JPH02167936A - 給水及び排泄物処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は、特許請求の範囲第１項、第７項及び第１３項
にそれぞれ記載される給水及び排泄物処理システム、ト
イレットモジュール、及び便器を洗浄する方法に係る。

口１発明の目的 真空トイレットシステムは多年にわたって知られている
（例えば、米国特許第４７１３８４７号参照）。本発明
の目的は真空トイレットシステムであっていわゆる中水
くグレーウォータ〉、即ち手水鉢、シンクなどから排出
される僅かに汚れた水、を使用して便器を洗浄し、それ
により、水の総消＊ｆｆｉを最小化し得るものを提供す
ることである。

以下、添付図「【１を参照しつつ実施例によって本発明
を説明する。

ハ、実施例 第１図に示される真空トイレットシステムは航空機に据
付けられるように設計され、そして排泄物を受取るため
の内部空間と、電気的に駆動される排出弁６の片側に接
続された初出口４とを備えた便器２を有する。排出弁６
の反対（＋１１１は汚水管８を通じて汚水槽１０に接続
される。排出弁８は便器２から汚水槽１０への排泄物の
流れを制御する。

本システムを運転するためには約２５０１１１ｂの圧力
差が要求される。本システムを運転するため十分な圧力
差は、航空機が約５０００ｍより大きい高度に位置する
とき航空機客室と周囲大気との間にに存在する。もし＃
ｒ空機客室と周囲大気との間の圧力差が不十分であるな
らば、十分な圧力差を確立するためにブロワ１２が使用
される。

本真空トイレットシステムは、さらに、水弁４２と吐出
管４４とを有する手水鉢４０を有する。

水弁４２は管４６を通じて圧力下の水の給源（図示せず
）と接続される。水弁４２は電磁操作されそして自動的
に閉じられる。使用者がボタン（図示セず〉を押すと同
時に、給水スイッチ４８が閏じられてソレノイド５０へ
電流を供給し、それによって水弁４２が開かれる。例え
ば、給水スイッチ４８を閉路状態に保持しているボタン
から圧力を解放することによって電流の供給が断たれる
と同時に、水弁４２は再びｊｌｌじる。補助給水スイツ
ブー５２が給水スイッチ４８と並列に接続されている。

　手水鉢４０の吐出管４４は中水リザーバ６２と接続さ
れる。中水リザーバ６２は下ハウジング６４と上ハウジ
ング６６とを有する。３個の通路７０．７２．７４が設
けられ、これら通路は開口８２．８４．８６を有する弁
ディスク６８によってυ制御される。弁ディスク６８は
上ハウジング６６と下ハウジング６４との間に配置され
、そして＠５３に回転可能に取付【Ｊられている。

弁ディスク６８は軸５３と腕５４（第２図）とを通じて
真空作動式モータ１５２に結合される。

該モータ１５２は通路７０が開く位置または通路７２．
７４が聞く位置へ選択的に弁ディスク６８を回転させる
ように働き得る。真空作動式モータ１５２はシリンダ１
５４を有し、シリンダ１５４内にはピストン１５６が層
動自在に嵌合されている。

ピストン１５６は第２図に図示されるように腕５２を操
作するピストン棒を有する。ばね１６２がピストン１５
６を通路７０が開く図示位置へ推進する。ピストン１５
６が第２図に示されるそれより一層右の他端位ｒ１に在
るときは、通路７２と７４が開いている。

吐出管４４は通路７０に対して整合され且つ通路７２に
対し開通している入口の間口アロを通じて中水リザーバ
６２に進入づる。しかし、スリーブ８０が開口アロから
下方へ延びそして壁８７が通路７２の縁から上方へ延び
てスリーブ８０の下端より高いレベルに達しており、従
って、開口アロを通過する水は、通路７０が閉ざされそ
して通路７２が開いていないかぎり、通路７２に進入し
ない。

通路７２と同様に中水リザーバ６２の内部空間に対し直
接開通している通路７４は管９３を通じて排出弁６の下
流の一点において汚水管８に接続される。

客室圧力下のドレン系統に接続されている溢流管８８は
、中水リザーバ６２の直ぐ上で吐出管４４から分岐する
。中水リザーバ６２は水位探知器９１を設けられ、水位
探知器９１は中水リザーバ６２内の水の自由面が水位探
知器９１より低く落ちると同時に電気信号を発生する。

中水リザーバ６２の底には管９８によって通路７２に接
続された排出開口９４が設けられる。管９８はその下端
部において開口１０２を形成されそしてフィルタ１０６
によって包囲されている。

排出開口９４は、中水り「−バ６２の底において、逆止
弁１１４を設けられた管１１０を通じて圧力作動式ポン
プ１１８に接続される。該ポンプ１１８はざらに、逆止
弁１３６を設けられた洗浄水供給管１３５を通じて、便
器２の縁に在るスプレーノズルシステム１３８に接続さ
れる。

前記ポンプ１１８は電磁三方弁１３０の第１のボート１
２８と接続される。前記三方弁１３０は汚水管８と接続
された第２のボート１４４と、客室圧力に苅し露出され
た第３のボート１４８とを有する。三方弁１３０はソレ
ノイド１４７を介してスイッチ１４９によって制御され
る。スイッチ１４７が閉じられた時、ソレノイド１４７
はボート１２８をボート１４４に接続するように三方弁
１３０を操作し、従って汚水管８を通じでポンプ１１８
の出口に供給される部分真空は、洗浄水供給管１３５を
介してポンプ１１８から規υ１にの水を放出させる。ス
イッチ１４９が開かれた時、三方弁１３０はボート１２
８をボート１４８に接続し、従って客室圧力がポンプ１
１８に供給され、水は管１１０からポンプ１１８内へ吸
引される。

そのソレノイド１７３がスイッチ１７１によって制御さ
れる第２の電磁三方弁１７０は客室圧力に対し露出され
た第１のボート１７２と、汚水管８に接続された第２の
ボート１７４と、管１５０を通じてモータ１５２（第２
図）に接続された第３のボー１−１７６とを有する。ス
イッチ１７１が聞かれたとき、ソレノイド１７３は消磁
されそして三方弁１７０（よ客室圧力をモータ１５２に
連通させ、従ってばね１６２はピストン１５６を第２図
に図示される位置へ推進し、その結果、弁ディスク６８
は通路７０が開かれる位置に配置される。

スイッチ１７１が閉じられたとき、三方弁１７０は汚水
管８内の圧力をモータ１５２に連通させ、従ってピスト
ン１５６は第２図において矢印の方向に運動し、そして
通路７２．７４は通路７０が閉じると同時に開かれる。

フラッシュ制御ユニット１８０はフラッシュ開始スイッ
チ１８２から入力を受取る。フラッシュ制御ユニツｌ−
１８２はフラッシュ制御ボタン（図示せず）と水位探知
器９１とによって制御されそして排出弁６及びスイッチ
５２，１４９．１７１の状態をｆ、ＩＩ御するための出
力を提供する。また、フラッシュ制御ユニット１８０は
その他の入力をも受取りそしてその他の出力をも提供す
るが、これらは本発明に密接な関係を有しないから論及
されない。

フラッシュ制０１１１ニット１８０は２種の作動モード
即ち通常作動モード及びバックウオツシュモ−ドを有す
る。通常作動モードにおいては、前記ユニット１８０は
、中水リザーバ６２内の水位が水位探知器９１と少なく
とも同じ高さに止どまることを保証する。もし該リザー
バ６２内の水位が水位探知器９１より低く落ちるならば
、フラッシュＩｔ、ＩＩ　６１１ユニツト１８０は給水
スイッチ５２を閉じ、従って水弁４２が開きそして冷水
が規定時間に厘っで中水リザーバ６２へ供給される。従
って、該リザーバ６２内の水量は１フラツシユサイクル
のために要求されるそれより大ぎい。もし中水リザーバ
６２が満水になりそして吐出管４４内に逆流して溢流管
８８に達するならば、そのあと吐出管４４内に進入する
すべての追加の水は溢流管８８を通じて溢出しモしてド
レン柱（図示せず）を介して航空機から放出される。

フラッシュ１ｉｌＪｌボタンが押圧されたとき、フラッ
シュ開始スイッチ１８２は閉じられそしてフラッシュ制
御ユニット１８０はそれに応じてフラッシュサイクルを
開始する。フラッシュサイクルの間、フラッシュ制御ユ
ニット１８０は排出弁６を開閉して排泄物を便器２から
排除し、そして洗浄水が便器２へ供給される。フラッシ
ュ制御ユニット１８０は十分な程度の真空が汚水槽１０
内に存在することを保証するが、このことが達成される
方法は本発明に・密接な関係を有しないから、ここでは
説明されない。それに関しては米国特許第４７１３８６
７号が参照される。本発明は洗浄水が供給される手段に
関係を有する。

フラッシュサイクル間の規定時刻において、フラッシュ
制御ユニット１８０はスイッチ１４９を閉じそしてそれ
によって三方弁１３０を作動してボート１４４をポンプ
１１８に接続させ、従って水がポンプ１１８から洗浄水
供給管１３５と逆止弁１３６とを通じてスプレーノズル
システム１３８へ放出される。そのあと、フラッシュｆ
ｔ１Ｊ　ｍユニット１８０はスイッチ１４９を開きそし
て三方弁１３０がボート１４８をポンプ１１８と連通さ
せ、従って水は中水リザーバ６２からフィルタ１０６、
排出開口９４、管１１０及び逆止弁１１４を通じて引出
されてポンプ１１８内へ供給され、かくしてポンプ１１
８が再満水される。

フィルタ１０６が目詰まり状態になるのを防止するため
には、それを時々掃除することが必要である。これは航
空機の整備間にバックウォッシュモードの操作を行うこ
とによって達成される。バックウォッシュモードにおい
て、フラッシュｆＩＩＩＩＩＩユニット１８０は汚水槽
１０内に要求部分真空を確立するためにブロワ１２を励
磁する。さらに、フラッシュ制御ユニット１８０は給水
スイッチ５２をも閉じ、従って水弁４２が間かれて、清
浄水を手水鉢４０へ供給する。手水鉢４０または吐出管
４４内のすべての固形物が中水リザーバ６２内へ洗い流
されることを保訂するのに十分な時間が経過したとぎ、
給水スイッチ５２は開かれる。次いで、スイッチ１７１
が閉じられ、従って電磁三方弁１７０はボート１７４を
ボート１７６に接続して真空をモータ５２に供給する。

従って、弁ディスク６８が回転されて通路７０をｒｆ１
１１シ、その結果、空気は通路７０を通じて中水リザー
バ６２内へ進入し得す、一方、通路７２．７４を開放す
る。通路７２の開放によって大気圧より低い圧力が中水
リザーバ６２の内部に供給され、従って空気の流れが手
水鉢４０から吐出管４４１通路７２゜管９８、開口１０
２、フィルタ１０６、中水リザーバ６２の内部空間及び
通路７４を通じて管９３内へ確立される。この空気の流
れは、フィルタ１０６から固形物を離脱させるとともに
、固形物が中水リザーバ６２の底に沈澱しないで空気の
流れに同伴されて中水リザーバ６２から通路７４．管９
３及び汚水管８を通じて移転されることを保証する。

第１図−第３図において図示された真空トイレットシス
テムは、便器２を洗浄するために中水を使用することを
可能にし、かくして非循ｆｆｉ真空トイレットシステム
を装備された航空機によって携行されることを要する水
星を削減する。

第４図以第１図−第３図に示された真空トイレットシス
テムの一修正型であって中水リザーバ６２がポンプ１１
８と一鉢化されたものを示す。前記ポンプ１１８は２個
の同軸円筒形の孔を画成するハウジングと、ロッド２１
０によって結合された大径のピストン２０６と小径のピ
ストン２０８とから或る複合ピストン部材１３４とを有
する。

ピストン２０６と２０８は２個の孔内にそれぞれ摺動自
在に嵌合し、それにより２個の室１２２゜１２６が形成
される。これら２個の室の容積は複合ピストン部材１３
４の位置に依存する。ばね１４０が複合ピストン部材１
３４を前記室１２２゜１２６が最大容積になる位置へ推
進する。中水リザーバ６２は環状であり、ボン１１１８
の小径の孔をその長さの一部に亙って包囲し、そして環
状の底壁２０２を有する。小さいピストン２０８は逆止
弁１１４を組込まれている。図面上、逆止弁１１４は小
さいピストン２０８の穴を覆うフラップとして概略的に
示される。室１２６は中水リザーバ６２から壁２１２に
よって隔離され、そしてロッド２１０は壁２１２の開口
を員いて延びる。

開口１０２は室１２２の壁に形成される。

吐出管４４はその下端においてボート２１６を通じて中
水リザーバ６２内に間通している。ボート２１６は弁２
２１によって制御される。弁２２１は壁２１２を貫いて
延びるばね付きのプランジャ２２４によって定常開放状
態に保持される。フィルタ１０６は中水リザーバ６２の
底壁２０２に対して据付けられそして間口１０２より高
く延びている。

底壁２０２はボート２５２を形成され、ボート２５２は
定常ｒＪＡｍ弁２５４を介して真空汚水管８と連通する
。さらに、底壁２０２はボート２６０を形成され、ボー
ト２６０は管２６２の下端に接続される。ボート２６２
の上端はＶｉ流管８８のレベルより高い位置で吐出管４
４に接続される。

三方弁１３０がその定常状態に在り、従って客室圧力を
室１２６に連通しているとき、ばね１４０は複合ピスト
ン部材１３４を上方へ推進して第４図に示される位置へ
到達させる。室１２２及び中水りず−バ６２が空である
と仮定すると、中水は手水鉢４０から吐出管４４を通っ
て中水リザーバ６２内へボート２１６を通過して流れる
。定常閉鎖弁２５４は閉じられており、従って中水はフ
ィルタ１０６を透過して室１２２内へ排出されそして洗
浄水供給管１３５を満たす。十分な中水が供給されると
仮定すると、中水リザーバ６２及びそれに対する吐出管
４４は溢流管８８のレベルまで満たされる。溢流管８８
はスプレーノズルシステム１３８より少し低く位置され
、従って過剰の中水は溢流管８８を通じて溢出し、スプ
レーノズルシステム１３８を通じては溢出しない。また
、水は管２６２内へも排出され、管２６２はｖｉ流管８
８のレベルまで満たされる。フラッシュ制御ボタンが押
圧されたとき、フラッシュ制御ユニット１８０（第１図
）は三方弁１７０をその第２の状態まで回動させ゛、そ
れによって客室圧力に対し閉じるとともに真空に対し聞
く。部分真空が室１２６に供給され、そして客室圧力が
大ぎいピストン２０６の頂に対して供給されて、複合ピ
ストン部材１３４をばね１４０の力に逆らって下方へ押
圧する。室１２２内の水は加圧されそして室１２２から
洗浄水供給管１３５及びスプレーノズルシステム１３８
を通じて放出される。複合ピストン部材１３４が下降づ
るにつれて、中水リザーバ６２内の水はフィルタ１０６
を透過して排出され、小さいピストン２０８の頂面上の
空間を満たす。複合ピストン部材１３４がその最下位置
に達するのに十分な時間、例えば約０．５秒、の経過後
、三方弁１３０はその定常位置へ回動復帰して、室１２
６を汚水管８内の圧力から離脱させるとともに、それを
客室圧力に対して露出させる。ばね１４０は複合ピスト
ン部材１３４を推進してその最上位置へ復帰させ、一方
、小さいピストン２０８内の逆止弁１１４は、水がピス
トン２０８の上側からその下側へ通過して室１２２を満
たすのを可能にする。かくして、ポンプ１１８は次回の
行程に対し即応しｔｑる。

中水リザーバ６２内の水位が水位探知器９１より低く落
ちた場合は、水位探知器９１はフラッシュａｉｌＪ　ａ
ｌｌユニット１８０に対し信号を送り、そして該ユニッ
ト１８０は給水スイツ′ｆ−５２を閉じ、従って上水が
手水鉢４０に供給された中水リザーバ６２内の水位を回
復する。

中水リザーバ６２内に進入する中水内の固形物はフィル
タ１０６によって捕捉され、従ってそれは室１２２内に
は進入しない。前記フィルタ１０６は航空機の整備間に
前に説明されたようにバックウオツシングによって清掃
される。

フィルタ１０６のバックウオツシングを実ｔＭするため
に、部分真空が汚水管８内に確立されぞしてフラッシュ
ｉｌＪ　ｔｉｌｌユニット１８０が定常閉鎖弁２５４を
開く。中水リザーバ６２及び吐出管４４内に存在するす
べての水がボート２５２を通じて除去される。三方弁１
３０がその第２の状態に回動され、そして複合ピストン
部材１３４が下方へ推進される。複合ピストン部材１３
４がその最下位置へ達したとき、大きいピストン２０６
はプランジャ２２４と係合してそれを下方へ押圧しかく
して弁２２１がボート２１６を１１１鎖させられ、それ
により、空気がボート２１６を通じて中水リザーバ６２
に進入するのを阻止する。従って、管２６２内に存在す
る水は中水リザーバ６２内に引き入れられそして逆方向
にフィルタ１０６を通過づ°るとともに、フィルタ１０
６の外面に堆積された固形物を除去する。水が管２６２
から完全に排除されたとき、空気が中水リザーバ６２内
に管２６２及びフィルタ１０６を通じて導入される。フ
ィルタ１０６から分離された固形物はボート２５２を通
じて中水リザーバ６２から移転されて汚水管８内に入る
。信頼され得るバックウオツシングを保証するのに十分
な時間、例えば約５秒、が経過した後、定常閉鎖弁２５
４は閏じられそして三方弁１３０はその定常状態へ回動
復帰される。

定常フラッシュの間、弁２２１はもし部分真室が十分な
時間に屋って室１２６に対し供給されるならばｆｌｍさ
れるが、このことは本真空トイレットシステムの作動に
対し何らの影響も有しないことは理解されるであろう。

第１図−第４図を参照して説明されたシステムは、おの
おのポンプと弁とを有しそしてこれらポンプと弁とを保
護するためにそしてスプレーノズルシステムの閉塞を防
止するためにフィルタを必要とする点において不利を免
れ得ない。さらに、おのおのフラッシュを行うために常
に十分な水が中水リザーバ６２内に存在することを保証
するため水位探知器を有する。大形旅客機は約１５台の
トイレットを装備し、おのおのがその固有の中水リザー
バと水位探知器とを有するから、水位探知器の故障のリ
スクは相当なものであり、そしてもし水位探知器が故障
するならば、飲用水系統全体が空になる。さらに、第１
図−第４図に示されたシステムにおいては、便器２内へ
の空気の流れは顕著な洗浄効果を有しない。

第５図及び第６図に示されるトイレットシステムにおい
ては、便器２は、それから離された外シュラウド３００
内に据付けられる。成形された合成ポリマー材料から形
成された空気供給部材３０２が、便器２のリムに結合さ
れそして便器２とシュラウド３００との間の空間を架橋
連絡する。空気供給部材３０２は全体として環状であり
そしてフランジ３０４を有する。フランジ３０４は便器
２内に向かって下方へ突出して便器２の内面から離され
た関係に位置する。従って、環状Ｗ４３０６がフランジ
３０４と便器２の内面との間に画成される。

便２＋２の内側には洗浄水分配管３２０が位置される。

洗浄水分配管３２０は便器２の内側を周る経路の約３分
の２に亙って延在する。洗浄水分配管３２０は３個のボ
ート３２４によって環状溝３０６内に開口する。即ち、
ボート３２４は洗浄水分配管３２０の両端にそれぞれ１
個、そして両端中間に１個設けられる。偏向板（図示せ
ず）が各ボート３２４の前に配置されている。第５図及
び第６図に示されるシステムの一修正形式において、洗
浄水分配管３２０は便器２の内側を周る経路の約４分の
３に亙っで延在しそして便器２の内側を周って概ね同等
に離された４Ｉｌ！ｉｌのボートを設けられ得る。

洗浄水分配管３２０は洗浄水供給管３２８によって中水
リザーバ３３８によって接続される。中水り１アーバ３
３８は手水鉢４０から中水を受取り得る。中水リザーバ
３３８は洗浄水供給管３２８の長さを最小化するために
便ＩＪＡ２に接近して配置されることが好ましい。しか
し、代替的に４、それは拡大されたウォータートラップ
のように手水鉢４０の直下に配置され得る。前記中水リ
ザーバ３３８は上置画室３４０とＦ区画室３４２とに分
割される。これら上下区画室は液体を流れさせる穴３４
６を形成された壁３４４によって分割される。

洗浄水供給管３２８は十進画室３４２のほとんど底まで
延びておりそして上置画室３４０の頂側の直ぐ下に小さ
いベント穴３５０を形成されている。

吐出管４４はそれが容易に中水リザーバ６２内に排水す
るように構成されている。溢流管８８が中水リザーバ６
２に接近して配置され、それにより、中水リザーバ６２
が溢流管８８のレベルに達するまで満たされるとき、吐
出管４４内に溜まる水の間を最小限にし得る。吐出管４
４は平置画室３４２内に開口し、そして十進画室３４２
が満水のとき平置画室３４２内に送り込まれた追加の中
水は穴３４６を通じて上置画室３４０内に入る。満水の
とき、十進画室３４２は便器２の一回のフラッシュに十
分な水、例えば約２００＋ｔｅ、を収容している。航空
機客室圧力はＦ区画室３４２に対し吐出管４４によって
そして洗浄水供給管３２８、ベント穴３５０及び穴３４
６によってそれぞれ連通される。

空気供給部材３０２は環状溝３０６内に延びる極めて多
数の孔３５２を形成されている。これら孔３５２は空気
供給部材３０２に沿って互いに離されて位置される。本
発明の実施においては、８０個のそのような孔３５２が
設けられる。図解の明瞭化のために、孔３５２は第５図
においては半径方向に延在するちのとして示されている
が、実際においては、孔３５２は半径方向から約５−１
０°の角度傾斜され、そして平面図において見たとき、
空気供給部材３０２に関してすべて逆時計回りの方向に
環状溝３０６内に延びる。その上面において、空気供給
部材３０２は複数の溝３５８を形成される。これら溝３
５８は空気供給部材３０２に関してなかば接線方向に延
びそして上から見たとき逆時計回りの方向に内方へ指向
される。

言うまでもなく、これら孔３５２及び溝３５８は便器２
内へ逆時剖回りに代えて時８１回りに指向されｔ９る。

便器２は便座３６゛Ｏと弁Ｍ３６２とを設けられる。便
座と便器はヒンジ３６４によって空気供給部材３０２に
取付けられる。便座３６０が下げられたとぎ、それは空
気供給部材３０２と係合してそして頂上の満３５８を閉
じる。便＄３６０は便器２の前部においてギャップ３６
６を形成される。

便蓋３６２はそれが下げられたとき航空機客室圧力がギ
ャップ３６６を通じて便器２の内部と直接開放連通しな
いように形づくられる。ギャップ３６６の目的は、便器
２内へ空気の急速な流れを提供することであり、そして
それにより、トイレツ１−の使用中に排出弁６を開かせ
る誤作用の場合に、便器２内に不足圧力が生じるのを防
止することである。

便蓋３６２は第５図に概略的に示されるに過ぎないフラ
ッシュ開始スイッチ１８２を動作ざじる。

該スイッチ１８２は便Ｍ３６２が閉鎖されると同時に自
動的に閉じられ、そして便蓋３６２が開放されていると
きは開状態に止どまる。

便Ｍ３６２が下げられたとき、フラッシュ制御ユニット
１８０はフラッシュ開始スイッチ１８２の１１１じに応
答してフラッシュ信弓を発生し、そして排出弁６が開か
れる。吸引力が便器２の内部空間に供給され、そしてこ
の吸引力は便蓋３６２が便座３６０に接する強密閉関係
において下降位置に保持されることを保証する。便器２
の内部空間内に確立された部分真空によって、空気は満
３５８と孔３５２とを通じて便ｉ’ｍ２の内部空間内に
吸引される。孔３５２を通じて環状溝３０６に進入する
空気は相当な周方向速度成分を有し、従って便器２の内
部空間に沿って旋回運動を行う。満３５８を通じて便器
２内に入る空気も同様の旋回運動を行う。

部分真空が便器２内に確立されているとき、吸引力がボ
ート３２４及び洗浄水分配管３２０を通じて洗浄水供給
管３２８に対し供給される。従って、水が十進画室３４
２から洗浄水供給管３２８内へ引き込まれそしてボート
３２４を通じて環状ｒｓ３０６内に分配される。ボート
３２４を通じて洗浄水分配管３２０を離去する水は、偏
向板（図示せず）に衝突し、それによって水は上向きに
そして横向きに散布される。環状＠３０２内に入る水は
、孔３５２からの空気の旋回流れのなかに同伴されそし
て同様の旋回運動を行って便器２の内部空間を洗浄する
。空気の流れは洗浄水の流れに対し運動のエネルギーを
追加して水の洗浄作用を増強する。便器２内にお【ノる
空気と水との乱流は薄霧即ちミストを発生し、このミス
トは上方へ流れてフランジ３０４の内面によって画成さ
れた空間内へ入り、その結果として、便蓋３６２の下側
と便座３６０上にミストの微滴を形成する可能性がある
。このようなミストの上昇流れは溝３５８を通る空気の
流れによって防止される。

吸引力が洗浄水供給管３２８に対して供給されるとき、
若干量の空気または水（中水リザーバ３３８の充填レベ
ルによって異なる）が°上置画室３４０から洗浄水供給
管３２８内に引き込まれる。

１区画室３４２内の水位が叶出管４４の下端より低く落
ちたとき、空気がベント３４８を通じて中水リザーバ３
３８内に吸込まれる。空気が１区画室３４２内に進入し
そして穴３４６を通じて上方へ通過するから、フラッシ
ュ操作が完了されたとき以外は、１区画室３４゛２はフ
ラッシュ間に上置画室３４０からの重力流れによって再
充填されない。

排出弁６が閉鎖されたどき、上置画室３４０からの水が
１区画室３４２内に流入して、１区画室３４０を再び満
たす。かようにして、中水リザーバ３３８は、各フラッ
シュにおいて、１区画室３４０の容積プラス下区画室の
頂レベル以上の吐出管４４及び洗浄水供給管３２８内の
水の体積に概ね等しい体積の水を給送する調整装置とし
て機能する。体積の変動を最小化づ″るために、吐出管
４４及び洗浄水供給管３２８は比較的細い、例えば１．
２５ｚの直径を有する、ことが要求される。

洗浄水供給管３２８は、フラッシュが完了したとき、管
内に残閑する水が中水リザーバ３３８内へ流れ戻り、中
水の使用量を最小化し得るように中水リザーバ３３８に
向かって下傾する。

−航空機において、排出弁６が開放されるとき便器２内
に確立される部分真空度は、極めて広い範囲内で変動づ
゛る可能性がある。また、或る航空機用真空トイレット
システムにおいては、フラッシュ時間は便器２の配置場
所（Ｒ体前部あるい（よ後部）の別によって異なる。従
って、中水リザーバ３３８は低真空度且つ類フラッシュ
時間を以て中水りず−バの１区画室が辛うじて空にされ
るように設計される。より高い真空度及び／またはより
長いフラッシュ時間の場合、１区画室は排出弁６が閉鎖
される相当前に空にされる。

第５図と第６図とに示されたシステムを適正に機能させ
るためには、便器２へ空気及び水を給送するための３本
の通路の流れ抵抗が均衡されその結果として只なる流れ
のそれぞれの作用が達成されることが必要とされる。適
正な均衡は実験を通じて最蕾に達成される。例えば、空
気の流れの比較的大きい部分が孔３５２を通じて提供さ
るべきことが確認された。

航空機が運航日の始めにおいて最初に点検されるとぎ、
フラッシュυ制御ユニット１８０は自動的にパワーアッ
プルーティーンを実行する。このとき、最高５回のフラ
ッシュを行うため充分な水を提供するのに十分な時間に
亙って手水鉢の水弁４２が開かれる。フラッシュ制御ユ
ニット１８０は該運航日の間のフラッシュ回数と、水弁
４２が手動ｆＩＩＩｉＩＩ下で開かれる回数とを計算し
、そしてこの情報を使用して中水リザーバ３３８が空の
状態に近づく恐れが生じる時点を決定する。もしフラッ
シュ制御ユニット１８０が中水リザーバが空の状態に近
づくと決定したならば、ユニット１８０は水弁４２を聞
かせて追加の水を中水リザーバに供給させる。この方法
によって、中水リザーバ内に水位探知器を設ける必要が
回Ｍされる。ざらにまた、ボート３２４を通じて供給さ
れる水は便器２に進入する空気の流れによって便器２の
内面に対して効果的に分配されるから、噴霧ノズルを設
ける必要もない。さらに、中水リザーバ３３８とボート
３２４との間には弁もポンプも無い。従って、フィルタ
を設・プる必要は回避され、そしてこの結果として、フ
ィルタのバックウオツシングを可能にする手段も不必要
になる。勿論、マツチあるいはボタンのごとき異物を捕
捉するために、手水鉢４０の吐出口または吐出管４４に
はストレーナが設置され得る。

第５図及び＠６図のシステムにおいて便器２に進入する
空気の旋回流は、たとえ洗浄水による補助が無くても、
便器２の浄化において極めてイｉ効である。従って、第
５図と第６図のシステムの一修正型においては、フラッ
シュ制御ユニット１８０はフラッシュ回数を計算する能
力を付与されることなしに設計され、その結果、たとえ
中水リザーバ３３８が空になっても、便器２は空気流の
みによって洗浄される。実際上は、中水リザーバが空に
なる分篩は極めて小さい。通常、トイレットの７ラツシ
ングのため要求される水損よりも多い槍の中水が手水鉢
の使用を通じて生じるからである。

第５図と第６図とに図示される真空トイレットシステム
は航空機における使用に限定されず、図示されるものと
同様のシステムが例えば船舶または列車に据付けられ得
る。航空機におけるそれ以外の使用のためにシステムが
設計される場合においては、システムを据付けるべき装
置のタイプにｌＩｌ達する諸要因によって修正が決定さ
れる。例えば、排泄物が船外ヘボンブによって排出され
るから排泄物のｍｔよ重要でない船舶用のシステムの場
合、洗浄水供給管３２８は便器２へ向かって下傾し、従
って洗浄水供給管３２８内の水は、フラッシュ完了時に
おいて、便器２内に流れ込んで水溜まりを形成する。列
車上の１〜イレツトシステムにおいては、真空度及びフ
ラッシュ時間は大きく変動されないから、より簡単な中
水リザーバが使用され１ｑる。そのような中水リザーバ
においては、互いに分離した上及び下区画室が設けられ
、そして各フラッシュにおいて引き出される中水の開は
、単に部分真空度とフラッシュ時間とによって決定され
る。

航空機用に設計される場合、第１図−第３図に図示され
、恐らく第４図に従って修正されるごとき真空トイレッ
トシステム、または、第５図と第６図とにおいて図示さ
れるごとき真空トイレットシステムは、航空機にユニッ
トとして据付けられる自立型のモジュールの形式で組込
まれ得る。このモジュールは便器並びに関連排出弁、手
水鉢、中水リザーバ及び第１図−第４図の場合にはポン
プ並びにフィルタををする。また、この七ジュールは真
空汚水管、飲用水供給手段及び、もし必要とされるなら
ば、航空機排水系に対する接続手段を除いて独立式にさ
れる。第５図と第６図とに示されたシステムの前述修正
型であって溢流管を設置されないものにおいては、モジ
ュールの再配置（ユモジュールを離れ去る重力線が存在
しないから容易化される。

第７図には鉄道列車において使用するように開発された
中水フラッシュシステムが図解される。

第７図に示されるトイレットシステムにＪ３いて、Ｉ］
Ｌ出管４４は穴４１２を形成された壁４１０によって分
離れた上区画室４０４ど下区画室４０６とを有する中水
リザーバ４００内に開口する。フロート４１６が上区画
室４０４内に配置される。上区画室４０４は溢流管４２
０に接続される。

管４２４が中水リザーバ４００の底をフィルタハウジン
グ４３２に接続する。フィルタハウジング４３２の内部
空間はフィルタ要素４３８によって内室４３４と外室４
３６とに分割される。管４２４は外室４３６内に開口す
る。フィルタハウジング４３２の内室４３４は管４４２
を介してポンプ４４６の入口側に対し直接開放連通して
おり、ポンプ４４６の出口側は便器２のスプレーノズル
に接続されている。

上水リデーバ４５０が中水リザーバ４００に隣接して据
付けられる。上水リザーバ４５０は、逆止弁４５４と電
磁弁４５６とを通じて列車の飲用水給源に接続される。

上水リザーバ４５０はその頂壁に通気口４５２を有しそ
してその底において１ｉ４６０によってフィルタハウジ
ング４３２の内室４３４に接続される。上水リザーバ４
５０は水位感知器４６４を設けられる。もし上水リザー
バ４５０内の水位が水位感知器４６４より低く落ちたな
らば、水位感知器４６４はフラッシュｉｔ、ＩＪ　ｌユ
ニット１８０に対し信号を発し、次いでフラッシュ１ｌ
ＩＩＩＩ２１１ユニツト１８０が電磁弁４５６を開かせ
る信号を発し、水位感知器４６４を越えるレベルまで上
水リヂーバ４５０を再充填するための水が補給される。

フィルタハウジング４３２の外室４３６はＭ４６８によ
って中水リザーバ４００の下区画室４０６の上部に接続
される。中水リザーバ４００と上水リデーバ４５０はフ
ィルタを通じて連通づ゛る。従って、中水リザーバ４０
０の管４２４及び＠４６８内の中水の水位は、上水リザ
ーバ４５０内の上水の水位と同じである。

フラッシュｆｉｌｌ　ｍユニット１８０がスイッチ１８
２からフラッシュ信号を受取るたびに、ユニット１８０
はフィルタハウジング４３２から規定＄の水を引き出し
てそれを便器２内のスプレーノズルに供給するのに十分
な時間に亙ってポンプ４４６を励磁する。この木組は航
空機用真空トイレットのために使用されるそれ、即ち約
２００−２５０ＩＩ！ｌ！、とａｌね同じである。ポン
プ４４６はフィルタハウジング４３２の内室４３４から
水を引き出す。フィルタ要素４３８は限定流れ抵抗を有
し、そして管４６０は管４２４より相当大きい直径を有
するから、ポンプ４４６によって引き出される水の殆ど
は上水リザーバ４５０から取り出され、そして比較的夕
闇が外室４３６からフィルタ要素４３８を通じて引き出
される。しかし、フラッシュｉ、ＩＪ　ｔｌｊｌユニッ
ト１８０ンプ４４６を消磁して停めるとともに、中水リ
ザーバ４００から中水がフィルタ要素４３８を流れ通っ
て上水リザーバ４５０を再び満たし得る。かようにして
、中水はポンプ４４６による便器２への即時給送に即応
し得る。　中水リザーバ４００は、中水が手水鉢４０に
よって補給されるときの速度より遅い速度でフィルタ！
７１４３８が中水を透過させることを可能にする緩衝手
段どして働き、かくして溢流管４２０を通じて排出され
ることを要づる中水の星を最小限にし１ηる。

管４２４は弁４７２を通じて管４７６に接続される。真
空トイレットシステムを洗浄しそしてフィルタ要素のバ
ックウオツシングを行うために、管４７６は部分真空給
源に接続されそして弁４７２が開放される。もし中水リ
ザーバ４００内の水位が壁４１０のレベルより俄いなら
ば、フロート４１６は穴４１２を密閉して水が中水リザ
ーバ４００から引き出されるのを阻止する。その結果、
外室４３６に対して及ぼされる吸引力によって、上水リ
ザーバ４５０から上水がフィルタ要素４３８を通じて外
室４３６へ引き出されることによって、フィルタ要素４
３８から固形物を押し退番ノる。

上水リザーバ４５０及び管４６０内に水が存在しないと
きは、空気がフィルタ要素４３８を通じて引き出されて
フィルタハウジング４３２の外室４３６に入る。この空
気は管４６８から水を押し退けそして下区画室４０６に
入りそして十進画°全４０６内の水と固形物のすべてが
管４２４を経由して移転されることを可能にする。

本発明は以上説明されそして図解された特定の実施例に
限定されないことと、特許請求の範囲において定義され
る本発明の範囲から逸脱することなしに修正がそれらに
関してなされ青ることが理解されるであろう。

例えば、第１図−第３図のシステムの一修正形式におい
て、給水スイッチ４８はソレノイド５０に直接に接続さ
れない。給水スイッチ４８を閉じると同時に、信号がフ
ラッシュ制御ユニット１８０に送られ、それによって給
水スイッチ５２が閉じられ、そしてそれによってソレノ
イド５０が規定時間に亙って励磁される。第１図−第３
図を参照して説明された真空トイレットシステムは航空
機における使用に制限されず、列車及びバスのような他
の輸送手段にも適用され、そして図解された特定タイプ
のポンプ及びモータに限定されない。

第５図及び第６図を参照して説明された真空トイレット
システムは特定の個数及び配列の孔及び溝にｆｉ１１限
されず、ぞして孔によって生起される旋回運動と同じ向
きに旋回運動を生じさせるように構が指向されることは
本発明にとって必須的でない。

実際上、溝はいかなる旋回運動をも生じさせない４゜ ように半径方向に指向され得る。孔３５２を通じて進入
する空気の旋回運動を増強するために、フランジ３０４
の半径方向外面に案内リブが設けられ、これら案内リブ
は逆時計回りの方向に下傾される。さらに、図解されて
たシステムのおのおのは過剰の中水のための溢流管を有
するが、そのような溢流管は必ずしも常に絶対必要では
ない。従って、第５図及び第６図に示したシステムの場
合、もし溢流管８８が省除されたならば過剰の中水は便
器２内に流入し、そしてそこから汚水槽内に流れ込むが
、汚水槽が余剰の中水を収容するのに−１分大きい限り
、恐らくこれは問題を生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う真空トイレットシステムの概略図
、第２図は中水リザーバ及びその作動手段を部分的に断
面で示した頂面図、第３図は第２図の中水リザーバの諸
機能を制御するために使用される弁ディスクのディスク
部材の頂面図、第４図は複合されたポンプと中水リザー
バとを示す断面図、第５図は本発明に基づく第２の真空
トイレットシステムを部分的に断面で示した概略図、第
６図は第５図のｖｒ　−ｖｒ線に沿って取られた断面図
、第７図は本発明に従う第３の真空トイレットシステム
の概略図である。 図面上、２・・・・・・便器、４・・・・・・排出口、
６・・・・・・排出弁、８・・・・・・汚水管、１２・
・・・・・ブロワ（部分真空給源）、４０・・・・・・
手水鉢、４２・・・・・・水弁、４４・・・・・・吐出
管、６２・・・・・・中水リザーバ、３３８・・・・・
・中水リザーバ、４００・・・・・・中水リザーバ、１
１８・・・・・・ポンプ、１３０．１７０−−−−−・
Ｔ１１Ｅ方弁、１８０・・・・・・フラッシュ制御ユニ
ット。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. （１）輸送手段のための給水及び排泄物処理システムで
   あつて、排出口（４）を有する便器（２）、汚水管（８
   ）、便器（２）の排出口（４）を汚水管（８）に接続す
   る排出弁（６）、便器（２）内よりも低い圧力を汚水管
   （８）内に確立するための部分真空の給源（１２）、便
   器（２）内に洗浄液体を導入するための洗浄液体出口（
   １３８，３２４）、吐出管（４４）を有する水使用ユニ
   ット（４０）、及び水使用ユニット（４０）へ水を提供
   する給水システム（４２，４６）を有するものにおいて
   、リザーバ（６２，３３８，４００）が水使用ユニット
   （４０）の吐出管（４４）から水を収集するために設け
   られ、リザーバ（６２，３３８，４００）から洗浄液体
   出口（１３８，３２４）へ水を給送するための手段（１
   １８，１３５）を有することを特徴とする給水及び排泄
   物処理システム。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の給水及び排泄物処理
   システムにおいて、水使用ユニット（４０）から洗浄液
   体出口（６２，３３８，４００）へ給送される水の少な
   くとも或る程度の浄化を確保するため浄化手段（１０６
   ，４３８）が設けられることを特徴とする給水及び排泄
   物処理システム。
3. （３）特許請求の範囲第２項記載の給水及び排泄物処理
   システムにおいて、浄化手段がフィルタ（１０６，４３
   ８）を有することを特徴とする給水および排泄物処理シ
   ステム。
4. （４）特許請求の範囲第２項または第３項記載のの給水
   及び排泄物処理システムにおいて、さらに、浄化手段（
   １０６）から固形物を除去するために流体が浄化手段（
   １０６）を通過することを強制するとともに、そのよう
   な流体及びそれに同伴された固形物をリザーバ（６２）
   から移転するためのバックウォッシュ手段を有すること
   を特徴とする給水及び排泄物処理システム。
5. （５）特許請求の範囲第１項から第４項の何れか一つの
   項に記載される給水及び排泄物処理システムにおいて、
   リザーバ（６２、４００）から洗浄液体出口（１３８，
   ３２４）へ水を給送する手段がポンプ装置（１１８，４
   ４６）を有することを特徴とする給水及び排泄物処理シ
   ステム。
6. （６）特許請求の範囲第１項から第４項の何れか一つの
   項に記載される給水及び排泄物処理システムにおいて、
   リザーバ（３３８）から便器（２）へ水を給送する手段
   が、排出弁（６）の開放から起こる便器（２）内におけ
   る減圧圧力の発生によつて作動されることを特徴とする
   給水及び排泄物処理システム。
7. （７）給水システム（４２）、汚水管（８）及び汚水管
   （８）内に部分真空を確立する手段（１２）を有する輸
   送手段のためのトイレットモジュールであつて、排出口
   （４）を有する便器（２）、便器（２）の排出口（４）
   に接続された上流側と汚水管（８）に接続される下流側
   とを有する排出弁（６）、便器（２）内へ洗浄液体を導
   入するための洗浄液体出口（１３８，３２４）、及び吐
   出管（４４）を備え給水システム（４２）から水を受取
   る手水鉢（４０）を有するものにおいて、リザーバ（６
   ２，３３８，４００）が手水鉢（４０）の吐出管（４４
   ）から水を収集するために設けられ、リザーバ（６２，
   ３３８，４００）から洗浄液体出口（１３８，３２４）
   へ水を給送するための手段を有することを特徴とする輸
   送手段のためのトイレットモジュール。
8. （８）特許請求の範囲第７項記載のトイレットモジュー
   ルにおいて、便器（２）がリムを有しそして開放位置と
   閉鎖位置との間で便器（２）に相対して運動するように
   取付けられた便蓋（３６２）を有し、便蓋（３６２）が
   その閉鎖位置に在るとき前記リムに対し少なくとも部分
   的に密閉関係に保たれ、リザーバ（３３８）が手水鉢（
   ４０）から洗浄液体を受けるための入口（４４）及び洗
   浄液体出口（３２４）と連通する出口（３２８）を有し
   、便蓋（３６２）が開放位置に在りそして排出弁（６）
   が閉鎖されているとき、リザーバ（３３８）の入口（４
   ４）は洗浄液体出口（３２４）と実質的に同じ圧力（Ｐ
   ＿１）にさらされ、その結果、排出弁（６）が開放され
   そして便蓋（３６２）が閉鎖位置に置かれるとき、洗浄
   液体がリザーバ（３３８）から洗浄液体出口（３２４）
   を通じて便蓋（２）内に引き入れられることを特徴とす
   る輸送手段のためのトイレットモジュール。
9. （９）特許請求の範囲第８項記載のトイレットモジュー
   ルにおいて、リザーバ（３３８）が上区画室（３４０）
   と下区画室（３４２）とを画成し、手水鉢（４０）が下
   区画室（３４２）内に開口する第１の管（４４）によつ
   てリザーバ（３３８）に接続され、液体出口が下区画室
   （３４２）から延びる第２の管（３２８）によつて画成
   され、そして下区画室（３４２）が上区画室（３４０）
   に対し穴（３４６）を介して絞られて連通していること
   を特徴とする輸送手段のためのトイレットモジュール。
10. （１０）特許請求の範囲第９項記載のトイレットモジュ
    ールにおいて、第２の管（３２８）が上区画室（３４０
    ）内に開口するベント穴（３５０）を形成されることを
    特徴とする輸送手段のためのトイレットモジュール。
11. （１１）特許請求の範囲第８項、第９項及び第１０項の
    何れか一つの項に記載されるトイレットモジュールにお
    いて、空気供給部材（３０２）が便器（２）のリムに取
    付けられ、空気供給部材（３０２）が、便蓋（３６２）
    がその閉鎖位置に在るとき便器（２）内への空気の進入
    を許すための給気孔（３５２）を形成されていることを
    特徴とする輸送手段のためのトイレットモジュール。
12. （１２）特許請求の範囲第１１項記載のトイレットモジ
    ュールにおいて、空気供給部材（３０２）が便器（２）
    内へ下方に延びるフランジ（３０４）を有し、それによ
    り、環状溝（３０６）がフランジ（３０４）と便器（２
    ）との間に画成され、給気孔（３５２）が前記環状溝（
    ３０６）内に開口し、そして洗浄液体出口（３２４）も
    前記環状溝（３０６）内に開口することを特徴とする輸
    送手段のためのトイレットモジュール。
13. （１３）輸送手段に据付けられた手水鉢（４０）を有す
    る真空排泄物処理システムの便器を洗浄する方法におい
    て、リザーバ（６２，３３８，４００）が手水鉢（４０
    ）を離去する水を収集するように設けられ、そしてリザ
    ーバ（６２，３３８，４００）内に収集された水を洗浄
    水として便器（２）へ供給する手段が使用されることを
    特徴とする真空排泄物処理システムの便器を洗浄する方
    法。
14. （１４）特許請求の範囲第１３項記載の方法において、
    リザーバ（３３８）から便器（２）への洗浄水の供給が
    、便器（２）内に発生された真空によつて遂行されるこ
    とを特徴とする真空排泄物処理システムの便器を洗浄す
    る方法。
15. （１５）特許請求の範囲１３項または第１４項記載の方
    法において、洗浄水の流れが便器（２）内に進入する空
    気の流れによつて同伴されることを特徴とする真空排泄
    物処理システムの便器を洗浄する方法。
16. （１６）特許請求の範囲第１５項記載の方法において、
    空気の流れが便器（２）内でそれに沿つて洗浄水の旋回
    運動を生じさせることを特徴とする真空排泄物処理シス
    テムの便器を洗浄する方法。