DE4227516A1 - Vorrichtung zur wasserversorgung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Frisch­ wasserverteilung in Flugzeugen, die mindestens einen Versorgungstank, mindestens eine den Versorgungstank mit einer Zapfstelle verbindende Leitung sowie min­ destens eine Fördereinrichtung zum Frischwassertrans­ port aufweist.

Derartige Wasserverteilungseinrichtungen für Verkehrs­ flugzeuge sind bekannt, um Handwaschbecken im Bereich von Toiletten sowie Bordküchen mit Frischwasser zu ver­ sorgen. Darüber hinaus wird Frischwasser oftmals auch zu Spülvorgängen im Bereich von Toilettenbecken ver­ wendet. Im Bereich der Handwaschbecken und im Bereich von Bordküchen anfallendes Brauchwasser wird bekannter­ weise über entsprechende Entsorgungseinrichtungen in die das Flugzeug umgebende Umwelt abgelassen. Eine Ab­ wasserabführung leitet dabei die im Bereich der Toi­ lettenbecken anfallende Fäkalien und Spülwasser einem Abwassertank zu. In der Regel erfolgt die Ableitung mit Hilfe einer Unterdruckbeaufschlagung.

Die bislang verwendeten Frischwassersysteme weisen den Nachteil auf, daß sie als eine Einwegverbindungsleitung zwischen einer Vorratseinrichtung und den Verbrauchern ausgebildet sind. Hieraus resultiert, daß das Wasser in den Leitungen steht, solange keine Entnahme stattfin­ det. Da die Wasserleitungen in der Regel im Bereich des Flugzeugbodens verlegt sind und insbesondere bei Flügen in großer Höhe das Flugzeug in sehr kalter Umgebung fliegt, ist es zur Vermeidung eines Einfrierens erfor­ derlich, parallel zu den Rohrleitungen elektrische Heizelemente zu verlegen. Hieraus resultiert eine sehr aufwendige und kostenintensive Montage und Fertigung.

Darüber hinaus ist oftmals vorgesehen, die Verbindungs­ leitung mit einem kontinuierlichen Gefälle auszu­ statten, um eine Drainage mit Hilfe der Schwerkraft durchzuführen. Da es im Bereich der Flugzeugtechnik jedoch üblich ist, zu einem bestimmten Grundmuster des Flugzeuges verlängerte oder verkürzte Varianten herzu­ stellen, ergeben sich aufgrund dieser mit Gefälle ver­ legten Anordnung der Leitungen erhebliche Probleme, da zur Anpassung des jeweiligen Gefälles an die zur Ver­ fügung stehende Baulänge Umkonstruktionen im Bereich der Leitungsverlegung erforderlich sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu ver­ bessern, daß eine Vereinfachung der Versorgungseinrich­ tung ermöglicht und die Betriebsaufwendungen reduziert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Leitung mindestens bereichsweise als eine Ringlei­ tung ausgebildet ist, die mit mindestens einer zum Anschluß der Zapfstelle vorgesehenen Abzweigung ver­ sehen ist.

Durch die Ausbildung der Trinkwasserversorgung als Ringleitung ist es möglich, auch ohne eine Entnahme von Frischwasser für eine ausreichende Zirkulation des Frischwassers zu sorgen, die einer Eiskristallbildung entgegenwirkt. Insbesondere ist es möglich, eine Heiz­ einrichtung lediglich räumlich an einem Ort der Frisch­ wasserleitung anzuordnen und jeweils eine Temperierung des vorbeifließenden Frischwassers vorzunehmen. Durch den Versorgungstank wird dafür gesorgt, daß auch bei einer Entnahme von Frischwasser an einer Mehrzahl von Verbrauchsstellen ein ausreichendes Vorratsvolumen zur Verfügung steht.

Zur Realisierung komplexer Leitungsstrukturen wird vor­ geschlagen, daß die Ringleitung in Form einer Matrix mehrschleifig ausgebildet ist.

Eine besonders kompakte und gegenüber äußeren Ein­ flüssen unempfindliche Anordnung wird dadurch bereitge­ stellt, daß mindestens einer der Versorgungstanks in die Ringleitung integriert angeordnet ist.

In Abhängigkeit von jeweils vorliegenden baulichen Bedingungen ist es aber auch möglich, daß mindestens einer der Versorgungstanks über eine Stichleitung an die Ringleitung angeschlossen ist.

Eine Vermeidung von stehendem Frischwasser in Verbin­ dungsleitungen kann dadurch erfolgen, daß mindestens eine der Zapfstellen in die Ringleitung integriert angeordnet ist.

Zur Vergrößerung der konstruktiven Freiheiten ist es aber auch möglich, daß mindestens eine der Zapfstellen über eine Stichleitung an die Ringleitung angeschlossen ist.

Eine einfache Realisierung der Fördereinrichtung zum Frischwassertransport kann dadurch erfolgen, daß die Förderung des Frischwassers innerhalb der Ringleitung kontinuierlich erfolgt. Insbesondere ist daran gedacht, daß zum Transport des Frischwassers eine Pumpe im Bereich der Ringleitung angeordnet ist.

Alternativ ist es aber auch möglich, daß die Förderung des Frischwassers intermittierend erfolgt.

Die Verwendung separater Bauelemente zur Realisierung der Fördereinrichtung kann dadurch vermieden werden, daß mindestens zwei Versorgungstanks vorgesehen sind und über ein Kombinationsventil eine wechselnde Über­ druckbeaufschlagung der Versorgungstanks zur Gene­ rierung einer pendelnden Wasserzirkulation vorgesehen ist.

Der Aufwand bei der Montage und die erforderlichen Materialkosten können dadurch reduziert werden, daß eine zentrale Heizung vorgesehen ist, die in einem räumlich begrenzten Bereich der Ringleitung angeordnet ist.

Zur Verbesserung der Wärmeisolierung und damit zur Ermöglichung eines Einsatzes einer gering dimensio­ nierten Heizung wird vorgeschlagen, daß mindestens eine der Stichleitungen mit einer Stichleitungsisolierung versehen ist. Alternativ ist es aber auch möglich, die Stichleitung aus einem isolie­ renden Material auszubilden.

Eine sehr hohe Flexibilität bei der Herstellung von unterschiedlich dimensionierten Varianten des Flug­ zeuges kann dadurch geschaffen werden, daß die Ring­ leitung im wesentlichen horizontal verlegt ist. Durch diese Ausbildung ist es möglich, unterschiedlich dimen­ sionierte Segmente des Flugzeuges zu verwenden und im Bereich der Übergangsstellen jeweils Leitungsanschlüsse auf einem gleichen Niveau bereitzustellen.

Zur Nutzung der Schwerkrafteinwirkung bei einer Leerung des Leitungssystems ist es aber auch möglich, daß die Ringleitung mindestens bereichsweise mit einem Gefälle verlegt ist.

Eine einfache Befüllung der Versorgungstanks unter Ver­ meidung von unzulässigen Überdrücken sowie eine aus­ reichende Belüftung der Versorgungstanks bei einer fortschreitenden Entleerung kann dadurch ermöglicht werden, daß mindestens einer der Versorgungstanks über eine Zuführleitung mit einem Füllanschluß verbunden ist, der eine zur Durchführung einer Entlüftung geeig­ nete Ausbildung aufweist.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Er­ findung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung einer Wasserver­ sorgungseinrichtung, die mit einer kreislauf­ förmigen Frischwasserversorgung versehen ist,

Fig. 2 eine detaillierte Darstellung der Vorrichtung, bei der eine Zirkulation innerhalb der Ringleitung in wechselnden Richtungen durch Druckluftbeaufschlagung erzeugt wird und

Fig. 3 eine andere detaillierte Darstellung, bei der eine Umlaufpumpe vorgesehen ist.

Eine Vorrichtung zur Frischwasserverteilung besteht entsprechend der Darstellung in Fig. 1 im wesentlichen aus einer Frischwasserversorgung (1), die aus Versor­ gungstanks (2) sowie einer Ringleitung (3) ausgebildet ist. Entsprechend der Darstellung in Fig. 2 sind zwei Versorgungstanks (2) vorgesehen. Die Ringleitung (3) ist über Stichleitungen (4) mit Wasserhähnen (5) im Bereich von Küchen (6) einerseits und im Bereich von Toiletten (7) andererseits verbunden. Im Bereich der Küche (6) ist der Wasserhahn (5) dabei einem Küchen­ waschbecken (8) und im Bereich der Toilette (7) einem Toilettenhandwaschbecken (9) zugeordnet. Zur Verrin­ gerung einer Wärmeabgabe ist ein Teil der Ringleitung (3) mit einer Isolation (10) versehen.

Eine Temperierung des innerhalb der Ringleitung (3) zirkulierenden Wassers wird mit Hilfe einer Heizung (11) vorgenommen, die als ein elektrischer Durchlaufer­ hitzer ausgebildet sein kann. Die Zirkulation des Wassers innerhalb der Ringleitung (3) wird von einer Pumpe (12) unterstützt. Das Küchenbecken (8) sowie ein im Bereich der Toilette (7) angeordnetes Toiletten­ becken (13) sind an eine Abwasserleitung (14) ange­ schlossen. Aus dem Bereich des Toilettenhandwasch­ beckens (9) abfließendes Brauchwasser wird einem Brauchwassertank (15) zugeführt, aus dem Spülflüssig­ keit zur Durchführung von Spülvorgängen im Bereich des Toilettenbeckens (13) entnommen wird. Bei einer aus­ reichenden Vorratsmenge im Bereich des Brauchwasser­ tanks (15) ist eine separate Frischwasserzufuhr für das Toilettenbecken (13) entbehrlich. Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, daß ergänzend zur Durchführung von Spülvorgängen im Bereich des Toilettenbeckens (13) ein Anschluß an die Ringleitung (3) vorgesehen ist, der immer dann aktiviert wird, wenn im Bereich des Brauch­ wassertanks (15) keine ausreichende Spülwassermenge verfügbar ist. Zur Vermeidung eines Überlaufens kann der Brauchwassertank (15) mit einem Überlauf oder einer automatischen Auslösung eines Spülvorganges im Bereich des Toilettenbeckens (13) ausgestattet werden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind im Bereich der Stichleitungen (4) Stichleitungsisolierungen (16) vorgesehen. Die Abwasserleitung (14) ist an einen Ab­ wassertank (17) angeschlossen, dessen Innenraum mit einer elektrischen Saugpumpe (18) zur Unterdrucker­ zeugung verbunden ist. Die Saugpumpe (18) steht mit einem Vakuumeinlaß (19) in Verbindung, der über eine Ablaßleitung (20) an den Abwassertank (17) ange­ schlossen ist. Im Bereich der Ablaßleitung (20) ist ein Ablaßventil (21) angeordnet. Über eine Drainageleitung (22) ist die mit dem Wasserhahn (5) der Toilette (7) verbundene Stichleitung (4) an einen Drainageanschluß (23) angeschlossen. Zur Vornahme gezielter Bedien­ operationen ist im Bereich der Drainageleitung (22) ein Drainageventil (24) vorgesehen.

Die als Durchlauferhitzer ausgebildete Heizung (11) ist an einen Generator (25) angeschlossen, der die erfor­ derliche elektrische Energie bereitstellt. Einer der Versorgungstanks (2) im Bereich der Frischwasserversor­ gung (1) ist über eine Zuführleitung (26) mit einem Füllanschluß (27) verbunden. Der Füllanschluß (27) kann gleichfalls zur Be- und Entlüftung verwendet werden. Eine unbeabsichtigte Entleerung des Versorgungstanks (2) wird durch ein im Bereich der Zuführleitung (26) angeordnetes Zuführventil (28) verhindert. Zur Ermög­ lichung einer Zirkulation von Wasser im Bereich der Frischwasserversorgung (1) in wechselnden Richtungen sind die Versorgungstanks (20) mit einem Kombinations­ ventil (29) verbunden, das seinerseits mit einem Druck­ begrenzer (30) und einem Druckminderer (31) verbunden ist. Der Druckminderer (31) ist an einen Zapfluftan­ schluß (32) angeschlossen. Mit Hilfe des Kombinations­ ventils (29) werden die Versorgungstanks (2) abwech­ selnd mit Überdruck beaufschlagt, so daß eine Pendel­ bewegung der im Bereich der Ringleitung (3) bevor­ rateten Flüssigkeit hervorgerufen wird.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist im Gegensatz zur Ausführungsform gemäß Fig. 2 eine Umwälzpumpe (12) statt der wechselnden Druckbeaufschlagung der Versor­ gungstanks (2) mit Hilfe des Kombinationsventils (29) vorgesehen. Im Bereich eines Wasserautomatens (33) ist eine weitere Pumpe (34) angeordnet, die vom Generator (25) gespeist wird. Die Pumpe (34) leitet in die Ring­ leitung (3) im Bereich der Versorgungstanks (2) bevor­ ratetes Wasser ein. Die Versorgungstanks (2) sind somit hier nicht innerhalb der Ringleitung (3) angeordnet, sondern lediglich an die Ringleitung (3) angeschlossen. Die Pumpen (12, 34) können zu einer einheitlichen Ein­ richtung zusammengefaßt werden. Die Versorgungstanks (2) sind im wesentlichen drucklos mit der Ringleitung (3) verbunden. Zum Ausgleich von Druckschwankungen aufgrund von unterschiedlichen Entnahmen ist deshalb ein Druckspeicher (35) vorgesehen. In der Regel ist ein Speichervolumen von etwa 20 Liter für den Druckspeicher (35) ausreichend, es können aber auch beliebige andere Füllvolumen vorgesehen werden. Über eine Entlüftungs­ leitung (36) und ein Entlüftungsventil (37) sind die Versorgungstanks (2) mit dem Füllanschluß (27) verbunden.

Eine Entleerung der Stichleitungen (4) sowie der Ring­ leitung (3) kann beispielsweise durch ein Ausblasen mit Hilfe von Druckgas oder ein Leersaugen mit Hilfe von Unterdruck erfolgen. Bei einer durchgehenden Verlegung mit einem Gefälle ist auch eine Drainage mit Hilfe der Schwerkrafteinwirkung möglich. Gleichfalls ist es mög­ lich, die Versorgungstanks (2) mit Hilfe einer Einwir­ kung der Schwerkraft bzw. durch ein Ausblasen oder Leersaugen zu drainieren.

Alternativ zu der in den Figuren dargestellten ein­ schleifigen Ausbildung des Ringleitungssystems ist es auch möglich, eine matrixartige Struktur vorzusehen. In Abhängigkeit von der jeweiligen Matrixstruktur können ein oder mehrere Fördereinrichtungen für das Frisch­ wasser vorgesehen sein. Ebenfalls wie bei der wahl­ weisen Anordnung der Versorgungstanks (2) entweder innerhalb der Ringleitung (3) oder über Stichleitungen (4) an die Ringleitung (3) angeschlossen, ist es möglich, die Verbraucher entweder, wie in den Figuren dargestellt, über Stichleitungen (4) an die Ringleitung (3) anzuschließen oder über geeignete Kupplungsstücke unmittelbar in die Ringleitung (3) zu integrieren.

Bei den bislang erörterten Ausführungsformen ist im wesentlichen ein kontinuierlicher Wassertransport vorgesehen. Dies bedeutet, daß die Ringleitung (3) kontinuierlich mit Wasser gefüllt ist. Es ist aber auch möglich, eine intermittierende Förderung vorzusehen, bei der aufeinanderfolgende Wasser- und Luftsegmente durch die Ringleitung (3) transportiert werden.

Statt einer Ausbildung der Heizung (11) als Durchlauf­ erhitzer ist es auch möglich, beispielsweise einen elektrischen Tauchsieder im Bereich der Versorgungs­ tanks (2) anzuordnen oder einen Wärmetauscher zu verwenden, der beispielsweise Abwärme oder Kabinenwärme nutzt. Statt einer Förderung des Frischwassers mit Hilfe einer Pumpe (12) oder mit Hilfe der wechsel­ seitigen Druckluftbeaufschlagung kann auch vorgesehen werden, einen Wasserautomaten einzusetzen oder einen Transport durch Schwerkraft zu realisieren.

Claims (15)

1. Vorrichtung zur Frischwasserverteilung in Flug­ zeugen, die mindestens einen Versorgungstank, mindestens eine den Versorgungstank mit einer Zapf­ stelle verbindende Leitung sowie mindestens eine Fördereinrichtung zum Frischwassertransport auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung mindestens bereichsweise als eine Ringleitung (3) ausgebildet ist, die mit mindestens einer zum Anschluß der Zapfstelle vorgesehenen Abzweigung versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ringleitung (3) in Form einer Matrix mehrschleifig ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens einer der Versorgungstanks (2) in die Ringleitung (3) integriert angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Versorgungstanks (2) über eine Stichleitung (4) an die Ringleitung (3) angeschlossen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Zapfstellen in die Ringleitung (3) integriert ange­ ordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Zapfstellen über eine Stichleitung (4) an die Ring­ leitung (3) angeschlossen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderung des Frischwassers innerhalb der Ringleitung (3) konti­ nuierlich erfolgt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Transport des Frischwassers eine Pumpe (12) im Bereich der Ring­ leitung (3) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderung des Frischwassers intermittierend erfolgt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Versor­ gungstanks (2) vorgesehen sind und über ein Kombi­ nationsventil (29) eine wechselnde Überdruckbeauf­ schlagung der Versorgungstanks (2) zur Generierung einer pendelnden Wasserzirkulation vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine zentrale Heizung (11) vorgesehen ist, die in einem räumlich be­ grenzten Bereich der Ringleitung (3) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Stichleitungen (4) mit einer Stichleitungsiso­ lierung (16) versehen ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringleitung (3) im wesentlichen horizontal verlegt ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringleitung (3), mindestens bereichsweise mit einem Gefälle verlegt ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Versorgungstanks (2) über eine Zuführleitung (26) mit einem Füllanschluß (27) verbunden ist, der eine zur Durchführung einer Entlüftung geeignete Aus­ bildung aufweist.