DE102021125743A1 - Airplane vacuum toilet system - Google Patents

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DE102021125743A1 DE102021125743.3A DE102021125743A DE102021125743A1 DE 102021125743 A1 DE102021125743 A1 DE 102021125743A1 DE 102021125743 A DE102021125743 A DE 102021125743A DE 102021125743 A1 DE102021125743 A1 DE 102021125743A1
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Inventor
Jan-Boris Philipp
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Diehl Aviation Gilching GmbH
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D11/00Passenger or crew accommodation; Flight-deck installations not otherwise provided for
    • B64D11/02Toilet fittings

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.

Figure DE102021125743A1_0000
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.
Figure DE102021125743A1_0000

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.
The subject matter of the invention is defined by the appended claims. The above and other features and advantages of the invention can be better understood from the following exemplary description of preferred, non-limiting exemplary embodiments with reference to the attached drawing. It shows, partly schematically:
  • 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 1 veranschaulichte erste Ausführungsbeispiel eines Vakuum-Toilettensystems 10 für ein Flugzeug enthält beispielhaft zwei Toiletten 12, die jeweils über ein Spülventil 13 an eine Abwasserleitung 14 angeschlossen sind. Die Abwasserleitung 14 mündet in einen Abwassereinlass 17 eines Abwassertanks 16, in dem das Abwasser aus den Toiletten 12 während ein oder mehr Flugphasen des Flugzeugs gesammelt werden kann. Wie in 1 angedeutet, hat der Abwassertank 16 außerdem einen Abwasserauslass 19, durch den das im Abwassertank 16 gesammelte Abwasser während einer Haltephase des Flugzeugs ausgeleitet werden kann.This in 1 The illustrated first exemplary embodiment of a vacuum toilet system 10 for an aircraft contains, by way of example, two toilets 12 which are each connected to a waste water line 14 via a flushing valve 13 . The waste water line 14 opens into a waste water inlet 17 of a waste water tank 16 in which the waste water from the toilets 12 can be collected during one or more flight phases of the aircraft. As in 1 indicated, the waste water tank 16 also has a waste water outlet 19 through which the waste water collected in the waste water tank 16 can be discharged during a holding phase of the aircraft.

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 waste water outlet 19, the waste water tank 16 also has an air outlet 18 for sucking air out of the waste water tank 16 in order to reduce the pressure in the waste water tank 16, so that a pressure difference arises between the toilets 12 and the waste water tank 16, which prevents the waste water being sucked out during a flushing process Waste water from the toilets 12 in the waste water tank 16 causes. The air outlet 18 is equipped with an appropriate filter (e.g. cyclone filter) so that only air from the waste water tank 16 can be discharged through the air outlet 18 .

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 vacuum line 20 is connected to the air outlet 18 and opens into an air outlet 26 to the exterior of the aircraft. A vacuum generator 30 for sucking out the air from the waste water tank 16 is arranged in this vacuum line 20 , the vacuum generator 30 being activated by a controller 28 . The vacuum line also has a bypass line 22 parallel to the vacuum generator 30, in which a throttle 32 and a passive valve 34 functioning as a check valve (relative to the air flow direction downstream of the throttle) are arranged.

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 vacuum generator 30 is activated in order to suck air out of the waste water tank 16 through the vacuum line 20 to the air outlet in the aircraft exterior. In this phase, the passive valve 34 is in its basic closed state to prevent backflow of air from the vacuum generator 30 into the bypass line 22 .

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 vacuum generator 30 is not activated, but the passive valve 34 in the bypass line 22 opens automatically, so that due to the low outside air pressure, air is sucked out of the waste water tank 16 through the bypass line 22 to the air outlet 26 in the aircraft exterior . In this phase, the throttle 32 limits the air flow through the bypass line 22 to a range of 0.1% to 1% of the waste water tank volume per second, for example to about 2.5 to 4 liters per second.

Wie in 1 angedeutet, ist das passive Rückschlagventil 34 in der Bypassleitung nur optional, d.h. kann auch weggelassen werden. Durch den Einsatz der Drossel 32 in der Bypassleitung 22 wird auch ohne das passive Ventil 34 in der Phase des aktiven Vakuumgenerators 30 nur 1-2% der Luft aus dem Vakuumgenerator 30 in die Bypassleitung 22 rückgeleitet, was die Druckreduzierung im Abwassertank 16 nicht beeinträchtigt.As in 1 indicated, the passive check valve 34 in the bypass line is only optional, ie it can also be omitted. By using the throttle 32 in the bypass line 22, even without the passive valve 34 in the phase of the active vacuum generator 30, only 1-2% of the air from the vacuum generator 30 is returned to the bypass line 22, which does not affect the pressure reduction in the waste water tank 16.

Im Ausführungsbeispiel von 1 erstreckt sich die Bypassleitung 22 nur abschnittweise parallel zur Unterdruckleitung 20 mit dem Vakuumgenerator 30. Alternativ kann sich die Bypassleitung 22 auch vom Luftauslass 18 oder nahe dem Luftauslass 18 bis zum Luftausgang 26 oder nahe dem Luftausgang 26 parallel zur Unterdruckleitung 20 erstrecken. Dieser Hinweis betrifft dann auch die weiteren Ausführungsbeispiele der 3, 4 und 5.In the embodiment of 1 the bypass line 22 only partially extends parallel to the vacuum line 20 with the vacuum generator 30. Alternatively, the bypass line 22 can also extend from the air outlet 18 or near the air outlet 18 to the air outlet 26 or near the air outlet 26 parallel to the vacuum line 20. This note then also applies to the other exemplary embodiments 3 , 4 and 5 .

Wie in 1 dargestellt, enthält das Vakuum-Toilettensystem 10 auch noch einen Vakuumbrecher 40. Der Vakuumbrecher 40 hat einen Lufteingang 41 zum Einsaugen von Luft aus dem Fahrzeuginnenraum (z.B. aus einem Frachtraum) und eine Luftzufuhrleitung 42 zum Leiten der eingesaugten Luft in den Abwassertank 16 oder (wie durch den gestrichelt dargestellten Leitungsabschnitt angedeutet) in die Unterdruckleitung 20. Um ein Einleiten irgendeines Drecks in den Abwassertank 16 zu vermeiden, mündet die Luftzufuhrleitung 42 vorzugsweise in die Unterdruckleitung 20, nicht aber in den Abwassertank 16, oder enthält der Vakuumbrecher 40 ein passendes Filterelement. Der Vakuumbrecher 40 enthält außerdem üblicherweise ein Ventil, um die Luftleitung in den Abwassertank 16 und/oder die Unterdruckleitung 20 zu aktivieren. Dieses Ventil ist vorzugsweise ein passives Ventil, das sich je nach Druckdifferenz zwischen dem Abwassertank 16 und dem Fahrzeuginnenraum automatisch öffnet. Da Vakuumbrecher (in der Praxis häufig auch als Vakuumbelüfter oder Vakuumbelüftungsventil oder Belüftungsventil bezeichnet) dem Fachmann grundsätzlich bekannt sind, kann auf eine detailliertere Beschreibung des Aufbaus und der Funktionsweise verzichtet werden.As in 1 shown, the vacuum toilet system 10 also contains a vacuum breaker 40. The vacuum breaker 40 has an air inlet 41 for sucking in air from the vehicle interior (e.g. from a cargo hold) and an air supply line 42 for conducting the sucked air into the waste water tank 16 or (as indicated by the line section shown in dashed lines) into the vacuum line 20. To initiate any To avoid dirt in the waste water tank 16, the air supply line 42 preferably opens into the vacuum line 20, but not into the waste water tank 16, or the vacuum breaker 40 contains a suitable filter element. The vacuum breaker 40 also typically includes a valve to activate the air line to the waste tank 16 and/or the vacuum line 20 . This valve is preferably a passive valve that opens automatically depending on the pressure difference between the waste water tank 16 and the vehicle interior. Since vacuum breakers (in practice often also referred to as vacuum aerators or vacuum ventilation valves or ventilation valves) are known in principle to a person skilled in the art, a more detailed description of the construction and the mode of operation can be dispensed with.

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 waste water tank 16 is limited by this air line, which is carried out by the vacuum breaker 40, into the waste water tank 16 or the vacuum line 20.

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 vacuum generator 30 at cruising altitude in order to compensate at least somewhat or completely for the air outlet caused by the throttle 32 in the bypass line 22 depending on the status of the pressure difference between the toilets and the waste water tank.

2 veranschaulicht die Auswirkungen der Drossel 32 in der Bypassleitung 22 und des Vakuumbrechers 40 auf die Druckreduzierung im Abwassertank 16 nach einer Toilettenspülung in Reiseflughöhe. Die Kurve A zeigt den zeitlichen (t) Ablauf des Drucks P im Abwassertank 16; die Kurve B zeigt den zeitlichen (t) Ablauf der Luftströmung F durch die Drossel 32 in der Bypassleitung 22; und die Kurve C zeigt den zeitlichen (t) Ablauf der vom Vakuumbrecher 40 ausgeführten Luftströmung F. 2 Figure 12 illustrates the effects of the restrictor 32 in the bypass line 22 and the vacuum breaker 40 on the reduction in pressure in the waste water tank 16 after a toilet flush at cruising altitude. The curve A shows the time (t) course of the pressure P in the waste water tank 16; curve B shows the time (t) course of the air flow F through the throttle 32 in the bypass line 22; and the curve C shows the time course (t) of the air flow F carried out by the vacuum breaker 40.

Wie aus 2 ersichtlich, befindet sich der Abwassertank 16 aufgrund eines vorangegangenen Toilettenspülvorgangs auf einem Innenraumdruck von etwa 750 mbar. In einer Zeitspanne von zum Beispiel etwa 1 Minute wird der Druck P im Abwassertank 16 nach dem Toilettenspülvorgang ausgehend vom Anfangsdruck von normalerweise etwa 750 mbar reduziert, um eine Druckdifferenz zwischen dem Abwassertank 16 und den Toiletten 12 zu erzeugen. Der Vakuumbrecher 40 sorgt dafür, dass der Druck P im Abwassertank 16 um etwa 200 mbar auf etwa 550 mbar reduziert wird. Der Vakuumbrecher 40 wird zu diesem Zweck vorzugsweise abhängig von der Druckdifferenz zwischen Abwassertank 16 und Flugzeuginnenraum aktiviert (bevorzugt durch ein integriertes passives Ventil oder alternativ mittels eines entsprechenden Steuersystems mit geeignetem Drucksensor) und erzeugt eine Lufteinleitung in den Abwassertank 16, um die durch die Drossel 32 ausströmende Luft nach Erreichen der gewünschten Druckdifferenz zu kompensieren. Die Drossel 32 in der Bypassleitung 22 begrenzt die Luftströmung durch die Bypassleitung 22 beispielsweise auf etwa 4 Liter pro Sekunde, wobei die Luftströmung durch die Bypassleitung 22 bei einem bereits reduzierten Druck P im Abwassertank 16 aufgrund der damit gesunkenen Druckdifferenz zum Außenluftdruck noch geringer wird, zum Beispiel auf etwa 2,5 Liter pro Sekunde. Der Vakuumbrecher 40 hat vorzugsweise einen etwas größeren maximalen Luftstrom F im Vergleich zur Drossel 32.How out 2 As can be seen, the waste water tank 16 is at an interior pressure of about 750 mbar due to a previous toilet flushing process. In a period of about 1 minute, for example, the pressure P in the waste water tank 16 after the toilet flushing process is reduced from the initial pressure of normally about 750 mbar in order to generate a pressure difference between the waste water tank 16 and the toilets 12 . The vacuum breaker 40 ensures that the pressure P in the waste water tank 16 is reduced by approximately 200 mbar to approximately 550 mbar. For this purpose, the vacuum breaker 40 is preferably activated as a function of the pressure difference between the waste water tank 16 and the interior of the aircraft (preferably by an integrated passive valve or alternatively by means of a corresponding control system with a suitable pressure sensor) and generates an air inlet into the waste water tank 16 in order to to compensate for the outflowing air after the desired pressure difference has been reached. The throttle 32 in the bypass line 22 limits the air flow through the bypass line 22 to about 4 liters per second, for example, with the air flow through the bypass line 22 being even lower at an already reduced pressure P in the waste water tank 16 due to the resulting reduced pressure difference to the outside air pressure, for example Example to about 2.5 liters per second. The vacuum breaker 40 preferably has a slightly larger maximum air flow F compared to the restrictor 32.

Falls im Flugzeug eine Toilettenspülung angefordert wird, bevor eine ausreichende Druckdifferenz zwischen dem Abwassertank 16 und den Toiletten 12 existiert (wie in 2 dargestellt, beispielsweise vor etwa 45 Sekunden), was beispielsweise bei zeitlich kurz aufeinander folgenden Toilettenspülvorgängen passiert, kann - wie auch am Boden oder in niedrigen Flughöhen - mit dem durch die Steuerung 28 aktivierten Vakuumgenerator 30 innerhalb von wenigen (zum Beispiel etwa 1 bis 2) Sekunden die erforderliche Druckdifferenz erzeugt werden. Im Fall der später beschriebenen dritten und vierten Ausführungsbeispiele kann dies alternativ durch Öffnen eines aktiven Ventils 38 in der Bypassleitung 22 erzielt werden.If a toilet flush is requested in the aircraft before there is a sufficient pressure difference between the waste water tank 16 and the toilets 12 (as in 2 shown, for example about 45 seconds ago), which happens, for example, when flushing the toilet in quick succession, can—as well as on the ground or at low altitudes—with the vacuum generator 30 activated by the controller 28 within a few (for example about 1 to 2) Seconds the required pressure difference can be generated. In the case of the third and fourth embodiments described later, this can alternatively be achieved by opening an active valve 38 in the bypass line 22 .

Bezugnehmend auf 3 wird nun ein zweites Ausführungsbeispiel des Vakuum-Toilettensystems 10 näher erläutert. Gleiche bzw. entsprechende Komponenten wie im ersten Ausführungsbeispiel sind mit den gleichen Bezugsziffern wie in 1 gekennzeichnet.Referring to 3 a second exemplary embodiment of the vacuum toilet system 10 will now be explained in more detail. The same or corresponding components as in the first exemplary embodiment are given the same reference numbers as in FIG 1 marked.

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 active valve 36 is also provided in the vacuum line 20 upstream of the vacuum generator 30 . This active valve 36 is closed when the vacuum generator 30 is not active, so that the air from the bypass line 22 is prevented from flowing back into the vacuum line 20 . When the vacuum generator 30 is activated, the active valve 36 is opened by the controller 28 to allow air to flow through the vacuum line 20 .

Im Übrigen entsprechen Aufbau und Funktionsweise dem oben beschriebenen und in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel.For the rest, the structure and function correspond to those described above and in 1 illustrated first embodiment.

Bezugnehmend auf 4 wird nun ein drittes Ausführungsbeispiel des Vakuum-Toilettensystems 10 näher erläutert. Gleiche bzw. entsprechende Komponenten wie im ersten Ausführungsbeispiel sind mit den gleichen Bezugsziffern wie in 1 gekennzeichnet.Referring to 4 a third exemplary embodiment of the vacuum toilet system 10 will now be explained in more detail. The same or corresponding components as in the first exemplary embodiment are given the same reference numbers as in FIG 1 marked.

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 bypass line 22 consists not only of a line parallel to the vacuum generator 30, but the bypass line 22 has a first branch line 23 in which the throttle 32 is arranged, and in addition a second branch line 24 parallel to the throttle 32. Also another active valve 38 is arranged in this second branch line 24 of the bypass line 22 .

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 1). Wenn während eines niedrigen Außenluftdrucks in der Reiseflughöhe der Vakuumgenerator 30 nicht aktiv ist und die Drossel 32 in dieser Phase die Luftströmung durch die erste Zweigleitung 23 der Bypassleitung 22 begrenzt, kann dieses weitere aktive Ventil 38 durch die Steuerung 28 geöffnet werden, falls eine Toilettenspülung angefordert ist, aber die erforderliche Druckdifferenz noch nicht existiert. So kann die erforderliche Druckdifferenz schnell erzielt werden, wie dies auch zum Beispiel am Boden durch den Vakuumgenerator 30 betrieben wird. Damit reduziert das weitere aktive Ventil 38 bei vielen kurz aufeinander folgenden Toilettenspülvorgängen in Reiseflughöhe den Einsatz des Vakuumgenerators 30.This further active valve 38 in the second branch line 24 of the bypass line 22 is closed when the vacuum generator 30 is active, so that a backflow of air from the vacuum line 20 into the second branch line 24 of the bypass line 22 is prevented, with the throttle 32 in the first branch line 23 of the bypass line 22 only 1-2% of the air from the vacuum line 20 returns. In order to prevent even this slight return flow through the first branch line 23 of the bypass line 22, a passive valve can also be arranged in this first branch line 23 (similar to the optional embodiment of the bypass line in Fig 1 ). If the vacuum generator 30 is not active during low outside air pressure at cruising altitude and the throttle 32 limits the air flow through the first branch line 23 of the bypass line 22 in this phase, this further active valve 38 can be opened by the controller 28 if toilet flushing is requested is, but the required pressure difference does not yet exist. In this way, the required pressure difference can be achieved quickly, as is also the case, for example, when operated on the ground by the vacuum generator 30 . The further active valve 38 thus reduces the use of the vacuum generator 30 in the case of many toilet flushing processes in rapid succession at cruising altitude.

Im Übrigen entsprechen Aufbau und Funktionsweise dem oben beschriebenen und in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel.For the rest, the structure and function correspond to those described above and in 1 illustrated first embodiment.

Bezugnehmend auf 5 wird nun ein viertes Ausführungsbeispiel des Vakuum-Toilettensystems 10 näher erläutert. Gleiche bzw. entsprechende Komponenten wie in den obigen Ausführungsbeispielen sind mit den gleichen Bezugsziffern wie in 1, 3, 4 gekennzeichnet.Referring to 5 a fourth exemplary embodiment of the vacuum toilet system 10 will now be explained in more detail. The same or corresponding components as in the above exemplary embodiments are given the same reference numbers as in FIG 1 , 3 , 4 marked.

Das in 5 dargestellte Vakuum-Toilettensystem 10 ist eine Kombination des zweiten und des dritten Ausführungsbeispiels. D.h. 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, in der ein weiteres aktives Ventil 38 angeordnet ist. Außerdem ist im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel in der Unterdruckleitung 20 stromauf des Vakuumgenerators 30 ferner ein aktives Ventil 36 vorgesehen. Die Funktionsweisen des aktiven Ventils 36 und des weiteren aktiven Ventils 38 stimmen mit den obigen Erläuterungen im zweiten bzw. dritten Ausführungsbeispiel überein.This in 5 The vacuum toilet system 10 shown is a combination of the second and third embodiments. That is, in comparison to the first embodiment, the bypass line 22 consists not only of a line parallel to the vacuum generator 30, but the bypass line 22 has a first branch line 23 in which the throttle 32 is arranged, and additionally a second branch line 24 parallel to the throttle 32, in which another active valve 38 is arranged. In addition, compared to the first exemplary embodiment, an active valve 36 is also provided in the vacuum line 20 upstream of the vacuum generator 30 . The functions of the active valve 36 and the further active valve 38 correspond to the above explanations in the second and third exemplary embodiment.

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)

Vakuum-Toilettensystem (10) für Flugzeuge, aufweisend: einen Abwassertank (16) mit einem Abwassereinlass (17) zum Aufnehmen von Abwasser aus wenigstens einer Toilette (12) in den Abwassertank und einem Luftauslass (18) zum Aussaugen von Luft aus dem Abwassertank; eine Abwasserleitung (14), die an wenigstens ein Spülventil (13) wenigstens einer Toilette (12) angeschlossen ist und in den Abwassereinlass (17) des Abwassertanks (16) mündet; eine Unterdruckleitung (20), die an den Luftauslass (18) des Abwassertanks (16) angeschlossen ist und in einen Luftausgang (26) zum Flugzeugaußenraum mündet; einen Vakuumgenerator (30), der in der Unterdruckleitung (20) angeordnet ist und ausgestaltet ist, um im aktiven Zustand Luft aus dem Abwassertank (16) auszusaugen und zum Luftausgang (26) zu fördern, wobei die Unterdruckleitung (20) eine Bypassleitung (22) parallel zum Vakuumgenerator (30) aufweist, durch welche Luft aus dem Abwassertank (16) zum Luftausgang (26) gesaugt wird, wenn der Außenluftdruck niedriger ist als der Innenluftdruck und der Vakuumgenerator (30) nicht aktiv ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuumtoilettensystem (10) ferner aufweist: eine Drossel (32), die in der Bypassleitung (22) angeordnet ist und konfiguriert ist, um eine Luftströmungsrate durch die Bypassleitung (22) unter einem vorbestimmten Grenzwert zu halten; und einen Vakuumbrecher (40), der einen Lufteingang (41) aus dem Flugzeuginnenraum und eine Luftzufuhrleitung (42) in den Abwassertank (16) oder in die Unterdruckleitung (20) aufweist, wobei der Vakuumbrecher (40) konfiguriert ist, um beim Aussaugen von Luft aus dem Abwassertank in die Unterdruckleitung den Druck im Abwassertank (16) über einem vorbestimmten Grenzwert zu halten.A vacuum toilet system (10) for aircraft, comprising: a waste water tank (16) having a waste water inlet (17) for receiving waste water from at least one toilet (12) into the waste water tank and an air outlet (18) for exhausting air from the waste water tank; a waste water pipe (14) which is connected to at least one flushing valve (13) of at least one toilet (12) and opens into the waste water inlet (17) of the waste water tank (16); a vacuum line (20) which is connected to the air outlet (18) of the waste water tank (16) and opens into an air outlet (26) to the exterior of the aircraft; a vacuum generator (30) which is arranged in the vacuum line (20) and is designed to suck air out of the waste water tank (16) in the active state and convey it to the air outlet (26), the vacuum line (20) having a bypass line (22 ) parallel to the vacuum generator (30), through which air is sucked out of the waste water tank (16) to the air outlet (26) when the outside air pressure is lower than the inside air pressure and the vacuum generator (30) is not active, characterized in that the vacuum toilet system (10) further comprises: a restrictor (32) disposed in the bypass line (22) and configured to maintain an air flow rate through the bypass line (22) below a predetermined limit; and a vacuum breaker (40) having an air inlet (41) from the aircraft interior and an air supply line (42) into the waste water tank (16) or into the vacuum line (20), the vacuum breaker (40) being configured to, when sucking out Air from the waste water tank in the vacuum line to keep the pressure in the waste water tank (16) above a predetermined limit. Vakuum-Toilettensystem (10) nach Anspruch 1, bei welchem die Drossel (32) in der Bypassleitung (22) konfiguriert ist, um die Luftströmung durch die Bypassleitung auf einen Wert im Bereich von 0,1% bis 1% des Abwassertankvolumens pro Sekunde zu begrenzen.Vacuum toilet system (10) after claim 1 , wherein the throttle (32) in the bypass line (22) is configured to limit the air flow through the bypass line to a value in the range of 0.1% to 1% of the waste water tank volume per second. Vakuum-Toilettensystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Vakuumbrecher (40) konfiguriert ist, um die Druckdifferenz zwischen Abwassertank (16) und Flugzeuginnenraum auf einem Wert im Bereich von 150 bis 300 mbar zu halten.Vacuum toilet system (10) after claim 1 or 2 , in which the vacuum breaker (40) is configured to keep the pressure difference between the waste water tank (16) and the aircraft interior at a value in the range from 150 to 300 mbar. Vakuum-Toilettensystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Steuerung (28), die konfiguriert ist, um bei niedrigem Außenluftdruck bei Bedarf den Vakuumgenerator (30) zu aktivieren, um den Druck im Abwassertank (16) schneller zu reduzieren.A vacuum toilet system (10) as claimed in any preceding claim, further comprising a controller (28) configured to activate the vacuum generator (30) when required when outside air pressure is low to more rapidly reduce the pressure in the waste water tank (16). Vakuum-Toilettensystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches ferner ein aktives Ventil (36) in der Unterdruckleitung (20) parallel zur Bypassleitung (22) aufweist, wobei das aktive Ventil (36) geschlossen ist, wenn der Vakuumgenerator (30) nicht aktiv ist, und geöffnet ist, wenn der Vakuumgenerator (30) aktiv ist.A vacuum toilet system (10) according to any one of the preceding claims, further comprising an active valve (36) in the vacuum line (20) parallel to the bypass line (22), the active valve (36) being closed when the vacuum generator (30) is not active and is open when the vacuum generator (30) is active. Vakuum-Toilettensystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches ferner ein passives Ventil (34) in der Bypassleitung (22) aufweist, wobei das passive Ventil (36) grundsätzlich geschlossen ist und sich automatisch öffnet, wenn der Außenluftdruck am Luftausgang (26) einen vorbestimmten Grenzwert unterschreitet.A vacuum toilet system (10) according to any one of the preceding claims, further comprising a passive valve (34) in the bypass line (22), the passive valve (36) being generally closed and opening automatically when outside air pressure at the air outlet (26 ) falls below a predetermined limit value. Vakuum-Toilettensystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Bypassleitung (22) eine erste Zweigleitung (23), in der die Drossel (32) angeordnet ist, und eine zweite Zweigleitung (24) parallel zur Drossel (32) aufweist; und in der zweiten Zweigleitung (24) der Bypassleitung (22) ein weiteres aktives Ventil (38) angeordnet ist, wobei das weitere aktive Ventil (38) geschlossen ist, wenn der Vakuumgenerator (30) aktiv ist, und geöffnet werden kann, wenn der Vakuumgenerator (30) nicht aktiv ist.A vacuum toilet system (10) as claimed in any one of the preceding claims, wherein the bypass line (22) has a first branch line (23) in which the throttle (32) is arranged and a second branch line (24) parallel to the throttle (32); and a further active valve (38) is arranged in the second branch line (24) of the bypass line (22), the further active valve (38) being closed when the vacuum generator (30) is active and being able to be opened when the vacuum generator (30) is not active. Vakuum-Toilettensystem (10) nach Anspruch 7, ferner aufweisend eine Steuerung (28), die konfiguriert ist, um bei niedrigem Außenluftdruck bei Bedarf das weitere aktive Ventil (38) in der zweiten Zweigleitung (24) der Bypassleitung (22) zu öffnen, um den Druck im Abwassertank (16) schneller zu reduzieren.Vacuum toilet system (10) after claim 7 , further comprising a controller (28) which is configured to open the further active valve (38) in the second branch line (24) of the bypass line (22) when the outside air pressure is low, if required, in order to increase the pressure in the waste water tank (16) more quickly to reduce.
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