CN103874632B - 用于淡水系统的压力供应系统和飞行器 - Google Patents

Abstract

一种用于飞行器的淡水系统的压力供应系统(1)，包括储水器(10)，储水器(10)具有引气进口(11)和出水口(12)，并且该压力供应系统(1)包括水泵(30)以便用于给被加载引气压力的水加载另一下游压力，直到达到预定额定操作压力范围为止，因此，能够由基于不同压力发生原理的压力发生器组件提供增大的冗余度。本发明还涉及一种飞行器。

Description

用于淡水系统的压力供应系统和飞行器

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年8月10日提交的德国专利申请No.102011109943.7和2011年8月10日提交的美国临时专利申请No.61/522,048的提交日期的优先权，上述申请的全部公开内容通过参引的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于水系统的压力供应系统，具体地，涉及一种用于飞行器中的淡水系统的压力供应系统，并且涉及一种包括用于淡水系统的相应的压力供应系统的飞行器。

背景技术

为了确保水系统中的水在相应的分接点，例如水龙头处离开或者以足够高的压力离开，需要给淡水系统中的水加载压力，该压力使得水被传送至取水点。在飞行器中，以往例如已通过由来自涡轮或者发动机的引气对水箱加载压力或者可替代地通过由压缩机产生的气压来提供相应的压力。例如在DE4227518A1或者US5303739中已知这种类型的水系统。由于加载有压力，水因水箱中的内部压力被推出水箱而进入到管路系统中。如果由引气提供压力载荷，那么例如在飞行器位于地面上同时发动机关闭时将不能再获得此压力源。如果使用压缩机，由于冗余度，会增大系统重量。另外，在并联冗余泵操作的情形中，其他装置，例如回流阀和传感器在一些情形中可能是必要的。

发明内容

在这种背景下，能够想到本发明的目的是提供最佳的水或淡水供应系统。

本发明的目的由下述的本发明的一方面实现，本发明的实施方式结合在下述的本发明的其他方面中。

根据本发明的一个实施方式，提供了一种用于淡水系统的压力供应系统，该压力供应系统包括储水器，储水器具有引气进口和出水口，并且该压力供应系统包括水泵，水泵布置在出水口下游，水泵构造成对被加载排放压力的水加载另一下游压力，直到达到预定额定操作压力范围为止。

如此，可以通过引气源将特定的基础压力水平提供至引气进口，布置在下游的水泵给已经被引气加载压力的水加载用另一水压，这样，水泵不再必须产生全部额定操作压力，而是仅除去在引气压力与额定操作压力范围之间的压力差。应当注意，额定操作压力能够处于在水泵的控制下实现的预定压力范围内。另外，例如，如果引气源失效或者没有引气压力，那么水泵独自能够产生特定压力，如此，至少在紧急操作模式下能够引出水。另外，例如，如果水泵失效，引气源也能够提供足以使其能够引出水的压力。

根据本发明的一个实施方式，压力供应系统还包括水压测量装置和水泵控制系统，水压测量装置布置在水泵下游并且联接回至水泵控制系统，水泵控制系统构造成通过致动水泵将水泵下游的水压保持在预定额定操作压力范围内。

如此，通过控制水泵，水压能够保持在预定额定操作压力范围内，并且不必对引气源的压力施加影响。

根据本发明的一个实施方式，水泵构造成以水泵在未致动时能使水流动穿过。

如此，甚至引气能够独自通过给水加载压力来将水推到管路中，并且水能够在水泵未启动时流动穿过水泵。特别地，如果引气压力足够高以至于将水转换为最小操作压力或者额定操作压力范围，或者如果水泵失效或者由于多种原因而不可操作，那么上述条件是非常重要的。

根据本发明的一个实施方式，水泵是旋转式泵。

如此，能够提供一种即使当泵停止时水也能够流动通过的泵，这样，不需要操作泵来将水引出。

根据本发明的一个实施方式，压力供应系统具有预定最小操作压力，最小操作压力小于额定操作压力范围，引气压力和水泵定规格为引气压力和水泵能够独立地提供至少最小操作压力，并且引气压力和水泵一起能够提供至少在额定操作压力范围内的压力范围。

如此，就动力而言，水泵能够以下述方式进行构造：水泵通过其自身能够例如将紧急操作保持在最小操作压力的范围内，但是不必提供用于额定操作压力的全部水压。如此，泵可以相应地定规格成小和轻的。

根据本发明的一个实施方式，引气压力和水泵以下述方式定规格：引气压力和水泵中的每一者都能够独立地提供低于额定操作压力范围的最大压力。

如此，引气压力源和/或水泵以下述方式进行构造：引气压力源和/或水泵不达到额定操作压力范围，因为这样，它们能够是较小、较轻的构造。

根据本发明的一个实施方式，压力供应系统还构造有空气泵或者压缩机，空气泵构造和布置为空气泵能够对储水器加载压缩空气。

这样，压力供应系统能够设置有三个压力发生器装置，即，空气泵或者压缩机、引气以及水泵，如此，如果三个组件中的任一组件失效，那么剩余的两个组件能够提供足够的压力，该足够的压力至少在最小操作压力的范围内，但是也可以在额定操作压力范围的范围内。另外，替代来自发动机的引气，压缩机或者空气泵也可以用于在引气进口处提供压力。

根据本发明的一个实施方式，压力供应系统还设置有压力限制装置，压力限制装置构造和布置成将储水器中的压力限制成至多额定操作压力范围。

这样，能够将储水器设定成当水从分接点例如水龙头引出时在此分接点处的水压不超过额定操作压力的水压。在此状态下，水能够以额定操作压力从相应的分接点，例如水龙头或者马桶冲水器引出，同时不必启动水泵。

根据本发明的一个实施方式，回流阀布置在引气进口上游，并且构造成防止空气朝向引气源流回。如此，能够防止压力加载的储水器失去其被加载的压力。另外，能够防止空气能流动回至处于特定操作状态的引气源——特别地如果此引气源是发动机，这样，当发动机动力设定较低时(例如在降落时)，水箱中的气压不会无意地下降。

根据本发明的一个实施方式，压力供应系统还设置有负压保护阀，负压保护阀构造和布置成当储水器中存在负压时向储水器提供空气。

如此，例如当引气源失效并且当水泵运转时，能够防止水泵在储水器中产生严重的负压，所述负压例如会使储水器在负压下毁坏或者完全中断水供应。

根据本发明的一个实施方式，压力供应系统例如设置有旁通管，旁通管构造和布置成使水流能够绕开水泵。

如此，还可以使用这样一种水泵，当水泵未致动时水很少或者不能流动通过所述水泵，例如容积式泵。如此，有一种选择：当泵未致动时，水例如穿过旁通管而不穿过水泵。另外，旁通管能够用于填充储水器，这样，能够避免在填充时必须流动通过水泵的相对大的流量。

根据本发明的一个实施方式，提供一种飞行器，该飞行器包括根据上述实施方式的用于淡水系统的压力供应系统，和引气源，引气源连接至储水器的引气进口。

如此，引气源能够直接连接至压力供应系统。引气源可以例如是飞行器的发动机，该发动机提供引气并且不产生任何较大额外成本。

根据本发明的一个实施方式，在飞行器中在水泵下游提供水供应管路，该水供应管路连接至至少一个水分接点。

如此，水分接点，例如水龙头、马桶冲水器或者烹饪装置能够通过水供应管路连接至淡水系统并且经由压力供应系统被供应水。

根据本发明的一个实施方式，水供应管路连接至位于回路中的储水器。

如此，甚至当在分接点处不引出水时水也能够循环，这样，一方面，水能够循环地经历净化过程，并且另一方面，能够防止水例如在低温下在管路系统中结冰。

应当注意，如上所述，单独的特征当然还可以相互组合，并且在一些情形中，这些特征还可以提供超过单个效果的总和的有利效果。

参照下文中描述的实施方式描述并说明本发明的这些方面和其它方面。

附图说明

下文中参照附图公开了实施方式，在附图中：

图1示出了与淡水供应系统连接的压力供应系统的示意性布置和示意性结构。

具体实施方式

图1示出了与淡水供应系统连接的压力供应系统的示意性结构。在图1中示出的布置中，通过飞行器的压力供应系统或者淡水供应系统说明了压力供应系统的操作和构型。在本文中，虚线2代表飞行器的边界，飞行器机舱外部的区域位于边界线以上并且飞行器的机舱区域位于虚线以下。尽管根据附图，包括负压阀15、过压阀17和/或空气泵40的管路排放到机舱或者飞行器外部，但是，包括负压阀15、过压阀17和/或空气泵40的管路也可以排放到机舱或者飞行器内部。

在本文中，压力供应系统1包括储水器10，储水器10例如可以是飞行器中的水箱或者水箱系统。储水器包括引气进口11，例如，引气源20能够例如经由相应的回流阀22附接在引气进口11处。例如，引气源可以是发动机或者发动机引气系统或者飞行器的产生压缩空气的另一组件。引气能够经由相应的管路和引气进口11给储水器加载压力，这样，例如位于储水器10中的水能够经由出水口12到达泵30，同时加载有压力。

例如，此泵30可以是这样的泵，甚至在泵不操作时泵能够使水流动穿过。例如，其可以是旋转式泵。如果提供引导绕过泵30的相应的旁路37，那么泵30例如也可以构造成为容积式泵，因为在此情形中，当泵闲置时，水也能够经由旁通管37和旁通阀38流动到水供应管路72、74中。

在水泵下游，例如可以设置有压力传感器31，压力传感器31对水泵控制系统32供应相应地测量的压力值，这样，水泵控制系统32能够控制或者调节水泵30，这样，能够在水泵30的下游保持恒定压力并且恒定压力能够例如保持在额定操作压力范围内。如此，只需控制水泵，而不需控制引气。

经由另一管路72，水例如能够到达分接点70，分接点70能够经由分接点阀71被致动。此类型的分接点例如可以是水龙头、马桶冲水器、淋浴装置或者浴器装置或者烹饪装置。另外，可以提供进水管路73，例如，能够通过进水管路73填充储水器10。这种填充可以通过在旁通阀38打开时由旁通管37或通过由返回流动穿过泵30而进行。但是，也可以使用管路73以便在例如实施清理或者维护循环时将淡水系统中的所有水放出。经由相应的循环末端16，水供应管路72能够被送回到储水器中，就此而言，循环管路可以在水面上方和下方进行排放。

另外，储水器可以包括负压阀15，负压阀15例如防止在没有引气压力加载并且泵30正在运转时泵使储水器中产生负压，负压会导致储水器毁坏。特别是在例如在飞行器在地面上维修操作期间引气供应系统不起作用，但水系统意在继续在泵送操作中起作用的情况下，可能产生这种负压。另外，可以提供过压保护阀17，过压保护阀17例如防止不可控地高的引气压力撑破储水器，并且防止水供应压力能够到达不期望地高的程度。负压阀和过压阀两者都可以排放到引导到飞行器机舱区域外部或内部的管路中。

另外，可以提供空气泵40，空气泵40额外地或替代引气源在储水器中提供过压。换言之，空气泵40也可以有选择地附接至引气进口11。如此，可以提供特定的冗余度，这样，例如，三个压力发生器组件，即引气源20、水泵30以及空气泵40中的一者可能失效或者不必进行操作，并且仍能够达到特定的最小操作压力或者额定操作压力。

应当注意，除了飞行器中的应用领域之外，本发明还能够应用于其它运输装置，例如火车、公共汽车或者船舶中。

应当注意，术语“包括”不排除其他元件或者方法步骤的存在可能性，正如术语“一”和“一个”不排除多个元件和方法步骤的存在可能性。

所使用的附图标记仅用作提供进一步的理解，并且就本发明的保护范围由权利要求明确说明而言，该附图标记不能被认为是限制性的。

Claims (10)

1.一种用于淡水系统的压力供应系统，包括：

-储水器(10)，所述储水器(10)具有引气进口(11)和出水口(12)；

-水泵(30)；

其中，所述水泵布置在所述出水口下游，所述水泵构造成对被加载有引气压力的水加载下游压力，直到达到预定额定操作压力范围为止。

2.根据权利要求1所述的用于淡水系统的压力供应系统，还包括水压测量装置和水泵控制系统(32)，其中，所述水压测量装置布置在所述水泵(30)的下游并且联接至所述水泵控制系统，所述水泵控制系统构造成将在所述水泵下游的水压保持在所述预定额定操作压力范围内。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的用于淡水系统的压力供应系统，其中，所述水泵(30)构造成在所述水泵不致动时所述水泵能够使水流动穿过。

4.根据权利要求3所述的用于淡水系统的压力供应系统，其中，所述水泵(30)是旋转式泵。

5.根据权利要求1或2所述的用于淡水系统的压力供应系统，其中，所述压力供应系统具有预定最小操作压力，所述预定最小操作压力小于所述预定额定操作压力范围内的最小值，所述引气压力和所述水泵(30)定规格成所述引气压力和所述水泵中的每一者都能够独立地提供至少所述预定最小操作压力，并且所述引气压力和所述水泵一起能够提供至少在所述预定额定操作压力范围内的压力。

6.根据权利要求1或2所述的用于淡水系统的压力供应系统，其中，所述引气压力和所述水泵(30)定规格为所述引气压力和所述水泵中的每一者都能够独立地提供低于所述预定额定操作压力范围内的最小值的最大压力。

7.根据权利要求1或2所述的用于淡水系统的压力供应系统，还包括空气泵(40)，其中，所述空气泵构造和布置成使所述空气泵能够给所述储水器(10)加载压缩空气。

8.根据权利要求1或2所述的用于淡水系统的压力供应系统，还包括压力限制装置，所述压力限制装置构造和布置成将所述储水器(10)中的压力限制成不超过所述预定额定操作压力范围内的最大值。

9.根据权利要求1或2所述的用于淡水系统的压力供应系统，还包括旁通管(37)，所述旁通管(37)构造和布置成使水流能够绕过所述水泵(30)。

10.一种飞行器，包括：

-根据权利要求1至9中任一项所述的用于淡水系统的压力供应系统(1)，

-引气源(20)，

其中，所述引气源连接至所述储水器(10)的所述引气进口(11)。