NL2002140C

NL2002140C - Werkwijze voor een watervoorziening van een vliegtuig, een vaartuig of een voertuig.

Info

Publication number: NL2002140C
Application number: NL2002140A
Authority: NL
Inventors: Robertus Gerardus De Boer
Original assignee: Robertus Gerardus De Boer
Priority date: 2008-10-25
Filing date: 2008-10-25
Publication date: 2010-04-27

Description

Werkwijze voor een watervoorziening van een vliegtuig, een vaartuig of een voertuig.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor een watervoorziening van een vliegtuig, een vaartuig of een voertuig. Met de uitvinding 5 wordt beoogd de efficiency van de operatie te verbeteren. Doordat gedurende een zelfstandige verplaatsing van het vliegtuig, het vaartuig of het voertuig de waterhoeveelheid kan worden aangevuld, behoeft bij vertrek minder water in opslagmiddelen aan boord te worden meegenomen, waardoor meer betalende lading en/of brandstof kan worden meegenomen en/of het brandstofverbruik kan worden 10 gereduceerd. Daarnaast kunnen door de uitvinding milieutechnische maatregelen worden geïmplementeerd die de uitstoot van schadelijke stoffen door de motoren kunnen reduceren die zonder de watervoorziening niet althans minder effectief zouden zijn.

15 Grote vliegtuigen, vaartuigen en voertuigen hebben een grote waterbehoefte, onder andere voor de drinkwatervoorziening en de sanitaire voorzieningen. Met het toenemen van de tijdsduur van een zelfstandige verplaatsing wordt de vraag naar comfort door passagiers de waterbehoefte verhoogd, bijvoorbeeld door het installeren van douches aan boord. Een andere waterbehoefte van vliegtuigen, voertuigen en/of 20 vaartuigen is waterinjectie in een motor: met het injecteren van water in een brandstofmengsel van een motor kan een schadelijke uitstoot van de motor verminderen en/of kan de brandstofefficiëntie van de motor verbeteren.

Het meenemen van grote hoeveelheden water in opslagmiddelen (zoals tanks), 25 welke voor vertrek worden bijgevuld/ververst, verhoogt het totaalgewicht en verhoogt het brandstofgebruik. Het recyclen van tijdens de zelfstandige verplaatsing gegenereerd afvalwater behoeft grote hoeveelheden energie en apparatuur.

Het is daarom de bedoeling van onderhavige uitvinding een werkwijze te 30 verschaffen welke tijdens een zelfstandige verplaatsing van een vliegtuig, een vaartuig of een voertuig het vliegtuig, vaartuig of voertuig van water kan voorzien.

2

Deze doelstelling wordt bereikt door water afkomstig van een waterscheidingmiddel van een koelsysteem voor de koeling van lucht op te vangen en te gebruiken voor een watervoorziening voor waterbehoevende systemen.

5 In een uitvoeringsvorm maakt de werkwijze volgens onderhavige uitvinding gebruik van oververzadiging van lucht met water door temperatuurverlaging van de lucht. Voor de koeling van aan boord benodigde lucht, bijvoorbeeld gebruikt voor passagiers, vracht en/of instrumenten, wordt vaak gebruik gemaakt van een koelsysteem, zoals een airconditioningsysteem, in combinatie met een 10 waterscheidingsysteem, zoals een waterseparator. In de toegevoerde lucht zit water in dampvorm opgelost. De hoeveelheid water die lucht kan bevatten is afhankelijk van de luchtdruk en de luchttemperatuur. Tijdens de koeling van de lucht door een koelsysteem kan de lucht door de temperatuurverlaging oververzadigd met water raken. Om ongewenst water in de luchtstroom in vloeibare of vaste vorm te voorkomen, wordt 15 water door een waterscheidingsysteem, veelal middels condensatie, uit de luchtstroom verwijderd.

In een uitvoeringsvorm maakt de werkwijze volgens onderhavige uitvinding gebruik van oververzadiging van lucht met water door drukverlaging van de lucht. In het bijzonder bij vliegtuigen wordt veelal gebruik gemaakt van perslucht voor een 20 luchtvoorziening aan boord van het vliegtuig; lucht van buiten het vliegtuig wordt in een motor of een pomp samengeperst, gekoeld en vervolgens aan boord gebruikt. Het koelen van de lucht vindt veelal plaats in een zogeheten “Air Cycle Machine”: in deze machine wordt de druk van de samengeperste lucht, al dan niet in fases, middels expansie en het gebruikt van warmtewisselaars teruggebracht naar een voor de 25 toepassing bruikbare druk en temperatuur. Door de resulterende drukverlaging en temperatuurverlaging van de lucht wordt de relatieve luchtvochtigheid verhoogd, waarbij een waterscheidingsysteem, ingeval van oververzadiging van de lucht met water, water uit de luchtstroom verwijdert.

In een uitvoeringsvorm wordt gebruik gemaakt van een condensatie-element in 30 een waterscheidingsysteem om in lucht aanwezig water op of in te laten condenseren, waarna het gecondenseerde water wordt opgevangen en gebruikt.

3

Bij bestaande systemen wordt door een waterscheidingsysteem verkregen water overboord gezet. Bij de werkwijze volgens onderhavige uitvinding wordt door een waterscheidingsysteem verkregen water, eventueel na tijdelijke opslag, door een waterverbruikend systeem aan boord gebruikt.

5

In een uitvoeringsvorm wordt door een waterscheidingsysteem verkregen water gebruikt voor een waterinjectiesysteem van een motor of een hulpmotor. Waterinjectie in een turbinemotor en een verbrandingsmotor is bekend en genereert, door het verhogen van de gasmassa in de motor, het verlagen van de temperatuur van het 10 brandstofmengsel, en/of het verlagen van een uitlaatgastemperatuur een vergroting van een mogelijke drukverhouding in de motor waardoor meer stuwkracht of vermogen en/of een verbeterde brandstofefficiëntie van de motor mogelijk is. Daarnaast kan waterinjectie in een motor de emissie van schadelijke stoffen, met name de stikstofoxiden, in de uitlaatgassen verminderen en de levensduur van de motor 15 verlengen door lagere optredende gastemperaturen in de motor.

Probleem van de huidige toepassing van waterinjectie in een motor is het gewicht van de benodigde wateropslag installatie en het te verbruiken water, hetgeen de voordelen van waterinjectie bij bestaande inrichtingen geheel of grotendeels opheft. Door waterwinning tijdens een zelfstandige verplaatsing kan de opslag van water bij 20 aanvang van een verplaatsing worden beperkt waardoor de opslagmiddelen en de hoeveelheid te tanken water beperkt kunnen blijven. Daarnaast dient, om verontreiniging van de motor te voorkomen, het in een waterinjectiesysteem te gebruiken water te zijn ontdaan van diverse stoffen als mineralen en zouten. Het water dat middels een werkwijze volgens onderhavige uitvinding wordt verkregen is, door de 25 directe verkrijging uit lucht, van zichzelf al arm aan mineralen en zouten en vereist, afhankelijk van de toepassing, niet of nauwelijks filtering of zuivering

In een uitvoeringsvorm wordt door een waterscheidingsysteem verkregen water gebruikt voor een sanitaire voorziening. In een uitvoeringsvorm wordt door een 30 waterscheidingsysteem verkregen water gebruikt voor spoelwater voor toiletten, wasbakjes, keukeninrichtingen, of voor een douchevoorziening.

4

In een uitvoeringsvorm wordt door een waterscheidingsysteem verkregen water gefilterd of gezuiverd alvorens gebruik. In een uitvoeringsvorm wordt het gefilterde of gezuiverde water gebruikt voor een drinkwater voorziening aan boord, zoals voor koffiemachines of theemachines.

5

Voor de deskundige zal het duidelijk zijn dat vele modificaties en wijzigingen mogelijk zijn bij een inrichting en een werkwijze volgens onderhavige uitvinding.

Claims

1. Werkwijze voor een watervoorziening van een vliegtuig, een vaartuig of een voertuig, omvattende 5 koelmiddelen om lucht te koelen, waarbij de gekoelde lucht wordt gebruikt aan boord van het vliegtuig, het vaartuig of het voertuig; waterscheidingmiddelen om water te scheiden van lucht; en transportmiddelen die verbonden zijn met de waterscheidingmiddelen, waarbij tijdens of na het koelen van de lucht door de koelmiddelen in de lucht aanwezig water 10 door een waterscheidingmiddel wordt gescheiden van de lucht en opgevangen en getransporteerd, waarbij de transportmiddelen zijn ingericht om het verkregen water te transporteren naar een water verbruikend systeem, met het kenmerk dat een water verbruikend systeem van het vliegtuig, het vaartuig of het voertuig gebruik maakt van tijdens een zelfstandige verplaatsing verkregen water. 15 la. Werkwijze voor een watervoorziening van een vliegtuig, een vaartuig of een voertuig volgens een conclusie 1, waarbij een op verdamping en condensatie gebaseerd systeem wordt gebruikt om lucht te koelen. 20 lb. Werkwijze voor een watervoorziening van een vliegtuig, een vaartuig of een voertuig volgens een conclusie 1, waarbij een airconditioningsysteem wordt gebruikt. lc. Werkwijze voor een watervoorziening van een vliegtuig, een vaartuig of een voertuig volgens een conclusie 1, waarbij een warmtepomp wordt gebruikt. 25 ld. Werkwijze voor een watervoorziening van een vliegtuig, een vaartuig of een voertuig volgens een conclusie 1, waarbij een zogeheten Air Cycle Machine wordt gebruikt. 30 le. Werkwijze voor een watervoorziening van een vliegtuig, een vaartuig of een voertuig volgens een conclusie 1, waarbij condensatie van water wordt gebruikt bij het scheiden van water en lucht.

2. Werkwijze voor een watervoorziening van een vliegtuig, een vaartuig of een voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een waterzuiveringssysteem of een waterfilteringsysteem voor de zuivering of de filtering van verkregen water wordt 5 gebruikt.

3. Werkwijze voor een watervoorziening van een vliegtuig, een vaartuig of een voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een opslagmiddel voor de opslag van water wordt gebruikt. 10

4. Werkwijze voor een watervoorziening van een vliegtuig, een vaartuig of een voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij verkregen water wordt gebruikt door een motor of een hulpmotor. 15 4a. Werkwijze voor een watervoorziening van een vliegtuig, een vaartuig of een voertuig volgens conclusie 4, waarbij een waterinjectiesysteem voor een motor of een hulpmotor wordt gebruikt.

5. Werkwijze voor een watervoorziening van een vliegtuig, een vaartuig of een 20 voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij verkregen water wordt gebruikt voor een drinkwatervoorziening.

6. Werkwijze voor een watervoorziening van een vliegtuig, een vaartuig of een voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij verkregen water wordt 25 gebruikt voor een sanitaire voorziening.

7. Werkwijze voor een watervoorziening van een vliegtuig, een vaartuig of een voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij verkregen water wordt gebruikt voor bevochtiging van cabinelucht. 30