真空马桶槽组件 【技术领域】
本发明总体上涉及一种马桶，更为具体地是涉及用于根据权利要求1的前序部分所述的真空马桶系统的垃圾容器和根据权利要求12的前序部分所述的真空马桶槽组件。
背景技术
在现有技术中已知的真空马桶系统通常是用于车辆中和固定设备中。典型的真空马桶系统包括一个马桶槽，该马桶槽用于容纳垃圾并具有一个与一个真空下水管道相连的出口。一个排出阀位于该马桶槽出口和真空下水管道之间，以选择性地建立它们之间的流体连通。该真空下水管道与一个集污舱相连，该集污舱处于一个真空源、例如一个吸入式输运器的部分真空压力下。当排出阀打开时，马桶槽中的物质便由于在马桶槽的内部和下水管道的内部之间的压力差而被运输到下水管中。传统的真空马桶系统还包括一个冲洗流体源和一个用于控制向马桶槽中引入冲洗流体的冲洗流体阀。
传统真空马桶系统的修理和维护通常极为费时并要使用大量劳动力。维护问题在飞行器应用中是特别重要的，其中要有大量的子系统安装在板上。根据航空工业的通常实践，每个子系统包括一个或多个构件，这些构件一旦失效就必需被替换，这些替换构件被通称为航线可替换单元(LRUs)。目前，整体马桶组件被定义为用于真空马桶系统的LRU。因此，一条航线必需储备一个或多个替换用马桶，以备马桶失效之需，从而该替换用马桶可以替换有故障的马桶。然后在该有故障的马桶上进行一种“试验台试验”，以确定该马桶中哪些构件已经失效。然后修理或替换这些有故障地构件(这可能包括对马桶的很大程度的拆卸和重新组装)，以使该马桶可以重新用在另一个飞行器上。
在马桶修理过程中进行的每一个步骤都是极为困难和费时的。为了从一个飞行器上拆下整个马桶需要拆卸至少四个自锁安装的紧固件、一个电连接件、一个接地母线、一个饮用水管线连接件和一个垃圾排出管连接件。每一个连接件都可能是难于接近的，并可能需要一种特别的工具以便使之松开和断开连接。然后相同的连接件必需重新连接到替换用马桶上。
即使有可能只拆下和替换一个单一马桶构件，但这样做是极为困难和费时的。构件的拆卸需要断开数个导线和管件的连接，而且这些构件通常是位于难于接近的位置。另外，判断一个构件或数个构件是否已失效也是很难的。存在同时有多个构件失效的多种组合情况，这就可能导致故障判断错误和对没有故障的构件进行替换或修理。
某些可能不需要大量故障检修来确定失效构件的修理仍需要大量的拆卸和重新组装。例如通常由不锈钢制成的马桶槽，其涂覆的非粘附性涂层易于失效。在传统的马桶中，该马桶槽是一种安装到基础支撑上的结构承重的构件。在某些马桶中，该基础支撑永久地与该马桶槽相连接，因此必须拆下整个马桶来更换涂层。在其它的马桶中，该马桶槽可从基础支撑上拆下来，因此必须拆下紧固件，而且马桶槽必须与冲洗流体和排水管道断开连接。另外，必须拆下用于将冲洗流体引到马桶槽中的冲洗环或喷嘴。此外，如果非粘附性涂层失效，则必须从所有其它的马桶构件上拆下马桶槽，以进行再涂覆过程，在高温下执行该再涂覆步骤以去除旧的涂层并在马桶槽表面上涂敷新的涂层。因此，传统马桶槽的更换是非常复杂和费时的。
此外，在传统马桶中将马桶槽用作为一种结构承重件大大限制了马桶材料的选择。因为马桶槽必须能够支撑使用者和任何安装在其上的构件的重量。由于只可以使用刚性材料，所以大大限制了用于传统马桶的材料的选择。
【发明内容】
根据本发明的某些方面，提供了一种根据权利要求1的用于一种真空抽水马桶系统中的垃圾容器，该真空抽水马桶系统具有一个排出阀，该排出阀具有一个入口。该垃圾容器包括一个支撑结构和一个马桶槽，其可拆卸地安装到支撑结构上，马桶槽限定一个出口，该出口适用于与该排出阀接合并密封该排出阀。
根据本发明的某些方面，提供了一种根据权利要求12的一种用于一种真空马桶中的真空马桶槽组件，该真空马桶位于一个支撑表面上并具有一个排出阀，该排出阀具有一个入口。该组件包括一个框架，其具有一个适用于接合该支撑表面的底部件和一个限定一个开口的顶部件，一对槽口形成在该顶部件中；和一个可拆卸的马桶槽，其具有一个适用于插入开口中的侧壁和一个承载一对片的凸缘，该片的尺寸适用于锁定接合槽口，马桶槽限定一个出口，该出口适用于与排出阀入口流体连通。
从下文仅以示例方式进行的详细说明及其所附简图，本领域的普通技术人员将清楚所要求保护的和公开的本装置中固有的其它特征和优点。
【附图说明】
图1A和1B分别是根据本发明的一种真空马桶框架和马桶槽的前透视图和后透视图。
图2是图1的真空马桶的原理图。
图3是马桶槽的俯视图。
图4是用于将马桶槽固定到该框架上的一个片的放大视图。
【具体实施方式】
在图1A、1B和2中示出了一种适于用在车辆中的真空马桶10，其包括根据本发明的一个框架20和一个马桶槽36。该车辆设置有一个下水管道11、一个与该下水管道11相连的真空罐13和一个用于使真空罐13处于部分真空压力下的真空源(未示出)。该车辆还包括一个冲洗流体源15，其与一个冲洗流体供给管线19相连。
真空马桶10最好包括一个适用于与真空罐相连的排出阀70和一个适用于与冲洗流体源相连的冲洗流体阀72。还设有一个喷涌控制单元(FCU)74，用于控制排出阀70和冲洗流体阀72的操作。如在所示实施例中示出的那样，排出阀70、冲洗流体阀72和FCU74优选设置成为一个整体阀组8，如在共同拥有的且共同悬而未决的、题目为“用于真空马桶的整体阀组”的、并入本文作为参考的、序列号为No.09/713,870的US专利申请中详细说明的那样。
设置框架20用于支撑真空马桶10的构件。如结合图1A和1B可清楚看出的那样，框架20包括一个底部件24，其适用于安装到车辆的一个支撑表面上。垂直支撑件26从底部件24向上延伸，一个顶部件28安装到这些垂直支撑件上。顶部件28在靠近前部处形成有一个开口30，在靠近其后部处形成有两个槽口29。在所示实施例中，一个中间支撑件32安装在相邻的垂直支撑件26之间，一个支架27安装在底部件24上。底部件24、顶部件28和支架27优选由金属板材制成，而垂直支撑件26和中间支撑件32优选由钢管制成，这两种材料都是容易获得且廉价的。然而，也可以使用其它具有足够刚性的材料。
设置马桶槽36用于容纳垃圾。马桶槽36具有一个弯曲的侧壁38和一个围绕该侧壁的上边缘延伸的向外翻的凸缘40(图1A和1B)。向外翻的凸缘40还包括尺寸适于插入形成在框架顶部件28中的槽口29中的片39，可从图4中清楚地看出。该侧壁的底部形成为一个出口42，侧壁38的尺寸适于插入框架顶部件28的开口30。出口42通过一个输送管44与排出阀70流体连通。输送管44优选包括一个套环47，该套环的尺寸适于与出口42摩擦接合并密封该出口。
为了将马桶槽36安装到框架20上，将马桶槽36插入开口30中并如此就位，从而使片39与槽口29对齐，使出口42与套环47对齐。将马桶槽36降下来，从而使片39通过槽口29并与之锁止在一起。同时，出口42被插入套环47并与之相接合。在该位置处，向外翻的凸缘40被紧密地平放在框架顶部件28上，从而向下施加到马桶槽36上的力被传递给框架20。因此，马桶槽36不是承重构件，并可由非结构性材料，例如塑料、薄壁金属(本文限定为小于大约1mm(大约0.040”)的厚度)或其它已知的替代材料制成。另外，马桶槽36与框架20独立开来，因此可以独立于马桶10的剩余部分进行更换。此外，可以手工操纵片39，因此不需要工具来安装或拆除马桶槽36。
至少一个冲洗流体分配器，例如喷嘴46设置在马桶槽36内侧，用以将冲洗流体引到马桶槽的整个表面上。如从图1A和1B中可清楚看出的那样，数个喷嘴46围绕马桶槽侧壁38间隔设置，并取向成将冲洗流体引到马桶槽表面的所有部分上。根据待冲洗的马桶槽表面的尺寸，喷嘴的数目可以多于或少于所示的数目。如本文所使用的那样，术语“冲洗流体分配器”包括所示的喷嘴46，以及已知的替代物，例如喷环。
一个真空断路阀33位于马桶槽36的顶边缘之上，一个第一冲洗流体管道35a从喷嘴46延伸到真空断路阀33。一个第二冲洗流体管35b从真空断路阀33延伸到冲洗阀16。设置快速断开连接件108a、108b用于分别使第一冲洗流体管35a和第二冲洗流体管35b与真空断路阀33连接。
独立的框架20有利地允许马桶槽36为一种航线可替换单元(LRU)。当马桶槽36变得破旧或是需要更换时，维修者可以用快速断开连接件108a简单地断开第一冲洗流体管道35a，并操纵片39，从而使其与槽口29断开连接，并向上拉动马桶槽36，以将马桶槽36从框架20上拆下来。然后可以将一个新的马桶槽36插入框架20中，如上所述，并可用快速断开连接件108a使第一冲洗流体管道35a与真空断路阀33相连。因此，不再需要拆卸和维护整个马桶。马桶槽的更换过程不仅迅速，而且不需要使用任何工具。除了便于马桶槽的拆卸和更换之外，框架20允许较宽范围的材料可以用于马桶槽36，因为是框架20而不是马桶槽36支撑重量。
上述详细的说明只是为了清楚和便于理解而给出的，应该将其理解为不必要的限定，因为修改对于本领域的普通技术人员是显而易见的。