阅读说明：本技术 对飞行器的水系统进行消毒的方法 (Method for disinfecting a water system of an aircraft ) 是由 塞巴斯蒂安·弗拉斯哈尔 米夏埃尔·伦珀 阿克塞尔·施赖纳 于 2019-05-30 设计创作，主要内容包括：一种对飞行器的水系统进行消毒的方法包括：通过地面服务设备在水系统的入口处引入湿热空气；使湿热空气从入口冲洗穿过水系统的水管到达水系统的出口；以及在出口处提取湿热空气；其中,使湿热空气在预定的消毒时间内冲入入口并从出口冲出,并且其中湿热空气的温度在60℃与80℃之间。(A method of disinfecting an aircraft water system comprising: introducing hot humid air at an inlet of a water system through a ground service device; flushing hot humid air from an inlet through a water pipe of the water system to an outlet of the water system; and extracting hot humid air at the outlet; wherein the hot humid air is flushed into the inlet and out of the outlet within a predetermined disinfection time, and wherein the temperature of the hot humid air is between 60 ℃ and 80 ℃.)

对飞行器的水系统进行消毒的方法

技术领域

本发明涉及一种对飞行器的水系统进行消毒的方法。

背景技术

现代客机的(饮用)水系统通常包括广泛的水管网络，水管从飞机机身外部的入口开口和出口开口经由穿过飞机机身的分配管延伸到达客舱内的消耗装置，例如厨房、卫生设施等。另外，这种客机通常具有至少一个用于供应水系统的水储罐，例如其可具有大约1000L的容量。

德国天然气和水工业协会(DVGW)出版的题为“饮用水装置的清洁和消毒(Cleaning and Disinfection of Drinking Water Installations)”的出版物(工作表W557，2012年10月)描述了清洁和消毒措施以及防止饮用水装置污染的预防措施的实际执行。一种用于消毒的可能方式是热消毒，其中使热水冲洗穿过整个饮用水装置。另一种特别是在航空领域中已经广泛使用的用于消毒的可能方式是化学消毒，其中使用特定的应用浓度的诸如次氯酸钠、二氧化氯和过氧化氢的消毒化学品来处理饮用水装置。此外，特别是在医疗和工业应用中，建议使用处于水沸点(例如在1个大气压下为100℃)的热的水蒸气进行消毒。

通常，使用诸如具有足够大储罐的储罐车等地面服务设备(GSE)对客机水储罐进行热消毒和化学消毒；这些设备提供对应量的热水储备物或消毒剂混合物，使得飞机水储罐、连接的供应和出口管线以及飞机的管道网络可以完全充满流体。为此，必须提供大量的流体，并且在某些情况下必须对流体加热。另外，可能需要多次冲洗水储罐和/或水管，由此消毒和任何相关联的清洗等可能需要一整天。

发明内容

在这种情况下，本发明的目的是找到用于对飞行器的水系统进行消毒的更简便、更快速且更便宜的解决方案。

根据本发明，上述目的通过具有权利要求1的特征的方法来实现。

因此，提供了一种用于对飞行器的水系统、特别是饮用水系统进行消毒的方法。该方法包括：通过地面服务设备在水系统的入口处引入湿热空气；使湿热空气从入口冲洗穿过水系统的水管到达水系统的出口；以及在出口处提取湿热空气；其中，湿热空气在预定的消毒时间内冲入入口并从出口冲出；并且其中湿热空气的温度在60℃与80℃之间。

构成本发明的基础的概念是避免使用化学品和储存罐，在于通过地面服务设备(GSE)在现场将湿热空气直接引入要消毒的管道中。为此，GSE仅需要连接至湿热空气的供应装置或用于产生该湿热空气的相应装置。在本方法中，不需要只能以高能耗加热的大型流体储罐。因此，GSE可以紧凑地设计成可移动且通用，由此可以通过节省时间、节省成本和节能的方式选择性地在某些关键(管道)区域中使用消毒处理。此外，由于GSE的紧凑设计和仅仅较少的(电)功率消耗，在航空特定工作环境中的(移动)使用变得更容易或经济上可行。在时间和能量方面与使用热水相比，使用湿热空气也具有相当大的优势。这部分是因为借助于空气，表面可以被加热并因此以有针对性的方式被消毒，而表面所包围的体积也不必相应地被加热和进行流体填充，由此在对大容量飞行器饮用水储罐消毒时发现该方法的特定优点。事实上，细菌和其他病菌主要滋生在管道或储罐的(内)表面上。

首先，消毒过程越快，水温越高。其次，现代轻型飞行器的飞行器部件通常仅具有有限的耐温性，其不包括80℃以上、特别是沸水的水温。因此，在该改进方式中，在尽可能短的消毒时间与诸如管道和周围区域的受影响的飞行器结构的最小可能的恶化之间发现了有利的折衷。特别地，已经发现，湿热空气在水管的整个冲洗区域中具有至少60℃的温度。例如，可以提供温度为约70℃的湿热空气，并使其冲洗穿过水管。因此，特别地，避免了使用100℃以上的水蒸气，这样的水蒸气可能损坏或至少不利地影响相邻的飞行器结构。

在本发明中，特别地使用湿热空气(即，具有重大比例的水蒸气的热空气—与干燥的热空气不同)，以便产生具有足够的特定焓的介质的(对流)流动，以在60℃与80℃之间相对较低的温度下对管道和/或储罐表面进行有效的消毒。与潮湿空气相比，干燥空气会产生较低的焓，由此在这样的低温下用干燥空气进行消毒的效率不高。这部分是因为湿热空气中存在导致在水管或储罐的受热表面上的冷凝的水蒸气的量，由此更快地加热它们。例如，空气可以是(完全)饱和或过饱和的潮湿空气(即，具有饱和水蒸气的空气)，并且在某些情况下是雾滴(即，相对湿度为100％或更高)。然而，原则上也可以想到本发明的变型，其中存在小于100％的高相对湿度，而不必使空气中的水蒸气完全饱和。

在本发明的情况下，对消毒和灭菌进行区分。在本发明意义上的消毒意味着对供水系统或诸如饮用水的介质产生影响，使得其呈现其中不再能够引起感染的状态。在这种意义上，饮用水系统的消毒可以在比水的沸点低得多的温度下、特别是在低至约60℃的温度下进行。相比之下，灭菌不仅意味着充分减少或消除病菌和病原体，而且还意味着实际上完全去除或消除处于每个发育阶段(包括它们的静止阶段(例如，孢子))的所有微生物。因此，灭菌通常在非常高的温度(例如，121℃)下进行，尤其是保持必要的处理时间尽可能得短(例如，在121℃下3分钟)。

有利的实施方式和改进方式从其他从属权利要求和参照附图的描述中得出。

根据一种改进方式，可以以水蒸气达到饱和、特别是完全饱和的空气或水蒸气达到过饱和的空气在入口处提供湿热空气。因此，在该改进方式中，由于水蒸气在水管和/或储罐的表面上的冷凝，能量被特别有效地传递用于消毒。

根据一种改进方式，湿热空气可以由地面服务设备产生。为了提供湿热空气，只需要少量的能量，使得可以通过紧凑的地面设备以小的功耗在现场直接产生湿热空气；特别地，这有利于在航空特定工作环境中使用或使其在经济上可行。

根据一种改进方式，可以通过将热的水蒸气与压缩空气混合来产生湿热空气。例如，地面服务设备可以具有连接至用于产生蒸汽射流的蒸汽发生器的水连接件。同时，地面服务设备可以连接至压缩空气供应装置，通过该压缩空气供应装置提供压缩空气射流，该压缩空气射流可以与地面服务设备中的蒸汽射流混合。

根据一种改进方式，可以通过加热水与压缩空气的混合物来产生湿热空气。作为水蒸气与压缩空气的混合物的替代或补充，也可以通过加热水与空气的混合物直接产生湿热空气。

根据一种改进方式，冷凝水可以通过处理装置在出口处捕获，并再循环以提供湿热空气。因此，在该改进方式中，处理装置用作冷凝水再循环器。为了在能量和材料方面最大的效率，可以从入口经由水管到出口并从出口返回到入口有效地形成一种加热回路。

根据一种改进方式，来自提取的湿热空气的废热可以通过处理装置再循环以提供湿热空气。在该改进方式中，处理装置用作热交换器。

根据一种改进方式，水管可包括入口管、分配管、供应管、出口管和/或消耗管。另外，水管可包括分接点(tapping point)或类似部分。例如，不仅可以进行连接至入口或出口的入口管和出口管以及与其连接并且例如在机舱地板下方延伸的供应或分配管的冲洗。也可以对客舱、驾驶室和/或货舱内的消耗装置(例如，厨房、卫生设施等)的连接至供应管的消耗管进行消毒。

根据一种改进方式，可以将湿热空气冲洗穿过水系统的储罐部分。因此，在这种有利的改进方式中，包括一个或多个储罐的储罐部分仅用湿热空气冲洗。一个或多个储罐不需要以时间和能量密集的方式填充热水或其他流体，这种时间和能量密集的方式特别是对于容量为1000L或更高的储罐可能是不切实际的，或者可能妨碍在航空特定工作环境中的使用。这里，本发明利用了这样的事实，即，如果细菌和病菌主要滋生所在的管道和储罐的表面被充分加热，例如加热至60℃与80℃之间(例如70℃)的温度，通常可能足以进行消毒。

根据一种改进方式，储罐部分的储罐出口可以用作入口或出口。例如，储罐部分的溢流排放口或溢流出口可用于此目的。另外，例如，与储罐出口一样，作为标准存在的飞行器的入口可以用作入口。因此，不需要采取特殊的飞行器侧预防措施来通过储罐部分实现空气循环，或者可能适当地利用在任何情况下存在的水系统的技术设施(例如管道，阀门等)就足够了。

在适当的情况下，上述实施方式和改进方式可以彼此任意地组合。本发明的另外可能的实施方式、改进方式和实现方式还包括上文描述的或下文关于示例性实施方式描述的本发明的特征的未明确列举的组合。特别地，本领域技术人员还将各个方面作为改进或补充而添加到本发明的相应的基本实施方式中。

附图说明

下面参照示意图中表示的示例性实施方式更详细地说明本发明。附图表示：

图1是在执行根据本发明的实施方式的消毒方法之前的具有水系统的飞机的示意性侧视图；

图2是在执行该方法期间的图1中的飞机的示意性侧视图；

图3是在执行根据本发明另外的实施方式的消毒方法期间的具有水系统的飞机的示意性侧视图；以及

图4是根据本发明的实施方式的用于对飞机的水系统进行消毒的方法的示意流程图。

附图用于提供对本发明的实施方式的进一步理解。它们示出了实施方式，并且与说明书结合用于说明本发明的原理和概念。关于附图出现了其他实施方式和描述的许多优点。附图的元件不一定按真实比例示出。

在附图中，除非另有说明，否则相同的元件、特征和部件以及具有类似的功能或效果的部件具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1和图2示出了在执行根据本发明的一个实施方式的消毒方法M期间的具有水系统10的飞机100的示意性侧视图。方法M的示意性流程图在图4中示出。

飞机100(例如，客机)包括水系统10、特别是饮用水系统，其具有水管1a至1d的网络和位于水系统10的储罐部分9a中的储罐8。以纯粹示例性的方式，飞机100包括前部水连接件5和后部水连接件6，它们原则上可分别用作入口和/或出口。各种水管1a至1d包括入口管1a、分配管或供应管1b、出口管1c和消耗管1d，从水连接件5、6延伸穿过储罐部分9a和相邻的分配部分9b中的飞机100的机身。例如，消耗管1d在这里可以通向客舱、驾驶舱或货舱等中的消耗装置，例如厨房、诸如淋浴器、洗手间、马桶等卫生设施。例如，分配管或供应管1b可以沿着机舱地板(未示出)并在其下方延伸，并且再连接至入口管1a和出口管1c，入口管1a和出口管1c又通向水连接件5、6。此外，水系统10的储罐部分9a还连接至水系统10的分配部分9b的水管1a至1d。另外，储罐部分9a具有单独的储罐流出口4，其被构造为储罐8的溢流或清洗连接件。例如，储罐8可以具有1000L或更高的容量。原则上，需要指出的是，在该示例性实施方式中具体示出的水连接件5、6或储罐流出口4、水管1a至1d和储罐8应被视为是纯粹示例性的。在本教导的基础上，本领域技术人员将直接得出，在替代的实施方式中这些部件的具体配置可以不同地构造。例如，可以提供多于两个水连接件5、6，水管1a至1d的路线及它们的连接点可以是不同的，或者可以安装多于一个储罐8等。此外，储罐8或储罐部分9a可位于飞机100内的不同位置。

图1还示出了地面服务设备11，例如，地面车辆。地面服务设备11包括蒸汽发生器14，其通过电源17供应电能。蒸汽发生器14连接至供水装置19并使由供水装置19供应的水蒸发。产生的水蒸气7被引导到地面服务设备11的蒸汽-空气混合器13，其中水蒸气7与来自压缩空气供应装置15的压缩空气21混合以形成湿热空气20，该湿热空气中的水蒸气22完全达到饱和或者过饱和，并且该湿热空气的温度在60℃与80℃之间，例如70℃。湿热空气20可以由地面服务设备11用于填充飞机100的水系统10(参见图2)。地面服务设备11还具有处理装置12，该处理装置12被构造为捕获热的冷凝水并将其供应到蒸汽发生器14，即处理装置12可以用作冷凝水回收器。替代地或补充地，处理装置12可以被构造为热交换器，用于回收来自提取的湿热空气20的废热，以便提供湿热空气20(例如，用于对压缩空气和水预热)。下面参照图2说明这种装置在用于对飞机100的水系统10进行消毒的方法M中的使用。

在图2中，地面服务设备11连接至用于引入湿热空气20的储罐出口4，并连接至用于接收冷凝水18或从提取的湿热空气20中回收废热的后部水连接件6。这里，后部水连接件6用作冷凝水18的出口3，而在该例子中，储罐出口4用作入口2。

在图1和图2的例子中，对飞机100的水系统10的消毒在于，在步骤M1期间，将湿热空气20通过地面服务设备11在入口2处引入，然后从入口2冲洗穿过水管1a、1c和储罐部分9a的储罐8到达出口3，并再通过地面服务设备11在出口处提取。湿热空气20的流动在图2中用粗虚线表示。该冲洗过程在预定的消毒时间内进行。湿热空气20被导入储罐8中，使得空气20尽可能广泛地和/或湍流地在储罐8中循环(由图2中的箭头表示)。由于水蒸气达到完全饱和或过饱和，热湿空气20中的水蒸气冷凝到水管1a、1c和储罐8的表面上，例如储罐壁(未示出)上。

由于湿热空气20的高焓密度，这些表面被特别快速且有效地加热至60℃与80℃之间的预定温度，例如70℃。同时，不需要用液体完全填充储罐8，其中该液体也必须以能量密集的方式加热。结果，方法M可以特别快速、经济和节能地实施。表面可以被加热并因此以有针对性的方式用湿热空气消毒，而表面所包围的体积也不必用水填充并加热至相同程度。细菌和其他病菌主要滋生在水管1a、1c或储罐8的内表面上。所使用的地面服务设备11可以紧凑地设计成是可移动的，因为不需要外部流体储罐或高功率加热装置(这有利于在航空特定工作环境中使用或首次使其在经济上可行)。这些优点变得越大，飞机100的储罐8越大。另外，避免使用水沸点区域中(例如100℃或更高)的水蒸气，由此可以排除对受影响的飞机结构(例如水管1a、1c和周围区域)的不利影响或损坏。

图3中示出了方法M的替代的示例性变型，其中飞机100及其水系统10的配置与图1和图2中的相同。与图1和图2中的实施方式相比，地面服务设备11在这里包括加热装置16，既给该加热装置16供应来自供水装置19的水，又给其供应来自压缩空气供应装置15的压缩空气。通过混合水与压缩空气产生的水与压缩空气的混合物由加热装置16加热，产生湿热空气20，使该湿热空气中的水蒸气完全饱和或过饱和并且该湿热空气的温度在60℃与80℃之间，例如70℃。因此，提供了用于在地面服务设备11中产生湿热空气20的替代变型。除了这些差异之外，方法M类似于图1和图2中的方法。

在以上详细描述中，在一个或多个例子中组合了各种特征以提高描绘的清晰度。然而，应该清楚的是，以上描述实质上仅仅是说明性的而非限制性的。它用于覆盖各种特征和示例性实施方式的所有替代、修改和等同物。鉴于以上描述，对于本领域技术人员而言，由于其专业知识，许多其他例子将立即且直接地显而易见。

例如，所使用的连接件的数量、热水的流动方向和水管的路线可以调整到适于要消毒的飞机的现有配置。

为了尽可能充分说明本发明所基于的原理及其在实践中的可能应用，已经选择和描述了示例性实施方式。因此，技术人员可以针对所提出的应用最佳地使用和修改本发明及其各种示例性实施方式。在权利要求书和说明书中，术语“含有”和“包含”用作对应术语“包括”的中性语言概念。此外，术语“一个”或“一种”的使用原则上不排除如此描述的多个特征和部件。

附图标记列表

1a至1d 水管

1a 入口管

1b 分配管

1c 出口管

1d 消耗管

2 入口

3 出口

4 储罐出口

5 前部水连接件

6 后部水连接件

7 水蒸气

8 储罐

9a 储罐部分/后部分

9b 分配部分

10 水系统

11 地面服务设备

12 处理装置

13 蒸汽-空气混合器

14 蒸汽发生器

15 压缩空气供应装置

16 加热装置

17 电源

18 冷凝水

19 供水装置

20 湿热空气

21 压缩空气

100 飞机

M 方法

M1 方法步骤

M2 方法步骤

M3 方法步骤