CN118223567A - 飞行器的机载式水供应与分配系统及操作这种系统的方法 - Google Patents

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CN118223567A CN202311768169.7A CN202311768169A CN118223567A CN 118223567 A CN118223567 A CN 118223567A CN 202311768169 A CN202311768169 A CN 202311768169A CN 118223567 A CN118223567 A CN 118223567A
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蒂姆·吕贝特
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弗兰克·施奈德
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Abstract

本发明涉及飞行器的机载式水供应与分配系统及操作这种系统的方法,系统包括:中央水箱;具有上游侧和下游侧并将水从上游侧输送和加压至下游侧的中央泵;各自包括供应装置和缓冲箱的多个消耗组件,缓冲箱包括向其中保持的水施加消耗压力的加压装置,每个消耗组件从缓冲箱经由供应装置供应水;以及高压导管系统,中央水箱连接至上游侧,高压导管系统将下游侧与多个消耗组件连接,高压导管系统使得中央泵在操作时将水从下游侧运送至每个消耗组件的缓冲箱,方法包括:操作中央泵,使得高压导管系统中的水加压至预定第一压力;在预定第一时间段内监测高压导管系统中的压力;以及当该压力在第一时间段内下降得低于预定第二压力时,提供第一故障信号。

Description

飞行器的机载式水供应与分配系统及操作这种系统的方法
技术领域
本发明涉及用于操作飞行器的机载式水供应与分配系统的方法。本发明还涉及用于飞行器的水供应与分配系统。
背景技术
商用飞行器上的常规的水供应与分配系统包括由刚性管道、即刚性管路制成的管道系统。通过刚性管道将可饮水从中央水箱朝向消耗组件、比如盥洗室中的水池和马桶或者厨房中的蒸汽炉和水池供应。
然而,最近引入了一种高压水系统,该高压水系统在EP 3 385 361A1中进行了描述。这样的工业优化的水系统架构基于下述构思:减小管道横截面,其伴随着压力水平的增加以及加压技术的改变,即,不使用加压中央水箱,而是使用排量泵(displacement pump),但是其他类型的泵也可以用于这样的高压系统中。利用这样的泵,泵下游的所谓高压导管系统中的水被加压并以这种增加的压力输送。这种适应性允许大量节省例如重量、安装时间、设备成本等。
在任何类型的水供应系统中、但是特别是在那些加压系统的情况下,存在下述风险:由于建造物和高压导管系统中的泄漏,大量的水可能溢出到飞行器的其中安装有导管系统部件的区域——比如覆层后面或地板元件下面的空间——中,在这些区域中,在不拆卸覆层或地板部件的情况下甚至不能发现大量或积聚的水。类似地,对高压导管系统及其在建造物中的部件进行目视检查也需要拆卸地板或覆层构件,这又需要大量的工作。
此外,泄漏水例如会损坏敏感的电子设备,当航空电子设备舱受到影响时,这些敏感的电子设备对于安全尤其重要,因为该区域容纳飞行控制计算机。另外,大量的水意味着大的重量,这可能与安全相关,因为大的重量会导致整个飞行器的重心的转移。特别地,在长期的寒冷天气操作中,当飞行器机身中的排出开口不能排出泄漏水时,可能在飞行器舱底中于若干腿部上形成冰壳,该冰壳可能具有几百千克的质量。
发明内容
因此,本发明的目的是提供下述装置:所述装置允许在操作期间在不需要拆卸飞行器内部的部件的情况下监测水供应系统的完整性。
基于本发明的上述目的通过一种用于对飞行器的用于供应水的机载式水供应与分配系统进行操作的方法来解决,该系统包括:中央水箱;中央泵,该中央泵具有上游侧和下游侧并且能够将水从上游侧输送至下游侧并对从上游侧至下游侧的水进行加压;多个消耗组件,每个消耗组件包括供应装置和缓冲箱,供应装置比如为水龙头、马桶冲洗阀、咖啡机、厨房中的蒸汽炉等,其中,消耗组件中的每个消耗组件的缓冲箱包括加压装置,加压装置配置成向缓冲箱中保持的水施加消耗压力,并且每个消耗组件配置成从缓冲箱经由供应装置供应水;以及高压导管系统,其中,中央水箱连接至上游侧,其中,高压导管系统将下游侧与多个消耗组件连接,其中,高压导管系统配置成使得中央泵在操作时能够将水从下游侧运送至消耗组件中的每个消耗组件的缓冲箱,该方法包括下述步骤:
-操作中央泵,使得高压导管系统中的水被加压至预定的第一压力;
-在预定的第一时间段内监测高压导管系统中的压力;以及
-当高压导管系统中的压力在第一时间段内下降得低于预定的第二压力时,提供第一故障信号。
因此,本发明的方法利用被加压的机载式水供应与分配系统来执行,该水供应与分配系统包括中央水箱、中央泵和多个消耗组件,消耗组件包括缓冲箱和供应装置。
在此处,要指出的是,优选的是中央泵设置有防回流机构,该防回流机构在中央泵不操作时防止水和/或气体从下游侧沿相反方向流动至上游侧,或者设置附加的防回流阀,该防回流阀在中央泵不操作时关闭,并且防止水和/或气体从下游侧流动至上游侧。
此外,缓冲箱中的每个缓冲箱设置有加压装置,该加压装置配置成用于向缓冲箱中保持的水施加消耗压力。加压装置允许对缓冲箱中的水进行加压,使得缓冲箱中的水具有的压力水平是前述的消耗压力。具有加压装置的缓冲箱可以配置成使得该箱可以容纳水和气体。特别地,缓冲箱可以例如包括将缓冲箱的内部容积分成两部分的隔膜。首先,形成接收空间以用于接收经由高压导管系统供应的水。另外,形成有气体容积部,该气体容积部容纳当接收空间用水填充时被压缩的气体,使得该气体容积部充当又对水进行加压的弹性构件。
然而,还可设想的是,缓冲箱和/或气体容积部联接至压缩机,该压缩机被控制成使得压缩机将气体容积部加压至对应于消耗压力的预定压力并且还保持该压力。
当使用压缩机时,不需要设置对缓冲箱的内部容积进行分隔的隔膜。在这种情况下,可以省略隔膜。
除了上述装置之外,金属波纹管或塑料波纹管可以用作被动的加压装置。替代性地,也可以采用弹簧加载的活塞,该活塞在与缓冲箱中的接收水的空间连接的容积部上施加压力。此外,这种活塞也可以由线性致动器加载,该线性致动器以对应的方式控制。
此外,向保持在缓冲箱中的水施加消耗压力的其他装置也是可设想的,并且本发明不限于前述示例。
此外,消耗组件、尤其是其缓冲箱经由高压导管系统与中央泵连接。
还要指出的是,除了包括被加压缓冲箱的上述消耗组件之外,该系统还可以包括不具有被加压缓冲箱或者甚至根本不具有缓冲箱的其他消耗组件。因此,在本发明的范围内,水供应系统可以包括之前没有提到的附加部件。然而,重要的是,设置具有如上所述的被加压缓冲箱的多个消耗组件。
在这方面,还要指出的是,在优选实施方式中,高压导管系统包括压力储存器,该压力储存器配置成使得压力储存器在中央泵的操作已经停止之后向高压导管系统施加储存器压力处的压力,其中,在中央泵停止的时间点处储存器压力和高压导管系统中的压力是相同的。这种压力储存器可以呈包含气体容积部和弹性隔膜的箱的形式,弹性隔膜将气体容积部与连接至高压导管系统并从导管系统接收水和/或气体比如环境空气的另一容积部分隔开,即储存器以与常规压缩机中的箱类似的形式配置。然而,也可设想其他配置。高压导管系统的具有可压缩性的部件、比如上述压力储存器也可以通过提供高压导管系统的形状弹性的软管元件来产生,或者具有弹簧特性的其他可压缩元件可以结合到高压导管系统中。
利用本发明的方法,在第一步骤中,中央泵操作成使得高压导管系统中的水被加压至预定的第一压力。
在优选的实施方式中,至少在已经达到该第一压力或压力水平之后,消耗组件操作成使得在消耗组件中的每个消耗组件中,消耗组件的缓冲箱与高压导管系统之间的连接件置于关闭位置。
并行地,在第一时间段内监测高压导管系统中的压力。在高压导管系统中的压力在该第一时间段内下降得低于预定的第二压力的情况下,提供第一故障信号。提供的故障信号可以是这样的形式,即机载式水供应与分配系统的控制单元生成这种第一故障信号,该第一故障信号然后被进一步提供给安装有整个系统的飞行器的飞行器数据网络。特别地,由于第一故障信号,特定的故障消息可以显示在控制面板比如乘务员面板上,并且/或者第一故障信号将导致水供应与分配系统的中央泵将自动关断。
在高压导管系统中的压力没有下降得低于预定的第二压力而是保持高于预定的第二压力的情况下,则在优选实施方式中,控制单元将生成测试通过信号,该信号可以导致对应的消息将显示在前述面板上。还优选的是,该信息也存储在飞行器数据库中。这为维护人员提供了在系统测试成功时以及在系统开始漏水时的证据。
当执行由本发明的方法指定的测试时,高压导管系统中的水压力下降得低于预定的第二压力指示高压导管系统中存在泄漏,即,利用该过程,可以简单地确定高压导管系统中是否存在泄漏。水不能从高压导管系统中溢出,除非存在泄漏,使得在整个系统正常工作的情况下,在已经达到平衡水平之后,系统中的水压力应该在某一水平以上保持恒定。
因此,本发明的方法允许在不需要拆卸覆层或地板的部件并且也不需要目视检查水供应与分配系统的情况下快速地获得与该系统的状态有关的一般信息。
在本发明的方法的优选实施方式中,消耗组件操作成使得对于消耗组件中的每个消耗组件,消耗组件的缓冲箱与高压导管系统之间的连接件处于打开位置,其中,在第二时间段之后,监测消耗组件中的每个消耗组件的缓冲箱中的压力,并且其中,当两个消耗组件的缓冲箱中的监测压力之间的差超过第一压力差时,提供第二故障信号。
因此,在该优选实施方式中,对于消耗组件中的每个消耗组件,当缓冲箱与高压导管系统之间的连接件处于打开位置时,监测在均衡期之后是否达到相同的压力。如果不是这种情况,这指示整个系统没有正常运行,即某些传感器没有正常工作,这将由飞行器数据网络传输的第二故障信号来指示。在获得相同压力值的情况下,可设想的是将传输测试通过信号。
在另一优选实施方式中,消耗组件操作成使得对于消耗组件中的每个消耗组件,消耗组件的缓冲箱与高压导管系统之间的连接件处于打开位置,其中,在第二时间段之后,监测消耗组件中的每个消耗组件的缓冲箱和高压导管系统中的压力,并且其中,当消耗组件中的一个消耗组件的缓冲箱中的监测压力与高压导管系统中的监测压力之间的差超过第一压力差时,提供第二故障信号。
在该优选实施方式中,对于消耗组件中的每个消耗组件,当缓冲箱与高压导管系统之间的连接件处于打开位置时,监测在均衡期之后缓冲箱和高压导管系统中是否达到相同的压力。如果不是这种情况,也指示传感器出现故障或存在泄漏。
在本发明的方法的另一优选实施方式中,消耗组件操作成使得对于消耗组件,缓冲箱与高压导管系统之间的连接件接连置于打开位置,使得在一个时间点处,对于消耗组件中的仅一个消耗组件,消耗组件的缓冲箱与高压导管系统之间的连接件处于打开位置,而对于其余的消耗组件,消耗组件的缓冲箱与高压导管系统之间的连接件处于关闭位置,其中,对于消耗组件中的每个消耗组件,当缓冲箱与高压导管系统之间的连接件处于打开位置时,在预定的第一时间段内监测高压导管系统中的压力,并且其中,对于消耗组件中的至少一个消耗组件,当高压导管系统中的压力在第一时间段内下降得低于预定的第二压力时,提供第一故障信号。
在本发明方法的该优选实施方式中,接连检查中央泵与消耗组件中的每个消耗组件的缓冲箱之间的连接件。这允许确定中央泵与缓冲箱之间的路径中的任何路径是否包括泄漏,当高压导管系统或当前与高压导管系统联接的缓冲箱中监测的压力在第一时间段内下降得低于第二压力时,指示该泄露。
在另一优选实施方式中,对于消耗组件中的至少一个消耗组件,当在第一时间段之后,高压导管系统中的压力与当前连接至高压导管系统的所述消耗组件的缓冲箱中的压力相差超过第二压力差时,提供第一故障信号。这允许双重检查高压导管系统和相应缓冲箱中的压力传感器。如果监测压力不充分匹配,则提供第一故障信号。
此外,通过在预定时间间隔之后由不同位置处的传感器监测压力,可以区分传感器故障与泄漏。当传感器中的每个传感器在该时间间隔之后还指示较低的压力时,一定存在泄漏,这是因为它们流体连接。如果所述差在所述间隔之后仍然存在,则传感器错误或故障一定是根本原因。
在另一优选实施方式中,本发明的方法包括下述步骤:
-将高压导管系统中的气体、优选地为环境空气加压至预定的第三压力,优选地借助于中央泵加压至预定的第三压力;
-在预定的第三时间段内监测高压导管系统中的压力;以及
-当高压导管系统中的压力在第三时间段内下降得低于预定的第四压力时,提供第三故障信号。
利用该优选实施方式,尤其是当在优选实施方式中消耗组件的缓冲箱与高压导管系统之间的连接件处于关闭位置时,可以在系统中没有水但是利用气体比如环境空气作为所讨论的介质来执行测试的情况下检查高压导管系统是否包括泄漏。在这方面,要指出的是,高压导管系统以及中央水箱需要被排空。
此外,要指出的是,除了中央泵之外的装置也可以用作加压气体的源。特别地,可以设想的是,使用地面压力源,或者高压导管系统配置成使得高压导管系统包括可以与机舱加压系统的接口连接的接口,或者作为替代方案,高压导管系统也可以连接至引气系统的接口。
在另一优选实施方式中,消耗组件操作成使得对于消耗组件中的每个消耗组件,消耗组件的缓冲箱与高压导管系统之间的连接件处于打开位置,其中,在第四时间段之后,监测消耗组件中的每个消耗组件的缓冲箱中的压力,并且其中,当两个消耗组件的缓冲箱中的监测压力之间的差超过第三压力差时,提供第四故障信号。利用该优选实施方式,对于消耗组件中的每个消耗组件,当缓冲箱与高压导管系统之间的连接件处于打开位置时,监测在均衡期之后是否达到相同的气体压力。如果不是这种情况,这指示整个系统没有正常运行,即某些传感器没有正常工作,这将由飞行器数据网络传输的第四故障信号来指示。在获得相同压力值的情况下,可设想将传输测试通过信号。
在另一优选实施方式中,消耗组件操作成使得对于消耗组件中的每个消耗组件,消耗组件的缓冲箱与高压导管系统之间的连接件处于打开位置,其中,在第四时间段之后,监测消耗组件中的每个消耗组件的缓冲箱和高压导管系统中的压力,并且其中,当消耗组件中的一个消耗组件的缓冲箱中的监测压力与高压导管系统中的监测压力之间的差超过第四压力差时,提供第四故障信号。
在该优选实施方式中,对于消耗组件中的每个消耗组件,当缓冲箱与高压导管系统之间的连接件处于打开位置时,监测在均衡期之后缓冲箱和高压导管系统中是否达到相同的气体压力。如果不是这种情况,则也指示传感器出现故障或存在泄漏。
作为其中缓冲箱与高压导管系统之间的连接件为关闭的前述优选实施方式的替代方案,还优选的是,消耗组件操作成使得对于消耗组件,缓冲箱与高压导管系统之间的连接件接连置于打开位置,使得在一个时间点处,对于消耗组件中的仅一个消耗组件,消耗组件的缓冲箱与高压导管系统之间的连接件处于打开位置,而对于其余的消耗组件,消耗组件的缓冲箱与高压导管系统之间的连接件处于关闭位置,其中,对于消耗组件中的每个消耗组件,当缓冲箱与高压导管系统之间的连接件处于打开位置时,在预定的第三时间段内监测高压导管系统中的压力,并且其中,对于消耗组件中的至少一个消耗组件,当高压导管系统中的压力或至少一个消耗组件的缓冲箱中的压力在第三时间段内下降得低于预定的第四压力时,提供第三故障信号。
因此,在该优选实施方式中,检查从中央泵至消耗组件的缓冲箱中的每个缓冲箱的不同路径,以确定相应路径中是否存在泄漏。如果在相应路径中存在泄漏,则系统中的气体压力将在第三时间段内下降得低于第四压力,并且将提供第三故障信号并经由飞行器数据网络传输该第三故障信号。在替代方案中,在第三时间段内没有出现明显压降的情况下,则可以再次提供测试通过信号。
在另一优选实施方式中,对于消耗组件中的至少一个消耗组件,当在第三时间段之后高压导管系统中的压力与当前连接至高压导管系统的所述消耗组件的缓冲箱中的压力相差多于预定压力差时,提供第三故障信号。这再次允许双重检查高压导管系统和相应缓冲箱中的压力传感器。如果监测压力不充分匹配,则提供第三故障信号。
在另一优选实施方式中,本发明的方法包括下述步骤:
-操作中央泵,使得水从上游侧输送至下游侧、进入高压导管系统并进入消耗组件中的至少一个消耗组件的缓冲箱;
-操作所述至少一个消耗组件,使得所述至少一个消耗组件的缓冲箱与高压导管系统之间的连接件置于关闭位置,其中,所述至少一个消耗组件的缓冲箱中的水由加压装置保持在消耗压力处;
-在所述至少一个消耗组件的供应装置保持处于关闭位置的同时,监测所述至少一个消耗组件的缓冲箱中的压力;以及
-当所述至少一个消耗组件的缓冲箱中的压力在第四时间段内下降得低于比消耗压力低的预定的第五压力时,提供第四故障信号。
在该优选实施方式中,监测消耗组件中的至少一个消耗组件的缓冲箱中的压力是否保持,以及该压力是否没有下降得低于预定的第五压力。在出现该压力下降得低于预定的第五压力的情况下,将生成并传输第四故障信号,该第四故障信号然后指示设置有所讨论的缓冲箱的消耗组件明显包括泄漏。因此,通过使相应消耗组件与高压导管系统之间的连接件永久关闭,可以将包含具有泄漏的消耗组件的相应建造物与系统断开连接。类似地,如在前述实施方式中,在第四时间段内没有检测到显著压降的情况下,则可以提供测试通过信号,并经由飞行器数据网络将测试通过信号传输至控制单元。
在本发明的另一优选实施方式中,消耗组件的加压装置还配置成在水从缓冲箱中排出或者已经排出时将缓冲箱中的水的压力增加至操作压力并将水的压力保持在操作压力处,其中,该方法还包括下述步骤:
-在预定时间间隔内操作至少一个消耗组件,使得在至少一个消耗组件的供应装置处于关闭位置的同时所述至少一个消耗组件的加压装置将所述至少一个消耗组件的缓冲箱中的压力朝向操作压力增加,并且使得所述至少一个消耗组件的缓冲箱与高压导管系统之间的连接件处于关闭位置;
-在所述时间间隔期满之后,监测所述至少一个消耗组件的缓冲箱中的压力;以及
-当所述至少一个消耗组件的缓冲箱中的压力在第五时间段期满之后比操作压力低了多于预定值时,提供第五故障信号。
在该优选实施方式中,加压装置配置成使得该加压装置能够将缓冲箱中的水的压力增加至操作压力。在这种情况下,在该优选实施方式中,消耗组件中的至少一个消耗组件操作成使得所述至少一个消耗组件的缓冲箱中的水的压力在预定的时间段内增加至操作压力。在加压装置已经关断之后,监测缓冲箱中的压力,并且在缓冲箱中的压力下降得比操作压力低了多于阈值、即比操作压力低了多于预定值的情况下,将通过飞行器数据网络发送第五故障信号。在这种下降没有发生的情况下,可以生成测试通过信号。
在另一优选实施方式中,本发明的方法还包括下述步骤:
-操作中央泵,使得水从上游侧输送至下游侧、进入高压导管系统并进入消耗组件中的至少一个消耗组件的缓冲箱;
-监测所述至少一个消耗组件的缓冲箱中的液位是否超过预定的第二填充液位;
-当所述至少一个消耗组件的缓冲箱中的液位已经超过预定的第二填充液位时,停止中央泵的操作或者关闭所述至少一个消耗组件与高压导管系统之间的连接件;
-监测消耗组件中的至少一个消耗组件的缓冲箱41中的液位是否下降得低于预定的第二填充液位;以及
-当消耗组件5中的至少一个消耗组件的缓冲箱41中的液位在预定的第七时间段内已经下降得低于预定的第二填充液位时,提供第七故障信号。
在该优选实施方式中,消耗组件中的一个消耗组件的缓冲箱最初被填充直至预定的第一填充液位,并且当已经达到该液位时,中央泵被关断,或者例如通过关闭入口阀、即优选地将该消耗组件的缓冲箱和高压导管系统连接的入口阀来关闭至少一个消耗组件与高压导管系统之间的连接件,并且当已经达到第一预定填充液位时,相应的供应装置被关闭。接下来,监测缓冲箱中的液位,并且当相应缓冲箱中的液位下降得低于预定的第二填充液位时,将第七故障信号提供给飞行器数据网络并对应地处理该第七故障信号。生成第七故障信号是因为:即使供应装置和入口阀关闭,缓冲箱中的一个缓冲箱中的液位仍降低指示相应的消耗装置出现故障并包括泄漏。另外,在缓冲箱中的液位于第七时间段内保持高于第二填充液位的情况下,可以再次生成测试通过信号并经由飞行器数据网络传输测试通过信号。
关于本发明和上面解释的优选实施方式,要指出的是,尽管一些实施方式仅仅被描述为优选的,但是这些实施方式应该被认为是一项发明,即使在孤立地考虑时也是如此。
此外,上述目的由飞行器的机载式水供应与分配系统来解决,该机载式水供应与分配系统配置成执行上述方法中的任何方法。
附图说明
在下文中,将参照附图中示出的示例性实施方式进一步描述本发明,在附图中:
图1示出了具有机载式水供应与分配系统的飞行器的示例性实施方式;
图2示出了飞行器的机载式水供应与分配系统的示例性实施方式的示意图;
图3示出了图2的机载式水供应与分配系统的消耗组件的示例性实施方式的示意图;以及
图4是本发明的方法的第一示例性实施方式的流程图。
具体实施方式
如从图1和图2中可以看出,水供应与分配系统1的示例性实施方式总体布置在飞行器3上,并且配置成使得该水供应与分配系统向多个消耗组件5供应可饮水,所述多个消耗组件5包括供应装置7、比如盥洗室中的水池和马桶或者厨房中的蒸汽炉和水池,这将在下面进行详细描述。图1仅示意性地示出了系统1在飞行器3中的布置,并且可设想若干类型的布置。
水供应与分配系统1包括中央水箱9,中央水箱9在其底部处设置有连接器11。连接器11连接至供应管线13,供应管线13延伸至填充/排出联接器15,其中,阀17在供应管线13中布置成邻近于填充/排出联接器15。阀17连接至系统1的控制单元19并且可以被远程控制,使得阀17可以在关闭位置与打开位置之间切换。如从图1中还可以看出,供应管线13还将连接器11与中央泵21连接。优选地,中央泵21配置为正排量泵,并且进一步优选地配置为齿轮泵。
此外,中央泵21还连接至控制单元19,并且可以在供应模式下操作,在供应模式下,中央泵21将水或其他介质比如环境空气从中央泵21的上游侧23和供应管线13输送至中央泵21的下游侧25并对从中央泵21的上游侧23和供应管线13至中央泵21的下游侧25的水或其他介质比如环境空气进行加压,下游侧25连接至将在下面详细描述的高压导管系统27。中央泵21的下游侧25配备有流量传感器29和压力传感器31,流量传感器29和压力传感器31两者都与控制单元19连接并且能够监测由中央泵21输送的水的流量和由泵21供应的水的压力。
另外,要指出的是,优选的是中央泵21设置有防回流机构(未示出),防回流机构在泵21不操作时防止水和/或气体从下游侧25沿相反方向流动至上游侧23,或者设置有附加的防回流阀(未示出),该防回流阀在中央泵21不操作时关闭并防止水和/或气体从下游侧25流动至上游侧23。
高压导管系统27包括将中央泵21的下游侧25与消耗组件5连接的多个导管。另外,在该优选实施方式中,高压导管系统27包括压力储存器33,该压力储存器33配置成使得压力储存器33向高压导管系统27施加储存器压力水平处的压力。储存器压力水平是在中央泵21的操作已经停止之后压力具有的水平,使得储存器压力水平是在中央泵21停止的时间点处高压导管系统27中的压力具有的水平。压力储存器33可以呈包含气体容积部和弹性隔膜的箱的形式,弹性隔膜将气体容积部与连接至高压导管系统并从导管系统接收水和/或气体比如环境空气的另一容积部分隔开,即压力储存器33可以以与常规压缩机中的压力储存器类似的形式来配置。
图3中示出的消耗组件5配置为盥洗室,该盥洗室具有作为供应装置7的水池35和马桶39,水池35设置有水龙头37。此处,要指出的是,也可设想其他形式的消耗组件、比如具有水池的厨房等,并且本发明不限于呈盥洗室形式的消耗组件。特别地,由于厨房设置有与盥洗室的缓冲箱相比具有更大容量的缓冲箱,因此厨房的缓冲箱可以在本发明的方法中起到更重要的作用,这将在下面变得清楚。
此外,消耗组件5包括具有入口43和出口45的缓冲箱41,入口43设置有入口阀47,入口阀47连接至控制装置49,控制装置49又连接至控制单元19,使得消耗组件5中的每个消耗组件5可以由控制单元19控制,并且可以向控制单元19发送信号。
入口阀47的位置可以由控制装置49控制。出口45连接至水龙头37和马桶39。如还可以从图3中看出,将缓冲箱41与马桶39连接的管线设置有由控制装置49控制的阀53。类似地,将缓冲箱41与水龙头37连接的管线也设置有连接至控制装置49并由控制装置49控制的阀55。
每个消耗组件5的缓冲箱41设置有液位传感器57,液位传感器57连接至控制装置49,并且因此也连接至控制单元19。液位传感器57配置成使得液位传感器57向控制装置49提供指示缓冲箱41中的填充液位的信号。此外,缓冲箱41包括过压释放阀58,过压释放阀58防止缓冲箱41内部的压力超过最大压力,该最大压力会对缓冲箱41和附接至缓冲箱41的导管系统造成损坏。
中央水箱9也设置有连接至控制单元19的液位传感器59,使得中央水箱9中的填充液位也可以由控制单元19电子地确定。
此外,在该优选实施方式中,消耗组件5中的每个消耗组件的缓冲箱41配置成用于容纳气体和水。另外,加压装置61设置在缓冲箱41上,并且还配置成将缓冲箱41的气体容积部63中的气体的压力增加至操作压力,或者当水从水容积部65排出或已经从水容积部65排出时将气体容积部63中的气体的压力保持处于操作压力。因此,加压装置61配置成向缓冲箱41中保存的水施加消耗压力。在这方面,要指出的是,加压装置61设置有进气导管66,使得可以吸入来自未污染区域的新鲜空气。
因此,水容积部65中的水的压力保持处于消耗压力或增加至消耗压力。特别地,在气体容积部63与水容积部65之间,可以设置挠性隔膜或其他分隔元件(未示出)。加压装置61可以呈压缩机的形式,其由控制装置49控制,控制装置49又联接至压力传感器67。传感器67可以布置在水容积部65中,如图3中所示的,或者传感器67可以布置在水位上方的气体容积部63中。如上面已经指出的,加压装置61的其他配置是可设想的。
最后,消耗组件5中的每个消耗组件的缓冲箱41的入口43经由高压导管系统27和入口阀47连接至中央泵21的下游侧25,使得中央泵21可以为缓冲箱41供应水。
系统1的控制单元19与消耗组件5中的每个消耗组件的控制装置49一起配置成使得控制单元19和控制装置49在该示例性实施方式中以如下方式操作系统1、并且尤其是中央泵21:
在正常操作期间,中央泵21在供应模式下恒定或间歇地操作,使得来自中央水箱9的水被运送至消耗组件5和消耗组件5的缓冲箱41,缓冲箱41经由高压导管系统27连接至泵21的下游侧25,使得消耗组件5的缓冲箱41被填充。特别地,在该步骤中,这些消耗组件5——其缓冲箱41将被填充——的入口阀47同时或接连置于入口阀47的打开位置。缓冲箱41中的液位可以借助于液位传感器57来监测。此外,通过打开相应的阀53、55,水可以从缓冲箱41供应至水龙头37或马桶39。特别地,相应的阀53、55打开,并且被动的加压元件比如隔膜膨胀,以保持缓冲箱41中的水的压力。替代性地,当相应的阀53、55打开时,主动的加压装置61——例如压缩机、作用在活塞上的线性致动器等——通过来自缓冲箱41上的压力传感器67或液位传感器57的信号被触发,以实现缓冲箱41中的压力被保持。
另外,为了确保上述系统正常操作,并且在整个系统中没有泄漏或堵塞,或者至少在早期阶段检测到这种泄漏或堵塞,当启动飞行器或在操作期间,可以由控制单元19和消耗组件5的控制装置49执行下述安全过程,其中,控制单元19和控制装置49被相应地配置:
过程1
-将高压导管系统27中的气体、优选地为环境空气加压至预定压力,优选地通过操作中央泵21加压至预定压力,使得例如经由填充/排出联接器15或者经由中央水箱9中的溢流管线吸入并供应至高压导管系统27的气体被加压至由控制单元19经由压力传感器31监测的预定压力;
-在预定的时间段内,利用压力传感器31来监测高压导管系统27中的压力;
-当高压导管系统27中的压力在该时间段内下降得低于预定压力时,由控制单元19向飞行器3的飞行器数据网络ADN提供对应的故障信号。特别地,在压力于该时间段内没有下降得低于预定压力的情况下,可以传输测试通过信号。
利用该过程,可以在高压导管系统未填充有水的情况下简单地确定高压导管系统27中是否存在泄漏。
在该过程中,消耗组件5的缓冲箱41与高压导管系统27之间的连接件、即入口阀47可以处于关闭位置,即,在水已经由中央泵21加压之后,入口阀47切换至入口阀47的关闭位置。
消耗组件5还可以操作成使得对于消耗组件5中的每个消耗组件,缓冲箱41与高压导管系统27之间的连接件、即入口阀47处于打开位置。在预定的时间段之后,在消耗组件5中的每个消耗组件的缓冲箱41中监测气体压力,并且当两个消耗组件5的缓冲箱41中所监测的气体压力之间的差超过预定压力差时,提供故障信号。附加地,或者作为替代方案,当消耗组件5中的一个消耗组件的缓冲箱41中所监测的气体压力与高压导管系统27中所监测的气体压力之间的差超过预定压力差时,提供故障信号。
替代性地,还可以执行该过程以使得对于消耗组件5,缓冲箱41与高压导管系统27之间的连接件、即入口阀47接连置于打开位置,使得在一个时间点处,对于消耗组件5中的仅一个消耗组件,入口阀47处于打开位置,而对于其余的消耗组件5,入口阀47处于关闭位置。
对于消耗组件5中的每个消耗组件,当入口阀47处于打开位置时,在上述预定的时间段内监测高压导管系统27中的压力,并且对于消耗组件5中的至少一个消耗组件,当高压导管系统27中的压力在该时间段内下降得低于预定的第四压力时,提供故障信号。
因此,利用该特定过程,对从中央泵21至消耗组件5的缓冲箱41中的每个缓冲箱的不同路径进行检查,以确定相应路径中是否存在泄漏。如果在相应路径中存在泄漏,系统中的气体压力将在该时间段内下降得低于该压力,并且将提供故障信号并经由飞行器数据网络ADN传输故障信号。在替代方案中,在该时间段内没有出现明显压降的情况下,则可以再次提供测试通过信号。
过程2
-在中央泵21没有操作成使得中央泵21不将水从上游侧23输送至下游侧25时,并且优选地在飞行器的对准恒定时、即在滚转和俯仰恒定时,监测中央水箱9中的液位,例如经由液位传感器59来监测中央水箱9中的液位;并且
-当中央水箱中的液位在预定的时间段内下降了多于预定量时,由控制单元19提供对应的故障信号。
该过程允许确定中央水箱9和通向中央泵21的供应管线13是否包括任何泄漏。在中央水箱9中的液位下降了多于预定量的情况下,生成对应的故障信号并将该故障信号供应至飞行器数据网络AND。
过程3
-由控制单元19操作中央泵21,使得高压导管系统27中的水被加压至预定压力;
-在预定的时间段内,由压力传感器31监测高压导管系统27中的压力;以及
-当高压导管系统27中的压力在该时间段内下降得低于预定压力时,由控制单元19向飞行器数据网络ADN提供对应的故障信号
利用该过程,也可以简单地确定高压导管系统27中是否存在泄漏。然而,该测试也可以在正常操作期间进行,这是因为:与过程1不同,该过程并不要求高压导管系统填充有气体来代替水。
在该过程中,入口阀47可以处于关闭位置,即,在水已经由中央泵21加压之后,入口阀47切换至入口阀47的关闭位置。
消耗组件5还可以操作成使得对于消耗组件5中的每个消耗组件,缓冲箱41与高压导管系统27之间的连接件、即入口阀47处于打开位置。在预定的时间段之后,监测消耗组件5中的每个消耗组件的缓冲箱41中的压力,并且当两个消耗组件5的缓冲箱41中所监测的压力之间的差超过预定压力差时,提供故障信号。附加地,或者作为替代方案,当消耗组件5中的一个消耗组件的缓冲箱41中所监测的压力与高压导管系统27中所监测的压力之间的差超过预定压力差时,提供故障信号。替代性地,可以执行该过程以使得对于消耗组件5,缓冲箱41与高压导管系统27之间的连接件、即入口阀47接连置于打开位置,以便在一个时间点处,对于消耗组件5中的仅一个消耗组件,入口阀47处于打开位置,而对于其余的消耗组件5,入口阀47处于关闭位置。
对于消耗组件5中的每个消耗组件,当入口阀47处于打开位置时,在上述预定的时间段内监测高压导管系统27中的水压力。对于消耗组件5中的至少一个消耗组件,当高压导管系统27中的压力在该时间段内下降得低于预定压力时,提供故障信号。
因此,利用该特定过程,对从中央泵21至消耗组件5的缓冲箱41中的每个缓冲箱的不同路径进行检查,以确定相应路径中是否存在泄漏。如果在相应路径中存在泄漏,则系统中的水压力将在该时间段内下降得低于该压力,并且将提供故障信号并经由飞行器数据网络ADN传输故障信号。在替代方案中,在该时间段内没有出现明显压降的情况下,则可以再次提供测试通过信号。
利用该过程可以在系统的正常使用期间检查从中央泵21至相应缓冲箱41的路径,这是因为所采用的介质是水,水无论如何都存在于系统中。
过程4
-操作中央泵21,使得水从上游侧23输送至下游侧25、进入高压导管系统27并进入消耗组件5中的一个消耗组件的缓冲箱41;
-例如通过控制装置49和液位传感器57或压力传感器67来监测消耗组件5中的一个消耗组件的缓冲箱41中的液位是否增加了多于预定的第一填充液位差;
-当消耗组件5中的一个消耗组件的缓冲箱41中的液位在预定的时间段内没有增加预定的填充液位差时,提供对应的故障信号,优选地,其中,从上游侧23至下游侧25并进入高压导管系统27的水的流量由控制单元19和流量传感器29监测,使得由控制单元19基于从上游侧23至下游侧25并进入高压导管系统27中的水的所监测流量来计算预定的时间段。
首先,该过程允许确定消耗组件5中的至少一个消耗组件中是否存在泄漏。此外,该过程通常允许与过程1或3的简单实施方式、即入口阀47并非接连打开的情况相结合来在通过过程1或3生成故障信号时确定哪条通向消耗组件5的路径中存在泄漏。为此目的,必须在消耗组件5中的每个消耗组件的缓冲箱41接连被填充的情况下执行该过程,直到生成故障信号为止(参见过程6)。另外,如果过程1或2没有识别出泄漏,但是在过程4中没有达到预定的填充液位差,则在中央泵21的上游或下游也可能存在部分或全部堵塞。
过程5
-由控制单元19操作中央泵21,使得水从上游侧23输送至下游侧25、进入高压导管系统27并进入消耗组件5中的至少一个消耗组件的缓冲箱41;
--经由控制装置49和液位传感器57来监测消耗组件5中的至少一个消耗组件的缓冲箱41中的液位是否增加了预定的填充液位差;
-当消耗组件5中的至少一个消耗组件的缓冲箱41中的液位已经增加了预定的填充液位差时,由控制单元19停止中央泵21的操作并且优选地关闭入口阀47;此外,通向供应装置37、39的导管中的阀53、55也关闭。
-由液位传感器57和控制装置49来监测消耗组件5中的至少一个消耗组件的缓冲箱41中的液位是否下降了预定的填充液位差;以及
--当消耗组件5中的至少一个消耗组件的缓冲箱41中的液位已经在预定的时间段内下降了预定的填充液位差时,由控制单元19向飞行器数据网络ADN提供对应的故障信号。
该过程允许检查包括其缓冲箱41中的液位被监测的消耗组件5的建造物中是否存在任何泄漏。
过程6
-操作中央泵21,使得水从上游侧23输送至下游侧25、进入高压导管系统27并进入消耗组件5中的每个消耗组件的缓冲箱41,其中,缓冲箱41接连被填充,以便在一个时间点处消耗组件5中的仅一个消耗组件被供应有水,
-监测消耗组件5中的每个消耗组件的缓冲箱41中的液位是否增加了预定的填充液位差,以及
-对于消耗组件5中的至少一个消耗组件,当在开始填充其缓冲箱41与开始达到预定的第一填充液位差之间的时间超过预定的时间段时,提供故障信号。
为了确定相应的时间段,需要通向缓冲箱41的流量。在此处,中央泵21的标称值可以是基础,或者流量可以从高压导管系统27中的当前压力值推导出。最后,为此目的,可以使用布置在中央泵21的下游侧25处的流量传感器29的信号。
当与过程5结合时,该过程允许检查中央泵21与消耗组件5中的每个消耗组件的缓冲箱41之间的路径中是否存在任何堵塞,这是因为对消耗组件5中的每个消耗组件分别进行相应的测试。
然而,为了确认在该区域中存在泄漏或堵塞,还需要的是达到泵21的特定最小压力。否则,泵21也可能被损坏或者泵21可能有泄漏
过程7a
-由控制单元19操作中央泵21,使得水从上游侧23输送至下游侧25并进入高压导管系统27;
-在预定的时间段内,由控制单元19经由压力传感器31来监测高压导管系统27中的压力;以及
-当高压导管系统27中的压力在预定的时间段内保持低于预定压力时,由控制单元19向飞行器数据网络ADN提供对应的故障信号。
当在之前已经接连执行了过程5和过程6并且没有生成故障信号时,即在中央泵21的下游没有检测到泄漏和/或堵塞时,该过程允许检查在中央水箱9与中央泵21之间的路径中是否存在任何堵塞以及泵21是否正常操作。
过程7b
-由控制单元19操作中央泵21,使得水从上游侧23输送至下游侧25并进入高压导管系统27;
-由控制单元19和流量传感器29在预定的时间段内监测从上游侧23至下游侧25并进入高压导管系统27的水的流量,其中,缓冲箱41的入口阀47处于打开位置;
-当从上游侧23至下游侧25并进入高压导管系统27的水的流量在预定的时间段内保持低于预定的流量水平时,由控制单元19向飞行器数据网络ADN提供对应的故障信号。
类似于过程7a,在与过程6结合时,该过程还允许检查在中央水箱9与中央泵21之间的路径中是否存在任何堵塞。另外,监测泵21是否以正确的方式操作。此外,要指出的是,通过中央泵21的水的流量可以借助于流量传感器29来测量,或者也可以使用逆解法,比如在借助于中央泵21下游的压力传感器31来测量压力的情况下检测中央泵21的转速以推导出流量
过程8
-操作中央泵21,使得水从上游侧23输送至下游侧25并进入高压导管系统27;
-在预定的时间段内,监测从上游侧23至下游侧25并进入高压导管系统27的水的流量;
-操作第一组的消耗组件5以使得入口阀47在预定的时间段期间打开,使得水供应至第一组的消耗组件5的缓冲箱41;
-操作第二组的消耗组件5以使得从第二组消耗组件5的缓冲箱41经由供应装置7供应水,其中,通过供应装置7供应的水的流量在预定的时间段期间例如通过下述方式监测:监测相应缓冲箱41中的液位变化;经由相关联的供应装置7的操作参数;利用与供应装置7相关联的流量传感器56;或者基于相应供应装置7的标称流量值;
-在预定的时间段期间,监测第一组消耗组件和第二组消耗组件中的消耗组件5的缓冲箱41中的液位;
-根据第一组和第二组消耗组件5中的消耗组件5的缓冲箱41中的所监测液位的变化来确定在预定的时间段内消耗组件5的缓冲箱41中接收的水量的总变化;
-由控制单元19根据从上游侧23至下游侧25的水的所监测流量来确定在预定的时间段内由中央泵21供应至消耗组件5的总水量;
-根据从缓冲箱41通过第二组消耗组件5中的消耗组件5的供应装置供应的水的所监测流量,确定在预定的时间段内由消耗组件5供应的水量;以及
-当预定的时间段内缓冲箱41中接收的水量的变化与下述值相差多于预定值时提供故障信号:所述值为在该时间段内由中央泵21供应的总水量减去由第二组消耗组件5供应的水量。
该过程还允许确定中央泵21与一个消耗组件5的供应装置7之间的路径中是否存在泄漏。
过程9
-操作中央泵21,使得水从上游侧23输送至下游侧25、进入高压导管系统27并进入消耗组件5中的一个消耗组件的缓冲箱41;
-操作消耗组件5,使得缓冲箱41与高压导管系统27之间的连接件、即进水阀47置于关闭位置,其中,消耗组件5的缓冲箱41中的水通过加压装置61保持在消耗压力处;根据加压装置61的类型,需要首先启用加压装置,以便保持缓冲箱41中的压力水平;
-在消耗组件5的供应装置7保持处于关闭状态的同时,监测消耗组件5的缓冲箱41中的压力;以及
-当消耗组件5的缓冲箱41中的压力在预定的时间段内下降得低于预定压力、即低于消耗压力时,提供第四故障信号。
利用该优选实施方式,检查缓冲箱41是否有任何类型的泄漏。另外,还检查加压装置61是否正常操作。如果检测到故障,将生成另一故障信号并经由飞行器数据网络ADN传输该故障信号。另一方面,如果压降高于预定值,则可以再次生成测试通过信号。
因此,利用该过程9可以检查缓冲箱41或缓冲箱41与相应供应装置7之间的管道是否有任何泄漏,以及加压装置61是否出现故障。
过程10
-操作中央泵21,使得高压导管系统27中的水被加压至预定的第一压力;
-操作消耗组件5,使得对于消耗组件5中的每个消耗组件,消耗组件5的缓冲箱41与高压导管系统27之间的连接件、即入口阀47处于打开位置;
-在第一预定时间段之后,监测消耗组件5中的每个消耗组件的缓冲箱41中的压力;以及
-当两个消耗组件5的缓冲箱41中的监测压力之间的差超过第一压力差时,提供故障信号。
通过使用消耗组件5中的保持缓冲箱41中压力并且由于打开的入口阀47而还保持高压导管系统27中压力的加压装置61,该过程再次允许可以检查消耗组件5中的任何消耗组件或高压导管系统27是否包含泄漏。然而,要求中央泵21具有防回流件。
过程11
对于该过程,消耗组件5的加压装置61配置成在水从缓冲箱41排出或已经排出时将缓冲箱41中的水的压力增加至操作压力并将水的压力保持在操作压力处,例如,加压装置配置为压缩机;
-在预定的时间间隔内操作消耗组件5,使得在消耗组件5的供应装置7处于关闭位置的同时消耗组件5的加压装置61将缓冲箱41中的压力朝向操作压力增加,并且使得缓冲箱41与高压导管系统27之间的连接件、即入口阀47处于关闭位置;
-在所述时间间隔期满之后监测消耗组件5的缓冲箱41中的压力;以及
-当缓冲箱41中的压力在所述时间间隔期满之后的另一段时间期满以后比操作压力低了多于预定值时,提供故障信号。
最后,通过在消耗组件5中使用加压装置61,该过程允许检查消耗组件5中的任何消耗组件是否包括泄漏。
过程/逻辑12a
-在消耗组件5中,对消耗组件5的将诸如水龙头37或马桶39的供应装置7与高压导管系统27连接的管线中的气体比如环境空气进行加压;特别地,该气体可以借助于消耗组件5的加压装置61进行加压;
-在预定的时间段内,例如经由传感器67来监测将消耗组件5的供应装置7与缓冲箱41连接的管线中的压力;以及
-当将消耗组件5的供应装置7与缓冲箱41连接的管线中的压力在该时间段内下降得低于预定压力时,提供故障信号。
利用该过程,优选地当诸如马桶39或水龙头37的供应装置7的阀53、55处于关闭位置时,可以测试消耗组件5的导管中是否存在泄漏。当检测到加压导管中的气体压力下降得低于预定阈值时,生成对应的故障信号并通过飞行器数据网络ADN传输该故障信号。
过程/逻辑12b
-操作消耗组件5的加压装置61,使得在将消耗组件5的缓冲箱41和供应装置7比如水龙头37或马桶39连接的管线中的水被加压至预定压力;
-在预定的时间段内,例如经由传感器67来监测将消耗组件5的缓冲箱41与供应装置7连接的管线中的压力;以及
-当将缓冲箱41与消耗组件5连接的供应装置7的管线中的压力在一段时间内下降得低于预定压力时,例如经由飞行器数据网络ADN提供故障信号。
在该过程中,通过对导管中的水加压来测试所讨论的消耗组件5是否存在泄漏。在加压装置61关断之后检测到压降的情况下,这指示存在泄漏。在这种情况下通过飞行器数据网络ADN传输,对应的故障信号。
过程/逻辑12c
-操作加压装置61,使得水在将消耗组件5的诸如水龙头37或马桶39的供应装置7与高压导管系统27或缓冲箱41连接的管线中输送;
-在预定的时间段内,例如经由传感器56来监测将消耗组件5的供应装置7与高压导管系统27或缓冲箱41连接的管线中的压力;以及
-当将消耗组件5的供应装置7与高压导管系统27或缓冲箱41连接的管线中的压力在该时间段内保持低于预定压力时,提供故障信号。
利用该过程,测试所讨论的消耗组件5的加压装置61是否正常操作,即,加压装置61是否能够在缓冲箱41中建立足够的压力。在不能达到足够的压力水平的情况下,将生成对应的故障信号并经由飞行器数据网络ADN传输该故障信号。
过程/逻辑12d
-操作加压装置61,使得水在将消耗组件5的诸如水龙头37或马桶39的供应装置7与缓冲箱41连接的管线中输送;
-监测将诸如水龙头37或马桶39的供应装置7与缓冲箱41连接的管线中的流量;以及
-当将消耗组件5的供应装置7与缓冲箱41连接的管线中的流量在该时间段内保持低于预定的第二流量水平时,提供故障信号。
利用该实施方式,再次测试所讨论的消耗组件5的加压装置61是否也正常操作,即加压装置61是否能够在缓冲箱41与供应装置7之间的导管中提供足够的压力以及因此提供足够的流量,或者该导管中是否存在堵塞。在不能达到这种足够的流量水平的情况下,将生成对应的故障信号并经由飞行器数据网络ADN传输该故障信号。
在另一实施方式中,上述过程可以组合至下述测试过程,以在系统启动期间运行或作为一般系统测试过程(参见图4)。然而,要指出的是,这些过程的其他组合和顺序可以用作启动或系统测试过程。
在本实施方式中,启动或系统测试过程以过程1开始,并且当高压导管系统27中的气体压力没有下降得低于预定压力并且测试通过时,该过程继续进行至其中进行上述过程11的下一步骤。如果过程1没有通过,即存在太大的压降,则例程停止,并且必须在如图4的左侧部分中指示的维护过程中检查整个系统。
这通常适用于下述步骤中的任何步骤。只要测试没有通过,过程就停止并需要进行维护(左侧部分)。
当过程11成功地进行、即可以获得也在预定时间段内保持的足够的压力增加时,该过程继续至其中进行过程1和3的下一步骤,其中,消耗组件5的入口阀47处于打开位置,以测试由不同的压力传感器31、67传递的信号是否彼此一致,并且传感器31、67是否正常工作。在该测试通过的情况下,该过程继续至其中执行上述过程12b的下一步骤。
接下来,在下一步骤中执行过程7a和过程7b。然后在进一步的步骤中进行过程2。在下一步骤中,执行已经提到的过程3,但是其中,入口阀47接连打开,如上面讨论的。
在下面的步骤中,顺序地进行过程4、过程5、过程6、过程8、过程9和过程10。
在最后步骤中,消耗组件5、并且尤其是加压装置61通过过程12a、过程12c和过程12d被进一步测试。当该最后的测试通过时,该过程继续进行至剩下的启动。
在系统操作期间,上述过程1至过程12d可以按预定时间运行,或者也可以一旦满足测试条件则连续地运行。
例如,中央泵21输送水并重新填充消耗组件的缓冲箱41,使得在需要操作中央泵21时可以运行上述测试过程中的那些测试过程。另一方面,如果系统没有使用或者在没有运行中央泵21的情况下操作,因为消耗件水供应装置处于如此低的水平以至于缓冲箱41不需要被重新填充,所以可以运行需要中央泵21被操作的那些测试过程。
然而,消耗件水供应装置具有优先权,即,如果消耗组件5在测试期间需要水,则测试过程将被中断,并且一旦再次满足测试条件则重新开始。
此外,要指出的是,在另一优选实施方式中,为了快速和有效,将在飞行器启动期间仅执行所述过程的一子集。同时,某些测试也可以在预定的时间段过去之后被执行。例如每10天或例如每20个飞行周期。
然而,在机组人员认为水系统1存在泄漏或故障例如异常低的水箱容量或使用点处的低水压的情况下,系统测试也可以由机组人员经由乘务员面板启动,或者由飞行机组人员经由飞行器维护系统启动。
在上述步骤中的一个步骤中检测到故障的情况下,通知机组人员,并且如已经指出的,自动动作是可以的,例如,关断中央泵21,关闭入口阀47等。另外,在已经通知机组人员之后,也可能需要机组人员手动动作,例如,核实故障,以及停用/关闭盥洗室。
从对优选实施方式的上述描述中可以看出的是,本发明提供了一种在不需要目视检查机载式水供应与分配系统的情况下对该水供应与分配系统的状态进行检查的有效方法。
附图标记:
1 水供应与分配系统
3 飞行器
5 消耗组件
7 供应装置
9 中央水箱
11 连接器
13 供应管线
15 填充/排出联接器
17 阀
19 控制单元
21 中央泵
23 泵的上游侧
25 泵的下游侧
27 高压导管系统
29 流量传感器
31 压力传感器
33 压力储存器
35 水池
37 水龙头
39 马桶
41 缓冲箱
43 入口
45 出口
47 入口阀
49 控制装置
53 阀
55 阀
56 流量传感器
57 液位传感器
58 过压释放阀
59 液位传感器
61 加压装置
63 气体容积部
65 水容积部
66 进气导管
67 压力传感器

Claims (16)

1.一种对飞行器(3)的用于供应水的机载式水供应与分配系统(1)进行操作的方法,
所述水供应与分配系统包括:
中央水箱(9),
中央泵(21),所述中央泵(21)具有上游侧(23)和下游侧(25),并且能够将水从所述上游侧(23)输送至所述下游侧(25)并对从所述上游侧(23)至所述下游侧(25)的水进行加压,
多个消耗组件(5),每个消耗组件(5)包括供应装置(7)和缓冲箱(40),
其中,所述消耗组件(5)中的每个消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)包括加压装置(61),所述加压装置(61)配置成向所述缓冲箱(41)中保持的水施加消耗压力,
并且每个消耗组件(5)配置成从所述缓冲箱(41)经由所述供应装置(7)供应水,以及
高压导管系统(27),
其中,所述中央水箱(9)连接至所述上游侧(23),
其中,所述高压导管系统(27)将所述下游侧(25)与所述多个消耗组件(5)连接,其中,所述高压导管系统(27)配置成使得所述中央泵(21)在操作时能够将水从所述下游侧运送至所述消耗组件(5)中的每个消耗组件(5)的所述缓冲箱(40),
所述方法包括下述步骤:
操作所述中央泵(21),使得所述高压导管系统(27)中的水被加压至预定的第一压力;
在预定的第一时间段内监测所述高压导管系统(27)中的压力;以及
当所述高压导管系统(27)中的压力在所述第一时间段内下降得低于预定的第二压力时,提供第一故障信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述消耗组件(5)操作成使得对于所述消耗组件(5)中的每个消耗组件,所述消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)与所述高压导管系统(27)之间的连接件处于关闭位置。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述消耗组件(5)操作成使得对于所述消耗组件(5)中的每个消耗组件,所述消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)与所述高压导管系统(27)之间的连接件处于打开位置;
其中,在第二时间段之后,监测所述消耗组件(5)中的每个消耗组件的所述缓冲箱(41)中的压力;并且
其中,当两个消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)中的监测压力之间的差超过第一压力差时,提供第二故障信号。
4.根据权利要求1或3所述的方法,其中,所述消耗组件(5)操作成使得对于所述消耗组件(5)中的每个消耗组件,所述消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)与所述高压导管系统(27)之间的连接件处于打开位置;
其中,在第二时间段之后,监测所述消耗组件(5)中的每个消耗组件的所述缓冲箱(41)中的压力以及所述高压导管系统(27)中的压力;并且
其中,当所述消耗组件(5)中的一个消耗组件的所述缓冲箱(41)中的监测压力与所述高压导管系统(27)中的监测压力之间的差超过第一压力差时,提供第二故障信号。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述消耗组件(5)操作成使得对于所述消耗组件(5),所述缓冲箱(41)与所述高压导管系统(27)之间的连接件接连置于打开位置,使得在一个时间点处,对于所述消耗组件(5)中的仅一个消耗组件,所述消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)与所述高压导管系统(27)之间的连接件处于所述打开位置,而对于其余的所述消耗组件(5),所述消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)与所述高压导管系统(27)之间的连接件处于关闭位置,
其中,对于所述消耗组件(5)中的每个消耗组件,当所述缓冲箱(41)与所述高压导管系统(27)之间的连接件处于所述打开位置时,在预定的所述第一时间段内监测所述高压导管系统(27)中的压力;并且
其中,对于所述消耗组件(5)中的至少一个消耗组件,当所述高压导管系统(27)中的压力或当前连接至所述高压导管系统(27)的所述消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)中的压力在所述第一时间段内下降得低于所述预定的第二压力时,提供所述第一故障信号。
6.根据权利要求4所述的方法,其中,对于所述消耗组件(5)中的至少一个消耗组件,当在所述第一时间段之后所述高压导管系统(27)中的压力与当前连接至所述高压导管系统(27)的所述消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)中的压力相差超过第二压力差时,提供所述第一故障信号。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法,其中,所述方法还包括下述步骤:
将所述高压导管系统(27)中的气体、优选地为环境空气加压至预定的第三压力,优选地借助于所述中央泵(21)加压至所述预定的第三压力;
在预定的第三时间段内监测所述高压导管系统(27)中的压力;以及
当所述高压导管系统(27)中的压力在所述第三时间段内下降得低于预定的第四压力时,提供第三故障信号。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述消耗组件(5)操作成使得对于所述消耗组件(5)中的每个消耗组件,所述消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)与所述高压导管系统(27)之间的连接件处于关闭位置。
9.根据权利要求7所述的方法,其中,所述消耗组件(5)操作成使得对于所述消耗组件(5)中的每个消耗组件,所述消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)与所述高压导管系统(27)之间的连接件处于所述打开位置;
其中,在第四时间段之后,监测所述消耗组件(5)中的每个消耗组件的所述缓冲箱(41)中的压力;并且
其中,当两个消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)中的监测压力之间的差超过第三压力差时,提供第四故障信号。
10.根据权利要求7或9所述的方法,其中,所述消耗组件(5)操作成使得对于所述消耗组件(5)中的每个消耗组件,所述消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)与所述高压导管系统(27)之间的连接件处于打开位置;并且
其中,在第四时间段之后,监测所述消耗组件(5)中的每个消耗组件的所述缓冲箱(41)中的压力以及所述高压导管系统(27)中的压力;并且
其中,当所述消耗组件(5)中的一个消耗组件的所述缓冲箱(41)中的监测压力与所述高压导管系统(27)中的监测压力之间的差超过第四压力差时,提供第四故障信号。
11.根据权利要求7所述的方法,其中,所述消耗组件(5)操作成使得对于所述消耗组件(5),所述缓冲箱(41)与所述高压导管系统(27)之间的连接件接连置于所述打开位置,使得在一个时间点处,对于所述消耗组件(5)中的仅一个消耗组件,所述消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)与所述高压导管系统(27)之间的连接件处于所述打开位置,而对于其余的所述消耗组件(5),所述消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)与所述高压导管系统(27)之间的连接件处于关闭位置,
其中,对于所述消耗组件(5)中的每个消耗组件,当所述缓冲箱(41)与所述高压导管系统(27)之间的连接件处于所述打开位置时,在预定的所述第三时间段内监测所述高压导管系统(27)中的压力;并且
其中,对于所述消耗组件(5)中的至少一个消耗组件,当所述高压导管系统(27)中的压力或所述至少一个消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)中的压力在所述第三时间段内下降得低于所述预定的第四压力时,提供所述第三故障信号。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,对于所述消耗组件(5)中的至少一个消耗组件,当在所述第三时间段之后所述高压导管系统(27)中的压力与当前连接至所述高压导管系统(27)的所述消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)中的压力相差超过第四压力差时,提供所述第三故障信号。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的方法,其中,所述方法还包括下述步骤:
操作所述中央泵(21),使得水从所述上游侧(23)输送至所述下游侧(25)、进入所述高压导管系统(27)并进入所述消耗组件(5)中的至少一个消耗组件的所述缓冲箱(41);
操作所述至少一个消耗组件(5),使得所述至少一个消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)与所述高压导管系统(27)之间的连接件置于关闭位置,其中,所述至少一个消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)中的水由所述加压装置(61)保持在所述消耗压力处;
在所述至少一个消耗组件(5)的所述供应装置(7)保持处于关闭位置的同时,监测所述至少一个消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)中的压力;以及
当所述至少一个消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)中的压力在第五时间段内下降得低于比所述消耗压力低的预定的第五压力时,提供第五故障信号。
14.根据权利要求1至13中的任一项所述的方法,其中,所述消耗组件(5)的所述加压装置(61)还配置成在水从所述缓冲箱(41)排出或者已经排出时将所述缓冲箱(41)中的水的压力增加至操作压力并将水的压力保持在所述操作压力处,
其中,所述方法还包括下述步骤:
在预定时间间隔内操作至少一个消耗组件(5),使得在所述至少一个消耗组件(5)的所述供应装置(7)处于所述关闭位置的同时所述至少一个消耗组件(5)的所述加压装置(61)将所述至少一个消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)中的压力朝向所述操作压力增加,并且使得所述至少一个消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)与所述高压导管系统(27)之间的连接件处于所述关闭位置;
在所述时间间隔期满之后,监测所述至少一个消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)中的压力;以及
当所述至少一个消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)中的压力在第六时间段期满之后比所述操作压力低了多于预定值时,提供第六故障信号。
15.根据权利要求1至14中的任一项所述的方法,其中,所述方法还包括下述步骤:
操作所述中央泵(21),使得水从所述上游侧(23)输送至所述下游侧(25)、进入所述高压导管系统(27)并进入所述消耗组件(5)中的所述至少一个消耗组件(5)的所述缓冲箱(41);
监测所述至少一个消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)中的液位是否超过预定的第一填充液位;
当所述至少一个消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)中的液位已经超过所述预定的第一填充液位时,停止所述中央泵(21)的操作或者关闭所述至少一个消耗组件(5)与所述高压导管系统(27)之间的连接件;
监测所述消耗组件(5)中的所述至少一个消耗组件的所述缓冲箱(41)中的液位是否下降得低于预定的第二填充液位;以及
当所述至少一个消耗组件(5)的所述缓冲箱(41)中的液位在预定的第七时间段内已经下降得低于所述预定的第二填充液位时,提供第七故障信号。
16.一种飞行器(3)的机载式水供应与分配系统(1),其中,所述水供应与分配系统(1)配置成执行前述权利要求中的任一项所述的方法。
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