JP2015521131A - 航空機ギャレー配管システム用のコンパクト逆止弁 - Google Patents

Abstract

【解決手段】航空機ギャレー配管システム用の逆止弁（２６）は、飲料水供給ライン（２００）用の入口を有する弁本体（２０５）と、分配マニホルド（２８）につながる第１および第２出口ポート（２１０）と、を備える。好適な実施形態では、クイック分離取付具（２１５）が弁の出口ポートを封止する逆流抑制器を有する。弁（２６）を通して排水するための垂直流路が弁本体を通って延びる。弁は、航空機圧力システムからの圧力を及ぼす圧力ライン接続ポート（２３０）に連結される。垂直流路を横切って往復運動しばね（２４０）によって付勢されるピストン（２３５）が圧力ライン接続ポート（２３０）と流体連通する。ばね（２４０）をつぶすのに十分な水圧が水圧力ラインから圧力ライン接続ポートまで導入されると、ピストン（２３５）が流路を閉鎖し、水圧がばね（２３５）をつぶすには不十分であると、ピストン（２３５）が後退して流路を開き、流路を通して流体を通過させる。【選択図】図２Ａ

Description

本出願は、２０１２年５月２２日に出願された米国特許出願第６１／６５０，０４８号、および２０１３年５月２０日に出願された米国特許出願第１３／８９８，１０８号の優先権を要求し、その全体が参照により本明細書に援用される。

旅客機の重要なシステムの一つは、ギャレー配管システムである。飲料水と廃水の両方を、配管システムを通して航空機上で貯蔵し、循環しおよび収集しなければならない。旅客機では、飲料水、コーヒーや紅茶などの飲料、および調理（スチームオーブン、炊飯器など）を含む多くの用途で飲料水が使用されるので、飲料水は特定の安全規制要件を満たさなければならない。すなわち、人の消費に適したものとするために、航空機で使用される飲料水は、最小限の健康および安全規準を満たす必要がある。これは、積極的に濾過を用いることで部分的に達成される。濾過は味および臭いを改善し、不純物や有害な細菌を除去する。航空機配管システムは、ギャレーでの水使用の全ての態様に及び、関連するハードウェアおよび部品を備えるとともに、水の消費または生成のいずれかを行う他のギャレー設備を備える。

飲料水の要件を満たすために、ギャレー配管システムは、飲料水、廃水および下水の各システムが分離されており相互汚染が発生し得ないことを保証する、航空機メーカによって規定される設計要件および実証実験をパスしなければならない。また、航空機がフライトの終了後にシャットダウンするとき、または長期間の保管やメンテナンスのために、全ての残留水を完全に取り除いて、潜在的に汚染されたり細菌が繁殖したりする可能性のある保持されている全ての水を除去するような排水が、システムの全てで可能でなければならない。この目的のために、配管システムは、重力排水、すなわち捕らわれている水を急速に移動および除去するために、システム内に空気を受け入れることができなければならない。

航空会社では、配管システムの水フィルタを通過した飲料水を排水とみなすことが慣習である。しかしながら、水を節約する必要性によって動機付けされた航空機メーカによるポリシーの最近の変化により、ギャレーシンクに入ったときにのみ飲料水が排水になるという要件になっている。この観点では、水ボイラー、蛇口、オーブン、フィルタ等を含む全ての他の水供給デバイスを新鮮な水タンク内に排水することによって、飲料水を回収することが可能になる。加えて、サービスの再開時に、手による補助なしで飲料水供給回路を自動的に満たす能力がなければならず、空気を潜在的に捕らえうる全ての区画が自己排気可能でなければならない。飲料水回路を充填するとき、航空機および設計に応じて圧力が異なることを念頭に置くことが重要である。

飲料水回路を充填すると、航空機および設計に応じて圧力が変化する。安全の観点から、システムは、ＧＡＩＮから蛇口への温水の逆流を防止する必要がある。流れを改善し水消費性能を向上するために、水圧を低減することが望ましい。

本発明は、ウェット／冷蔵航空機ギャレー用の完全な飲料水／廃水／真空配管システムを小さな設置面積に据付可能にする流量制御弁である。流量制御弁は、航空機の飲料水供給の圧力によって閉弁することができ、モニュメントのギャレーインサート設備（ＧＡＩＮ）に供給する回路の一部を分離し、旅客機の乗客のために航空会社によって提供される通常の機内ケータリングサービスの一部としてそれらが通常に機能（すなわち水を消費）できるようにする。加えて、流量制御弁は、飲料水システムの区画を隔離する一方で依然として航空機の主供給源に接続できるように、取り外し式の自己閉鎖接続点または「クイック分離部」を有している。流量制御弁は、排水ライン接続で選択的な逆流防止デバイスとともに取り付けることができ、モニュメントの飲料水システムの自動排水を提供する。

流量制御弁の動作は完全に自動である。すなわち、手作業が介入しない。水供給全体が弁を閉じるのに十分な高圧に達するまで、ギャレー飲料水システムの充填および排水システムの洗い流し中の通気が可能になる。航空機がフライトを完了し航空機システムの電源が切られると、飲料水圧の低下により弁が開き、以前は隔離されていた水供給ラインが弁を通して排水され、システム内に捕らわれる可能性のある水による汚染のリスクが回避される。

据え付けられたＡ／Ｃシステムに応じて、飲料水と廃水の両方が廃水タンク内に排水されるか、または別々のタンク内に排水される。空気停止弁によって、急上昇した逆流が飲料水システム内に入ったりシンクに到達したりするのが防止される。好適な実施形態では、汚染された水システムは、本発明の弁に多少なりとも接続されない。手動操作される排水オーバーライドが弁に取り付けられてもよい。

本発明の動作を例示として図解する添付の図面とともに好適な実施形態についての以下の詳細な説明から、本発明の他の特徴および利点がさらに明らかになるだろう。

本発明の空気停止弁を利用する例示的なギャレーの模式図である。 本発明の弁の第１の好適な実施形態の断面図である。 図２ａの弁の側面図である。 本発明の弁の代替実施形態である。

図１に示す配管システムは、設置面積を削減した冷蔵／ウェットギャレー内で使用するために設計されたコンパクト統合配管システムの模式図である。モニュメントの底部から水が供給される底供給飲料水配送システムを介して水が提供されるが、同様のシステムは上部からの水が供給される。本発明はいずれのシステムにも適しており、同様に他の配管システムとも良く機能する。（矢印１０で示す）飲料水は、リモート操作される止水弁を含む「Ｔ字形」弁１２を介して配管システムに入る。主要フィード１４は、二方向弁１７を通して水分配／濾過ブロック１６に水を供給する。ここで、例えば、自己通気ユニット１８を含むスピンオン型浄水カートリッジなどの選択された濾過方法を使用して水が濾過される。二つ以上のフィルタ１８を使用してシステム内の背圧を低減し、航空会社が、異なるレベルの濾過、ＧＡＩＮＳ供給ライン水フィルタ１８ａ、および蛇口供給ライン水フィルタ１８ｂを選択できるようにすると好ましい。フィルタ１８ａに接続される一方のライン２０は、コーヒーメーカ、スチームオーブンなどのギャレーインサート設備（galley insert equipment：ＧＡＩＮＳ）に水を供給し、フィルタ１８ｂからの他方のライン２２は新鮮な水の蛇口２４に水を供給する。分配ブロック１６は、リモート非常用飲料水止水弁２１と、ケーブル２７によって制御される逆流防止弁マニュアル・オーバーライド２３と、を備える。

Ｔバルブ１２の第２分岐は、コンパクト圧力逆止弁２６に所定の圧力で加圧された水を供給する。この逆止弁２６は弁１２を閉じ、ＧＡＩＮ水分配マニホルド２８からの排水を防止する。この分配マニホルド２８は、クイック分離取付具３０を介して飲料水を供給する。ＧＡＩＮＳは、柔軟ホース３２によってマニホルド２８に接続される。マニホルド２８は、蛇口２４のように、（飲料水の）充填過程を助ける自己通気デバイス３４を含むことが好ましい。蛇口２４からの水、復水排水キャッチポット３８を経由するＧＡＩＮドリップトレイ３６からの水、およびギャレー空冷ユニットからの復水が、排水ライン５２を通りＴ部品４２を通って排水ライン４４に捨てられる。シンクに入る廃水の排水は、廃水排水ライン４４内のＴ部品４２と、部分真空下で動作するコンパクト逆流防止デバイスまたは空気停止弁４６（部分真空下で動作する）と、によって実現される。手動オーバーライドは分配フィルタブロック１６にリモートで接続される。飲料水排水ライン５２と廃水ライン４４の両方が、ライン４８を通って航空機廃水タンク内に排水する。

上述の配管システムでは、全ての廃水が航空機廃水タンク（図示せず）に排水される。濾過された水は、フィルタ１８ａからＧＡＩＮＳマニホルド２８に分配され、その後、柔軟なホース接続３２を介してＧＡＩＮＳに分配される。このシステムは、様々な自己通気デバイス３４、水フィルタ１８および蛇口２４を通して自己通気する。システムの汚染を防止するために、全ての静水を迅速に通気させることができ、これは飲料水システムの規則に適合している。

図２は、本発明の断面マルチポート圧力弁２６の第１の好適な実施形態を示す。この実施形態では、入口ポート２００で飲料水がマルチポート弁２６内に供給される。入口ポート２００は弁本体２０５内に一体的に形成される。入口ポート２００に隣接して、径方向反対側にある一組の出口ポート２１０がある。各出口ポートおよび入口ポートには、弁を自己封止させるための一方向ポペット弁２２０を有する雄クイック分離部２１５が取り付けられている。雌クイック分離コネクタ２２５が取り付けられているとき、各ポペット弁２２０は開いたままになる。雌クイック分離コネクタは、ステム２２２の延長によってポペット弁２２０を延長し、ポート２１０を通る経路を提供する。雌カップリングが存在しない場合、ばね２２９による付勢のためにステムが延びたままとなり、ポペット弁が閉じて流れがポートを通過しなくなる。図２ａでは、左側に閉じた状態のポペット弁２２０が示されており、上側および右側には開いた状態のポペット弁２２０が示されている。

航空機の飲料水供給がオンであるとき、逆止弁２６が動作する。航空機配管システムから圧力ライン接続点２３０への直接供給によって、自動閉鎖機能が作用する。始動中、弁２６内への飲料水供給によって、水の一部が弁２６を通過してシステムを流すことができる。圧力が増加すると、図２ａに示すように、逆止弁のピストン２３５が排水ラインポート２５５を閉塞するまで、圧力ラインポート２３０における圧力による弁ばね２４０の付勢に逆止弁のピストン２３５が対抗する。この構造では、圧力ライン２３０からの圧力が弁ばね２４０を完全に圧縮し、これによって排水ライン接続点２５５へのポート２５０を閉鎖する。排水ライン接続点２５５の閉鎖により、ポート２１０を通して分配マニホールドに飲料水が分配され、接続部２６０、２６５を通してギャレー設備によって水が使用される。すなわち、逆止弁ピストン２３５が弁２６を閉じ、ＧＡＩＮＳへの飲料水供給を可能にする一方、出口ポート２５０を通る排水を妨げる。

加圧されていないときにポペット弁が開位置に留まる（図３を参照）ように、ピストン２３５自身が、第２ばね２４８によって付勢された第２ポペット弁２４５を備えている。しかしながら、圧力ラインが弁２６を加圧すると、ばねの付勢に対抗して圧力によってポペット弁２４５が閉じられ、ポペット弁２４５を通過しピストンを通って水が漏れるのを防止し、弁２６を閉じる（図２ａを参照）。航空機がメンテナンスを受けるか、または排水専用のときのように、一旦圧力が取り除かれると、ピストンは、出口ポート２５０から離れて排水に沿って移動する。ピストン２３５は、プレート２４２に接続するロッド２３８を備えている。プレート２４２はばね２４０と係合している。プレート２４２とピストン２３５の端部との間の隙間により、ピストンが流路から引き出されているとき、流路２５０を水が通過できるようになる。システムの所望の圧力条件の下で弁が閉じ、圧力が減じられたときに確実に弁が開くように、ばね２４０を選択することができる。

図３は、図２の実施形態をわずかに改良したバージョンを示す。底部供給システムを収容するために、飲料水入口２７０が側部にある。この底部供給システムにおける水流容量を大きくするために、より径の大きなマニホールド接続クイック分離取付具２７０が設けられている。この実施形態では、飲料水供給ライン柔軟導管２７５とマニホールド分配柔軟導管２８０とが切り替えられる。その一方、右側の分配マニホールドへの柔軟導管２９０は変更されない。上述したように、圧力ライン接続点２３０を通る図３における圧力は、逆止弁ピストン２４５を静止位置に戻すことができるレベルまで減じられており、ポート２５０を排水ライン接続２５５に開いて、飲料水供給マニホールドの排水が可能になっている。また、圧力ライン排水ポペット弁２４５が開位置で示されているが、これは弁内の減少した圧力から生じる。この底部供給構造では、圧力ライン排水が供給の逆方向になるとき、圧力チェックピストンポペット弁２４５が排除されてもよい。さらに、（位置および高さに応じて）供給部からの別個のラインに沿って蛇口が排水される上部供給飲料水供給システムおよび底部飲料水供給システムの両方において、分離マニホールドからの逆流（供給）を防止すべく、一方向弁を持つＴ形アダプタが採用されている。

本発明の主要な利点は、水を消費するギャレーモニュメントの飲料水供給システムについて、充填ループおよび排水ループを別にする必要性をなくすことによって、航空機ギャレー配管システムを単純化することである。さらに、本発明は、通常の動作条件下で完全に自動的であり、動作始動中に捕らわれる可能性のある古い残留水の自己流出が弁により可能になる。本発明により、航空機システムが加圧下のまま、ギャレーシステムの各部品の分離または故障したＧＡＩＮＳの置換が可能になる。本発明を使用すると、モニュメントの上方または下方からの水供給接続を実現可能となるとともに、廃水タンクのみ、または別々の廃水タンクと飲料水タンクへの廃水の選択が可能になる。弁は、そのコンパクトなサイズのために、設置面積の小さな（３４インチ〜３５インチ）のギャレー内での完全な配管システムの据付を可能にする。また、水ボイラーなどの水を消費するＧＡＩＮＳから温水が逆流するリスクが排除される。最後に、本発明により、ＧＡＩＮおよび蛇口水供給を別々に濾過することが可能になり、システム内の背圧が減少する。

本発明の特定の形態について図解し説明してきたが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく様々な修正をなし得ることが上記から明らかになるだろう。したがって、添付の請求項によるものを除き、本発明を限定する意図はない。

Claims (6)

1. 飲料水供給ライン用の入口を有する弁本体と、
   分配マニホルドにつながる第１および第２出口ポートであって、該第１および第２出口ポートに配置されたクイック分離取付具を有し、該クイック分離取付具は、前記出口ポートに導管が接続されていないときに弁を封止する逆流抑止器を有する、第１および第２出口ポートと、
   前記弁を通して排水するための、前記弁本体を通る垂直流路と、
   圧力ライン接続ポートと、
   前記垂直流路を横切って往復運動し、ばねによって付勢され、前記圧力ライン接続ポートと流体連通するピストンと、
   を備え、
   前記ばねをつぶすのに十分な水圧が水圧力ラインから前記圧力ライン接続ポートまで導入されると、前記ピストンが前記流路を閉鎖し、水圧が前記ばねをつぶすには不十分であると、前記ピストンが後退して前記流路を開き、該流路を通して流体を通過させることを特徴とする航空機ギャレー配管システム用の逆止弁。
2. 前記逆流抑止器はポペット弁であることを特徴とする請求項１に記載の航空機ギャレー配管システム用の逆止弁。
3. 前記第１および第２ポートは互いに径方向逆向きにされることを特徴とする請求項１に記載の航空機ギャレー配管システム用の逆止弁。
4. 前記入口ポートは、前記垂直流路を横切る弁の側部にあることを特徴とする請求項１に記載の航空機ギャレー配管システム用の逆止弁。
5. 前記ピストンはその中にポペット弁を有することを特徴とする請求項１に記載の航空機ギャレー配管システム用の逆止弁。
6. 前記ポペット弁は、前記ピストン内部のばねにより付勢されることを特徴とする請求項５に記載の航空機ギャレー配管システム用の逆止弁。

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