DE102005045343A1 - Grey water e.g. toilet grey water, transfer unit for e.g. aircraft, has control valve block sucking floating body upwards such that valve disc moves away from connection for selectively opening valve unit - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Grauwasserentsorgung in Fahrzeugen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Transfereinheit für ein Fahrzeug zum Entsorgen von Grauwasser aus einem Waschbecken in ein Vakuum-Abwassersystem, die Verwendung einer derartigen Transfereinheit in einem Flugzeug, ein Flugzeug umfassend eine derartige Transfereinheit, und ein Verfahren zum Entsorgen von Grauwasser aus einem Waschbecken in ein Vakuum-Abwassersystem.The The present invention relates to greywater disposal in vehicles. In particular, the present invention relates to a transfer unit for a vehicle for disposal of greywater from a sink into a vacuum sewer system, the use of such a transfer unit in an aircraft, an aircraft comprising such a transfer unit, and a method to dispose of greywater from a sink into a vacuum sewer system.
Grauwasser ist das Wasser, welches bei der Benutzung von Waschbecken entsteht und bei der konventionellen verwendeten Flugzeugtechnik durch einen Entwässerungsstutzen (Drain Mast) unterhalb des Rumpfes an die Umgebung abgegeben wird.gray water is the water that arises when using sinks and in the conventional aircraft technology used by a drain studs (Drain mast) is discharged below the hull to the environment.
Ein solcher Entwässerungsstutzen bildet eine Verbindung zwischen dem Abwassersystem und der Außenwelt (der Umgebung des Flugzeugs). Demzufolge ist hierfür beispielsweise eine Öffnung in der Rumpfstruktur erforderlich. Damit diese Öffnung nicht zu Stabilitätsverlusten der Struktur führt, sind zusätzliche Verstärkungen notwendig, welche zu einem erhöhten Gewicht führen. Weiterhin sorgt eine derartige Öffnung für Verwirbelung und dient damit zur Erhöhung des Luftwiderstandes, was zu einer verringerten Reisegeschwindigkeit und/oder zu einem erhöhten Kerosinbedarf führt. Weiterhin kann aufgrund der niedrigen Außentemperaturen eine Vereisung des Entwässerungsstutzens auftreten, welche zu einem Ausfall der Entwässerungsanlage führen kann (da der Stutzen verstopft).One such drainage forms a connection between the sewage system and the outside world (the environment of the aircraft). Consequently, this is for example an opening required in the hull structure. So that opening does not lead to stability losses the structure leads, are additional reinforcements necessary, which to an increased Lead weight. Furthermore, such an opening provides for turbulence and thus serves to increase Air resistance, resulting in a reduced cruising speed and / or to an increased Kerosinbedarf leads. Furthermore, icing may occur due to the low outside temperatures of the drainage nozzle occur, which can lead to failure of the drainage system (because the nozzle is blocked).
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Grauwasserentsorgung für Fahrzeuge, insbesondere für Flugzeuge, bereitzustellen.It An object of the present invention is an improved greywater disposal for vehicles, especially for Aircraft to provide.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Transfereinheit für ein Fahrzeug zum Entsorgen von Grauwasser aus einem Waschbecken in ein Vakuum-Abwassersystem angegeben, die Transfereinheit umfassend einen ersten Anschluss, ausgeführt zum Anschließen der Transfereinheit an einen Abfluss des Waschbeckens, einen zweiten Anschluss, ausgeführt zum Anschließen der Transfereinheit an das Vakuum-Abwassersystem, und ein selbstöffnendes Ventil mit einem Schwimmkörper, ausgeführt zum selbstständigen Ablassen von in der Transfereinheit zwischengespeichertem Grauwasser aus dem Waschbecken in das Vakuum-Abwassersystem, wenn das in der Transfereinheit zwischengespeicherte Grauwasser eine vorbestimmte Füllstandshöhe übersteigt.According to one embodiment The present invention is a transfer unit for a vehicle to dispose greywater from a sink into a vacuum sewer system, the transfer unit comprising a first port, executed for Connect the transfer unit to an outlet of the washbasin, a second Connection, executed to connect the transfer unit to the vacuum sewer system, and a self-opening Valve with a float, accomplished for self-draining from cached gray water in the transfer unit the sink into the vacuum sewer system when in the transfer unit Cached gray water exceeds a predetermined level height.
Durch diese Ausgestaltung der Transfereinheit, welche einerseits an das Waschbecken und andererseits an das Vakuum-Abwassersystem angeschlossen ist, wird ein Zwischenspeicher für Grauwasser bereitgestellt, welcher sich selbstständig entleeren kann, wenn eine gewisse Füllstandshöhe erreicht ist. Die Entladung der Transfereinheit erfolgt hierbei sequenziell (immer dann, wenn ein gewisses Flüssigkeitsvolumen vom Waschbecken in die Transfereinheit gelaufen ist). Ist die vorbestimmte Füllstandshöhe der Transfereinheit erreicht, öffnet sich das Ventil, indem es von dem Schwimmkörper, welcher in dem zwischengespeicherten Grauwasser aufschwimmt, nach oben gezogen wird. Nachfolgend findet eine zumindest teilweise Entleerung der Transfereinheit in das Vakuum-Abwassersystem statt, so dass dann (nach automatischem Schließen des Ventils) eine weitere Zwischenspeicherung von Waschwasser (Grauwasser) erfolgen kann.By this embodiment of the transfer unit, which on the one hand to the Sink and on the other hand connected to the vacuum sewer system is, is a cache for Gray water provided, which can empty itself, if one reached certain level is. The discharge of the transfer unit takes place sequentially (Whenever a certain volume of liquid from the sink into the transfer unit). Is the predetermined level height of the transfer unit reached, opens the valve by moving it from the float, which in the cached Greywater floats, is pulled up. Below you will find an at least partial emptying of the transfer unit into the vacuum sewer system instead, so that then (after automatically closing the valve) another Caching of wash water (gray water) can be done.
Der Entwässerungsstutzen (Drain Mast) kann dadurch entfallen.Of the drain studs (Drain Mast) can be omitted.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist das selbstöffnende Ventil weiterhin einen Ventilteller zum Abdichten des zweiten Anschlusses auf, so dass bei erfolgter Abdichtung kein Grauwasser aus einem Pufferspeicher der Transfereinheit in das Vakuum-Abwassersystem fließt.According to one another embodiment of the The present invention further provides the self-opening valve Valve plate for sealing the second port on, so that gray water from a buffer tank of the Transfer unit flows into the vacuum sewer system.
Beispielsweise ist der Ventilteller unterhalb dem Schwimmkörper angebracht und derart mit dem Schwimmkörper verbunden, dass er bei Aufschwimmen (Aufsteigen) des Schwimmkörpers nach oben gezogen wird, so dass sich der zweite Anschluss zum Vakuum-Abwassersystem öffnet.For example the valve plate is mounted below the float and such with the float connected to it when floating (ascending) of the float is pulled up so that opens the second connection to the vacuum sewer system.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist der Schwimmkörper eine Rollmembran auf, wobei die Rollmembran zum Abrollen auf einer Gehäuseinnenseite und zum Abdichten eines Übergangs zwischen dem Schwimmkörper und der Gehäuseinnenseite ausgeführt ist.According to one another embodiment of the present invention, the float on a rolling membrane, wherein the rolling diaphragm for unrolling on a housing inside and for sealing a transition between the float and the inside of the housing accomplished is.
Beispielsweise wird durch das Aufschwimmen des Schwimmkörpers (und der damit zusammenhängenden Nachobenbewegung) ein Rollen der Rollmembran auf der Innenseite des Gehäuses erzwungen, durch welches eine Kraft entgegengesetzt zur Rollrichtung erzeugt wird (beispielsweise weil sich die Membran durch das Rollen ausdehnt und dementsprechende Zugkräfte entstehen). Die durch das Rollen entstandenen Zug- oder Rückholkräfte führen dazu, dass sich der Schwimmkörper mit der Rollmembran (und damit das gesamte Ventil) gerne wieder nach unten bewegen möchte. Sobald der Druck des Wassers von unten nachlässt (weil das Wasser abgelaufen ist), wird sich somit das Ventil selbstständig wieder nach unten bewegen und den Ablass zum Vakuum-Abwassersystem wieder verschließen.For example, the floating of the float (and the associated upward movement) forces rolling of the rolling membrane on the inside of the housing, which creates a force opposite to the rolling direction (for example, because the membrane expands due to rolling and corresponding tensile forces develop). The tensile or return forces created by rolling cause the float with the rolling diaphragm (and therefore the entire valve) to move down again. As soon as the Pressure of the water from the bottom decreases (because the water has expired), so the valve will automatically move down again and close the drain to the vacuum sewer system again.
Natürlich sind auch andere Rückholmechanismen, wie beispielsweise die Verwendung von Federelementen, gegen welche der Schwimmkörper bei seiner Nachobenbewegung anarbeiten muss, oder Gummielementen oder dergleichen, möglich.Of course they are also other return mechanisms, such as the use of spring elements against which the float at to work on his upward movement, or rubber elements or like that, possible.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die Transfereinheit weiterhin einen Steuerventilblock mit einem Vakuumanschluss, wobei der Steuerventilblock zum wahlweisen Öffnen des Ventils ausgeführt ist, und wobei der Steuerventilblock für das Öffnen des Ventils den Schwimmkörper nach oben saugt, so dass sich der Ventilteller vom zweiten Anschluss entfernt und somit das Vakuum-Abwassersystem freigibt.According to one another embodiment of the In the present invention, the transfer unit further comprises a Control valve block with a vacuum connection, wherein the control valve block for optional opening executed the valve is, and wherein the control valve block for opening the valve, the float after sucks up so that the valve plate from the second port removed and thus releases the vacuum sewer system.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein zusätzlicher Öffnungsmechanismus in Form eines Steuerventilblocks vorgesehen. Der Steuerventilblock kann beispielsweise extern angesteuert werden, so dass sich das Ventil wahlweise öffnen lässt. Hierbei wird ein Vakuum-Anschluss zum Gehäuseinneren geöffnet, so dass der Schwimmkörper durch das Vakuum nach oben gesaugt wird und somit den Abfluss zum Vakuum-Abwassersystem öffnet.According to this embodiment The present invention is an additional opening mechanism in shape a control valve block provided. The control valve block can For example, be controlled externally, so that the valve can be opened optionally. in this connection If a vacuum connection to the housing interior is opened, then that the float is sucked up by the vacuum and thus the drain to Vacuum sewage system opens.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gewährleistet die Rollmembran eine innere Stabilität des Schwimmkörpers.According to one another embodiment of the ensured by the present invention the rolling diaphragm internal stability of the float.
Beispielsweise kann die Rollmembran als wesentlicher Bestandteil des Schwimmkörpers ausgeführt sein und dessen Form maßgeblich definieren.For example the rolling diaphragm can be designed as an integral part of the float and its shape define.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sorgt die Rollmembran für eine definierte Rückstellkraft des Schwimmkörpers mit dem Ventilteller von einer geöffneten Position zurück zu einer geschlossenen Position.According to one another embodiment of the present invention provides the rolling diaphragm for a defined restoring force of the float with the valve plate from an open position back to a closed position.
Dies kann beispielsweise durch die Entstehung von Zugkräften aufgrund des Rollens der Rollmembran (wenn der Schwimmkörper nach oben bewegt wird) erreicht werden. Die Zugkräfte können beispielsweise durch eine Dehnung der Rollmembran beim Rollen entstehen. Auch ist der Einsatz von entsprechenden Gummi- oder Federelementen möglich.This can be caused, for example, by the formation of tensile forces rolling the rolling membrane (when the float is moved upwards) be achieved. The tensile forces for example caused by an elongation of the rolling diaphragm while rolling. Also is the use of appropriate rubber or spring elements possible.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die Transfereinheit ein oberes Gehäuseteil und ein unteres Gehäuseteil, welche über eine Verbindungsflanschdichtung lösbar verbunden sind.According to one another embodiment of the present invention, the transfer unit comprises an upper housing part and a lower housing part, which over a connection flange seal are detachably connected.
Somit ist es möglich, das Gehäuse der Transfereinheit zu öffnen, um beispielsweise eine Wartung, Reinigung oder einen Austausch des Ventils oder auch nur des Schwimmkörpers vorzunehmen.Consequently Is it possible, the housing to open the transfer unit, for example, a maintenance, cleaning or replacement of the Valve or just the float.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die Transfereinheit weiterhin einen bistabilen Elektromagnet, der bei einer Energieunterversorgung oder bei einem Systemausfall den Schwimmkörper mit dem Ventilteller automatisch nach oben zieht, so dass sich der Ventilteller vom zweiten Anschluss entfernt und somit das Vakuum-Abwassersystem freigibt.According to one another embodiment of the In the present invention, the transfer unit further comprises a bistable electromagnet that is at a power shortage or in the event of a system failure, the float with the valve disc automatically pulls up so that the valve plate from the second port removed and thus releases the vacuum sewer system.
Der Elektromagnet zieht beispielsweise, wenn er nicht mehr mit Strom versorgt wird, oder wenn ein entsprechendes Relais bei einer Stromunterversorgung oder bei einem Ausfall des Systems schaltet, den Schwimmkörper und damit das gesamte Ventil nach oben. Dies wird beispielsweise dadurch ermöglicht, dass der bistabile Elektromagnet eine entsprechende stabile Position einnehmen möchte, wenn kein Strom mehr zur Verfügung steht bzw. das Relais geschaltet hat. Dadurch wird ein Notöffnen der Transfereinheit im Notfall sichergestellt.Of the Electromagnet pulls, for example, when he is no longer with electricity is supplied, or if a corresponding relay in a power shortage or in case of failure of the system switches, the float and so that the entire valve is up. This is for example allows that the bistable electromagnet is a corresponding stable position would like to take when there is no electricity available stands or the relay has switched. This will make an emergency opening of the Transfer unit ensured in case of emergency.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist der Ventilteller eine dem zweiten Anschluss entsprechende konische Form auf, so dass ein automatisches Einfädeln des Ventiltellers in dem zweiten Anschluss beim Schließen des Ventils gewährleistet ist.According to one another embodiment of the According to the present invention, the valve disc has a second port corresponding conical shape, allowing automatic threading of the valve disk ensured in the second port when closing the valve is.
Hierdurch wird ein automatisches Einfädeln und ein passgenauer Sitz des Ventiltellers in seinem Sitz erreicht.hereby will be an automatic threading and achieved a perfect fit of the valve disk in his seat.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Waschbecken ein Waschbecken einer Flugzeugtoilette oder einer Flugzeugküche. Weiterhin ist das Vakuum-Abwassersystem ein Vakuum-Abwassersystem in einem Flugzeug.According to one another embodiment of the Present invention, the sink is a sink one Aircraft toilet or an aircraft kitchen. Furthermore, the vacuum sewer system a vacuum sewer system in an airplane.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer Transfereinheit, wie sie oben beschrieben ist, in einem Flugzeug angegeben.According to one another embodiment of the present invention is the use of a transfer unit, as described above, indicated in an aircraft.
Die Verwendung einer derartigen Transfereinheit in einem Flugzeug kann dazu führen, dass kein Drain Mast mehr erforderlich ist. Dies kann zu erhöhter Stabilität, geringerem Gewicht, geringerem Treibstoffbedarf und geringerem Luftwiderstand führen.The Use of such a transfer unit in an aircraft can cause that no drain mast is required anymore. This can lead to increased stability, lesser Weight, lower fuel consumption and lower air resistance to lead.
Weiterhin ist ein Verfahren zum Entsorgen von Grauwasser aus einem Waschbecken in ein Vakuum-Abwassersystem angegeben, das Verfahren umfassend die Schritte Anschließen einer Transfereinheit an einen Abfluss des Waschbeckens, Anschließen der Transfereinheit an das Vakuum-Abwassersystem, und selbstständiges Ablassen von in der Transfereinheit zwischengespeichertem Grauwasser aus dem Waschbecken in das Vakuum-Abwassersystem, wenn das in der Transfereinheit zwischengespeicherte Grauwasser eine bestimmte Füllstandshöhe übersteigt.Farther is a method for disposing gray water from a sink in a vacuum sewer system, comprising the method the steps connecting a transfer unit to a drain of the sink, connecting the Transfer unit to the vacuum sewer system, and self-draining from cached gray water in the transfer unit the sink into the vacuum sewer system when in the transfer unit Cached gray water exceeds a certain level height.
Somit kann sich Grauwasser selbstständig aus einem Zwischenspeicher in ein Vakuum-Abwassersystem entleeren, ohne dass hierfür eine externe Steuerung des Ablassens notwendig wäre. Ein Drain Mast ist hierfür nicht erforderlich.Consequently greywater can work independently emptying a buffer in a vacuum sewer system without therefor an external control of the draining would be necessary. A drain mast is not for this required.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren ein automatisches Nachobenziehen des Schwimmkörpers mit dem Ventilteller durch einen bistabilen Elektromagnet, so dass sich der Ventilteller vom zweiten Anschluss entfernt und somit das Vakuum-Abwassersystem freigibt, wenn eine Energieunterversorgung oder ein Systemausfall auftritt.According to one another embodiment of the present invention, the method comprises an automatic Nachobenziehen of the float with the valve disk through a bistable electromagnet, so that the valve plate is removed from the second port and thus the Vacuum sewer system releases when a power shortage or a system failure occurs.
Somit ist auch dann ein Öffnen des Ventils und somit ein Ablassen des zwischengespeicherten Grauwassers sichergestellt, falls es zu einer Fehlfunktion innerhalb des Fahrzeugs kommt.Consequently is also an opening of the valve and thus a discharge of cached gray water ensured if there is a malfunction within the vehicle comes.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt des wahlweisen Öffnens des Ventils durch einen Steuerventilblock mit einem Vakuumanschluss, wobei der Steuerventilblock für das Öffnen des Ventils den Schwimmkörper nach oben saugt, so dass sich der Ventilteller vom zweiten Anschluss entfernt und somit das Vakuum-Abwassersystem freigibt.According to one another embodiment of the present invention, the method further comprises the step of optional opening the valve by a control valve block with a vacuum connection, wherein the control valve block for the opening of the valve the float sucks up so that the valve plate from the second port removed and thus releases the vacuum sewer system.
Hierdurch wird es beispielsweise ermöglicht, eine Entleerung der Transfereinheit extern zu triggern, beispielsweise wenn der Schwimmkörper festhängt (aufgrund von Schmutzablagerung oder aufgrund einer Vereisung). Durch Zuschalten des Vakuums kann der Schwimmkörper und damit das gesamte Ventil gelöst werden.hereby For example, it allows one Emptying the transfer unit to trigger externally, for example when the float is stuck (due to dirt deposits or due to icing). By switching on the vacuum, the float and thus the entire Valve solved become.
Weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further embodiments The present invention will become apparent from the dependent claims.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.in the The invention will be described below with reference to exemplary embodiments closer to the drawing described.
In der folgenden Figurenbeschreibung werden für die gleichen oder ähnlichen Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet.In The following figure description will be for the same or similar Elements use the same reference numbers.
Das
untere Gehäuseteil
Die
Ventileinheit
Der
obere Gehäuseteil
Um
ein Öffnen
des Ventils
Weiterhin
ist ein Ventilblock
Die
in
Die
Transfereinheit
Wie
bereits beschrieben ist die Abdichtung ist mit einer geeigneten
Dichtung
Die
beiden Rollmembranen sind derart ausgeführt, dass sie den Schwimmkörper bei
Schwingungen in Position halten. In den Schwimmkörper ist ein Lufttank (Luftpolster)
eingesetzt, der in dem Augenblick aufschwimmt, in dem die Transfereinheit
Für diese
Funktion benötigt
die Transfereinheit
Um
das Volumen des Schwimmkörpers
Weiterhin
kann das Anlegen eines Vakuums
Die
Transfereinheit
Um
eine vollständige
Entleerung der Transfereinheit
Bei
kompletter Abschaltung des Systems wirkt der bistabile Elektromagnet
Für den Zusammenbau
und für
Wartungsarbeiten besteht die Transfereinheit
Die
Transfereinheit
Durch
die rein mechanische Funktionsweise und den einfachen Aufbau der
Transfereinheit
Durch
die besondere Formgebung kann eine Verschmutzung der Transfereinheit
Das
automatische Entleeren der Transfereinheit
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.Complementary to point out that "comprising" no other elements or excludes steps and "one" or "one" does not exclude a multitude. Further It should be noted that features or steps with reference to one of the above embodiments have been described, also in combination with other features or steps of other embodiments described above can. Reference signs in the claims are not as a limitation to watch.
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