JP2012504526A - 洗浄弁、真空吸引式トイレシステム及び真空吸引式トイレシステムの水を流す方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本特許出願は、2008年10月3日に出願の米国仮特許出願第61/102,674号の利益を主張するものである。
本発明は、概略的には真空吸引式排泄物処理システムに関し、より詳細には、真空吸引式トイレなどの真空排泄物容器用の洗浄弁に関する。
真空吸引式排泄物処理システムは、航空機などの輸送用乗り物で使用することが当技術分野で公知である。真空吸引式排泄物処理システムは通常、真空パイプによって排泄物タンクに接続された便器を含む。洗浄弁は、便器と真空パイプとの間に配置される。洗浄弁が開くと、真空下にある配管内の空気圧は、便器内の周囲空気圧よりも低いので、便器の内容物は、差圧によって排泄物タンクに送られる。洗浄弁は、便器内の周囲空気と、パイプおよび排泄物タンクの低圧部との間の圧力境界を維持する。航空機において、パイプは、約16,000フィートより低い高度では真空源によって真空圧力下に置くことができる。約16,000フィート以上の高度では、パイプ内の真空圧力は、機室と機外との間の大気差圧によって供給することができる。
本発明は、概略的には、真空吸引式排泄物処理システムにおいて、排泄物を便器から排出する際の電力消費、効率、および信頼性を改善し、航空機のトイレ室の狭い領域で使用される従来の洗浄弁よりも空間を占有しない、より簡素化された小型の洗浄弁構造を提供することを目的とする。本発明の装置および方法は、独自の形状の排出ディスクを利用する洗浄弁によって上記目的を達成する。かかる排出ディスクは開孔を含まず、洗浄弁排出口を封止するのに過不足のない大きさとされる。排出ディスクは、先行の洗浄弁で使用される排出ディスクよりも小さくかつ軽い。ディスクはより小さく、独自の形状とされるので、ディスクが動作するのにあまり空間を必要とせず、従来の洗浄弁と比較して電流引き込みが比較的小さい。さらに、好ましい実施形態では、洗浄弁は、独自の格子構造の軽量トイレスタンドの組み込み部品である。この従来にない一体構造により、弁の重量および所要空間がさらに最小化される。これらは、航空機業界において、重量、空間、および電力消費の最小化が、設計上一番の考慮事項であることから重要な利点である。
下記に開示する本発明の実施形態はそれに尽きるものではない、すなわち、開示したその構造および動作に本発明を限定することを意図するものではない。むしろ、下記に詳細に説明する実施形態は、当業者がその教示を最も深く理解できるように、本発明の原理およびその応用と、動作および使用法とについて説明するために選択および記載されている。
Claims (20)
- 真空吸引式トイレシステムで使用する洗浄弁であって、
真空源と接続するための排出口と、前記排出口と流体連通する導入口とを有するハウジングと、
回転部およびカバー部を備える排出ディスクであって、前記カバー部は連続的であり、前記排出口の大きさおよび形状に対応する大きさおよび形状とされ、前記回転部は、前記導入口と流体連通しないように前記カバー部が前記排出口を封止する閉鎖位置と、前記カバー部が前記排出口から実質的に除かれる開放位置との間で回転動作するように前記ハウジングに取り付けられる、排出ディスクと、
を含む洗浄弁。 - 前記真空源は真空発生装置である、請求項1に記載の洗浄弁。
- 前記真空発生装置は、モータシャフトに直接取り付けられたインペラを有する単段遠心真空発生装置である、請求項2に記載の洗浄弁。
- 前記排出ディスクは、涙形、円形、およびパドル形からなる群から選択された形状とされる、請求項1に記載の洗浄弁。
- 前記排出ディスクは涙形状であり、前記回転部は、前記涙形状の細い方の後尾部分にあり、前記カバー部分は、前記涙形状の幅広い方の先導部分にある、請求項1に記載の洗浄弁。
- 前記排出ディスクを回転させる駆動アセンブリと、
前記駆動アセンブリに動作可能に連結されたモータと、
をさらに含む、請求項1に記載の洗浄弁。 - 前記駆動アセンブリを手動で回転させて、前記開放位置と前記閉鎖位置との間で前記排出ディスクを移動させるために、前記駆動アセンブリに連結された延長アームをさらに含む、請求項6に記載の洗浄弁。
- 回転動作の範囲は約90°である、請求項1に記載の洗浄弁。
- 前記ハウジング内で、前記排出口と前記排出ディスクとの間に配置されたスリーブシールをさらに含み、前記スリーブシールは、前記排出口の周縁部と当接して、前記排出ディスクが前記閉鎖位置にあるときに前記排出口を封止する、請求項1に記載の洗浄弁。
- 前記排出ディスクの位置を測定するように構成されたセンサをさらに含む、請求項1に記載の洗浄弁。
- 前記センサは、アクチュエータシャフトの回転位置を測定するために、前記アクチュエータシャフトに取り付けられたポテンショメータである、請求項10に記載の洗浄弁。
- 真空吸引式トイレシステムで使用する洗浄弁であって、
真空源と接続するための排出口と、前記排出口と流体連通する導入口とを有するハウジングと、
回転部およびカバー部を備える排出ディスクであって、前記カバー部は連続的であり、前記排出口の大きさおよび形状に対応する大きさおよび形状とされ、前記回転部は、前記導入口と流体連通しないように前記カバー部が前記排出口を封止する閉鎖位置と、前記カバー部が前記排出口から実質的に除かれる開放位置との間で回転動作するように前記ハウジングに取り付けられる、排出ディスクと、
前記ハウジングに取り付けられたアクチュエータシャフトと、
前記ハウジングに取り付けられ、前記排出ディスクを回転させるように構成された従動子ギアと、
前記アクチュエータシャフトに取り付けられ、前記従動子ギアを回転させるように構成された駆動体ギヤと、
前記洗浄弁を手動で開くための、前記駆動体ギアと一体の延長アームと、
を含む洗浄弁。 - 組み込み洗浄弁を備えた真空吸引式トイレシステムであって、
排泄物容器スタンドによって支持された真空吸引式トイレ排泄物容器と、
排出口と、前記排泄物容器から排泄物を受け入れる導入口を有する洗浄弁カバーとを含む組み込み洗浄弁パネルを有する前記スタンドであって、前記導入口が前記パネル排出口と流体連通する前記スタンドと、
回転部およびカバー部を備える排出ディスクであって、前記カバー部は連続的であり、前記排出口の大きさおよび形状に対応する大きさおよび形状とされ、前記回転部は、前記導入口と流体連通しないように前記カバー部が前記排出口を封止する閉鎖位置と、前記カバー部が前記排出口から実質的に除かれる開放位置との間で回転動作するようにハウジングに取り付けられる、排出ディスクと、
前記パネルに取り付けられて、加えられた駆動力に応じて前記洗浄弁排出ディスクを回転させるギア装置と、
前記パネル排出口と流体連通した真空発生装置と、
を含むシステム。 - 前記排出ディスクは、涙形、円形、およびパドル形からなる群から選択された形状とされる、請求項13に記載のシステム。
- 前記真空発生装置は、単段遠心真空発生装置である、請求項13に記載のシステム。
- 前記パネルの少なくとも一部は、開放型格子構造を有する、請求項13に記載のシステム。
- 前記真空発生装置は、工業用ポリマーから構築されたインペラを囲むハウジングを含む、請求項13に記載のシステム。
- 前記インペラは、約40,000rpm〜50,000rpmで回転する、請求項17に記載のシステム。
- 前記スタンドは、ダブテールおよびダブテール受けの1つを含み、前記洗浄弁パネルは、対応するダブテール受けおよびダブテールの1つを含み、前記洗浄弁パネルは、前記ダブテールと前記ダブテール受けとを連結することで前記スタンドに取り付けられる、請求項13に記載のシステム。
- 真空吸引式トイレシステムの水を流す方法であって、
排出ディスクと、真空源に接続するための排出口と、前記排出口と流体連通する導入口とを有する洗浄弁を設け、前記排出ディスクは、回転部およびカバー部を含み、前記カバー部は連続的であり、前記排出口の大きさおよび形状に対応する大きさおよび形状とされ、前記回転部は、前記導入口と流体連通しないように前記カバー部が前記排出口を封止する閉鎖位置と、前記カバー部が前記排出口から実質的に除かれる開放位置との間で回転動作するようにサイドパネルに取り付けられ、
前記排出ディスクを、前記カバー部が前記排出口を封止する閉鎖位置から、前記カバー部が前記排出口から実質的に除かれる開放位置まで、第1の方向に回転させる、
ことを含む方法。
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