飞机厨房管道系统的紧凑型空气止动阀 |
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| 申请号 | CN201380026716.2 | 申请日 | 2013-05-24 | 公开(公告)号 | CN104321572A | 公开(公告)日 | 2015-01-28 |
| 申请人 | BE航天公司; | 发明人 | P·J·L·布尔德; | ||||
| 摘要 | 一种用于飞机厨房 管道系统 的抵抗回流止动 阀 (46)，该阀包括限定入口(118)和入口室(104)、输送室(106)、 出口室 (108)以及出口(120)的 阀体 (102)。阀包含出口(120)处的抗回流装置(112)，以防止回流，并且通过被设置在阀体内的枢转 叶片 (110)控制通过该体的流，该枢转叶片具有上阀瓣(116)、 主轴 (122)以及下阀瓣(114)，其中当叶片(110)旋转至第一 位置 时，上阀瓣(116)抵靠入口室(104)而密封并且下阀瓣(114)抵靠出口室(108)而密封。该阀利用出口室(108)处的 负压 偏置关闭的阀，直到足够的 水 柱克服该偏置。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于飞机厨房管道系统的抵抗回流止动阀，其包括： |
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| 说明书全文 | 飞机厨房管道系统的紧凑型空气止动阀[0001] 相关申请的交叉参考 [0002] 本申请要求2012年5月25日提交的美国申请号为61/651,740以及2013年5月23日提交的美国申请号为13/901,354的优先权，其整体以引用的方式并入本文。 背景技术[0003] 商用飞机上的一个重要系统是厨房管道系统。饮用水和废水都必须经管道系统储存、循环并收集在飞机上。在商用飞机上，饮用水用于多种应用，包括饮用水、饮料(诸如咖啡和茶)以及烹饪(蒸锅、饭锅等)，因此必须满足一定的安全规范要求。也就是，为确保其适于人类消耗，飞机上可用的饮用水必须满足一定的最小健康和安全标准。这通过积极过滤可部分实现，这也改善了味道和气味，并移除了杂质和有害病菌。飞机管道系统包含厨房中水使用的各个方面，并且包括与其关联的硬件和部件，以及消耗或产生水的其它厨房设备。 [0004] 为满足饮用水的要求，厨房管道系统必须通过飞机制造商规定的设计要求并且经实验证明以确保饮用水、废水以及污水系统保持分离并且不会出现交叉污染。同样地，当飞机在完成飞行后停机时，或者储藏或维修长时间时，所有系统必须能够彻底排水，以排空所有残留水，以便排出能够潜在变得污染或滋生细菌的所有滞留水。为此，管道系统必须能够重力排水，即将空气接收到系统中以导致任何捕集水的快速排水和移除。 [0005] 已经通过管道系统的滤水器的饮用水均视为废水，这是航空公司的惯例。然而，由节约用水需要所驱动的飞机制造商最近的政策变化已经导致饮用水只有在其进入厨房水槽时变为废水的要求。鉴于此，可能会通过将所有其它水供给装置，包括热水器、水龙头、烤箱、过滤器等中的水排至淡水水槽而回收饮用水。另外，在恢复服务时，饮用水供给回路必须能够在没有人工帮助的情况下自动充满，并且可能潜在捕集空气的所有节段必须能够自通风。当填满饮用水回路时，重要地是记住压力根据飞机和设计而变化。 [0006] 在设计飞机上的飞机管道系统时的一个挑战是防止废水回流，回流的废水会污染系统并且弄脏排水以及通风装置。此外，在严重的情况下，废水中的浊气会上升并且会使乘客感到不舒适。因此，为允许水流通过系统，同时阻止废水回流，可靠且有效的止动阀是必要的。发明内容 [0007] 本发明是用于飞机厨房管道系统的空气止动阀，该空气止动阀是对于潮湿/冷冻的厨房在减少的占地空间中的完全饮用水/废水/真空管道系统的一部分。由空气止动阀控制厨房管道系统中的废水排放，该空气止动阀还兼做阻止回流装置。空气止动阀使用飞机在出口下游所施加的真空将水排至废水箱，由此真空与阀协作，以保持阀关闭，直到止动阀的入口上方的软管内的水柱克服真空并且自动地打开阀。该真空用于确保能够有效地将废水排至废水箱。由于阀保持关闭以维持系统内的真空，以便防止来自废水箱的恶臭进入客舱。空气止动阀还操作以防止废水从废水管路向上回流至客舱槽。 [0008] 本发明的阀包括紧凑型流量控制体，其基本上减小了外部尺寸并且允许其被安装在有限的空间内。阀内的枢转叶片从打开位置旋转至关闭位置，密封阀以防止废水和浊气通过阀。在优选实施例中，叶片具有梯形，该形状允许水在一定条件下绕过叶片并流经阀。 附图说明[0010] 图1是使用本发明的空气止动阀的示例性厨房的示意图； [0011] 图2a是图1的空气止动阀的第一剖视图； [0012] 图2b是图1的空气止动阀的第二剖视图； [0013] 图3是阀的叶片的侧视图和前视图； [0014] 图4a是空气止动阀的可选实施例的第一剖视图； [0015] 图4b是空气止动阀的可选实施例的第二剖视图； [0016] 图5是可选实施例的叶片的侧视图和前视图； [0017] 图6a是阀的另一个可选实施例的第一剖视图； [0018] 图6b是图6的可选实施例的第二剖视图； [0019] 图7是具有手动释放缆绳的空气止动阀的示意图；以及 [0020] 图8是具有前悬挂式手动释放缆绳的空气止动阀的示意图。 具体实施方式[0021] 如图1所示的管道系统示出紧凑型一体式管道系统的示意图，该管道系统被设计用在减少占用空间的冷冻/潮湿厨房中。水经由底部供给的饮用水输送系统提供，在该系统中供水起源于建构物(monument)的底部，尽管类似的系统包括从上部给水。本发明与任一系统，以及其它管道系统均能有效地工作。饮用水(由箭头10所指示的)经由结合远程操作的关闭阀的“T”阀12进入管道系统。主供给管14通过双通阀17供应水分配/过滤块16，其中其使用所选的过滤方法(诸如，包含自通风单元18的离心式水净化筒)进行过滤。优选地，两个或多个过滤器18用于减少系统中的背压并且允许航空公司选择不同的过滤等级、厨房插入设备(GAINS)供给管路水过滤器18a和水龙头供给管路水过滤器18b。连接至过滤器18a的一条管路20供应插入设备(GAINS)(诸如咖啡壶、蒸锅等)，而来自过滤器18b的另一管路22供应淡水水龙头24。分配块16包括远程应急饮用水关闭阀21和由缆绳27控制的回流防止阀手动超驰/覆写(override)装置23。 [0022] T字形阀12的第二分支在预先确定的压力下将加压水供应至紧凑型压力止回阀26。该止回阀26关闭阀12，从而防止从GAINS水分配歧管28向下排水。分配歧管28经由快速断开配件30供应饮用水。GAINS通过柔性软管32连接至歧管28。歧管28还优选包含自通风装置34以辅助(饮用水)填充过程，如水龙头24一样。来自水龙头24的水、经冷凝水排放收集罐38的来自GAIN滴水盘36的水以及来自厨房空气制冷机单元的任何一种冷凝物，通过排放管路52经由T字形件42被处理至废水管路44。通过废水排放管路44中的T字形件42以及通过紧凑型、回流防止装置或在部分真空下操作的空气止动阀46，实现将废水排入水槽。手动覆写装置被远程连接至分配过滤块16。饮用排放管路52和废水管路44均经管路48向下排至飞机废水箱。 [0023] 在前述管道系统中，所有废水均向下排至飞机废水箱(未示出)。将过滤的水从过滤器18a分配至GAINS歧管28，并然后经柔性软管连接件32排至GAINS。系统通过各种自通风装置34、水过滤器18以及水龙头24自行通风。能够将所有积水快速排放，以防止系统污染并且符合饮用水系统规定。 [0024] 图2示出本发明的空气止动阀46的第一实施例的多个剖视图。阀体102被分成三个主室，即入口室104、输送室106以及出口室108。在主体102内是提供不透水密封的旋转动作叶片110和抗回流装置112(诸如提升阀112或球阀)。在正常操作中，阀46因系统下游侧的真空压力而保持关闭，其中真空压力关闭旋转叶片110的下阀瓣114，这由飞机排放系统提供。下阀瓣114抵靠出口室108和输送室106之间的通道旋转也关闭上阀瓣116，从而防止水流经阀。当排放软管44中的水柱(顶)达到足够压力时，阀46的上阀瓣 116被迫远离其密封从而打开排放管路，并且水通过输送室106并且通过出口室108排出。 在入口118和出口120处提供标准的废水排放连接的插口。 [0025] 叶片110的上阀瓣116优选地配置为如图3所示的梯形，该形状在阀瓣116一旦打开时，通过允许水流经各室内的任一侧而有助于排水。在水通过阀46排放后，随后降低的液压(头)将允许阀下的真空重新关闭阀。在优选实施例中，叶片机构110的枢转点122偏移阀瓣116，从而将加权偏差提供至叶片的下部，这有助于闭合。上阀瓣116优选形成比下阀瓣大的表面积，以在压力下有助于打开。入口阀瓣116和出口阀瓣114均优选用持久的密封材料142做内衬，尽管这可以替代性地或附加地被安装至阀体102。 [0026] 在飞机真空系统出现故障的情况下，废水在重力作用下将通过阀46继续排放，尽管打开阀所需的液压(头)将会极大地降低。如果在真空系统出现故障后出现回流潮(水被迫从废水箱向上至排水软管到阀出口120)，阀46在如图2a所示的打开位置和图2b所示的关闭位置以单向提升阀112的形式安装有抗回流防止装置。 [0027] 在正常工况下，提升阀112通过图2a所示的飞机真空系统保持打开。在一些情况中，通过结合围绕提升阀头的钟形室(bell chamber)124减少对流出量的限制。阀优选地以轻的或有浮力的材料或空气填充盖128的形式结合漂浮辅助装置，以辅助其有效地闭合。阀在排放期间的振荡还用于抵抗因缺乏使用而导致的滞塞的可能性。 [0028] 图3示出叶片110的形状和轮廓，包括梯形上阀瓣116和大体正方形底部阀瓣114。叶片110绕按尺寸以接收销的孔130枢转。孔130偏移上阀瓣116和下阀瓣114，并且在优选的实施例中位于相比下阀瓣114更靠近上阀瓣116。在该配置中，叶片110可偏置成关闭位置，该位置连同真空确保阀在普通情况下关闭。 [0029] 图4a和图4b示出阀46a的变体，其具有被安装至叶片110的出口阀瓣114的次级逆向流提升阀150。附加的提升阀150有助于防止阀在滞塞的情况下因废水回流而打开或者防止不能密封初级回流防止装置112。在正常操作下，提升阀150由飞机真空系统保持关闭并如上详述以相同的方式保持排放功能。然而，在回流的情况下，次级提升阀150允许水以受控速率进入输送室106的出口侧。由于枢转点122相对于出口阀瓣114的位置，废水将不能使必要的压力施加至叶片114的下半部，以便打开阀。另外，由于叶片的中心区段152并非不透水，所以到达输送室106的入口区段的任何水迫使入口阀瓣116抵抗其密封，以防止水到达入口室104。此外，在恢复真空而输送室106充满废水的情况下，可以要求手动覆写装置以允许重新设定自动排放。图5示出具有嵌入下阀瓣114中的次级抗回流装置 150的叶片110a。其它抗回流装置还能够用作对所示装置的替代装置。 [0030] 图6a和图6b示出本发明的阀46的另一个变形，其具有容纳曲柄状叶片210的减小的阀体200。叶片210包括偏移的上阀瓣，其中上阀瓣相对于通过其枢转点225的半径成角度。叶片还包括在主轴225每侧上的至少一个并且优选多个流体输送孔口220，从而允许无限制的流体流经输送室206。该配置上的软管连接使用主体221上的旋塞式(spigot-like)连接件218，尽管也可用其它类型的连接件。下出口阀瓣214还可装有如图4所示的次级逆向流提升阀150。然而，回流潮将轻易通过流体输送孔口220，尽管其并不能前进越过入口阀瓣216，在该入口阀瓣处，增加的压力将增加密封能力。同样地，在阀体的任一侧上示出直通安装孔235。通过系留浮球抗回流装置250提供初级抗倒流保护。该变体因存在减少的被卡住或被滞塞的机会，所以具有简单且可靠的优点。从减少的重量中获益的浮球装置250搁置在支撑环252上并且抵靠钟形室124内的宽底座254而密封，其允许围绕浮球250的侧流动。在正常操作中，浮球250搁置在其支撑环252上，因废水软管出口连接件处的真空(抽吸)而保持静止。在真空和回流潮损耗的情况下，浮球250迫使抵靠其底座254，从而防止水进入阀的出口室108。如先前所讨论的示例，次级逆向流提升阀可被安装至出口阀瓣。 [0031] 图7示出附接至阀的叶片主轴225的手动释放机构的变体。释放机构包括缆绳260、缆绳安装座262、致动杆264以及主轴凸起252。在该设计中，机构被安装在阀的正面。如果阀因为任何原因不能自动操作，则可通过拉动应急释放控制手动地操作手动释放机构，其中应急释放控制被集成在位于厨房顶部处服务区域中的水分配/过滤块16内。图 8示出附接至阀的叶片主轴225、安装在阀一侧上的手动释放机构的第二变体。侧面安装减少了阀需要占用的物理深度。如果阀不能自动地操作，则能够如上示例5中阐述的那样被释放。 [0032] 本发明具有许多优于现有技术的益处。也就是说，与传统阀相比，本发明的阀的深度占用面积明显减小，从而允许安装在有限的空间内。本发明的阀还通过使用旋转的叶片设计根据完全不同的原则操作现有装置，并且维持飞机制造商所需的功能要求。这通过阀瓣、叶片以及叶片枢转点设计的组合而确保阀抑制水回流。此外，根据需要，阀可以安装有初级和次级机械抗回流装置，或简单的浮球阀或此类的组合。在优选实施例中，初级提升阀抗回流装置为漂浮辅助式的，其中在排水期间向下的废水导致的振荡保持阀自由以及较少易于粘附。可经济性地制造出这样的阀，该阀具有少至两个移动部件并且整个由非金属材料构造。本发明的阀能够包括多达三个阶段的抗回流保护。最终，阀具有针对应急手动释放机构的交替位置的灵活性。 |
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