СПОСОБ, СИСТЕМА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТВЕДЕНИЯ ЖИДКОСТИ
METHOD, SYSTEM AND DEVICE FOR LIQUID DRAINING

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится в целом к системам вентиляции, а еще точнее к способам и системам для отведения жидкости в системах регулирования параметров среды.
В некоторых известных системах регулирования параметров среды воздушных летательных аппаратов (ECS) окружающий воздух кондиционируют посредством блоков для кондиционирования воздуха перед его направлением в отсеки воздушного летательного аппарата, такие как салон или кабина. Кондиционированный воздух обычно распределяют посредством узла распределения воздуха, содержащего трубопроводы, клапаны и вентиляторы. Влагосодержание окружающего воздуха по меньшей мере частично зависит от внешних условий вокруг воздушного летательного аппарата. Поскольку кондиционированный воздух циркулирует через узел распределения воздуха, влага может формироваться вследствие множества различных факторов окружающей среды. Например, в горячих и влажных окружающих средах влага может протекать через блоки кондиционирования воздуха и через систему распределения воздуха с формированием водяных капель на внутренних поверхностях распределительных трубопроводов. Капли воды могут стекать или капать в салон и/или на пассажира через выпускные отверстия систем регулирования параметров среды воздушных летательных аппаратов (ECS) для потока воздуха вследствие маневрирования воздушного летательного аппарата во время полета.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном аспекте предложена система отведения жидкости для использования с системой распределения воздуха. Система отведения жидкости содержит отводящую трубу, соединенную с системой распределения воздуха, сливной резервуар, соединенный с отводящей трубой и выполненный с возможностью приема жидкости из отводящей трубы, и систему отсоса, проточно сообщающуюся со сливным резервуаром. Система отсоса выполнена с возможностью создания давления в сливном резервуаре, которое ниже, чем давление в системе распределения воздуха.
В другом аспекте предложена система отсоса, выполненная с возможностью использования системы отведения жидкости системы распределения воздуха. Система отсоса содержит сливной резервуар, соединенный с системой распределения воздуха и выполненный с возможностью приема жидкости из системы отведения жидкости, и вентилятор, выполненный с возможностью создания давления в сливном резервуаре, которое ниже, чем давление в системе распределения воздуха.
Еще в одном аспекте предложен способ сборки системы отведения жидкости. Способ включает соединение отводящей трубы с системой распределения воздуха, соединение сливного резервуара с отводящей трубой, причем сливной резервуар выполнен с возможностью приема жидкости из отводящей трубы, и соединение системы отсоса со сливным резервуаром, причем система отсоса проточно сообщается со сливным резервуаром и выполнена с возможностью создания давления в сливном резервуаре, которое ниже, чем давление в системе распределения воздуха.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 показана блок-схема примера методики изготовления и обслуживания воздушного летательного аппарата.
На фиг. 2 показана блок-схема примера воздушного летательного аппарата, который может быть изготовлен с использованием системы, показанной на фиг. 1.
На фиг. 3 показано схематическое изображение примера системы регулирования параметров среды воздушного летательного аппарата для использования в воздушном летательном аппарате, показанном на фиг. 2.
На фиг. 4 показана блок-схема примерного способа сборки системы отведения жидкости, показанной на фиг. 3.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способы и системы, раскрытые в настоящей заявке, описаны в контексте способа 100 изготовления и обслуживания (показан на фиг. 1) воздушного летательного аппарата 102 (показан на фиг. 2). В альтернативном варианте способы и системы, раскрытые в настоящей заявке, могут быть реализованы в любых условиях и/или в любой среде, включающей систему распределения воздуха. Во время подготовки к изготовлению способ 100 может применять проработку и проектирование 104 воздушного летательного аппарата 102 и/или материальное обеспечение 106. Во время производства происходит изготовление 108 компонентов и подблоков и интеграция 110 систем воздушного летательного аппарата 102. В дальнейшем воздушный летательный аппарат 102 может пройти через поставку и сертификацию 112 перед его размещением на обслуживание 114. При нахождении на обслуживании заказчиком для воздушного летательного аппарата 102 составляют расписание планового технического обеспечения и обслуживания 116 (включающее, например, модификацию, перенастройку и/или восстановление).
Каждый из процессов способа 100 может быть выполнен или осуществлен системным интегратором, третьей стороной и/или оператором (например, заказчиком). Для целей данного описания, системный интегратор может содержать, без ограничения, любое количество производителей воздушных летательных аппаратов и субподрядчиков по основным системам, третья сторона может содержать, без ограничения, любое количество продавцов, субподрядчиков и поставщиков, а оператор может представлять собой авиакомпанию, лизинговую компанию, военную организацию, обслуживающую организацию и т.п.
Как показано на фиг. 2, воздушный летательный аппарат 102, изготовленный с использованием способа 100, может содержать корпус 118, имеющий множество систем 120 и внутреннюю часть 122. Примеры систем 120 могут содержать движительную систему 124, электрическую систему 126, гидравлическую систему 128 и/или систему 130 регулирования параметров среды. Может быть включено любое количество других систем. Несмотря на то что воздушный летательный аппарат приведен в качестве иллюстративной реализации, принципы настоящего изобретения могут быть применены в других отраслях промышленности, таких как автомобильная промышленность, механическое оборудование, тяжелое оборудование, нагрев, вентилирование и кондиционирование воздуха (HVAC).
Устройство и способы, реализованные в настоящей заявке, могут быть применены во время любого одного или большего количества этапов способа 100 изготовления и обслуживания. Например, компоненты и подблоки, соответствующие процессу 108 изготовления, могут быть произведены или промышленно изготовлены способом, аналогичным способу производства и промышленного изготовления компонентов и подблоков, изготовленных во время нахождения воздушного летательного аппарата 102 на обслуживании. Кроме того, одна или большее количество реализаций устройства, реализации способа или их сочетание могут быть применены во время этапов 108 и 110 изготовления, например путем существенного ускорения сборки или уменьшения стоимости воздушного летательного аппарата 102. Аналогичным образом, одна или большее количество реализаций устройства, реализации способа или их сочетание могут быть применены во время нахождения воздушного летательного аппарата 102 на обслуживании, например без ограничения, для технического обеспечения и обслуживания 116.
На фиг. 3 показано схематическое изображение примерной системы 200 регулирования параметров среды воздушного летательного аппарата (ECS). В примерном варианте реализации на систему 200 регулирования параметров среды воздушного летательного аппарата (ECS) подают воздух, принятый от компрессора (не показан) двигателя 202 воздушного летательного аппарата, через впускной трубопровод 204. Впускной трубопровод 204 соединен с проточным сообщением с установкой с воздушным циклом или блоком (PACK) 206 кондиционирования воздуха. PACK 206 выполнена с возможность кондиционирования и охлаждения воздуха, принятого от трубопровода 204.
Внизу по потоку от PACK 206 система 200 регулирования параметров среды воздушного летательного аппарата (ECS) содержит систему трубопроводов для направления по трубопроводам кондиционированного воздуха в одну или большее количество областей воздушного летательного аппарата 102 (показан на фиг. 2). Например, в примерном варианте реализации система 200 регулирования параметров среды воздушного летательного аппарата (ECS) содержит трубопровод 210 подачи воздуха в салон для подачи кондиционированного воздуха в пассажирский салон 212 воздушного летательного аппарата 102. Кроме того или в альтернативном варианте, система 200 регулирования параметров среды воздушного летательного аппарата (ECS) содержит подающий трубопровод 214 кабины экипажа для подачи кондиционированного воздуха в кабину 216 экипажа воздушного летательного аппарата 102. Система 200 регулирования параметров среды воздушного летательного аппарата (ECS) дополнительно содержит трубопровод 215 для рециркулируемого воздуха салона, соединенный с салоном 212 с сообщением посредством потока. В предварительно определенные периоды времени вентилятор 217 выполняет забор воздуха из салона 212 для добавления вентиляции к кондиционированному воздуху посредством рециркулируемого воздуха.
Трубопровод 215 для рециркулируемого воздуха салона проточно сообщается с трубопроводом 210 подачи воздуха в салон для облегчения смешивания рециркулируемого воздуха из салона 212 с кондиционированным воздухом из PACK 206. В некоторых реализациях блок 206, вентилятор 217 и трубопроводы 204, 210, 214 и 215 называют системой регулирования параметров среды. В некоторых реализациях вентилятор 217 и трубопроводы 210, 214, и 215 называют системой распределения воздуха.
В примерном варианте реализации система 200 регулирования параметров среды воздушного летательного аппарата (ECS) дополнительно содержит сливной резервуар 220 для отводимой жидкости и трюмный сливной резервуар 222. Сливной резервуар 220 соединен с трубопроводами 210 и 214 для воздуха посредством отводящих труб 224 и выполнен с возможностью удержания жидкости, образованной в трубопроводах 210 и 214. В некоторых реализациях трубы 224 изготовлены из по существу эластичного и влагонепроницаемого материала с диаметром в диапазоне между приблизительно 0,5 дюймов (1,27 см) и 0,75 дюймов (1,905 см). В альтернативном варианте трубки 224 могут быть изготовлены из любого материала и могут иметь любой размер, который облегчает отведение жидкости, что раскрыто в настоящей заявке. Сливной резервуар 220 соединен с трюмным сливным резервуаром 222 посредством выпускного отверстия 221 и линии 223 трюмного сливного резервуара, которая выполнена с обеспечением возможности протекания жидкости, удерживаемой в сливном резервуаре 220, в трюмный сливной резервуар 222. Трюмный сливной резервуар 222 выполнен с возможностью удержания жидкости и/или сточной воды до выпуска содержимого этого трюмного сливного резервуара 222 в предварительно определенное время или заданное пользователем время. Несмотря на то что система 200 регулирования параметров среды воздушного летательного аппарата (ECS) показана с наличием одного сливного резервуара 220, в некоторых реализациях многочисленные сливные резервуары используют во всей системе 200 регулирования параметров среды воздушного летательного аппарата (ECS) для удержания жидкости и/или сточной воды, которая будет перемещена в сливной резервуар 220 и/или трюмный сливной резервуар 222. В некоторых реализациях жидкость и/или сточная вода представляют собой воду. В примерном варианте реализации в сливном резервуаре 220 расположены один или большее количество датчиков 240. Датчики 240 выполнены с возможностью контроля уровня воды и/или давления в сливном резервуаре 220 и/или отводящих трубах 224.
В примерном варианте реализации выпускные отверстия 226 соединены и/или расположены в трубопроводах 210 и 214 для сбора и/или удержания влаги, передаваемой через трубопроводы 210 и 214. Выпускные отверстия 226 соединены отводящими трубами 224 и проточно сообщаются со сливным резервуаром 220.
В примерном варианте реализации система 230 отсоса соединена со сливным резервуаром 220. В одной реализации система 230 отсоса представляет собой систему вентиляции, такую как, без ограничения, система вентиляции санитарного узла и бортовой кухни для перемещения отработанного воздуха из санитарных узлов, умывальников, бортовых кухонь, кабин и/или холодильных установок. В такой реализации система 230 отсоса содержит отводящие линии 232 под давлением, которые выполнены с возможностью перемещения отработанного воздуха из салона 212 и/или кабины 216 экипажа. Система 230 отсоса поддерживает относительно постоянное отрицательное давление в отводящих линиях 232, что обеспечивает возможность перемещения отработанного воздуха через линии 232 вне зависимости от ориентации. В некоторых реализациях относительно постоянное отрицательное давление достигают посредством вентилятора, вакуумного насоса или воздуходувного устройства (не показано). В альтернативном варианте относительно постоянное отрицательное давление может быть сформировано способом, который облегчает перемещение жидкости, что раскрыто в настоящей заявке. Отводящие линии 232 могут соединяться непосредственно с отводящими трубами 224 для обеспечения отрицательного давления в отводящих трубах 224.
2
2
В другой реализации система 230 отсоса представляет собой существующую вентиляционную систему (например, вентилятор 217) в воздушном летательном аппарате 102. В такой реализации вентилятор 217 соединен отводящими трубами 224 посредством линии 236 циркуляции. В альтернативном варианте система 230 отсоса может представлять собой вентилятор 238, расположенный и/или соединенный в сливном резервуаре 220. В некоторых реализациях отрицательное давление в системе 230 отсоса находится в диапазоне между приблизительно 5 дюймов водяного столба (in. НО) и приблизительно 8 дюймов водяного столба (in. НO). В альтернативном варианте отрицательное давление в системе 230 отсоса может представлять собой любое давление, которое способствует перемещению отработанного воздуха, как раскрыто в настоящей заявке. Система 230 отсоса обеспечивает возможность ориентации отводящих труб 224 способом, который обеспечивает возможность проточного сообщения между сливным резервуаром 220 и выпускным отверстием 226, что может обеспечить положительное влияние на пространство в системе распределения воздуха. Таким образом, система 230 отсоса по существу устраняет необходимость в ориентации отводящих труб 224 при гравитационной ориентации подачи для обеспечения возможности протекания жидкости и/или влаги в сливной резервуар 220.
В примерном варианте реализации система 200 регулирования параметров среды воздушного летательного аппарата (ECS) дополнительно содержит управляющее устройство 250 для управления воздухом, расположенное в кабине 216 экипажа. Несмотря на то что в настоящей заявке раскрыто расположение управляющего устройства 250 для управления воздухом в кабине 216 экипажа, это управляющее устройство 250 для управления воздухом может быть расположено в салоне 212, расположено удаленно и может быть выполнено с возможностью управления с наземного положения и/или любого другого положения, которое обеспечивает работу управляющего устройства 250, как раскрыто в настоящей заявке. Управляющее устройство 250 для управления воздухом соединено с возможностью сообщения с датчиком 240 для приема результатов измерений, зарегистрированных датчиком 240. Управляющее устройство 250 для управления воздухом также соединено с возможностью сообщения со сливным резервуаром 220. Управляющее устройство 250 для управления воздухом выполнено с возможностью расчета и поддержания целевого уровня воды и/или давления сливного резервуара 220 и/или отводящих линий 224, необходимых для того, чтобы способствовать минимизации влажности в трубопроводах 210 и 214. Необходимый уровень воды и/или давления сливного резервуара 220 и/или отводящих линий 224 может быть запрограммирован в управляющем устройстве 250 для управления воздухом или может быть введен в управляющее устройство 250 пользователем. В результате, управляющее устройство 250 для управления воздухом регулирует уровень воды и/или давления сливного резервуара 220 в зависимости от применения для того, чтобы способствовать минимизации влажности в системе распределения воздуха.
Во время работы воздух и/или влагу передают через трубопроводы 210 и 214 по направлению к салону 212 и/или кабине 216 экипажа. Влагу и/или жидкость, перемещающуюся через трубопроводы 210 и 214, собирают и/или удерживают посредством выпускных отверстий 226, расположенных в трубопроводах 210 и 214. Система 230 отсоса, соединенная со сливным резервуаром 220, создает отрицательное давление на отводящих линиях 224, выводящих текучую среду, собранную и/или удерживаемую посредством выпускных отверстий 226, к сливному резервуару 220. В примерном варианте реализации давление в сливном резервуаре 220 и/или отводящих линиях 224 представляет собой отрицательное давление, а давление в трубопроводах 210 и 214 представляет собой положительное давление. В альтернативном варианте давление в сливном резервуаре 220 и/или отводящих линиях 224 меньше, чем давление в трубопроводах 210 и 214.
На фиг. 4 показана блок-схема примерного способа 300 сборки системы отведения жидкости, такой как система 200 регулирования параметров среды воздушного летательного аппарата (ECS) (показана на фиг. 3). Способ 300 включает позиционирование 302 выпускного отверстия 226 в системе распределения воздуха. В примерном варианте реализации выпускное отверстие 226 располагают в трубопроводе для распределения воздуха, включая, без ограничения, трубопроводы 210 и/или 214 воздушного летательного аппарата 102. Отводящую трубу 224 соединяют 304 с выпускным отверстием 226 и соединяют 306 со сливным резервуаром 220 для обеспечения проточного сообщения между выпускным отверстием 226 и сливным резервуаром 220. В примерном варианте реализации сливной резервуар 220 соединяют 308 с трюмным сливным резервуаром 222, а по меньшей мере один датчик 240 располагают 310 в сливном резервуаре 220 или рядом с ним для контроля уровня воды и/или давления в этом сливном резервуаре 220 и/или отводящей трубе 224.
В примерном варианте реализации систему отсоса соединяют 312 со сливным резервуаром 220. Система отсоса создает давление в сливном резервуаре 220, которое ниже, чем давление в системе распределения воздуха. В одной реализации система отсоса представляет собой систему вентиляции, такую как, без ограничения, система вентиляции санитарного узла и бортовой кухни. В другой реализации система отсоса представляет собой вентилятор, используемый в воздушном летательном аппарате 102 (например, вентилятор 217) и соединенный с отводящей трубой 224 и/или сливным резервуаром 220 посредством линии 236 циркуляции. Еще в одной реализации система отсоса представляет собой вентилятор, вакуумный насос и/или воздуходувное устройство, расположенное в сливном резервуаре 220 и/или отводящей трубе 224.
Реализации, раскрытые в настоящей заявке, облегчают отведение жидкости и/или влаги, протекающей в системе распределения воздуха. Способы и системы, раскрытые в настоящей заявке, обеспечивают возможность отведения жидкости и/или влаги из трубопроводов для распределения воздуха без необходимости использования отводящих линий, которые должны быть ориентированы по существу в вертикальном направлении. Система отсоса, приведенная в настоящей заявке, устраняет необходимость в отводящих трубах с гравитационной подачей, что может оказывать влияние на затраты и пространство при сборке систем распределения воздуха.
Реализации, раскрытые в настоящей заявке, относятся в целом к системам вентиляции, а еще конкретнее к способам и системам для отведения жидкости в системах регулирования параметров среды, и подробно описаны выше. Способы и системы не ограничены конкретными реализациями, раскрытыми в настоящей заявке, однако компоненты систем и/или этапы способа могут быть применены независимо и раздельно от других компонентов и/или этапов, раскрытых в настоящей заявке. Каждый этап способа и каждый компонент могут быть также использованы в сочетании с другими этапами способа и/или компонентами. Несмотря на то что различные признаки различных реализаций могут быть показаны на некоторых чертежах и не показаны на других, следует понимать, это сделано исключительно в целях удобства. Любой признак чертежа может быть рассмотрен и/или указан в сочетании с любым признаком любого другого чертежа.
Кроме того, настоящее изобретение содержит варианты реализации согласно приведенным далее пунктам:
Пункт 1. Система отведения жидкости для использования с системой распределения воздуха, содержащая: отводящую трубу, соединенную с системой распределения воздуха, сливной резервуар, соединенный с отводящей трубой и выполненный с возможностью приема жидкости из отводящей трубы, и систему отсоса, проточно сообщающуюся со сливным резервуаром и выполненную с возможностью создания давления в сливном резервуаре, которое ниже, чем давление в системе распределения воздуха.
Пункт 2. Система отведения жидкости по пункту 1, в которой система отсоса представляет собой систему вентиляции.
Пункт 3. Система отведения жидкости по пункту 2, в которой система вентиляции представляет собой систему вентиляции санитарного узла и бортовой кухни.
Пункт 4. Система отведения жидкости по пункту 1, в которой система отсоса содержит вентилятор, выполненный с возможностью создания давления в сливном резервуаре.
Пункт 5. Система отведения жидкости по пункту 4, в которой вентилятор соединен со сливным резервуаром и/или отводящей трубой.
Пункт 6. Система отведения жидкости по пункту 1, дополнительно содержащая выпускное отверстие, соединенное с системой распределения воздуха и проточно сообщающееся с отводящей трубой.
Пункт 7. Система отведения жидкости по пункту 1, в которой система отсоса дополнительно содержит выпускное отверстие, выполненное с возможностью проточного сообщения с трюмным сливным резервуаром.
Пункт 8. Система отсоса, выполненная с возможностью использования системы отведения жидкости системы распределения воздуха, содержащая: сливной резервуар, соединенный с системой распределения воздуха и выполненный с возможностью приема жидкости из системы отведения жидкости, и вентилятор, выполненный с возможностью создания давления в сливном резервуаре, которое ниже, чем давление в системе распределения воздуха.
Пункт 9. Система отсоса по пункту 8, в которой система распределения воздуха выполнена на воздушном летательном аппарате.
Пункт 10. Система отсоса по пункту 8, в которой система отсоса представляет собой систему вентиляции.
Пункт 11. Система отсоса по пункту 10, в которой система вентиляции представляет собой систему вентиляции санитарного узла и бортовой кухни.
Пункт 12. Система отсоса по пункту 8, дополнительно содержащая отводящую трубу, соединенную со сливным резервуаром и системой распределения воздуха.
Пункт 13. Система отсоса по пункту 12, в которой вентилятор расположен в сливном резервуаре и/или отводящей трубе.
Пункт 14. Система отсоса по пункту 8, дополнительно содержащая по меньшей мере один второй сливной резервуар, соединенный со сливным резервуаром.
Пункт 15. Способ сборки системы отведения жидкости, включающий: соединение отводящей трубы с системой распределения воздуха, соединение сливного резервуара с отводящей трубой, причем сливной резервуар выполнен с возможностью приема жидкости из отводящей трубы, и соединение системы отсоса со сливным резервуаром, причем система отсоса проточно сообщается со сливным резервуаром и выполнена с возможностью создания давления в сливном резервуаре, которое ниже, чем давление в системе распределения воздуха.
Пункт 16. Способ по пункту 15, согласно которому соединение отводящей трубы с системой распределения воздуха включает соединение отводящей трубы с системой распределения воздуха воздушного летательного аппарата.
Пункт 17. Способ по пункту 15, согласно которому соединение системы отсоса дополнительно включает соединение системы отсоса, содержащей вентилятор.
Пункт 18. Способ по пункту 15, дополнительно включающий соединение сливного резервуара с трюмным сливным резервуаром.
Пункт 19. Способ по пункту 15, дополнительно включающий позиционирование датчика в сливном резервуаре, причем датчик выполнен с возможностью контроля уровня воды и/или давления.
Пункт 20. Способ по пункту 15, дополнительно включающий позиционирование выпускного отверстия в системе распределения воздуха.
Элемент или этап, изложенный в единственном числе и начинающийся с неопределенного артикля «а» или «аn», не следует понимать с исключением множества элементов или этапов, если только такое исключение не изложено в явном виде. Кроме того, ссылки на «одну реализацию» настоящего изобретения и/или «пример варианта реализацию» не следует интерпретировать как исключающих наличия дополнительных реализаций, которые также включают изложенные признаки.
Данное представленное описание использует примеры для раскрытия реализаций, включая наилучший режим, а также для обеспечения возможности применения реализаций любым специалистом в области техники, включая создание и использование любых устройств или систем, и применение любых включенных способов. Объем защиты настоящего изобретения определен формулой изобретения и может содержать другие примеры, которые приходят на ум специалисту в области техники. Такие другие примеры находятся в пределах объема формулы изобретения, если они имеют конструктивные элементы, которые не отличаются от буквальной формулировки формулы изобретения, или если они содержат эквивалентные конструктивные элементы с несущественными отличиями от буквальной формулировки формулы изобретения.