 30 psig to 35 psig. Today, the trend in the aerospace industry is toward higher efficiency systems. One approach to improving airplane efficiency is to eliminate bleed air entirely and use electrical power to compress the outside air. A second approach is to use lower engine pressure. The third approach is to use the energy in the outflow air to compress the outside air and bring it into the cabin. Each of these approaches provides limited efficiency with respect to burning engine fuel. An approach is described that utilizes cabin bleed and outflow air to power a single integrated refrigeration system that provides the operational redundancy of a typical two-pack ECS.

BRIEF DESCRIPTION

[004] De acordo com uma modalidade, um sistema de controle de ambiente de uma aeronave inclui um circuito de ar de pressão dinâmica que inclui um invólucro de ar de pressão dinâmica com pelo menos um trocador de calor posicionado no mesmo. Um sistema de desumidificação é disposto em comunicação de fluido com o circuito de ar de pressão dinâmica e uma pluralidade de dispositivos de compressão é disposta em comunicação de fluido com o circuito de ar de pressão dinâmica e com o sistema de desumidificação.[004] According to one embodiment, an aircraft environmental control system includes a dynamic pressure air circuit that includes a dynamic pressure air enclosure with at least one heat exchanger positioned therein. A dehumidification system is disposed in fluid communication with the dynamic pressure air circuit and a plurality of compression devices are disposed in fluid communication with the dynamic pressure air circuit and the dehumidification system.

[005] Além de uma ou mais das características descritas acima ou como alternativa, em outras modalidades, a pluralidade de dispositivos de compressão é disposta em paralelo.[005] In addition to one or more of the features described above or as an alternative, in other embodiments, the plurality of compression devices are arranged in parallel.

[006] Além de uma ou mais das características descritas acima ou como alternativa, em outras modalidades compreendendo pelo menos uma válvula operável para controlar um fluxo de fluido para a pluralidade de dispositivos de compressão.[006] In addition to one or more of the features described above or alternatively, in other embodiments comprising at least one valve operable to control a flow of fluid to the plurality of compression devices.

[007] Além de uma ou mais das características descritas acima ou como alternativa, em outras modalidades em uma primeira posição, pelo menos uma válvula é configurada para direcionar o fluxo de um fluido para apenas uma porção da pluralidade de dispositivos de compressão.[007] In addition to one or more of the features described above or alternatively, in other embodiments in a first position, at least one valve is configured to direct the flow of a fluid to only a portion of the plurality of compression devices.

[008] Além de uma ou mais das características descritas acima ou como alternativa, em outras modalidades em uma primeira posição, pelo menos uma válvula de dispositivo de compressão é configurada para direcionar o fluxo de fluido para cada uma dentre a pluralidade de dispositivos de compressão.[008] In addition to one or more of the features described above or alternatively, in other embodiments in a first position, at least one compression device valve is configured to direct fluid flow to each of the plurality of compression devices .

[009] Além de uma ou mais das características descritas acima ou como alternativa, em outras modalidades, o circuito de ar de pressão dinâmica inclui uma pluralidade de saídas independentes formadas no invólucro.[009] In addition to one or more of the features described above or alternatively, in other embodiments, the dynamic pressure air circuit includes a plurality of independent outlets formed in the housing.

[0010] Além de uma ou mais das características descritas acima ou como alternativa, em outras modalidades, pelo menos uma saída é associada a cada um dos vários dispositivos de compressão.[0010] In addition to one or more of the features described above or alternatively, in other embodiments, at least one output is associated with each of the various compression devices.

[0011] Além de uma ou mais das características descritas acima ou como alternativa, em outras modalidades, a pluralidade de dispositivos de compressão é substancialmente idêntica.[0011] In addition to one or more of the features described above or alternatively, in other embodiments, the plurality of compression devices is substantially identical.

[0012] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como alternativa, em outras modalidades, cada uma da pluralidade de dispositivos de compressão inclui ainda: uma turbina compreendendo uma primeira entrada e uma segunda entrada e configurada para fornecer energia pela expansão de um ou mais meios, a primeira entrada sendo configurada para receber um primeiro meio de um ou mais meios e a segunda entrada sendo configurada para receber um segundo meio de um ou mais meios; e um compressor configurado para receber energia de pelo menos um dentre o primeiro meio e o segundo meio que são expandidos através da turbina, o compressor sendo configurado para comprimir o segundo meio.[0012] In addition to one or more of the features described above, or alternatively, in other embodiments, each of the plurality of compression devices further includes: a turbine comprising a first inlet and a second inlet and configured to provide power by expanding one or more means, the first input being configured to receive a first medium from the one or more means and the second input being configured to receive a second medium from the one or more means; and a compressor configured to receive energy from at least one of the first medium and the second medium that are expanded through the turbine, the compressor being configured to compress the second medium.

[0013] Além de uma ou mais das características descritas acima ou como alternativa, em outras modalidades, o sistema de controle de ambiente é operável em uma pluralidade de modos e durante a operação em pelo menos uma dentre a pluralidade de modos, o primeiro meio e o segundo meio são misturados dentro da turbina.[0013] In addition to one or more of the features described above or as an alternative, in other embodiments, the environment control system is operable in a plurality of modes and during operation in at least one of the plurality of modes, the first means and the second medium are mixed inside the turbine.

[0014] Além de uma ou mais das características descritas acima ou como alternativa, em outras modalidades, o sistema de controle de ambiente é operável em uma pluralidade de modos e durante a operação em pelo menos uma da pluralidade de modos, o primeiro meio e o segundo meio são misturados a jusante dentro da turbina.[0014] In addition to one or more of the features described above or as an alternative, in other embodiments, the environment control system is operable in a plurality of modes and during operation in at least one of the plurality of modes, the first means and the second medium are mixed downstream within the turbine.

[0015] Além de uma ou mais das características descritas acima ou como alternativa, em outras modalidades, o primeiro meio é ar de sangria e o segundo meio é ar fresco.[0015] In addition to one or more of the characteristics described above or as an alternative, in other embodiments, the first medium is bleed air and the second medium is fresh air.

[0016] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como alternativa, em outras modalidades, cada um dos dispositivos de compressão inclui ainda uma turbina de potência configurada para fornecer energia ao compressor pela expansão de um terceiro meio dos um ou mais meios.[0016] In addition to one or more of the features described above, or alternatively, in other embodiments, each of the compression devices further includes a power turbine configured to provide power to the compressor by expanding a third means of the one or more means .

[0017] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como alternativa, em outras modalidades, a turbina, o compressor e a turbina de potência são operativamente acoplados através de uma haste.[0017] In addition to one or more of the features described above, or alternatively, in other embodiments, the turbine, compressor and power turbine are operatively coupled through a rod.

[0018] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como alternativa, em outras modalidades, cada uma da pluralidade de dispositivos de compressão inclui ainda um ventilador configurado para receber energia de pelo menos um dentre o primeiro meio e o segundo médios que são expandidos através da turbina.[0018] In addition to one or more of the features described above, or alternatively, in other embodiments, each of the plurality of compression devices further includes a fan configured to receive energy from at least one of the first means and the second means that are expanded through the turbine.

[0019] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como alternativa, em outras modalidades, o sistema de controle de ambiente é montado dentro de um único compartimento da aeronave.[0019] In addition to one or more of the features described above, or alternatively, in other embodiments, the environment control system is mounted within a single compartment of the aircraft.

[0020] Além de uma ou mais das características descritas acima, ou como alternativa, em outras modalidades, o único compartimento inclui um cone de cauda da aeronave.[0020] In addition to one or more of the features described above, or alternatively, in other embodiments, the single compartment includes a tail cone of the aircraft.

[0021] Além de uma ou mais das características descritas acima ou como alternativa, em outras modalidades, o circuito de ar de sangria é operacionalmente acoplado a um primeiro motor, a um segundo motor e a uma unidade de energia auxiliar.[0021] In addition to one or more of the features described above or as an alternative, in other embodiments, the bleed air circuit is operatively coupled to a first engine, a second engine and an auxiliary power unit.

BRIEF DESCRIPTION OF FIGURES

[0022] As descrições a seguir não devem ser consideradas como limitantes em nenhuma circunstância. Em referência às figuras anexadas, elementos similares são numerados de maneira similar:[0022] The following descriptions should not be considered limiting under any circumstances. In reference to the attached figures, similar elements are numbered in a similar way:

[0023] A FIG.1 é uma ilustração esquemática de um sistema de controle de ambiente de acordo com uma modalidade.[0023] FIG. 1 is a schematic illustration of an environment control system according to one embodiment.

DETAILED DESCRIPTION

[0024] Uma descrição detalhada de uma ou mais modalidades do aparelho divulgado e do método divulgado é apresentada neste documento a título de exemplificação, e não como limitação, com referência às Figuras.[0024] A detailed description of one or more embodiments of the disclosed apparatus and the disclosed method is presented herein by way of exemplification, and not by way of limitation, with reference to the Figures.

[0025] O termo "cerca de" destina-se a incluir o grau de erro associado à medida da quantidade específica com base no equipamento disponível no momento da apresentação do pedido. Por exemplo, "cerca de" pode incluir uma faixa de ± 8% ou 5% ou 2% de um valor determinado.[0025] The term "about" is intended to include the degree of error associated with measuring the specific quantity based on the equipment available at the time of submitting the order. For example, "about" may include a range of ±8% or 5% or 2% of a given value.

[0026] A terminologia usada neste documento tem a finalidade de descrever as modalidades particulares somente e não é pretendido limitar a presente divulgação. Como utilizado neste documento, as formas singulares “um”, “uma” e "alguns"estão destinadas a incluir também as formas plurais, a menos que o contexto indique claramente de outra maneira. Será ainda compreendido que os termos “compreende” e/ou “compreendendo”, quando utilizados neste relatório descritivo, especificam a presença de características indicadas, números inteiros, etapas, operações, elementos e/ou componentes, mas não impossibilitam a presença ou a adição de outras características, números inteiros, etapas, operações, componentes do elemento e/ou grupos destes.[0026] The terminology used in this document is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the present disclosure. As used herein, the singular forms “a,” “an,” and “some” are intended to also include the plural forms, unless the context clearly indicates otherwise. It will further be understood that the terms “comprises” and/or “comprising”, when used in this descriptive report, specify the presence of indicated characteristics, integers, steps, operations, elements and/or components, but do not preclude the presence or addition of other characteristics, integers, steps, operations, element components and/or groups thereof.

[0027] As modalidades neste documento proporcionam um sistema de controle de ambiente de uma aeronave que mistura meios de diferentes fontes e utiliza as diferentes fontes para alimentar o sistema de controle de ambiente e para proporcionar pressurização e arrefecimento na cabine com alta eficiência de queima de combustível. Os meios descritos neste documento são geralmente tipos de ar; no entanto, deve ser compreendido que outros meios, tais como gases, líquidos, sólidos fluidizados ou suspensões também são contemplados neste documento.[0027] Embodiments herein provide an aircraft environmental control system that mixes media from different sources and uses the different sources to power the environmental control system and to provide cabin pressurization and cooling with high fuel burning efficiency. fuel. The media described herein are generally air types; however, it should be understood that other media such as gases, liquids, fluidized solids or suspensions are also contemplated herein.

[0028] Agora, com referência à FIG.1, um diagrama esquemático de um sistema de controle de ambiente (ECS) é representado de acordo com modalidades não limitativas. Embora o sistema de controle de ambiente 20 seja descrito com referência a uma aeronave, aplicações alternativas também estão dentro do escopo da divulgação.[0028] Now, with reference to FIG. 1, a schematic diagram of an environment control system (ECS) is represented according to non-limiting embodiments. Although environmental control system 20 is described with reference to an aircraft, alternative applications are also within the scope of the disclosure.

[0029] Conforme ilustrado na figura, o sistema 20 pode receber um primeiro meio A1 em pelo menos uma primeira entrada 22 e proporcionar uma forma condicionada do primeiro meio A1 a um volume 24. A forma condicionada do primeiro meio A1 proporcionado ao volume pode ser independente ou pode ser um componente de um meio misto AM, como descrito em mais detalhe abaixo. Em modalidades em que o sistema de controle de ambiente 20 é utilizado em um pedido de patente de aeronave, o primeiro meio A1 é o ar de sangria, que é ar pressurizado que se origina, isto é, é "sangrado" do motor ou unidade de potência auxiliar da aeronave, ilustrada esquematicamente em 26. Deve ser notado que um ou mais dentre a temperatura, umidade e pressão do ar de sangria podem variar amplamente dependendo de um estágio do compressor e das revoluções por minuto do motor.[0029] As illustrated in the figure, the system 20 can receive a first medium A1 in at least one first input 22 and provide a conditioned form of the first medium A1 to a volume 24. The conditioned form of the first medium A1 provided to the volume can be independent or may be a component of an AM mixed medium, as described in more detail below. In embodiments where the environmental control system 20 is utilized in an aircraft patent application, the first medium A1 is bleed air, which is pressurized air that originates from, that is, is "bled" from the engine or unit. of aircraft auxiliary power, illustrated schematically at 26. It should be noted that one or more of the temperature, humidity and pressure of the bleed air can vary widely depending on a compressor stage and engine revolutions per minute.

[0030] O sistema 20 pode receber um segundo meio A2 a partir de uma entrada 28 e proporcionar uma forma condicionada do segundo meio A2 ao volume 24, por exemplo, como uma porção do meio misto AM. Em uma modalidade, o segundo meio A2 é ar fresco, por exemplo, ar externo. O ar externo pode ser adquirido por um ou mais mecanismos de escavação, tais como uma escavação de impacto ou de descarga. Assim, a entrada 28 pode ser considerada uma entrada de ar fresco ou uma entrada de ar externo. Geralmente, o ar fresco A2 descrito neste documento está a uma pressão ambiente fora da aeronave em relação à altitude.[0030] System 20 may receive a second medium A2 from an input 28 and provide a conditioned form of the second medium A2 to the volume 24, for example, as a portion of the mixed medium AM. In one embodiment, the second medium A2 is fresh air, e.g., outdoor air. Outside air can be acquired by one or more excavation mechanisms, such as an impact excavation or a discharge excavation. Thus, inlet 28 can be considered a fresh air inlet or an external air inlet. Generally, the A2 fresh air described in this document is at ambient pressure outside the aircraft relative to altitude.

[0031] O sistema 20 pode ainda receber um terceiro meio A3 a partir do volume 24. Em uma modalidade, o terceiro meio A3 é ar de descarga da cabine, que é o ar que sai do volume 24 e é descarregado ao mar. Por exemplo, o ar de descarga da cabine pode ser fornecido a um destino, tal como uma saída. Exemplos da saída podem incluir, mas não estão limitados a um circuito de pressão dinâmica e/ou uma válvula de fluxo de saída (que são despejados no mar).[0031] System 20 can also receive a third medium A3 from volume 24. In one embodiment, the third medium A3 is cabin exhaust air, which is the air that leaves volume 24 and is discharged overboard. For example, cabin exhaust air may be supplied to a destination, such as an exit. Examples of the output may include, but are not limited to, a dynamic pressure circuit and/or an outlet flow valve (which are discharged overboard).

[0032] O sistema 20 está configurado para extrair trabalho a partir do terceiro meio A3. Desta maneira, o ar pressurizado do volume 24 pode ser utilizado pelo sistema 20 para conseguir certas operações necessárias a diferentes altitudes. Assim, com base em modos de operação, o sistema 20 pode misturar o primeiro meio A1, o segundo meio A2 e/ou o terceiro meio A3 para produzir o meio misto AM. O meio misto AM pode ser um ar misturado que satisfez as exigências de ar fresco estabelecidas por organizações de aviação.[0032] System 20 is configured to extract work from the third medium A3. In this way, the pressurized air from volume 24 can be used by system 20 to achieve certain operations required at different altitudes. Thus, based on modes of operation, the system 20 may mix the first medium A1, the second medium A2 and/or the third medium A3 to produce the mixed medium AM. The AM mixed medium may be mixed air that has satisfied the fresh air requirements established by aviation organizations.

[0033] O sistema de controle de ambiente (ECS) 20 inclui um circuito de ar de pressão dinâmica 30 que inclui um invólucro ou duto 32 dentro do qual estão localizados um ou mais trocadores de calor. O invólucro 32 pode receber e direcionar um meio, tal como ar de pressão dinâmica, por exemplo, através de uma porção do sistema 20. Os trocadores de calor são dispositivos construídos para transferência de calor eficiente de um meio para outro. Exemplos do tipo de trocadores de calor que podem ser utilizados incluem, mas não estão limitados a tubulação dupla, invólucro e tubo, placa, placa e invólucro, invólucro adiabático, aleta, pillow plate e trocadores de calor de fluido.[0033] The environmental control system (ECS) 20 includes a dynamic pressure air circuit 30 that includes a housing or duct 32 within which one or more heat exchangers are located. The housing 32 may receive and direct a medium, such as dynamic pressure air, for example, through a portion of the system 20. Heat exchangers are devices constructed for efficient heat transfer from one medium to another. Examples of the type of heat exchangers that can be used include, but are not limited to, double pipe, shell and tube, plate, plate and shell, adiabatic shell, fin, pillow plate, and fluid heat exchangers.

[0034] Um ou mais trocadores de calor dispostos dentro do invólucro 32 podem ser referidos como trocadores de calor de pressão dinâmica. Na modalidade ilustrada, não limitativa, os trocadores de calor de pressão dinâmica incluem um trocador de calor primário 34 e um trocador de calor secundário 36. Dentro dos trocadores de calor primários e secundários 34, 36, o ar de pressão dinâmica, tal como o ar externo, por exemplo, atua como um dissipador de calor para arrefecer o primeiro meio A1, por exemplo, ar de sangria e/ou o segundo meio A2, por exemplo, ar fresco. Em uma modalidade não limitativa, um escape do ar de descarga da cabine A3 pode ser liberado através do invólucro 32 do circuito de pressão dinâmica 30 e utilizado em conjunto ou no lugar do ar de pressão dinâmica.[0034] One or more heat exchangers arranged within the housing 32 may be referred to as dynamic pressure heat exchangers. In the illustrated, non-limiting embodiment, the dynamic pressure heat exchangers include a primary heat exchanger 34 and a secondary heat exchanger 36. Within the primary and secondary heat exchangers 34, 36, dynamic pressure air, such as External air, for example, acts as a heat sink to cool the first medium A1, e.g. bleed air, and/or the second medium A2, e.g. fresh air. In a non-limiting embodiment, an exhaust discharge air from cabin A3 may be released through the housing 32 of the dynamic pressure circuit 30 and used in conjunction with or in place of the dynamic pressure air.

[0035] O sistema 20 inclui adicionalmente um trocador de calor de fluxo de saída 38. O trocador de fluxo de calor de saída 38 pode estar disposto a montante do trocador de calor primário 34, de modo que o arrefecimento inicial do primeiro meio A1 seja realizado dentro do trocador de calor de fluxo de saída 38 e o arrefecimento secundário do primeiro meio A1 é realizado no trocador de calor primário 34. Em uma modalidade, o terceiro meio A3, tal como o escape do ar da cabine, por exemplo, é recirculado para o sistema 20 a partir do volume pressurizado 24, através de uma válvula 40. Conforme ilustrado, o terceiro meio A3 pode ser fornecido de forma seletiva através da operação da válvula 40 ao trocador de calor de fluxo de saída 38, onde o calor é transferido para o terceiro meio A3 através de uma relação de troca de calor com o primeiro meio A1, antes que ambos os meios sejam fornecidos para outro componente do sistema.[0035] The system 20 additionally includes an outflow heat exchanger 38. The outflow heat exchanger 38 may be disposed upstream of the primary heat exchanger 34, so that the initial cooling of the first medium A1 is carried out within the outflow heat exchanger 38 and secondary cooling of the first medium A1 is carried out in the primary heat exchanger 34. In one embodiment, the third medium A3, such as exhaust cabin air, for example, is recirculated to the system 20 from the pressurized volume 24, through a valve 40. As illustrated, the third medium A3 can be selectively supplied through the operation of the valve 40 to the outflow heat exchanger 38, where the heat is transferred to the third medium A3 through a heat exchange relationship with the first medium A1, before both media are supplied to another component of the system.

[0036] O sistema 20 também compreende um sistema de desumidificação 42 incluindo um reaquecedor 44, um extrator de água 46, um condensador 48 e outro extrator de água 50. Os extratores de água 46 e 50 são dispositivos mecânicos que realizam um processo de remoção de água de um meio. O reaquecedor 44 e o condensador 48 são tipos particulares de trocadores de calor. Em uma modalidade não limitativa, um reaquecedor 44 e/ou um extrator de água 46 podem se combinar para ser um separador de água de alta pressão que remove a umidade a uma pressão mais elevada dentro de um sistema de controle de ambiente 20 (por exemplo, a jusante do trocador de calor primário 34). Um separador de água de baixa pressão, tal como formado por operação combinada do condensador 48 e extrator de água 50, pode ser configurado para remover a umidade a uma pressão mais baixa dentro de um sistema de controle de ambiente 20, tal como a uma pressão de descarga da turbina (por exemplo, ar misturado que sai da turbina).[0036] The system 20 also comprises a dehumidification system 42 including a reheater 44, a water extractor 46, a condenser 48 and another water extractor 50. The water extractors 46 and 50 are mechanical devices that carry out a removal process of water from a medium. Reheater 44 and condenser 48 are particular types of heat exchangers. In a non-limiting embodiment, a reheater 44 and/or a water extractor 46 may combine to be a high pressure water separator that removes moisture at a higher pressure within an environmental control system 20 (e.g. , downstream of the primary heat exchanger 34). A low pressure water separator, such as formed by combined operation of the condenser 48 and water extractor 50, may be configured to remove moisture at a lower pressure within an environmental control system 20, such as at a pressure turbine discharge (e.g. mixed air leaving the turbine).

[0037] O sistema 20 compreende adicionalmente pelo menos um dispositivo de compressão 60. Na modalidade ilustrada não limitativa, o sistema 20 inclui um par de dispositivos de compressão 60 dispostos em paralelo. No entanto, um sistema 20 incluindo mais do que dois dispositivos de compressão 60 também é contemplado neste documento. Os dispositivos de compressão 60 do sistema 20 podem, mas não precisam ser substancialmente idênticos.[0037] The system 20 additionally comprises at least one compression device 60. In the non-limiting illustrated embodiment, the system 20 includes a pair of compression devices 60 arranged in parallel. However, a system 20 including more than two compression devices 60 is also contemplated herein. The compression devices 60 of system 20 may, but need not, be substantially identical.

[0038] Cada dispositivo de compressão 60 do sistema 20 é um dispositivo mecânico que inclui componentes para realizar trabalhos termodinâmicos em um meio (por exemplo, extrai o trabalho ou aplica o trabalho ao primeiro meio A1, ao segundo meio A2 e/ou ao terceiro meio A3 por elevação e/ou diminuição da pressão e pela elevação e/ou redução da temperatura). Exemplos do dispositivo de compressão 60 incluem uma máquina de ciclo de ar, uma máquina de ciclo de ar de três rodas, uma máquina de ciclo de ar de quatro rodas, etc.[0038] Each compression device 60 of system 20 is a mechanical device that includes components for performing thermodynamic work on a medium (e.g., extracting work from or applying work to the first medium A1, the second medium A2, and/or the third medium A3 by increasing and/or decreasing pressure and increasing and/or reducing temperature). Examples of the compression device 60 include an air cycle machine, a three-wheel air cycle machine, a four-wheel air cycle machine, etc.

[0039] Cada dispositivo de compressão 60 inclui um compressor 62, uma turbina 64, uma turbina de potência 66 e um ventilador 68 operativamente acoplados através de uma haste 70. O compressor 62 é um dispositivo mecânico que aumenta a pressão de um meio e pode ser acionado por outro dispositivo mecânico (por exemplo, um motor ou um meio através de uma turbina). Exemplos de compressores incluem de tipo centrífugo, diagonal ou de fluxo misto, de fluxo axial, alternativo, de pistão de líquido iônico, de parafuso rotativo, de palheta rotativa, de labirinto, de diafragma, de bolha de ar, etc. Como mostrado, o compressor 62 é configurado para receber e pressurizar o segundo meio A2.[0039] Each compression device 60 includes a compressor 62, a turbine 64, a power turbine 66 and a fan 68 operatively coupled through a rod 70. The compressor 62 is a mechanical device that increases the pressure of a medium and can be driven by another mechanical device (for example, a motor or a means through a turbine). Examples of compressors include centrifugal, diagonal or mixed flow, axial flow, reciprocating, ionic liquid piston, rotary screw, rotary vane, labyrinth, diaphragm, air bubble, etc. compressors. As shown, compressor 62 is configured to receive and pressurize second medium A2.

[0040] A turbina 64 e a turbina de energia 66 são dispositivos mecânicos que expandem e extraem o trabalho a partir de um meio (também referido como energia de extração). Nos dispositivos de compressão 60, as turbinas 64, 66 acionam o compressor 62 e o ventilador 68 através da haste 70. A turbina 64 pode ser uma turbina de entrada dupla que inclui uma pluralidade de trajetos de fluxo de gás de entrada, tal como um trajeto de fluxo interno e um trajeto de fluxo externo, para permitir mistura de fluxos de meio alternativos na saída da turbina. O trajeto de fluxo interno pode ser um primeiro diâmetro e o trajeto de fluxo externo pode ser um segundo diâmetro. A turbina de potência 66 pode fornecer assistência de energia à turbina com base em um modo de operação do sistema. Em uma modalidade não limitativa, a turbina 64 pode compreender um primeiro bocal configurado para acelerar o primeiro meio A1 para entrada em um impulsor de turbina e um segundo bocal é configurado para acelerar o segundo meio A2 para entrada no impulsor de turbina. O impulsor de turbina (não mostrado) pode ser configurado com um primeiro trajeto de gás configurado para receber o primeiro meio A1 a partir do primeiro bocal e com um segundo trajeto de gás configurado para receber o segundo meio A2 a partir do segundo bocal.[0040] Turbine 64 and energy turbine 66 are mechanical devices that expand and extract work from a medium (also referred to as extraction energy). In compression devices 60, turbines 64, 66 drive compressor 62 and fan 68 through rod 70. Turbine 64 may be a dual-inlet turbine that includes a plurality of inlet gas flow paths, such as a internal flow path and an external flow path, to allow mixing of alternative media flows at the turbine exit. The inner flow path can be a first diameter and the outer flow path can be a second diameter. The power turbine 66 may provide power assistance to the turbine based on a system operating mode. In a non-limiting embodiment, the turbine 64 may comprise a first nozzle configured to accelerate the first means A1 for entry into a turbine impeller and a second nozzle is configured to accelerate the second means A2 for entry into the turbine impeller. The turbine impeller (not shown) may be configured with a first gas path configured to receive the first medium A1 from the first nozzle and with a second gas path configured to receive the second medium A2 from the second nozzle.

[0041] O ventilador 68 é um dispositivo mecânico que pode forçar através de métodos de empurrar ou puxar um meio (por exemplo, ar de pressão dinâmica) através do invólucro 32 através dos trocadores de calor 34, 36 e a um arrefecimento variável para controlar temperaturas.[0041] Fan 68 is a mechanical device that can force by pushing or pulling methods a medium (e.g., dynamic pressure air) through the housing 32 through heat exchangers 34, 36 and to variable cooling to control temperatures.

[0042] Os elementos do sistema 20 são conectados por meio de válvulas, tubos, canos e semelhantes. As válvulas (por exemplo, dispositivo de regulação de fluxo ou válvula de fluxo de massa) são dispositivos que regulam, direcionam e/ou controlam um fluxo de um meio ao abrir, fechar ou obstruir parcialmente várias passagens dentro dos tubos, canos, etc. do sistema. As válvulas podem ser operadas por acionadores, de modo que taxas de fluxo do meio em qualquer porção do sistema possam ser reguladas até um valor desejado. Por exemplo, um par de válvulas V1 controla se uma porção do fluxo do segundo meio A2 do trocador de calor secundário 36 ignora uma passagem pelo sistema de desumidificação 42 e a turbina 64 de acordo com um modo do sistema 20. Da mesma forma, uma segunda válvula V2 é configurada para operar e direcionar uma porção do fluxo do primeiro meio A1 do trocador de calor primário para ignorar o sistema de desumidificação 42 e os dispositivos de compressão 60.[0042] The elements of the system 20 are connected by means of valves, tubes, pipes and the like. Valves (e.g. flow regulating device or mass flow valve) are devices that regulate, direct and/or control a flow of a medium by opening, closing or partially obstructing various passages within tubes, pipes, etc. of the system. The valves can be operated by actuators, so that flow rates of the medium in any portion of the system can be regulated to a desired value. For example, a pair of valves V1 controls whether a portion of the flow of the second medium A2 from the secondary heat exchanger 36 bypasses a passage through the dehumidification system 42 and the turbine 64 in accordance with a mode of the system 20. Likewise, a second valve V2 is configured to operate and direct a portion of the flow of the first medium A1 from the primary heat exchanger to bypass the dehumidification system 42 and the compression devices 60.

[0043] Conforme descrito anteriormente, o sistema 20 inclui uma pluralidade de dispositivos de compressão 60 acoplados operativamente ao circuito de ar de pressão dinâmica 30 e ao sistema de desumidificação 42 em paralelo. Consequentemente, uma válvula pode ser disposta em cada local onde é proporcionado um meio a pelo menos um dispositivo de compressão. Por exemplo, na modalidade não limitativa ilustrada, uma terceira válvula V3 está disposta a montante de uma primeira entrada da turbina 64, uma quarta válvula V4 está disposta a montante de uma segunda entrada da turbina 64 e uma quinta válvula V5 está disposta a montante, formando uma entrada das turbinas de potência 66. Cada uma dessas válvulas V3-V5 é operável para direcionar um fluxo de meio para uma porção (ou seja, apenas uma) ou cada um dos dispositivos de compressão 60. Em uma modalidade, o sistema 20 é configurado para operar através da utilização destas válvulas com desempenho reduzido quando apenas uma porção dos dispositivos de compressão 60 é operacional.[0043] As previously described, the system 20 includes a plurality of compression devices 60 operatively coupled to the dynamic pressure air circuit 30 and the dehumidification system 42 in parallel. Accordingly, a valve may be arranged at each location where a means is provided for at least one compression device. For example, in the illustrated non-limiting embodiment, a third valve V3 is disposed upstream of a first turbine inlet 64, a fourth valve V4 is disposed upstream of a second turbine inlet 64, and a fifth valve V5 is disposed upstream. forming an inlet to the power turbines 66. Each of these valves V3-V5 is operable to direct a flow of medium to a portion (i.e., only one) or each of the compression devices 60. In one embodiment, the system 20 is configured to operate through the use of these valves with reduced performance when only a portion of the compression devices 60 is operational.

[0044] Note que uma combinação de componentes e elementos do sistema 20 pode ser denominada como um sistema de condicionamento de ar ou um conjunto. O conjunto pode existir entre a entrada, o volume, a entrada, a saída e um escape do invólucro. Na modalidade não limitativa ilustrada, a configuração do sistema é considerada um conjunto de ar condicionado integrado porque o fluxo de um único circuito de ar de pressão dinâmica 30 e um único sistema de desumidificação 42 é compartilhado por cada um dos dispositivos de compressão 60.[0044] Note that a combination of components and elements of system 20 can be referred to as an air conditioning system or an assembly. The set can exist between the inlet, the volume, the inlet, the outlet and an exhaust of the enclosure. In the illustrated non-limiting embodiment, the system configuration is considered an integrated air conditioning assembly because the flow of a single dynamic pressure air circuit 30 and a single dehumidification system 42 is shared by each of the compression devices 60.

[0045] A operação do sistema 20 será agora descrita em relação a uma aeronave. O sistema 20 pode ser referido como um sistema pneumático avançado que mistura ar fresco (por exemplo, o segundo meio A2) com ar de sangria (por exemplo, o primeiro meio A1) para produzir ar misto (por exemplo, o meio misto AM) de acordo com estas modalidades operacionais. A turbina (de entrada dupla) 64, o compressor 62 e o ventilador 68 podem receber energia de ou transmitir energia para o ar de sangria A1, para o ar de descarga da cabine A3 e o ar fresco A2.[0045] The operation of system 20 will now be described in relation to an aircraft. The system 20 can be referred to as an advanced pneumatic system that mixes fresh air (e.g., the second medium A2) with bleed air (e.g., the first medium A1) to produce mixed air (e.g., the mixed medium AM). in accordance with these operational modalities. The (double inlet) turbine 64, compressor 62 and fan 68 can receive power from or transmit power to bleed air A1, cabin discharge air A3 and fresh air A2.

[0046] Durante um primeiro modo de operação do sistema 20, a energia extraída do ar de sangria A1 por meio da turbina 64 é usada para alimentar o compressor 62 para comprimir o ar fresco A2. O ato de comprimir o ar fresco A2 adiciona energia ao ar fresco e essa energia é usada não só para conduzir o compressor 62, mas também em um efeito de inicialização, para direcionar a rotação do ventilador 68.[0046] During a first mode of operation of system 20, energy extracted from bleed air A1 through turbine 64 is used to power compressor 62 to compress fresh air A2. The act of compressing the fresh air A2 adds energy to the fresh air and this energy is used not only to drive the compressor 62, but also in a start-up effect, to drive the rotation of the fan 68.

[0047] Durante um primeiro modo de operação, a válvula 40 operável para fornecer ar de descarga de cabine para o sistema 20 é fechada. Como resultado, o ar de sangria A1 extraído de um motor ou da unidade de energia auxiliar (por exemplo, a entrada 22) passa pelo trocador de calor de fluxo de saída 38 para o trocador de calor primário 34, sem transferência mínima de calor dentro do trocador de calor de fluxo de saída. O trocador de calor primário 34 também arrefece o ar de sangria A1 até uma temperatura quase ambiente para produzir ar de sangria frio. A válvula V2 está disposta dentro de um canal, a jusante do trocador de calor primário 34. Quando a válvula V2 está em uma primeira posição, após ser arrefecida no trocador de calor primário 34, o fluxo de ar de sangria A1 é configurado para ignorar o restante do sistema 20 e é direcionado para o volume 24. Quando a válvula V2 está em uma segunda posição, o ar de sangria frio A1 é fornecido ao complexo de desumidificação 42.[0047] During a first mode of operation, valve 40 operable to supply cabin discharge air to system 20 is closed. As a result, bleed air A1 drawn from an engine or auxiliary power unit (e.g., inlet 22) passes through the outflow heat exchanger 38 to the primary heat exchanger 34, without minimal heat transfer inward. of the outflow heat exchanger. The primary heat exchanger 34 also cools the bleed air A1 to near ambient temperature to produce cold bleed air. Valve V2 is disposed within a channel, downstream of the primary heat exchanger 34. When valve V2 is in a first position, after being cooled in the primary heat exchanger 34, the bleed air flow A1 is configured to bypass the rest of the system 20 and is directed to volume 24. When valve V2 is in a second position, cold bleed air A1 is supplied to the dehumidification complex 42.

[0048] Dentro do complexo de desumidificação 42, o ar de sangria frio A1 é primeiramente fornecido ao reaquecedor 44, onde a temperatura do ar de sangria A1 é aumentada. Do reaquecedor 44, o ar de sangria quente flui através do extrator de água 46 onde a umidade é removida para produzir um ar quente e seco. A partir do complexo de desumidificação 42, o ar de sangria quente e seco A1 é fornecido à turbina 64 de um ou ambos os dispositivos de compressão 60. Em uma modalidade, o ar de sangria quente e seco entra nas turbinas 64 através de um primeiro bocal, onde é expandido e o trabalho é extraído.[0048] Within the dehumidification complex 42, the cold bleed air A1 is first supplied to the reheater 44, where the temperature of the bleed air A1 is increased. From reheater 44, hot bleed air flows through water extractor 46 where moisture is removed to produce hot, dry air. From the dehumidification complex 42, hot, dry bleed air A1 is supplied to the turbine 64 from one or both of the compression devices 60. In one embodiment, the hot, dry bleed air enters the turbines 64 through a first nozzle, where it is expanded and work is extracted.

[0049] O trabalho extraído pela turbina 64 de um ou ambos os dispositivos de compressão 60 é usado por um compressor correspondente 62 usado para comprimir o ar fresco e aciona o ventilador 68 usado para mover o ar de pressão dinâmica através dos trocadores de calor do ar de pressão dinâmica (por exemplo, o trocador de calor primário 34 e o trocador de calor secundário 36). A saída de ar fresco comprimido A2 do compressor 62 tem uma temperatura e pressão aumentadas em relação ao ar fresco proporcionado na entrada do compressor 62. A pressão aumentada de ar fresco do compressor 62 de pelo menos um dentre os dispositivos de compressão 60 é então fornecida ao trocador de calor secundário 36, onde é arrefecido por ar de pressão dinâmica. No interior do trocador de calor secundário 36, o ar fresco A2 pode ser arrefecido até quase a temperatura ambiente para produzir ar fresco pressurizado fresco antes de ser fornecido a uma porção a jusante do sistema 20.[0049] The work extracted by the turbine 64 from one or both of the compression devices 60 is used by a corresponding compressor 62 used to compress the fresh air and drives the fan 68 used to move the dynamic pressure air through the heat exchangers of the dynamic pressure air (e.g., the primary heat exchanger 34 and the secondary heat exchanger 36). The fresh compressed air outlet A2 from the compressor 62 has an increased temperature and pressure relative to the fresh air provided at the inlet of the compressor 62. The increased pressure of fresh air from the compressor 62 from at least one of the compression devices 60 is then supplied to secondary heat exchanger 36, where it is cooled by dynamic pressure air. Within the secondary heat exchanger 36, the fresh air A2 may be cooled to nearly room temperature to produce fresh pressurized fresh air before being supplied to a downstream portion of the system 20.

[0050] As válvulas V1 estão dispostas a jusante do trocador de calor secundário 36 e formam as turbinas 64 a montante. Quando as válvulas V1 estão em uma primeira posição, depois de serem arrefecidas no trocador de calor secundário 36, o fluxo de ar fresco A2 é configurado para contornar uma passagem através do sistema de desumidificação e das turbinas 64. Como resultado, quando as válvulas estão na primeira posição, pelo menos uma porção da saída de ar fresco A2 do trocador de calor secundário 36 é fornecida diretamente ao condensador 48, onde é arrefecida, antes de ser direcionada para o volume 24. Quando as válvulas V1 estão em uma segunda posição, o ar fresco A2 é fornecido ao complexo de desumidificação 42.[0050] Valves V1 are arranged downstream of the secondary heat exchanger 36 and form turbines 64 upstream. When the valves V1 are in a first position, after being cooled in the secondary heat exchanger 36, the fresh air flow A2 is configured to bypass a passage through the dehumidification system and the turbines 64. As a result, when the valves are In the first position, at least a portion of the fresh air outlet A2 from the secondary heat exchanger 36 is supplied directly to the condenser 48, where it is cooled, before being directed to the volume 24. When the valves V1 are in a second position, fresh air A2 is supplied to the dehumidification complex 42.

[0051] Dentro do complexo de desumidificação, o ar fresco pressurizado arrefecido A2 é fornecido a um condensador 48, onde o ar fresco é arrefecido e, em seguida, a um extrator de água 50 onde é removida qualquer umidade livre no ar fresco pressurizado A2 para produzir ar fresco pressurizado seco. Este ar fresco e pressurizado seco é aquecido dentro do reaquecedor 44 antes de ser fornecido à turbina 64 de pelo menos um mecanismo de compressão 60 através de um segundo bocal. Dentro da turbina 64, o ar fresco pressurizado seco e quente A2 é expandido e o trabalho é extraído a partir do mesmo.[0051] Within the dehumidification complex, cooled pressurized fresh air A2 is supplied to a condenser 48 where the fresh air is cooled and then to a water extractor 50 where any free moisture in the pressurized fresh air A2 is removed to produce fresh dry pressurized air. This fresh, dry pressurized air is heated within the reheater 44 before being supplied to the turbine 64 from at least one compression mechanism 60 via a second nozzle. Within the turbine 64, the hot dry pressurized fresh air A2 is expanded and work is extracted therefrom.

[0052] Os dois fluxos de ar (isto é, o ar de sangria A1 do extrator de água 46 e o ar fresco A2 do reaquecedor 44) podem ser misturados na turbina 64 para produzir um ar misturado AM. O ar misturado AM sai da turbina 64 e entra no condensador 48, onde é aquecido através de uma relação de trocador de calor com a saída de ar fresco arrefecido A2 do trocador de calor secundário 36. O ar misturado condicionado AM é então enviado para condicionar o volume 24.[0052] The two air streams (i.e., bleed air A1 from water extractor 46 and fresh air A2 from reheater 44) can be mixed in turbine 64 to produce a mixed air AM. The AM mixed air leaves the turbine 64 and enters the condenser 48, where it is heated through a heat exchanger relationship with the cooled fresh air outlet A2 from the secondary heat exchanger 36. The conditioned mixed air AM is then sent to condition volume 24.

[0053] O fluxo do primeiro meio A1, do segundo meio A2 e do ar de pressão dinâmica são substancialmente idênticos tanto no primeiro modo (alta altitude) como no segundo modo (baixa altitude) de operação. No entanto, durante o primeiro modo de operação, a válvula 40 é aberta e o ar de descarga da cabine A3 é fornecido a um trocador de calor de fluxo de saída 38 do sistema 20 do volume 24. Consequentemente, no primeiro modo de operação, o arrefecimento inicial do primeiro meio A1 ocorre através da transferência de calor do ar de sangria quente A1 para o ar de descarga da cabine A3 dentro do trocador de calor de fluxo de saída.[0053] The flow of the first medium A1, the second medium A2 and the dynamic pressure air are substantially identical in both the first mode (high altitude) and the second mode (low altitude) of operation. However, during the first mode of operation, valve 40 is opened and discharge air from cabin A3 is supplied to an outflow heat exchanger 38 of system 20 of volume 24. Consequently, in the first mode of operation, The initial cooling of the first medium A1 occurs through heat transfer from the hot bleed air A1 to the cabin discharge air A3 within the outflow heat exchanger.

[0054] Conforme descrito anteriormente, o compressor 62 recebe energia do ar de sangria A1 através da turbina 64 para comprimir o ar fresco. No entanto, esta energia não é suficiente para direcionar ainda mais o compressor 62. Como resultado, a saída de ar de descarga da cabine A3 do trocador de calor de fluxo de saída 38 é fornecida à turbina de energia 66. A energia suplementar extraída do terceiro meio A3 dentro da turbina de potência 66 é utilizada para aumentar uma quantidade de ar fresco comprimida no compressor 62. A partir da turbina de energia, o ar de descarga da cabine A3 é fornecido no circuito de ar de pressão dinâmica, onde é misturado com o ar de pressão dinâmica. Com o circuito de ar de pressão dinâmica, a mistura do ar de pressão dinâmica e o ar de descarga da cabine A3 passa através do trocador de calor secundário 36 e do trocador de calor primário 34 antes de ser descarregada ao mar. Na modalidade não limitativa ilustrada, o duto 32 inclui uma pluralidade de saídas independentes 80 para expulsar um meio ao mar, pelo menos uma saída estando associada a cada dispositivo de compressão 60. Como mostrado, o duto 32 inclui uma primeira saída 80 e uma segunda saída 80 separadas umas das outras por uma distância e configuradas para expulsar um meio ao mar nos lados opostos do sistema 20.[0054] As described previously, compressor 62 receives energy from bleed air A1 through turbine 64 to compress fresh air. However, this energy is not sufficient to further drive the compressor 62. As a result, the discharge air outlet from cabin A3 from the outflow heat exchanger 38 is supplied to the power turbine 66. The supplementary energy extracted from the Third means A3 within the power turbine 66 is used to increase a quantity of fresh air compressed in the compressor 62. From the power turbine, cabin discharge air A3 is supplied into the dynamic pressure air circuit, where it is mixed with dynamic pressure air. With the dynamic pressure air circuit, the mixture of dynamic pressure air and discharge air from cabin A3 passes through the secondary heat exchanger 36 and the primary heat exchanger 34 before being discharged overboard. In the illustrated non-limiting embodiment, duct 32 includes a plurality of independent outlets 80 for expelling a medium overboard, at least one outlet being associated with each compression device 60. As shown, duct 32 includes a first outlet 80 and a second outlet 80 separated from each other by a distance and configured to expel one medium overboard on opposite sides of system 20.

[0055] O sistema de controle de ambiente integrado 20 descrito neste documento tem um número reduzido de componentes em comparação aos sistemas convencionais de 2 conjuntos, resultando em um benefício de custo e peso. Além disso, ao acoplar operativamente um circuito de ar de pressão dinâmica e um sistema de desumidificação a uma pluralidade de dispositivos de compressão 60, é possível montar o sistema 20 dentro de um ou mais compartimentos de uma aeronave, tal como o cone de cauda, por exemplo.[0055] The integrated environmental control system 20 described herein has a reduced number of components compared to conventional 2-set systems, resulting in a cost and weight benefit. Furthermore, by operatively coupling a dynamic pressure air circuit and a dehumidification system to a plurality of compression devices 60, it is possible to mount the system 20 within one or more compartments of an aircraft, such as the tail cone, for example.

[0056] Embora a presente invenção seja descrita com referência a um exemplo de modalidade ou modalidades, será compreendido por aqueles versados na técnica que várias alterações podem ser feitas e equivalentes podem ser substituídos por elementos dos mesmos sem que haja desvio do âmbito da presente divulgação. Além disso, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material aos ensinamentos da presente divulgação sem se afastar de seu escopo essencial. Por conseguinte, pretende- se que a presente divulgação não seja limitada à determinada modalidade descrita como o melhor modo contemplado para a realização desta presente divulgação, mas que a presente descrição incluirá todas as modalidades que se enquadram no escopo das reivindicações.[0056] Although the present invention is described with reference to an exemplary embodiment or embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various changes may be made and equivalents may be substituted for elements thereof without departing from the scope of the present disclosure. . Furthermore, many modifications may be made to adapt a situation or material to the teachings of the present disclosure without departing from its essential scope. Accordingly, it is intended that the present disclosure will not be limited to the particular embodiment described as the best contemplated mode for carrying out this present disclosure, but that the present disclosure will include all embodiments that fall within the scope of the claims.

Claims

1. An aircraft environmental control system, characterized by the fact that it comprises: a dynamic pressure air circuit (30) that includes a dynamic pressure air envelope (32) that has at least one heat exchanger (34, 36) positioned in the same; a dehumidification system (42) arranged in fluid communication with the dynamic pressure air circuit; and a plurality of compression devices (60) disposed in fluid communication with the dynamic pressure air circuit and the dehumidification system, wherein each of the plurality of compression devices further includes: a turbine (64) comprising a first input and a second input and configured to provide power by expansion of one or more means, the environment control system being configured so that the first input receives a first means of the one or more means and the second input receives a second means of the one or more means; and a compressor (62), the environment control system being configured so that the compressor receives energy from at least one of the first medium and the second medium being expanded through the turbine, and compresses the second medium.

2. Environmental control system according to claim 1, characterized by the fact that the plurality of compression devices are arranged in parallel.

3. Environmental control system according to any one of claims 1 or 2, characterized by the fact that it further comprises at least one valve (V4) operable to control a flow of fluid to the plurality of compression devices.

4. Environmental control system according to claim 3, characterized by the fact that in a first position, the at least one valve (V4) is configured to direct the flow of fluid to only a portion of the plurality of compression devices ( 60).

5. Environmental control system according to claim 3, characterized by the fact that in a first position, the at least one valve (V4) is configured to direct the flow of fluid to each of the plurality of compression devices (60 ).

6. Environmental control system according to any one of claims 1 to 5, characterized by the fact that the dynamic pressure air circuit includes a plurality of independent outlets formed in the housing.

7. The environmental control system of claim 6, wherein at least one output is associated with each of the plurality of compression devices.

8. The environmental control system of claim 1, wherein the environmental control system is operable in a plurality of modes, and during operation in at least one of the plurality of modes, the first means and the second medium are mixed inside the turbine.

9. The environmental control system of claim 1, wherein the environmental control system is operable in a plurality of modes, and during operation in at least one of the plurality of modes, the first means and the second medium are mixed downstream of the turbine.

10. Environmental control system according to claim 1, characterized by the fact that the first medium is bleed air and the second medium is fresh air.

11. The environmental control system of claim 1, wherein each of the compression devices further includes a power turbine (66), wherein the environmental control system is configured so that the power supplies energy to the compressor by the expansion of a third medium among one or more mediums.

12. The environment control system of claim 1, wherein each of the plurality of compression devices further includes a fan (68), wherein the environment control system is configured such that the fan receives energy of at least one of the first medium and the second medium being expanded through the turbine.

13. Environmental control system according to any one of claims 1 to 12, characterized by the fact that the environmental control system is mounted within a single compartment of an aircraft.

14. The environmental control system of claim 13, wherein the single compartment includes an aircraft tail cone.