ES2313657T3 - Sumidero de aeronave con funcion integrada de eliminacion de desechos. - Google Patents
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Abstract
Método para hacer funcionar un sistema de sumidero (12) acoplado a un conducto de eliminación de desechos común (18) con un segundo sistema de eliminación de desechos (14, 16), teniendo el sistema de sumidero una zona de almacenamiento (40) que recibe sustancias desde un sumidero (42), que recibe aire desde un conducto de derivación (44) regulado por una primera válvula (46), y que expulsa los desechos a través del conducto común regulado por una segunda válvula (48), comprendiendo el método: establecer condiciones iniciales de la primera válvula abierta y la segunda válvula cerrada; activar una fuente de vacío que genera un diferencial de presión a través de la segunda válvula, abriendo de este modo la segunda válvula y evacuando las sustancias de la zona de almacenamiento, por lo que la segunda válvula se cierra al final de la evacuación de las sustancias; y limitar una cantidad de aire suministrado por el conducto de derivación en caso de que el sistema se atasque cerrando la primera válvula de modo que se aplica una succión aumentada al sumidero a través del conducto común activando dicha fuente de vacío.
Description
Sumidero de aeronave con función integrada de
eliminación de desechos.
La presente invención se refiere en general a
sistemas de sumidero, y más particularmente a un sistema de
sumidero en un entorno de aeronave.
En la aviación comercial es necesario eliminar
fluidos y sólidos no deseados. Actualmente, la mayor parte de las
aeronaves comerciales están equipadas con sumideros de lavabo y
cocina de a bordo; sin embargo, estos sumideros están previstos
principalmente para la eliminación de desechos fluidos solamente ya
que están conectados a conductos de desagüe de pequeño diámetro y
principalmente desaguan mediante la fuerza de gravedad. Estos
desagües tienen generalmente un diámetro que oscila de
aproximadamente media a una pulgada y terminan en un palo de
desagüe de aeronave para su expulsión a la atmósfera.
Desafortunadamente, tales sistemas de sumidero están limitados en
su capacidad para eliminar productos de desechos sólidos o líquidos
más viscosos. Los sumideros actuales también tienden a bloquearse
debido al desagüe de líquidos que solidifican cuando se combinan en
el sistema de desagüe.
Actualmente, la eliminación de la mayor parte de
desechos no líquidos se realiza a través de sistemas de vacío
convencionales para váteres y unidades de eliminación de desechos.
Aunque en general es eficaz para eliminar desechos de comida
acuosos, líquidos y sólidos, la implementación de uno de los diseños
de unidad de eliminación de desechos o váter de vacío
convencionales requiere la incorporación de una unidad independiente
además del sumidero. Aunque estos diseños proporcionan una
ubicación alterna para la eliminación de desechos sólidos, no
suprimen la posibilidad de conductos de desagüe de sumidero
atascados.
Un problema en la incorporación de diseños de
sumidero de cocina de a bordo actuales en un sistema de desechos de
vacío se refiere al ruido. Se crea un fuerte ruido de descarga
cuando se abre la válvula de descarga y la presión diferencial a
través de la misma arrastra con energía los desechos al desagüe
hacia abajo. Para reducir el ruido durante el desagüe, puede
instalarse un conducto de derivación para controlar la cantidad de
flujo de aire que pasa a través de la cubeta del sumidero. El
conducto de derivación reduce el ruido pero también reduce la
cantidad de vacío disponible para ayudar a desaguar el sumidero.
Las desventajas asociadas con los sistemas de
sumidero de aeronaves actuales han hecho evidente que se requiere
una nueva técnica para eliminar los desechos de un sumidero de
avión. La nueva técnica debería minimizar el ruido a bordo de la
aeronave y permitir la salida de atascos del sistema.
Cada uno de los documentos
EP 0 931 720 A, US 6 385 789 B1 y US 2001/011391
A1 da a conocer un sistema de avión que comprende un sumidero y un
conducto común para aspirar sustancias desde dicho sumidero mediante
una unidad de vacío. Cada uno de los documentos DE 203 01 649 U1 y
DE 41 31 367 A1 da a conocer un sistema de váter con descarga a
vacío que comprende una zona de almacenamiento, un conducto de
derivación con una válvula y un conducto común para evacuar
sustancias desde la taza del váter a través de la zona de
almacenamiento. Por los documentos US 5 317 763 A y US 5 396 668 A
se conocen otros sistemas de váter, por los que la zona de
almacenamiento en el último documento se descarga con aire
comprimido.
Según la invención, se prevé un método para
hacer funcionar un sistema de sumidero acoplado a un conducto de
eliminación de desechos común con un segundo sistema de eliminación
de desechos. El sistema de sumidero tiene una zona de
almacenamiento que recibe sustancias desde un sumidero, que recibe
aire desde un conducto de derivación que se regula por una primera
válvula, y expulsa los desechos a través del conducto común que se
regula por una segunda válvula. El método incluye establecer
condiciones iniciales de la primera válvula abierta y la segunda
válvula cerrada. El método incluye además activar una fuente de
vacío que genera un diferencial de presión a través de la segunda
válvula, abriendo de este modo la segunda válvula y evacuando las
sustancias desde la zona de almacenamiento, por lo que la segunda
válvula se cierra al final de la evacuación de las sustancias. Se
limita una cantidad de aire suministrado por el conducto de
derivación en caso de que el sistema se atasque cerrando la primera
válvula de modo que se aplica una succión aumentada al sumidero a
través del conducto común activando la fuente de vacío.
Un sistema de avión correspondiente se define
por la reivindicación 4.
Las cocinas de a bordo de aviones actuales
incluyen sumideros y unidades de eliminación de desechos de cocina
de a bordo como unidades independientes. Combinando la función de
eliminación de desechos de cocina de a bordo con la función de
sumidero de cocina de a bordo a través del uso del conducto común
anteriormente comentado ahorraría peso, coste y espacio en los
módulos de cocina de a bordo.
Las ventajas y características adicionales de la
presente invención se harán evidentes a partir de la siguiente
descripción y pueden realizarse a través de los medios y
combinaciones indicados en particular en las reivindicaciones
adjuntas, tomadas en conjunción con los dibujos acompañantes.
Para entender completamente la invención, ahora
se describirán algunas realizaciones de la misma, proporcionadas a
modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos acompañantes, en
los que:
La figura 1 es un diagrama esquemático de un
sistema de avión que incluye un sistema de sumidero según una
realización de la presente invención.
La figura 2 es un diagrama esquemático de un
sistema de sumidero según otra realización de la presente
invención.
La figura 3 es un diagrama esquemático del
sistema de sumidero de la figura 2 en funcionamiento.
La figura 4 es un diagrama esquemático de un
sistema de sumidero según otra realización de la presente
invención.
La presente invención está ilustrada con
respecto a un sistema de sumidero, particularmente adecuado para el
campo aeroespacial. Sin embargo, la presente invención es aplicable
a diversos otros usos que puedan requerir sistemas de sumidero,
tales como caravanas, vehículos de ferrocarril, autobuses, vehículos
marítimos y otros vehículos de este tipo, tal como entenderá un
experto en la técnica. En cada una de las siguientes figuras, se
utilizan los mismos números de referencia para hacer referencia a
los mismos componentes.
Con referencia a la figura 1, se ilustra un
sistema de avión 10 que incluye un sistema de sumidero 12 según una
realización de la presente invención. El sistema 10 incluye además
un sistema de váter 14 y un sistema de eliminación de desechos de
cocina de a bordo 16 que elimina sustancias (junto con el sistema de
sumidero 12) a través de un conducto común 18. El conducto común 18
se introduce en un depósito que contiene desechos de un conjunto de
depósitos 20 y permite el flujo de sólidos y fluidos en función del
funcionamiento de un sistema de desechos de vacío 22.
El sistema de desechos de vacío 22 incluye un
controlador 24 que controla un vacío 26 que crea un diferencial de
presión a través de los conductos de vacío 28. Este sistema de
desechos de vacío puede incluir el uso de presión ambiental del
aire fuera de la aeronave o una fuente artificial, tal como una
bomba de vacío. Además, el sistema de sumidero 12, el sistema de
váter 14, y la eliminación de desechos de cocina de a bordo 16
reciben agua a través de conductos de enjuague 30. Los desechos se
expulsan desde el depósito que contiene desechos 20 a través de
conductos de desagüe 32 mediante un panel de servicio 34 en el
exterior 36 del sistema de aeronave 10.
Con referencia a las figuras 2 y 3, se ilustran
diagramas esquemáticos del sistema de sumidero 12. El sistema de
sumidero 12 incluye una zona de almacenamiento 40 que recibe fluido
desde un sumidero 42 y aire desde un conducto de derivación 44. El
flujo hacia y desde la zona de almacenamiento 40 se controla
mediante una válvula de eliminación 46 (primera válvula) y una
válvula de desagüe 48 (segunda válvula) que, por ejemplo, se
controlan mediante un controlador 50 que recibe señales desde un
interruptor de eliminación 52. Las sustancias desaguan desde la
zona de almacenamiento 40 a través del conducto común 18.
El sumidero 42 desagua por la fuerza de la
gravedad hacia el interior de la zona de almacenamiento 40 que
puede ser un depósito o un conducto de dimensión apropiada. El agua
de desecho se retiene en la zona de almacenamiento 40 mediante una
segunda válvula de desagüe 48 normalmente cerrada. La válvula de
desagüe 48 se controla automáticamente por la cantidad de agua en
la zona de almacenamiento 40 que se detecta por el sensor de nivel
58 y por el interruptor de presión 54. El interruptor de presión 54
detecta un atasco en función del diferencial de presión a través de
la segunda válvula 48. El interruptor de presión 54 se requiere para
su uso en un sumidero de cocina de a bordo para evitar el
reflujo.
El conducto de derivación 44 proporciona un
trayecto secundario para que el aire entre en la zona de
almacenamiento 40 durante una descarga para limitar el ruido dentro
de la zona de cocina de a bordo del avión. La válvula de
eliminación 46 cierra o limita el conducto de derivación 44 haciendo
que se aplique un mayor flujo de aire y succión al desagüe de
sumidero 56 para desatascar las obstrucciones de sumidero o desechos
de cocina de a bordo. La válvula de eliminación 46 y la válvula de
desagüe 48 se activan manualmente a través del funcionamiento del
interruptor de modo de eliminación 52.
El controlador 50 incluye algoritmos para
controlar el funcionamiento de soplador de vacío y los controles
automáticos y manuales de las válvulas. Acoplado al controlador 50
está el interruptor de modo de eliminación 52, que dota a un
encargado del avión de medios manuales para activar la válvula de
desagüe 48 en caso de fallar el controlador 50 o el sistema de
desagüe automático o el sistema de sumidero 12. El controlador
también puede activar un modo de desagüe automáticamente en función
de señales recibidas desde el interruptor de presión 54.
La zona de almacenamiento 40 es un depósito
típico que contiene desechos que recibe sustancias desde el sumidero
42 a través del desagüe 56 y que separa las sustancias a través del
sistema de desechos de vacío. El nivel del contenido de la zona de
almacenamiento 40 puede determinarse por un interruptor de nivel 58
acoplado de forma operativa con el controlador 50. El controlador
puede usar esta información de nivel para controlar el sistema de
sumidero 12. La zona de almacenamiento 40 incluye dos entradas, una
desde el desagüe 56 y una desde el conducto de derivación 44, y
además incluye una salida a través del conducto común 18. La entrada
desde el conducto de derivación 44 está controlada por la primera
válvula 46, y la separación de las sustancias a través del conducto
común 18 se lleva a cabo mediante la segunda válvula 48. La primera
válvula 46 puede controlarse mediante un actuador 60 (primer
actuador) que recibe señales desde el controlador 50. La segunda
válvula 48 también puede controlarse mediante un actuador 62
(segundo actuador) que recibe señales desde el controlador 50.
En otra realización, la primera válvula 46 puede
controlarse manualmente mediante un tirador accesible para el
usuario. Un sensor de posición en la primera válvula envía una señal
al controlador 50 para iniciar el modo de eliminación.
Con referencia a las figuras 2 y 3, se ilustra
el funcionamiento de un modo de desagüe y un modo de eliminación
del sistema de sumidero 12 según otra realización de la presente
invención. Para empezar, el agua del sumidero desagua por la fuerza
de la gravedad hacia el interior de la zona de almacenamiento 40 y
se mantiene hasta que el interruptor de nivel 58 activa el modo de
desagüe a través de, por ejemplo, el controlador 50. El modo de
desagüe incluye la primera válvula 46 abierta y la segunda válvula
48 cerrada. El modo de desagüe activa el soplador de vacío creando
un diferencial de presión a través del conducto común 18, que se
verifica por el interruptor de presión 54. A continuación se abre
la segunda válvula 48 para evacuar el agua almacenada en la zona de
almacenamiento 40. La segunda válvula 48 se cierra al final de esta
secuencia. Durante el desagüe del sumidero 42, el aire entra en la
zona de almacenamiento 40 a través del conducto de derivación 44 y
el sumidero 42. Además, durante este funcionamiento, no se requiere
ninguna acción por parte del encargado de la cabina o encargado de
la aerolínea.
Con referencia a la figura 3, se ilustra el
sistema de sumidero 12 en modo de eliminación según otra realización
de la presente invención. En el modo de eliminación, el encargado
de la cabina presiona el interruptor de modo de eliminación 52,
activando así el modo de desagüe en el controlador 50, que activa el
soplador de vacío. El interruptor de presión 54 verifica que el
soplador de vacío tira los materiales a través del conducto común
18, completando así el modo de desagüe. A continuación, el
controlador 50 abre la segunda válvula 48 y cierra la primera
válvula 46, y al final del modo de eliminación, se abre la primera
válvula 46 y se cierra la segunda válvula 48.
Durante el desagüe en el modo de eliminación, el
aire entra sólo a través del sumidero 42 de modo que se aplicará
una presión de sistema de vacío completa a cualquier obstrucción en
todos los conductos de desagüe 56. La duración del modo de
eliminación puede temporizarse a través de una duración establecida
en el controlador 50 o controlarse mediante un interruptor de
presión y mantenimiento tal como el interruptor de modo de
eliminación 52.
Con referencia a la figura 4, se ilustra una
realización alternativa de un sistema de sumidero 70 en un sistema
de unidad de cocina de a bordo 72 según otra realización de la
presente invención. El sistema de unidad de cocina de a bordo 72
incluye la zona de almacenamiento 74 que recibe materiales desde el
sumidero 76 y recibe aire desde el conducto de derivación a través
de la entrada de aire 80. Como en las realizaciones anteriores, el
sistema 70 se controla mediante dos válvulas 82, 84 que controlan la
entrada de aire y el desagüe de la zona de almacenamiento 74.
Según esta realización de la presente invención,
la zona de almacenamiento 74 puede estar dimensionada para encajar
por detrás de un carro de cocina de a bordo 82 en la unidad de
cocina de a bordo 72. Además, la válvula de desagüe o segunda
válvula 64 puede estar instalada en la base de la zona de
almacenamiento 74 y la salida puede bombearse al sistema de
desechos de vacío, tal como se comentó anteriormente. La instalación
de tuberías desde el sumidero 76 puede desaguarse mediante la
fuerza de la gravedad hacia el interior de la zona de almacenamiento
74. La entrada de aire 80 al conducto de derivación 78 puede estar
dirigida más alta que el sumidero 76 y también puede estar dirigida
hacia una zona elevada 85 para minimizar el ruido en la cabina. La
válvula de eliminación o primer válvula 62 puede estar instalada o
bien en la zona de almacenamiento 74 o bien a distancia. El
interruptor de modo de eliminación 86 puede estar instalado en la
unidad de cocina de a bordo 72 cerca del sumidero 76.
Además, otros desagües de cocina de a bordo,
tales como por ejemplo los desagües de bomba de sumidero, pueden
estar conectados al sistema 70 o bien directamente a la zona de
almacenamiento 74 o aguas arriba de la primera válvula 62 para
mantener la eficacia del modo de eliminación anteriormente
mencionado. Los olores procedentes de la zona de almacenamiento 74
pueden ventilarse a través del sistema de ventilación de cocina de a
bordo de lavabo 88, que puede estar conectado al conducto de
derivación 78.
Mediante la realización anteriormente
mencionada, un carro 90 se empuja por debajo del sumidero para
optimizar el espacio de almacenamiento. Además, una ventaja es que
todos los sumideros tienen capacidades de eliminación.
En funcionamiento, el modo de eliminación del
sistema de sumidero desatascará obstrucciones en la instalación de
tuberías de la cocina de a bordo. El funcionamiento del modo de
eliminación del sistema de sumidero 12 proporciona un apoyo manual
al desagüe de sumidero 92 si se produce un fallo del sistema de
sumidero automático 70.
\newpage
En otras palabras, el método incluye establecer
condiciones iniciales de la primera válvula abierta y la segunda
válvula cerrada. El método incluye además activar un soplador de
vacío que genera un diferencial de presión a través de la segunda
válvula, abriendo de este modo la segunda válvula y evacuando las
sustancias desde la zona de almacenamiento, por lo que la segunda
válvula se cierra al final de la evacuación de las sustancias. Se
limita una cantidad de aire suministrado por el conducto de
derivación en el caso de que el sistema se atasque cerrando la
primera válvula, de modo que se aplica una succión aumentada al
sumidero a través del conducto común activando el soplador de
vacío.
A partir de lo anterior, puede observarse que se
ha aportado a la técnica un nuevo sistema de sumidero. Debe
entenderse que la descripción anterior de una realización de la
presente invención es puramente ilustrativa de algunas de las
muchas realizaciones específicas que representan aplicaciones de los
principios de la presente invención. Para los expertos en la
técnica serán evidentes otras disposiciones numerosas sin apartarse
del alcance de la invención según se define mediante las siguientes
reivindicaciones.
Claims (12)
1. Método para hacer funcionar un sistema de
sumidero (12) acoplado a un conducto de eliminación de desechos
común (18) con un segundo sistema de eliminación de desechos (14,
16), teniendo el sistema de sumidero una zona de almacenamiento
(40) que recibe sustancias desde un sumidero (42), que recibe aire
desde un conducto de derivación (44) regulado por una primera
válvula (46), y que expulsa los desechos a través del conducto
común regulado por una segunda válvula (48), comprendiendo el
método:
establecer condiciones iniciales de la primera
válvula abierta y la segunda válvula cerrada;
activar una fuente de vacío que genera un
diferencial de presión a través de la segunda válvula, abriendo de
este modo la segunda válvula y evacuando las sustancias de la zona
de almacenamiento, por lo que la segunda válvula se cierra al final
de la evacuación de las sustancias; y
limitar una cantidad de aire suministrado por el
conducto de derivación en caso de que el sistema se atasque
cerrando la primera válvula de modo que se aplica una succión
aumentada al sumidero a través del conducto común activando dicha
fuente de vacío.
2. Método según la reivindicación 1, en el que
la etapa de limitación comprende además hacer funcionar manualmente
un interruptor que controla la primera válvula.
3. Método según la reivindicación 1 ó 2, que
comprende además detectar un atasco a través de un interruptor de
presión que detecta un diferencial de presión a través de la segunda
válvula.
4. Sistema de avión (10) que comprende:
un sumidero (42);
una zona de almacenamiento (40) que recibe
sustancias desde dicho sumidero y almacena dichas sustancias;
un conducto de derivación (44) que suministra
aire a dicha zona de almacenamiento durante una descarga;
una unidad de eliminación de desechos (16);
un váter (14);
un conducto común (18) que recibe sustancias
desde dicha zona de almacenamiento, dicha unidad de eliminación de
desechos y dicho váter;
una unidad de vacío (22, 24, 26, 28) que aspira
las sustancias desde dicho sumidero a través de dicha zona de
almacenamiento, y que además aspira las sustancias desde dicha
unidad de eliminación de desechos y dicho váter;
una primera válvula (46) que limita una cantidad
de aire suministrado por dicho conducto de derivación de modo que
se aplica una succión aumentada a dicho sumidero a través de dicho
conducto común;
un primer actuador (60) que hace funcionar dicha
primera válvula; y
un controlador (50) que controla dicha unidad de
vacío, controlando además dicho controlador dicho primer actuador
en función de un atasco entre al menos uno de dicho sumidero y dicha
zona de almacenamiento o entre dicha zona de almacenamiento y dicho
conducto común.
5. Sistema según la reivindicación 4, que
comprende además una segunda válvula (48) que restringe el flujo de
dichas sustancias desde dicha zona de almacenamiento cuando está
cerrada y que desagua dicha zona de almacenamiento cuando está
abierta; y un segundo actuador (62) que controla dicha segunda
válvula.
6. Sistema según la reivindicación 5, que
comprende además un interruptor manual que hace funcionar dicho
segundo actuador (62).
7. Sistema según la reivindicación 5 ó 6, que
comprende además un interruptor de presión (54) que activa dicho
segundo actuador en función de una cantidad de dichas sustancias en
dicha zona de almacenamiento.
8. Sistema según la reivindicación 4, 5, 6 ó 7,
que comprende además un interruptor de nivel (58) que indica que
dicha zona de almacenamiento está sustancialmente llena.
9. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 8, en el que dicho conducto de derivación
comprende además una entrada de aire dirigida más alta que dicho
sumidero.
10. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 9, en el que dicha primera válvula está situada
por encima de dicho sumidero y expuesta sólo al aire.
11. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 10, que comprende además un orificio de
ventilación acoplado a dicho conducto de derivación para ventilar
los olores de dicho depósito de almacenamiento.
12. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 11, en el que dicha zona de almacenamiento (74)
está dimensionada para encajar por detrás de un carro de cocina de
a bordo (82) en una unidad de cocina de a bordo (72).
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