CN111989444A

CN111989444A - 降噪管、包括降噪管的真空辅助马桶系统以及使用降噪管的方法

Info

Publication number: CN111989444A
Application number: CN201980017112.9A
Authority: CN
Inventors: 肯特·L·吉; 斯科特·D·索莫菲勒特; 斯科特·L·汤普森; 迈克尔·罗斯
Original assignee: Brigham Young University
Current assignee: Brigham Young University
Priority date: 2019-03-21
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2020-11-24
Also published as: EP3743565A4; EP3743565A1; US11560704B2; US20210404165A1; WO2020190302A1

Abstract

本文公开的实施例涉及降噪管、包括降噪管的真空辅助马桶系统以及使用降噪管的方法。示例性降噪管包括第一端部和与第一端部相对的第二端部。第一端部被配置成耦接到马桶便池的出口，并且第二端部被配置成耦接到冲洗阀的入口。降噪管限定了在第一端部和第二端部之间延伸的流体流动路径，使得废物可以从第一端部流动到第二端部。降噪管还包括一个或更多个弯曲部。弯曲部中的每一个呈现出大于约5cm的曲率半径或大于约30cm的长度。

Description

降噪管、包括降噪管的真空辅助马桶系统以及使用降噪管的方法

背景技术

真空辅助马桶通常用于飞机、游轮和其它缺水的地方，因为真空辅助马桶可以使用比其它类型的马桶少的水来操作。真空辅助马桶也开始用于没有飞机和游轮的用水限制的地方，例如住宅应用中等，以节约用水。然而，当冲洗时，真空辅助马桶可能产生很大的噪音。因此，真空辅助马桶的使用者和制造商继续寻找新的和改进的真空辅助马桶和/或使用真空辅助马桶的方法。

发明内容

在实施例中，公开了一种降噪管。所述降噪管包括被配置成耦接到马桶便池的出口的第一端部、被配置成耦接到冲洗阀的入口的与所述第一端部相对的第二端部、从所述第一端部延伸到所述第二端部的流体流动路径、以及在所述第一端部和所述第二端部之间的一个或更多个弯曲部。所述一个或更多个弯曲部中的每一个呈现出大于约5cm的曲率半径。

在实施例中，公开了一种真空辅助马桶系统。所述真空辅助马桶系统包括限定出口的马桶便池。所述真空辅助马桶系统还包括冲洗阀，所述冲洗阀被配置成在打开状态和关闭状态之间切换。所述冲洗阀包括入口。所述真空辅助马桶还包括在所述马桶便池的出口和所述冲洗阀的入口之间延伸的降噪管。所述降噪管包括耦接到所述马桶便池的出口的第一端部和耦接到所述冲洗阀的入口的第二端部。所述降噪管限定从所述第一端部延伸到所述第二端部的流体流动路径。所述降噪管包括在所述第一端部和所述第二端部之间的一个或更多个弯曲部。所述一个或更多个弯曲部中的每一个呈现出大于约5cm的曲率半径。所述真空辅助马桶系统还包括真空源，所述真空源流体地耦接到冲洗阀并定位在冲洗阀的下游。

在实施例中，公开了一种真空辅助马桶系统。所述真空辅助马桶系统包括限定出口的马桶便池。所述真空辅助马桶系统还包括冲洗阀，所述冲洗阀被配置成在打开状态和关闭状态之间切换。所述冲洗阀包括入口。所述真空辅助马桶系统还包括在所述马桶便池的出口和所述冲洗阀的入口之间延伸的降噪管。所述降噪管包括耦接到所述马桶便池的出口的第一端部和耦接到所述冲洗阀的入口的第二端部。所述降噪管限定从所述第一端部延伸到所述第二端部的流体流动路径。所述降噪管进一步包括在所述第一端部与所述第二端部之间的一个或更多个弯曲部。所述降噪管呈现出沿着所述流体流动路径的中心测量的长度大于所述马桶便池的出口与所述冲洗阀的入口之间的距离。所述真空辅助马桶系统还包括真空源，所述真空源流体地耦接到所述冲洗阀并定位在所述冲洗阀的下游。

来自任何所公开的实施例的特征可以彼此组合使用，而没有限制。另外，通过考虑以下详细描述和附图，本公开的其他特征和优点对本领域普通技术人员将变得显而易见。

附图说明

附图示出了本公开的若干个实施例，其中，在附图中示出的不同视图或实施例中，相同的附图标记表示相同或相似的元件或特征。

图1是根据实施例的包括降噪管的真空辅助马桶系统的示意图。

图2A是根据实施例的真空辅助马桶系统的等轴测视图。

图2B是根据实施例的降噪管的侧视图，该降噪管呈现出未占用的空间形状，该未占用的空间形状被配置成适配到真空辅助马桶系统的未占用的部分中。

图3是根据实施例的包括降噪管的真空辅助马桶系统的等轴测视图。

图4是根据实施例的包括降噪管的真空辅助马桶系统的局部横截面侧视图。

图5是根据实施例的包括降噪管的真空辅助马桶系统的等轴测视图(降噪管的模糊部分用虚线示出)。

图6是示出了在使用多个不同的管道冲洗工作实例1的真空辅助马桶系统之后的噪声(以分贝为单位)随时间变化的曲线图。

图7是示出了在使用多个不同的管道冲洗工作实例2的真空辅助马桶系统之后的噪声(以分贝为单位)随时间变化的曲线图。

具体实施方式

本文公开的实施例涉及降噪管、包括降噪管的真空辅助马桶系统以及使用降噪管的方法。示例性降噪管包括第一端部和与第一端部相对的第二端部。第一端部被配置成耦接到马桶便池的出口，第二端部被配置成耦接到冲洗阀的入口。降噪管限定在第一端部和第二端部之间延伸的流体流动路径，使得废物可以从第一端部流动到第二端部。如本文所使用的，废物是指当包括降噪管的真空辅助马桶系统被冲洗时，由马桶便池接收并流动通过降噪管的尿液、粪便、水、卫生纸、空气等。降噪管还包括一个或更多个弯曲部(例如，多个弯曲部)。每个弯曲部呈现出大于约5cm的曲率半径或大于约30cm的长度。

与不包括降噪管的基本上类似的真空辅助马桶系统相比，降噪管被配置为降低由包括降噪管的真空辅助马桶系统产生的噪声。例如，传统的真空辅助马桶系统包括马桶便池和附连到马桶便池或以其它方式定位在马桶便池附近的冲洗阀。传统的真空辅助马桶系统还包括从马桶便池的出口延伸到冲洗阀的入口的传统管道。由于空间限制，传统的管道呈现出尽可能小的长度。例如，传统的管道呈现出20cm或更小(例如，15cm或更小)的长度。此外，为了减小传统管道的长度，传统管道中的任何弯曲部都呈现出小于4.5cm的相对尖锐的曲率半径。如本文所使用的，本文所公开的任何管道的长度是沿着管道的流动路径的中心被测量的，并且本文所公开的任何弯曲部的曲率半径也是沿着流动路径的中心被测量的。当传统的真空辅助马桶系统被冲洗时，传统的真空辅助马桶系统产生至少部分地由通过传统的管道和冲洗阀的废物的湍流流动引起的大的噪音。废物的湍流流动产生在马桶便池处和/或马桶便池附近(例如，在马桶便池的前边缘的一米或两米内)可检测到的大的噪音。

由于两个原因中的至少一个原因，相对于包括传统管道的传统真空辅助马桶系统，降噪管被配置成降低当包括降噪管的真空辅助马桶系统被冲洗时产生的噪声。首先，已经发现，增加在马桶便池的出口和冲洗阀的入口之间延伸的管道的曲率半径可以减少通过其中的废物的湍流流动(例如，使废物以更层流的方式流动)。例如，已经发现，传统管道的一个或更多个弯曲部的相对尖锐的曲率半径导致通过其中的废物的湍流流动。通过传统管道的废物的湍流流动导致传统管道产生大的噪音，当废物流过传统管道时，在马桶便池处和/或马桶便池附近可检测到大的噪音。然而，降噪管包括一个或更多个弯曲部，该一个或更多个弯曲部呈现出大于约5cm(例如，大于约9cm)的曲率半径，并且相对于传统管道可以减小流经降噪管的废物的湍流流动。因此，在使用期间，降噪管产生小于传统管道的噪音。

其次，已经发现，增加在马桶便池的出口和冲洗阀的入口之间延伸的管道的长度，通过将马桶便池与冲洗阀隔音可降低由冲洗真空辅助马桶系统产生的噪音。例如，如所讨论的，流经冲洗阀的废物呈现出湍流流动。然而，增加本文所公开的任何管道的长度是通过增加噪声在到达马桶便池并可被检测到之前必须行进的距离来使马桶便池与冲洗阀声学隔离。如所讨论的，传统的管道以小于约20cm的距离从马桶便池的出口行进到冲洗阀的入口。因此，传统的管道仅稍微将马桶便池与冲洗阀声学隔离。同时，由于例如形成在降噪管中的一个或更多个弯曲部，降噪管呈现出大于约30cm的长度。降噪管增加的长度可以使降噪管比传统的管道更好地将马桶便池与冲洗阀声学隔离。

在实施例中，降噪管呈现出允许降噪管适配到传统真空辅助马桶系统的未占用空间中的形状(“未占用空间形状”)。在实施例中，将降噪管设计成呈现出未占用空间的形状以允许包括降噪管的新的真空辅助马桶系统在被配置成接收传统的真空辅助马桶系统的位置中使用。例如，重新设计或重新配置位置(例如，飞机或游轮)以接收包括降噪管的新的真空辅助马桶系统可能是困难的和/或成本妨碍的，所述降噪管不呈现未占用的空间形状。因此，将降噪管设计成呈现未占用空间的形状允许包括降噪管的新的真空辅助马桶系统在为传统的真空辅助马桶系统设计的位置中使用。在实施例中，将降噪管设计成呈现未占用的空间的形状允许将传统的真空辅助马桶系统改装为包括降噪管而不是传统的管。

图1是根据实施例的包括降噪管102的真空辅助马桶系统100的示意图。真空辅助马桶系统100包括限定出口106的马桶便池104。真空辅助马桶系统100还包括冲洗阀108，该冲洗阀108被配置成控制来自马桶便池104的废物流动。例如，冲洗阀108可以被配置成在当冲洗阀108限制通过其的废物流动时的关闭状态与当冲洗阀108允许通过其的废物流动时的打开状态之间可控制地切换。降噪管102从马桶便池104的出口106延伸并流体地耦接到冲洗阀108的入口110。降噪管102包括一个或更多个弯曲部中的至少一个，该一个或更多个弯曲部中的至少一个具有大于约5cm的曲率半径或大于约30cm的长度。真空辅助马桶系统100还包括位于冲洗阀108下游的真空源112。真空源112被配置成当冲洗阀108处于其打开状态时向马桶便池104施加真空，并通过冲洗阀108从马桶便池104抽出废物。

马桶便池104可包括任何合适的马桶便池。例如，马桶便池104通常包括至少一个凹入部分，该凹入部分被配置成接收来自个人的人体废物(例如，尿液、粪便等)。取决于马桶便池104的应用，凹入部分也可以被配置成接收其它类型的废物，例如卫生纸。马桶便池104还可包括配置成支撑个人的座圈。座圈可以包括至少一个孔，当个人坐在座圈上时，该孔允许人体废物进入马桶便池104的凹入部分。

如所讨论的，降噪管102将马桶便池104流体地耦接到冲洗阀108。应注意，在冲洗阀108切换到其打开状态之前，降噪管102可以代替或与马桶便池104一起容纳废物。

降噪管102可以由连接在一起的多个部件形成，或者可以包括单个部件。与由多个部件形成的降噪管102相比，由单个部件形成的降噪管102可以限制降噪管102中的泄漏。通常，降噪管102与马桶便池104不同。例如，降噪管102可以改装现有的真空辅助马桶系统。然而，降噪管102的至少一部分可以与马桶便池104一体地形成。例如，当真空辅助马桶系统100被制造用于住宅应用并且至少部分地由单片陶瓷形成时，降噪管102可以与马桶便池104一体地形成。当降噪管102与马桶便池104一体地形成时，降噪管102与马桶便池104不同，因为降噪管102的宽度基本上是恒定的(例如，最多变化30％)，而马桶便池104的宽度通常变化。而且，降噪管102通常与冲洗阀108不同。然而，降噪管102的至少一部分可以与冲洗阀108一体地形成。当降噪管102与冲洗阀108一体地形成时，降噪管102不同于冲洗阀108，因为冲洗阀108中的至少一个可以形成相对于降噪管102的凸起，或者降噪管102终止于冲洗阀108的任何部分，该凸起或部分可以保持可调节地限制通过冲洗阀108流动的可移动障碍物。

在实施例中，如所讨论的，降噪管102可以包括一个或更多个弯曲部，该一个或更多个弯曲部呈现出沿着流动路径的中心测量的曲率半径。降噪管102的一个或更多个弯曲部的曲率半径可以大于约5cm，例如大于约6cm、大于约7cm、大于约8cm、大于约9cm、大于约10cm、大于约12cm、大于约14cm、大于约16cm，或者在约5cm至约7cm、约6cm至约8cm、约7cm至约9cm、约8cm至约10cm、约9cm至约12cm、约10cm至约14cm、或约12cm至约16等。例如，已经发现，将降噪管102的一个或更多个弯曲部的曲率半径增大到大于约5cm意外地减小了通过降噪管102的废物的湍流流动，从而减小了在马桶便池104处和/或马桶便池104附近检测到的噪声。

然而，将曲率半径增加到超过阈值可以对通过降噪管102的废物的湍流具有最小的影响。例如，在一些实施例中，将降噪管102的一个或更多个弯曲部的曲率半径增大到大于约9cm可以对通过降噪管102的废物的湍流具有最小的影响。然而，应当注意，曲率半径的阈值可以取决于若干因素，例如降噪管102的长度、降噪管102的内径以及将废物拉过降噪管102的真空(例如，真空的压力)等。因此，在一些实施例中，对于直径约5cm的管道，阈值可以大于或小于约9cm。注意，在一些实施例中，将曲率半径选择为等于或大于阈值可能是有益的，因此降噪管102对由流经其中的废物产生的噪音具有最大的影响。

如所讨论的，降噪管102可呈现出沿由此限定的流动路径的中心测量的长度。降噪管102的长度大于(例如，显著大于)马桶便池104的出口106与冲洗阀108的入口110之间的最短可能路径(例如，紧密遵循在传统的管道的路径)。例如，降噪管102的长度比马桶便池104的出口106与入口110之间的最短可能路径大至少约20％，诸如比马桶便池104的出口106与冲洗阀108的入口110之间的最短可能路径大至少约30％、至少约50％、至少约75％、至少约100％、至少约150％、至少约200％、至少约250％、至少约300％、至少约350％、至少约400％，或在约20％至约50％、约30％至约75％、约50％至约100％、约75％至约150％、约100％至约200％、约150％至约300％、或约200％至约400％的范围内等。降噪管102的长度可以大于出口106与入口110之间的最短可能路径，因为降噪管102中包括一个或更多个弯曲部。例如，形成在降噪管102中的一个或更多个弯曲部可以允许降噪管102遵循出口106与入口110之间的间接路径，从而增加降噪管102的长度。

通常，出口106和入口110之间的最短可能路径为约10cm至约15cm。因此，在一些实施例中，降噪管102的长度可以大于约30cm，例如大于约35cm、大于约40cm、大于约45cm、大于约50cm、大于约55cm、大于约60cm，或者在约30cm至约40cm、约35cm至约45cm、约40cm至约50cm、约45cm至约55cm、约50cm至约60cm、或约55cm至约60cm的范围内等。例如，已经发现，将降噪管102的长度增加到大于30cm意外地减小了在马桶便池104处和/或马桶便池104附近检测到的、由流动通过冲洗阀108的废物的湍流流动引起的噪声的振幅，该噪声的振幅小于30cm的长度处的噪声的振幅，尤其是在小于30cm的长度处的噪声的振幅。此外，将降噪管102的长度增加到大于30cm进一步降低了在马桶便池104处和/或马桶便池104附近检测到的、由通过冲洗阀108的废物的湍流流动引起的噪声的振幅。

已经发现，将降噪管102的长度增加到大于60cm可能对在马桶便池104处和/或马桶便池104附近检测到的、由通过冲洗阀108的湍流流动引起的噪声的振幅具有最小的影响。例如，与具有约60cm长度的基本上相似的降噪管相比，具有90cm长度的降噪管可以仅略微减小了(例如，降低1分贝或2分贝)在马桶便池104处和/或马桶便池104附近检测到的、由通过冲洗阀108的湍流流动引起的噪声的振幅。然而，注意，例如，当降噪管102呈现出需要降噪管102示出为大于60cm的长度的未占用空间形状或者期望略微降低噪声时，降噪管102可以呈现出大于约60cm的长度。

降噪管102可呈现出大于约0.5cm的直径，例如大于约1cm、大于约2cm、大于约3cm、大于约4cm、大于约5cm、大于约6cm、大于约7cm、大于约8cm、大于约10cm，或者在约0.5cm至约2cm、约1cm至约3cm、约2cm至约4cm、约3cm至约5cm、约4cm至约6cm、约5cm至约7cm、约6cm至约8cm、或约7cm至约10cm的范围内等。在示例中，增加降噪管102的直径可以改善流经其中的废物的层流，从而降低在马桶便池104处和/或马桶便池104附近检测到的噪声。在示例中，如前所述，降噪管102的直径可以影响降噪管102的曲率半径和/或长度的阈值。

在实施例中，代替或除了呈现出大于约5cm的曲率半径的一个或更多个弯曲部，降噪管102可以在其中包括一个或更多个急弯部。如本文所用，一个或更多个急弯部呈现出小于4.5cm的曲率半径的弯曲部。在示例中，降噪管102包括在降噪管102的第二端部处或降噪管102的第二端部附近(例如，在连接至冲洗阀108的降噪管102的部分处或连接至冲洗阀108的降噪管102的部分附近)的一个或更多个急弯部。然而，在降噪管102的第二端部处或降噪管102的第二端部附近的急弯部可能对在马桶便池104处和/或马桶便池104附近产生的噪声的振幅具有最小的影响，因为降噪管102的长度将急弯部与马桶便池104声学隔离。在示例中，当降噪管102呈现出需要降噪管102呈现出一个或更多个急弯部的未占用的空间形状时，降噪管102可以包括一个或更多个急弯部。

在实施例中，降噪管102是刚性管。当降噪管102抵抗变形和/或呈现出例如大于聚乙烯的弹性模量时，降噪管102是刚性的。当降噪管102是刚性管时，降噪管102可以被制造(例如，经由3D打印或注塑成型)以呈现出选定的形状，例如未占用的空间形状等。刚性管可以被形成为两个或更多个部件，该两个或更多个部件被配置成附接在一起，这可以便于刚性管的放置，例如，当刚性管需要围绕障碍物或穿过障碍物放置时(例如，如图3中所示的穿过基座320放置)。在实施例中，降噪管102是柔性管(例如，波纹柔性管)。当降噪管102能够容易地变形为选定的形状和/或在从其移除力之后保持变形的形状时，降噪管102是柔性的。当降噪管102是柔性时，降噪管102不需要被制造成选定的形状。相反，降噪管102可以在现场变形为其选定的形状，这可以允许降噪管102被定制适配到未占用的空间形状中和/或穿过某些空间(例如，穿过如图3所示的基座320)放置。

降噪管102可以被配置成使用任何合适的技术连接到马桶便池104的出口106和冲洗阀108的入口110。在示例中，降噪管102被配置成使用螺纹连接、螺栓或其他合适的机械紧固件、或经由压装配合而连接至出口106或入口110中的至少一个。

冲洗阀108可包括任何合适的阀。例如，冲洗阀108可包括球阀、蝶形阀、螺线管或任何其它合适的阀。取决于形成冲洗阀108的阀的类型，冲洗阀108可包括形成入口110和出口的主体。冲洗阀108还可包括在主体中的可移动障碍物，可移动障碍物可调节地限制流体流过冲洗阀108。当冲洗阀108处于关闭状态时，可移动障碍物限制流体流过冲洗阀108，而当冲洗阀108处于打开状态时，可移动障碍物允许流体流过冲洗阀108。

冲洗阀108还包括(例如，与冲洗阀108一体地形成或机械地耦接到该冲洗阀108的)阀致动器，该阀致动器被配置成使冲洗阀108在打开状态和关闭状态之间切换。例如，激活阀致动器可将冲洗阀108的可移动障碍物从限制废物流过冲洗阀108的位置移动到允许废物流过冲洗阀108的位置，和/或反之亦然。阀致动器可包括可以在关闭状态和打开状态之间切换冲洗阀108的任何致动器。例如，冲洗阀108可以是电动机、电能供应(例如，当冲洗阀108是螺线管时)或任何其它合适的致动器。

传统的真空辅助马桶系统通常具有定位在马桶便池附近或邻近马桶便池的冲洗阀。例如，传统的真空辅助马桶系统的冲洗阀可以是附接到马桶便池、附接到支撑马桶便池的结构、附接到马桶便池的结构、或定位在马桶便池的15cm内(例如，定位在马桶便池的出口的15cm内)中的至少一个。在实施例中，冲洗阀108可像上文所述的传统真空辅助马桶系统的冲洗阀中的任意一个定位在马桶便池104附近或邻近马桶便池。在这样的实施例中，真空辅助马桶系统100可以用在被配置成接收传统的真空辅助马桶系统的位置。例如，如果冲洗阀108与马桶便池104间隔开，则重新设计或修改现有飞机或游轮设计以适应真空辅助马桶系统100可能是困难和/或昂贵的。此外，将冲洗阀108定位成靠近马桶便池104可允许通过改装传统真空辅助马桶系统以包括本文所述的至少一些特征(例如，包括降噪管102)来形成真空辅助马桶系统100。然而，在实施例中，冲洗阀108可与马桶便池104间隔开。

真空辅助马桶系统100可以包括或流体地耦接到废物收集系统(例如，存储箱114、下水道系统、化粪池等)。例如，冲洗阀108可流体地耦接到废物收集系统。在实施例中，真空辅助马桶系统100被配置成用在飞机、游轮或未连接到下水道系统、化粪池或其它合适的替代物的其它位置上。在这样的实施例中，废物收集系统包括至少一个存储箱114。存储箱114流体地耦接到冲洗阀108上，并且限定了被配置成以至少基本上流体密封的方式接收和存储废物的内部空间。

在实施例中，存储箱114可以经由第一管道116流体地连接到冲洗阀108。第一管道116可以在冲洗阀108和存储箱114之间延伸。在实施例中，例如，当冲洗阀108邻近或与存储箱114一体形成时，第一管道116可以从真空辅助马桶系统100中被省略。存储箱114也可以例如经由第二管道118(例如，在存储箱114和真空源112之间延伸的第二管道118)流体地连接到真空源112。在实施例中，例如，当存储箱114与真空源112邻近或与真空源112一体形成时，第二管道118可以从真空辅助马桶系统100中被省略。

注意，例如当废物收集系统包括下水道系统、化粪池等时，存储箱114可以从真空辅助马桶系统100中被省略。例如，当真空辅助马桶系统100被配置为用于住宅应用中时，由于，通常，住宅建筑物连接到下水道系统、化粪池等时，存储箱114可以从真空辅助马桶系统100中被省略。当存储箱114从真空辅助马桶系统100中被省略时，第一管道116可以从冲洗阀108朝向真空源112延伸，或者冲洗阀108可以被定位成与真空源112邻近或与真空源112一体形成。

如所讨论的，真空辅助马桶系统100包括真空源112，真空源112被配置为取决于冲洗阀108是处于其相应的打开状态还是关闭状态而向真空辅助马桶系统100的一个或更多个部件施加真空(例如，显著小于室压的压力)。在所示的实施例中，真空源112被配置成向存储箱114施加真空，使得存储箱114的内部空间呈现出真空。使存储箱114的内部空间呈现出真空可以便于将废物拉入存储箱114中。真空源112还可以将真空施加到冲洗阀108的至少下游侧。当冲洗阀108处于打开状态时，真空源112还将真空施加到马桶便池104，将废物拉入存储箱114中。

注意，当废物收集系统不包括存储箱114时，真空源112可被定位在冲洗阀108与下水道系统、化粪池等之间。真空源112可向冲洗阀108与下水道系统、化粪池等之间的位置施加真空，从而将废物拉到该位置并拉向下水道系统、化粪池等。

在真空辅助马桶系统100中使用的真空源112的类型可以取决于真空辅助马桶系统100的应用。在实施例中，真空源112可以是真空泵，例如，当真空源112用在游轮、住宅应用等中时。在实施例中，当真空辅助马桶系统100用在飞机中时，真空源112可以是飞机的外部。例如，在飞行期间，飞机的内部可呈现出约0.7个大气压至约1.0个大气压的压力(例如，室内压力)，而飞机的外部在约35,000英尺的巡航高度处呈现出约0.4个大气压或更小的压力。换句话说，相对于飞机内部的压力，飞机的外部是真空的。飞机的外部可以是真空源112，并且第二管道118可以从存储箱114延伸到飞机的外部。然而，注意，当真空辅助马桶系统100用于飞机中时，真空源112可以包括真空泵来代替飞机的外部或与飞机的外部一起。在实施例中，真空源112可以与水箱一体地形成。例如，当水箱基本上是流体密封时，排空水箱可以在水箱中产生真空。然后，水箱中的真空可用于从马桶便池104移除废物(例如，包括最初在水箱中的水)。

真空辅助马桶系统100可以包括一个或更多个附加组件。例如，真空辅助马桶系统100可以包括至少一个附加阀、高压源、至少部分地控制真空辅助马桶系统100的一个或更多个组件的操作的控制器、一个或更多个附加冲洗阀、水源、水致动器等，如在标题为“真空辅助马桶系统和使用方法”的、申请日待定(TBD)的、申请号待定(TBD)的申请(代理人案卷号280773WO01_495273-55)和/或在标题为“真空辅助马桶系统和使用方法”的、申请日待定(TBD)的、申请号待定(TBD)的申请(代理人案卷号280774WO01_495273-56)中公开的，其每一个的公开内容通过引用整体并入本文。

图2A是根据实施例的真空辅助马桶系统200的等轴测视图。除非本文另外公开，真空辅助马桶系统200包括具有出口(未示出，被遮挡)的马桶便池204。马桶便池204可由基座220支撑在表面(例如，地面或地板)上方。真空辅助马桶系统200还包括从出口朝向冲洗阀(未示出)延伸的降噪管202。降噪管202包括第一端部222(图2B)和相对的第二端部224，第一端部222被配置成附接到马桶便池204的出口，第二端部224被配置成附接到冲洗阀。

在实施例中，马桶便池204下方的区域以及(可能地)从马桶便池204径向延伸一小段距离的区域可以是未占用的空间。此外，从马桶便池204的出口到冲洗阀的最短路径也可以是未占用的空间。因此，降噪管202可呈现出被配置成适配在未占用的空间内的未占用的空间形状。

图2B是根据实施例的降噪管202的侧视图，降噪管202呈现出未占用的空间形状，该未占用的空间形状被配置成适配到真空辅助马桶系统200的未占用的部分中。例如，降噪管202可包括从第一端部222延伸并远离马桶便池204的出口的第一部分226a。第一部分226a可以从马桶便池204延伸一短距离到达第一弯曲部228a，从而降噪管202保持在真空辅助马桶系统200的未占用的空间中。降噪管202可包括从第一弯曲部228a延伸至第二弯曲部228b的第二部分226b。第二部分226b可以保持大致平行于表面，从而增加降噪管202的长度。降噪管202可包括从第二弯曲部228b延伸至第三弯曲部228c的第三部分226c。类似于第二部分226b，第三部分226c可大致平行于表面。然而，第三部分226c可比第四部分226d更靠近表面(例如，邻近表面)。第四部分226d可以从第三弯曲部228c向上延伸，因此第二端部224接近冲洗阀的入口，在许多实施例中，该入口是表面上方的空间(例如，在地面或地板上方间隔开)。第三部分226c可以从第三弯曲部228c延伸到第四弯曲部228d。在所示的实施例中，降噪管202的第二端部224位于第四弯曲部228d处。然而，注意降噪管202可以包括从第四弯曲部228d(以及任何伴随的弯曲部)延伸到第二端部224的一个或更多个部分。

在实施例中，降噪管202的弯曲部中的所有(例如，第一弯曲部228a、第二弯曲部228b、第三弯曲部228c和第四弯曲部228d中的所有)都呈现出大于约5cm的曲率半径。在实施例中，降噪管202的至少一个弯曲部呈现出小于4.5cm的曲率半径(例如，是急弯部)。例如，如图所示，第四弯曲部228d呈现出小于4.5cm的曲率半径。然而，由于第四弯曲部228d与马桶便池204由降噪管202的基本所有长度间隔开，因此由废物流动通过第四弯曲部228d而产生的任何噪声都被降噪管202的长度部分地声学隔离。

返回参照图2A，降噪管202呈现出比马桶便池204的出口与冲洗阀的入口之间的最短路径大得多的长度。这样，降噪管202将马桶便池204与由通过冲洗阀的废物的湍流流动产生的噪声声学隔离，这优于遵循或基本遵循马桶便池204的出口与冲洗阀的入口之间的最短路径的传统的管道。

图3是根据实施例的包括降噪管302的真空辅助马桶系统300的等轴测视图。除了本文另外公开的之外，真空辅助马桶系统300可以与本文公开的任何真空辅助马桶系统相同或基本上相似。例如，真空辅助马桶系统300包括限定出口(未示出)的马桶便池304。真空辅助马桶系统300还包括将马桶便池304支撑在表面上的基座320。

在实施例中，类似于图2A的真空辅助马桶系统300，马桶便池304下方的区域，以及(可能地)从马桶便池304径向延伸微小距离的区域，可以是未占用的空间。此外，从马桶便池304的出口到冲洗阀的最短路径也可以是未占用的空间。另外，基座320可以限定未占用的空间。在示例中，如图所示，基座320可包括前板330和背板332以及它们之间的空间。在示例中，基部320可以是基本中空的，从而允许在其中形成孔，降噪管302可以穿过该孔定位。

降噪管302可呈现出未占用的空间形状，该未占用的空间形状被配置成适配在这些未占用的空间内。例如，降噪管302可以包括从降噪管302的第一端部(未示出，被遮挡)延伸并且远离马桶便池304的出口的第一部分326a。第一部分326a可以远离马桶便池304延伸一短距离到达第一弯曲部328a，从而降噪管302保持在真空辅助马桶系统300的未占用的空间中。第一弯曲部328a可以被配置成和被选择成使降噪管302弯曲到前板330的面向前侧。降噪管302可包括从第一弯曲部328a延伸至第二弯曲部328b的第二部分326b。第二部分326b可以具有足以延伸跨越前板330的长度，并且可以被选择成使得第二弯曲部328b位于表面处或表面附近，以使降噪管302的长度最大化。第二弯曲部328b可以被配置成使降噪管302围绕前板330弯曲。降噪管302可包括从第二弯曲部328b延伸至第三弯曲部(未示出，被遮挡)的第三部分326c。第三部分326c可以被选择为延伸穿过前板330和后板332之间的间隙。第三弯曲部可以使降噪管302朝向冲洗阀的入口弯曲。降噪管302还可包括从第三弯曲部朝向冲洗阀的入口延伸的第四部分326d。

图4是根据实施例的、包括降噪管402的真空辅助马桶系统400的局部横截面侧视图。除了本文另外公开的之外，真空辅助马桶系统400可以与本文公开的任何真空辅助马桶系统相同或基本上相似。例如，真空辅助马桶系统400包括限定出口(未示出，被遮挡)的马桶便池404和冲洗阀408。

马桶便池404包括内壁434，该内壁434限定马桶便池404的内部区域436，马桶便池404的内部区域436被配置成接收和容纳废物。马桶便池404还包括外壁438。内壁434和外壁438限定在其间的间隙440。间隙440可以是未占用的空间。因此，降噪管402可被配置成至少部分地延伸穿过间隙440。例如，降噪管402可以从马桶便池404的出口延伸。然后降噪管402可在出口处、出口附近或距出口短距离处呈现弯曲。降噪管402的弯曲部的至少一部分可以被配置成基本上遵循内壁434和/或外壁438，使得降噪管402适配在间隙440内。

图5是根据实施例、包括降噪管502(降噪管502的被遮挡部分用虚线示出)的真空辅助马桶系统500的等轴测视图。除了本文另外公开的之外，真空辅助马桶系统500与本文公开的任何其它真空辅助马桶系统相同或基本上相同。例如，真空辅助马桶系统500可以包括限定出口(未示出，被遮挡)的马桶便池504、基座520和从马桶便池的出口延伸的降噪管502。

如所讨论的，降噪管502可以包括柔性管或刚性管。在所示的实施例中，降噪管502可包括柔性管和刚性管两者。例如，降噪管502可以包括从第一端部522延伸的第一部分526a，该第一部分526a是柔性的(例如，由波纹柔性管形成)，这允许第一部分526a被定位在马桶便池504下方或马桶便池504基本下方的未占用的空间中。降噪管502还可包括从第二端部524延伸的第二部分526b，该第二部分526b是可便于附接到冲洗阀上的刚性管。第一部分和第二部分526a、526b可以被耦接在一起。

降噪管502可包括第一弯曲部528a，第一弯曲部528a被配置成将降噪管502保持在马桶便池504下方或马桶便池504基本下方，并且将降噪管502环绕到基座520的侧部或后部。降噪管502可以包括第二弯曲部528b，该第二弯曲部528b被配置成将降噪管502保持在马桶便池504下方或马桶便池504基本下方，并且将降噪管502环绕大约180°(±45°)，因此，降噪管502在在第二弯曲部528b之后比第二弯曲部528b之前在大致相反的方向上延伸。然后降噪管502可包括第三弯曲部528c，该第三弯曲部528c被配置成将降噪管502保持在马桶便池504下方或马桶便池504基本下方。第三弯曲部528c可以在第一部分526a和第二部分526b相交的位置处或在第一部分526a和第二部分526b相交的位置附近终止。然后降噪管502可包括第四弯曲部528d，该第四弯曲部528d被配置成允许降噪管502的第二端部524被定位成邻近于冲洗阀的入口，从而降噪管502可以被连接到冲洗阀。

图2A-图5中所示的降噪管202、302、402和502仅仅是本文所公开的降噪管中的任一个可以呈现出的一些可能的未占用的空间形状的示例。然而，注意本文所公开的降噪管可以呈现出任何其他合适的未占用的空间形状。例如，降噪管可以呈现出被配置成适配在未占用的空间内的任何其他合适的形状，该未占用的空间是在马桶便池下方或基本上在马桶便池下方、在基座内或由基座限定、在马桶便池内(例如，在马桶便池的内壁和外壁之间)或任何其他合适的未占用的空间中的至少一个。还注意本文所公开的降噪管可能不呈现出未被占用的空间形状。

以下工作示例提供了与本文所公开的具体真空辅助马桶系统有关的进一步细节。

工作示例1

工作示例1的真空辅助马桶系统包括限定出口的马桶便池、具有入口的冲洗阀、经由第一管道流体地耦接到冲洗阀的存储箱、以及经由第二管道流体地耦接到存储箱以使存储箱的内部空间暴露于真空的真空泵。在马桶便池中或马桶便池附近设置麦克风，以检测在使用真空辅助马桶系统期间产生的噪声。

多个不同的管道被用于将马桶便池的出口流体地耦接到冲洗阀的入口。每个管道包括其中具有不同曲率半径的弯曲部。其中一个管道是传统的管道(例如，曲率半径小于4.5cm的管道)，并且其余的管道是降噪管(例如，曲率半径大于5cm的管道)。每个管道的曲率半径如图6所示，每个管道的长度约为170cm，直径约为5cm，结构上与图5的管道502相似。通过冲洗真空辅助马桶系统使用每个管道来进行测试，以确定由流过每个管道的废物产生的噪声。

图6示出了在使用多个不同的管道冲洗工作示例1的真空辅助马桶系统之后的噪声(以分贝为单位)随时间变化的曲线图。图6示出了包括曲率半径为4.5cm的弯曲部的传统的管道、在约0.5秒和约4.2秒时检测到的噪声的振幅中呈现出两个峰值。检测到的噪声中的这些峰值是通过在冲洗阀的打开状态与关闭状态之间切换冲洗阀而产生的。然而，图6表明每个降噪管消除或基本消除了在约0.5秒处检测到的噪声的振幅峰值，并且显著降低了在4.2秒处检测到的噪声的振幅。例如，图6表明降噪管在0.5秒处将检测到的噪声的振幅降低至少约15分贝，并且在4.2秒处降低至少约3分贝。图6还表明每个降噪管在0.5秒和4.2秒之间的大部分时间内将检测到的噪声的振幅降低约4分贝-9分贝。因此，图6表明将管道的曲率半径增大到大于约5cm会减小检测到的噪声的振幅。

然而，图6还表明，将曲率半径增大到超过阈值不会显著减小所检测到的噪声的振幅。在工作实例的特定真空辅助马桶系统中使用的工作实例的特定管道的曲率半径的阈值为约9.5cm。然而，如所讨论的，曲率半径的阈值可以根据特定的管道和特定的真空辅助马桶系统而变化。

工作示例2

工作示例2的真空辅助马桶系统包括限定出口的马桶便池、具有入口的冲洗阀、经由第一管道流体地耦接到冲洗阀的存储箱、以及经由第二管道流体地耦接到存储箱使得保持箱的内部空间暴露于真空的真空泵。在马桶便池中或马桶便池附近设置麦克风，以检测在使用真空辅助马桶系统期间产生的噪声。

多个不同的管道用于将马桶便池的出口流体地耦接到冲洗阀的入口。每个管道都呈现出大于其阈值的曲率半径。这些管道包括一个呈现出长度为15cm的传统管道和多个呈现出长度为30cm或更长的降噪管道。降噪管中的每一个呈现出从30cm到185cm的范围的不同长度。图7示出了每个管道的长度。通过冲洗真空辅助马桶系统使用每个管道来进行测试，以确定由流过每个管道的废物产生的噪声。

图7示出了在使用多个不同的管道冲洗工作示例2的真空辅助马桶系统之后的噪声(以分贝为单位)随时间变化的曲线图。图7示出了传统的管道在约0.5秒和约4.2秒处在检测到的噪声的振幅中呈现出两个峰值。检测到的噪声中的这些峰值是通过在冲洗阀的打开状态与关闭状态之间切换冲洗阀而产生的。然而，图7表明每个降噪管在大约0.5秒处消除或显著地降低了检测到的噪声的振幅中的峰值，并且显著地降低了在4.2秒处检测到的噪声的振幅。图7还表明每个降噪管在0.5秒和4.2秒之间的大部分时间内降低了检测到的噪声的振幅。因此，图7表明将管道的长度增加到大于约30cm会降低了检测到的噪声的振幅。

尽管本文已经公开了各个方面和实施例，但是可以设想其他方面和实施例。本文公开的各个方面和实施例是为了说明的目的，而不是为了限制。

Claims

1.一种降噪管，包括：

第一端部，所述第一端部被配置成耦接到马桶便池的出口；

与所述第一端部相对的第二端部，所述第二端部被配置成耦接到冲洗阀的入口；

流体流动路径，所述流体流动路径从所述第一端部延伸到所述第二端部；以及

在所述第一端部和所述第二端部之间的一个或更多个弯曲部，所述一个或更多个弯曲部中的每一个呈现出大于约5cm的曲率半径。

2.根据权利要求1所述的降噪管，其中，所述一个或更多个弯曲部中的每一个的曲率半径大于约9cm。

3.根据权利要求1所述的降噪管，其中，所述降噪管呈现出沿所述流体流动路径的中心测量的大于约30cm的长度。

4.根据权利要求3所述的降噪管，其中，所述降噪管的长度是约30cm至约60cm。

5.根据权利要求1所述的降噪管，其中，所述降噪管是刚性的。

6.根据权利要求1所述的降噪管，其中，所述降噪管是柔性的。

7.一种真空辅助马桶系统，包括：

马桶便池，所述马桶便池限定出口；

冲洗阀，所述冲洗阀被配置成在打开状态和关闭状态之间切换，所述冲洗阀包括入口；

降噪管，所述降噪管在所述马桶便池的出口和所述冲洗阀的入口之间延伸，所述降噪管包括耦接到所述马桶便池的出口的第一端部和耦接到所述冲洗阀的入口的第二端部，所述降噪管限定从所述第一端部延伸到所述第二端部的流体流动路径，所述降噪管包括在所述第一端部和所述第二端部之间的一个或更多个弯曲部，所述一个或更多个弯曲部中的每一个呈现大于约5cm的曲率半径；以及

真空源，所述真空源流体地耦接到所述冲洗阀并定位在所述冲洗阀的下游。

8.根据权利要求7所述的真空辅助马桶系统，其中，所述降噪管的一个或更多个弯曲部中的每一个的曲率半径是大于约9cm。

9.根据权利要求7所述的真空辅助马桶系统，其中，所述降噪管道呈现出沿着所述流体流动路径的中心测量的大于约30cm的长度。

10.根据权利要求9所述的真空辅助马桶系统，其中，所述降噪管的长度为约30cm至大约60cm。

11.根据权利要求9所述的真空辅助马桶系统，其中，所述冲洗阀被定位在所述马桶便池的出口的15cm内。

12.根据权利要求7所述的真空辅助马桶系统，其中，沿着所述流体流动路径的中心测量的降噪管的长度大于所述马桶便池的出口和所述冲洗阀的入口之间的距离。

13.根据权利要求7所述的真空辅助马桶系统，其中，所述降噪管中的一个或更多个弯曲部包括多个弯曲部。

14.根据权利要求7所述的真空辅助马桶系统，其中，所述降噪管进一步包括在所述第二端部处或所述第二端部附近的一个或更多个急弯部，其中，所述一个或更多个急弯部呈现出小于4.5cm的曲率半径。

15.根据权利要求7所述的真空辅助马桶系统，其中，所述降噪管中的一个或更多个弯曲部使得所述管道包括至少一个环部，所述至少一个环部围绕或穿过将所述马桶便池支撑在表面上方的基座。

16.根据权利要求7所述的真空辅助马桶系统，其中，所述降噪管是柔性的。

17.根据权利要求7所述的真空辅助马桶系统，其中，所述降噪管是刚性的。

18.一种真空辅助马桶系统，包括：

马桶便池，所述马桶便池限定出口；

降噪管，所述降噪管在所述马桶便池的出口和所述冲洗阀的入口之间延伸，所述降噪管包括耦接到所述马桶便池的出口的第一端部和耦接到所述冲洗阀的入口的第二端部，所述降噪管限定从所述第一端部延伸到所述第二端部的流体流动路径，所述降噪管包括在所述第一端部和所述第二端部之间的一个或更多个弯曲部，所述降噪管呈现出沿着所述流体流动路径的中心测量的长度，所述长度大于在所述马桶便池的出口和所述冲洗阀的入口之间的距离；以及

19.根据权利要求18所述的真空辅助马桶系统，其中，所述降噪管的长度为约30cm至约60cm。

20.根据权利要求18所述的真空辅助马桶系统，其中，所述降噪管的一个或更多个弯曲部中的每一个的曲率半径大于约9cm。