JPH1170059A - 真空トイレットシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量、簡易な車両用真空トイレットシステム
の提供。 【解決手段】 真空トイレット組立体１０は、真空トイ
レット１１と真空タンク１２を含み、単シリンダ空気ポ
ンプ１４を使用し、タンク１２から空気を取り除き、部
分真空を作り出す。複合式消音器・濾過器１９及び／も
しくは細丸逆止弁や騒音低減器は、空気ポンプ１４から
の吐出し口１７に接続されている。ポンプ１４は動力往
復動ダイアフラムポンプで構成されており、このダイア
フラムポンプは更に、電気モーター２８によって動力を
供給される往復動ダイアフラム２４と互いに相対する向
きの第一及び第二円板弁とを有する。これらの円板弁は
平板を打ち抜いた弾性円板弁構成部品を有する。構成部
品は、ポンプ収納箱１４の分割壁の穴あき凹状面と連携
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、好適には車両関連
の、真空トイレット組立体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、船舶やレクリェーション用車両で
使用する代表的な真空トイレット組立体では、米国特許
第５，６２１，９２４号及び同時に継続している出願で
ある米国特許出願第０８／５５１，０２９号及び第０８
／８３９，２６７号に開示されているように、気密タン
ク（単式真空タンクと複合式真空汚物集合タンクのいず
れか）中に真空溜めを形成するポンプは、真空状態を作
り出すための空気ポンプの働きはもとより、下水（多量
の固形物を含んだ液体）排出ポンプの働きをも兼ねてい
なければならない。この事は、ポンプがかなり高品質で
なければならず、一般的には、効果的である為には、金
属の内部構成部品を相当数含んでいなければならない、
ということを意味している。しかし、船舶やレクリェー
ション用車両等の車両に関連した真空トイレット・シス
テムでは、真空トイレット組立体の重量を減らすことが
望ましい。勿論、費用をより少なくすることが望ましい
のも、言うまでもない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第一の目的
は、重量が軽く、簡易な構成で、かつ費用のかからない
真空トイレット組立体を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、真空ト
イレット組立体が設けられている。特に、その真空トイ
レット組立体に関連した往復動ダイアフラム空気ポンプ
が設けられている。重量が比較的軽くなり、かつ費用が
あまり掛からないように、このポンプには、実質的に全
てプラスチックもしくはゴムの内部構成要素が装備され
ている。本発明の空気ポンプは、真空汚物集合タンクか
ら単に空気を回収するために使用されており、複合式真
空汚物集合タンクと共に使用することが特に望ましい。
このポンプは非常の場合には損傷を受けることなく水を
通すことが可能であるが、特に空気用に設計されている
ため、より軽い構造にすることができる。

【０００５】空気を抜き出して真空を作り出し、水を汲
み出すという能力によって、本発明のポンプを市販のポ
ンプの中でも特有なものにしている。実際問題として、
水ポンプは真空ポンプとしては品質が見劣り、逆に真空
ポンプは水ポンプとしては品質が落ちるのである。しか
し、本発明のポンプは、その独特の設計の故に（強化打
ち抜き弾性平面円板弁構成部品、全非金属内部空洞、対
性能特性最適化特殊往復動を含む）、非常に優れた真空
ポンプであり、他の良好な真空ポンプと違って、水のよ
うな非圧縮性流体と遭遇しても停止しない。ポンプの空
洞は良好な真空効率を有し、水を汲み出す必要がある場
合でも、過度の圧力が加えられない。

【０００６】本発明の実施形態では、真空トイレット組
立体が設けられている。この組立体は、下記の構成要素
を備えている。真空トイレット。トイレットの水を流し
たときに排泄物を取り除くための真空源を供給する目的
で、機能的に作用するように真空トイレットに接続され
ている真空タンク。真空タンクに接続されており、その
タンクから空気を取り除いて、その中に部分的な真空を
作り出す空気ポンプ。この空気ポンプは、吐出し口と、
タンクの上部に接続されている吸気導管とを有してい
る。減音逆止弁、もしくは機能的に作用するように空気
ポンプ吐出し口に接続されている消音器及び臭気濾過
器。

【０００７】上述の消音器及び臭気濾過器は、内部に活
性炭を有する管吸引設備等の消音器と濾過器との組み合
わせで構成することができる。例えば、消音器は騒音レ
ベルを６５デシベル以下に保つ。好ましくは、消音器
は、例えば、外径が１．５９ｃｍ、長さ約１５．２４ｃ
ｍの管で、臭気をため込む活性炭が充填されているも
の。消音器と濾過器の組み合わせは、空気ポンプ吐出し
口の排出系（例えば、ホース、導管、もしくは実際の吐
出し口それ自体）のどこにでも設置可能である。二者択
一的に、細丸逆止弁が使われる。この逆止弁は、空気を
ポンプから出させるが、ポンプには入らせない。しか
も、騒音抑圧器としても使える。異物が主弁を詰まらせ
ても、逆止弁が真空損失を防止する。

【０００８】上述の真空タンクは複合式真空汚物集合タ
ンクであることが好ましい。ポンプの内部構成要素は、
留め具やダイアフラム支持板を除けば、全てプラスチッ
クもしくはゴムであることが好ましい。また、ポンプを
どこにでも設置できることが望ましい。ポンプの内部構
成要素にプラスチックを使用することによって、さびを
防止するだけでなく、ポンプの重量も減らす。ステンレ
ス鋼取付金具を使うことによって、ポンプを真空汚物集
合タンクに直接取り付けることができる。このポンプ
は、空気だけを送るように設計されているが、損傷を受
けることなく水を通過させることが可能であり、良くあ
りがちな湿気のある状態で大変効果的に作動する。

【０００９】この空気ポンプは往復動ダイアフラムを有
する動力往復動ダイアフラムポンプで構成されているこ
とが好適である。ダイアフラムポンプは、相対する方向
の第一、第二円板弁をその中に有し、かつ第一、第二円
板弁構成部品を有する収納箱で構成することができる。
ダイアフラムポンプ収納箱は、中央収納部分を備えるこ
とができる。中央収納部分は、その中に吸込み口と吐出
し口を有し、第一分割壁は吸込み口と吐出し口間の空気
の移動方向に実質的に平行である。第二分割壁は、吸込
み口と吐出し口間の空気の真っ直ぐな流れを防ぐことが
できる。典型的な例では、ポンプの標準的な据え付け方
として、第一分割壁は水平で、第二分割壁は垂直であ
る。第一分割壁は、第一円板弁構成部品と結合した複数
の第一穿孔と第二円板弁構成部品と結合した複数の第二
穿孔とを有し、それらの円板弁構成部品は第一分割壁の
凹状の穴開き部分と連携している。好ましくは、第一分
割壁は往復動ダイアフラムと合わさった気密面も有し、
この気密面は複数のシールリングをその上に有する。円
板弁構成部品は、第一分割壁に形成されている相対する
方向の盲穴のカヌー・クリップによって、第一分割壁に
接続できる。

【００１０】一例として、往復動ダイアフラムは、真空
を作り出し、取り除いた空気を排出するために、約０．
７５−０．８５ｃｍの全ストローク長さで、例えば０．
４ｃｍの半ストロークもしくは０．８ｃｍのフル・スト
ロークで動く。ポンプは、空の４０リットルの真空タン
クに約２５．５ｃｍの水銀柱真空度をおおよそ一分で達
成可能であり、しかも、必要なら一分当たり少なくとも
約５リットルの水を汲み出すことができる（例えば、毎
分約７−８リットル）。複合型真空汚物集合タンクが設
けられているところでは、勿論タンクには汚水が充填さ
れているので、それが真空溜めとして機能するのに必要
な真空を作り出す時間は非常に削減される。

【００１１】ダイアフラムの往復動をさせるのに好適で
あるのなら、どんなモーターでも機械的接続でも設ける
ことができる。例えば、典型的な例としては適切な運転
を実施でき、かつ、騒音を比較的低く抑えられる、つま
り対性能比最適騒音を発生する速度で作動する直接駆動
モーターを、ダイアフラムの往復動を促す動力源として
使用することができる。このダイアフラムは、典型的に
は天然もしくは合成ゴム（例えば、ニトリルゴム）もし
くは各種プラスチック（ポリプロピレンやポリエチレン
の共重合体等）等の適切なたわみ材である。また、上部
／下部ステンレス鋼受け板を有することもできる。この
ダイアフラムと受け板は連接棒の一方の端に接続するこ
とができる。連接棒のもう一方の端には圧入玉軸受けが
設置されている。玉軸受けの内レースへ圧入するのは、
０．４ｃｍの半ストロークを生み出す偏心器でも良い。
しかし、ダイアフラムの往復動に適した従来型メカニズ
ムが他に有れば、それを設けても良い。

【００１２】中央収納部分は、ダイアフラムと第一分割
壁との間に範囲の限定されたテーパ室を有することが好
ましい。この室は、そのストロークの終端の中間の中心
位置では、ダイアフラム隣接領域の約８３−９３％（例
えば、約８８％）の第一分割壁隣接領域を有する。これ
によってポンプの効率が増し，また上述の好適なストロ
ーク長さとモーターの毎分回転数との併用で、最適騒音
／効率比を供給する。

【００１３】本発明の他の実施形態によれば、空気ポン
プは以下の構成要素から成る。その中に吸込み口と吐出
し口を有する中央収納部分。吸込み口と吐出し口間の空
気の移動方向に実質的に平行で、かつ、それぞれが凹状
の部分を有する第一と第二の向かい合わせの面を有する
第一分割壁。吸込み口と吐出し口間の空気の真っ直ぐな
流れを防止する第二分割壁。上述の第一面の凹状部分と
合わさった第一弾性円板弁構成部品と上述の第二面と合
わさった第二弾性円板弁構成部品。第一分割壁は、第一
と第二の面の間に伸び、第一円板弁構成部品と結合した
複数の第一穿孔を有する。また、第一と第二の面の間に
伸び、第二円板弁構成部品と結合した複数の第二穿孔も
有する。

【００１４】好ましくは、第一と第二の逆止弁は相対す
る方向の弾性円板弁構成部品であり、穴が開いた凹状面
と連携している。駆動構成要素を除けば、全てのポンプ
構成要素は主にプラスチックかゴム製である。ポンプの
残りの細部は上述通りで良い。

【００１５】そして、動力を備えた往復動ダイアフラム
は、普通は上記の第一と第二の面に対して垂直の方向に
動くことができる。その為、ダイアフラムが第一と第二
の面から移動したときは、空気を第一穿孔を通して流動
させ、ダイアフラムが第一と第二の面に向かって動くと
きは、空気を第二穿孔を通して流動させる。

【００１６】本発明の上記目的及びその他の目的は、本
発明の詳細な説明及び添付の請求項から明らかになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の真空トイレット組立体の
好適な実施形態は、図１の参照番号１０で示されてい
る。この組立体１０は、従来の真空トイレット１１と複
合式真空汚物集合タンク１２とを含んでいる。複合式真
空汚物集合タンク１２は、機能的に作用するように系１
３を介してトイレット１１に接続されており、トイレッ
トの水が流されたときにトイレット１１から排出物を取
り除く為の真空源を供給する。タンク１２は二つ以上の
トイレットと結合しても良く、適切であればどんな形で
も良い。

【００１８】参照番号１４で示されている空気ポンプは
真空タンク１２に接続されており、タンク１２から空気
を取り除いて、その中に部分的に真空を作り出す。この
空気ポンプは吸気導管１５と吐出し口１７を有する。吸
気導管１５は、図１に図解されている系１６によってタ
ンク１２の上部に接続されている。ポンプ１４は、タン
ク１２の上部に取付金具（ステンレス鋼取付金具等）に
よって直接取り付けられるようであれば、好きな場所に
設置して良い。従来型のタンク内部バッフルを系１６と
の接続部に設けても良い。

【００１９】組立体１０には、望むときにタンクから下
水を汲み出すためのポンプ１８も含まれていても良い。
ポンプ１８は、組立体１０に直接取り付けられていても
良く、裏側設備に配置されていても良い。

【００２０】組立体１０は更に、機能的に作用するよう
に吐出し口１７に接続されている、消音器と臭気濾過器
を備えることができる。消音器と臭気濾過器は図１の１
９に図解されている。これらは、消音と臭気除去用の従
来の材料を使用した別々の構成要素でも良い。しかし、
消音器・濾過器１９に採用しても良い好適な形式につい
ては図２に詳細に示されており、その中に活性炭素を有
する導管部２０を含む複合式消音器・濾過器で構成され
ている。例えば、導管部２０は、外径０．６２５インチ
（１．６ｃｍ）、長さ約６インチ（１５ｃｍ）の管で、
活性炭２１が充填されており、例えば、米国特許第５，
１３９，６５５号の臭気濾過器に示されているような、
適所に活性炭２１を保持する為の汚物集合スクリーン
（図示せず）を管の端に保有している。この導管部２０
はポンプ１４からの吐き出しの際に好きな場所に配置し
ても良い。例えば、吐出し口１７に直接接続しても良
く、或いはたわみホースを介して吐出し口１７に接続し
ても良い。また、望みの場所に配置し、それによって消
音器・濾過器１９からの吐き出し２２が、全体の組立体
１０が据え付けられている船舶もしくはレクリェーショ
ン用車両等の外部に対して行われる。

【００２１】好ましくは、ポンプ１４は、図１に示され
ているように往復動ダイアフラム２４を有し、図解され
ているような範囲２５で往復動をする動力往復動ダイア
フラムポンプで構成されている。ダイアフラム２４は、
好ましくはゴム、合成ゴム、もしくは適切なプラスチッ
クであり、図１に示されている好適な実施形態におい
て、上部と下部のステンレス鋼板２６と２７を有する。
このステンレス鋼板は、それぞれが、ダイアフラム２４
を支持する為にその中央部に装備されている。本発明に
よるプラスチックのダイアフラムの一つの形が図９の２
４’に示されている。この形状に好適なプラスチック
は、ポリプロピレンやポリエチレンの共重合体である
が、他のプラスチックを使用しても良い。ダイアフラム
２４’は、同等のニトリルゴムダイアフラムよりも臭気
浸透に対するより強力な抵抗力を持っており、かつ、サ
イクル寿命もより長い。一例として、ダイアフラム２
４’は直径が約７．６ｃｍ、寸法Ｘが約０．９１ｃｍで
も良く、図９に示されているようなベロー部に似た対抗
中央部分を有する。その為、この対抗中央部分は、ダイ
アフラム２４’を包含する平面から外に向かって、距離
（Ｘ）だけ伸びており、この距離はダイアフラムのスト
ローク長さより長い。

【００２２】ダイアフラム２４あるいは２４’を範囲２
５内で往復動させる実際のメカニズムは、適切であれば
どんな従来型メカニズムでも良い。そして、このメカニ
ズムには、例えば最適の性能／騒音発生比を提供するス
ピードで運転する直接駆動モーター２８が含まれていて
も良い。スピードは少なくとも毎分回転数１５００で、
好ましくは毎分回転数１５００−２４００の範囲。モー
ター２８に接続する連接棒２９を設けても良い。ダイア
フラム２４及びステンレス鋼板２６と２７の往復動をも
たらす、一つの例証的な設置可能メカニズムについて図
５を参照して説明する。

【００２３】好適な実施形態において、ダイアフラム２
４は約０．７６−０．８１ｃｍの全ストローク長さ、例
えば０．４０ｃｍの半ストローク長さ（範囲２５で、上
下両方に０．４０ｃｍ動く。その位置を図１に示す）も
しくは０．８０ｃｍの全フル・ストローク長さを有す
る。これは、短時間で適切な真空を作り出すのに十分で
ある。例えば、タンク１２の内容積が約３５．９５リッ
トルの場合、適切な真空度、典型的には約１０インチの
水銀柱真空度を、ポンプ１４をおおよそ１分運転するこ
とによりタンク１２の中に確立することができる。タン
ク１２には汚物が充填されるので、タンク内の空気量は
減る。その為、タンク１２が汚物で充填されればされる
ほど、タンク１２内で適切な真空レベルを確立する時間
が削減される。ポンプ１４の水を汲み出す独自の能力と
いう意味は、必要なら少なくとも毎分１リットル、典型
的には少なくとも毎分約５リットル（例えば、毎分約７
−８リットル）の水を汲み出すことができるということ
である。

【００２４】適切であれば、どんな従来型センサー或い
は制御装置をタンク１２に結合して設置しても良く、タ
ンクが満杯であるか満杯に近づいていることを示す為
に、一定のレベルまで満杯になると自動的に一度タンク
を空にするようポンプ１８を運転する為に、もしくはモ
ーター２８の運転を停止する為に使用する。しかし、水
がポンプ１４に吸い込まれた場合、たとえ設計の目的と
異なっていても、内部構成要素がプラスチックかゴム製
なので、ポンプを損傷させずに水がポンプ１４を通過す
ることが可能である。

【００２５】好ましくは、ダイアフラムポンプ１４は中
央収納部３１（図２に示す）を備え、この中央収納部が
図２の参照番号３２と３３で示されているような相対す
る方向の第一と第二の円板弁（逆止弁として動作）をそ
の中に有し、かつ第一円板弁構成部品３４と第二円板弁
構成部品３５とを有する。円板弁構成部品３４と３５は
液体圧力に反応する（図を明瞭にする為に、すなわち矢
印３７で図示しているような空気の流れが既にそこに図
解されていることが可能なように、構成部品３４と３５
は図１に示してはいない）。

【００２６】ポンプ１４の収納箱の中央部分３１はその
中に吸込み口１５と吐出し口１７を有している。また、
吸込み口１５と吐出し口１７間の空気の移動方向に実質
的に平行な第一分割壁３８と、吸込み口１５と吐出し口
１７間の空気の真っ直ぐな流れを防止する第二分割壁３
９（図１−図３をそれぞれ参照）とを含んでいる。普通
は、分割壁３８が平行で、分割壁３９が垂直で良い。

【００２７】第一分割壁３８は、第一分割壁３８の一つ
の面から他の面に伸びた複数の第一穿孔４１と、同様に
一つの面から他の面に伸び、かつ円板弁構成部品３５と
結合した複数の第二穿孔４２とをその中に有する。図１
と図２で最も明瞭に示されている穿孔４１は、分割壁３
８の凹状“上”面４３と結合しており、穿孔４２は分割
壁３８の凹状“下”面４４と結合している。壁の凹状部
分４３と４４に結合しているのは、分割壁３８に形成さ
れている相対する方向の盲穴４５と４６である。円板弁
構成部品３４と３５は、そのヘッドがそれぞれ図３と図
４に点線で示されているが、図２に最も明瞭に示されて
いるように、従来型のプラスチックのカヌー・クリップ
４７と４８によって第一分割壁３８に接続されている。
これによって、円板弁構成部品３４と３５がそれぞれ、
穿孔４１と４２を覆い，穿孔４１と４２を通しての流れ
を遮る位置に、取り外し可能な形で保持されている。

【００２８】添付図面に示されている実施形態におい
て、円板弁構成部品３４と３５は、好適には合成ゴム等
の弾性材の、直径約１．２５インチ（３．２ｃｍ）、厚
さ約０．０３１インチ（０．０７９ｃｍ）の円形部品で
ある。円板弁構成部品３４と３５は、好適には圧縮成形
弁というよりはむしろ強化打ち抜き平面弾性材（プラス
チックもしくはゴム）円板である。この構造であれば、
ダイアフラム２４が図１に示されている位置から上方に
半ストローク動くと、室５０（図１参照）に真空が作り
出される。これにより、空気が穿孔４１を通って移動
し、円板弁構成部品３４をずらせ、室５０に入る。一
方、真空が円板弁構成部品３５を壁の凹状部分４４の方
に引っ張って、穿孔４２に封をし、空気がそこを通過で
きないようにする。ダイアフラム２４が範囲２５におい
てそのストロークの頂上に届いた後ストロークの底に向
かって下方に動くと、圧力が室５０に発生する。これに
よって、空気が円板弁構成部品３５を通り越して（それ
をずらせながら）穿孔４２を通過し、同時に円板弁構成
部品３４を壁の凹状部分４３と共に密封配置状態にし、
空気が穿孔４１を通過できないようにする。

【００２９】また、室５０がテーパ状に形成されること
が望ましい。例えば、環状の壁５１（図１参照）は室５
０の範囲を限定し、それによって約５．４ｃｍの上部直
径（図１のストロークの終端の中間の中心位置にあるダ
イアフラム２４の中間位置で図示されているような）
と、約４．７５ｃｍの下部直径（壁の凹状部分４３のす
ぐ上）とを有する。つまり、室５０の頂部から底部への
面積減少率は約８３−９３％、例えば８８％である。こ
のテーパの形５１はポンプの効率を高め、好適な約０．
７８ｃｍのストローク長さ及び好適の毎分約２３００の
モーター回転数と組み合わせたとき、最適効率、騒音比
をもたらす。

【００３０】図１は、ポンプ１４内の種々の室を密封す
るために構成要素３１と結合した、他の例証的な収納構
成要素も示している。ダイアフラム２４の周辺部分は、
中央収納部３１の上面５２（特に、図２と図４参照）と
適切な形の上部収納部５３（図１を参照）の間に固定さ
れる。底部５４は第二分割壁３９の相対する側で室５５
と５６（図１を参照）の底を閉鎖する。室５５と５６
は、それぞれ吸込み口１５及び吐出し口１７と連携して
いる。

【００３１】好ましくは、上面５２は複数の同心シール
リング５７（図２と図４を参照）を有し、このシールリ
ングは上面５２から上方に伸びている。例えば、これら
のシールリング５７は幅０．０７８ｃｍ、高さ０．０３
９ｃｍで、０．３２ｃｍの共通の中心でお互いに放射状
に間隔を空ける。類似のシールリング５８（図２と図３
を参照）を、底部の収納部５４と中央収納部３１間の弾
性シールリング（図示せず）と連携するために、収納部
３１の底面に設けることが出来る。

【００３２】収納部５３、３１と５４は適切な方法で一
緒に保持可能であるが、収納部５３と５４の開口部（図
示せず）のように、収納部３１の開口部６０（図３と図
４を参照）と結合した金属もしくはプラスチックの締め
金具（ボルトやナット等）を用いて、一緒に接続しても
良い。

【００３３】本発明の空気ポンプ１４は、図１に示され
ている組立体１０の構成要素を除けば、真空タンク組立
体のその他の構成要素に接続することができる。例え
ば、図２に図解されているように、吸込み口１５は真空
溜め専用のタンク６２に接続できる。タンク６２は離れ
た汚物集合タンク６４にポンプ６３を経由して接続され
る。或いは、米国特許第５，６２１，９２４号（その開
示はこの中に引用されている）に図解されているような
他の適切な従来型構成要素を設けても良い。

【００３４】本発明の組立体１０を従来の方法で使用す
ると、組立体１０が最初に接続されるか、或いは複合式
真空汚物集合タンク１２がポンプ１８によって実質上、
空にされた後、従来の手動もしくは自動制御装置を使用
してモーター２８を起動し、範囲２５内において連接棒
２９を往復動させる。これによりダイアフラム２４が上
下に移動し、交互に空気がタンク１２から導管１６を通
して吸込み口１５へと導かれ、矢印３７で示されている
ように、円板弁構成要素３５が穿孔４２を塞ぐ間に空気
が穿孔４１を通過し室５０に入る。そして、ダイアフラ
ム２４の約０．７９ｃｍのストローク長さの下方への動
きによって、矢印３７によって示されているように、円
板弁構成要素３４が穿孔４１を塞いでいる間に空気が穿
孔４２の外に出される。その後空気は吐出し口１７から
複合式消音器・濾過器１９を通って外部に流れ出るの
で、騒音は通常６５デシベル以下に保たれ、臭気の大半
は活性炭２１によってため込まれる。

【００３５】ポンプ１４のモーター２８が、タンク１２
に目標の真空（例えば、２０−３０ｃｍ。好適には２
５．５ｃｍの水銀柱真空度）を作り出すのに充分な時間
作動した後、モーター２８が自動的に停止する（従来型
のセンサーや制御装置によって）。トイレット１１の水
が流されたとき、タンク１２の真空は下水を導管１３を
通してタンク１２に汲み揚げる。目標の真空レベルを再
び確立する必要が有れば、モーター２８が再び自動的に
起動してダイアフラム２４を往復動させ、目標の真空レ
ベルがタンク１２の中で復旧する。

【００３６】実質上、ポンプ１４の内部構成要素はプラ
スチック、ゴム、もしくはその他の非金属である。例え
ば、収納部３１全体は、アクリルニトリルブタジエンス
チレン、ポリプロピレン、もしくはナイロン等のプラス
チックの単体として成形されている。カヌー・クリップ
４７と４８も、収納部５３と５４と同様、プラスチック
であることが好適である。円板弁構成部品３４と３５は
ダイアフラム２４と同様に弾性材で出来ている。普通
は、板２６と２７及び留め具や玉軸受け等の各種駆動構
成要素だけが金属製で、場合によれば、収納部５３，３
１および５４を一緒に支えるために開口部６０を貫通し
ているボルトも金属でできている。これだと、液体が不
注意にポンプ１４に流入した際の、或いはポンプの中で
湿気が凝縮した際の腐食防止を確実にすることは勿論、
空気ポンプ１４の重量と費用を最小限にすることも可能
である。

【００３７】図５は、図１に概略的に図示されているだ
けのダイアフラムポンプ往復動メカニズムが採れる一つ
の例証的な形態についての略図である。図１から図４の
実施形態のそれと同じ構成要素が、図５において同一の
参照番号で示されている。一方、似ているが同一ではな
い構造が、同じ二桁の番号の頭に“１”が付いた参照番
号によって示されている。

【００３８】図５の実施形態において、連接棒１２９は
ナット７０によって支えられるねじ先端で終わり、支持
板１２６と１２７は図示されている様に、さら形である
ことが好適である。連接棒１２９は、図５に明瞭に示さ
れているように、その上部が環状であり、その中に二つ
の玉軸受け溝、もしくは従来型の鋼製玉軸受け（図示せ
ず）をその間に有する内部溝７２や外部溝７３等の類似
構成要素を含んでいる。内部溝７２に圧入されているの
は偏心器７４であり、モーター１２８の駆動シャフトに
直接（もしくは、状況によっては歯車減速機を用いて）
接続されていることが好適である。

【００３９】モーター１２８は垂直側壁７６と背壁７７
を有する取付金具７５によって取り付けられている。側
壁７６は、ことによると背壁７６も、溶接されている
か、さもなければ収納部分１５３（本実施形態では金
属）に取り付けられている。モーター１２８は、モータ
ー１２８の収納箱に不可欠なボルト７８と、モーター１
２８から取付金具背壁７７の反対側ででボルト７８と連
携しているナット７９とによって、その壁７７に取り付
けることが出来る。

【００４０】図６〜図８の実施形態において、消音器・
濾過器１９の代わりに（に加えて）、異物が円板弁構成
部品３４と３５を塞いでも真空損失を防止し、かつ騒音
低減をもたらす手段が設けられている。主収納部３１か
らの吐出し口１７は、円錐形の“細丸”逆止弁構成部品
８３を収納するために、その内部８２に円錐形弁座８１
が設けられた形で形成されている。この構成部品８３
は、弾性材でできていて、矢印３７の指示通りに空気が
室５６から収納部３１の外部に流れることが可能なよう
に、充分たわむことが好適である。但し、収納部３１の
外部のより高い空気圧が構成部品８３を弁座８１と接触
させ、真空損失を防ぎ、これによって予備の逆止弁とし
て機能する。また、構成部品８３は騒音低減器であり、
騒音抑圧をもたらす（普通は、その通常の動作範囲内で
少なくとも約３デシベル）。好適には、構成部品８３
は、弁受け８５（特に図８を参照）内に収納されている
ステム８４（図６）によって適所に保持されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の真空トイレット組立体の側面図であ
り、空気ポンプを詳細に、かつ断面図で示し（説明を明
瞭にする為に、円板弁構成部品を取り除く）、また残り
の構成要素を概略的に示している。

【図２】 図１と同様の側面図であるが、ただ消音器・
濾過器をより詳細に、そして各種真空構成要素の別の実
施形態を示し、また空気ポンプ中の円板弁構成部品と空
気ポンプへのその取り付け方法について示している。

【図３】 図２のポンプ収納箱の底面図であり、その円
板弁構成部品を点線で示している。

【図４】 図２のポンプ収納構成要素の平面図であり、
円板弁構成部品を点線で示している。

【図５】 図１と同様の側面図であるが、ただポンプの
例証的な駆動についての詳細とポンプ構成要素の修正し
た形状について示している。

【図６】 部分的には断面図で示した詳細側面図であ
り、ポンプの吐き出しの際の細丸逆止弁を示している。

【図７】 図６と同様の詳細側面図であり、円板弁構成
部品を取り除いてある。

【図８】 図６と図７に示された実施形態での円板弁収
納箱の端面図である。

【図９】 本発明のポンプに使用可能な例証的なプラス
チックダイアフラムの側断面図である。

【符号の説明】

１０ 真空トイレット組立体、１１ 真空トイレット、
１２ 複合式真空汚物集合タンク、１４ 空気ポンプ、
１７ 吐出し口、１８ ポンプ、１９ 消音器・濾過
器、２４ 往復動ダイアフラム、２８ 直接駆動モータ
ー、３２ 第一円板弁、３３ 第二円板弁、３４ 第一
円板弁構成部品、３５ 第二円板弁構成部品、５０，５
５，５６ 室。

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空トイレット組立体（１０）であっ
   て、 真空トイレット（１１）と、 上記真空トイレット（１１）の水が流されたときに、上
   記トイレットから排泄物を取り除くための真空源を供給
   する目的で、機能的に作用するように上記トイレットに
   接続されている真空タンク（１２）と、 上記真空タンク（１２）から空気を取り除き、その中に
   部分的な真空を作り出すために、上記真空タンク（１
   ２）に接続されており、上記タンク（１２）の上部に接
   続された吸気導管（１５）と、吐出し口（１７）とを有
   する空気ポンプ（１４）と、 を備えることを特徴とする真空トイレット組立体。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の真空トイレット組立体
   （１０）において、 消音器と臭気濾過器（１９）の少なくとも一つが、上記
   空気ポンプ吐出し口（１７）に機能的に作用するように
   接続されていることを特徴とする真空トイレット組立
   体。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の真空トイレット組立体
   （１０）において、 逆止弁と騒音低減器が上記空気ポンプ吐出し口（１７）
   に接続されていることを特徴とする真空トイレット組立
   体。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の真空トイレット組立体
   において、 上記空気ポンプは、往復動ダイアフラム（２４，２
   ４’）を有する動力往復動ダイアフラムポンプを備えて
   いることを特徴とする真空トイレット組立体。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の真空トイレット組立体
   において、 上記ダイアフラムポンプは収納箱（３１）を備えてお
   り、上記収納箱は相対する方向の第一、第二円板弁（３
   ２，３３）をその中に有し、かつ第一弾性円板弁構成部
   品（３４）と第二弾性円板弁構成部品（３５）とを有す
   ることを特徴とする真空トイレット組立体。
6. 【請求項６】 請求項１〜５の何れか１に記載の真空ト
   イレット組立体において、 上記ダイアフラムポンプ収納箱は、 上記吸込み口（１５）と吐出し口（１７）をその中に有
   する中央収納部分（３１）と、 上記吸込み口と吐出し口間の空気の移動方向に実質的に
   平行な第一分割壁（３８）と、 上記吸込み口と上記吐出し口間の空気の真っ直ぐな流れ
   を防止する第二分割壁（３９）と、 を備えており、 上記第一分割壁（３８）は、上記第一円板弁構成部品
   （３４）と結合した複数の第一穿孔（４１）と、上記第
   二円板弁構成部品（３５）と結合した複数の第二穿孔
   （４２）とを有し、 上記円板弁構成部品（３４，３５）は、上記第一分割壁
   （３８）の凹状の穴あき部分と連携していることを特徴
   とする真空トイレット組立体。
7. 【請求項７】 請求項１〜６の何れか１に記載の真空ト
   イレット組立体において、 上記真空タンクは複合式真空汚物集合タンク（１２）を
   備えていることを特徴とする真空トイレット組立体。
8. 【請求項８】 請求項１〜７の何れか１に記載の真空ト
   イレット組立体において、 上記空気ポンプ（１０）は、上記ダイアフラムを往復動
   させるために運転中に少なくとも毎分回転数１５００の
   スピードで、好適には毎分回転数１５００−２４００の
   範囲で回転するモーター（２８）を含むことを特徴とす
   る真空トイレット組立体。
9. 【請求項９】 請求項１〜８の何れか１に記載の真空ト
   イレット組立体において、 消音器及び濾過器（１９）は、その中に活性炭を有する
   導管部を含んだ複合式消音器・濾過器を備えていること
   を特徴とする真空トイレット組立体。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９の何れか１に記載の真空
    トイレット組立体において、 上記空気ポンプは非常の場合に水を汲み出すことが可能
    で、全ての上記ポンプ内部構成要素は主にプラスチック
    かゴムであることを特徴とする真空トイレット組立体。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の真空トイレット組
    立体において、 上記空気ポンプは、空の９．５ガロンの真空タンクに約
    １０インチの水銀柱真空度をおおよそ一分で達成可能で
    あり、一分当たり少なくとも約５リットルの水を汲み出
    せることを特徴とする真空トイレット組立体。
12. 【請求項１２】 請求項１〜１１の何れか１に記載の真
    空トイレット組立体において、 逆止弁及び騒音低減器は、弁座に取り付けられている細
    丸弾性材弁構成部品を備えており、これによって、上記
    空気ポンプ（１４）からの流体の遮音出口を提供し、空
    気が上記吐出し口（１７）を通って上記空気ポンプに入
    るのを防ぐことを特徴とする真空トイレット組立体。
13. 【請求項１３】 請求項１〜１２の何れか１に記載の真
    空トイレット組立体において、 空気ポンプの上記中央収納部分は、上記ダイアフラム
    （２４）と上記第一分割壁（３８）の間に限定されたテ
    ーパ室を有し、上記室は、そのストロークの終端の中間
    の中心位置にあるとき、上記ダイアフラム（２４）隣接
    領域の約８３−９３％の上記第一分割壁（３８）隣接領
    域を有することを特徴とする真空トイレット組立体。
14. 【請求項１４】 請求項１〜１３の何れか１に記載の真
    空トイレット組立体において、 全ての上記空気ポンプ内部構成要素は主にプラスチック
    かゴムであることを特徴とする真空トイレット組立体。
15. 【請求項１５】 請求項１〜１４の何れか１に記載の真
    空トイレット組立体において、 上記ダイアフラム（２４）はプラスチックであり、同等
    のニトリルゴムダイアフラムよりも臭気浸透に対するよ
    り強力な抵抗力を持っており、かつ、サイクル寿命もよ
    り長いことを特徴とする真空トイレット組立体。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の真空トイレット組
    立体において、 上記ダイアフラムのプラスチックは、ポリプロピレンや
    ポリエチレンの共重合体であることを特徴とする真空ト
    イレット組立体。
17. 【請求項１７】 請求項１〜１６の何れか１に記載の真
    空トイレット組立体において、 ポンプ（１４）の中央収納部（３１）は、プラスチック
    の、好適にはアクリルニトリルブタジエンスチレン、ポ
    リプロピレン、もしくはナイロンの単体として成形され
    ていることを特徴とする真空トイレット組立体。