ВАКУУМНАЯ СИСТЕМА УДАЛЕНИЯ ОТХОДОВ И СПОСОБ ДЛЯ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
VACUUM SYSTEM FOR REMOVAL OF WASTES AND METHOD FOR ITS USAGE

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ПАТЕНТНУЮ ЗАЯВКУ
По данной заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке US 61/102,812, поданной 3 октября 2008 года.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к вакуумной системе удаления отходов. Конкретнее, настоящее изобретение относится к вакуумной системе удаления отходов для использования в средстве передвижения, таком как летательный аппарат.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Вакуумные системы удаления отходов обычно известны в уровне техники для использования в транспортных средствах, таких как летательный аппарат. Вакуумные системы удаления отходов обычно содержат туалетный бачок, соединенный посредством вакуумного трубопровода с баком для отходов. Промывочный клапан располагается между туалетом и вакуумным трубопроводом. Когда промывочный клапан открывается, содержимое туалетного бачка удаляется за счет разности давлений в баке для отходов, т.к. давление воздуха в линии под действием вакуума становится меньше, чем давление атмосферного воздуха в туалетном бачке. Промывочный клапан поддерживает границу давления между атмосферным воздухом в туалетном бачке и низким давлением трубопровода и бака для отходов. В летательном аппарате трубопровод может быть размещен под действием вакуумного давления на высоте ниже около 16000 футов посредством источника создания вакуума. На высоте около 16000 футов и выше вакуумное давление в трубопроводе может быть обеспечено посредством разности атмосферного давления между давлением в кабине и снаружи летательного аппарата.
Традиционные системы удаления отходов обычно состоят из каркасной конструкции и туалетного бачка, который прикрепляется в каркасной конструкции. Такие каркасные конструкции могут быть большими и тяжелыми и поэтому добавляют ненужный вес летательному аппарату. Например, каркасные конструкции могут иметь типичную высоту туалета вместе с узлом туалетного бачка, устанавливаемым в каркасной конструкции. Такая дополнительная каркасная конструкция, необходимая для поддержания туалетного бачка на стандартной высоте, добавляет вес летательному аппарату, который естественно оказывает негативное воздействие на эффективность использования топлива, которая может складываться за время многих полетов и приводить к значительным дополнительным годовым затратам для авиалинии, особенно для парка летательных аппаратов, имеющих такие традиционные вакуумные системы удаления отходов. Более того, традиционные системы удаления отходов могут быть выполнены с возможностью снимать туалетные бачки без инструмента, тем самым делая его более подверженным небрежному отношению.
Таким образом, существует потребность в более эффективной и экономичной вакуумной системе удаления отходов.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Примерный вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает вакуумную систему удаления отходов для использования в средстве передвижения, таком как летательный аппарат. Вакуумная система удаления отходов включает в себя узел облегченного основания и узел облегченного туалетного бачка, прикрепленный к верхней части узла основания. Узел туалетного бачка может иметь проходящие вниз элементы, которые зацепляются путем скольжения с горизонтально проходящими элементами на верхней части узла основания для того, чтобы таким образом скреплять узел туалетного бачка с узлом основания. Средство крепления, такое как гаечно-болтовое соединение, может быть соединено с узлом туалетного бачка и узлом основания с использованием инструмента, чтобы скрепить узел туалетного бачка с узлом основания.
Как описано более подробно в данном описании, вакуумный узел удаления отходов согласно варианту осуществления настоящего изобретения содержит узел основания и узел туалетного бачка. Узел основания может быть съемно прикреплен к пластине основания, которая крепится в средстве передвижения. Например, пластина основания может иметь выемки для приема выступов на узле основания, которые служат для того, чтобы съемно скреплять узел основания с пластиной основания. Более того, узел основания может включать в себя множество байонетных креплений или любой другой подходящий тип средства крепления, которые сцепляются с отверстиями в пластине основания, чтобы съемно соединять узел основания с пластиной основания, как и понимается в уровне техники. Узел основания содержит, по меньшей мере, одну боковую стенку, имеющую вертикально проходящую стенку, проходящую от верхней поверхности боковой стенки, при этом вертикально проходящая стенка имеет множество проходящих из нее горизонтально проходящих элементов. Горизонтально проходящие элементы размещены так, что между горизонтально проходящими элементами образуются соответствующие промежутки (зазоры). Узел туалетного бачка имеет туалетный бачок и множество проходящих от него проходящих вниз элементов, при этом каждый из проходящих вниз элементов имеет зазор. Когда узел туалетного бачка прикрепляется к узлу основания, соответствующий один из горизонтально проходящих элементов входит в соответствующий упомянутый зазор, чтобы тем самым скреплять с возможностью отсоединения узел туалетного бачка с узлом основания. Крепежный элемент, который приводится в действие инструментом, может быть использован для того, чтобы дополнительно скреплять узел туалетного бачка с узлом основания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Эти и другие преимущества изобретения будут очевидны из описания изобретения, приведенного в данном документе, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 изображает общий вид спереди вакуумной системы удаления отходов, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.2 изображает общий вид сзади вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.3 изображает вид спереди вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.4 изображает вид сбоку вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.5 изображает вид с другого бока вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.6 изображает вид сзади вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.7 изображает вид сверху вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.8 изображает вид снизу вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.9 изображает подробный общий вид сзади вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.10 изображает другой подробный общий вид сзади вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.11 изображает подробный общий вид спереди узла основания вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.12 изображает дополнительный подробный вид опорной конструкции узла основания вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.13 изображает подробный вид переднего конца опорной конструкции узла основания вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.14 изображает дополнительный подробный вид переднего конца опорной конструкции узла основания вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1, с участком опорной конструкции, показанным в полуразрезе;
Фиг.15 изображает дополнительный подробный вид заднего конца опорной конструкции узла основания вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1, с участком опорной конструкции, показанным в полуразрезе;
Фиг.16 изображает общий вид узла основания вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1, с удаленным узлом бачка;
Фиг.17 изображает подробный общий вид узла основания вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1, с удаленным узлом бачка;
Фиг.18 изображает общий вид сзади узла бачка вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.19 изображает вид спереди узла бачка вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.20 изображает вид сзади узла бачка вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.21 изображает подробный общий вид задней части узла бачка вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.22 изображает вид сбоку узла бачка вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.23 изображает вид с другого бока узла бачка вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.24 изображает вид сверху узла бачка вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.25 изображает вид снизу узла бачка вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.26 изображает подробный общий вид сбоку узла бачка вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.27 изображает подробный общий вид снизу узла бачка вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.28 изображает дополнительный подробный общий вид снизу узла бачка вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.29 изображает подробный вид сбоку, иллюстрирующий пример способа, в котором узел бачка прикрепляется к узлу основания вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.30 изображает дополнительный подробный вид сбоку, иллюстрирующий пример способа, в котором узел бачка прикрепляется к узлу основания вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.31 изображает подробный общий вид спереди, иллюстрирующий пример способа, в котором узел бачка прикрепляется к узлу основания вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.32 изображает подробный общий вид сзади, иллюстрирующий пример способа, в котором узел бачка прикрепляется к узлу основания вакуумной системы удаления отходов, показанной на Фиг.1;
Фиг.33 изображает общий вид спереди вакуумной системы удаления отходов согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и
Фиг.34 изображает вид сзади вакуумной системы удаления отходов согласно варианту осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированному на Фиг.33.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления изобретения, описанные ниже, не являются исчерпывающими или ограничивающими изобретение относительно точной конструкции и функционирования. Вернее, варианты осуществления, подробно описанные ниже, отбирались и описывались для разъяснения принципов изобретения и его применения, функционирования и используются для того, чтобы наилучшим образом давать возможность другим специалистам в уровне техники следовать его раскрытию.
Фиг.1-8 изображают примерную вакуумную систему 100 удаления отходов согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Вакуумная система 100 удаления отходов устанавливается в средстве передвижения, и в частности в летательном аппарате. Как показано, вакуумная система 100 удаления отходов включает в себя узел 102 основания и узел 104 бачка, который прикрепляется с возможностью отсоединения к узлу 102 основания. Узел 102 основания и узел 104 бачка могут быть изготовлены из композитного материала, пластмассы, металла или любого другого подходящего материала. Желательно, чтобы узел 102 основания и узел 104 бачка были настолько компактными и настолько облегченными, насколько это возможно, для того, чтобы тем самым иметь насколько возможно малое влияние на общий вес летательного аппарата, тем самым имея меньшее негативное влияние на эффективность использования топлива летательного аппарата.
Как показано на Фиг.1-8 и более подробно на Фиг.9-17, узел 102 основания включает в себя каркасную конструкцию 106, которая может быть выполнена как решетчатая конструкция, чтобы тем самым обеспечивать достаточную поддержку, к тому же также уменьшающую общий вес узла 102 основания. Каркасная конструкция 106 может включать в себя боковые стенки 108 и 110, заднюю стенку 112 и переднюю стенку 114, которые могут быть соединены друг с другом посредством, например, защелки или любого другого подходящего механизма крепления. Боковые стенки 108 и 110 включают в себя проходящие вперед конструкции 116 и 118, соответственно, которые обеспечивают дополнительную поддержку для узла 104 бачка, и проходящие назад конструкции 120 и 122, соответственно, которые обеспечивают дополнительную поддержку для всего узла 102 основания. В альтернативном варианте осуществления вакуумной системы 100 удаления отходов, проиллюстрированной на Фиг.33-34, проходящие назад конструкции 120 и 122 могут быть исключены. В этом варианте осуществления боковые стенки 108, 110 могут включать в себя проходящие вперед конструкции 116 и 118. В показанном варианте осуществления узел 125 промывочного клапана может быть встроен в заднюю стенку 112 узла 102 основания в опорной области 124, как описано в заявке US 61/102,674 от 3 октября 2008 года.
Как показано более подробно на Фиг.12-15, вакуумная система 100 удаления отходов дополнительно включает в себя опорный элемент 126 (например, пластина основания), который крепится к средству передвижения, такому как летательный аппарат, винтами, болтами, заклепками или любым другим подходящим типом средств крепления. Опорный элемент 126 включает в себя участки 128 и 130 крепления, с которыми боковые стенки 108 и 110, соответственно, соединяются с возможностью отсоединения, чтобы прикреплять узел 102 основания и тем самым всю вакуумную систему 100 удаления отходов к средству передвижения. Как показано в этом примере, боковые стороны 108 и 110 включают в себя опорные удлинения 132 и 134, соответственно. Участки 128 и 130 крепления включают в себя выемки 136 и 138, с которыми удлинения 132 и 134 крепления могут соединяться с возможностью отсоединения.
Поэтому, как следует из Фиг.12, для того, чтобы соединить узел 102 основания с элементом 126 крепления, узел 102 основания размещается под углом относительно элемента 126 крепления так, что удлинения 132 и 134 крепления могут быть приняты выемками 136 и 138, соответственно, как показано на Фиг.15. Узел 102 основания может поворачиваться далее в направлении стрелки ЗАКРЕПИТЬ, как показано на Фиг.12, для того, чтобы перемещать переднюю часть узла 102 основания в положение соединения с элементом 126 крепления. Как дополнительно показано, боковые стенки 108 и 110 включают в себя соответствующие направленные вниз выступы 142 (на Фиг.12 и 14 виден только один направленный вниз выступ 142). Каждый из направленных вниз выступов 142 соединяется с соответствующими выемками 144 на участках 128 и 130 крепления (на Фиг.12 и 14 показана только одна выемка 144 участка 130 крепления) для того, чтобы дополнительно прикреплять боковые стенки 108 и 110 к участкам 128 и 130 крепления.
Как дополнительно показано, в частности на Фиг.12 и 14, боковые стенки 108 и 110 включают в себя гибкие байонетные крепления 146 и 148, имеющие кнопки 150 и 152, соответственно. Как указано, когда узел 102 основания поворачивается в направлении стрелки ЗАКРЕПИТЬ и направленные вниз выступы 142 входят в соответствующие выемки 144, кромки 154 и 156, определяющие передние части отверстий 158 и 160, соответственно, толкают байонетные крепления 146 и 148 назад. В то время как узел 102 основания дополнительно входит в опорный элемент 126, наконечники 162 и 164 байонетных креплений 146 и 148 проходят кромки 154 и 156, в этом случае упругость байонетных креплений 146 и 148 заставляет отпружинивать наконечники 162 и 164 вперед в выемки 166 и 168, находящиеся ниже кромок 154 и 156, соответственно, и тем самым съемно вводить узел 102 основания в зацепление с элементом 126 крепления, как показано.
Как может быть понятно специалиста в уровне техники, для отсоединения узла 102 основания от элемента 126 крепления может быть приложено давление (например, вручную) к кнопками 150 и 152 для того, чтобы толкать байонетные крепления 146 и 148 назад так, чтобы наконечники стали расцепляться с выемками 166 и 168, соответственно. Далее узел 102 основания может поворачиваться в направлении, противоположном направлению стрелки ЗАКРЕПИТЬ так, чтобы байонетные крепления 146 и 148 могли быть удалены из отверстий 158 и 160, а направленные вниз выступы 142 могли быть удалены из выемок 144. Далее узел 102 основания может быть перемещен в направлении, противоположном направлению стрелки ВСТАВЛЯТЬ так, чтобы удлинения 132 и 134 крепления отсоединялись от выемок 136 и 138, соответственно, в этом случае узел 102 основания может быть отсоединен от элемента 126 крепления.
В другом варианте осуществления, проиллюстрированном на Фиг.33, узел 102 основания размещается в элементе 126 крепления и болт 127, гайка или другое средство крепления прикрепляет боковые стенки 108, 110 каркасной конструкции к элементу 126 крепления вместо байонетных креплений предыдущего варианта осуществления. В предпочтительном варианте осуществления средство крепления представляет собой ограничивающий поворот на 90 градусов винт, используемый в соединении с самоконтрящейся гайкой.
Далее будут описываться детали узла 104 бачка. Как показано на Фиг.1-8, узел 104 бачка прикрепляется с возможностью отсоединения к узлу 102 основания. Узел 104 бачка прикрепляется к узлу 170 ополаскивателя, который показывается более подробно на Фиг.16 и описывается более подробно в совместно рассматриваемой в заявке US 61/102,653 от 3 октября 2008 года. Как указано более подробно на Фиг.18-25, узел 104 бачка включает в себя бачок 172, имеющий обод 174. Отверстия 176 располагаются в бачке для размещения выпускных отверстий 178 ополаскивателя узла 170 ополаскивателя, как и должно быть понятно специалисту в уровне техники. Как показано более подробно на Фиг.21, узел бачка включает в себя участок 180 крепления, к которому может прикрепляться клапан ополаскивателя узла 170 ополаскивателя.
Как дополнительно показано на Фиг.18-25, узел 104 бачка включает в себя дренажную трубу 182, которая освобождает бачок 172 под управлением промывочного клапана и узла 125 вакуумного генератора, обсуждаемых выше. В частности, как показано на Фиг.3 и 4, например, дренажная труба 182 входит в отверстие промывочного клапана узла 125 промывочного клана, который показывается, например, на Фиг.17. Узел 104 бачка также включает в себя переднюю пластину 184, имеющую щели или отверстия 186 и 188 для приема средств крепления для того, чтобы скреплять узел 104 бачка с узлом 102 основания, как описано более подробно ниже. Узел 104 бачка дополнительно включает в себя узел 190 крепления, который может быть, например, проходящим вниз элементом, составляющим одно целое с бачком 172. Узел 190 крепления включает в себя множество столбов 192, проходящих вниз от внешней поверхности бачка 172, как проиллюстрировано. Столбы 192 могут быть полыми, как в этом примере, или сплошными. Более того, каждый столб 192 включает в себя паз 194, расположенный на предварительно определенном расстоянии от нижней части столба 192.
Теперь будет описан пример, в котором узел 104 бачка съемно прикрепляется к узлу 102 основания, со ссылкой на Фиг.29-32. Как показано подробно, например, на Фиг.17 и 29-32, боковые стенки 108 и 110 каркасной конструкции 106 узла 102 основания включают в себя вертикально проходящие стенки 196 и 198, соответственно. Каждая из вертикально проходящих стенок 196 и 198 включает в себя множество вертикально проходящих элементов 200 и 202, соответственно, проходящих от внешней и внутренней поверхностей вертикально проходящих стенок 196 и 198 на 90 градусов или приблизительно 90 градусов относительно внутренней и внешней поверхностей вертикально проходящих стенок 196 и 198. К тому же, каждая из вертикально проходящих стенок 196 и 198 включает в себя множество горизонтально проходящих стенок 204 и 206, соответственно, проходящих от внешней и внутренней поверхностей вертикально проходящих стенок 196 и 198 на 90 градусов или приблизительно 90 градусов относительно внутренней и внешней поверхностей вертикально проходящих стенок 196 и 198. Таким образом, промежутки 208 и 210 образуются между горизонтально проходящими элементами 204 и 206, которые показаны подробно, например, на Фиг.17, 29, 31 и 32.
Для прикрепления узла 104 бачка к узлу 102 основания узел 104 бачка размещается, как показано, например, на Фиг.29 и 30, где столбы 192 располагаются в промежутках 208 и 210 между горизонтально проходящими элементами 204 и 206, а нижние части столбов 192 опираются на и поддерживаются боковыми стенками 108 и 110. Узел 104 бачка может перемещаться в направлении стрелки А, которая показана на Фиг.30, так что соответствующий горизонтально проходящий элемент 204 или 206 входит в соответствующий зазор 194 (Фиг.29) в соответствующем столбе 192, как показано на Фиг.31 и 32. Таким образом, горизонтально проходящие элементы 204 и 206 соединяются со столбами 192 и предотвращают узел 104 бачка от отрывания в вертикальном направлении от узла 102 основания. Более того, вертикально проходящие стенки 196 и 198 могут касаться узла 190 крепления узла 104 бачка и тем самым предотвращать узел 104 бачка от расшатывания из стороны в сторону.
В дополнение, как показано на Фиг.29, соответствующий болт 212 может просовываться через каждую из щелей или отверстий 186 и 188 в передней пластине 184 и через соответствующее отверстие 214 в передней части каждой из боковых стенок 108 и 110 узла 106 каркаса. Соответствующая гайка 216, которая может быть самоконтрящейся гайкой, например, далее крепится к каждому из болтов 212, чтобы тем самым скреплять узел 104 бачка с узлом 102 основания. Должно быть особенно отмечено, что таким образом узлы болта 212 и гайки 216 предусматривают применение инструментов для того, чтобы прикреплять узел 104 бачка к узлу 102 основания и отсоединять узел 104 бачка из узла 102 основания. Поэтому головки болтов 212 могут быть выполнены с возможностью вмещать крестовую или отвертку под винт с плоской головкой, ключ под болт с шестигранным пазом в головке, или шестигранный ключ, или инструмент особой конфигурации, который используется для вывинчивания болта 212 из соответствующей ему гайки 216. Может быть также необходимо использовать ключ для удержания гайки 216, когда болт 212 вывинчивается. Таким образом, узлы болта 212 и гайки 216 предотвращают узел 104 бачка от отсоединения от узла 102 основания просто вручную, а точнее требуют использования некоторого типа инструмента.
Для отсоединения узла 104 бачка из узла 102 основания используется соответствующий инструмент или совокупность инструментов для отсоединения болтов 212. Как только болты будут отсоединены, узел 104 бачка может быть перемещен в направлении Стрелки В на Фиг.30 до тех пор, пока каждый из столбов 192 не окажется в пределах соответствующего одного из промежутков 208 или 210. В это время столбы 192 уже не зацепляются с горизонтально проходящими элементами 204 и 206, и поэтому узел 104 бачка может быть оторван от основания 102.
Все источники, включающие публикации, патентные заявки и патенты, противопоставленные в данном документе, таким образом включаются посредством ссылки в той же степени, как если бы каждый источник был индивидуально и особенно указан включенным посредством ссылки и был изложен полностью в данном документе.
Использование выражений в единственном и множественном числах и подобных объектов обращения в контексте пояснения изобретения (особенно в контексте далее следующей формулы изобретения) требуется для того, чтобы охватывать и единственное, и множественное число, если не указано иным образом или очевидно не противоречит контексту. Перечисление областей значений в данном документе направлено всего лишь на выступление в качестве условно обозначенного способа индивидуального обращения к каждой отдельной величине, находящейся в пределах области, не указанной иным образом в документе, и каждая отдельная величина включается в описание, как если бы она была изложена отдельно в данном документе. Все способы, описываемые в данном документе, могут быть осуществлены в любом подходящем порядке, не указанном иным образом в данном документе или иным образом очевидно не противоречащем контексту. Использование любого и всех примеров или примерных выражений (например, «такой как»), обеспечиваемых в данном документе, направлено лишь на лучшее разъяснение изобретения и не представляет собой ограничение объема изобретения, не заявленного иным образом. Отсутствие текста в описании должно быть разъяснено как свидетельство любого незаявленного элемента, существенного для осуществления на практике изобретения.
В данном документе описываются предпочтительные варианты осуществления этого изобретения, включающие лучший способ осуществления изобретения, известный изобретателям. Должно быть понятным, что проиллюстрированные варианты осуществления являются лишь примерными и не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения.