废料转移单元

本申请要求2018年3月23日提交的名称为“Waste Transfer Unit”的美国临时申请第62/646,944序列号的权益，该专利全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及用于在不使用水槽、工作台或操作台面处理特征的情况下管理废料(包括液体废料、固体废料和混合废料)的系统和方法。具体示例提供了与飞行器或其他交通工具厨房、洗手间或在其中产生需要处理的废料的任何其他位置有关的特定用途。所公开的实施例可以被安装在最初的厨房或洗手间中，或者它们可以被用于改造现有环境，使得不需要整个的新处理系统或新水槽占用面积。

背景技术

在乘客运输环境中，通常有必要处理不需要的流体和固体。大多数商用飞行器和其他客运交通工具都配备有厨房水槽和洗手间水槽，然而，这些水槽主要仅用于处理液体废料。通常情况下，这些水槽在飞行器(或其他交通工具)的排水杆处终止，以将液体排放到大气中。这具有多项挑战。首先，当要处理的液体较为深色并且可能染色时(诸如酒、咖啡等)，将液体排到飞行器外部可能导致液体“涂留”在飞行器侧面。这可能导致难看的条痕，从而使飞行器染色并且可能损坏“洁净飞行器”的形象，并且导致地面维护/清洁成本增加。另一个问题是：将许多液体处理到大气中对环境不利。又一个问题是：在落水管与排水杆之间的管线的直径通常较小，并且如果将任何固体或浆体材料倒入水槽中，则可能导致排水管堵塞。因此，传统的水槽系统处理更多粘性液体或固体废料产品的能力有限。

交通工具上还产生其他类型的垃圾，并且需要适当地进行处理。例如，除了液体或浆体型废料之外，需要在飞行器或其他交通工具环境中处理固体废料(诸如纸巾、杯子、餐巾、食物残渣以及其他类型的固体废料)也很常见。通常，使用单独的垃圾桶或垃圾压缩机。这些废料处理解决方案占用有价值的厨房或其他操作台面/工作台空间。它们还会给飞行器增加相当大的重量。因此，需要改进。

一些所尝试的解决方案包括开发真空厨房废料处理系统。这些处理系统的运行非常像飞行器真空马桶。它们不仅可以处理液体，而且可以冲洗食物废料。然而，当前的系统需要安装整个处理系统。它们不使用厨房中的现有水槽空间。相反，它们占用厨房内部的有价值的操作台面空间。厨房处理系统通常还包括盖子，以帮助降低真空冲洗所产生的声音。用户按下位于水槽附近的冲洗开关或按钮来手动启动它们。它们还产生较大的冲洗声，这对于坐在厨房附近或在厨房工作的乘客和机组人员来说可能是令人讨厌的。这些系统还在以下方面与马桶相似：它们通常在水池中包括清洗阀/清洗环。

因此，需要对结合客运交通工具的废料处理和转移进行改进。

发明内容

本发明人已经设计了一种系统，该系统允许将废料处理到适合飞行器上所提供的标准容器空间的单元中。这允许该单元在视觉上与厨房集成，而不占用有价值的工作台/操作台面空间。所公开的系统与交通工具上的主废料系统协作，并且将接纳到的废料材料传送到主废料系统。该主废料系统通常是飞行器主废料箱，但是应该理解，主废料系统还可以与船舶、休闲车水箱或任何其他合适的交通工具系统相关联。该系统可以使用手动冲洗、自动冲洗、定期或延时冲洗。在其他示例中，该系统在门被关闭之后自动冲洗。该系统还可以是非接触式的。

所公开的系统组合了厨房水槽、厨房废料处理单元的功能性，但是仅占用了容器隔室的前部空间包络。在一个示例中，提供了一种废料转移单元，包括：废料接纳部分，包括用于接纳废料的开口；以及单元本体，支撑废料侧导管和冲洗阀，其中废料接纳部分被配置为倾斜、铰接(hinged)或滑动远离单元本体以接纳废料，以及其中接纳到的废料经由真空被转移到主废料箱。单元本体可以具有真空侧导管。冲洗阀可以被定位在废料侧导管与真空侧导管之间。废料转移单元被配置为被安装在工作表面之上或之下。该单元还可以具有清洗管和/或排放管。

废料接纳部分可以具有握持区域。可以存在用于非接触式操作的传感器。废料转移单元还可以具有用于安装的附接支架。可以存在被定位在上壁上的手柄，以便于运输该单元。用于该单元的真空可以通过飞行器上的空气压差或经由真空发生器而产生。该单元可以包括壳体。该单元被安装在客运飞行器上。

在使用中，废料接纳部分的关闭自动地启动冲洗阀或启动定期或延迟冲洗。废料接纳部分的关闭在单元本体与废料接纳部分之间建立自动锁定，直到冲洗已经完成。

本公开还涉及一种用于在包括主废料箱的运输交通工具上转移废料的方法，其包括：在该交通工具上安装废料转移单元，该废料转移单元包括：废料接纳部分，包括用于接纳废料的开口；以及单元本体，包围废料侧导管、真空侧导管和被定位在废料侧导管与真空侧导管之间的冲洗阀，其中废料接纳部分被配置为倾斜、铰接或滑动远离单元本体以接纳废料，其中接纳到的废料经由以下操作被转移到主废料箱：(a)打开冲洗阀，(b)在废料侧导管与真空侧导管之间建立真空，以在废料侧导管与真空侧导管之间移动废料，以及(c)关闭冲洗阀。

附图说明

图1示出了处于打开配置的被安装在飞行器厨房中的废料转移单元的一个实施例的侧面透视图。

图2示出了处于关闭配置的图1所示废料转移单元。

图3A示出了具有上存储隔室和下存储隔室的厨房，该上存储隔室和下存储隔室装有标准的存储容器。

图3B示出了下储藏容器被废料转移单元替换的图3A所示厨房。

图4示出了安装有两个废料转移单元的厨房，一个在工作台空间之上，并且一个在工作台空间之下。

图5示出了被安装在洗手间中的本文所公开的废料转移单元的一个实施例的正面透视图。

图6是废料接纳部分处于打开配置的废料转移单元的正/侧横截面透视图。

图7示出了处于关闭配置的图6所示废料转移单元。

图8示出了图6所示废料转移单元的后/侧横截面透视图。

图9示出了图6所示废料转移单元的后/侧横截面透视图。

图10示出了被安装在飞行器厨房中的图6所示废料转移单元的侧面平面图。

图11示出了废料转移单元的侧面平面示意图。

图12示出了溢流罩被定位在壳体内的废料转移单元的分解透视图。

图13示出了在废料接纳部分/门被定位之前组装在壳体内的溢流罩的透视图。

具体实施方式

图1图示了废料转移单元10的一个实施例。单元10组合了传统的厨房水槽功能(接纳液体)和处理功能(诸如接纳食物、各种类型的浆体或固体废料)。单元10将各种类型的废料从其(在厨房或洗手间或其他位置中的)位置移动到飞行器或其他客运交通工具的真空废料系统中。

现在参照图1，废料转移单元10是不需要专门的处理水槽的集成单元。废料转移单元10不占用任何台面空间或厨房工作台空间来进行处理功能。如在图1和图2中示出的，单元10可以被安装在飞行器厨房立体空间12内。换句话说，单元10相对于存储隔室区域被安装，而不是被安装在操作台面表面上。

所公开的单元10的一个优点是：其可以被改造到现有的厨房中。单元10的大小可以在大小上与标准的厨房容器隔室对应，这对可以安装单元10的地方提供了灵活性。还应该理解，该大小可以被放大或缩小，这取决于航线要求。换句话说，若需要，则可以修改单元在面上的大小。还可以对单元的面进行颜色编码或以图形方式设计单元的面，以在美学上与厨房或将使单元位于其中的其他位置的装饰相对应、匹配或以其他方式与之适合。如下面进一步详细描述的，由于单元10使用标准接口，因此，还提供了灵活性。单元10还可以是可移除的，使得可以替换新单元(当将初始单元送出进行修理或检查时)，或者使得存储该单元的隔室可以被用于存储目的或任何其他备选目的。

图3A图示了飞行器厨房立体空间12，第一容器14a和第二容器14b被安装在飞行器厨房立体空间12中的隔室中。图3B图示了一个容器14b被移除，其中废料转移单元10被定位在其位置。这说明了单元10的模块性。图4图示了第一单元10a被定位在操作台面/工作表面16之上并且第二单元10b被定位在操作台面/工作表面16之下的飞行器厨房立体空间12，这表明废料转移单元10可以被定位在任何所需的并且形状合适的隔室。该单元可以被定位在操作台面/工作表面之上或之下，但是一些用户可能发现在该单元被定位在表面16之下的情况下便于使用。

图5图示了可以被安装在客运交通工具(诸如飞行器)洗手间中的废料转移单元10的一种版本。该单元10可以被放置在水槽/操作台面区域之上或之下。在交通工具洗手间中提供废料转移单元10可以通过管理对纸巾和其他废纸(该其他废纸通常将是纸巾、面巾纸、女性卫生用品、婴儿纸尿裤等)的处理来提供特定的益处。据报道，洗手间中的满溢的废料箱是一个问题，特别是在较长的航班或国际航班上。然而，虽然不旨在作为主要操作，但是还应该理解的是，所公开的废料转移单元10可以被用于管理和运输其他类型的洗手间废料，诸如人类废料、呕吐物或在飞行器上可能产生的任何其他类型的液体废料、混合废料或固体废料。

图5还图示了用于非接触式操作的选项，使得用户的手简单地位于传感器62或其他合适的附近位置来使单元的门打开，以接纳废料。附加地或备选地，可以使用(如由图1和图2示出的)手柄或握持区域60。对洗手间中的废料转移单元10的使用和连接通常与对在厨房或任何其他合适的位置中的单元10的使用和连接相似。

图6图示了被定位在厨房立体空间、洗手间或其他合适的位置内的废料转移单元10的一个实施例的侧面透视图。为了便于观察，未示出厨房壁。该侧视图图示了处于打开位置的废料接纳部分20。该废料接纳部分20包括正面22、开口24和帮助将废料包括和引导到开口24中的侧翼26。正面22可以具有允许用户打开和关闭废料接纳部分20的手柄或握持区域60。附加地或备选地，非接触式操作也是可能的。可以经由(在图5上示出的)传感器62来提供非接触式操作，用户可以在该传感器62前面挥动他的或她的手，以使废料接纳部分20打开。

废料接纳部分20可以相对于单元本体28的其余部分被铰接。该铰接的连接可以经由实际的铰链进行，或者废料接纳部分20可以被设计为简单地相对于单元本体28旋转或倾斜出来。在备选实施例中，废料接纳部分20可以以抽屉状方式从单元本体28滑出。本领域的普通技术人员要明白废料接纳部分20可以起作用的备选方式。

当处于如由图6示出的打开位置时，废料接纳部分20被配置为接纳任何类型的液体废料、固体废料或混合废料。例如，开口24的大小被设计为接纳可以被倒入开口24中的液体废料(诸如苏打水、咖啡、水等)、软食品(诸如面条、米饭、咖啡垫、未吃光的餐食服务品等)或者甚至干废料(诸如纸巾、面巾纸、餐巾等)。

当废料接纳部分20关闭时，为了安全起见，可以将其设置为自动锁定。废料接纳部分20的关闭还可以发起如下面描述的自动冲洗周期。备选地，可以将废料转移单元10设置为仅在手动启动时进行冲洗。还可以按照定时间隔来设置冲洗周期。对于该冲洗周期的一个备选的选项是：基于时间延迟来设置，诸如延迟冲洗，直到在关闭了废料接纳部分20之后的几秒。然而，通常认为，冲洗周期将仅在废料接纳部分20关闭时发生。

如由图1至图4示出的，废料接纳部分20，并且特别是正面22，是单元10的从前面可见的主要部分。单元10的其余组件被包括在单元本体28内。如图所示，单元本体28可以具有包围所描述的附加组件的壳体30。然而，还应该理解，不需要壳体。可以将单独的组件安装在飞行器隔室内。

首先，提供了与开口24流体连通的废料侧导管32。该导管32的直径足以接纳本文所描述的任何废料。在特定示例中，导管32可以具有大约1至约2英寸的直径。接下来，存在与真空源流体连通的真空侧导管34。该导管34可以具有与废料侧导管32的直径相似的直径。然而，真空侧导管34直径可以与废料侧导管32不同，这取决于系统要求。直径可以在整个导管32、34中大体保持恒定。备选地，直径可以在任何方向上逐渐变细。被定位在导管32、34之间的是冲洗阀36。当冲洗阀36打开时，允许导管32、34之间流体连通。当冲洗阀36关闭时，不允许导管32、34之间的流体连通。冲洗阀36可以具有与真空马桶冲洗阀相似的特征，受让人所拥有的专利和共同待决的专利申请描述了这些特征中的许多特征。由于冲洗阀36的细节可以根据废料转移单元设计而变化，因此，本文未描述进一步的细节。然而，应该理解的是，可以结合本公开使用任何合适的真空马桶冲洗阀。具体实例包括但不限于：名称都为“Mixed Media Orbital Valve”的美国专利第9,182,042号和第9,441,739号；名称都为“Multi-Port Orbital Valve”的美国专利第9,428,896号和第10,017,930号；名称为“Multi-Port Valve”的美国专利第10,017,931号。

如图所示，真空侧导管34的一部分可以被容纳在单元本体28内。备选地，冲洗阀36可以沿着单元本体28的后壁38被定位，其中整个真空侧导管34被定位在单元本体28的外部。优选的设计取决于飞行器或其他交通工具内的管道架构。

现在将描述冲洗过程。在一个实施例中，当废料接纳部分20打开时，冲洗阀36保持关闭，使得废料侧导管32与真空侧导管34之间的流体连通或配合保持关闭。这防止了在打开废料接纳部分20时产生大声的嘶嘶真空声。(冲洗阀通常将保持关闭，并且仅在冲洗期间短暂打开。然而，应该理解，真空可以保持打开，但是出于安全和噪音产生原因，通常不认为该实施例是优选的。)当废料接纳部分20关闭并且废料转移单元10的冲洗被启动时(无论是自动地、手动地还是经由定期的设定时间)，冲洗阀36打开并且允许废料侧导管32与真空侧导管34之间的流体连通或配合。真空将废料从管道32拉入管道34中，并且将废料传递到废料接纳箱。该冲洗功能与在客运交通工具上发生的冲洗功能相似。真空可以通过真空发生器(例如用于地面上的飞行器、用于船舶、用于休闲车或其他类型的交通工具)而产生，或者真空可以通过在飞行器在飞行中处于合适的高度时产生的压差而产生。

废料转移单元10还可以设置有清洗功能。清洗功能可以由通过图9最清楚地示出的清洗管40提供。清洗管40在后壁38处进入单元本体28。清洗管40的至少一部分可以延伸到单元本体28中并且与开口24的至少一部分流体连通。当冲洗被启动时，经由清洗管40将淡水或经过过滤的灰水(可以经由任何数量的灰水清洁系统来提供经过过滤的灰水，受让人所拥有的专利和共同待决的专利描述了这些灰水清洁系统)输送到开口24。具有清洗功能的总体目标是清洁开口24的侧壁42，以防止废料碎屑粘附在其上。这可以帮助维持废料转移单元10的视觉清洁度，使不受欢迎的气味减到最少，以及限制单元10的所需清洁和维护。附加地或备选地，清洗管40的至少一部分可以与导管32、34中的一个或两个配合。

还提供了排放管44。提供排放管44以排放真空侧导管34内的真空。图10示出了被安装在厨房中的废料转移单元10的侧视图。清洗管40和真空侧导管34可以与交通工具水管和废水管连接。排放管44可以被暴露于壳体内部的大气或气体。若需要，可以向排放管的末端增加消声器以帮助对从单元10出去的真空声进行消声或使其最小化。

图11提供了这些所描述的组件及其在废料转移单元内的可能位置的示意图。然而，应该理解，备选布置是可能的，并且在本公开的范围内进行考虑。

壳体30的上壁46可以设置有手柄48。这使得能够容易地将废料转移单元10运输并且放置到指定的隔室中。手柄48可以向下铰接并且平放，使得其不干扰安装。附加地，可以在壳体30上提供一个或多个附接支架50，以便于安装和帮助支撑从后壁38延伸的任何组件。

为了安装废料转移单元10，可以根据飞行器(或其他交通工具)水管和真空管来使清洗管40和真空侧导管34铅直。废料转移单元10还可以从飞行器(或其他交通工具)拉取电力，或者可以经由蓄电池、经由燃料电池或经由任何其他合适的能源来独立地对废料转移单元10进行供电。

如果被设计为安装在客运飞行器上，则所使用的所有所描述的组件都是由合适的监管机构指定的经过认证的航空航天部件。还需要使用尽可能轻的材料，同时还针对使用寿命提供所需功能。组成材料包括但不限于：不锈钢、铝、聚乙烯和/或其他塑料或其任何组合。开口24及其侧壁42可以涂有聚四氟乙烯或任何其他类型的抗污表面。

附加地或备选地，溢流罩70可以被定位在壳体内。通过图12和图13说明了这一点。然后，废料接纳部分20可以被安装在溢流罩70内部以避免溢出物泄漏到单元的后部。溢流罩可以包括用于支撑该部分20的结构元件72。溢流罩可以包括用于进气口的规定。溢流罩可以包括用于使UV LED变亮和/或对UV LED进行消毒的规定。

该系统还可以设置有向用户指示单元的状态的指示灯。例如，“准备运行”会使指示灯发蓝光，“使用中”会使指示灯发黄光，以及单元故障会使指示灯发红光。可以对指示灯进行定位并且使其在握持区域60上或附近或下面发光。在其他示例中，可以出于美学作用而使单元的握持区域或其他区域以强光发光。

在不偏离本公开或随附权利要求书的范围或精神的情况下，可以对上面叙述的并且在附图中示出的结构和方法进行改变和修改、增加和删除。