真空辅助坐便器系统及使用其的方法

摘要

本文所公开的实施例涉及真空辅助坐便器系统和使用真空辅助坐便器系统的方法。一个示例真空辅助坐便器系统包括限定出口的坐便器缸和流体地联接至该出口的冲洗阀。真空辅助坐便器系统还包括流体地联接至坐便器缸的至少一个水源。水源被配置为向坐便器缸供应水。真空辅助坐便器系统还包括联接至水源的至少一个水致动器。水致动器被配置以控制由水源供应至坐便器缸的水量。真空辅助坐便器系统还包括控制器，该控制器被配置以至少部分地控制真空辅助坐便器系统的一个或多个部件的操作，诸如冲洗阀或水致动器中的至少一者的操作。

说明书

背景技术

由于与其他类型的坐便器相比，真空辅助坐便器使用较少的水进行操作，因此真空辅助坐便器通常用于飞机、巡游船和其他缺水的地方。真空辅助坐便器也开始用于没有飞机、巡游船等的用水限制的地方，诸如用于住宅应用中以节约用水。然而，真空辅助坐便器在被冲洗时会产生大的噪音。如此，真空辅助坐便器的用户和制造商继续寻求新的和改进的真空辅助坐便器和/或使用真空辅助坐便器的方法。

发明内容

在一个实施例中，公开了一种用于操作真空辅助坐便器的方法。该方法包括将可操作地联接至坐便器缸的冲洗阀切换到其打开状态，以从坐便器缸中移除废物。该方法还包括在将冲洗阀切换到其打开状态之后，将冲洗阀切换到其关闭状态。该方法还包括至少通过以下方式来至少在开始将冲洗阀切换到其打开状态与结束将冲洗阀切换到其关闭状态之间，提供从至少一个水源到坐便器缸的连续供水：在第一持续时间中向坐便器缸供应第一水量；以及在供应第一水量之后，在第二持续时间中向坐便器缸供应第二水量。第二水量大于第一水量。

在一个实施例中，公开了一种用于操作真空辅助坐便器的方法。该方法包括将可操作地联接至坐便器缸的冲洗阀切换到其打开状态，以从坐便器缸中移除废物。该方法还包括在将冲洗阀切换到其打开状态之后，将冲洗阀切换到其关闭状态。该方法还包括至少通过以下方式来至少在开始将冲洗阀切换到其打开状态与结束将冲洗阀切换到其关闭状态之间，提供从至少一个水源到坐便器缸的连续供水：在第一持续时间中向坐便器缸供应第一水量；在供应第一水量之后，在第二持续时间中向坐便器缸供应第二水量；和在供应第二水量之后，在第三持续时间中向坐便器缸供应第三水量。第二水量小于第一水量，并且第三水量大于第二水量。此外，该方法包括利用电气控制器至少部分地控制至少一个水致动器的操作，该电气控制器可通信地联接至至少一个水致动器。电气控制器包括存储在非暂时性存储器上的一个或多个可操作指令，以及至少一个处理器，该至少一个处理器被配置为执行一个或多个可操作指令。

在一个实施例中，公开了一种真空辅助坐便器系统。该真空辅助坐便器系统包括：坐便器缸；冲洗阀，其流体地联接至坐便器缸；至少一个水源，其联接至坐便器缸，并且至少一个水源被配置以向坐便器缸供应水；至少一个水致动器，其联接至至少一个水源。该至少一个水致动器被配置以控制从至少一个水源向坐便器缸提供的水量。真空辅助坐便器系统还包括电气控制器，该电气控制器联接至至少一个水致动器并且被配置以至少部分地控制至少一个水致动器。该电气控制器包括非暂时性存储器和至少一个处理器，该非暂时性存储器存储一个或多个可操作指令，该至少一个处理器被配置为执行一个或多个可操作指令。利用至少一个处理器执行一个或多个可操作指令使得所述至少一个水致动器至少在用于以将冲洗阀切换到其打开状态的开始与用以将冲洗阀切换到其关闭状态的结束之间，提供从水源到坐便器缸的连续供水。

来自任意所公开的实施例的特征可彼此组合使用，而不受限制。此外，通过考虑以下的详细描述和附图，本公开的其他特征和优点对于本领域普通技术人员而言将变得明显。

附图说明

附图示出了本公开的多个实施例，其中在附图中示出的不同示图或实施例中，相同的附图标号指代相同或相似的元件或特征。

图1A是根据一个实施例的真空辅助坐便器系统的示意性图示。

图1B至图1G是示出了根据一个实施例的可控制真空辅助坐便器系统的一个或多个部件的操作的不同的操作可操作指令的曲线图。

图2是根据一个实施例的使用本文所公开的任意真空辅助坐便器系统的示例方法的流程图。

图3是示出了随时间对比较示例的真空辅助坐便器系统进行冲洗之后随时间检测到的噪声的曲线图。

图4是示出了在进行多个第一测试中的每个测试期间、在对工作示例的真空辅助坐便器系统进行冲洗之后随时间检测到的噪声的曲线图。

图5是示出了在进行多个第二测试中的每个测试期间、在对工作示例的真空辅助坐便器系统进行冲洗之后随时间检测到的噪声的曲线图。

图6是示出了在进行多个第三测试中的每个测试期间、在对工作示例的真空辅助坐便器系统进行冲洗之后随时间检测到的噪声的曲线图。

具体实施方式

本文所公开的实施例针对真空辅助坐便器系统和使用真空辅助坐便器系统的方法。示例真空辅助坐便器系统包括：坐便器缸，其限定了出口；以及冲洗阀，其流体地联接至出口。真空辅助坐便器系统还包括流体地联接至坐便器缸的至少一个水源。该水源被配置为向坐便器缸供应水。真空辅助坐便器系统还包括联接至水源的至少一个水致动器。水致动器被配置为控制由水源供应至坐便器缸的水量。真空辅助坐便器系统还包括控制器，该控制器被配置为至少部分地控制真空辅助坐便器系统的一个或多个部件(诸如，冲洗阀或水致动器中的至少一者)的操作。

如本文所使用的，“水量”是指从水源向坐便器缸供应的水的水流动速率(例如，每单位时间的水的体积)或水压(例如，帕斯卡、每平方英寸的英磅数等)中的至少一者。虽然水流动速率和水压可在本文互换使用，但注意的是，两者之间存在细微差别。例如，保持水流动速率恒定(或基本恒定)可能导致水压的变化，反之亦然。此外，可使用不同的装置来测量水流动速率和水压。

对真空辅助坐便器系统进行冲洗包括将冲洗阀从关闭状态切换到打开状态。将冲洗阀切换到打开状态会使废物暴露于真空下，真空将废物拖拉通过冲洗阀并到达废物收集系统(例如，储纳箱、下水道系统、化粪池等)。如本文所使用的，废物是指由坐便器缸接纳的水、尿液、粪便、厕纸、空气或其他材料，并且当对真空辅助坐便器系统进行冲洗时废物从坐便器缸中排出。对真空辅助坐便器系统进行冲洗导致产生大的噪音。例如，真空可使废物湍流地至少流过冲洗阀，这可在坐便器缸处产生大的噪音。在对真空辅助坐便器系统进行冲洗时，噪声的幅值可能不同。

已发现的是，从水源向坐便器缸供应连续的水流减小了在对真空辅助坐便器系统进行冲洗的同时产生的噪声的幅值。如此，水源和水致动器可被配置为向坐便器缸连续地供应水。此外，已发现的是，增加供应至坐便器缸的水量进一步减小了因对真空辅助坐便器系统进行冲洗而产生的噪声的幅值。

真空辅助坐便器系统通常用于水供应有限的飞机或巡游船中和/或用于节约水。由于需要大量的水，可能无法以如下选择的水量向坐便器缸供应水：该选择的水量足以减小因对真空辅助坐便器系统进行冲洗而产生的噪声的最大幅值。然而，由水源供应的水量可根据因对真空辅助坐便器系统进行冲洗所产生的噪声的幅值而变化(例如动态变化)。改变提供给坐便器缸的水量可减小由流过冲洗阀的废物产生的噪音，同时还限制了所使用的水量。例如，当噪声的预期幅值被预期为相对较高时(例如，当在打开状态与关闭状态之间主动地切换冲洗阀时)，由水源供应的水量可被选择为相对较大，并且当噪声的预期幅值被预期为相对较低时(例如，当冲洗阀完全处于打开状态时)，由水源供应的水量可被选择为相对较低。

已发现的是，在将冲洗阀切换到打开状态之前坐便器缸中存在的废物的量(例如，体积)减小了当对真空辅助坐便器系统进行冲洗时最初产生的噪声的幅值。例如，已发现的是，因对真空辅助坐便器系统进行冲洗而最初产生的噪声的幅值的减小以及噪声的幅值减小的时间与在将冲洗阀切换到打开状态之前坐便器缸中存在的废物的量成比例。真空辅助坐便器系统可被配置为并且使用真空辅助坐便器系统的方法可包括：在将冲洗阀切换到打开状态之前确定坐便器缸中存在的废物的量，如果废物的量低于阈值，则将水从水源供应至坐便器缸以增加废物的量。

图1A是根据一个实施例的真空辅助坐便器系统100的示意性图示。真空辅助坐便器系统100包括坐便器缸102，坐便器缸102限定了出口104。坐便器缸102的出口104流体地联接至位于出口104的下游的冲洗阀106。冲洗阀106被配置为可控制地和选择性地在关闭状态与打开状态之间进行切换。当限制流过冲洗阀106的废物时，冲洗阀106处于关闭状态，当允许废物流过冲洗阀106时则冲洗阀106处于打开状态。冲洗阀106还流体地联接至废物收集系统(例如，储纳箱118、下水道系统、化粪池等)和真空源107。真空源107被配置为提供朝向废物收集系统拖拉废物的真空。真空辅助坐便器系统100还包括至少一个水源108和至少一个水致动器110。水源108被配置为向坐便器缸102供应水，并且水致动器110被配置为控制从水源108供应至坐便器缸102的水量。真空辅助坐便器系统100还可包括控制器112(例如，电气控制器)，该控制器112被配置为控制真空辅助坐便器系统100的一个或多个部件。例如，控制器112可至少部分地控制冲洗阀106或水致动器110中的至少一者。在一个实施例中，控制器112可响应于从一个或多个传感器114接收坐便器缸102的感测到的一个或多个特征而至少部分地控制真空辅助坐便器系统100的一个或多个部件。

坐便器102可包括任意合适的坐便器缸。例如，坐便器102通常包括至少一个凹入部，该凹入部被配置为接纳来自个体的人类废物(例如尿液、粪便等)。根据坐便器缸102的应用，凹入部分还可被配置为接纳其他类型的废物，诸如厕纸。坐便器缸还可包括被配置为支撑个体的座圈。座圈可包括至少一个孔，当个体坐在座圈上的同时，该孔允许人类废物进入坐便器缸102的凹入部。

在一个实施例中，真空辅助坐便器系统100可包括在坐便器缸102的出口104至第一冲洗阀106之间延伸的第一管道116。第一管道116可将坐便器缸102流体地联接至第一冲洗阀106。注意的是，在冲洗阀106切换到其打开状态之前，第一管道116可代替坐便器缸102或与坐便器缸102一起储纳废物。

第一管道116可由连接在一起的多个构件形成，或者可包括单个构件。与如果第一管道116由多个构件形成的情况相比，由单个构件形成的第一管道116可限制第一管道116中的泄漏。通常，第一管道116与坐便器缸102不同。然而，第一管道116的至少一部分可与坐便器缸102一体地形成。例如，当真空辅助坐便器系统100被制成为用于住宅应用并且至少部分地由单个陶瓷构件形成时，第一管道116可与坐便器缸102一体地形成。当第一管道116与坐便器缸102一体地形成时，第一管道116与坐便器缸102不同，因为第一管道116的宽度基本上是恒定的(例如，最多变化30％)，而第一管道112的宽度通常是变化的。此外，第一管道116通常与第一冲洗阀106不同。然而，第一管道116的至少一部分可与冲洗阀106一体地形成。当第一管道116与冲洗阀106一体地形成时，由于以下项中的至少一者：冲洗阀106可相对于第一管道116形成凸起，或者第一管道112终止于冲洗阀106的可储纳可移动的障碍物(该可移动的障碍物可调节地限制通过冲洗阀106的流量)的任意部分，因此第一管道112不同于第一冲洗阀106。

第一管道116将冲洗阀106与坐便器缸102间隔开，以使坐便器缸102与因通过冲洗阀106的废物的湍流所产生的噪声在声学上部分地隔离。第一管道116的用以使坐便器缸102与冲洗阀106在声学上隔离的能力通常取决于第一管道116的长度。如本文所使用的，第一管道116的长度是指由第一管道116限定的流动路径的中心的长度。在一个实施例中，由于冲洗阀106通常位于距出口104约15cm之内，因此第一管道116呈现出约7cm至约30cm(诸如约15cm)的长度。然而，注意的是，当第一管道116沿着至冲洗阀106的间接路径时(例如，第一管道116中包括一个或多个弯曲部)，第一管道116可呈现出大于约30cm的长度。在TBD上提交的申请(代理人案卷号为280775WO01_495273-57)中公开了沿着至冲洗阀106的间接路径的管道的示例，该申请的公开内容通过引用而全部并入本文。

在一个实施例中，从真空辅助坐便器系统100中省略了第一管道116。在这样的实施例中，冲洗阀106可直接连接至坐便器缸102的出口104。

冲洗阀106可包括任意合适的阀。例如，冲洗阀106可包括球阀、蝶形阀、螺线管或任意其他合适的阀。根据形成冲洗阀106的阀的类型，冲洗阀106可包括形成入口和出口的主体。冲洗阀106还可包括位于主体中的可移动的障碍物，该可移动的障碍物可调节地限制通过冲洗阀106的流体流量。当冲洗阀106处于关闭状态时，可移动的障碍物限制通过冲洗阀106的流体流量，当冲洗阀106处于第一打开状态时，可移动的障碍物允许流体流过冲洗阀106。

冲洗阀106还包括阀致动器(例如，冲洗阀106与阀致动器一体地形成或机械地联接至阀致动器)，该阀致动器被配置为在打开状态与关闭状态之间切换冲洗阀106。例如，启动阀致动器可将冲洗阀106的可移动的障碍物从限制废物流过第一冲洗阀106的位置移动至允许废物流过第一冲洗阀106的位置，和/或从允许废物流过第一冲洗阀106的位置移动至限制废物流过第一冲洗阀106的位置。阀致动器可包括可在关闭状态与打开状态之间切换冲洗阀106的任意致动器。例如，冲洗阀106可以是电动机、电能供应(例如，当冲洗阀106是螺线管时)或任意其他合适的致动器。

常规的真空辅助坐便器系统通常具有被定位在其坐便器缸附近或与被定位为与其坐便器缸相邻的冲洗阀。例如，常规的真空辅助坐便器系统的冲洗阀可以是以下方式中的至少一者：附接至坐便器缸、附接至支撑坐便器缸的结构、附接至被附接到坐便器缸的结构，或被定位在距坐便器缸15cm之内(例如，被定位在距坐便器缸的出口15cm之内)。在一个实施例中，与以上论述的常规的真空辅助坐便器系统的任意冲洗阀相同，第一冲洗阀106可被定位在坐便器缸102附近或定位为与坐便器缸102相邻。在这样的实施例中，真空辅助坐便器系统100可在被配置为接纳常规的真空辅助坐便器系统的位置中使用。例如，如果冲洗阀106与坐便器缸102间隔开，则重新设计或修改现有的飞机或巡游船设计以容纳真空辅助坐便器系统100可能是困难的和/或昂贵的。此外，将冲洗阀106定位为接近坐便器缸102可允许通过对常规的真空辅助坐便器系统进行改造以包括本文所公开的至少一些特征(例如，包括控制器112)来形成真空辅助坐便器系统100。然而，在一个实施例中，冲洗阀106可与坐便器缸102间隔开。

如所论述的，冲洗阀106流体地联接至被配置为接纳废物的废物收集系统。在一个实施例中，真空辅助坐便器系统100被配置为用于飞机、巡游船或未连接至下水道系统、化粪池或其他合适替代物的另一位置。在这样的实施例中，废物收集系统包括至少一个储纳箱118。该储纳箱118流体地联接至冲洗阀106并限定如下内部空间：该内部空间构造成以至少基本上不透流体的方式接纳和存储废物。

在一个实施例中，储纳箱118可经由第二管道120流体地连接至冲洗阀106。第二管道120可在冲洗阀106与储纳箱118之间延伸。在一个实施例中，例如，当冲洗阀106与储纳箱118相邻或与储纳箱118一体地形成时，可从真空辅助坐便器系统100中省略第二管道120。储纳箱118还可例如经由第三管道122(例如，第三管道122在储纳箱118与真空源1074之间延伸)流体地连接至真空源107。在一个实施例中，例如，当储纳箱118与真空源107相邻或与真空源107一体地形成时，可从真空辅助坐便器系统100中省略第三管道122。

注意的是，例如，当废物收集系统包括下水道系统、化粪池等时，可从真空辅助坐便器系统100中省略储纳箱118。例如，当真空辅助坐便器系统100被配置为用于住宅应用时，由于住宅建筑通常连接至下水道系统、化粪池等，因此真空辅助坐便器系统100中可省略储纳箱118。当从真空辅助坐便器系统100中省略了储纳箱118时，第二管道1208可从冲洗阀106朝向真空源110延伸，或者冲洗阀106可被定位为与真空源107相邻或与真空源107一体地形成。

如所论述的，真空辅助坐便器系统100包括真空源107，真空源107被配置为根据冲洗阀106是处于其相应的打开状态还是处于相应的关闭状态来向真空辅助坐便器系统100的一个或多个构件施加真空(例如，显著小于室内压力的压力)。在所示出的实施例中，真空源107被配置为将真空施加到储纳箱118，使得储纳箱118的内部空间呈现出真空。使储纳箱118的内部空间呈现出真空可有助于将废物拖拉至储纳箱118中。真空源107还可将真空施加到冲洗阀106的至少下游侧。当冲洗阀106处于打开状态时，真空源107还将真空施加到坐便器缸102，从而将废物拖拉至储纳箱118中。

注意的是，当废物收集系统不包括储纳箱118时，真空源107可被定位在冲洗阀106与下水道系统、化粪池等之间。真空源107可将真空施加到冲洗阀106与下水道系统、化粪池等之间的位置，从而将废物拖拉至该位置并朝向下水道系统、化粪池等。

在真空辅助坐便器系统100中使用的真空源107的类型可取决于真空辅助坐便器系统100的应用。在一个实施例中，例如，当真空源107用于巡游船、住宅应用等时，真空源107可以是真空泵。在一个实施例中，当真空辅助坐便器系统100用于飞机时，真空源107可位于飞机的外部。例如，在飞行期间，在约35000英尺的巡航高度下，飞机的内部可呈现出约0.7个大气压至约1.0个大气压的压力(例如，室内压力)，同时飞机的外部呈现出约0.4个大气压或更小的压力。换句话说，相对于飞机内部的压力，飞机的外部是真空的。飞机的外部可以是真空源107，并且第三管道122可从储纳箱118延伸至飞机的外部。然而，注意的是，当真空辅助坐便器系统100用于飞机时，真空源107可包括代替飞机的外部的真空泵或与飞机的外部结合的真空泵。在一个实施例中，当水源108包括水箱时，真空源107可与水源108一体地形成。例如，当水箱基本上不透流体时，排空水源108的水箱可在水箱中产生真空。然后，水箱中的真空可移除来自坐便器缸102的废物(例如，包括最初在水箱中的水)。

如所论述的，真空辅助坐便器系统100包括至少一个水源108。水源108可包括可向坐便器便缸102供应水并且可取决于真空辅助坐便器系统100的应用的任意装置。在一个示例中，水源108是水箱，该水箱限定了内部储存器(interior reservoir)，该内部储存器被配置为储纳水，并且如果其被至少部分地填充，则该内部储存器被配置为储纳水。水箱中的水可以是饮用水、洗涤水或任意其他类型的水。例如，当真空辅助坐便器系统100用于飞机、巡游船等中时，水源108可以是水箱。在一个示例中，水源108连接至管道系统。在这样的示例中，由水源108供应的水可以是饮用水。在一个示例中，水源108可包括直接连接至管道系统的水箱。

在一个实施例中，真空辅助坐便器系统100可包括从水源108延伸至水致动器110的第四管道124。第四管道124将水源108流体地联接至水致动器110。然而，例如，当水致动器110与水源108相邻或与水源108一体地形成时，可从真空辅助坐便器系统100中省略第三管道120。

如所论述的，水致动器110被配置为控制从水源108供应至坐便器缸102的水量。利用水致动器110控制水量可在同时限制使用的水量时更好地控制在操作期间产生的噪声。水致动器110可包括被配置为控制水量的任意致动器。在一个实施例中，水致动器110包括阀，该阀被配置为在打开状态、关闭状态和一个或多个中间状态之间进行切换。在这样的实施例中，当不使用真空辅助坐便器系统100时，水致动器110可被配置为处于关闭状态。然而，水致动器110可在操作期间切换到打开状态或一种或多种中间状态中的至少一者。例如，当请求水的最大量时，水致动器110可处于打开状态，当所请求的水量小于最大量时，水致动器110可处于一个或多个中间状态。在一个实施例中，水致动器110包括泵。在这样的示例中，水致动器110可将水量增加至超出在没有水致动器110的情况下水源108可供应的水量。

在一个实施例中，真空辅助坐便器系统100包括第五管道126。第五管道126在水致动器110至坐便器缸之间延伸并将水致动器110流体地联接至坐便器缸102。例如，坐便器缸102可包括形成的一个或多个入口128，并且第四管道124可流体地联接至一个或多个入口128。在一个实施例中，例如，当水致动器110与坐便器缸102相邻时，从真空辅助坐便器系统100中省略了第五管道126。

真空辅助坐便器系统100可包括冲洗致动器130。冲洗致动器130可包括例如被配置为由个体操纵的手柄或按钮。操纵冲洗致动器130可使得对真空辅助坐便器系统300进行冲洗。对真空辅助坐便器系统100进行冲洗可使得至少冲洗阀106切换到打开状态，并且使得水致动器110允许水源108连续地向坐便器缸102供应水。冲洗致动器130可联接至控制器112，从而操纵冲洗致动器130使得控制器112至少部分地控制至少冲洗阀106和水致动器110的操作。

在所示出的实施例中，控制器112是电气控制器，其包括存储器132(例如，非暂时性存储器)和至少一个处理器134。存储器132存储一个或多个可操作指令，以及至少一个处理器134被配置为执行一个或多个可操作指令。例如，一个或多个可操作指令可包括关于如何控制真空辅助坐便器系统100的一个或多个部件的指令，并且至少一个处理器可至少部分地控制一个或多个部件。

一个或多个可操作指令可包括控制从水源108供应至坐便器缸102的水量的指令。一个或多个可操作指令可包括根据因操作真空辅助坐便器系统100而产生的噪声的预期幅值或检测到的幅值来改变(例如，动态地改变)从水源108供应的水量。图1B至图1G是示出了根据实施例的可控制真空辅助坐便器系统100的一个或多个部件的操作的不同可操作指令136b、136c、136d、136e、136f和136g的曲线图。然而，注意的是，除了图1B至图1G中所示的曲线图之外，可操作指令136b至可操作指令136g可包括其他合适形式的指令(例如，表格、代码等)，并且调控其他合适形式的指令的原理与所示出的曲线图类似。

为了促进对图1B至图1G的曲线图的论述，假设当没有从水源108供应的水时由真空辅助坐便器系统100产生的噪声的预期幅值类似于图3中所示的噪声分布。如此，当论述可操作指令136b至可操作指令136g时将参照图3。然而，注意的是，由真空辅助坐便器系统100产生的噪声分布可能不同于图3中所示的噪声分布，例如，如本文所公开的当将所公开的或本领域已知的附加部件添加到真空辅助坐便器系统100或从真空辅助坐便器系统100移除部件时。

现参照图1B，可操作指令136b可包括在初始时间t

然而，如图3中所示，第二尖峰340小于第一尖峰338。减小第二尖峰340的幅值所需的水量可小于减小第一尖峰338的幅值所需的水量。参照图1C，可操作指令136b可包括在第一持续时间中提供第一水量A

然而，如图3中所示，产生的噪声不会突然增大或减小，而是以选定的速率增大或减小。如此，在一个实施例中，在操作真空辅助坐便器系统100期间提供的水量可随着时间增加或减少。参照图1D，可操作指令136d包括在初始时间t

在一个实施例中，如图1E中所示，可选择可操作指令136e以大体上对应于图3中所示的噪声分布。例如，可操作指令136e可包括在初始时间t

如先前所论述的，在将冲洗阀106切换到打开状态之前增加坐便器缸102中的废物(例如，水、尿液等)的量减小了最初因对真空辅助坐便器系统100进行冲洗而产生的噪声的幅值。参照图1F，当坐便器缸102包括足够的废物时，可操作指令136f可包括在初始时间t

在一个实施例中，在将冲洗阀106切换到打开状态之前，坐便器缸102中存在的废物的量不能减小由第一尖峰338产生的噪声的幅值。在这样的实施例中，参照图1G，可操作指令136g可包括在初始时间t

图1B至图1G中所示可操作指令136b至可操作指令136g仅出于说明性目的而被提供。在一个示例中，存储器132可包括可操作指令136b至可操作指令136g中的至少一者，诸如多个可操作指令136b至可操作指令136g。在一个示例中，代替可操作指令136b至可操作指令136g中的至少一者，或除了可操作指令136b至可操作指令136g中的至少一者，存储器132可包括如下一个或多个附加可操作指令：该一个或多个附加可操作指令控制供应至坐便器缸102的水量以及每个量被供应至坐便器缸102的持续时间。在一个示例中，一个或多个附加可操作指令可包括两个或更多个可操作指令136b至可操作指令136g的组合，或者包括与可操作指令136b至可操作指令136g不同的可操作指令。

在一个实施例中，可操作指令可包括在冲洗阀106的打开状态和关闭状态之间切换冲洗阀106的指令。在一个示例中，可操作指令可包括用以在向坐便器缸102提供第一水量之后将冲洗阀106切换到打开状态的指令。在一个实施例中，可操作指令可包括针对操作真空源107的指令。

参照图1A，如所论述的，至少一个处理器134执行一个或多个可操作指令。例如，响应于执行一个或多个可操作指令，至少一个处理器134可根据一个或多个可操作指令来指示冲洗阀106切换到打开状态和/或指示水致动器110允许水源108向坐便器缸102提供连续供水。

在一个实施例中，控制器112包括代替电气控制器的机械控制器或与电气控制器一起的机械控制器。机械控制器不包括存储器或处理器。相反，机械控制器可包括一个或多个杆、齿、弹簧等。机械控制器可以可操作地联接至冲洗致动器130，从而对冲洗致动器130的操纵引起对机械控制器的机械致动。机械控制器的机械致动器可使得机械控制器至少部分地控制如本文所公开的真空辅助坐便器系统100的操作(例如，在打开状态与关闭状态之间切换冲洗阀106，改变向坐便器缸102提供的水量等)。

如所论述的，真空辅助坐便器系统100可包括一个或多个传感器114。传感器114被配置为感测坐便器缸102的一个或多个特征。在一个示例中，传感器114可被设置为或以其他方式附接至坐便器缸102。在一个示例中，传感器114与坐便器缸102间隔开，但是仍可检测坐便器缸102的一个或多个特征。传感器114也通信地耦合至控制器112并且被配置为将感测到的特征传输给控制器112。控制器112可响应于接收到所感测到的坐便器缸102的特征而至少部分地控制真空辅助坐便器系统100的一个或多个部件的操作。

在一个实施例中，一个或多个传感器114被配置为至少在将冲洗阀106切换到打开状态之前检测坐便器缸102中存在的废物的体积。可检测坐便器缸102中的废物的体积的传感器的示例可包括水位传感器、秤或光学传感器。传感器114可将感测到的坐便器缸102中的废物的体积发送给控制器112，并且控制器112可响应于接收到所感测到的特征而至少部分地控制真空辅助坐便器系统100的操作。控制器112可分析感测到的特征以确定坐便器缸102中的废物的量是否超过阈值。阈值可包括例如至少约100毫升(“ml”)的体积、至少约125ml的体积、至少约150ml的体积、至少约200ml的体积、至少约250ml的体积、至少约300ml的体积、至少约400ml的体积、至少约500ml的体积、至少约750ml的体积、至少约1000ml的体积或在约100ml至约200ml的范围内的体积、在约150ml至约250ml的范围内的体积、在约200ml至约300ml的范围内的体积、在约250ml至约400ml的范围内的体积、在约300ml至约500ml的范围内的体积、在约400ml至约750ml的范围内的体积或在约500ml至约1000ml的范围内的体积。当前认为的是，超过任意上述阈值的废物的体积可减小因对真空辅助坐便器系统100进行冲洗而产生的噪声的幅值。在一个示例中，如果控制器112确定废物的体积达到阈值或超过阈值，则控制器112可允许冲洗阀106切换到打开状态。然而，在这样的示例中，如果控制器112确定废物的体积低于阈值，则控制器112可指示水源108向坐便器缸102供应附加的水(例如，控制器112指示水致动器110允许水源108供应水)，从而使废物的体积达到或超过阈值。在一个示例中，控制器112可响应于确定废物的体积已达到或没有达到或超过阈值来选择存储在存储器132中的一个或多个可操作指令。例如，如果废物的体积未达到或超过阈值，则控制器112可选择与图1B至图1E的可操作指令136b至可操作指令136e中的至少一者相同或相似的一个或多个可操作指令。如果废物的体积达到或超过阈值，则控制器112可选择与图1F或图1G的可操作指令136f至可操作指令136g中的至少一者相同或相似的一个或多个可操作指令。

在一个实施例中，控制器112可包括检测废物的成分的一个或多个传感器114。例如，与其他类型的废物相比，不同类型的废物可更好地减小因对真空辅助坐便器系统100进行冲洗而产生的噪声的幅值。在不希望受到理论的束缚的情况下，认为的是，与粘性较小的废物(例如，尿液或腹泻物)相比，粘性较大的废物(例如，固体或高粘性的粪便或厕纸)降低了流过冲洗阀106的废物的速度。注意的是，降低流过冲洗阀106的废物的速度可减小因对真空辅助坐便器系统100进行冲洗而产生的噪声的幅值。可检测废物的成分的传感器的示例包括pH值传感器(例如，由于尿液是酸性的，因此pH值传感器可检测尿液的存在和尿液量)或光学传感器。传感器114可将感测到的废物的成分发送给控制器112，并且控制器112可响应于接收到所感测到的特征而至少部分地控制真空辅助坐便器系统100的操作。例如，控制器112可分析所感测到的特征以确定废物的成分，并且响应于该分析，基于该分析增加或减少向坐便器缸102提供的水量。

在一个实施例中，控制器112可包括一个或多个传感器114，该一个或多个传感器114被配置为检测因对真空辅助坐便器系统100进行冲洗而产生的噪声。在一个示例中，控制器112可指示水源108和水致动器110进行如下操作中的至少一者：当检测到的噪声达到或超过阈值噪声时，向坐便器缸102提供更多的水，或者当检测到的噪声低于阈值噪声时，向坐便器102提供更少的水。在一个示例中，控制器112可从检测到的噪声获知并相应地重新配置可操作指令。例如，如果检测到的噪声超过阈值等，则控制器112可获知以增加供应的水量。

真空辅助坐便器系统100可包括未在图1A中示出的一个或多个附加部件。例如，真空辅助坐便器系统100可包括一个或多个附加阀、高压源和/或附随的管道，如在TBD上提交的第TBD号申请(代理人案卷号280773WO01_495273-55)中所公开的，所述申请的公开内容通过引用而全部并入本文。

图2是根据实施例的使用本文所公开的任意真空辅助坐便器系统的示例方法200的流程图。示例方法200可包括如动作205、动作210、动作215、动作220或动作225中的一者或多者所示出的一个或多个动作。可响应于由至少一个处理器执行一个或多个可操作指令来执行方法200中公开的一个或多个动作或使得方法200中公开的一个或多个动作被执行。

示例方法200可包括动作205，动作205叙述为“将可操作地联接至坐便器缸的冲洗阀切换到其打开状态以从坐便器缸中移除废物”。示例方法200还可包括动作210，动作210叙述为“在将冲洗阀切换到其打开状态之后，将冲洗阀切换到其关闭状态”。示例方法200还可包括动作215，动作215叙述为“至少在开始将冲洗阀切换到其打开状态与结束将冲洗阀切换到其关闭状态之间，提供从至少一个水源到坐便器缸的连续供水”。动作215可包括动作220，动作220叙述为“在第一持续时间内向坐便器缸供应第一水量”。动作215还可包括动作225，动作225叙述为“在供应第一水量之后，在第二持续时间中向坐便器缸供应第二水量”。

图2中示出的动作仅是出于说明性的目的。例如，可以以不同的顺序执行至少一个动作，示例方法200中可省略至少一个动作，可组合至少一些动作，可将至少一个动作划分为多个动作，或者该动作中的至少一者可被修改或补充。在一个示例中，方法200可包括一个或多个附加动作，如以下更详细地论述的。

在一个实施例中，方法200可至少从动作205开始，动作205叙述为“将可操作地联接至坐便器缸的冲洗阀切换到其打开状态以从坐便器缸中移除废物”。动作205可允许来自真空源的真空向坐便器缸中的废物施加真空，从而将废物拖拉通过冲洗阀并朝向废物收集系统。然而，将废物拖拉通过冲洗阀可能产生大的噪音。动作210(其包括“在将冲洗阀切换到其打开状态之后，将冲洗阀切换到其关闭状态”)可结束动作205。

在动作205与动作210之间，方法200可包括动作215，动作215叙述为“至少在开始将冲洗阀切换到其打开状态与结束将冲洗阀切换到其关闭状态之间，提供从至少一个水源到坐便器缸的连续供水”。如所论述的，已发现的是，从水源向坐便器缸提供连续供水减小了因冲洗所公开的真空辅助坐便器系统而产生的噪声的幅值。

动作215可包括根据预期的噪声的幅值或检测到的噪声的幅值来改变所提供的水量(例如，水流动速率或水压)。例如，如图3中所示，在没有连续水流的情况下，因冲洗所公开的真空辅助坐便器系统而产生的噪声的幅值变化很大。如此，动作215可包括至少如动作220和动作225中所述地改变水量。例如，动作220包括“在第一持续时间中向坐便器缸供应第一水量”，动作225包括“在供应第一水量之后，在第二持续时间中向坐便器缸供应第二水量”。在一个实施例中，第一水量可被配置为减小图3中所示的第一尖峰338与第二尖峰340之间产生的噪声的幅值，第二水量可被配置为减小由图3中所示的第二尖峰340产生的噪声的幅值。第二水量可以大于第一水量，因为可能需要更大量的水来减小由第二尖峰340产生的噪声的相对大的幅值。在一个实施例中，第一水量和第二水量可对应于所公开的其他水量。

如关于图1B至图1G的可操作指令136b至可操作指令136g所论述的，动作215可包括在动作220或动作225中的至少一者之前、之间或之后的一个或多个附加水量。在一个示例中，动作215可包括在动作220中所论述的第一持续时间之前，在第三持续时间中供应第三水量。第三水量可以大于第一水量，例如，因为第三水量被配置为减轻由图2中所示的第一尖峰338产生的噪声。

在一个实施例中，动作215包括突然改变由水源供应至坐便器缸的水量，例如，如图1B、图1C、图1F和图1G中所示。在一个实施例中，动作215包括逐渐改变由水源供应至坐便器缸的水量，例如，如图1D和图1E中所示。

注意的是，动作220和动作225的第一持续时间和第二持续时间(以及本文所公开的任何其他持续时间)可无限短(例如，小于0.1秒)或可大于0.1秒，诸如在约0.1秒至约0.5秒的范围内、在约0.25秒至约0.75秒的范围内、在约0.5秒至约1.0秒的范围内、在约0.75秒至约1.5秒范围内、在约1.0秒至约2.0秒范围内、在约1.5秒至约3.0秒的范围内、在约2秒至约4秒范围内、或在约3秒至约6秒的范围内。

在一个实施例中，方法200可包括利用一个或多个传感器感测坐便器缸的一个或多个特征，并将感测到的特征传输给控制器。如先前所论述的，控制器可响应于接收到所感测到的一个或多个特征而至少部分地控制真空辅助坐便器系统的一个或多个部件的操作。在一个示例中，传感器可检测坐便器缸中存在的废物的体积，并且响应于接收到所检测到的体积，控制器可进行以下操作中的至少一者：允许冲洗阀切换到打开状态、在允许冲洗阀切换到打开状态之前使附加的水流入坐便器缸中、或者基于检测到的体积选择一个或多个可操作指令。在一个示例中，传感器可检测废物的成分，并且控制器可基于废物是高粘度内容物还是低粘度内容物来至少部分地控制真空辅助坐便器系统的一个或多个部件的操作。在一个示例中，传感器可检测坐便器缸处的噪声，并且控制器可基于检测到的噪声至少部分地控制真空辅助坐便器系统的一个或多个部件的操作。

以下的比较示例和工作示例提供了与本文所公开的具体真空辅助坐便器系统有关的更多细节。

比较示例的真空辅助坐便器系统包括：坐便器缸；冲洗阀，其经由第一管道流体地联接至坐便器缸；储纳箱，其经由第二管道流体地联接至冲洗阀；以及真空泵，其经由第三管道流体地联接至储纳箱，从而储纳箱的内部空间暴露于真空下。第一管道呈现约15cm的长度，第二管道呈现约5m的长度。储纳箱中的真空范围在5英寸汞柱(约0.17个大气压)至约20英寸汞柱(约0.67个大气压)之间。麦克风设置在坐便器缸中或在坐便器缸附近，以检测在使用真空辅助坐便器系统期间产生的噪声。

图3是示出了随时间对比较示例的真空辅助坐便器系统进行冲洗(例如，操纵冲洗致动器)之后随时间检测到的噪声(以分贝为单位)的曲线图。图3示出了通过操作对比示例的真空辅助坐便器系统而产生的噪声，其通过将冲洗阀切换到其打开状态而导致在所检测到的噪声的幅值中产生第一尖峰338，并且通过将冲洗阀切换到其关闭状态而导致在所检测到的噪声的幅值中产生第二尖峰340。在第一尖峰338与第二尖峰340之间产生的噪声的幅值虽然高，但是小于第一尖峰338和第二尖峰340的幅值。

将比较示例的真空辅助坐便器系统修改为包括：水源，其被配置为向坐便器缸供应水；以及水致动器，其被配置为控制水压以形成工作示例的真空辅助坐便器系统。水源包括水槽、减压器和压力表，其全部使用管道流体地联接在一起。水致动器包括可编程阀，该可编程阀被配置为在选定时间在打开状态与关闭状态之间进行切换。

在多个第一测试中，对工作实施例的真空辅助坐便器系统进行冲洗，同时以受控的压力向坐便器缸提供水。针对多个第一测试中的每个测试，水的压力是变化的。图4是示出了在进行多个第一测试中的每个测试期间、在对工作示例的真空辅助坐便器系统进行冲洗之后，随时间检测到的噪声(以分贝为单位)的曲线图。图4表明，向坐便器缸提供连续的水供应减小了对真空辅助坐便器系统进行冲洗的同时(尤其是当水压超过一定值时)产生的噪声的幅值。例如，如图4中所示，将供应至坐便器缸的水压增加至大于约5磅/平方英寸(“psi”)大大降低了在第一尖峰438与第二尖峰440之间产生的噪声的幅值以及由将冲洗阀切换到关闭状态所产生的噪声的幅值(例如，减小第二尖峰440的幅值)。然而，注意的是，增加水压对减小在操作期间产生的噪声的幅值的影响通常随着水压的增加而减小。例如，将水的压力从5psi增加至9.4psi可使在1秒钟产生的噪声降低约6分贝，而将水的压力从9.4psi增加至16.5psi仅将在1秒钟产生的噪声降低约2分贝。图4还表明，增加水的总体积以及引申开来的水流动速率也降低了噪声的幅值。

在多个第二测试中，对工作实施例的真空辅助坐便器系统进行冲洗，同时以受控的压力向坐便器缸提供水。针对多个第二测试中的每个测试的压力保持在约20psi。然而，多个第二测试中的每个测试的冲洗时间是变化的。图5是示出了在进行多个第二测试中的每个测试期间、在对工作示例的真空辅助坐便器系统进行冲洗之后随时间检测到的噪声(以分贝为单位)的曲线图。如图5中所示，在真空辅助坐便器系统正从坐便器缸中移除废物的同时停止水的流动导致检测到的噪声的幅值突然大大增加。图5表明，与提供不连续供水的真空辅助坐便器系统相比，在对真空辅助坐便器系统进行冲洗的同时提供连续供水降低了在真空辅助坐便器系统的操作期间产生的噪声的幅值。

在多个第三测试中，仅在将选择的水量供应至坐便器缸之后，工作示例的真空辅助坐便器系统的冲洗阀才切换到打开状态。对于第三测试中的每个测试，在将冲洗阀切换到其打开状态之前所选择的供应至坐便器缸的水量是变化的。图6是示出了在进行多个第三测试中的每个测试期间、在对工作示例的真空辅助坐便器系统进行冲洗之后随时间检测到的噪声(以分贝为单位)的曲线图。如图6中所示，在将冲洗阀切换到其打开状态之前将水供应至坐便器缸减小了所产生的噪声的幅值(例如，减小了噪声的第一尖峰的幅值)。图6还表明，噪声消减对应于在将冲洗阀切换到其打开状态之前坐便器缸中存在的水量。图6进一步表明，增加坐便器缸中的水量增加了如下时段：在该时段期间，最初存在于坐便器缸中的水减小了产生的噪声。例如，将125ml的水供应至坐便器缸减小了因对真空辅助坐便器系统进行约1秒钟的冲洗而产生的噪音的幅值，而将1000ml的水供应至坐便器缸减小了因对真空辅助坐便器系统进行约2秒钟的冲洗而产生的噪音的幅值。

虽然本文已经公开了各个方面和实施例，但是可设想到其他方面和实施例。本文所公开的各个方面和实施例是出于说明的目的，而非旨在进行限制。