CN102170947A - 废物涡流分离装置 - Google Patents

Abstract

一种涡流分离器，其用于从废物流抽出基本不含水分的气流，所述涡流分离器具有：环形通道，其限定用于从这个废物流中分离液态及固态废物的第一涡流流动路径；以及优选的过滤单元，其具有位于嵌套倒锥之间的倒锥腔，所述倒锥腔限定与所述第一涡流流动路径隔离的第二涡流流动路径，所述第二涡流流动路径用于在废物流排出涡流分离器之前将额外的固态及液态废物从废物流中分离。在优选实施例中，所述分离器包括：可拆卸过滤单元芯部，其定位在所述外锥内；以及螺旋隔离器；从而分别使得所述分离器更便利地且更有效率地使用。

Description

废物涡流分离装置

相关专利申请的交叉参考

本发明申请为于2008年10月3日提交的共同未决的美国专利申请号12/245,541的继续部分申请。

技术领域

本发明涉及用于分离飞行器废物的系统，而且更具体地涉及一种涡流装置，所述涡流装置用于在吸力下下从来自飞行器的盥洗室或其它容器的废物流中将固态及液态废物去除同时收回基本不含水分的气流。

背景技术

在本领域中可获得采用真空将液态及固态废物物料从飞行器的盥洗室或其它容器运送至用于存储的废物箱。被运送的废物物料包括固态生活垃圾、尿、水、任选的清洁和消毒化学品、空气、盥洗室用纸、食物、以及经常意料不到的丢弃的物品，所有这些将被从飞行器的盥洗室或其它容器抽出至一个或多个废物箱。当然，在飞行器的地面服务期间，废物箱被清空。

当飞行器处于地面或在低海拔时，将废物物料运送至废物箱的吸力通常由真空发生器提供。在更高海拔时，所述系统通常将通向外部低压大气，这在外部大气和飞行器内部之间形成用于运送的压差，以将废物物料从飞行器的盥洗室或其它容器抽出至用于存储的废物箱。

当废物物料被运送至废物箱时，随同废物物料被抽出的空气必须释放于大气。出于卫生和安全原因，这种空气必须不含水分和颗粒固态物。对于卫生问题，当飞行器在飞行中或者当它在地面上时，显然不希望将颗粒人类废物释放到大气。另外，如果显著量的水从这种真空驱动飞行器废物收集系统中泄露出飞行器，则存在着危险，它可结在飞行器机身上，以形成冰。

常规飞行器废物物料分离系统是大型的，且由此在飞行器中要求过多的空间，同时不必要地对飞行器重量做出贡献，这降低了飞行器的燃料效率。此外，常规废物物料分离系统要求频繁维护，这经常是困难且耗时地来进行，因为不便于进出于分离器装置。另外，常规废物物料分离系统通常具有两个分离器，一个位于入口而另一个位于所述系统的出口。最后，尽管在最佳条件下将水分从废物物料中去除经常是有效果的，然而可通过确保所述装置始终如一地防止泄露水分来改进常规分离器装置。

由此，存在着对于采用单个分离器的改进的废物物料分离系统的需要，所述单个分离器使得整个系统在不折衷其性能的情况下紧凑且重量轻。它也应在使最小化或防止水分泄露到输出气流中始终如一地有效。另外，在最小暴露于已收集的废物下的情况下，所述装置必须能够容易且安全地更换。最后，所述装置应还能够容易地安装在飞行器中可获得的有限空间内。本发明满足所有这些要求且又具有其它益处。

发明内容

本发明包括一种多涡流分离器，用于从包含液态及固态废物的废物流中收回基本不含水分的气流。所述分离离器尤其非常适于用在飞行器中。本发明的所述分离器包括优选形状上为圆柱形的壳体，且所述分离器具有用于接收废物流的废物入口。通向所述废物入口的入口管优选将相对水平面倾斜，以给进入到所述分离器中的废物流增加重力助力。圆柱形壳体的顶部被封闭且具有排放端口，所述排放端口用于利用真空发生器产生的压差或者在高海拔时由外大气和所述飞行器的内部之间的压差所提供的吸力从所述壳体收回基本不含水分的气流。

环形通道沿所述壳体的圆柱形壁的内表面定位。这个通道限定用于从废物流中将液态及固态废物分离的第一涡流路径。所述环形通道与所述废物入口连通。

包括一对嵌套倒锥的过滤单元位于圆柱形壳体内。这些锥限定与所述排放端口连通的倒锥腔。形成在所述锥腔内的第二涡流流动路径由此与所述第一涡流路径隔离。在本发明的一个实施例中，所述过滤单元可构型为可更换的过滤单元芯部。

由此，通过施加到所述排放端口的吸力，包含液态及固态废物的废物流通过所述废物入口被抽出到所述壳体内。进入的废物流遭遇沿所述壳体壁的内表面的所述环形通道、沿第一涡流流动路径运动，在所述第一涡流流动路径液态及固态废物通过离心力从废物流中分离。结果，较重的废物物料向所述环形通道的外侧运动并向下落下，以用于适当的收集。在优选的实施例中，剩余的较轻的气流进入到所述嵌套锥之间的所述倒锥腔中的与所述第一涡流路径隔离的第二涡流路径中。从运动经过所述锥腔的气流中再次通过离心力除去额外的液态及固态废物，以产生基本不含水分的气流，所述基本不含水分的气流通过排放端口从所述涡流分离器中排出。吸力源将是高海拔时舱对大气的压差或者低海拔时的真空发生器。

最后，螺旋隔离器可设置在所述过滤单元的外侧区域中，以有助于防止掉落到用于收集和后期处理的所述废物箱中的废物与行进进入到所述过滤单元中的较轻的基本不含废物的气流交叉污染。所述螺旋分离器包括中空中部元件，所述中空中部元件附接于所述过滤单元的外侧且带有外延伸至所述分离器的内表面的一对螺旋叶片以及位于所述叶片上且在所述中部元件的入口处的挡板，以俘获并向下引导液态及固态废物同时阻止它的向上运动。

在优选实施例中，径向设置的叶片定位成与所述锥腔的入口相邻。这些叶片相对它们的径向轴线倾斜，以形成斜槽，所述斜槽用于在经过所述槽进入到所述锥腔中的气流中引起并促进旋转运动。

所述内锥的内表面限定内锥室。在所述锥之间延伸的隔板形成所述锥腔的顶封闭部。最后，至少一个互联端口位于这个顶封闭部中，以将所述锥腔和所述内锥室连通。由此，运动通过所述分离器的气流通过所述互联端口从所述锥腔进入到所述内锥室中。

所述内锥室可在其底部具有止回阀，所述止回阀适于当所述分离器未将废物流抽出到圆柱形壳体中时打开。当这个发生时，已收集在所述内锥室中的液态及固态废物将从所述室中掉落，以被恰当地收集。此外，过滤介质可设置在所述室中，以凝聚剩余在经过所述室的气流中的水分。

最后，排放元件可大体居中于所述锥室。所述排放元件具有定位在所述室和所述锥的顶封闭部上方的环形架。它还具有中心管状部，所述中心管状部向下突出到所述室中，以限定从所述室通向所述分离器的圆柱形壳体的顶部的排出管道。由此，从所述室中排出的气流将在经由所述排放端口从所述壳体的顶部去除之前将通过所述管状部。最后，除雾过滤器可横跨所述管状部的顶开口设置，以有助于去除任何剩余在所述排出气流中的水分。

附图说明

为了有助于理解本发明，现在将参照附图针对本发明的示范性实施例来进行说明，在附图中，相同的附图标记给予参照附图的相同特征，在附图中：

图1是装配有根据本发明的涡流分离器的废物箱的外部的立体图；

图2是图1的涡流分离器和废物箱的部分剖开视图；

图3是图1的涡流分离器的放大图；

图4是可在实施本发明时采用的可更换过滤单元芯部的剖视图；

图5是图4的过滤单元芯部的分解图；

图6是根据本发明的涡流分离器和废物箱的剖开的立体图，具有就位的过滤单元芯部；

图7是根据本发明的涡流分离器和废物箱的外侧的侧视图，示出斜入口管；

图8是图7的涡流分离器和废物箱的剖视图，包括螺旋隔离器。

图9是图7的涡流分离器和废物箱的仰视立体图，示出包括其挡板的螺旋隔离器；以及

图10是图8和图9的螺旋隔离器的立体图。

具体实施方式

下面说明的本发明的实施例不意欲是彻底的或者将本发明局限于所公开的精确结构和操作。而是，下面详细说明的实施例已选择并说明成解释本发明的原理及其应用、操作和使用，以最好地能使本领域普通技术容易遵照它的教导。

现在转向图1，示出具有根据本发明的涡流废物分离器12的废物箱10的外部。涡流分离器12包括：壳体14，优选如所示的圆柱形；以及排放罩16，带有在所述壳体顶上的排放管18。在本发明的一个优选实施例中，所示排放罩可拆卸地夹紧于圆柱形壳体的顶部，以允许在需要时出入于所述分离器的内部，并允许拆卸并更换过滤单元芯部。排放管18将如示意所示地连接于吸力源，以通过涡流分离器将废物从飞行器的盥洗室或其它容器收回，所述吸力源包括低海拔时的真空发生器22或高海拔时的外部大气24。利用海拔敏感旁路止回阀20来实现所述切换。

涡流分离器12具有入口管26，入口管26在飞行器起到将来自飞行器的盥洗室或其它容器的废物流运送至所述分离器的作用。所述入口管由此例如接收当飞行器的盥洗室被冲刷时来自飞行器的盥洗室的废物流，所述废物流包括空气、废水、废弃固态物和其它物料。由箭头WS1示意表示的这种流通过在排放管18处施加的吸力被抽出到涡流分离器12中，所述吸力由高的高度下的压差或者由低海拔下通过操作真空发生器来提供。在低于约16,000英尺的海拔时，所述真空发生器优选将产生约3-9英寸Hg的真空。当飞行器上升通过约16,000英尺时，所述系统将通过操作止回阀20而从所述真空发生器切换至舱对大气压差，以将废物流抽出到所述分离器中。当飞行器下降通过约16,000英尺时，所述系统经切换返回至所述真空发生器。最后，废物箱10在其底部包括排泄管28，排泄管28将连接于在飞行器外部上的废物排出端口(未示出)，收集在箱10中的废物将在飞行器的维修期间通过所述废物排出端口被排泄。

如可在图2的示出涡流分离器12内部结构的剖开图看到的，所述涡流分离器包括与入口管26连通的最佳环形通道30，最佳环形通道30形成到圆柱形壳体14的环形壁32的内表面31中。应注意的是，壁32的下部33延伸到废物箱10中，同时环绕所述壁的外表面37的外部环形唇35搁置在所述箱的对应唇29上，从而两者可拆卸地被夹紧在一起(图1)。

由此，在排放管18处施加的真空被横跨所述涡流分离器传送，以在高速下将流WS1抽出到入口管26中。这个高速流通过入口管26导入到环形通道30中，环形通道30限定第一涡流流动路径V1。当流WS1沿流动路径V1运动时，当较重的固态物和液体物的大部分移动至流WS1的外侧并从流WS1中掉落到废物箱10的底部时，较轻的气流WS2迁移至所述分离器的圆柱形壳体的中心。在本发明的一个实施例中，气流WS2可通过排放管18从所述分离器被收回。

然而，优选地，过滤单元27设置成具有在外倒锥38和内嵌套的内倒锥36之间的倒截锥腔34。由此，外倒锥38的内表面37和内倒锥36的外表面39限定在壳体14内大体居中的倒锥腔34。嵌套的锥36和38安装在排放罩16下方且由所述锥腔的入口处的支撑结构40互连，支撑结构40具有从毂盘43径向向外延伸的叶片41。所述叶片相对它们的径向轴线倾斜，以形成斜槽，所述斜槽用于在通过所述槽的气流中引起旋转运动而进入到第二涡流路径内到达锥腔34。支撑结构40保持所述锥之间的间隔，同时不妨碍物料从所述叶片之间的空间中的所述锥腔中通过。漏斗47位于所述嵌套锥下方。所述漏斗的外表面51有助于将较轻的气流WS2转向到倒锥腔34中。

所述嵌套截锥还沿它们的底边缘限定环形开口45(图3)，气流WS2被抽出到环形开口45中，且较重的物料将从锥腔34经过叶片41而从环形开口45掉落，如下面将更详细解释的。最后，所述嵌套锥的顶边缘一般由环形顶封闭部(annular top closure)44封闭，环形顶封闭部44具有一个或多个端口或斗状部(scoop)46，通过所述一个或多个端口或斗状部46从所述锥腔运送气流。第二和第三类似斗状部处于120°分隔，但是在图2的视图中被遮挡

通过在排放管18处施加的吸力，气流WS2由此被向上抽出穿过锥腔34。由于所述锥的嵌套，这个流可仅在所述锥的壁之间行进。由于所述可选的扇状支柱结构、腔34的锥形形状、以及高速圆形运动流WS2的结果，这个流将沿第二涡流流动路径V2运动穿过腔34，如可从图2中看到的，第二涡流流动路径V2与涡流流动路径V1隔离。涡流流动路径V2再次产生引起剩余的较重的物料(颗粒废物和液体物)向外运动的离心力，其中它将落下穿过锥腔34和所述嵌套锥的底部处的环形开口45而进入到箱10中。同时，剩余的较轻的气流WS3将向上通过顶封闭部44中的端口46，以被向下抽出到由锥36的内表面48限定的内倒截锥室50中。

废物止回阀60处于室50的底部54处。这个止回阀包括倒伞形橡胶薄膜52，倒伞形橡胶薄膜52通过中心向上突出锁定元件58支撑在支柱结构56下方，中心向上突出锁定元件58安装在所述支柱结构的中心处的孔中。所述止回阀允许固态物和液态物从截锥室50掉落到漏斗47中并从底部漏斗开口49掉落到废物箱10中，但是不允许来自所述止回阀下方的已污染的空气进入到所述室中，如下面解释的。如图3中示意示出的，室50还包含第一过滤材料62，第一过滤材料62有助于当所述流运动穿过截锥室50时凝聚剩余的水分，以使另一部分的废物流WS3在离开室50时留有最小量的水分。

流WS3接下来进入到排放元件63，排放元件63具有搁置在锥36顶部处的环形架64和在室50上方居中的管状部66，同时管状部66部分延伸到所述室中、且环形凸缘横跨所述嵌套锥的顶部支撑所述排放元件。架64搁置在所述涡流分离器的排放罩16下方。优选地，除雾过滤材料72设置为横跨管状部66的顶开口72，以捕获水分并有助于对运动通过网孔(mesh)、穿过罩16并从排放管18出来所夹带的水分进行除雾(demist)。过滤材料62和72二者优选为金属、尼龙或丙烯的致密针织网样式。由此，过滤材料72定位成将大部分(如果不是全部的话)剩余在流WS3中的水分去除，从而运动通过排放管18到达外部大气的气流将不含水分。

当飞行器的盥洗室启动冲刷循环时，所述装置将进行操作。当这个发生时，废物流WS1将被从所述盥洗室抽出穿过入口管26进入到环形通道30和第一涡流流动路径V1中，在环形通道30和第一涡流流动路径中所获得的离心力导致废物混合物中的较重的组分运功至外侧并掉落入到废物箱10中，如前面讨论的。

同时，包括流WS2的剩余快速运动的涡流穿过叶片41之间的所述斜槽进入倒截锥腔34中且剩余的固态物和水进一步被第二涡流流动路径V2中产生的离心力分离，这导致额外的固态物和水掉落到废物箱10中，这使剩余的废物流WS3成为基本无固态物且带有显著减少的液态物水平的气流。WS3随后被从所述分离器圆柱形壳体的中心抽出到锥腔34中、穿过端口46、沿封闭部44的环形通道55并进入到所述倒锥室中，在所述倒锥室它向上通过第一过滤材料62，第一过滤材料62有助于凝聚在流WS3中剩余的夹带的液态物，从而液态物积聚并掉落到所述倒锥室的底部。结果，当在所述系统中的真空不再施加时，止回阀60将在室50的底部处的已积聚的物料的重量作用下打开，从而这个废物物料可运动通过所述止回阀进入到漏斗47中，这个废物物料从漏斗47将掉落穿过底部漏斗开口49到达箱10的底部，与早先已分离的废物汇合。

应注意的是，涡流V1和V2不相交。这是本发明的重要特征，因为使运动通过所述涡流的高速废物流相交的掺混会导致显著形成额外的颗粒状水分和固态物，这降低了所述分离器的有效性。

剩余的流WS3从排放元件63的排放室管状部66通过除雾过滤器72，在此它通过排放罩16进入到排放管18中、到达或者真空发生器或者如果飞行器在高海拔下操作时的大气。通常，从施加真空到完成分离过程的上述过程将占用约1-4秒。

在本发明的一个替代实施例中，过滤单元27可为示出在图4和图5中的可拆卸的过滤单元芯部150形式。这个芯部设计成通过拆下罩16(图6)而可被访问。由此，周期性地且同时将所述罩拆下，所述芯部可从分离器12(其中在它搁置在所述分离器的顶部处的唇152上)脱出并用新的过滤单元芯部来更换。

芯部150由此包括嵌套在外倒锥38A内的内倒锥36A，同时所述外倒锥的内表面和所述内倒锥的外表面限定倒锥腔34A。优选地，由除雾过滤材料制成的锥过滤器154搁置在锥36A内。

环形架156处于锥36A的顶部。在所述架下方通过环绕所述锥径向向外渐扩的圆形斗状部160设置一系列端口158。在这个实施例中，两个这样的斗状部是可见的，但是存在着三个均匀分隔开120°的斗状部。所述斗状部底边缘向外突出，以形成底架162。顶架164大体垂直于所述锥的纵向轴线并限定所述外锥的顶部以及所述斗状部的顶表面。外锥38A在其底部入口处还具有支柱支撑结构56A。

废物止回阀60处于所述外锥的支柱支撑结构56A下方。如前述实施例一样，这个止回阀包括由中心向上突出锁定元件58支撑在支柱结构56A下方的倒伞形橡胶薄膜，中心向上突出锁定元件58安装在所述支柱支撑结构的中心处。

芯部150还包括顶元件168，顶元件168具有顶凸缘170，顶凸缘170搁置在所述过滤芯部的架156上。顶元件168包括向下指向的管状部172，管状部172有助于将所述顶元件定位并将管状过滤元件176(下面说明的)就位于完全组装的芯部中。所述顶元件还包括向下指向的环形凹陷部174，环形凹陷部174直径大体对应于锥36的内径，以有助于将所述顶元件保持在内锥36A内。

由除雾过滤材料制成的第一管状过滤元件176压配到顶元件168的管状部172中。

顶元件168还包括由圆形竖直壁184形成的向上延伸环形腔180。三个圆形除雾过滤器186、188和190定位在腔180内。当然，可采用任何所需数量的这种除雾过滤器。所述圆形除雾过滤器通过塑料环182锁定就位，塑料环182可被胶粘或热熔成靠在壁184上。

下面转向图6，本发明所述的涡流分离器示出为带有就位在外锥38A中的芯部150，外锥38A支撑漏斗47，如图1-3的实施例一样。该图还示出了便于拆下罩16用于更换所述芯部的夹具192和当所述罩被锁定就位时保持所述罩和所述涡流分离器的顶部之间密封的O形环194。

图7示出了本发明的优选实施例，其中入口管26A相对水平面成角度“A”。角度“A”应至少约10°且可更大，只要可获得充分的清除。使所述入口管成角度给运动进入到所述涡流分离器中的废物附加了重力助力，以将废物运送到所述涡流分离器的向下螺旋的气流中。

优选地，所述涡流分离器还包括螺旋隔离器120，螺旋隔离器120在图10中示出为单独直立(且出于示出目的为倒立)，且在图8和图9的正视图和仰视图中示出为就位在所述涡流分离器中。螺旋隔离器120由此包括中心大体圆柱形元件122，中心大体圆柱形元件122结合于外锥38A的外表面110。

所述螺旋隔离器包括：第一螺旋叶片126，从圆柱形元件122的外表面128突出远离至所述分离器的内表面31；以及在该叶片的下末端132处大体向下指向的第一侧挡板130(出于示出目的，在图10中向上突出)。挡板130优选相对由所述螺旋隔离器的中心轴线限定的竖直线倾斜。例如，该叶片可相对所述中心轴线以约10°倾斜。

所述螺旋隔离器还包括第二螺旋叶片134，第二螺旋叶片134也从外表面128突出远离至所述分离器的内表面31。螺旋叶片134在该叶片的下末端138处具有大体向下指向的第二侧挡板136。在圆柱形元件122的相对侧上所述叶片的在直径上相对的相对边缘140和142开放成不阻碍进入的物料或气流。此外，优选地，叶片126和134一起围绕圆柱形元件122延伸360°。挡板130的底边缘147优选将与排出端口148的底边缘149间隔开，以确保在所述螺旋隔离器的底部处的气流动间隙。所述间距应至少约半英寸。

最后，底挡板144处于所述螺旋分离器的中部元件122的排出端口146处。这个挡板相对所述中部元件的纵向轴线以至少10°倾斜，以有助于阻止废物进入到所述出口端口的出口148。如果废物的确在冲刷操作期间进入该端口，废物将因这个结构能在冲刷之间被排泄出。

螺旋隔离器120有助于确保废物流WS2和涡流流动路径V2中的废物继续其向下螺旋运动，同时不被夹带到进入到所述嵌套锥之间的锥腔42内的气流中，由此消除或最小化废物积聚在锥表面37和39上。由此，优选地，隔离器叶片126的顶表面151将定位在刚好处于进入通过的入口管26的位置下方，该位置在图8中标为“153”。侧挡板130和136继而允许废物离开螺旋件。底挡板136限制箱空气泄露出所述系统的区域。所述螺旋件和侧挡板及底挡板由此将空气废气与所述箱和正掉落到所述箱中的废物隔离。

本发明的目的是抽出含有液态及固态废物的废物流、从所述气流中去除所述液态及固态废物、以及产生不含液态物的排放气流。本发明的这个结构以有效率的可靠的且有效果的方式来实现这个目的。

在本文中引用的包括出版物、专利申请和专利的所有参考文献通过参考到似乎各参考文献被单独且具体地表示成通过参考合并且在本文中以其整体阐述的同样的程度而由此合并。

在说明本发明的上下文中，术语“一”、“一个”和“所述”的采用以及类似所涉及的对象(尤其是在下面权利要求的上下文中)将被解释为覆罩单数或复数，除非在本文中另有说明或通过上下文明显不同的说明。在本文中引用的数值范围仅意欲用作速记方法，单独指的是各单个值落入到该范围，除非在本文中另有说明，且各单个值在说明书中结合成似乎它被在本文中单独列举一样。本文中所述的所有方法可以以任意合适的顺序来执行，除非本文另有说明或通过上下文明显不同的说明。采用任何和所有实例或在本文中提供的示范性语言(例如，“诸如”)仅意欲更好地阐明本发明且不对本发明的范围施加限制，除非另有主张。在本说明书中没有任何语言应解释为表示任何未主张的元件是实施本发明所必要的。

在本文中说明了本发明的优选实施例，包括发明人已知的用于实现本发明的最佳方式。应理解，所示出的实施例仅为示范性的，且不应认为限制本发明的范围。

Claims (41)

1.一种涡流分离器，其用于在吸力下下从废物流中将固态及液态废物去除同时收回基本不含水分的气流，所述涡流分离器包括：

壳体，其具有带内表面的外壁、用于接收废物流的废物入口、以及具有排放端口的封闭顶部，所述排放端口用于从所述壳体收回基本不含水分的气流；以及

环形通道，其沿所述壁的所述内表面限定用于将固态及液态废物从废物流中分离的第一涡流流动路径，所述环形通道与所述入口连通。

2.根据权利要求1所述的涡流分离器，其包括过滤单元，所述过滤单元包含位于圆柱形壳体内的内嵌套锥和外嵌套锥，内嵌套锥和外嵌套锥限定所述锥之间的倒锥腔，所述锥腔与所述排放端口连通并形成与所述第一涡流流动路径隔离的第二涡流流动路径，所述第二涡流流动路径用于在废物流从所述排放端口被收回之前将额外的固态及液态废物从废物流中分离。

3.一种多涡流分离器，其用于在吸力下下从废物流中将固态及液态废物去除同时收回基本不含水分的气流，所述多涡流分离器包括：

壳体，其具有带内表面的外壁、用于接收废物流的废物入口、以及具有排放端口的封闭顶部，所述排放端口用于从所述壳体收回基本不含水分的气流；

环形通道，其沿所述壁的所述内表面限定用于将固态及液态废物从废物流中分离的第一涡流流动路径，所述环形通道与所述入口连通；以及

过滤单元，所述过滤单元包含位于圆柱形壳体内的内嵌套锥和外嵌套锥，内嵌套锥和外嵌套锥限定所述锥之间的倒锥腔，所述锥腔与所述排放端口连通并形成与所述第一涡流流动路径隔离的第二涡流流动路径，所述第二涡流流动路径用于在废物流从所述排放端口被收回之前将额外的固态及液态废物从废物流中分离。

4.根据权利要求3所述的多涡流分离器，其包括：排放罩，其可拆卸地夹紧在所述壳体的顶上，其中所述排放端口处于所述罩中。

5.根据权利要求3所述的多涡流分离器，其中，所述嵌套锥安装成紧密地位于所述排放罩下方。

6.根据权利要求3所述的多涡流分离器，其中，吸力源连接于用于从所述壳体收回基本不含水分的气流的所述排放端口；并且包含液态及固态废物的废物流连接于所述入口。

7.根据权利要求6所述的多涡流分离器，其中，所述多涡流分离器设置在飞行器中；并且所述吸力源或者为真空发生器或者为所述飞行器的内部与外部大气之间的压差。

8.根据权利要求7所述的多涡流分离器，其包括：管路，其用于将废物流从飞行器的盥洗室运送至所述分离器。

9.根据权利要求3所述的多涡流分离器，其中，所述涡流分离器安装于废物箱，所述废物箱具有用于将收集在所述箱中的废物清除的排空装置。

10.根据权利要求9所述的多涡流分离器，其中，所述涡流分离器包括延伸到所述废物箱中的下部，所述下部具有外部环形唇而所述箱具有相应的外部环形唇；并且这两个环形唇可拆卸地夹紧在一起。

11.根据权利要求3所述的多涡流分离器，其中，径向设置的叶片定位成与所述锥腔的入口相邻，所述叶片相对它们的径向轴线倾斜，以形成斜槽，所述斜槽用于在通过所述槽进入到所述锥腔的气流中引起旋转运动。

12.根据权利要求3所述的多涡流分离器，其包括：隔板，其在所述锥之间延伸，形成环形开口的顶封闭部，内倒锥室由所述内锥的内表面限定，所述顶封闭部具有将所述倒锥腔和所述倒锥室之间连通的端口。

13.根据权利要求12所述的多涡流分离器，其中，所述端口为进气口。

14.根据权利要求12所述的多涡流分离器，其包括：止回阀，其处于所述倒锥室的底部，适于当所述多涡流分离器未处于压差的条件下时打开。

15.根据权利要求12所述的多涡流分离器，其包括：过滤介质，设置在所述室内，以凝聚通过所述室的气流中的水分。

16.根据权利要求3所述的多涡流分离器，其包括：排放元件，其大体居中于所述锥室内，具有定位在所述室上方的环形架和突出到所述室内的管状部。

17.根据权利要求16所述的多涡流分离器，其包括：除雾过滤器，其横跨所述管状部的顶开口设置。

18.根据权利要求3所述的多涡流分离器，其包括：漏斗，其定位在所述嵌套锥下方，具有比所述外锥的最小半径小的最大半径，以用于将气流转向到所述锥腔中。

19.一种多涡流分离器，其用于在吸力下下从来自飞行器的盥洗室或其它容器的废物流中将固态及液态废物去除同时收回基本不含水分的气流，包括：

壳体，其具有带内表面的外壁、用于接收废物流的废物入口、以及具有排放端口的封闭顶部，所述排放端口用于从所述壳体收回基本不含水分的气流；

环形通道，其沿所述壁的所述内表面限定用于将固态及液态废物从废物流中分离的第一涡流流动路径，所述环形通道与所述入口连通；

内嵌套锥和外嵌套锥，其位于圆柱形壳体内，限定所述锥之间的倒锥腔，所述锥腔与所述排放端口连通并形成与所述第一涡流流动路径隔离的第二涡流流动路径，所述第二涡流流动路径用于在废物流进入所述排放端口之前将额外的固态及液态废物从废物流中分离；

在所述壳体的顶上的排放罩以及处于所述罩中的排放端口；以及

吸力源，其连接于用于从所述壳体收回基本不含水分的气流的所述排放端口；并且包含液态及固态废物的废物流连接于所述入口。

20.根据权利要求19所述的多涡流分离器，其中，径向设置的叶片定位成与所述锥腔的入口相邻，所述叶片相对它们的径向轴线倾斜，以形成斜槽，所述斜槽用于在通过所述槽进入到所述锥腔的气流中引起旋转运动。

21.根据权利要求19所述的多涡流分离器，其包括：隔板，其在所述锥之间延伸，形成环形开口的顶封闭部，内倒锥室由所述内锥的内表面限定，所述顶封闭部具有将所述倒锥腔和所述倒锥室之间连通的端口。

22.根据权利要求21所述的多涡流分离器，其包括：止回阀，其处于所述倒锥室的底部，适于当所述多涡流分离器未处于压差的条件下时打开。

23.根据权利要求21所述的多涡流分离器，其包括：过滤介质，其设置在所述室内，以凝聚通过所述室的气流中的水分。

24.根据权利要求19所述的多涡流分离器，其包括：排放元件，其大体居中于所述锥室内，具有定位在所述室上方的环形架和突出到所述室开口内的管状部，在所述排放端口下方横跨所述管状部的顶开口设置有除雾过滤器。

25.根据权利要求19所述的多涡流分离器，其包括：漏斗，其定位在所述嵌套锥下方，具有比所述外锥的最小半径小的最大半径，用于将气流转向到所述锥腔中。

26.根据权利要求19所述的多涡流分离器，其中，所述涡流分离器安装于废物箱，所述废物箱具有用于将收集在所述箱中的废物清除的排空装置，而且没有其它用于在吸力下下从废物流中将固态及液态废物去除同时收回基本不含水分的气流的分离器与所述箱相联系。

27.一种用于从包含液态及固态废物的废物流中收回基本不含水分的气流的方法，其包括：

将包含液态及固态废物的废物流抽出到在圆柱形壳体中限定第一涡流流动路径的环形通道中，从而较重的固态物和液态物向所述壳体的外侧移动并向下落下，同时含有剩余水分颗粒的较轻的气流迁移至所述壳体的中心；以及

将所述剩余的较轻的气流抽出到倒锥腔中与所述第一涡流流动路径隔离的第二涡流流动路径内，以产生离心力，所述离心力使剩余的较重的物料掉落穿过所述锥腔并使所述剩余的较轻的气流从所述锥腔中被抽出。

28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述剩余的较轻的气流在进入所述倒锥腔时被抽出通过径向设置的倾斜叶片。

29.根据权利要求1所述的多涡流分离器，其包括：管路，其用于将废物流从飞行器的盥洗室运送至所述分离器，所述管路相对水平面倾斜，以给进入到所述分离器中的废物流增加重力助力。

30.根据权利要求3所述的多涡流分离器，其包括：可更换过滤芯部，其可拆卸地定位在所述外锥内。

31.根据权利要求30所述的多涡流分离器，其中，所述过滤芯部包括所述内锥和设置在所述内锥内的过滤介质。

32.根据权利要求3所述的多涡流分离器，其包括：螺旋隔离器，其具有螺旋叶片，所述螺旋叶片从所述过滤单元延伸离开至所述壳体的内表面。

33.根据权利要求32所述的多涡流分离器，其包括：一个或多个挡板，其位于所述叶片上，以俘获并向下引导液态及固态废物，同时阻止它的向上运动。

34.根据权利要求32所述的多涡流分离器，其中，所述螺旋分离器具有用于附接于所述外锥的中空中部元件。

35.根据权利要求34所述的多涡流分离器，其中，挡板处于所述中空中部元件的入口处。

36.根据权利要求32所述的多涡流分离器，其中，所述螺旋叶片包括：第一螺旋叶片，其从圆柱形元件的外表面突出离开至所述分离器的内表面；以及在所述第一叶片的下末端处大体向下指向的第一侧挡板。

37.根据权利要求32所述的多涡流分离器，其中，所述螺旋叶片包括：第二螺旋叶片，其从圆柱形元件的外表面突出离开至所述分离器的内表面；以及在该叶片的下末端处大体向下指向的第二侧挡板。

38.根据权利要求32所述的多涡流分离器，其中，所述叶片一起围绕所述圆柱形元件延伸360°。

39.一种多涡流分离器，其用于在吸力下下从废物流中将固态及液态废物去除同时收回基本不含水分的气流，所述多涡流分离器包括：

壳体，其具有带内表面的外壁、用于接收废物流的废物入口、以及具有排放端口的封闭顶部，所述排放端口用于从所述壳体收回基本不含水分的气流；

环形通道，其沿所述壁的所述内表面限定用于将固态及液态废物从废物流中分离的第一涡流流动路径，所述环形通道与所述入口连通；

过滤单元，其包含位于圆柱形壳体内的内嵌套锥和外嵌套锥，内嵌套锥和外嵌套锥限定所述锥之间的倒锥腔，所述锥腔与所述排放端口连通并形成与所述第一涡流流动路径隔离的第二涡流流动路径，所述第二涡流流动路径用于在废物流从所述排放端口被收回之前将额外的固态及液态废物从废物流中分离；以及

螺旋隔离器，其具有螺旋叶片，所述螺旋叶片从所述过滤单元延伸离开至所述壳体的内表面。

40.根据权利要求39所述的多涡流分离器，其中，所述螺旋叶片包括：第一螺旋叶片，从圆柱形元件的外表面突出离开至所述分离器的内表面；以及在所述第一叶片的下末端处大体向下指向的第一侧挡板。

41.根据权利要求39所述的多涡流分离器，其中，所述螺旋叶片包括：第二螺旋叶片，从圆柱形元件的外表面突出离开至所述分离器的内表面；以及在第二螺旋叶片的下末端处大体向下指向的第二侧挡板。

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