CN114748927A - 滤网组件及排水装置 - Google Patents

Abstract

一种滤网组件及使用该滤网组件的排水装置。所述滤网组件的一端开口与飞机的门槛积水盘的排水孔连通，另一端开口与排水管连通，包括：上接头(201)，所述上接头连接到所述门槛积水盘的底面；紧固件(204)，所述紧固件套设于所述上接头的外周，对设于该紧固件的内周的所述上接头、下接头、密封圈、滤网进行紧固；密封圈(203)，所述密封圈夹设于所述上接头与下接头之间；滤网(202)，所述滤网以使过滤面突出到所述上接头的中空部的方式夹设于所述密封圈与下接头之间；以及下接头(205)，所述下接头的一端与所述紧固件连接，另一端与排水管连接。维护非常方便，且具有重量优势。能在降低维护成本、降低机身重量的同时，实现顺畅的排水。

Description

滤网组件及排水装置

技术领域

本发明涉及一种滤网组件及使用该滤网组件的排水装置，用于排出飞机机体内部的液体。

背景技术

飞机客舱门由于其位于机身圆弧上半部分，因此在雨雪天气当舱门开启后，雨水容易滴落在舱门开口区域的地板上。滴落在舱门开口区地板上的雨滴会使客舱地板湿滑，需要将其排到机身外。而飞机在飞行过程中需保证增压气密，因此排液通路不能直接与飞机外部相连接，需要设置单向阀(在一定内外压差范围内打开排水，在内外压差较高时，即飞行高度高于增压高度时将通路封闭)。而实际飞机实际使用过程中客舱门开口区域积存的雨水往往会含有大量杂质，若直接使客舱开口处的雨水通过单向阀则容易造成单向阀堵塞，从而导致整条排水路径失效。部分型号飞机在此部分设计采用将门槛积水盘内的客舱积水直接通过排水装置排出机体，而单向阀没有采取相应防泥沙设计，造成单向阀频繁堵塞，部分堵塞严重的单向阀可能直接报废。

为了解决客舱积水泥沙含量高、容易堵塞单向阀问题，有以下几种方式处理。解决方案1：在积水盘下增设一个沉积盘，积水盘中泥沙含量较高的积水先流入沉积盘，积水在沉积盘中沉淀后杂质含量下降，然后通过沉积盘底部的排水孔流入排水管并通过单向阀排出机体结。解决方案2：门槛积水盘的排水孔与排水管相连接，排水管上不设计单向阀，排水管直通客舱底部，将客舱积水排入机身底部区域，然后与客舱冷凝水混合后一起通过机身底部的单向阀排出机身。解决方案3：在积水盘排水孔处设置滤网，通过对积水的过滤降低流入排水管的积水泥沙含量，从而改善单向阀堵塞的问题。

上述三种现有技术均存在各自的不足之处。解决方案1：沉积盘的重量与积水盘重量接近，因此增设沉积盘需付出相应的重量代价较大。沉积盘无法将所有杂质通过沉淀的方式都留在沉积盘上，仍存在部分沉淀杂质流入单向阀的可能。从维修性角度而言，沉积盘的清理需要拆除其上的积水盘，维修性不佳。解决方案2：门槛积水盘至机身底部距离较长，因此排水管长度也叫较长，因此重量较重。由于积水夹杂大量杂质灌入排水管，存在在管道中流速较低的部位沉积最终导致整根排水管堵塞的问题。排水管越长，管道损坏概率越高。解决方案3：积水盘排水孔处设置滤网，滤网过于接近外部，容易损坏。且滤网自身需要有一定强度，因此一般采用平面钣金小孔滤网，导致滤网过滤性能受限制。

发明内容

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种滤网组件及排水装置，维护非常方便，且具有重量优势。能在降低维护成本、降低机身重量的同时，实现顺畅的排水。

本发明的一方面涉及一种滤网组件20，所述滤网组件的一端开口与飞机的门槛积水盘的排水孔连通，另一端开口与排水管连通，包括：上接头201，所述上接头连接到所述门槛积水盘的底面；紧固件204，所述紧固件套设于所述上接头的外周，对设于该紧固件的内周的所述上接头、下接头、密封圈、滤网进行紧固；密封圈203，所述密封圈夹设于所述上接头与下接头之间；滤网202，所述滤网以使过滤面突出到所述上接头的中空部的方式夹设于所述密封圈与下接头之间；以及下接头205，所述下接头的一端与所述紧固件连接，另一端与排水管连接。

根据本发明，在舱门的门槛积水盘的下方连接有一个滤网组件，滤网组件具有过滤门槛积水盘流下的积水中的泥沙等杂质，连接排水管等功能。能将飞机的客舱积水中的颗粒状杂质或纤维滤除，保护单向阀不受积水中的杂质影响。

较为理想的是，在所述滤网、所述密封圈与所述上接头之间形成有泥沙沉淀区206。

这样，可以增加整套滤网组件的容沙量，延长滤网的清洗间隔。

较为理想的是，所述紧固件是螺纹拧紧环，在所述上接头的外周面形成有螺纹，所述螺纹拧紧环通过设于内周的螺纹紧固于所述上接头的螺纹。

根据本发明，采用螺纹拧紧的方式进行安装，使得滤网的拆卸维护非常方便。

较为理想的是，所述滤网202包括滤网支架和滤网过滤层209，所述滤网过滤层以胶接的方式安装在滤网支架上，所述滤网的锥顶角小于90°。

小角度的锥形过滤面能有效增加滤网的过滤面积，同时在水流较急的情况下能将附着在滤网表面的泥沙冲入位于滤网根部的泥沙沉淀区。

较为理想的是，所述滤网支架包括环形的底座2081和至少三根的支承架2082，所述底座夹设于所述密封圈与所述下接头之间，至少三根的所述支承架从所述底座的内周面以越朝向上方越向内侧倾斜的方式延伸。

这样，滤网支架对滤网过滤层能起到良好的支撑和保持的作用，防止滤网发生变形而无法起到过滤作用。

较为理想的是，所述滤网支架包括锥顶部2003、圆筒部2004和连结部2005，所述连结部的基座夹设于所述密封圈与所述下接头之间，所述圆筒部位于所述锥顶部和所述连结部之间，所述锥顶部具有至少三根的支承架，至少三根的所述支承架从所述底座的内周面以越朝向上方越向内侧倾斜的方式延伸。

根据本发明，能应对大杂质容纳量的需求，增加整套滤网组件的容沙量，延长滤网的清洗间隔。

较为理想的是，所述密封圈203包括厚度大的厚圈部2031和厚度小的薄圈部2032，所述薄圈部的外周面与所述厚圈部的内周面连接，通过所述厚圈部和所述薄圈部形成有台阶部，所述滤网夹设于所述台阶部与所述下接头之间。

根据本发明，能够在实现密封的同时，将泥沙沉淀区形成得更大，且能够减轻密封圈的重量，

较为理想的是，在所述下接头的与所述排水管连接的连接部位设有表面突起一周的张紧环207。

这样，能增加下接头与排水管之间的连接强度，使得排水管不会从下接头的连接部位脱落。

本发明的另一方面涉及一种排水装置1，包括：门槛积水盘10，所述门槛积水盘设于舱门的地板，在门槛积水盘形成有排水孔101；滤网组件；排水管30，所述排水管的一端连接到所述滤网组件，另一端连接到单向阀；以及单向阀40，当客舱内外压力差小于封闭压力阈值时，所述单向阀开阀。

在不采用滤网组件的排水装置中，其单向阀因积水中杂质堵塞而产生的报废率较高。单个单向阀采购成本均为数百美元，因此维修成本很高。在采用了本发明的排水装置后，单向阀的寿命得到极大延长。再加上滤网位于舱内，而舱内的结构均无内饰板遮盖，故滤网组件的拆解比较方便。维护清洗非常方便，飞机日常使用时就可以完成，无需进场维修就能实施。与增加沉积盘的方案、使排水管通至货舱底部的方案相比，本发明在不增加机身重量方面具有一定的优势。

较为理想的是，还包括法兰接头50，所述单向阀与所述法兰接头之间采用软管连接，所述法兰接头与机身蒙皮相连接。

附图说明

图1是表示飞机的舱门位置的示意图。

图2是机头段部的立体图。

图3是表示登机门的排水结构的局部放大图。

图4是图3的A-A线剖视图。

图5是表示滤网的结构的立体图。

图6是表示单向阀的结构的剖视图。

图7是表示单向阀开阀时的液体流路的示意图。

图8是表示单向阀闭阀时的情况的示意图。

图9是表示杂质的沉积情况的示意图。

图10是表示变形例的滤网的结构的剖视图。

(符号说明)

1排水装置

10门槛积水盘

20滤网组件

30排水管

40单向阀

50法兰接头

41进水端头

42进水管

43阀芯

44阀座

45弹簧

46橡胶密封圈

47外层密封圈

48出水端头

100登机门

200服务门

300应急门

201上接头

202滤网

203密封圈

204螺纹拧紧环

205下接头

206泥沙沉淀区

207张紧环

208、2002滤网支架

209滤网过滤层

2003锥顶部

2004圆筒部

2005连结部

2081底座

2082支承架

ΔP客舱内外压力差

P1封闭压力阈值

具体实施方式

(实施方式1)

图1是表示飞机的舱门位置的示意图。如图1所示，飞机客舱门主要分为登机门100、服务门200、应急门300等三种。在本实施方式中，以登机门100处的排水结构为例进行说明。

图2是机头段部的立体图，图3是表示登机门的排水结构的局部放大图，是图2的F部放大图。如图3所示，排水装置1包括门槛积水盘10、滤网组件20、排水管30、单向阀40、法兰接头50等。门槛积水盘10设于舱门的地板。滤网组件20与单向阀40、单向阀40与法兰接头50之间采用软管连接。法兰接头50通过铆钉与机身蒙皮相连接，机身蒙皮在法兰接头50处开孔。单向阀40根据客舱内外压差控制排水装置与机身外界连通。当压差过高时(飞机在增压状态)，单向阀40封闭，排水装置1保持客舱气密。当压差小于规定阀值时(飞机不处于增压状态)，单向阀40打开，排水装置1与外界大气联通，此时门槛积水盘10中的客舱积水通过排水装置1排出飞机。单向阀40通过上下两段排水管分别与滤网组件20、法兰接头50相连接，从而组成完整的排水装置。

滤网组件20与排水管30、门槛积水盘10的连接细节示于图4，图4是图3的A-A线剖视图。如图4所示，滤网组件20大致包括上接头201、滤网202、密封圈203、螺纹拧紧环204(紧固件)、下接头205。滤网组件20的上接头201为中空接头，上表面与门槛积水盘10的底面通过焊接相连接，滤网组件20的下接头205形成为大致T形中空管，下端与排水管30相连接。上接头201位于门槛积水盘10的排水孔101正下方，通过焊接形式与门槛积水盘10相连接。在上接头201的下部的外周面设计有外螺纹以用于与螺纹拧紧环204的内螺纹咬合。

密封圈203夹设于上接头201与下接头205之间，密封圈203包括厚圈部2031和薄圈部2032，薄圈部2032的外周面与厚圈部2031的内周面连接，从而通过厚圈部2031和薄圈部2032形成有台阶部。密封圈203的厚圈部2031的上表面与上接头201的下表面抵接，密封圈203的厚圈部2031的下表面与下接头205的上表面抵接，密封圈203的厚圈部2031的外周面与螺纹拧紧环204的内周面抵接。在螺纹拧紧环204的作用下，上接头201与下接头205通过夹紧密封圈203保证其密封不漏水。在需要更换密封圈203或者滤网202时，只需拧松螺纹拧紧环204，解除上接头201、下接头205、密封圈203、滤网202的紧固，就能容易地拆卸密封圈203或者滤网202。

滤网202夹设在密封圈203的台阶部与下接头205的上表面之间。滤网202形成为锥形，锥顶角小于90°。小角度的锥形过滤面可有效增加滤网的过滤面积，同时在水流较急的情况下能将附着在滤网202表面的泥沙冲入位于滤网202根部的泥沙沉淀区206。这样可以增加整套滤网组件20的容沙量，延长滤网202清洗的间隔。泥沙沉淀区206是通过密封圈203、滤网202和上接头201围起而形成的。

螺纹拧紧环204形成为杯状，顶部敞开，在底部的中央形成有用于供下接头205插通的开口。在螺纹拧紧环204的内周形成有用于与上接头201的外螺纹螺合的内螺纹。

如上所述，下接头205形成为大致T形中空管，包括基座部2051和突出部2052，其中，基座部2051形成为环状，夹设于密封圈203的下表面与螺纹拧紧环204的底部之间，突出部2052形成为中空筒状，从基座部2051的下表面向下突出。在下接头205的与排水管30连接的连接部位设有表面突起一周的张紧环207，用以增加下接头205与排水管30之间的连接强度，使得排水管30不会从下接头205的连接部位脱落。下接头205的中空部的直径小于后述的滤网支架208的环形的底座2081的直径。

图5是表示滤网的结构的立体图。如图5所示，锥形的滤网202包括滤网支架208与滤网过滤层209。滤网支架208为注塑件，滤网过滤层209为尼龙过滤布。滤网过滤层209以胶接的方式安装在滤网支架208上，滤网支架208起到支撑和保持的作用。滤网支架208包括环形的底座2081和至少三根支承架2082，至少三根支承架2082从底座2081的内周面以越朝向上方越向内侧倾斜的方式延伸，至少三根支承架2082彼此相交而形成圆锥体状。

经过滤网组件20过滤后的排水通过排水管30流向单向阀40。如图6所示，单向阀40主要包括进水端头41、进水管42、阀芯43、阀座44、弹簧45、橡胶密封圈46、外层密封圈47、出水端头48等。

当客舱内外压力差ΔP小于封闭压力阈值P1时，阀芯43与阀座44被弹簧45顶至进水管42的底部，阀芯43的上表面与进水管42的底面抵接。此时，如图7所示，单向阀40打开，整套排水装置1与外界连通，管路内的客舱积液通过进水端头41的进水孔411流入单向阀40内，并通过阀座44与出水端头48之间的缝隙流出单向阀40。

当客舱内外压差ΔP处于封闭压力阈值P1以上时，如图8所示，阀芯43与阀座44在内外压差的作用下压缩弹簧45，阀芯43的锥形下表面与出水端头48的锥形上表面挤压橡胶密封圈46，封闭阀芯43与出水端头48之间的间隙，从而保证排水通路与外界的密封效果。

如上所述，单向阀40的内部结构较为复杂，积液中的杂质容易在阀座44与出水端头48之间卡住，或者积液中的地毯纤维会缠绕在单向阀40内的弹簧45上，这都会影响到单向阀40的正常闭阀与开阀。根据本发明的结构，通过在原有的排水装置的基础上增加了一个滤网组件20，能将客舱积水中的颗粒状杂质或纤维滤除，保护单向阀40不受积水中的杂质影响。同时，滤网组件20考虑了滤除的水中杂质在滤网202上残留会导致滤网过滤性能下降的问题，对滤网202的外形进行了设计，且在滤网组件20中设计了一定空间的泥沙沉积区206，从而增强了滤网持久性。此外，采用螺纹拧紧的方式安装则使得滤网202的拆卸维护非常方便。

相比于不采用滤网的排水装置，其单向阀因积水中杂质堵塞而产生的报废率较高。单个单向阀采购成本均为数百美元，因此维修成本很高。在采用了本发明的排水装置后，单向阀的寿命得到极大延长。再加上滤网位于舱内，而舱内的结构均无内饰板遮盖，故滤网组件的拆解比较方便。维护清洗非常方便，飞机日常使用时就可以完成，无需进场维修就能实施。与增加沉积盘的方案、使排水管通至货舱底部的方案相比，本发明在不增加机身重量方面具有一定的优势。

此外，在本发明中，在舱门的门槛积水盘下方焊接有一个过滤组件，过滤组件具有过滤积水盘流下的积水中的泥沙等杂质，连接排水管等功能。门槛积水盘的位置略低于舱门的地板平面，以便于让客舱地板上的积水流入门槛积水盘内。

对锥形的滤网的锥顶角进行了设计，使得滤网具有较强的自清洁能力，较强的容沙能力。锥形的滤网处的杂质沉积如图9所示。在重力作用下杂质会在锥形滤网的根部开始堆积，当滤网杂质堆积至沉积杂质的最高堆积位置时，滤网的透水性将急剧下降，为了应对大杂质容纳量的需求，滤网组件也可以采用大号滤网的构型。

(变形例)

如飞机在多尘环境中运用，客舱地板积水中的杂质含量较高。在普通的锥形滤网的杂质容纳量不够的情况下，可采用图10所示的滤网。如图10所示，该滤网的滤网支架2002包括锥顶部2003、圆筒部2004和连结部2005。锥顶部2003的支承架参照上述滤网支架208的支承架2082，连结部2005的基座参照上述滤网支架208的底座2081。泥沙沉淀区2006是通过密封圈、滤网2002和上接头围起而形成的。

根据该变形例的滤网2002，显著提高了滤网的过滤表面积，同时增大了泥沙沉淀区，可以有效地改善飞机在多尘环境中滤网堵塞的情况。

虽然基于实施例对本公开进行了记述，但是应当理解为本公开并不限定于上述实施例、结构。本公开也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外，各种各样的组合、方式、进一步包含有仅一个要素、一个以上或一个以下的其他组合、方式也属于本公开的范畴、思想范围。

例如，在上述实施方式中，上接头201与螺纹拧紧环204通过螺纹紧固的方式连接，但是本发明并不局限于此，也可以通过卡合的方式进行连接，只要能实现容易地装拆即可。

另外，在上述实施方式中，下接头205形成为大致T形中空管，其基座部2051夹设于密封圈203的下表面与螺纹拧紧环204的底部之间。但是，本发明并不局限于此，也可以与上接头201同样地，在下接头205的外周形成螺纹，通过螺纹实现与螺纹拧紧环204的连接。

Claims (10)

1.一种滤网组件(20)，所述滤网组件的一端开口与飞机的门槛积水盘的排水孔连通，另一端开口与排水管连通，其特征在于，包括：

上接头(201)，所述上接头连接到所述门槛积水盘的底面；

紧固件(204)，所述紧固件套设于所述上接头的外周，对设于该紧固件的内周的所述上接头、下接头、密封圈、滤网进行紧固；

密封圈(203)，所述密封圈夹设于所述上接头与下接头之间；

滤网(202)，所述滤网以使过滤面突出到所述上接头的中空部的方式夹设于所述密封圈与下接头之间；以及

下接头(205)，所述下接头的一端与所述紧固件连接，另一端与排水管连接。

2.如权利要求1所述的滤网组件，其特征在于，

在所述滤网、所述密封圈与所述上接头之间形成有泥沙沉淀区(206)。

3.如权利要求1所述的滤网组件，其特征在于，

所述紧固件是螺纹拧紧环，

在所述上接头的外周面形成有螺纹，所述螺纹拧紧环通过设于内周的螺纹紧固于所述上接头的螺纹。

4.如权利要求1所述的滤网组件，其特征在于，

所述滤网(202)包括滤网支架和滤网过滤层(209)，所述滤网过滤层以胶接的方式安装在滤网支架上，所述滤网的锥顶角小于90°。

5.如权利要求4所述的滤网组件，其特征在于，

所述滤网支架包括环形的底座(2081)和至少三根的支承架(2082)，所述底座夹设于所述密封圈与所述下接头之间，至少三根的所述支承架从所述底座的内周面以越朝向上方越向内侧倾斜的方式延伸。

6.如权利要求4所述的滤网组件，其特征在于，

所述滤网支架包括锥顶部(2003)、圆筒部(2004)和连结部(2005)，所述连结部的基座夹设于所述密封圈与所述下接头之间，所述圆筒部位于所述锥顶部和所述连结部之间，所述锥顶部具有至少三根的支承架，至少三根的所述支承架从所述底座的内周面以越朝向上方越向内侧倾斜的方式延伸。

7.如权利要求1所述的滤网组件，其特征在于，

所述密封圈(203)包括厚度大的厚圈部(2031)和厚度小的薄圈部(2032)，所述薄圈部的外周面与所述厚圈部的内周面连接，通过所述厚圈部和所述薄圈部形成有台阶部，所述滤网夹设于所述台阶部与所述下接头之间。

8.如权利要求1所述的滤网组件，其特征在于，

在所述下接头的与所述排水管连接的连接部位设有表面突起一周的张紧环(207)。

9.一种排水装置(1)，其特征在于，包括：

门槛积水盘(10)，所述门槛积水盘设于舱门的地板，在门槛积水盘形成有排水孔(101)；

权利要求1～8中任一项所述的滤网组件；

排水管(30)，所述排水管的一端连接到所述滤网组件，另一端连接到单向阀；以及

单向阀(40)，当客舱内外压力差小于封闭压力阈值时，所述单向阀开阀。

10.如权利要求9所述的排水装置，其特征在于，

还包括法兰接头(50)，所述单向阀与所述法兰接头之间采用软管连接，所述法兰接头与机身蒙皮相连接。

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