DE102021125743A1 - Airplane vacuum toilet system - Google Patents
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Abstract
Bei einem Vakuum-Toilettensystem (10) für Flugzeuge mit einem Abwassertank (16), einer Abwasserleitung (14), die ausgehend von wenigstens einem Spülventil (13) wenigstens einer Toilette (12) in einen Abwassereinlass (17) des Abwassertanks (16) mündet, und einer mit einem Vakuumgenerator (30) ausgestatteten Unterdruckleitung (20), die ausgehend von einem Luftauslass (18) des Abwassertanks (16) in einen Luftausgang (26) zum Flugzeugaußenraum mündet, wird zur Geräuschreduzierung die Druckdifferenz zwischen den Toiletten (12) und dem Abwassertank (16) geringer gehalten, indem die Luftströmungsrate durch eine Bypassleitung (22) parallel zum Vakuumgenerator, wenn der Vakuumgenerator (30) inaktiv ist, mittels einer Drossel (32) begrenzt wird sowie die Druckreduzierung im Abwassertank (16) mittels eines Vakuumbrechers (40) begrenzt wird. In a vacuum toilet system (10) for aircraft with a waste water tank (16), a waste water line (14) which, starting from at least one flushing valve (13) of at least one toilet (12), opens into a waste water inlet (17) of the waste water tank (16). , and a vacuum line (20) equipped with a vacuum generator (30), which, starting from an air outlet (18) of the waste water tank (16), opens into an air outlet (26) to the aircraft exterior, the pressure difference between the toilets (12) and the waste water tank (16) lower by limiting the air flow rate through a bypass line (22) parallel to the vacuum generator when the vacuum generator (30) is inactive by means of a throttle (32) and reducing the pressure in the waste water tank (16) by means of a vacuum breaker ( 40) is limited.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vakuum-Toilettensystem für Flugzeuge.The present invention relates to a vacuum lavatory system for aircraft.
Vakuum-Toilettensysteme für Flugzeuge haben üblicherweise einen Abwassertank zum Aufnehmen und Sammeln von Abwasser aus Toiletten, wobei die Toiletten jeweils über ein Spülventil an eine Abwasserleitung angeschlossen sind, die in einen Abwassereinlass des Abwassertanks mündet. Um während der Toilettenspülvorgänge im Abwassertank und in der Abwasserleitung einen Unterdruck zum Saugen des Abwassers in den Abwassertank zu erzeugen, ist der Abwassertank mit einer in den Flugzeugaußenraum mündenden Unterdruckleitung verbunden. Bei herkömmlichen Vakuum-Toilettensystemen umfasst diese Unterdruckleitung einerseits einen Vakuumgenerator und andererseits ein Rückschlagventil in einer Bypassleitung parallel zum Vakuumgenerator. Während bei normalem Außenluftdruck (d.h. zum Beispiel bei geringer Flughöhe oder am Boden) der Unterdruck durch Aktivierung des Vakuumgenerators erzeugt wird, wird bei niedrigem Außenluftdruck (d.h. zum Beispiel in Reiseflughöhe) der Unterdruck durch die Bypassleitung mit automatisch geöffnetem Rückschlagventil erzeugt. Durch die so entstehende Druckdifferenz zwischen den Toiletten und dem Abwassertank entstehen während des Toilettenspülvorgangs allerdings auch starke Geräusche, die Fahrgäste in den Fahrzeugkabinen der Flugzeuge stören können.Vacuum toilet systems for aircraft usually have a waste water tank for receiving and collecting waste water from toilets, the toilets each being connected via a flush valve to a waste water line which opens into a waste water inlet of the waste water tank. In order to generate a negative pressure in the waste water tank and in the waste water line during the toilet flushing processes in order to suck the waste water into the waste water tank, the waste water tank is connected to a negative pressure line which opens into the exterior of the aircraft. In conventional vacuum toilet systems, this vacuum line includes a vacuum generator on the one hand and a non-return valve in a bypass line parallel to the vacuum generator on the other. While the negative pressure is generated by activating the vacuum generator when the outside air pressure is normal (e.g. at low altitude or on the ground), when the outside air pressure is low (i.e. at cruising altitude for example) the negative pressure is generated through the bypass line with an automatically opened non-return valve. However, the resulting pressure difference between the toilets and the waste water tank also produces loud noises during the toilet flushing process, which can disturb passengers in the vehicle cabins of the aircraft.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Vakuum-Toilettensystem für Flugzeuge zu schaffen, das während der Toilettenspülvorgänge ein effizientes Saugen des Abwassers in den Abwassertank leiser ermöglicht.It is therefore the object of the invention to provide an improved vacuum toilet system for aircraft, which allows efficient suction of the waste water into the waste water tank during toilet flushing operations with less noise.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch das Vakuum-Toilettensystem für Flugzeuge mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, this object is achieved by the vacuum toilet system for aircraft with the features of independent claim 1. Particularly advantageous configurations and developments of the invention are the subject matter of the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Vakuum-Toilettensystem für Flugzeuge enthält einen Abwassertank mit einem Abwassereinlass zum Aufnehmen von Abwasser aus wenigstens einer Toilette in den Abwassertank und einem Luftauslass zum Aussaugen von Luft aus dem Abwassertank; eine Abwasserleitung, die an wenigstens ein Spülventil wenigstens einer Toilette angeschlossen ist und in den Abwassereinlass des Abwassertanks mündet; eine Unterdruckleitung, die an den Luftauslass des Abwassertanks angeschlossen ist und in einen Luftausgang zum Flugzeugaußenraum mündet; einen Vakuumgenerator, der in der Unterdruckleitung angeordnet ist und ausgestaltet ist, um im aktiven Zustand Luft aus dem Abwassertank auszusaugen und zum Luftausgang zu fördern, wobei die Unterdruckleitung zudem eine Bypassleitung parallel zum Vakuumgenerator aufweist, durch welche Luft aus dem Abwassertank zum Luftausgang zum Flugzeugaußenraum gesaugt wird, wenn der Außenluftdruck niedriger ist als der Innenluftdruck und der Vakuumgenerator nicht aktiv ist. Während der Abwassereinlass ausgestaltet ist, um das gesamte Abwasser in den Abwassertank einströmen zu lassen, enthält der Luftauslass des Abwassertanks vorzugsweise einen entsprechenden Filter (z.B. Zyklonfilter), damit durch ihn nur Luft aus dem Abwassertank ausströmen kann. Gemäß der Erfindung enthält dieses Vakuum-Toilettensystem zusätzlich eine Drossel, die in der Bypassleitung angeordnet ist und konfiguriert ist, um eine Luftströmungsrate durch die Bypassleitung unter einem vorbestimmten Grenzwert zu halten; und einen Vakuumbrecher, der einen Lufteingang aus dem Flugzeuginnenraum und eine Luftzufuhrleitung in den Abwassertank oder in die Unterdruckleitung aufweist, wobei der Vakuumbrecher konfiguriert ist, um beim Aussaugen von Luft aus dem Abwassertank in die Unterdruckleitung den Druck im Abwassertank über einem vorbestimmten Grenzwert zu halten.The aircraft vacuum toilet system of the present invention includes a waste water tank having a waste water inlet for receiving waste water from at least one toilet into the waste water tank and an air outlet for exhausting air from the waste water tank; a waste water line connected to at least one flush valve of at least one toilet and opening into the waste water inlet of the waste water tank; a vacuum line which is connected to the air outlet of the waste water tank and opens into an air outlet to the exterior of the aircraft; a vacuum generator, which is arranged in the vacuum line and is designed to suck air out of the waste water tank in the active state and convey it to the air outlet, the vacuum line also having a bypass line parallel to the vacuum generator, through which air is sucked out of the waste water tank to the air outlet to the aircraft exterior when the outside air pressure is lower than the inside air pressure and the vacuum generator is not active. While the waste water inlet is designed to allow all waste water to flow into the waste water tank, the air outlet of the waste water tank preferably contains an appropriate filter (e.g. cyclonic filter) so that only air from the waste water tank can flow through it. According to the invention, this vacuum toilet system additionally includes a restrictor disposed in the bypass line and configured to maintain an air flow rate through the bypass line below a predetermined limit; and a vacuum breaker having an air inlet from the aircraft interior and an air supply line into the waste water tank or into the vacuum line, wherein the vacuum breaker is configured to maintain the pressure in the waste water tank above a predetermined limit when air is sucked out of the waste water tank into the vacuum line.
Diese Struktur des Vakuum-Toilettensystems beruht auf der Erkenntnis, dass eine Druckregelung für den Abwassertank sinnvoll sein kann, weil bei Flugzeugen in Reiseflughöhe die bei herkömmlichen Strukturen entstehende Druckdifferenz größer ist als für das Saugen des Abwassers aus den Toiletten in den Abwassertank erforderlich. Allerdings muss dann auch eine solche angestrebte Druckregelung möglichst leise durchgeführt werden, was bei dem erfindungsgemäß konzipierten Vakuum-Toilettensystem durch die zusätzlich eingesetzten Komponenten Drossel und Vakuumbrecher funktioniert. Die Geräusche während eines Toilettenspülvorgangs in der Reisflughöhe werden deutlich reduziert durch eine geringere Druckdifferenz zwischen den Toiletten und dem Abwassertank, weil der Druck im Abwassertank nicht so stark verringert wird, indem einerseits die Druckreduzierung im Abwassertank und damit die Druckdifferenz zwischen Toiletten und Abwassertank mittels des Vakuumbrechers (in der Praxis häufig auch als Vakuumbelüfter oder Vakuumbelüftungsventil oder Belüftungsventil bezeichnet) begrenzt wird und andererseits während des inaktiven Vakuumgenerators die Luftströmungsrate durch die Bypassleitung mittels der Drossel begrenzt wird. Im Gegensatz zu anderen Maßnahmen zur Druckregelung werden auf diese Weise insbesondere auch zusätzliche Ventilöffnungen vermieden, die bei großen Druckdifferenzen ebenfalls Geräusche verursachen würden.This structure of the vacuum toilet system is based on the knowledge that pressure regulation for the waste water tank can make sense because in aircraft at cruising altitude the pressure difference that occurs with conventional structures is greater than is required for sucking the waste water from the toilets into the waste water tank. However, such a desired pressure control must then also be carried out as quietly as possible, which works in the vacuum toilet system designed according to the invention due to the additionally used throttle and vacuum breaker components. The noise during a toilet flushing process at cruising altitude is significantly reduced by a lower pressure difference between the toilets and the waste water tank, because the pressure in the waste water tank is not reduced so much, on the one hand by reducing the pressure in the waste water tank and thus the pressure difference between the toilets and the waste water tank by means of the vacuum breaker (often referred to in practice as a vacuum aerator or vacuum venting valve or venting valve) and on the other hand, during the inactive vacuum generator, the air flow rate through the bypass line is limited by means of the throttle. In contrast to other pressure regulation measures, this also avoids additional valve openings, which would also cause noise in the case of large pressure differences.
Die Begriffe Flugzeugaußenraum und Flugzeuginnenraum bezeichnen die Luftgebiete außerhalb bzw. innerhalb des Flugzeugs. Dementsprechend bezeichnen die Begriffe Außenluftdruck und Innenluftdruck die Luftdrücke außerhalb bzw. innerhalb des Flugzeugs. Während am Boden und bei niedrigen Flughöhen der Außenluftdruck etwa gleich dem Innenluftdruck ist, ist der Außenluftdruck in Reiseflughöhen deutlich niedriger als der Innenluftdruck. Die Begriffe Flugzeuginnenraum und Innenluftdruck beziehen sich auf beliebige Räume / Gebiete innerhalb des Flugzeugs, insbesondere auch auf die Toiletten im Flugzeug.The terms aircraft exterior and aircraft interior designate the air areas outside or inside the aircraft. accordingly Accordingly, the terms outside air pressure and inside air pressure refer to the air pressures outside and inside the aircraft. While the outside air pressure is roughly the same as the inside air pressure on the ground and at low flight altitudes, the outside air pressure at cruising altitudes is significantly lower than the inside air pressure. The terms aircraft interior and internal air pressure refer to any room / area inside the aircraft, in particular to the toilets in the aircraft.
Die Drossel in der Bypassleitung ist vorzugsweise so konfiguriert, dass sie die Luftströmung durch die Bypassleitung auf einen Wert im Bereich von etwa 0,1% bis 1 % des Abwassertankvolumens pro Sekunde begrenzt. Hierdurch kann erreicht werden, dass während eines Toilettenspülvorgangs in Reiseflughöhe mit dementsprechend niedrigem Außenluftdruck einerseits der Zieldruck im Abwassertank innerhalb einer Zeitdauer zwischen 30 Sekunden und 2 Minuten erreicht wird und andererseits der Druck im Abwassertank ausgehend vom Anfangsdruck von normalerweise etwa 750 mbar in einer normalen Zeitspanne von etwa 1 Minute nur um maximal etwa 150 bis 300 mbar, bevorzugt etwa 200 mbar reduziert wird. Es gibt allgemein Abwassertanks mit Volumen zwischen 30 und 1000 Liter, und es sollen etwa 25% des Tankvolumens abgesaugt werden, um eine geeignete Druckdifferenz zwischen den Toiletten und dem Abwassertank zu erzielen. Für einen Abwassertank mit einem Volumen von etwa 750 Liter ergibt sich für eine Druckreduzierung um 200 mbar in 1 Minute eine Luftströmungsrate durch die Drossel im Bereich von ungefähr 2,5 bis 4 Liter pro Sekunde.The restrictor in the bypass line is preferably configured to limit the flow of air through the bypass line to a value in the range of about 0.1% to 1% of the waste water tank volume per second. As a result, during a toilet flushing process at cruising altitude with the correspondingly low outside air pressure, the target pressure in the waste water tank is reached within a period of between 30 seconds and 2 minutes on the one hand and the pressure in the waste water tank on the other hand, starting from the initial pressure of normally around 750 mbar, in a normal period of time about 1 minute is reduced by a maximum of about 150 to 300 mbar, preferably about 200 mbar. There are generally waste water tanks with volumes between 30 and 1000 liters and about 25% of the tank volume should be sucked off in order to achieve a suitable pressure difference between the toilets and the waste water tank. For a waste water tank with a volume of about 750 liters, a pressure reduction of 200 mbar in 1 minute results in an air flow rate through the throttle in the range of about 2.5 to 4 liters per second.
Der Vakuumbrecher ist vorzugsweise so konfiguriert, dass er die Druckdifferenz zwischen Abwassertank und Flugzeuginnenraum auf einem Wert im Bereich von etwa 150 bis 300 mbar hält, bevorzugt auf etwa 200 mbar. Der Druck im Abwassertank wird so ausgehend vom Anfangsdruck von normalerweise etwa 750 mbar nur auf etwa 450 bis 600 mbar, bevorzugt etwa 550 mbar reduziert.The vacuum breaker is preferably configured in such a way that it keeps the pressure difference between the waste water tank and the interior of the aircraft at a value in the range from approximately 150 to 300 mbar, preferably at approximately 200 mbar. Starting from the initial pressure of normally about 750 mbar, the pressure in the waste water tank is reduced to only about 450 to 600 mbar, preferably about 550 mbar.
Vorzugsweise enthält das Vakuum-Toilettensystem eine Steuerung, die konfiguriert ist, um bei niedrigem Außenluftdruck bei Bedarf den Vakuumgenerator zu aktivieren, um den Druck im Abwassertank schneller zu reduzieren. Dies kann zum Beispiel durchgeführt werden, um zwei oder mehr Toilettenspülvorgänge in kurzem zeitlichen Abstand in Reiseflughöhe zu ermöglichen.Preferably, the vacuum toilet system includes a controller that is configured to activate the vacuum generator when the outside air pressure is low, to more quickly reduce the pressure in the waste water tank. This can be done, for example, to allow two or more toilet flushes at a short time interval at cruising altitude.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Vakuum-Toilettensystem ferner ein aktives Ventil (d.h. steuerbares Öffnen und Schließen) in der Unterdruckleitung parallel zur Bypassleitung auf. Dieses aktive Ventil ist geschlossen, wenn der Vakuumgenerator nicht aktiv ist, sodass ein Luftrückfluss aus der Bypassleitung durch die Unterdruckleitung verhindert wird, und ist geöffnet, wenn der Vakuumgenerator aktiv ist, sodass der Luftstrom durch die Unterdrückleitung strömt. Das aktive Ventil in der Unterdruckleitung ist bezogen auf den aus dem Abwassertank ausgesaugten Luftstrom vorzugsweise stromauf des Vakuumgenerators positioniert.In one embodiment of the invention, the vacuum toilet system further includes an active valve (i.e. controllable opening and closing) in the vacuum line parallel to the bypass line. This active valve is closed when the vacuum generator is not active, preventing backflow of air from the bypass line through the vacuum line, and is open when the vacuum generator is active, allowing air flow through the vacuum line. The active valve in the vacuum line is preferably positioned upstream of the vacuum generator in relation to the air flow sucked out of the waste water tank.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Vakuum-Toilettensystem ferner ein passives Ventil (d.h. grundsätzlich geschlossen und automatisch öffnend) in der Bypassleitung auf, wobei das passive Ventil sich automatisch öffnet, wenn der Außenluftdruck am Luftausgang einen vorbestimmten Grenzwert, insbesondere einen vorbestimmten Grenzwert relativ zum Druck im Abwassertank unterschreitet und demzufolge auch der Vakuumgenerator inaktiv ist, sodass der Luftstrom durch die Bypassleitung ausgesaugt wird. Die Drossel ist bezogen auf den aus dem Abwassertank ausgesaugten Luftstrom vorzugsweise stromauf dieses passiven Ventils positioniert. Dieses passive Ventil dient (wie auch bei herkömmlichen Strukturen) als Rückschlagventil, sodass ein Luftrückfluss aus dem aktiven Vakuumgenerator durch die Bypassleitung im geschlossenen Ventilstatus verhindert wird. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Strukturen kann dieses Rückschlagventil aber im erfindungsgemäßen Vakuum-Toilettensystem auch weggelassen bleiben, da bei aktivem Vakuumgenerator ohnehin nur etwa 1-2% des Luftstroms durch die in der Bypassleitung angeordnete Drossel rückströmt.In one embodiment of the invention, the vacuum toilet system also has a passive valve (i.e. basically closed and automatically opening) in the bypass line, with the passive valve opening automatically when the outside air pressure at the air outlet exceeds a predetermined limit value, in particular a predetermined limit value relative to the The pressure in the waste water tank falls below and the vacuum generator is therefore also inactive, so that the air flow is sucked out through the bypass line. The throttle is preferably positioned upstream of this passive valve in relation to the air flow sucked out of the waste water tank. This passive valve acts as a check valve (as with conventional structures) to prevent backflow of air from the active vacuum generator through the bypass line in the closed valve state. In contrast to the conventional structures, this non-return valve can also be omitted in the vacuum toilet system according to the invention, since with an active vacuum generator only about 1-2% of the air flow flows back through the throttle arranged in the bypass line anyway.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Bypassleitung eine erste Zweigleitung, in der die Drossel angeordnet ist, und eine zweite Zweigleitung parallel zur Drossel auf, wobei in der zweiten Zweigleitung der Bypassleitung dann ein weiteres aktives Ventil (d.h. steuerbares Öffnen und Schließen) angeordnet ist, wobei das weitere aktive Ventil geschlossen ist, wenn der Vakuumgenerator aktiv ist, und geöffnet werden kann, wenn der Vakuumgenerator nicht aktiv ist, sodass zusätzlich zur Luft durch die Drossel noch etwas mehr Luft aus dem Abwassertank ausströmen kann. Dies kann hilfreich sein, wenn in Reiseflughöhe möglichst schnell die erforderliche Druckdifferenz zwischen den Toiletten und dem Abwassertank eingestellt werden soll, um zwei oder mehr Toilettenspülvorgänge in kurzem zeitlichen Abstand zu ermöglichen, ohne dazu den Vakuumgenerator wie bei zu hohem Außenluftdruck zum Beispiel am Boden zu aktivieren. Vorzugsweise enthält das Vakuum-Toilettensystem hierzu eine Steuerung, die konfiguriert ist, um bei niedrigem Außenluftdruck bei Bedarf das weitere aktive Ventil in der zweiten Zweigleitung der Bypassleitung zu öffnen, um den Druck im Abwassertank schneller zu reduzieren.In a further embodiment of the invention, the bypass line has a first branch line, in which the throttle is arranged, and a second branch line parallel to the throttle, with a further active valve (i.e. controllable opening and closing) then being arranged in the second branch line of the bypass line , whereby the further active valve is closed when the vacuum generator is active and can be opened when the vacuum generator is not active, so that a little more air can flow out of the waste water tank in addition to the air through the throttle. This can be helpful if the required pressure difference between the toilets and the waste water tank needs to be adjusted as quickly as possible at cruising altitude in order to enable two or more toilet flushing processes at short intervals without activating the vacuum generator, as is the case when the outside air pressure is too high, for example on the ground . For this purpose, the vacuum toilet system preferably contains a controller which is configured to open the further active valve in the second branch line of the bypass line when the outside air pressure is low, in order to reduce the pressure in the waste water tank more quickly.
Der Erfindungsgegenstand ist durch die anhängenden Ansprüche definiert. Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden beispielhaften Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigen, zum Teil schematisch:
-
1 den Aufbau eines Vakuum-Toilettensystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 ein Diagramm zum Veranschaulichen der Druckregelung im erfindungsgemäßen Vakuum-Toilettensystem; -
3 den Aufbau eines Vakuum-Toilettensystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
4 den Aufbau eines Vakuum-Toilettensystems gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und -
5 den Aufbau eines Vakuum-Toilettensystems gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
1 the structure of a vacuum toilet system according to a first embodiment of the invention; -
2 a diagram illustrating the pressure control in the vacuum toilet system according to the invention; -
3 the structure of a vacuum toilet system according to a second embodiment of the invention; -
4 the structure of a vacuum toilet system according to a third embodiment of the invention; and -
5 the structure of a vacuum toilet system according to a fourth embodiment of the invention.
Das in
Der Abwassertank 16 hat zusätzlich zum Abwasserauslass 19 auch einen Luftauslass 18 zum Aussaugen von Luft aus dem Abwassertank 16, um den Druck im Abwassertank 16 zu reduzieren, sodass eine Druckdifferenz zwischen den Toiletten 12 und dem Abwassertank 16 entsteht, die während eines Spülvorgangs ein Aussaugen des Abwassers aus den Toiletten 12 in den Abwassertank 16 bewirkt. Der Luftauslass 18 ist mit einem entsprechenden Filter (z.B. Zyklonfilter) ausgestattet, sodass durch den Luftauslass 18 ausschließlich Luft aus dem Abwassertank 16 ausgesagt werden kann.In addition to the
An den Luftauslass 18 ist eine Unterdruckleitung 20 angeschlossen, die in einen Luftausgang 26 zum Flugzeugaußenraum mündet. In dieser Unterdruckleitung 20 ist ein Vakuumgenerator 30 zum Aussaugen der Luft aus dem Abwassertank 16 angeordnet, wobei der Vakuumgenerator 30 von einer Steuerung 28 aktiviert wird. Die Unterdruckleitung weist außerdem eine Bypassleitung 22 parallel zum Vakuumgenerator 30 auf, in der eine Drossel 32 und ein als Rückschlagventil funktionierendes passives Ventil 34 (bezogen auf die Luftströmungsrichtung stromab der Drossel) angeordnet sind.A
Während eines normalen Außenluftdrucks zum Beispiel bei geringer Flughöhe oder am Boden wird der Vakuumgenerator 30 aktiviert, um Luft aus dem Abwassertank 16 durch die Unterdruckleitung 20 zum Luftausgang in den Flugzeugaußenraum auszusaugen. In dieser Phase befindet sich das passive Ventil 34 in seinem geschlossenen Basiszustand, um einen Rückfluss von Luft aus dem Vakuumgenerator 30 in die Bypassleitung 22 zu verhindern.During normal outside air pressure, for example at low altitude or on the ground, the
Während eines niedrigen Außenluftdrucks zum Beispiel in Reiseflughöhe wird der Vakuumgenerator 30 nicht aktiviert, sondern öffnet sich das passive Ventil 34 in der Bypassleitung 22 automatisch, sodass aufgrund des niedrigen Außenluftdrucks Luft aus dem Abwassertank 16 durch die Bypassleitung 22 zum Luftausgang 26 in den Flugzeugaußenraum ausgesaugt wird. Die Drossel 32 begrenzt in dieser Phase die Luftströmung durch die Bypassleitung 22 auf einen Bereich von 0,1% bis 1 % des Abwassertankvolumens pro Sekunde, beispielsweise auf etwa 2,5 bis 4 Liter pro Sekunde.When the outside air pressure is low, for example at cruising altitude, the
Wie in
Im Ausführungsbeispiel von
Wie in
Durch diese vom Vakuumbrecher 40 durchgeführte Luftleitung in den Abwassertank 16 oder die Unterdruckleitung 20 wird die Druckreduzierung im Abwassertank 16 begrenzt. The reduction in pressure in the
Diese Druckreduzierung erfolgt insbesondere in der inaktiven Phase des Vakuumgenerators 30 auf Reiseflughöhe, um den durch die Drossel 32 in der Bypassleitung 22 bewirkten Luftauslass je nach Status der Druckdifferenz zwischen den Toiletten und dem Abwassertank zumindest etwas oder vollständig zu kompensieren.This pressure reduction takes place in particular in the inactive phase of the
Wie aus
Falls im Flugzeug eine Toilettenspülung angefordert wird, bevor eine ausreichende Druckdifferenz zwischen dem Abwassertank 16 und den Toiletten 12 existiert (wie in
Bezugnehmend auf
Im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel ist in der Unterdruckleitung 20 stromauf des Vakuumgenerators 30 ferner ein aktives Ventil 36 vorgesehen. Dieses aktive Ventil 36 wird geschlossen, wenn der Vakuumgenerator 30 nicht aktiv ist, damit ein Rückfluss der Luft aus der Bypassleitung 22 in die Unterdruckleitung 20 verhindert wird. Wenn der Vakuumgenerator 30 aktiviert wird, wird das aktive Ventil 36 durch die Steuerung 28 geöffnet, damit die Luft durch die Unterdrückleitung 20 strömen kann.In comparison to the first exemplary embodiment, an
Im Übrigen entsprechen Aufbau und Funktionsweise dem oben beschriebenen und in
Bezugnehmend auf
Im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel besteht die Bypassleitung 22 nicht nur aus einer Leitung parallel zum Vakuumgenerator 30, sondern weist die Bypassleitung 22 eine erste Zweigleitung 23 auf, in der die Drossel 32 angeordnet ist, und zusätzlich eine zweite Zweigleitung 24 parallel zur Drossel 32. Außerdem ist in dieser zweiten Zweigleitung 24 der Bypassleitung 22 ein weiteres aktives Ventil 38 angeordnet.Compared to the first embodiment, the
Dieses weitere aktive Ventil 38 in der zweiten Zweigleitung 24 der Bypassleitung 22 wird geschlossen, wenn der Vakuumgenerator 30 aktiv ist, sodass ein Rückfluss der Luft aus der Unterdruckleitung 20 in die zweite Zweigleitung 24 der Bypassleitung 22 verhindert wird, wobei durch die Drossel 32 in der ersten Zweigleitung 23 der Bypassleitung 22 nur 1-2% der Luft aus der Unterdruckleitung 20 rückläuft. Um selbst diesen geringen Rücklauf durch die erste Zweigleitung 23 der Bypassleitung 22 zu verhindern, kann in dieser ersten Zweigleitung 23 gegebenenfalls auch noch ein passives Ventil angeordnet werden (analog zur optionalen Ausführungsform der Bypassleitung in
Im Übrigen entsprechen Aufbau und Funktionsweise dem oben beschriebenen und in
Bezugnehmend auf
Das in
Der Erfindungsgegenstand ist durch die anhängenden Ansprüche definiert. Die oben erläuterten Ausführungsbeispiele dienen nur dem besseren Verständnis der Erfindung, sollen aber nicht den durch die Ansprüche definierten Schutzbereich einschränken. Wie für den Fachmann ersichtlich, sind auch noch andere Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung möglich, insbesondere durch Weglassen einzelner Merkmale aus den oder Hinzufügen zusätzlicher Merkmale in die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele und durch weitere (nicht explizit erwähnte) Merkmalskombinationen von zwei oder mehr der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele.The subject matter of the invention is defined by the appended claims. The exemplary embodiments explained above only serve for a better understanding of the invention, but are not intended to limit the scope of protection defined by the claims. As is apparent to those skilled in the art, other embodiments are also possible within the scope of the invention, in particular by omitting individual features from or adding additional features to the exemplary embodiments described above and by further combinations of features (not explicitly mentioned) of two or more of the exemplary embodiments described above .
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Vakuum-Toilettensystemvacuum toilet system
- 1212
- Toilettentoilets
- 1313
- Spülventilepurge valves
- 1414
- Abwasserleitungsewer line
- 1616
- Abwassertankwaste water tank
- 1717
- Abwassereinlasswaste water inlet
- 1818
- Luftauslass (mit Filter)Air outlet (with filter)
- 1919
- Abwasserauslasswaste water outlet
- 2020
- Unterdruckleitungvacuum line
- 2222
- Bypassleitungbypass line
- 2323
- erste Zweigleitung von 22first branch of 22
- 2424
- zweite Zweigleitung von 22second branch of 22
- 2626
- Luftausgang (zum Flugzeugaußenraum)Air exit (to aircraft exterior)
- 2828
- Steuerungsteering
- 3030
- Vakuumgeneratorvacuum generator
- 3232
- Drosselthrottle
- 3434
- passives Ventilpassive valve
- 3636
- aktives Ventil in 20active valve in 20
- 3838
- aktives Ventil in 24active valve in 24
- 4040
- Vakuumbrechervacuum breaker
- 4141
- Lufteingang (aus Flugzeuginnenraum)Air intake (from aircraft interior)
- 4242
- Luftzufuhrleitungair supply line
Claims (8)
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DE102021125743.3A DE102021125743A1 (en) | 2021-10-05 | 2021-10-05 | Airplane vacuum toilet system |
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Citations (5)
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- 2021-10-05 DE DE102021125743.3A patent/DE102021125743A1/en active Pending
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