CN1217072C - 模块式真空马桶及其维护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模块式真空马桶和维修这样一种马桶的方法。与一种真空马桶系统一起使用的马桶(10)具有一个可处于部分真空压力下的下水管道和一个冲洗流体源。该模块式真空马桶(10)包括一个框架(20)和一个马桶槽(36)，该马桶槽接合该框架并被其支撑，该马桶槽限定一个出口(42)并具有一个与之相连的冲洗流体分配器(46)。该模块式真空马桶还包括一个阀组(8)模块。该阀组(8)模块包括一个排出阀(70)，其具有一个与马桶槽出口流体连通的入口、一个与下水管道流体连通的出口和一个位于该排出阀入口和出口之间的可运动的排出阀元件。在该阀组模块中也装入有一个冲洗流体阀(72)，该冲洗流体阀具有一个与冲洗流体源流体连通的入口、一个与冲洗流体分配器(46)流体连通的出口和一个位于该冲洗流体阀入口和出口之间的可活动的冲洗流体阀元件。该阀组模块还包括一个冲洗控制单元(74)，其具有一个与排出阀和冲洗流体阀可操作地相连的电路板、其用于控制排出阀元件和冲洗流体阀元件的致动。
Description
技术领域
本发明总体上涉及一种马桶，更为具体地是涉及真空马桶系统及其维修方法。
背景技术
在现有技术中已知的真空马桶系统通常是用于车辆中和固定设备中。典型的真空马桶系统包括一个马桶槽，该马桶槽用于容纳垃圾并具有一个与一个真空下水管道相连的出口。一个排出阀位于该马桶槽出口和真空下水管道之间，以选择性地建立它们之间的流体连通。该真空下水管道与一个集污舱相连，该集污舱处于一个真空源、例如一个吸入式输运器的部分真空压力下。当排出阀打开时，马桶槽中的物质便由于在马桶槽的内部和下水管道的内部之间的压力差而被运输到下水管中。传统的真空马桶系统还包括一个冲洗流体源和一个用于控制向马桶槽中引入冲洗流体的冲洗流体阀。
传统真空马桶系统的构件通常是独立设置的，并且极难组装。排出阀通常安装在一个第一位置，而冲洗阀则安装在一个第二独立位置。一个喷涌控制单元(FCU)安装在远离这两个阀的位置，并向排出阀和冲洗阀致动器提供控制信号。相应地，需要各种安装支架、管件和导线来相互连接各种构件，使得组装极为复杂和费时。
此外，用于传统真空马桶系统中的构件的修理和维护是极为费时并要使用大量劳动力。维护问题在飞行器应用中是特别重要的，其中要有大量的子系统安装在板上。根据航空工业的通常实践，每个子系统包括一个或多个构件，这些构件一旦失效就必需被替换，这些替换构件被通称为航线可替换单元(LRUs)。目前，整体马桶组件被定义为用于真空马桶系统的LRU。因此，一条航线必需储备一个或多个替换用马桶，以备马桶失效之需，从而该替换用马桶可以替换有故障的马桶。然后在该有故障的马桶上进行一种“试验台试验”，以确定该马桶中哪些构件已经失效。然后修理或替换这些有故障的构件(这可能包括对马桶的很大程度的拆卸和重新组装)，以使该马桶可以重新用在另一个飞行器上。
在马桶修理过程中进行的每一个步骤都是极为困难和费时的。为了从一个飞行器上拆下整个马桶需要拆卸至少四个自锁安装的紧固件、一个电连接件、一个接地母线、一个饮用水管线连接件和一个垃圾排出管连接件。每一个连接件都可能是难于接近的，并可能需要一种特别的工具以便使之拆卸和断开连接。然后相同的连接件必需重新连接到替换用马桶上。
即使有可能只拆下和替换一个单一马桶构件，但这样做是极为困难和费时的。构件的拆卸需要断开数个导线和管件的连接，而且这些构件通常是位于难于接近的位置。另外，判断一个构件或数个构件是否已失效也是很难的。存在同时有多个构件失效的多种组合情况，这就可能导致故障判断错误和对没有故障的构件进行替换或修理。
如上所述，显而易见地是，传统马桶的更换和修理是非常费时的，且需要一条航线储备大量替换用马桶，以备马桶装置失效之需。
某些可能不需要大量故障检修来确定失效构件的修理仍需要大量的拆卸和重新组装。例如通常由不锈钢制成的马桶槽，其涂覆的非粘附性涂层易于失效。在传统的马桶中，该马桶槽是一种安装到基础支撑上的结构承重的构件。在某些马桶中，该基础支撑永久地与该马桶槽相连接，因此必须拆下整个马桶来更换涂层。在其它的马桶中，该马桶槽可从基础支撑上拆下来，因此必须拆下紧固件，而且马桶槽必须与冲洗流体和排水管道断开连接。另外，必须拆下用于将冲洗流体引到马桶槽中的冲洗环或喷嘴。此外，如果非粘附性涂层失效，则必须从所有其它的马桶构件上拆下马桶槽，以进行再涂覆过程，在高温下执行该再涂覆步骤以去除旧的涂层并在马桶槽表面上涂敷新的涂层。因此，传统马桶槽的更换是非常复杂和费时的。
如上所述，应该理解的是，必须储备大量的马桶以便在马桶失效时进行更换。由于传统真空马桶左手侧和右手侧的排出结构进一步增加了储备马桶的数量。典型而言，传统真空马桶的构件布置形式必须根据所需的排出结构的类型进行改动。另外，可能需要不同的构件，例如一个具有左手侧和右手侧排出结构的马桶槽。因此，一条航线必须同时备有左手侧和右手侧排出结构的替换用马桶，从而增加了所需储备部件的数量。
如上所述，应该理解的是，存在对较容易维修的并减少所需储备部件数量的真空马桶的需要。
发明内容
本发明提供一种用于一种真空马桶系统中的模块式真空马桶，该真空马桶系统具有一个可处于部分真空压力下的下水管道11和一个冲洗流体源15，该模块式真空马桶10包括：
一个支撑结构；和
一个马桶槽36，其由支撑结构支撑，该马桶槽限定一个出口42并具有一个与之相连的冲洗流体分配器46；和
一个排出阀70，其具有一个与马桶槽出口42流体连通的入口79、一个与下水管道11流体连通的出口81和一个位于该排出阀入口79和出口81之间的可运动的排出阀元件83；
一个冲洗阀72，其具有一个与冲洗流体源15流体连通的入口102、一个与冲洗流体分配器46流体连通的出口105和一个位于该冲洗流体阀入口102和出口105之间的冲洗阀元件110；和
一个冲洗控制单元74，其与排出阀70和冲洗流体阀72可操作相连，用于控制排出阀元件83和冲洗阀元件110的致动；
其特征在于，
所述马桶槽36包括一个第一航线可更换单元；所述模块式真空马桶10包括由支撑结构支撑的阀组8，所述阀组8限定一个第二航线可更换单元，所述阀组8包括冲洗阀70和冲洗控制单元74，
所述第一航线可更换单元和第二航线可更换单元彼此独立地拆下且可与所述支撑结构独立地拆下。
本发明还提供一种维修模块式真空马桶的方法，该模块式真空马桶具有：
一个用于容纳垃圾的马桶槽36，该马桶槽36具有一个出口42并具有一个与之相连的冲洗流体分配器46；
一个排出阀70，其具有：
一个与垃圾容器出口42流体连通的入口79；
一个与可处于部分真空压力下的下水管道11流体连通的出口81；和
一个位于该排出阀入口79和排出阀出口81之间的可运动的排出阀元件83；
一个冲洗阀72，其具有：
一个与冲洗流体源15流体连通的入口102；
一个与冲洗流体分配器46流体连通的出口105；和
一个位于该冲洗流体阀入口102和出口105之间的可活动的冲洗阀元件110；和
一个冲洗控制单元74，其适用于控制排出阀元件83和冲洗阀元件110的致动，
其特征在于，所述马桶槽36独立地可从所述真空马桶10拆下，以限定第一航线可更换单元；
所述排出阀70、冲洗阀72、冲洗控制单元的至少两个被设置为阀组8，该阀组8独立地可从作为第二航线可更换单元的真空马桶10拆下，该方法包括：从马桶10上折下所述第一、第二航线可更换单元；和将所述第一、第二航线可更换单元之一的新航线可更换单元安装到真空马桶10上。
从下文仅以示例方式进行的详细说明及其所附简图，本领域的普通技术人员将清楚所要求保护的和公开的本装置中固有的其它特征和优点。
附图说明
图1A和1B分别是根据本发明的一种模块式真空马桶的前透视图和后透视图。
图2是图1的真空马桶的原理图。
图3是用于将马桶槽固定到框架上的一个片的放大视图。
图4是装入图1的真空马桶中的阀组的放大透视图。
图5A和5B是装入该阀组中的一个排出阀和致动器的透视图。
图6是装入该阀组中的一个冲洗阀组件的横截面侧视图。
图7A-D是该冲洗阀组件的横截面侧视图，示出了冲洗循环的各不同阶段。
具体实施方式
在图1A、1B和2中示出了一种根据本发明的适于用在车辆中的模块式真空马桶10，其整体用附图标记10表示。模块式真空马桶10通常包括一个阀组8、一个框架20和一个马桶槽36。该车辆设置有一个下水管道11、一个与该下水管道11相连的真空罐13和一个用于使真空罐13处于部分真空压力下的真空源(未示出)。该车辆还包括一个冲洗流体源15，其与一个冲洗流体供给管线19相连。
框架20用于支撑真空马桶10的构件。如结合图1A和1B可清楚看出的那样，框架20包括一个底部件24，其适用于安装到车辆的支撑表面上。垂直支撑件26从底部件24向上延伸，一个顶部件28安装到这些垂直支撑件上。顶部件28在靠近前部处形成有一个开口30，在靠近其后部处形成有两个槽口29。在所示实施例中，一个中间支撑件32安装在相邻的垂直支撑件26之间，一个支架27安装在底部件24上。底部件24、顶部件28和支架27优选由金属片材制成，而垂直支撑件26和中间支撑件27优选由钢管制成，这两种材料都是容易获得且廉价的。然而，也可以使用其它具有足够刚性的材料。
马桶槽36用于容纳垃圾。马桶槽36具有一个弯曲的侧壁38和一个围绕该侧壁的上边缘延伸的向外翻的凸缘40(图1A和1B)。向外翻的凸缘40还包括尺寸适于插入形成在框架顶部件28中的槽口29中的片39，可从图3中清楚中看出。该侧壁的底部形成为一个出口42，侧壁38的尺寸适于插入框架顶部件28的开口30。出口42通过一个输送管44与一个排出阀70流体连通。输送管44优选包括一个套环47，该套环的尺寸适于与出口42摩擦按合并密封该出口。
为了将马桶槽36安装到框架20上，将马桶槽36插入开口30中并如此就位，从而使片39与槽口29对齐，使出口42与套环47对齐。将马桶槽36降下来，从而使片39通过槽口29并与之锁止在一起。同时，出口42被插入套环47并与之相接合。在该位置处，向外翻的凸缘40被紧密地平放在框架顶部件28上，从而向下施加到马桶槽36上的力被传递级框架20。因此，马桶槽36不是承重构件，并可由非结构性材料，例如塑料、薄壁金属(本文限定为小于大约1mm(大约0.040”)的厚度)或其它已知的替代材料制成。另外，马桶槽36与框架20独立开来，因此可以独立于马桶10的剩余部分进行更换。此外，可以手工操纵片39，因此不需要工具来安装或拆除马桶槽36。
至少一个冲洗流体分配器46，例如喷嘴，设置在马桶槽36内侧，用以将冲洗流体引到马桶槽的整个表面上。如从图1A和1B中可清楚看出的那样，数个喷嘴围绕马桶槽侧壁38间隔设置，并取向成将冲洗流体引到马桶槽表面的所有部分上。根据待冲洗的马桶槽表面的尺寸，喷嘴的数目可以多于或少于所示的数目。如本文所使用的那样，术语“冲洗流体分配器46”包括所示的喷嘴，以及已知的替代物，例如喷环。
一个真空断路阀33位于马桶槽36的顶边缘之上，一个第一冲洗流体管道35a从喷嘴延伸到真空断路阀33。一个第二冲洗流体管35b从真空断路阀33延伸到一个冲洗阀72。设置快速断开连接件108a、108b用于分别使第一冲洗流体管35a和第二冲洗流体管35b与真空断路阀33连接。
独立的框架20有利地允许马桶槽36为一种航线可替换单元(LRU)。当马桶槽36变得破旧或是需要更换时，维修者可以用快速断开连接件108a简单地断开第一冲洗流体管道35a，并操纵片39，从而使其与槽口29断开连接，并向上拉动马桶槽36，以将马桶槽36从框架20上拆下来。然后可以将一个新的马桶槽36插入框架20中，如上所述，并可用快速断开连接件108a使第一冲洗流体管道35a与真空断路阀33相连。因此，不再需要拆卸和维护整个马桶。马桶槽的更换过程不仅迅速，而且不需要使用任何工具。除了便于马桶槽的拆卸和更换之外，框架20允许较宽范围的材料可以用于马桶槽36，因为是框架20而不是马桶槽36支撑重量。
如从图1A中清楚可见，阀组8安装在框架支架27上。阀组8优选通过使用紧固件安装在支架27上，这些紧固件可以是手工操作的，例如滚花螺钉37。阀组8包括四个子构件：一个排出阀70、一个冲洗阀72、一个冲洗控制单元(FCU)74和一个致动器76。排出阀70包括一个排出阀壳体78，该壳体被分成两个半壳体78a、78b。如图5A和5B清楚所示，壳体78包括一对入口79、80，它们形成在半壳体78a中，并对准形成在半壳体78b中的一对出口81、82。
壳体78还限定一个腔室，该腔室用于容纳一个排出阀元件83，例如阀盘。一个轴84安装在阀盘上，并具有两个端部84a、84b。在半壳体78a、78b中形成孔，它们的尺寸分别可容纳轴端部84a、84b，从而支撑阀盘围绕轴84转动。阀盘的圆周形成有齿轮齿85，一对孔86、87形成穿过阀盘。孔86、87相互间隔开，从而当阀盘转动时这两个孔同步调准相关的入口/出口对79/81、80/82。在所示实施例中，孔85、86和相关的入口/出口对79/81、80/82相互间隔180度。
根据所示实施例，入口79与输送管44的一端相连，输送管44的另一端安装在马桶槽36的出口42上。一个进气止回阀45安装在另一个入口80上，并取向成允许流体流入入口80，但却防止流体排出止回阀45(图1A和2)。一个U形出口管12(图1B)具有一个连接到出口81上的第一端部和一个连接到出口82上的第二端部。出口管12还具有一个通向排出管21的支管17。
根据本发明的某些方面，支管17和排出管21适用于提供同时为右手排出和左手排出的结构。如从图1B中清楚可见，支管17包括一对间隔销160(在图1B中只示出了一个)，排出管21包括一对就位成接合上述销的J形槽缝162(在图1B中只示出了一个)，从而排出管21可拆卸地安装在支管17上。销160和J形槽缝162优选间隔180度，从而排出管21在安装前可简单地通过旋转该排出管而就位成或者是右手排出的或者是左手排出的，而不需要改变其它的马桶构件。排出管21的自由端适用于可释放的连接下水管道11，例如用一个蛤壳式连接件(未示出)来连接。
在工作中，当阀盘孔86、87对准入口/出口对79/81、80/82时，排出阀70不仅将垃圾从排水管44输送到下水管道11中，而且还将附加的空气经过进气止回阀45推入下水管道11中。该附加的进气减小了通常在喷涌过程中产生的噪声。
致动器76设置用于驱动排出阀元件83，阀盘。如图5A清楚所示，致动器76包括一个正齿轮90，该正齿轮与围绕阀盘的圆周形成的齿轮齿85相啮合。正齿轮90安装在一个可旋转的轴92上，一个驱动件设置用于使轴92旋转。FCU 74与致动器76可操作地连接，以控制该致动器的操作。根据所示实施例，阀盘可以沿一个单一的方向旋转一个90度的增量，以打开和关闭排出阀70。作为选择方案，阀盘也可以前后往复转过一个90度的弧度，以打开和关闭排出阀70，或者也可以根据其它的阀盘设计和布置形式以其它方式控制阀盘。
冲洗阀72设置用于控制冲洗流体向马桶槽36的流动。如图6清楚所示，冲洗阀72包括一个壳体块100，该壳体块形成有一个限定一个入口102的入口孔101和一个出口孔103。入口孔101适用于通过一个快速断开连接件(未示出)来连接冲洗流体管线19。一个插入件104位于入口孔101的下游部分中，并限定一个出口105。插入件104的出口端形成有倒钩，以将冲洗流体管35b的一端固定在其上，而该第二冲洗流体管35b的另一端则具有快速断开连接件108b(图1A和1B)。一个提升阀孔106也形成在壳体块100中，并与入口孔101流体连通。一个环形凹槽107与提升阀孔106同中心地形成在壳体块100中，以建立提升阀孔106和出口孔103之间的流体连通。
冲洗阀72包括一个冲洗阀元件110，例如一个球阀，该冲洗阀元件位于出口孔103中，以选择性地建立出口孔103和出口105之间的流体连通。球阀包括一个轴111和一个阀元件112，该阀元件具有一个延伸穿过其中的流道113。一个密封件114设置在阀元件112的下游，用于防止在阀元件112和出口孔103的下游部分之间的泄漏。如图6所示，流道113垂直于出口孔103，从而防止流体流动。然而，球阀是可转动的，以使流道113对准出口孔103，从而建立出口孔103和出口105的下游部分之间的流体连接。
在该优选实施例中，轴111的顶部适用于机械地接合轴端部84a，如图4清楚所示，从而阀盘的转动也带动球阀的旋转。在所示实施例中，轴111形成有一个键115，而轴端部84a具有一个尺寸适于容纳键115的槽口116。因此，不再需要一个单独的致动器来致动球阀，从而减小了马桶所需的费用和空间需要。
冲洗阀72还包括一个熔断阀120，该熔断阀用于计量当球阀打开时流经该冲洗阀的冲洗流体。如同本文所使用的，术语“熔断阀”表示一个当设定值的流量已经从中经过后才致动的阀。如图6清楚所示，一个阀帽121安装在壳体块100上，用于隔离提升阀孔106和凹槽107。一个弹性横隔膜122安装在壳体块100和阀帽121之间，以限定一个位于横隔膜122之上的导向室117和一个位于横隔膜122之下的流动室118。如图6所示，横隔膜122处在一个关闭位置，在该位置中横隔膜122与一个在提升阀孔106和凹槽107之间延伸的环形中间壁123相接合，从而隔离提升阀孔106和凹槽107之间的流体连通。一个提升阀124位于提升阀孔106的内侧，并安装到横隔膜122上，从而提升阀124和横隔膜122一起运动。提升阀124的顶部形成有一个导向口125，流动口126穿过提升阀124的侧壁径向延伸。一个弹簧127位于该提升阀孔中，用于使横隔膜122偏离中间壁123朝向一个打开位置，在该位置建立了在提升阀孔106和凹槽107之间的流动连通。
熔断阀120限定了在球阀打开时所允许流经冲洗阀72的冲洗流体的量。在工作中，球阀通常处于一个关闭位置，以防止冲洗流体通过冲洗阀72流动。该冲洗流体既流经导向口125以在导向室117处调准，又流经流动口126以在流动室118处调准。因为此处没有冲洗流体流动，所以冲洗流体压力在导向室117和流动室118这二者中都是相同的，从而弹簧127推动横隔膜122和提升阀124进入打开位置，如图7A所示。
响应于一个喷涌命令，球阀旋转到一个打开位置，从而球阀流道113连通出口孔103和出口105，从而产生经过冲洗阀72的流体流动(图7B)。在流体流动期间，当冲洗流体流经流动口126时经历一个压力降，它所以减小了流动室118中的流体压力，而导向室117中的压力仍保持大体相同。所导致的横跨横隔膜122的压力差最终克服弹簧127的力，从而横隔膜122和提升阀124进入关闭位置，如图7C所示。当横隔膜处于关闭位置时，流经冲洗阀72的流体再次被关断，这次是由横隔膜122与中间壁123的接合而关断的。由于熔断阀120，流经打开的球阀的冲洗流体的体积在每次喷涌时大体都是恒定的，与施加在冲洗阀72上的冲洗流体压力无关。还应该指出的是，熔断阀120提供了一种冗余关断，从而在出现其它故障时球阀或熔断阀120可以用于停止冲洗流体的流动。
冲洗阀72还包括一个座阀130，该座阀用于在球阀随后关闭之后使横隔膜122回到打开位置。参见图6，一个旁通孔131形成在壳体块100中，以连接入口孔101和一个辅助孔132。一个复位孔134相交于旁通孔131，并连通形成在壳体块100中的一个球阀孔135。一个复位插入件136插入在复位孔134中，并具有一个适用于接合球阀的底部的顶表面。球阀形成有延伸到球阀中的横向通道138中的复位通道137，其中该横向通道整体延伸穿过球阀。复位通道137如此位于球阀上，从而它们只有在球阀处于关闭位置时才对准复位插入件136。密封件114防止冲洗流体从横向通道138向出口105泄漏。在球阀的上游没有设置密封件，从而当复位通道137中的一个通道对准复位插入件136时，便建立了从入口孔101、经过旁通孔131和复位孔134以及复位通道137中的一个、到流动室118的流体连通。
根据所示实施例，冲洗阀72还包括一个排水阀133，该排水阀位于辅助孔132中，以提供冰冻防护，如现有技术中已众所周知的那样。
在工作中，横隔膜122运动到关闭位置，而球阀打开，从而停止流体经过冲洗阀72的流动(图7C)。由于球阀处于打开位置，所以复位通道137都不对准复位插入件136。球阀随后关闭，从而使复位通道137中的一个对准插入件136，并建立从入口孔101到流动室118的流体连通(图7D)。所获得的冲洗流体压力在流动室118处调准，从而流动室达到与导向室117相同的压力。由于消除了横跨横隔膜122的压力差，所以再次允许弹簧127推动横隔膜122进入打开位置，从而使熔断阀120复位到图6A中所示的位置。
在该优选实施例中，一个位置传感器用于提供关于提升阀位置反馈的反馈。在所示实施例中，一个磁铁140安装在提升阀124上，一个霍尔效应开关141位于阀帽121的外侧，并位于安装在阀帽121上的开关盖142中(图6)。霍尔效应开关141提供一个信号，该信号根据磁铁140的位置而改变，以指示出提升阀124的位置。该提升阀位置信号可以通过比较该位置信号和阀盘或球阀的位置而用于分析目的，例如故障检测。
FCU 74包括一个壳体150，该壳体安装在排出阀半壳体78b上，并且其位置与冲洗阀72相对(图4)。壳体150包封住一个或多个用于通过致动器76来控制排出阀70的工作的电路板155(未示出)。因为FCU 74位于邻近致动器76的位置，所以在FCU 74和致动器76之间所需的导线的数目减小了。除了典型的输入和输出之外，FCU 74还接收来自提升阀位置传感器141的反馈。
FCU壳体150还容纳有一个用于确定阀盘的位置的位置传感器。如图5A清楚所示，磁铁152安装在阀盘的轴端部84b上。轴端部84b延伸到FCU壳体150中，从而磁铁152位于邻近控制板的位置。霍尔效应开关154直接设置在电路板上用于传感检测磁铁152，并由此确定阀盘的转动位置。在所示实施例中，一对磁铁152安装在轴端部84b上，一对霍尔效应开关154安装在电路板上。开关154根据磁铁的接近程度在开和关位置之间致动，从而指示出阀盘的位置。因此，可以直接传感检测到阀盘的位置，而不是基于致动器的位置来推断阀盘位置。因为开关154直接设置在电路板上，所以不再需要从FCU 74到开关的连线。另外，位于FCU壳体150内侧的霍尔效应开关154的使用防止了机械磨损、接触腐蚀和由于润滑或其它与排出阀70相关的物质造成的污染。
通过上述结构，阀组8可被快速且容易地拆卸和更换。为了拆卸阀组8，排出管21与下水管道11断开连接，冲洗阀入口102与冲洗流体供给管线19断开连接，第二冲洗流体管35b的快速断开连接件108b与真空断路阀33断开连接。然后从支架27上拆下滚花螺钉37，降低阀组8和安装在其上的输送管44，从而该输送管与马桶槽出口42脱开接合。因此将阀组8与输送管44、出口管12、排出管21和第二冲洗流体管35b一起拆下。然后，一个新的阀组8，其也具有一个新的输送管44、出口管12、排出管21和第二冲洗流体管35b，可以被安装在支架27上，并与之重新连接。
从上文可知，应该指出的是，本发明的阀组8装入了所有的阀和控制装置。冲洗阀72、FCU 74和致动器76都安装在排出阀70上，以产生一个LRU，其中在一个阀失效或控制失效的情况下，可以作为一个单一的模块进行拆卸和替换。构件之间的连线可以保持就位，从而在一个阀失效或控制失效的情况下，只需拆开阀组8和排水管道、下水管道以及冲洗水管道之间的管道连接来更换阀组8。
模块式真空马桶10的维护与传统真空马桶的维护完全不同。马桶10不是将整个马桶限定为一个LRU，而是将单独的构件或构件组限定为LRUs。马桶槽36可单独地从马桶10拆下来并进行更换。同样，阀组8可单独地从马桶10拆下来并进行更换。另外，可以使用很少的工具或不用工具将单个的构件快速拆卸下来。
支管17和阀组8的排出管21适用于提供右手排出和左手排出的结构，而不需要对其它马桶构件进行附加的改动，从而进一步减少了需要储备的部件的数量。
上述详细的说明只是为了清楚和便于理解而给出的，应该将其理解为不必要的限定，因为修改对于本领域的普通技术人员是显而易见的。
Claims (28)
1.一种用于一种真空马桶系统中的模块式真空马桶，该真空马桶系统具有一个可处于部分真空压力下的下水管道(11)和一个冲洗流体源(15)，该模块式真空马桶(10)包括：
一个支撑结构；和
一个马桶槽(36)，其由支撑结构支撑，该马桶槽限定一个出口(42)并具有一个与之相连的冲洗流体分配器(46)；和
一个排出阀(70)，其具有一个与马桶槽出口(42)流体连通的入口(79)、一个与下水管道(11)流体连通的出口(81)和一个位于该排出阀入口(79)和出口(81)之间的可运动的排出阀元件(83)；
一个冲洗阀(72)，其具有一个与冲洗流体源(15)流体连通的入口(102)、一个与冲洗流体分配器(46)流体连通的出口(105)和一个位于该冲洗流体阀入口(102)和出口(105)之间的冲洗阀元件(110)；和
一个冲洗控制单元(74)，其与排出阀(70)和冲洗流体阀(72)可操作相连，用于控制排出阀元件(83)和冲洗阀元件(110)的致动；
其特征在于，
所述马桶槽(36)包括一个第一航线可更换单元；
所述模块式真空马桶(10)包括由支撑结构支撑的阀组(8)，所述阀组(8)限定一个第二航线可更换单元，所述阀组(8)包括冲洗阀(70)和冲洗控制单元(74)，
所述第一航线可更换单元和第二航线可更换单元彼此独立地拆下且可与所述支撑结构独立地拆下。
2.如权利要求1所述的模块式真空马桶，其特征在于，支撑结构包括一个框架(20)。
3.如权利要求2所述的模块式真空马桶，其特征在于，所述框架(20)限定一个开口(30)，所述马桶槽(36)包括一个其尺寸适于插入该开口(30)中的侧壁(38)。
4.如权利要求1所述的模块式真空马桶，其特征在于，支撑结构包括槽口(29)，马桶槽(36)包括片(39)，所述片适用于锁定接合所述槽口(29)，从而将该马桶槽(36)固定就位。
5.如权利要求4所述的模块式真空马桶，其特征在于，片(39)可以被手动拆卸，以与槽口(29)脱离接合。
6.如权利要求1所述的模块式真空马桶，其特征在于，一个冲洗流体管道(35a、35b)连通在冲洗流体阀出口(105)和冲洗流体分配器(46)之间，其中，该冲洗流体管道用一个连接件 可拆卸地安装到该冲洗流体出口上。
7.如权利要求6所述的模块式真空马桶，其特征在于，连接件可手动拆卸。
8.如权利要求1所述的模块式真空马桶，其特征在于，一个输送管(44)具有一个与排出阀入口(79)相连的第一端部和一个适用于可拆卸地接合马桶槽出口(42)的第二端部。
9.如权利要求8所述的模块式真空马桶，其特征在于，输送管(44)的第二端部包括一个套环(47)，该套环的尺寸适于与马桶槽出口(42)可拆卸地接合并密封该出口。
10.如权利要求1所述的模块式真空马桶，其特征在于，一个冲洗流体管线(19)连通在冲洗流体阀入口(102)和冲洗流体源(15)之间，其中，该冲洗流体阀入口(102)用一个连接件可拆卸地安装到该冲洗流体管线(19)上。
11.如权利要求10所述的模块式真空马桶，其特征在于，该连接件可手动拆卸。
12.如权利要求1所述的模块式真空马桶，其特征在于，一个排出管(21)连通在排出阀出口(81)和下水管道(11)之间，其中，该排出管道适用于与下水管道(11)可拆卸地连接。
13.如权利要求1所述的模块式真空马桶，其特征在于，支撑结构包括一个支架(27)，并且其中设置紧固件来将阀组(8)模块可拆卸地固定到该支架(27)上。
14.如权利要求13所述的模块式真空马桶，其特征在于，紧固件包括滚花螺钉。
15.一种维修模块式真空马桶的方法，该模块式真空马桶具有：
一个用于容纳垃圾的马桶槽(36)，该马桶槽(36)具有一个出口(42)并具有一个与之相连的冲洗流体分配器(46)；
一个排出阀(70)，其具有：
一个与垃圾容器出口(42)流体连通的入口(79)；
一个与可处于部分真空压力下的下水管道(11)流体连通的出口(81)；和
一个位于该排出阀入口(79)和排出阀出口(81)之间的可运动的排出阀元件(83)；
一个冲洗阀(72)，其具有：
一个与冲洗流体源(15)流体连通的入口(102)；
一个与冲洗流体分配器(46)流体连通的出口(105)；和
一个位于该冲洗流体阀入口(102)和出口(105)之间的可活动的冲洗阀元件(110)；和
一个冲洗控制单元(74)，其适用于控制排出阀元件(83)和冲洗阀元件(110)的致动，
其特征在于，
所述马桶槽(36)独立地可从所述真空马桶(10)拆下，以限定第一航线可更换单元；
所述排出阀(70)、冲洗阀(72)、冲洗控制单元的至少两个被设置为阀组(8)，该阀组(8)独立地可从作为第二航线可更换单元的真空马桶(10)拆下，该方法包括：
从马桶(10)上折下所述第一、第二航线可更换单元；和
将所述第一、第二航线可更换单元之一的新航线可更换单元安装到真空马桶(10)上。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，真空马桶(10)包括一个支撑结构，并且马桶槽(36)适用于与该支撑结构可拆卸地接合。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，支撑结构包括槽口(29)，其中马桶槽(36)包括片(39)，所述片适用于锁定接合所述槽口，从而将该马桶槽固定就位。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述片(39)可手动拆卸，以与槽口(29)脱离接合。
19.如权利要求15所述的方法，其特征在于，排出阀(70)、冲洗阀(72)和冲洗控制单元(74)被整体设置在一个阀组(8)中。
20.如权利要求15所述的方法，其特征在于，一个冲洗流体管道(35a、35b)连通在冲洗流体阀出口(105)和冲洗流体分配器(46)之间，其中，该冲洗流体管道用一个连接件可拆卸地安装到该冲洗流体分配器上。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，连接件(108a、108b)可手动拆卸。
22.如权利要求15所述的方法，其特征在于，一个输送管(44)具有一个与排出阀入口(79)相连的第一端部和一个适用于可拆卸地接合马桶槽出口(42)的第二端部。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，输送管(44)的第二端部包括一个套环，该套环的尺寸适于与马桶槽出口(42)可拆卸地接合并密封该出口。
24.如权利要求15所述的方法，其特征在于，一个冲洗流体管线(19)连通在冲洗流体阀入口(102)和冲洗流体源(15)之间，其中，该冲洗流体阀入口(102)用一个连接件可拆卸地安装到该冲洗流体管线(19)上。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，该连接件可手动拆卸。
26.如权利要求15所述的方法，其特征在于，一个排出管(21)连通在排出阀出口(81)和下水管道(11)之间，其中，该排出管道适用于与下水管道(11)可拆卸地连接。
27.如权利要求15所述的方法，其特征在于，真空马桶(10)包括一个支撑结构，该支撑结构具有一个支架(27)，并且设置紧固件来将阀组(8)模块可拆卸地固定到该支架上。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，紧固件包括滚花螺钉(37)。
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