DE4227517A1 - Vorrichtung zur wasserentsorgung - Google Patents
Vorrichtung zur wasserentsorgungInfo
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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.
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