JP3100992B2 - 真空トイレット装置 - Google Patents
真空トイレット装置Info
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Description
義されている種類の真空トイレット装置に関する。
用されて来た。これらの真空トイレット装置は通常の重
力によるトイレット装置よりも著しく少ない洗浄水しか
必要とせず、小さい寸法の配管および連結装置しか使用
しないものであるから、航空機、船舶および列車のよう
な旅客輸送の応用面に特に有用であることが証明されて
いるが、しかしこれらの真空トイレット装置は益々家庭
用の家屋の設計にも使用されるようになって来た。
水管弁を経て、汚物受入れトイレットよりもその内部が
実質的に低い圧力になされ得るような下水管に連結され
る複数のトイレットを含んでいる。下水管は下水汚物収
集タンク内に導かれ、この装置の或る期間の使用の後
に、この下水汚物収集タンクから下水汚物が空にされる
ようになっている。トイレットを空にするのを助けるた
め、また清潔および衛生状態を改善するために、トイレ
ット容器は下水管内にトイレット容器内の汚物を排出さ
せることに関連してトイレット容器内に供給される洗浄
水によって洗浄されるようになっている。
ため、また下水管を通して収集タンクに有効に汚物を移
送するのを保証するために、下水管内には特定の真空レ
ベルが要求されるのである。この真空レベルは通常大気
圧以下少なくとも約40kPaになされる。米国特許第
4,184,506号明細書に記載されているような大
型の真空トイレット装置においては、一定の部分的真空
が連続的に下水管内に保持されるようになっている。米
国特許第4,297,751号明細書に記載されている
ような唯1つまたは2つのトイレットしか含んでいない
小型な装置においては、真空状態になされなければなら
ない容積は比較的小さい。この場合、必要な真空はそれ
ぞれの汚物の廃棄および洗浄サイクルに関連して満足に
発生されることができるのである。
発生作用を有する小型な真空下水管装置の提供を目的と
する。
レベルを発生させ、または大型の装置の場合には、この
ような特別の真空レベルを保持させるのに必要なだけ長
期間作動されるようになされていた。小型の装置におい
ては、真空発生装置は洗浄サイクルが開始される時に作
動を開始するのである。真空測定装置は、所望の真空が
得られるまで真空の発生が続けられるのを保証するよう
になす。この作動期間の長さは装置の真空の容積によっ
て変化する。
管を有する装置においては、真空の容積はタンク内の液
体レベルに関係する。装置が小さい程、真空の容積の相
対的な変化が大きい。何故ならば、タンクの容積が下水
管の容積に比較して大きいからである。この種類の小型
の装置においては、トイレットから満足に汚物を排出さ
せることができ、下水管を通して収集タンクに有効に移
送するのを保証する最良の真空レベルは一定ではなく、
得られる自由真空容積によって変化するが、上述したよ
うにこの自由真空容積は収集タンク内の液体レベルによ
って変化する。タンクの液体レベルが低い(大きい真空
容積)場合には、小さい真空レベルしか必要でないが、
タンクの液体レベルが高い(小さい真空容積)場合に
は、さらに大きい真空レベルが必要になるのである(更
に大きい真空値なる語は絶対圧力がさらに小さいことを
意味し、小さい真空値なる語はさらに大なる絶対圧力を
意味する)。従って、通常の真空トイレット装置におい
て発生される一定の真空レベルは上述の種類の小型の装
置に対する最良の解決方法ではないのである。
問題を解決するために、収集タンク内の液体レベルを感
知する制御装置が真空発生装置の作動期間を調節するた
めに使用できる。しかし、このような作動期間を変化さ
せる制御装置は高価で、その複雑さのために全体的に信
頼性があるとは言えないのである。従ってこの問題は、
装置の費用を不当に増大させ、または信頼性を減少させ
ないで、それぞれの汚物廃棄および洗浄サイクルに対し
て発生される真空レベルが一定ではなく、真空容積の変
化に適応されるようになされる上述の種類の小型の真空
トイレット装置を設計することにある。
解決方法は、真空発生装置が、作動時間を実質的に一定
に保持するようにしてこの真空発生装置の機能を作動さ
せて制御するようになす装置を設けられるようにするこ
とである。研究の結果は、このような簡単な処置が、そ
れぞれの汚物廃棄のための真空レベルがこの装置を、実
際の自由真空容積に対して最良の状態に、またはこれに
近くなすことを自動的に保証したことを示している。従
って、真空発生装置の一定の作動時間が、上述の種類の
装置においてこの装置の最も能率のよい作動を生じさせ
るレベルに真空を自動的に保持する可能性を常に与える
のである。
の作動時間を確定するために最も便利な方法は、下水管
および収集タンクを空にして装置の真空発生装置を作動
させ、汚物の移送に適当な真空レベルを得るのに何れの
程度に長い時間を要するかを観察することである。実際
に、上述のような小型の真空トイレット装置において
は、大気圧以下少なくとも22kPa の真空レベルが通常
満足な結果を与えることを示した。空のタンクでこの真
空レベルに到達するのに要する作動時間が、収集タンク
の液体レベルの如何に拘わらずこの特別の装置に対する
最良の作動真空状態を常に得るために、この装置の設備
を調節するための基本値として利用されることができる
のである。
トを含む本発明による装置のための収集タンクの最も満
足な寸法が120から600リットル、望ましくは20
0から500リットルであることを示したのである。通
常、真空発生装置は6秒またはそれ以下、望ましくは4
秒よりも長くない時間にて必要な真空を発生させる能力
を有しなければならない。さらに、この装置が効率よく
作動するためには、120から200リットルの範囲の
収集タンクが通常その容積の80%よりも多く充満され
ず、200から300リットルのタンクが85%よりも
多く充満されず、また300リットルよりも大きいタン
クが90%より多く充満されないようになすことが重要
である。
れる充分な自由容積が存在することを確実にするため
に、トイレットの下水管弁および収集タンクの間の下水
管系統内およびタンク内の最大許容液体レベルの上には
少なくとも30リットルの全自由容積がなければならな
いのである。下水管弁および収集タンクの間の下水管系
統の長さは最大20メーター、望ましくは最大15メー
ターでなければならない。下水管が40から70mm、望
ましくは44から65mmの自由内径を有することが推奨
される。このことは、真空発生装置によって排気が行わ
れる配管系統内に不必要な大きい自由容積を生じるのを
回避すると同時に汚物がこれらの管を通って満足に移送
されるのを保証するのである。
ベルがタンクの寸法に対して臨界的な位置に達した時に
警報を与えて、装置の作動が損なわれる前にタンクが空
にされ得るようになす警報装置を設けられるのが望まし
い。
明されるが、この1つの図面は本発明を具体化した真空
トイレット装置の概略的図示を与えている。
は、鉄道車輌または同様な旅客輸送装置内の設備として
設計されている。この真空トイレット装置は、通常閉じ
られた下水管弁2を介して下水管3に連結される便器容
器1を含んでいる。この下水管3は空気分離装置4を介
して収集タンク5に導かれているが、このタンクは例え
ばこれが空にされるのを必要とする程充満された時を指
示する警報ゲージ6を設けられている。この収集タンク
5は管7に吸引作用を与えることによって空になされる
ことができる。
3およびタンク5から排出を行うエジェクター8であ
る。このエジェクター8は遠隔制御ソレノイド弁10を
介して圧縮空気管17から供給される圧縮空気によって
作動されるようになっている。圧縮空気管17からの空
気は、また他の遠隔制御ソレノイド弁11を介して水導
管15からの洗浄水をトイレット容器1に圧縮して供給
するユニット12に導かれている。トイレットの区画壁
の洗浄ノブ13が制御ユニット14に連結されてトイレ
ット装置の種々の作動を行わせるようになっている。
3が作動されると、この洗浄ノブがパルスを制御ユニッ
ト14に送り、ソレノイド弁10を開放し、圧縮空気が
エジェクター8を通って数秒以内に収集タンク5および
下水管3内に部分的真空を発生させる。このソレノイド
弁10は設定時間のあいだ開放状態に保持され、その間
に収集タンク5内の液体レベルの上の真空決定要因の大
きさが定められるようになっている。この一定時間の作
動サイクルの際に、ソレノイド弁11が開放されて水が
圧縮洗浄水供給ユニット12に流入されるのを許し、こ
の圧縮ユニットが加圧状態の水をトイレット容器1に供
給するようになっている。さらに他のソレノイド弁16
が開放されて圧縮空気が下水管弁2に導入されるのを許
し、これによって下水管弁2を開放して汚物が大気圧で
下水管3内に圧入され、この圧力によって収集タンク5
に移送されるのを可能になすのである。
有するさらに他の複数のトイレットが収集タンク5およ
び真空発生エジェクター8に連結されることができる。
しかし、この装置は多くの数のトイレットを含む装置に
は適当ではないのである。1つの装置におけるトイレッ
トの最大数は通常4つ、望ましくは僅か2つである。逆
止め弁18が収集タンク5に近接して排気管19に設け
られて、内部に発生される真空を保持するようになって
いる。
はなく、特許請求の範囲に限定された範囲内で種々の変
更および修正を行い得るものである。
ら、真空発生装置がこれの作動時間を実質的に一定に保
持するようにしてこの真空発生装置を作動させて制御す
る装置を設けられることによって、従来技術の欠点を排
除した間歇的な真空発生作用を有する優れた作用の小型
な真空下水管装置を提供することができる。
的説明図。
Claims (9)
- 【請求項1】 比較的少数のトイレットおよび下水汚物
収集タンクと、前記タンクに開放連結され、それぞれの
前記トイレットを前記タンクに連結する下水管と、それ
ぞれのトイレットを前記下水管に連結する通常閉じられ
ている下水管弁と、前記タンクおよび前記下水管内に部
分的真空を生じさせる真空発生装置とを含み、トイレッ
ト洗浄作用力が与えられた時にのみ下水を何れの前記ト
イレットからも前記タンクに移送できるような値の前記
部分的真空が発生されるようになされている真空トイレ
ット装置において、前記真空発生装置が、それぞれのト
イレットを空にする通常の作動サイクルの間の前記真空
発生装置の作動時間を実質的に一定に保持し、前記タン
クおよび前記下水管内の液面上にある全体の自由容積に
応答するように変化する部分的真空レベルを発生するよ
うにこの真空発生装置の作動を行わせて制御する制御装
置を設けられていることを特徴とする真空トイレット装
置。 - 【請求項2】 前記真空トイレット装置が最多で4つの
トイレットを含む請求項1に記載の真空トイレット装
置。 - 【請求項3】 前記真空発生装置の作動時間が、前記下
水管および前記収集タンクが空の時に大気圧以下の少な
くとも22kPa の真空レベルを得られるように設定され
ている請求項1または請求項2に記載の真空トイレット
装置。 - 【請求項4】 前記真空発生装置が最大6秒、望ましく
は最大4秒の作動時間を与え得る真空発生能力を有して
いる請求項1から請求項3までの何れか一項に記載の真
空トイレット装置。 - 【請求項5】 前記下水収集タンクが120から600
リットル、望ましくは200から500リットルの容積
を有している請求項1から請求項4までの何れか一項に
記載の真空トイレット装置。 - 【請求項6】 前記制御装置が、120から200リッ
トルの容積の下水収集タンクの約80%、200から3
00リットルの容積のタンクの約85%、および300
リットルよりも大きい容積のタンクの約90%が下水を
充満される前または充満された時に警報信号を発するよ
うになされている請求項1から請求項5までの何れか一
項に記載の真空トイレット装置。 - 【請求項7】 前記下水収集タンクおよび前記トイレッ
トの下水管弁および前記タンクの間の下水管系統内の何
れの許容可能の最大液体レベルの上にも少なくとも30
リットルの全自由容積があるようになされる請求項1か
ら請求項6までの何れか一項に記載の真空トイレット装
置。 - 【請求項8】 何れのトイレットの下水管弁および前記
下水汚物収集タンクの間の下水管の長さも最大20メー
ター、望ましくは最大15メーターである請求項1から
請求項7までの何れか一項に記載の真空トイレット装
置。 - 【請求項9】 前記下水管の自由内径が40から70m
m、望ましくは44から65mmである請求項1から請求
項8までの何れか一項に記載の真空トイレット装置。
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