(57)【要約】【解決手段】航空機水供給および排水システム用のモジュール式飲料水分配マニホルドは、柔軟なホースコネクタと結合するように構成され流れ制御ポペット弁を有する第１マニホルドクイックコネクタを持つ管状要素と、流れ制御ポペット弁を有し終端自己通気／自己排水デバイスと結合するように構成された第２マニホルドクイックコネクタと、自己通気／自己排水デバイスを持つ第２マニホルドと結合する回転フェルールと、を備える。【選択図】図１
2015532371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機水供給および排水システム用のモジュール式飲料水分配マニホルドであって、
個別のねじ付き部からなる長さ調節可能な管状部と、
柔軟なホースコネクタと結合するように構成され、流れ制御ポペット弁を有する第１マニホルドクイックコネクタと、
流れ制御ポペット弁を有し、終端自己通気／自己排水デバイスと結合するように構成された第２マニホルドクイックコネクタであって、前記自己通気／自己排水デバイスは、空気抜きキャップと、空気抜き穴と、ポペットフロートを持つ通気ポペット弁と、Ｏリングシールと、サービスキャップと、を有する、第２マニホルドクイックコネクタと、
前記自己通気／自己排水デバイスを持つ前記第２マニホルドと結合する回転フェルールと、
を備え、
前記第１および第２のマニホルドクイックコネクタの流れ制御ポペット弁は、主要な水流方向に味方するような形状にされていることを特徴とするモジュール式飲料水分配マニホルド。
【請求項２】
各管状部の端部がベル型チャンバを有することを特徴とする請求項１に記載のモジュール式飲料水分配マニホルド。
【請求項３】
前記第１または第２マニホルドクイックコネクタが取付具に接続されたとき、水がポペット弁の周りで前記取付具を通過するように前記ポペット弁が伸びることを特徴とする請求項１に記載のモジュール式飲料水分配マニホルド。
【請求項４】
前記回転フェルールに角度が付いていることを特徴とする請求項１に記載のモジュール式飲料水分配マニホルド。
【請求項５】
前記通気ポペット弁は前記Ｏリングから離れる方向に自由に移動し、水が前記マニホルドに入るとき、前記通気ポペット弁を越えて空気が漏れる一方、該通気ポペット弁が前記Ｏリングから外れることを特徴とする請求項１に記載のモジュール式飲料水分配マニホルド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１２年１０月４日に出願された米国特許出願第６１／７０９，８３４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。
【背景技術】
【０００２】
機内ケータリングサービスを行う民間航空機では、航空機に備え付けられた一つ以上のギャレーが「ウェット」である、すなわち水供給（飲料水）、排水（廃水）および廃棄物処理ユニット内で使用された必要水（汚水−使用後）を有しているのが普通である。飲料水が加圧下でギャレーに供給される一方、排水および廃水処理では重力（真空による補助が可能である）が使用される。飲料水、飲料の作成および調理（例えばスチームオーブン、炊飯器など）に飲料水が使用される。したがって、人の消費に適したものとするために、飲料水は安全規準を満たす必要がある。すなわち、飲料水は、最小限の健康および安全規準を満たさなければならない。味と臭いを改善し、航空会社の指針に従って細菌を除去するために、通常は飲料水が濾過される。航空機配管システムは、ギャレーにおけるあらゆる態様の水の使用に及び、関連するハードウェア、部品、および水を消費するか水処理を容易にするギャレー設備を包含する。
【０００３】
飲料水システム、廃水システムおよび下水システムが完全に機能し、二次汚染が発生しないように分離されていることを保証するために、全てのギャレー配管システムは、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検査を受けなければならない。また、フライトの終了後にまたは長期間の保管やメンテナンスのために航空機がシャットダウンされるとき、配管システムの全ては指定された時間内で完全に排水可能でなければならない。潜在的に汚染される可能性があるあらゆる残留水が、航空機ギャレー配管システムから除去されなければならない。したがって、システムは、充填サイクル中に配管システムのパイプ、ホース、部品内に含まれている空気を水で置き換える（空気を放出する）ことができ、排水／追い出しサイクル中に、空気で水を置き換え（空気を入れる）て急速な排水が可能になっている。
【０００４】
サービスの再開時に、飲料水供給回路は、手動による助けなしに自動的に充填が可能でなければならず、潜在的に空気を閉じ込めることがある全ての区画が自己通気可能でなければならない。この目的のために重視すべき事項は、航空機および設計に応じて圧力が変化するという点である。
【０００５】
安全の観点から、配管システムは、ギャレーインサート（galley inserts：ＧＡＩＮＳ）から蛇口への温水の逆流を防止しなければならない。さらに、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。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、削減された「ウェットな」ギャレー領域内で航空機用飲料水を分配する航空機ギャレー配管システムである。水濾過／マニホルドブロックから水を消費するＧＡＩＮＳおよびギャレー水蛇口へと供給される飲料水を分配する二次コネクタを持つモジュール式の管状マニホルドが開示される。
【０００７】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】航空機配管システムの模式図である。
【図２】水分配マニホルドの一部の拡大上面図である。
【図３ａ】閉じた構成のクイック分離部の断面図である。
【図３ｂ】開いた構成のクイック分離部の断面図である。
【図４】自己通気／自己排水マニホルドとクイック分離部の断面図である。
【図５ａ】クイック分離部と、クイック分離部を出て左に向かう流れと結合する柔軟ホースコネクタの断面図である。
【図５ｂ】クイック分離部と、クイック分離部を出て右に向かう流れと結合する柔軟ホースコネクタの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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非常止水弁を含む「Ｔ字形」弁１２を介して配管システムに入る。主要供給管１４は、二方向弁または三方向弁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、冷凍機、スチームオーブンなどへのＧＡＩＮ水分配マニホルド２８を介してギャレーインサート設備（galley insert equipment：ＧＡＩＮＳ）に水を供給する。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／フィルタブロック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手動オーバーライド２３と、を備える。
【００１０】
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。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。
【００１１】
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。
【００１２】
図２は、図１の分配マニホルド２８の一部を示す。本発明のマニホルド２８は、ねじ式カップリングを使用して同様の管状部に機械的に連結可能である固い管状部を備えており、サイズ可変の水分配マニホルドを提供する。各部の雌端部は、マニホルドクイックコネクタ１０６を装着可能であるか、これを使用しない場合にブランキングキャップまたは封止キャップ１０８を装着可能である二つ以上のポート１０４を有しているベル型チャンバ１０２が設けられる。マニホルドクイックコネクタ（manifold quick connector：ＭＱＣ）１０６は、柔軟ホースコネクタ（flexible hose connector：ＦＨＣ）１１０に結合するように設計されている。ＦＨＣ１１０は、フランジ結合または溶接結合を含んでもよい。または代替的に、クイックコネクタ１０６が、終端自己通気／自己排水（self-venting/self-draining：ＳＶ／ＳＤ）デバイス１１２を組み込んでもよい。図３ａおよび３ｂはそれぞれ、閉じた構成および開いた構成でのＭＱＣ１０６の断面図を示す。ＭＱＣ１０６と何も結合していない場合、ポペット弁１１４がＭＱＣ１０６の開口部にもたれかかり、デバイスを通る流れを防止する。しかしながら、ＭＱＣ１０６が取付具に接続されると、図３ｂに示すようにポペット弁１１４が伸び、ポペット弁の周りで取付具を通る流れが可能になる。このようにして、ＭＱＣ１０６の存在に基づき、自動流量制御デバイスが形成される。
【００１３】
図４に示すＳＶ／ＳＤマニホルド１１２は、空気抜きキャップ１２０と、空気抜き穴１２２と、ポペットフロート１２６を持つ通気ポペット弁１２４と、Ｏリングシール１２８と、サービスキャップ１３０と、を備えている。マニホルドは、ＭＱＣ１０６と結合する回転フェルール１３２も備えている。代替的に、角度の付いたフェルール１３２で直線のフェルールを置換してもよい。回転フェルール１３２によって、完全なシステムを分解する必要なく、ＳＶ／ＳＤマニホルド１１２をＭＱＣ１０６に取り付けたり、またはＭＱＣ１０６からＳＶ／ＳＤマニホルド１１２を取り外すことが可能になる。接続および分離を助けるために、ＭＱＣ１０６には、把持および回転をより容易にするサムグリップ１３４が備えられていてもよい。二重のＯリング１３６によって、デバイスからの水漏れが防止される。ＭＱＣ１０６の自己封止ポペット弁１１４を開くために、固定ピン１３８が設けられている。加工組立を助けるために、フローティング部は二つの部分で形成されており、サービスキャップを通してアクセスされる。
【００１４】
航空機ギャレー配管システムを飲料水で充填するとき、エアロックを防止し一貫した水流を確保するために、空気を追い出す必要がある。これを達成するために、通気ポペット弁１２４が封止Ｏリング１２８に対して自由に移動し、および／または封止Ｏリング１２８に保持される。ギャレー配管システムに入った水が、ポペットヘッドを越えて逃げる空気と入れ替わる一方、ポペット弁はＯリング１２８から外れる。飲料水がデバイス１１２に達すると、水背圧がポペットフロート１２６を介してポペット弁１２４を閉じる。ポペットフロート１２６は、コルクまたはエアフロートなどの適切な浮揚性材料で作成される。フライトが終わり、航空機の水供給が切られると、ギャレー配管システム内の水圧が落ち、ポペット弁１２４を開いて、システムの急速な排水が生じる。水が閉じ込められて残らないようにするため、ＳＶ／ＳＤマニホルド１１２にはエアキャップ１２０が装着されており、空気が配管システムに入れるようにしつつ、潜在的な汚染を排除している。
【００１５】
図５ａおよび５ｂに示すマニホルドクイックコネクタ１０６および柔軟ホースコネクタ１１０の動作時、両方の取付部の主な接続はねじ山１４０を用いて行われる。両方のコネクタ１０６、１１０は、柔軟ホース３２の取り外し後の過度の水の損失を防止するために、接続または分離中に自動的に動作する相互依存開放／閉鎖構造を有するポペット弁を用いて、自己封止するように設計されている。コネクタポペット弁１４２は流量制限を減らすように設計されている。したがって、主要な水流方向（すなわち、場合によって、ホース３２からマニホルド１０６へ向かう流れ、またはマニホルド１０６からホース３２へ向かう流れのいずれか）に味方する（都合がよい：favor）ような形状とされている。
【００１６】
図５ａ、５ｂのＦＨＣ１１０に結合されるＭＱＣ１０６には二つの変形例がある。両方の場合において、ポペット弁が開き、コネクタ１０６、１１０が互いにねじ込まれてアセンブリを通して水を流すときに、ポペット弁が互いに作用するように設計されている。最初のケースでは、ＦＨＣ１１０は、柔軟ホース３２をクリンプするためのフェルール１５０を備えている。フェルール１５０を回転してＭＱＣ１０６に接続することが可能であり、二つの「Ｏ」リングシール１５４によって柔軟ホース３２とコネクタ本体１５２に対してフェルール１５０が封止される。ポペット弁１４２は通常、ばね１６０によって閉じられ、「Ｏ」リングシール１６２に対して封止をして、ポペット弁が中に開いているベル型チャンバ１６４を通る水の制限が減じられている。ねじ付き接続部１４０は、ＦＨＣ１１０とＭＱＣ１０６をつなげ、コネクタ間の主要な防水ジョイントを提供する第１封止ワッシャ１６８を備えている。ＭＱＣ１０６の自己閉鎖ポペット弁１１４は、マニホルドベル型チャンバ内に開き、ポペット弁１１４を閉じるように付勢するばね１７２によって制御される。マニホルドカップリングシール１１９がポペット弁１１４上に配置され、カップリング本体１０６の間の漏れを防止する。図５ｂに示すように、ポペット弁１４２ａ、１１４ａの形状および方向は、矢印２００で示す水流の主要な方向に応じて変化してもよい。ポペット弁１４２ａはその前面または後面にシール１４３を有する一方、ＭＱＣポペット弁１１４ａは「Ｏ」リング１１５を封止する。水流を改善し制限を減じるのとは別に、両方のカップリングのシール１１５、１４３は、水流との直接接触からカップリングを遠ざけることによって、流れによる露出面の浸食を減じるように配置されている。パーツ点数を合理化するために、ポペット弁のシャフト長と高さは互いに置き替え可能である。
【００１７】
本発明は、パーツ点数および複雑さを劇的に削減しつつ順応性を増大させる、拡張可能なモジュール式水分配マニホルドシステムを提供する。固く非金属のマニホルド配管と非金属のコネクタが重量を削減するので航空機ギャレーに非常に適している。さらに、自己封止マニホルドと相互作動するポペット弁とが、漏れを排除しつつシステムの排水を促進する。より詳細には、方向が最適化されたポペットヘッドが、主要な水流方向における水流を容易にする。接続部におけるベル型チャンバの使用により、水圧が減少する。また、マニホルドを阻害することなく取り外し、取り付け、再配置等が可能である柔軟ホースの使用によって、接続の容易さが強化される。さらに、別個の固いマニホルド区画同士を必要に応じて柔軟なホースによって接合することができる。各マニホルド接合場所において利用可能である二つの柔軟ホース接続点の使用によって、適応性が増加する。また、自己通気／自己排水デバイスをモジュール式マニホルドの端点に取り付けることができる。
【００１８】
本発明の配管システムは、異なるＧＡＩＮ供給要件に適合することができ、またギャレーのサイズに関わらず共通のシステムを使用することができる。自己封止マニホルド弁および柔軟ホースにより、システムを減圧することなくＧＡＩＮを取り外すことが可能になる。また、単純な封止キャップを用いて未使用の接続部を封止することができる。区画を追加／除去することによってシステムのサイズを変更することができる。また、システムの大規模な変更なしに、水を消費するＧＡＩＮＳを追加または取り外すことができる。システムに組み込まれた自己通気／排水デバイス（単数または複数）によって、統合されたコンパクトなギャレー配管システムの自動充填および自動排水が可能になる。本システムは、実用的なコネクタ（ボルト締めフランジ）または封止された（溶接された）コネクタのいずれにも適合することができる。本発明は、新規のおよび既存の航空機タイプまたはその変形タイプ用の、あらゆる種類の胴体幅の狭いまたは幅の広い民間航空機モニュメントに適している。
【００１９】
本発明について一般的な説明をしてきたが、上記の説明および付属の図面は、いかなる方法によっても限定を意図したものではない。当業者であれば本明細書に記載の実施形態に対して多くの変更および置換を想像することが可能であり、本発明はそのような変更および置換の全てを包含するように意図されている。したがって、本発明の範囲は、添付の請求項の語句によって適切に評価されるものであり、上述の実施形態または図示の実施形態のいずれかに厳密に解釈されるものではない。
【図１】
2015532371.tif 000003
【図２】
2015532371.tif 000004
【図３Ａ】
2015532371.tif 000005
【図３Ｂ】
2015532371.tif 000006
【図４】
2015532371.tif 000007
【図５Ａ】
2015532371.tif 000008
【図５Ｂ】
2015532371.tif 000009
【国際調査報告】
2015532371.tif 000010