DE4227518C2 - Vorrichtung zur Wasserverteilung - 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 Hauptleitung sowie mindestens eine Fördereinrichtung zum Frischwasser­ transport 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 bekannterweise über entsprechende Entsorgungseinrich­ tungen in die das Flugzeug umgebende Umwelt abgelassen. Eine Abwasserabführung leitet dabei die im Bereich der Toilettenbecken anfallenden Fäkalien und Spülwasser einem Abwassertank zu. In der Regel erfolgt die Ab­ leitung 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.

Aus der FR-PS 882 306 ist bereits eine Vorrichtung zur Frischwasserverteilung in Flugzeugen bekannt, bei der ein Versorgungstank, eine den Versorgungstank mit einer Zapfstelle verbindende Hauptleitung und eine Fördereinrichtung zum Frischwassertransport vorgesehen ist. Das Frischwasser dient dort zur Durchführung von Spülvorgängen im Bereich von Toilettenbecken.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu verbessern, daß eine Vereinfachung der Versorgungseinrichtung ermög­ licht und die Betriebsaufwendungen reduziert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Bereich der Zapfstelle ein Wasserspeicher angeordnet ist, der über ein steuerbares Ventil mit der Haupt­ leitung verbunden ist und daß die Fördereinrichtung mit einer Steuereinrichtung verbunden ist, die eine Förderung von Wasser durch die Hauptleitung nur zeitweise vorgibt und zwischen diesen Zeiträumen zur Wasserförderung mindestens eines von zur Belüftung der Hauptleitung vorgesehenen Belüftungsventilen ansteuert, daß im Be­ reich der Hauptleitung ein als Belüftungsventil ver­ wendbares Hauptkombinationsventil und im Bereich der Zapfstelle ein weiteres als Belüftungsventil verwendbares Kombinationsventil, das mit dem Wasserspeicher ver­ bunden ist, zur wahlweisen Einspeisung von Wasser oder Druckluft angeordnet sind, und daß deren Steuerung derart vorgesehen ist, daß sie nur während derjenigen Zeiträume, in denen kein Wasser gefördert wird, auf Belüftung schaltbar sind.

Durch die Anordnung eines Wasserspeichers im Bereich der Zapfstelle ist es möglich, lediglich zu bestimmten Zeitpunkten einen Wassertransport durch die Haupt­ leitung vorzusehen und während der restlichen Zeiträume die Hauptleitung zu entleeren. Hierdurch wird die An­ ordnung von Heizelementen entlang der Hauptleitung ent­ behrlich, da in der Hauptleitung kein stehendes Wasser vorhanden ist, das einfrieren könnte. Mit Hilfe des Belüftungsventils wird bei einem Einlassen von Wasser in die Hauptleitung verdrängte Luft abgeführt und bei einer Entleerung der Hauptleitung das Volumen der Hauptleitung erneut mit Luft aufgefüllt. Hierdurch wird mit geringem Energieaufwand eine vollständige Leitungs­ entleerung ermöglicht. Die Entleerung der Leitungen wird durch die Anordnung eines Belüftungsventils im Bereich der Zapfstelle und durch die Verbindung des Kombinationsventils mit dem Wasserspeicher be­ schleunigt.

Zur Vermeidung einer Eiskristallbildung bei einer Ein­ leitung von Wasser in die Hauptleitung wird vorge­ schlagen, daß im Bereich des Versorgungstanks ein Heiz­ element zur Temperierung des Wassers angeordnet ist.

Alternativ oder ergänzend ist es aber auch möglich, daß zeitlich vor einer Befüllung der Hauptleitung mit Wasser eine Einspeisung von Heißluft zur Temperierung der Hauptleitung erfolgt.

Eine einfache elektrische Ansteuerbarkeit der Förder­ einrichtung wird dadurch bereitgestellt, daß die Fördereinrichtung als eine elektrische Pumpe mit zwei vorgebbar ansteuerbaren entgegengesetzten Förderrich­ tungen ausgebildet ist.

Alternativ zu einer Förderung mit einer Pumpe ist es auch möglich, daß im Bereich der Hauptleitung eine Druckluftförderung mit Über- und Unterdruck vorgesehen ist.

Mindestens bereichsweise kann eine einfache apparative Ausbildung dadurch realisiert werden, daß im Bereich der Hauptleitung bereichsweise eine Förderung durch Schwerkraft vorgesehen ist.

Eine einheitliche Förderrichtung auch bei einer inter­ mittierenden Betriebsweise wird dadurch ermöglicht, daß die Hauptleitung mindestens bereichsweise als eine Ringleitung ausgebildet ist.

Ohne separate Drucklufteinspeisung im Bereich der Zapf­ stellen ist eine Entleerung der Stichleitungen aber auch dadurch möglich, daß für die Stichleitungen eine Unterdruckabsaugung vorgesehen ist.

Zur Reduzierung der Befüllzyklen während eines Fluges wird vorgeschlagen, daß die Steuerung bei einem Unter­ schreiten eines minimalen Wasserstandes im Bereich eines der Wasserspeicher einen Befüllvorgang für alle angeschlossenen Wasserspeicher vorgibt.

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

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Wasserversorgungs­ einrichtung mit einer Hauptleitung, in der eine Förderung in unterschiedlichen Richtungen vorgesehen ist,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit II in Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Wasserversorgungs­ einrichtung mit einer Ringleitung, bei der Steuerventile für im Bereich der Zapfstellen installierte Wasserspeicher in eine Ringlei­ tung integriert sind,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine Wasserversorgungseinrichtung, bei der eine Ringleitung mit einem Kombinationsventil ausgestattet ist und den Wasserspeichern zuge­ ordnete steuerbare Ventile über Stichleitungen an die Ringleitung angeschlossen sind,

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit VI in Fig. 5 und

Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit VII in Fig. 5.

Eine Vorrichtung zur Frischwasserverteilung besteht im wesentlichen aus Versorgungstanks 2 sowie einer Hauptleitung 3. Die Hauptleitung 3 ist über Stich­ leitungen 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 Küchenwaschbecken 8 und im Bereich der Toilette 7 einem Toilettenhand­ waschbecken 9 zugeordnet.

Das Küchenbecken 8 sowie ein im Bereich der Toilette 7 angeordnetes Toilettenbecken 13 sind an eine Ab­ wasserleitung 14 angeschlossen. Aus dem Bereich des Toilettenhandwaschbeckens 9 abfließendes Brauchwasser wird einem Brauchwassertank 15 zugeführt, aus dem Spülflüssigkeit zur Durchführung von Spülvorgängen im Bereich des Toilettenbeckens 13 entnommen wird. Bei einer ausreichenden Vorratsmenge im Bereich des Brauch­ wassertanks 15 ist eine separate Frischwasserzufuhr für das Toilettenbecken 13 entbehrlich. Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, daß ergänzend zur Durch­ führung von Spülvorgängen im Bereich des Toiletten­ beckens 13 ein Anschluß an die Hauptleitung 3 vor­ gesehen ist, der immer dann aktiviert wird, wenn im Bereich des Brauchwassertanks 15 keine ausreichende Spülwassermenge verfügbar ist. Zur Vermeidung eines Überlaufens kann der Brauchwassertank 15 mit einem Überlauf oder einer automatischen Auslösung eines Spül­ vorganges im Bereich des Toilettenbeckens 13 ausge­ stattet werden.

Einer der Versorgungstanks 2 ist über eine Zuführ­ leitung 26 mit einem Füllanschluß 27 verbunden. Der Füllanschluß 27 kann gleichfalls zur Be- und Ent­ lüftung verwendet werden. Eine unbeabsichtigte Ent­ leerung des Versorgungstanks 2 wird durch ein im Be­ reich der Zuführleitung 26 angeordnetes Zuführventil 28 verhindert. Über eine Entlüftungsleitung 36 und ein Entlüftungs­ ventil 37 sind die Versorgungstanks 2 mit dem Füll­ anschluß 27 verbunden.

Eine Entleerung der Stichleitungen 4 sowie der Haupt­ 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.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist die Haupt­ leitung 3 als Verbindungsleitung verlegt. Es ist eine Fördereinrichtung 38 vorgesehen, die als eine Pumpe ausgebildet ist, die Wasser in entgegengesetzte Richtungen transportieren kann. Die jeweilige Transportrichtung wird durch die Ansteuerung der Fördereinrichtung 38 vorgegeben. Alternativ zu einer Pumpe ist es aber auch möglich, eine geeignete Druck­ luft- und Untedruckbeaufschlagung des Versorgungstanks 2 vorzusehen. Ein Anschluß der Wasserhähne 5 an die Hauptleitung 3 erfolgt über Wasserspeicher 39 sowie über Kombinationsventile 40. Die Kombinationsventile 40 sind über die Stichleitungen 4 an die Haupt­ leitung 3 angeschlossen. Zwischen zwei Anschluß­ stellen der Stichleitungen 4 an die Hauptleitung 3 kann ein Sammeltank 41 angeordnet sein. Über eine Kupplung 42 erfolgt ein Anschluß weiterer Ver­ braucher. Die Verwendung von Sammeltanks 41, die an den Versorgungstank 2 angeschlossen sind, ist insbe­ sondere bei großen Flugzeugen zweckmäßig.

Der detaillierte Aufbau des Wasserspeichers 39 sowie des Kombinationsventils 40 ergibt sich aus der Darstellung in Fig. 2. Der Wasserspeicher 39 ist als ein Tank ausgebildet, in den ein Belüftungsrohr 43 hineinragt, das mit dem Kombinationsventil 40 ver­ bunden ist. Das Kombinationsventil 40 weist einen Umgebungsluftanschluß 44 auf, durch den Umgebungsluft bei einer Entleerung der Stichleitung 4 beziehungs­ weise des Wasserspeichers 39 zugeführt werden kann und durch den bei einer Befüllung der Stichleitung 44 und der Hauptleitung 3 beziehungsweise des Wasser­ speichers 39 verdrängte Luft an die Umgebung abge­ leitet werden kann. Über ein Verbindungsrohr 45 ist das Kombinationsventil 40 an den Wasserspeicher 39 angeschlossen. Zur Verdeutlichung der Einbauanordnung ist in Fig. 1 eine Bodenlinie 46 zur Trennung eines Oberflurbereiches 47 und eines Unterflurbereiches 48 eingetragen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist die Haupt­ leitung 3 als eine Ringleitung ausgebildet, in die die Kombinationsventile 40 integriert sind. Die Kombinationsventile 40 weisen dazu einen Zuleitungs­ anschluß 49 sowie einen Ableitungsanschluß 50 auf. Ansonsten entspricht der Aufbau im wesentlichen der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform. Im Bereich der Hauptleitung 3 ist ein Hauptkombinationsventil 51 angeordnet, das eine wahlweise Zuführung von Wasser oder Luft zur Hauptleitung 3 ermöglicht. Zur Vermei­ dung einer Vereisung bei einer Einleitung von Wasser in eine gekühlte Hauptleitung 3 ist es möglich, über eine Beheizung des Versorgungstanks 2 eine ausrei­ chende Wassertemperatur zu erzielen. Es ist aber auch möglich, vor einer Einleitung von Wasser Heißluft in die Hauptleitung 3 einzublasen und hierdurch eine ausreichende Temperierung vorzunehmen.

Statt der in Fig. 3 dargestellten Integration der Kombinationsventile 40 in die Hauptleitung 3 ist es entsprechend der Darstellung in Fig. 5 auch möglich, einen Anschluß über Stichleitungen 4 vorzusehen. Zur Verbesserung einer Entlüftung der Stichleitungen 4 ist insbesondere daran gedacht, eine Einmündung der Stich­ leitungen 4 in die Hauptleitung 3 entsprechend Fig. 7 vorzusehen. Die Entleerung der Stichleitungen 4 erfolgt dort nach dem Venturi-Prinzip. Die dort verwendete und in Fig. 6 dargestellte Kombination aus dem Kombinationsventil 40 und dem Wasserspeicher 39 entspricht im wesentlichen der Ausbildung gemäß Fig. 2.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Frischwasserverteilung in Flug­ zeugen, die mindestens einen Versorgungstank, mindestens eine den Versorgungstank mit einer Zapf­ stelle verbindende Hauptleitung sowie mindestens eine Fördereinrichtung zum Frischwassertransport aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Zapfstelle ein Wasserspeicher (39) angeordnet ist, der über ein steuerbares Ventil (40) mit der Hauptleitung (3) verbunden ist und daß die Förder­ einrichtung mit einer Steuereinrichtung verbunden ist, die eine Förderung von Wasser durch die Hauptleitung (3) nur zeitweise vorgibt und zwischen diesen Zeit­ räumen zur Wasserförderung mindestens eines von zur Belüftung der Hauptleitung (3) vorgesehenen Be­ lüftungsventilen ansteuert, daß im Bereich der Hauptleitung (3) ein als Belüftungsventil verwend­ bares Hauptkombinationsventil (51) und im Bereich der Zapfstelle ein weiteres als Belüftungsventil verwendbares Kombinationsventil (40), das mit dem Wasserspeicher (39) verbunden ist, zur wahl­ weisen Einspeisung von Wasser oder Druckluft ange­ ordnet sind, und daß deren Steuerung derart vorge­ sehen ist, daß sie nur während derjenigen Zeit­ räume, in denen kein Wasser gefördert wird, auf Belüftung schaltbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß im Bereich des Versorgungstanks (2) ein Heizelement zur Temperierung des Wassers angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zeitlich vor einer Befüllung der Hauptleitung (3) mit Wasser eine Einspeisung von Heißluft zur Temperierung der Hauptleitung (3) er­ folgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung als eine elektrische Pumpe mit zwei vorgebbar ansteuer­ baren entgegengesetzten Förderrichtungen ausge­ bildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß im Bereich der Haupt­ leitung (3) eine Druckluftförderung mit Über- und Unterdruck vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß im Bereich der Haupt­ leitung (3) bereichsweise eine Förderung durch Schwerkrafteinwirkung vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Hauptleitung (3) mindestens bereichsweise als eine Ringleitung aus­ gebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß für die Stichleitungen (4) eine Unterdruckabsaugung vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuerung bei einem Unterschreiten eines minimalen Wasserstandes im Bereich eines der Wasserspeicher (39) einen Befüll­ vorgang für alle angeschlossenen Wasserspeicher (39) vorgibt.