JPH0438336A - 真空汚水機構及びその運転方法 - Google Patents
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-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
水機構においては、便器は汚水弁を介して汚水管に結合
され、そして真空が汚水管内に維持される。温水洗浄運
転を実行するために、汚水弁が開放されそして便器内の
排泄物は汚水管内へ引入れられる。前記排泄物は真空管
内において可動の栓を形成し、そして該栓の両側間の圧
力差が汚水管を通じて前記栓を排泄物収集タンクへ推進
する。在来の真空汚水機構においては、排泄物から成る
栓を運搬するための空気は汚水弁を介して汚水管内へ進
入する。汚水弁が閉じるとき、前記栓はほとんど直ちに
運動を停止する。 [00’03] 二つの主たる要因が汚水弁が開放状態に維持される時間
を決定する。第1に、汚水弁は便器内の排泄物が汚水管
内に進入することを妥当な確実性を以て保証するのに十
分な程度に長い時間開放状態に維持されなくてはならな
い。通常、排泄物はほとんど即座に汚水管内に押込まれ
るが、排泄物が汚水管内に進入するのに約2秒の余裕を
みておくことが有利である。第2に、真空汚水機構の適
正運転のためには、排泄物から成る栓が汚水管内で先行
または後続する栓が合体する可能性が極めて小さいこと
が重要であり、従って、栓は汚水管内において停止する
前に相当な距離、例えば少なくとも10m、前進しなく
てはならない。現在使用されている真空汚水機構におい
ては、排泄物栓は典型的に約5−10m/sの最高速度
で前進する。従って、典型的な真空汚水機構においては
、汚水弁は各温水洗浄において約4秒間開放状態に保た
れる。 [0004] 排泄物は汚水弁が開くと直ちに汚水間に進入し、それに
大量の空気が後続する。このことは、特に物(排泄物ま
たは空気)が比較的小さい孔を通じて引き入れられると
き、便器内において相当な圧力変動を生じさせる。これ
によって、高レベルの、騒音が発生される。、騒音レベ
ルは便器と汚水管との間の圧力差によって決定され、圧
力差が大きいほど、騒音も大きい。 [0005] 特許公報GB−A−2203461は、騒音削減式空気
吸込装置を汚水弁の直ぐ下流において汚水管に結合され
た真空汚水機構を開示する。 [0006] 本発明の目的は前記GB−A−2203461に開示さ
れる構造を簡単化したさらに信頼度の高い別形式を提供
することである。 [0007] 前記GB−A−2203461において図1を参照して
説明される真空汚水機構の欠点は、汚水弁及び空気吸込
弁を適正に機能させるために十分大きい真空容積を設け
るには、真空アキュムレータが必要とされることである
。また、空気吸込弁は汚水弁の次ぎに開き、そして汚水
弁と空気吸込弁とを制御するのに単一の制御装置が使用
されるから、汚水弁に相対して空気吸込弁の作動を遅延
さするなめにスロットルが必要とされる。さらに、空気
吸込ダクトの吐出口の適正な位置は複数の要因によって
決定され、そしてこれら要因が真空汚水機構の各々にお
いて一定に保たれる、または、同じであることを保証す
ることは可能でない。 [0008]
得る機構力板請求項1に記載されるごとく、汚水弁に近
い真空汚水管内の圧力に応答じて空気吸込弁を作動する
手段を適用することによって得られる。 [0009] 空気吸込ダクトは防音構造にされ得る。その場合、空気
吸込ダクトを通って流れる空気は、迷惑を及ぼす5騒音
レベルを生じない。本発明に基づく真空汚水機構の、騒
音レベルは、それ自体は周知されるように、実質的に気
密且つ防音の密閉装置を便器の頂に構成する蓋を便器に
設置することによってさらに低下され得る。 この場合、前記蓋は比較的厚い防音材料から成ることが
有利である。各種のプラスチック材料、サンドイッチ組
織材料などはこの目的に好適である。もし蓋がシールと
して働くならば、便器内に閉じ込められる空気の体積は
、便器からの排泄物の適正な排出のためには小さ過ぎ、
その場合には、追加空気が別個の管を通じて供給され得
る。この管はその入口端を空気吸込弁の上流において空
気吸込ダクトに接続され得るが、それはまた完全に独立
した管として構成され得る。もし前記管が消音器を設け
られ、遮音材料で包囲されそしてその入口端をトイレッ
ト区画室の外側に有するならば、最低騒音レベルが達成
される。好ましくは、前記管は便器から周囲環境への臭
気の漏出を防止するために逆止め弁を設置される。 [0010] 空気吸込ダクトと汚水管との結合点は、真空汚水機構の
通常の運転において排泄物が汚水弁を通じて汚水管に進
入するとき形成される下水汚物栓が、汚水弁がその完全
開放状態に達した後1秒、好ましくは0.5秒、以内に
空気吸込ダクトの吐出口を通過するのに十分なくらい汚
水弁に接近して位置される。空気吸込弁は汚水弁の開放
後2.5秒以内に、好ましくは汚水弁の開放後1〜2秒
の間に、そして最も好ましくは汚水弁の開放後概ね1.
5秒経過したとき、開く。しかし空気吸込弁が開く時点
は、汚水弁と空気吸込弁との間の距離と、下水汚物栓の
予想前進速度とに相関して、空気吸込弁が下水汚物栓の
空気吸込ダクト通過前に開かないように選択されなくて
はならない。そうでないと、下水汚物栓の適正な運搬が
達成されないからである。空気吸込弁は約5秒またはそ
れより短い時間開いている。これにより、在来の真空汚
水機構においては普通とされるそれより少し多い量の運
搬空気が導入される。増加された量の空気は下水汚物栓
の前進距離をより長くする。 [0011] 従来においては、真空汚水機構の汚水弁は、真空汚水管
内に存在する真空を使用して作動される。本発明に従う
機構においては、同じ真空が空気吸込弁を作動するため
にも使用され得る。これは簡単で信頼性の高い構造を提
供する。 [0012] 汚水管内の圧力の増大が汚水弁制御装置内の圧力に何ら
の影響も与えないように、逆止め弁が汚水弁制御装置と
汚水管との間に配置きるべきである。 [0013] 本明細書において、そして特許請求の範囲内において、
下記術語が使用される。用語“′真空″は真空汚水機構
で使用するのに好適な大きさの゛′部分真空°′を意味
する。在来的に、そのような機構における真空は概ね1
72気圧、即ち約38cmHgである。用語″゛大気圧
″は人が存在し得る区域における圧力を意味する。 従って、高高度における航空機内においては、 “大気
圧″は地上における標準空気圧より相当低い機室圧力を
意味する。 [0014] 以下において、本発明は添付図面を参照しつつさらに極
めて詳細に説明されるであろう。 [0015]
された汚水管2とを図示する。汚水管2の内部空間は真
空に保たれており、真空はそれ自体周知されているよう
に真空ポンプ(図示せず)によって供給される。そのよ
うな真空ポンフは通常は汚水管2の下流端に結合される
か、または、下水汚物収集タンク(図示せず)に結合さ
れ得る。前記汚水弁組立体3は汚水弁本体と、真空を使
用することによって汚水弁を開く汚水弁作動装置とを含
む。このタイプの各種の汚水弁組立体が、米国特許第3
482267号、第38074.31号、第39840
80号及び第4376444号に開示されている。 [0016] 空気吸込ダクト4が吐出口36を介して汚水管2内に開
通する。空気吸込弁組立体6が空気吸込ダクト4に結合
される。 [0017] 汚水弁組立体3を制御する制御装置7は作用インパルス
8によって作動される。そのような作用インパルス8は
トイレット使用者によって操作される押しボタンによっ
て発生されそして、例えば機械的に、圧力インパルスの
形式で、または電気的に、制御装置7へ伝達され得る。 作用インパルス8は例えば便器1の蓋17の閉鎖に、ま
たはその他の要因であってトイレットの温水洗浄の制御
に関連するものに従属して発生する。これら要因もまた
当業者には周知されているから、作用インパルス7の発
生も、制御装置7の作動も、ここでは説明されない。 [0018] 真空汚水機構の一般原理は、汚水弁は下水汚物の有効運
搬のため十分な真空が存在するときにのみ開くというこ
とである。このことを達成するため、汚水弁を開くのに
必要とされる真空は汚水管2から、または、真空系統の
その他の一点から得られる。もし利用可能な真空が下水
汚物の有効運搬のために弱すぎるならば汚水弁は開かな
い。図1の実施例において、汚水弁の作動に必要とされ
る真空は汚水管2から管9及び逆止め弁10を通じて制
御装置7へ導かれる。作用インパルス8を受取ると同時
に、制御装置7は汚水管2から受取られた真空を管13
を通じて汚水弁作動装置へ伝達し、次いで前記汚水弁作
動装置は汚水弁を開く。 これと同時に、制御装置7は真空を管34を通じて空気
吸込弁組立体6へ伝達する。 [0019] 空気吸込ダクト4の吐出口36から汚水弁組立体3まで
の距離と、汚水弁の開放と空気吸込弁の開放との間の遅
延時間は、定常作動において、便器1がらの下水汚物に
よって形成された可動の栓が吐出口36を通過した事実
上直ぐ後に空気吸込ダクト4が汚水管2に空気を供給す
るように選択される。前記栓を運搬するための空気はか
くして空気吸込ダクト4を通じて供給されるから、汚水
弁は前記栓が吐出口36を通過することを保証するのに
必要な時間よりも長く開放状態に維持されることを要し
ない。汚水弁が閉じるとき、もはや空気は便器1を通じ
て引き込まれず、従って騒音レベルは低下される。かつ
また、汚水弁と空気吸込弁の双方が開放しているとき、
空気は汚水弁を通じて比較的低流量で引き込まれ、従っ
て騒音レベルは低下される。 [0020] 本発明に従う機構の基本構造は、下水汚物供給ユニット
即ち便器1が空けられるとき空気が空気吸込ダクト4を
通じて真空式の汚水管2へ導入されることを必要とする
。このことは騒音レベルを実質的に低下させる。しかし
、それにもががわらず1.騒音レベルは恐らく不愉快な
ほどに高い。従って、空気吸込ダクト4を介する空気の
導入は、騒音レベルを許容値間で低下させるには必ずし
も十分でない。本発明の基本実施例の技術的効果を向上
させるためには、恐らく追加的手段が必要である。好適
な追加的手段は便器1または同等の汚物提供ユニットに
気密式の蓋17を設けることである。そのような蓋17
は相対的に防音式にさるべきである。汚水弁の開放は、
それ自体は周知されているごとく、蓋17が閉じられる
ときにのみそれが開くように、蓋」7の閉鎖に容易に依
存するようにされ得る。 【002月 真空式トイレットに気密性の蓋17を使用することは、
便器1内に存在する空気の量が効率的にフラッシング即
ち温水洗浄にとって過少になる結果を生じ得る。このこ
とは空気管18を便器1に接続することによって矯正さ
れ得る。空気は何ら実質的な、@音を伴うことなしに空
気管18を通じて便器1内に導入され得る。空気管18
に対する供給空気は任意の場所、例えばトイレット区画
室の外部、から取り入れられ得る。 [0022) 図1に示される実施例において、空気吸込弁組立体6及
び空気吸込ダクト4は音絶縁材料から成る管20によっ
て包囲される。この管20は空気吸込ダクト4の外側に
同軸に消音式空気進入ダクトを画成する。周囲空気は矢
印15によって示されるように空気進入ダクト内に流れ
込む。空気吸込弁組立体6はダイヤフラム、例えばゴム
パッド、30を有する。ダイヤフラム30は空気吸込ダ
クト4と制御室32との間の圧力差に依存して空気吸込
ダクト4の上端に接するように、または、それから離れ
るように撓み自在である。制御室32は細い内径の管3
4によって管13に接続されている。制御室32は部分
的にはダイヤフラム30によって、そして部分的には剛
性の壁38であってそれにダイヤフラム30が可撓ゴム
スカート42とフランジ44とを介して結合されている
ものによって画成される。可撓ゴムスカート42はダイ
ヤフラム30を空気吸込ダクト4に接触するように偏圧
する。 [0023] 常態においては管13内の圧力は大気圧であり、一方、
空気吸込ダクト4の内部は、それが真空下の汚水管2に
直結されているから、より低い圧力にされている。その
結果として、ダイヤフラム30は空気吸込ダクト4の上
端に対し強密閉接触関係に保たれる。作用インパルス8
を受取ると同時に、制御装置7は汚水管2からの真空を
管13へ供給する。これにより汚水弁が開放され、従っ
て、便器1内の排泄物は急速に汚水管2内へ吸引される
。 [0024] 管13内の真空は管34を通じて制御室32へ供給され
、従ってダイヤフラム30の反対両側における圧力は等
しくなる。しかし、弾性のゴムスカート42によって供
給される偏圧力と、そして空気吸込ダクト4内の圧力に
さらされるダイヤフラム30の面積と制御室32内の圧
力に有効にさらされるダイヤフラム30及びゴムスカー
ト42の面積との差とによって、ダイヤフラム30は空
気吸込ダクト4との接触関係に依然として維持され、従
って空気吸込弁は引き続き閉鎖状態に維持される。排泄
物が空気吸込ダクト4の吐出口36を通過しそしてそれ
に便器1からの空気が後続するとき、汚水管2、従って
また空気吸込ダクト4、内の圧力は上昇するが、逆止め
弁10は管34内の圧力が対応的に上昇するのを阻止す
る。従って、ダイヤフラム30は空気吸込ダクト4の上
端との係合を解かれそして空気が汚水管2内に空気吸込
ダクト4を通じて流れ込む。空気吸込弁の開放と概ね同
時に、制御装置7は管13への大気圧の連通を開始し、
それにより汚水弁3を閉鎖させる。大気圧は次いで、管
34の長さによる僅少の遅延時間を以て、制御室32へ
も連通され、従って空気吸込弁は閉じる。 [0025] 便器1の蓋17は便器2の縁に対し密閉関係に保たれて
おり、そして作用インパルス8は蓋17が閉鎖されてい
るときにのみ発生され得る。汚水弁が開きそして排泄物
が汚水管2内に吸引されるとき、排泄物を運搬するため
の空気が管18と逆止め弁19とを介して便器1内へ引
き入れられ、そして排泄物の後方の汚水管2内の圧力は
大気圧に近い値に留まる。 [0026] 空気吸込ダクト4の吐出口36は、汚水弁の作動が空気
吸込弁の作動を直接的に誘発するのに十分なくらい汚水
弁に近接して位置される。従って、汚水弁が開くどき、
便器1からの排泄物が吐出口36を通過したとき汚水管
2内の圧力が上昇し、それにより空気吸込弁が開放され
、そして汚水弁が制御装置7に応答して閉シるとき、汚
水管2内の圧力の低下(真空度の上昇)によって空気吸
込弁が閉鎖される。空気吸込弁は排泄物が吐出口36を
通過するまでは開がないから、空気吸込弁の開放が早過
ぎて便器1から汚水管2内への排泄物の信頼される運搬
が妨げられる可能性は全く無い。 [0027] 図2は汚水管2が複数の枝管48をそれぞれの汚水弁3
を介してそれぞれの便器1に結合された構成を概略的に
図示する。空気吸込弁50及び制御装置7が各便器1及
び汚水弁3と組合わされる。便器、汚水弁、制御装置及
び空気吸込弁の配列は図1に示されたそれと同じである
。 [0028] これら空気吸込弁は互いに独立して作動し、従って例え
ば空気吸込弁の一つと組合わされた制御装置7への作用
インパルス8の供給は、他の空気吸込弁には何ら影響も
及ぼさない。 [0029] 本発明は説明された特定実施例に限定されないことと、
特許請求の範囲の諸請求項及びそれらの同等項に限定さ
れるごとき本発明の範囲から逸脱することなしに修正が
施され得ることは理解されるであろう。
図。
Claims (10)
- 【請求項1】下水汚物供給ユニットと、内部空間を画成
する汚水管と、前記汚水管の内部空間に、前記汚水管内
における効率的下水汚物運搬の達成に十分な真空度を確
立するための手段と、前記下水汚物供給ユニットを前記
汚水管と結合する定常閉鎖式汚水弁と、前記下水汚物供
給ユニットから汚水管への下水汚物の排出を可能にする
前記汚水弁の運転を制御するための制御装置と、前記下
水汚物供給ユニットから独立して前記汚水管内へ空気を
導入するための空気吸込ダクトとを有する真空汚水機構
において、前記汚水管が効果的下水汚物運搬のための適
正な真空下に在るとき、前記汚水管内への前記空気吸込
ダクトを通じる空気の流れを制御するため、前記汚水管
内の圧力の変化に応答してそれ自体を操作する手段を有
する空気吸込弁が設けられることを特徴とする真空汚水
機構。 - 【請求項2】請求項1に記載される真空汚水機構におい
て、空気吸込ダクトが汚水弁に近接してその下流の一点
に於いて汚水管に結合されることを特徴とする真空汚水
機構。 - 【請求項3】請求項1に記載される真空汚水機構におい
て、空気吸込弁が、環状の座部分であって空気吸込ダク
トと開放連通している開口を画成するものと、周囲空気
の影響から前記開口を隔離する密閉部材であってそれが
前記座部材と係合する一位置とそれが座部材から離れて
いる一位置との間で変位可能であるものと、前記密閉部
材の位置を制御する手段とを有することを特徴とする真
空汚水機構。 - 【請求項4】請求項3に記載される真空汚水機構におい
て、前記密閉部材の位置を制御する手段が、前記密閉部
材によって境界を形成される制御室を画成する好ましく
は可撓の壁手段と、制御室内の圧力を制御する手段とを
有することを特徴とする真空汚水機構。 - 【請求項5】請求項4に記載される真空汚水機構におい
て、前記制御装置が汚水弁制御装置と空気吸込弁の制御
室との双方に真空を供給する手段を有することを特徴と
する真空汚水機構。 - 【請求項6】請求項1に記載される真空汚水機構におい
て、前記下水汚物供給ユニットが、実質的に気密閉鎖装
置を構成する蓋を有する便器であることを特徴とする真
空汚水機構。 - 【請求項7】請求項6に記載される真空汚水機構におい
て、前記便器がその蓋が閉鎖されているとき便器に空気
を供給する管を設けられていることを特徴 とする真空
汚水機構。 - 【請求項8】請求項7に記載される真空汚水
機構において、便器に空気を供給する管が逆止め弁を設
けられていることを特徴とする真空汚水機構。 - 【請求項9】請求項1に記載される真空汚水機構におい
て、複数の汚水枝管であって、おのおの、汚水管の内部
空間と開放連通している内部空間を画成するものと、そ
れぞれの下水汚物供給ユニットとそれぞれの汚水枝管と
の間に結合される複数の定常閉鎖式汚水弁と、前記汚水
弁の作動を制御する制御手段と、下水汚物供給ユニット
から独立して汚水枝管内にそれぞれ空気を導入する複数
の空気吸込ダクトであってそれぞれの汚水弁に近接して
それぞれの汚水枝管に結合されているものと、前期汚水
弁にそれぞれ連係接続された複数の空気吸込弁であって
関連汚水弁の作用に応答して関連汚水枝管内への何れの
空気吸込ダクトを通る空気の流れをも個別に制御するも
のとを有することを特徴とする真空汚水機構。 - 【請求項10】下水汚物供給ユニットと、内部空間を画
成する汚水管と、前記下水汚物供給ユニットを汚水管に
結合する定常閉鎖式汚水弁と、前期下水汚物供給ユニッ
トから独立して汚水管内に空気を導入する空気吸込ダク
トであって前記汚水弁に近接する一点において前記汚水
管に結合されているものとを有する真空汚水機構を運転
する方法において、下記諸過程、即ち、前記汚水管の内
部空間において、汚水管内での効果的下水汚物運搬を達
成するのに十分な真空度を確立する過程と、その後、下
水汚物供給ユニット内の下水汚物が可動下水汚物栓を汚
水管内に形成するように汚水管内に引入れられるように
前記汚水弁を開放する過程と、前記空気吸込ダクトと前
記汚水管とが結合されている点を前記下水汚物栓が通過
した直後に、空気吸込ダクトを介して汚水管内に空気を
導入する過程と、前記汚水弁を閉鎖する過程と、前記下
水汚物栓が前記汚水弁から少なくとも10mの前記汚水
管の全長を進行したとき、前記空気吸込ダクトを介する
前記汚水管内への空気の導入を停止する過程、を総合し
て有することを特徴とする真空汚水機構を運転する方法
。
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