DE4227517A1 - Vorrichtung zur wasserentsorgung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wasserent­ sorgung in Flugzeugen, die Entsorgungsstellen einer Sammelstelle verbindende Abwasserleitungen aufweist, in denen Wasser durch Unterdruckbeaufschlagung transpor­ tiert wird.

Die bislang zur Abwasserentsorgung im Bereich der Bord­ küchen verwendeten Brauchwassersysteme weisen den Nach­ teil auf, daß eine separate Leitungsführung erforder­ lich ist, um das Wasser in eine Umgebung des Flugzeuges ablassen zu können. Der Anschluß der Handwaschbecken erfolgt entweder direkt ohne Zwischenschaltung eines Abflußventils oder unter Verwendung eines derartigen Ventils (Drain Stop Valve).

Derartige Wasserentsorgungseinrichtungen für Verkehrs­ flugzeuge sind bekannt, um Abwasser aus Handwaschbecken im Bereich von Toiletten sowie Bordküchen abzuführen. Im Bereich der Handwaschbecken und im Bereich von Bordküchen anfallendes Brauchwasser wird bekannterweise über entsprechende Entsorgungseinrichtungen in die das Flugzeug umgebende Umwelt abgelassen. Eine Abwasserab­ führung leitet die im Bereich der Toilettenbecken anfallenden Fäkalien und Spülwasser einem Abwassertank zu. In der Regel erfolgt die Ableitung mit Hilfe einer Unterdruckbeaufschlagung.

Ohne Zwischenschaltung eines Abflußventils entweicht während des Fluges kontinuierlich Kabinenluft über die Drainageleitung, da innerhalb des Flugzeuges ein hö­ herer Druck als in einer Umgebung des Flugzeuges herrscht. Bei Verwendung eines Abflußventils entsteht eine Flüssigkeitssäule, die auf eine federbelastete Klappe wirkt. Bei Erreichen einer vorgebbaren Gewichts­ kraft des Brauchwassers wird die Haltekraft der Feder überschritten und das Ventil kurzzeitig geöffnet. Wäh­ rend dieses Öffnungsvorganges wird das Brauchwasser abgeleitet. Bauartbedingt hat ein derartiges Ventil einen Durchmesser von etwa 200×200 mm. Aus dieser Dimensionierung resultieren erhebliche Einschränkungen bei der konstruktiven Gestaltung des Einsatzortes. Insbesondere bei den beengten Verhältnissen im Bereich einer Bordküche kann durch die Verwendung eines der­ artigen Ventiles ein Stauraum belegt werden, der für einen halben Servierwagen verwendet werden könnte.

Die bekannten Systeme zur Brauchwasserentsorgung erfor­ dern somit einen hohen Installationsaufwand, der hohe Materialkosten sowie einen hohen Montageaufwand zur Folge hat. Darüber hinaus wird durch die Dimensionierung der verwendeten Bauelemente die Nut­ zungskapazität eingeschränkt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu ver­ bessern, daß eine Vereinfachung der Entsorgungseinrich­ tung ermöglicht und die Betriebsaufwendungen reduziert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein Küchenbecken im Bereich einer Bordküche über ein steuerbares Ventil an einen Sammelbehälter angeschlossen ist, in den aus dem Küchenbecken abflie­ ßendes Brauchwasser durch Unterdruckbeaufschlagung ein­ geleitet wird.

Durch den Anschluß des Waschbeckens der Bordküche an einen Sammelbehälter entfällt ein separates Rohrlei­ tungssystem, durch das das Brauchwasser in eine Umge­ bung des Flugzeuges abgeleitet wird. Die aus dieser Ableitung resultierende Vereisungsgefahr sowie die Ver­ wendung spezieller Abflußeinrichtungen im Außenbereich des Flugzeuges (Drain Mast) wird hierdurch vermieden.

Eine besonders kompakte und einfach steuerbare Ausfüh­ rungsform wird dadurch bereitgestellt, daß das Ventil elektromechanisch ausgebildet ist.

Zur Gewährleistung einer ausreichenden Funktionssicher­ heit bei einer Mehrzahl von Küchenbecken wird vorge­ schlagen, daß das Ventil über eine Steuerleitung an eine Kontrolleinheit angeschlossen ist, die alle im Bereich des Flugzeuges angeordneten Ventile koordi­ niert.

Zur Verringerung der während eines Fluges benötigten Wassermenge und somit zur Erhöhung einer möglichen Nutzlast wird vorgeschlagen, daß der Sammelbehälter als ein Vorratstank zur Durchführung von Spülungen im Bereich von Toilettenbecken ausgebildet ist.

Eine einfache Konstruktion kann dadurch bereitgestellt werden, daß das Ventil mit einer manuellen Auslösung versehen ist.

Zur Vermeidung von Überlaufvorgängen im Bereich des Küchenbeckens sowie zur Minimierung von Entsorgungsvor­ gängen wird vorgeschlagen, daß das Ventil mit einer automatischen Auslösung in Abhängigkeit von einer jeweiligen Füllhöhe in einem Zwischensammelbehälter ausgebildet ist.

Eine besonders preiswerte Realisierung kann dadurch erfolgen, daß der Zwischensammelbehälter als ein im Bereich des Küchenbeckens angeordneter Rohrbogen ausge­ bildet ist.

Der Installationsaufwand kann dadurch reduziert werden, daß die Abwasserleitung als Teil eines Vakuumsystems zur Entsorgung der Toilettenbecken ausgebildet ist und zur Unterdrückung von Geruchsausbreitungen eine perma­ nente Unterdruckbeaufschlagung vorgesehen ist.

Zur Erhöhung der konstruktiven Freiheiten bei einer Anpassung der jeweiligen Flugzeugausstattung an kunden­ spezifische Anforderungen wird vorgeschlagen, daß zur Installation der Bordküche sowie von Räumen für Toi­ letten Standardplätze vorgesehen sind, die mit einer gemeinsamen Vakuumentsorgung ausgestattet sind und bedarfsabhängig mit Bordküchen oder Räumen für Toilet­ ten versehen sind.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Er­ findung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung einer Wasserver­ sorgungseinrichtung, die mit einer kreislauf­ förmigen Frischwasserversorgung versehen ist,

Fig. 2 eine detaillierte Darstellung der Vorrichtung, bei der eine Zirkulation innerhalb der Ring­ leitung in wechselnden Richtungen durch Druck­ luftbeaufschlagung erzeugt wird,

Fig. 3 eine andere detaillierte Darstellung, bei der eine Umlaufpumpe vorgesehen ist und

Fig. 4 eine Prinzipdarstellung eines Handwaschbeckens einer Bordküche, das über ein elektrisch steuerbares Ventil an einen Sammelbehälter für Brauchwasser angeschlossen ist.

Eine Vorrichtung zur Wasserversorgung und Wasserentsor­ gung eines Flugzeuges besteht entsprechend der Darstel­ lung in Fig. 1 im wesentlichen aus einer Frischwasser­ versorgung (1), die aus Versorgungstanks (2) sowie einer Ringleitung (3) ausgebildet ist. Entsprechend der Darstellung in Fig. 2 sind zwei Versorgungstanks (2) vorgesehen. Die Ringleitung (3) ist über Stichleitungen (4) mit Wasserhähnen (5) im Bereich von Küchen (6) einerseits und im Bereich von Toiletten (7) anderer­ seits verbunden. Im Bereich der Küche (6) ist der Wasserhahn (5) dabei einem Küchenwaschbecken (8) und im Bereich der Toilette (7) einem Toilettenhandwaschbecken (9) zugeordnet. Zur Verringerung einer Wärmeabgabe ist ein Teil der Ringleitung (3) mit einer Isolation (10) versehen. Statt der Ringleitung (3) können auch andere Rohrverlegungen realisiert werden.

Eine Temperierung des innerhalb der Ringleitung (3) zirkulierenden Wassers wird mit Hilfe einer Heizung (11) vorgenommen, die als ein elektrischer Durchlaufer­ hitzer ausgebildet sein kann. Die Zirkulation des Wassers innerhalb der Ringleitung (3) wird von einer Pumpe (12) unterstützt. Das Küchenbecken (8) sowie ein im Bereich der Toilette (7) angeordnetes Toiletten­ becken (13) sind an eine Abwasserleitung (14) ange­ schlossen. Aus dem Bereich des Toilettenhandwasch­ beckens (9) abfließendes Brauchwasser wird einem Brauchwassertank (15) zugeführt, aus dem Spülflüssig­ keit zur Durchführung von Spülvorgängen im Bereich des Toilettenbeckens (13) entnommen wird. Bei einer aus­ reichenden Vorratsmenge im Bereich des Brauchwasser­ tanks (15) ist eine separate Frischwasserzufuhr für das Toilettenbecken (13) entbehrlich. Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, daß ergänzend zur Durchführung von Spülvorgängen im Bereich des Toilettenbeckens (13) ein Anschluß an die Ringleitung (3) vorgesehen ist, der immer dann aktiviert wird, wenn im Bereich des Brauch­ wassertanks (15) keine ausreichende Spülwassermenge verfügbar ist. Zur Vermeidung eines Überlaufens kann der Brauchwassertank (15) mit einem Überlauf oder einer automatischen Auslösung eines Spülvorgangs im Bereich des Toilettenbeckens (13) ausgestattet werden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind im Bereich der Stichleitungen (4) Stichleitungsisolierungen (16) vorgesehen. Die Abwasserleitung (14) ist an einen Ab­ wassertank (17) angeschlossen, dessen Innenraum mit einer elektrischen Saugpumpe (18) zur Unterdrucker­ zeugung verbunden ist. Die Saugpumpe (18) steht mit einem Vakuumeinlaß (19) in Verbindung, der über eine Ablaßleitung (20) an den Abwassertank (17) ange­ schlossen ist. Im Bereich der Ablaßleitung (20) ist ein Ablaßventil (21) angeordnet. Über eine Drainageleitung (22) ist die mit dem Wasserhahn (5) der Toilette (7) verbundene Stichleitung (4) an einen Drainageanschluß (23) angeschlossen. Zur Vornahme gezielter Bedienoperationen ist im Bereich der Drainageleitung (22) ein Drainageventil (24) vorgesehen.

Die als Durchlauferhitzer ausgebildete Heizung (11) ist an einen Generator (25) angeschlossen, der die erfor­ derliche elektrische Energie bereitstellt. Einer der Versorgungstanks (2) im Bereich der Frischwasserversor­ gung (1) ist über eine Zuführleitung (26) mit einem Füllanschluß (27) verbunden. Der Füllanschluß (27) kann gleichfalls zur Be- und Entlüftung verwendet werden. Eine unbeabsichtigte Entleerung des Versorgungstanks (2) wird durch ein im Bereich der Zuführleitung (26) angeordnetes Zuführventil (28) verhindert. Zur Ermög­ lichung einer Zirkulation von Wasser im Bereich der Frischwasserversorgung (1) in wechselnden Richtungen sind die Versorgungstanks (20) mit einem Kombinations­ ventil (29) verbunden, das seinerseits mit einem Druck­ begrenzer (30) und einem Druckminderer (31) verbunden ist. Der Druckminderer (31) ist an einen Zapfluftan­ schluß (32) angeschlossen. Mit Hilfe des Kombinations­ ventils (29) werden die Versorgungstanks (2) abwech­ selnd mit Überdruck beaufschlagt, so daß eine Pendel­ bewegung der im Bereich der Ringleitung (3) bevor­ rateten Flüssigkeit hervorgerufen wird.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist im Gegensatz zur Ausführungsform gemäß Fig. 2 eine Umwälzpumpe (12) statt der wechselnden Druckbeaufschlagung der Versor­ gungstanks (2) mit Hilfe des Kombinationsventils (29) vorgesehen. Im Bereich eines Wasserautomatens (33) ist eine weitere Pumpe (34) angeordnet, die vom Generator (25) gespeist wird. Die Pumpe (34) leitet in die Ring­ leitung (3) im Bereich der Versorgungstanks (2) bevorratetes Wasser ein. Die Versorgungstanks (2) sind somit hier nicht innerhalb der Ringleitung (3) angeord­ net, sondern lediglich an die Ringleitung (3) ange­ schlossen. Die Pumpen (12, 34) können zu einer einheit­ lichen Einrichtung zusammengefaßt werden. Die Versor­ gungstanks (2) sind im wesentlichen drucklos mit der Ringleitung (3) verbunden. Zum Ausgleich von Druck­ schwankungen aufgrund von unterschiedlichen Entnahmen ist deshalb ein Druckspeicher (35) vorgesehen. In der Regel ist ein Speichervolumen von etwa 20 Liter für den Druckspeicher (35) ausreichend, es können aber auch beliebige andere Füllvolumen vorgesehen werden. Über eine Entlüftungsleitung (36) und ein Entlüftungsventil (37) sind die Versorgungstanks (2) mit dem Füllanschluß (27) verbunden.

Eine Entleerung der Stichleitungen (4) sowie der Ring­ leitung (3) kann beispielsweise durch ein Ausblasen mit Hilfe von Druckgas oder ein Leersaugen mit Hilfe von Unterdruck erfolgen. Bei einer durchgehenden Verlegung mit einem Gefälle ist auch eine Drainage mit Hilfe der Schwerkrafteinwirkung möglich. Gleichfalls ist es mög­ lich, die Versorgungstanks (2) mit Hilfe einer Einwir­ kung der Schwerkraft bzw. durch ein Ausblasen oder Leersaugen zu drainieren.

Alternativ zu der in den Figuren dargestellten ein­ schleifigen Ausbildung des Ringleitungssystems ist es auch möglich, eine matrixartige Struktur vorzusehen. In Abhängigkeit von der jeweiligen Matrixstruktur können ein oder mehrere Fördereinrichtungen für das Frisch­ wasser vorgesehen sein. Ebenfalls wie bei der wahlwei­ sen Anordnung der Versorgungstanks (2) entweder inner­ halb der Ringleitung (3) oder über Stichleitungen (4) an die Ringleitung (3) angeschlossen, ist es möglich, die Verbraucher entweder, wie in den Figuren dargestellt, über Stichleitungen (4) an die Ringleitung (3) anzuschließen oder über geeignete Kupplungsstücke unmittelbar in die Ringleitung (3) zu integrieren.

Bei den bislang erörterten Ausführungsformen ist im wesentlichen ein kontinuierlicher Wassertransport vor­ gesehen. Dies bedeutet, daß die Ringleitung (3) konti­ nuierlich mit Wasser gefüllt ist. Es ist aber auch mög­ lich, eine intermittierende Förderung vorzusehen, bei der aufeinanderfolgende Wasser- und Luftsegmente durch die Ringleitung (3) transportiert werden.

Statt einer Ausbildung der Heizung (11) als Durchlauf­ erhitzer ist es auch möglich, beispielsweise einen elektrischen Tauchsieder im Bereich der Versorgungs­ tanks (2) anzuordnen oder einen Wärmetauscher zu ver­ wenden, der beispielsweise Abwärme oder Kabinenwärme nutzt. Statt einer Förderung des Frischwassers mit Hilfe einer Pumpe (12) oder mit Hilfe der wechselsei­ tigen Druckluftbeaufschlagung kann auch vorgesehen werden, einen Wasserautomaten einzusetzen oder einen Transport durch Schwerkrafteinwirkung zu realisieren.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist das Küchen­ becken (8) über ein steuerbares Ventil (38) an Abwas­ serleitungen (39) angeschlossen, die Teil eines Unter­ drucksystems zur Ableitung von Brauchwasser aus dem Bereich der Toilettenhandwaschbecken (9) sind. Das Ven­ til (38) ist als ein elektromechanisches Ventil aus­ gebildet, das über eine Steuerleitung (40) an eine Kon­ trolleinheit (41) angeschlossen ist. Die Kontrollein­ heit (41) koordiniert den Betrieb aller im Bereich des Flugzeuges angeordneten Ventile (38). Hierdurch wird gewährleistet, daß jeweils nur eines der Ventile (38) zu einem bestimmten Zeitpunkt aktiv ist und deshalb ein ausreichender Unterdruck zum Wassertransport zur Verfügung steht. Dies ist erforderlich, um zum einen Verstopfungen zu vermeiden und zum anderen eine Geruchsausbreitung bei einem geöffneten Ventil (38) zu vermeiden. Über die Abwasserleitungen (39) erfolgt ein Anschluß an einen Sammelbehälter (42). Der Sammel­ behälter (42) kann zur Speisung der Toilettenbecken (13) bei der Durchführung von Spülvorgängen verwendet werden. Es ist aber auch möglich, separate Abwasserlei­ tungen (39) sowie einen separaten Sammelbehälter (42) zu vermeiden und das Ventil (38) an die Abwasserleitung (14) anzuschließen, die die Toilettenbecken (13) mit dem Abwassertank (17) verbindet. Bei einer derartigen Ausführungsform ist zwar eine Nutzung des aus dem Bereich der Becken (8,9) abgeleiteten Brauchwassers nicht möglich, der Installationsaufwand wird jedoch verringert.

Die Auslösung des Ventiles (38) kann entweder manuell nach einer Benutzung des Küchenbeckens (8) oder automa­ tisch in Abhängigkeit von den jeweils vorliegenden Entsorgungsanforderungen erfolgen. Statt der Ausbildung des Ventils (38) als elektromechanisches Ventil ist es auch möglich, eine mechanische Ausbildung vorzusehen, bei der ein Absperrelement manuell oder in Abhängigkeit von einem aktuell vorliegenden Wasserdruck geöffnet wird.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Wasserentsorgung in Flugzeugen, die Entsorgungsstellen mit einer Sammelstelle verbin­ dende Abwasserleitungen aufweist, in denen Wasser durch Unterdruckbeaufschlagung transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Küchen­ becken (8) im Bereich einer Bordküche (6) über ein steuerbares Ventil (38) an einen Sammelbehälter (42) angeschlossen ist, in den aus dem Küchenbecken (8) abfließendes Brauchwasser durch Unterdruck­ beaufschlagung eingeleitet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Ventil (38) elektromechanisch ausge­ bildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ventil (38) über eine Steuerlei­ tung (40) an eine Kontrolleinheit (41) angeschlos­ sen ist, die alle im Bereich des Flugzeuges angeordneten Ventile (38) koordiniert.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter (42) als ein Vorratstank zur Durchführung von Spülungen im Bereich von Toilettenbecken (13) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (38) mit einer manuellen Auslösung versehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (38) mit einer automatischen Auslösung in Abhängigkeit von einer jeweiligen Füllhöhe in einem Zwischensammel­ behälter ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zwischensammelbehälter als ein im Bereich des Küchenbeckens (8) angeordneter Rohr­ bogen ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abwasserleitung (39) als Teil eines Vakuumsystems zur Entsorgung der Toilettenbecken (13) ausgebildet ist und zur Unter­ drückung von Geruchsausbreitungen eine permanente Unterdruckbeaufschlagung vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß zur Installation der Bordküche (6) sowie von Räumen für Toiletten (7) Standardplätze vorgesehen sind, die mit einer gemeinsamen Vakuumentsorgung ausgestattet sind und bedarfsabhängig mit Bordküchen (6) oder Räumen für Toiletten (7) versehen sind.