[发明专利]用于真空排污系统的冲洗阀和真空发生器

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求申请日为2008年10月3日的美国临时专利申请No.62/102,674的权益。

技术领域

本发明主要涉及真空排污系统(vacuum waste systems)，更具体地涉及用于真空排污容器诸如真空马桶(vacuum toilets)的冲洗阀。

背景技术

现有技术中广为人知的是，真空排污系统用在运送飞行器(诸如飞机)中。真空排污系统典型地包括由真空管道连接到污物箱的马桶。冲洗阀布置在马桶和真空管道之间。当冲洗阀打开时，由于真空管线中的空气压力低于马桶中的环境空气压力，所以马桶中的污物通过压力差被排到污物箱。冲洗阀保持马桶中的环境空气压力和管道与污物箱中的低压力之间的压力边界。在飞机中，在低于大约16,000英尺的飞行高度，管道可以由真空源置于真空压力下。在大约16,000英尺及以上的飞行高度，管道中的真空压力可以由机舱和飞机外部之间的大气压力差供给。

用于控制从马桶中排出污物到污物箱的常规冲洗阀和方法是已知的。这类现有的冲洗阀可能使用了具有允许污物通过的孔口的大旋转盘。这种大旋转盘的使用是不希望的，因为这种大旋转盘使得整个冲洗阀变得又大又重并且很难用在有限的空间(诸如飞机盥洗室)中。

此外，具有孔口的盘的使用需要精确地将孔口定位在污物入口上，以使得污物从马桶运动到管道从而排到污物箱而不会堵住或聚集在孔口的周围或盘的实心部分上而导致盘被卡住或不能正常密封。而且，随着时间推移并由于正常的磨损，这种盘的孔口的精确位置趋于滑移，从而加剧了前面提到的问题。

使用具有允许污物通过的孔口的盘的常规冲洗阀的另一个问题是使用者不能手动打开冲洗阀。这样可能导致在冲洗阀变成卡在关闭位置时，污物不卫生地积聚在马桶中并从马桶溢出到盥洗室区域中。

在真空马桶系统中需要用于控制从马桶中排出污物的更小的、容易安装的和更有效的冲洗阀，这不依赖于具有孔口的盘。

发明内容

本发明主要涉及在真空排污系统中为污物从马桶中的排出提供改进的能耗、效率和可靠性，并且提供比飞机盥洗室的有限区域中使用的现有的冲洗阀占据更少空间的紧凑的冲洗阀设计。本发明的装置和方法通过采用独特形状的排放盘的冲洗阀来实现上述目的。这种排放盘不包括孔口，而且刚好大到足以密封冲洗阀的出口。这种排放盘比现有冲洗阀中使用的任何排放盘更小更轻。由于这种盘更小并且具有独特的形状，所以与常规冲洗阀相比，盘的操作几乎不需要空间并且具有相对小的电流输入(current draw)。此外，在一个优选实施例中，冲洗阀是与独特的重量轻的网格马桶支座成一体的部件。这种非常规的一体设计进一步减小了阀的重量和所需的空间。这些都是重要的优点，因为在飞机工业中使重量、空间和能耗最小化是最重要的设计要素。

此外，本发明的阀包括手动操控功能以提高可靠性。另一方面，所使用的真空源是由无刷直流电机驱动的离心式单叶轮真空发生器(centrifugal，single impeller，vacuum generator)。由于这种真空发生器设计成比现有真空发生器产生更少的热量，所以发生器的叶轮和壳体可以由工程聚合物制成，由此与用于飞机冲洗阀的常规真空发生器组件相比大大减小了发生器的重量。而且，更小更轻的叶轮直接安装在电机轴上，由此减小了惯性力矩并允许真空发生器达到并保持目标真空压力，而比常规真空发生器能耗更低。这些优点以及其它优点将从这里提供的对本发明的描述中变得明了。

附图说明

本发明的上述优点以及其它优点将从这里提供的参考附图对本发明进行的描述中变得明了，附图中：

图1是网格马桶支座一侧后部的外部透视图，示出本发明的作为马桶支座侧面的一体部件的冲洗阀的关键部件；

图2是图1中所示的马桶支座侧面的前部透视图，其中盖被施加以封装冲洗阀的部件；

图3是根据本发明一个实施例的冲洗阀的盖的透视图；

图4是图1的沿图1的线4-4剖切的剖视图；

图5是根据本发明一个实施例的冲洗阀中的排放盘的透视图；

图6是图5的排放盘与现有技术的冲洗阀盘相比较的透视图；

图7是根据本发明的真空发生器的透视图；

图8是根据本发明的真空发生器的透视图；

图9是图8的真空发生器沿线9-9剖切的剖视图；以及

图10是马桶支座的透视图，示出与冲洗阀相结合的侧面板。

具体实施方式