NO315093B1

NO315093B1 - Vacuum sewer device and method for operating it

Info

Publication number: NO315093B1
Application number: NO19905623A
Authority: NO
Inventors: Gunnar Lindroos
Original assignee: Waertsilae Oy Ab
Priority date: 1990-01-02
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 2003-07-07
Also published as: AU6852790A; NO905623L; KR0148792B1; FI910027A0; JP3040493B2; ES2062422T3; CA2032882A1; EP0436357A1; FI910027A; FI92085B; DE69012773T2; KR910014571A; NO905623D0; JPH0438336A; AU634008B2; DE69012773D1; DK0436357T5; EP0436357B1; CA2032882C; FI92085C

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et vakuumkloakkarrangement for bruk med en kloakkvannavgivende skål. The present invention relates to a vacuum sewer arrangement for use with a sewage water-releasing bowl.

I vakuumkloakkarrangementer er et kloakkvannavgivende toa-lett eller en WC-skål forbundet med en kloakkledning ved hjelp av en kloakkventil, og et vakuum opprettholdes i kloakkledningen. For å utføre en spyleoperasjon, åpnes kloakkventilen og avfallet eller kloakkvannet i skålen suges inn i kloakkledningen. In vacuum sewer arrangements, a sewage-discharge toilet or a WC bowl is connected to a sewer line by means of a sewer valve, and a vacuum is maintained in the sewer line. To perform a flushing operation, the sewer valve is opened and the waste or sewage in the bowl is sucked into the sewer line.

Avfallet danner en bevegelig plugg i kloakkledningen, og trykkdifferansen over pluggen driver pluggen gjennom kloakkledningen til en kloakkavgivende tank. I et vanlig vakuumkloakkarrangement strømmer luften for transport av avfallspluggen inn i kloakkledningen gjennom kloakkventilen. Når kloakkventilen lukker, slutter pluggen nesten straks å bevege seg. The waste forms a movable plug in the sewer line, and the pressure difference across the plug drives the plug through the sewer line to a sewage discharge tank. In a normal vacuum sewer arrangement, the air for transporting the waste plug flows into the sewer line through the sewer valve. When the sewer valve closes, the plug stops moving almost immediately.

To hovedfaktorer bestemmer hvor lenge kloakkventilen forblir åpen. For det første må kloakkventilen forbli åpen lenge nok til at avfallspluggen med en rimelig grad av sikkerhet har beveget seg fra skålen til kloakkledningen. Selv om avfallet under normale omstendigheter nesten mo-mentant presses inn i kloakken, er det vanlig å tillate omtrent to sekunder for at avfallet skal kunne forlate skålen. For det andre er det viktig for riktig funksjon av vakuumkloakkarrangementet at sjansen for at én avfalls-plugg forenes med en foregående eller etterfølgende plugg i avfallsledningen er meget liten, og derfor må pluggen bevege seg en betydelig distanse i kloakkledningen, f.eks. i det minste 10 m, før den stopper. I vakuumkloakkarrangementer som for tiden er i bruk, vil avfallspluggen typisk bevege seg med en maksimumshastighet på rundt 5 til 10 m/s. I et typisk vakuumkloakkarrangement vil kloakkventilen derfor være åpen i omtrent fire sekunder ved hver spyling. Two main factors determine how long the sewer valve remains open. First, the sewer valve must remain open long enough for the waste plug to have moved from the bowl to the sewer line with a reasonable degree of safety. Although under normal circumstances the waste is almost instantly pushed into the sewer, it is usual to allow approximately two seconds for the waste to leave the bowl. Secondly, it is important for the correct functioning of the vacuum sewer arrangement that the chance of one waste plug uniting with a preceding or subsequent plug in the waste line is very small, and therefore the plug must move a considerable distance in the sewer line, e.g. at least 10 m before it stops. In vacuum sewer arrangements currently in use, the waste plug will typically travel at a maximum speed of about 5 to 10 m/s. In a typical vacuum sewer arrangement, the sewer valve will therefore be open for approximately four seconds with each flush.

Avfallet vil strømme inn i kloakkrøret umiddelbart etter at kloakkventilen åpner og vil følges av et stort kvantum luft. Dette bevirker betydelige trykkvariasjoner i skålen, spesielt under åpnings- og lukkefasene av kloakkventilen når materiale (avfall eller luft) suges inn gjennom en relativt liten åpning. På grunn av dette oppstår det vanligvis et høyt støynivå. Støynivået er avhengig av trykkdifferansen mellom det indre av skålen og kloakkledningen - jo større forskjellen er, desto høyere vil støyen ha en tendens til å være. The waste will flow into the sewer pipe immediately after the sewer valve opens and will be followed by a large quantity of air. This causes significant pressure variations in the bowl, especially during the opening and closing phases of the sewer valve when material (waste or air) is sucked in through a relatively small opening. Because of this, a high noise level usually occurs. The noise level is dependent on the pressure difference between the interior of the bowl and the sewer line - the greater the difference, the louder the noise will tend to be.

Norsk patent nr. 164.049 viser et vakuumkloakkarrangement med en støyreduserende luftinnløpsanordning som er forbundet med kloakkledningen umiddelbart nedstrøms for kloakkventilen. Norwegian patent no. 164,049 shows a vacuum sewer arrangement with a noise-reducing air inlet device which is connected to the sewer line immediately downstream of the sewer valve.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en forenklet og mer pålitelig versjon av arrangementet vist i NO 164.049. One purpose of the present invention is to provide a simplified and more reliable version of the arrangement shown in NO 164,049.

En ulempe ved vakuumkloakkarrangementet beskrevet i forbindelse med fig. 1 i NO 164.049 er at en vakuumakkumula-tor kan være nødvendig for å gi et tilstrekkelig stort vo-lum under vakuum for riktig funksjon av kloakkventilen og luftinnløpsventilen. Da luftinnløpsventilen åpner etter kloakkventilen og en enkelt styreanordning benyttes for å styre både kloakkventilen og luftinnløpsventilen, er det også nødvendig med en strupning for å forsinke operasjonen av luftinnløpsventilen i forhold til kloakkventilen. Videre vil riktig plassering av utløpet av luftinnløpskanalen avhenge av flere faktorer, og det er ikke mulig å sikre at disse faktorer vil forbli konstante eller vil være de samme fra den ene installasjon til den andre. A disadvantage of the vacuum sewer arrangement described in connection with fig. 1 in NO 164,049 is that a vacuum accumulator may be necessary to provide a sufficiently large volume under vacuum for the correct functioning of the sewer valve and the air inlet valve. As the air inlet valve opens after the sewer valve and a single control device is used to control both the sewer valve and the air inlet valve, a throttle is also necessary to delay the operation of the air inlet valve in relation to the sewer valve. Furthermore, the correct location of the outlet of the air inlet duct will depend on several factors, and it is not possible to ensure that these factors will remain constant or will be the same from one installation to another.

Ifølge oppfinnelsen oppnås det en mye enklere og mer pålitelig vakuumkloakkanordning ved å anvende midler for betjening av luftinnløpsventilen i avhengighet av trykket i vakuumkloakken nær kloakkventilen, slik det er angitt i krav l. En fremgangsmåte for drift av vakuumkloakkanord-ningen er angitt i krav 10. According to the invention, a much simpler and more reliable vacuum sewer device is achieved by using means for operating the air inlet valve depending on the pressure in the vacuum sewer near the sewer valve, as stated in claim 1. A method for operating the vacuum sewer device is stated in claim 10.

Luftinnløpskanalen kan være lydisolert i en slik grad at luft som strømmer gjennom luftinnløpskanalen ikke vil gi et forstyrrende støynivå. Støynivået av et vakuumtoalett-arrangement ifølge oppfinnelsen kan ytterligere reduseres ved på i og for seg kjent måte å forsyne skålen med et lokk som danner en hovedsakelig lufttett og lydtett luk-ning av toppen av skålen. I dette tilfelle er det fordel-aktig at lokket er laget av relativt tykt lydisolerende materiale. Forskjellige plastmaterialer, spesielt sand-wichkonstruksjoner, er velegnet for dette formål. Dersom lokket danner en tetning, kan luftvolumet inneholdt i skålen være for lite for riktig tømming av kloakkvannet fra skålen, og i dette tilfelle kan ytterligere luft tilføres gjennom et eget rør. Dette rør kan ha en innløpsende som er forbundet med luftinnløpskanalen oppstrøms for luftinn-løpsventilen, men det kan også være et helt adskilt rør. Det laveste støynivå oppnås dersom røret er forsynt med en lyddemper, er lydisolert og har sin innløpsende utenfor toalettrommet. Røret er fortrinnsvis forsynt med en tilbakeslagsventil for å forhindre utslipp av luft fra toalettskålen til omgivelsene. The air inlet duct can be soundproofed to such an extent that air flowing through the air inlet duct will not produce a disturbing noise level. The noise level of a vacuum toilet arrangement according to the invention can be further reduced by, in a manner known per se, providing the bowl with a lid which forms a mainly airtight and soundproof closure of the top of the bowl. In this case, it is advantageous that the lid is made of relatively thick sound-insulating material. Various plastic materials, especially sandwich constructions, are suitable for this purpose. If the lid forms a seal, the volume of air contained in the bowl may be too small for proper emptying of the sewage from the bowl, and in this case additional air can be supplied through a separate pipe. This pipe can have an inlet end which is connected to the air inlet duct upstream of the air inlet valve, but it can also be a completely separate pipe. The lowest noise level is achieved if the pipe is fitted with a silencer, is sound-insulated and has its inlet end outside the toilet room. The pipe is preferably provided with a non-return valve to prevent the release of air from the toilet bowl to the surroundings.

Forbindelsen av luftinnløpskanalen til kloakken er med fordel tilstrekkelig nær kloakkventilen til at ved normal funksjon av vakuumkloakkarrangementet, vil kloakkvannpluggen som dannes når avfallet strømmer inn i kloakkledningen gjennom kloakkventilen, passere utløpet av luftinnløpska-nalen mindre enn ett sekund etter at kloakkventilen når sin helt åpne stilling, og fortrinnsvis mindre enn 0,5 sekunder etter at kloakkventilen har nådd sin helt åpne stilling. Luftinnløpsventilen kan med fordel åpne mindre enn 2,5 sekunder etter at kloakkventilen åpner, fortrinnsvis mellom 1 og 2 sekunder etter at kloakkventilen åpner, og helst omtrent 1,5 sekunder etter at kloakkventilen åpner. Imidlertid må tidspunktet hvor luftinnløpsventilen åpner velges i forhold til avstanden mellom kloakkventilen og utløpet av luftinnløpskanalen og den forventede beve-gelseshastighet av kloakkvannpluggen slik at luftinnløps-ventilen ikke vil åpne før kloakkvannpluggen har passert luftinnløpskanalen fordi det ellers kan tenkes at riktig transport av pluggen ikke oppnås. Luftinnløpsventilen vil typisk forbli åpen i omtrent 5 sekunder eller mindre. Dette innfører litt mer transportluft i kloakkledningen enn vanlig i konvensjonelle vakuumkloakksystemer. Den økede luftmengde gir større bevegelsesdistanse for en kloakk-vannplugg fra skålen. Kloakkventilen ifølge et vakuumkloakkarrangement betjenes hensiktsmessig ved bruk av vakuumet som foreligger i vakuumkloakken. I et arrangement ifølge oppfinnelsen kan det samme vakuum også benyttes for å betjene luftinnløpsventilen. Dette gir en enkel og pålitelig konstruksjon. The connection of the air inlet duct to the sewer is advantageously sufficiently close to the sewer valve that, in normal operation of the vacuum sewer arrangement, the sewage plug that is formed when the waste flows into the sewer line through the sewer valve will pass the outlet of the air inlet duct less than one second after the sewer valve reaches its fully open position , and preferably less than 0.5 seconds after the sewer valve has reached its fully open position. The air inlet valve can advantageously open less than 2.5 seconds after the sewer valve opens, preferably between 1 and 2 seconds after the sewer valve opens, and preferably about 1.5 seconds after the sewer valve opens. However, the time at which the air inlet valve opens must be chosen in relation to the distance between the sewer valve and the outlet of the air inlet duct and the expected speed of movement of the sewage plug so that the air inlet valve will not open until the sewage plug has passed the air inlet duct because otherwise it is conceivable that proper transport of the plug will not be achieved . The air inlet valve will typically remain open for about 5 seconds or less. This introduces slightly more transport air into the sewer line than usual in conventional vacuum sewer systems. The increased amount of air gives a greater movement distance for a sewer-water plug from the bowl. The sewer valve according to a vacuum sewer arrangement is appropriately operated using the vacuum present in the vacuum sewer. In an arrangement according to the invention, the same vacuum can also be used to operate the air inlet valve. This provides a simple and reliable construction.

En tilbakeslagsventil bør anordnes mellom kloakkventilens styreanordning og kloakken slik at en trykkøkning i kloakken ikke vil kunne få noen innflytelse på trykket i ven-tilstyreanordningen. A non-return valve should be arranged between the sewer valve's control device and the sewer so that a pressure increase in the sewer will not be able to have any influence on the pressure in the valve control device.

Både i foreliggende beskrivelse og krav skal uttrykket "vakuum" forstås som underatmosfærisk trykk av en størrel-sesorden som er egnet for bruk i et vakuumkloakksystem. In both the present description and claims, the term "vacuum" is to be understood as sub-atmospheric pressure of an order of magnitude which is suitable for use in a vacuum sewer system.

Vanligvis vil trykket i et slikt system være omtrent 38 cm Hg. Uttrykket "atmosfærisk" slik det her er benyttet betyr omgivelsestrykk, og i tilfelle av et fly i flukt kan dette bety kabintrykket. Typically, the pressure in such a system will be about 38 cm Hg. The term "atmospheric" as used herein means ambient pressure, and in the case of an aircraft in flight this may mean cabin pressure.

Oppfinnelsen skal nå beskrives i større detalj ved hjelp av eksempler under henvisning til vedføyede tegninger, hvor: Fig. 1 skjematisk viser, delvis i større målestokk, et ut-førelseseksempel på oppfinnelsen, og Fig. 2 viser skjematisk et arrangement ifølge oppfinnelsen som har flere avfallsmottagende skåler. Fig. l viser en avfallsavgivende skål 1 og en kloakkledning 2 som er forbundet med skålen 1 ved hjelp av en klo-akkventilanordning 3. Det indre hulrom av kloakkledningen 2 holdes under vakuum, som kan være tilveiebragt på i og for seg kjent måte ved hjelp av en vakuumpumpe (ikke vist). En slik pumpe er vanligvis forbundet med den ned-strøms ende av kloakkledningen 2, eller den kan være forbundet med en kloakkvannoppsamlingstank (ikke vist) som ledningen tømmer seg i. Kloakkventilanordningen 3 innbe-fatter en kloakkventil og en kloakkventilbetjeningsanord-ning som åpner kloakkventilen (f.eks. ved bruk av vakuumet) . Forskjellige ventilanordninger av denne type er beskrevet i US patent nr. 3.482.267, 3.807.431, 3.984.080 og 4.376.444. The invention will now be described in greater detail by means of examples with reference to the attached drawings, where: Fig. 1 schematically shows, partly on a larger scale, an embodiment of the invention, and Fig. 2 schematically shows an arrangement according to the invention which has several waste receiving bowls. Fig. 1 shows a waste-discharge bowl 1 and a sewer line 2 which is connected to the bowl 1 by means of a sewer valve device 3. The inner cavity of the sewer line 2 is kept under vacuum, which can be provided in a manner known per se by means of of a vacuum pump (not shown). Such a pump is usually connected to the downstream end of the sewer line 2, or it may be connected to a sewage collection tank (not shown) into which the line empties. The sewer valve device 3 includes a sewer valve and a sewer valve operating device that opens the sewer valve ( eg when using the vacuum) . Various valve devices of this type are described in US patent nos. 3,482,267, 3,807,431, 3,984,080 and 4,376,444.

En luftinnløpskanal 4 åpner inn i kloakkledningen 2 gjennom et utløp 36. En luftinnløpsventilanordning 6 er forbundet med luftinnløpskanalen 4. An air inlet duct 4 opens into the sewer line 2 through an outlet 36. An air inlet valve device 6 is connected to the air inlet duct 4.

En styreanordning 7, som styrer ventilanordningen 3, akti-viseres ved hjelp av en funksjonsimpuls 8. En slik impuls kan komme fra en trykknapp som betjenes av brukeren av toalettet og som f.eks. kan overføres mekanisk, i form av en trykkpuls, eller elektrisk i form av en signalpuls, til styreanordningen 7. Funksjonspulsen 8 kan f.eks. være avhengig av lukking av et lokk 17 på toalettskålen eller av andre faktorer som er relevante for styring av toalettets spyling. Siden disse faktorer også er velkjent i teknik-ken, skal verken dannelsen av en funksjonsimpuls eller må-ten styreanordningen 7 fungerer på beskrives her. A control device 7, which controls the valve device 3, is activated by means of a function impulse 8. Such an impulse can come from a push button which is operated by the user of the toilet and which e.g. can be transmitted mechanically, in the form of a pressure pulse, or electrically in the form of a signal pulse, to the control device 7. The function pulse 8 can e.g. be dependent on the closing of a lid 17 on the toilet bowl or on other factors that are relevant for controlling the toilet's flushing. Since these factors are also well-known in the art, neither the formation of a function impulse nor the way in which the control device 7 functions shall be described here.

Et generelt prinsipp bak funksjonen av et vakuumkloakkarrangement er at kloakkventilen kun bør åpne når det er tilstrekkelig vakuum i kloakkledningen for effektiv transport av kloakkvannet. For å oppnå dette, tas vakuumet som kreves for å åpne kloakkventilen fra kloakkledningen 2 eller fra et annet punkt av vakuumsysternet. Dersom det til-gjengelige vakuum er for svakt for effektiv transport av kloakkvannet, vil kloakkventilen ikke åpne. I utførelses-eksempelet på fig. 1 blir vakuumet som kreves for betjening av kloakkventilen tilført fra kloakkledningen 2 til styreanordningen 7 gjennom et rør 9 og en tilbakeslagsventil 10. Når styreanordningen 7 mottar en funksjonsimpuls 8, vil den overføre vakuum fra kloakkledningen 2 via et rør 13 til betjeningsanordningen for kloakkventilanordningen, som så åpner kloakkventilen. Samtidig overfører styreanordningen 7 vakuum gjennom et rør 34 til luftinn-løpsventilanordningen 6. A general principle behind the functioning of a vacuum sewer arrangement is that the sewer valve should only open when there is sufficient vacuum in the sewer line for efficient transport of the sewage. To achieve this, the vacuum required to open the sewer valve is taken from the sewer line 2 or from another point of the vacuum system. If the available vacuum is too weak for efficient transport of the sewage, the sewage valve will not open. In the design example of fig. 1, the vacuum required for operating the sewer valve is supplied from the sewer line 2 to the control device 7 through a pipe 9 and a non-return valve 10. When the control device 7 receives a function impulse 8, it will transfer vacuum from the sewer line 2 via a pipe 13 to the operating device for the sewer valve device, which then the sewer valve opens. At the same time, the control device 7 transfers vacuum through a pipe 34 to the air inlet valve device 6.

Avstanden mellom luftinnløpskanalens 4 utløp 3 6 og kloakkventilanordningen 3, samt forsinkelsen mellom kloakkventilens åpning og luftinnløpsventilens åpning er slik valgt at ved normal funksjon vil luftinnløpskanalen 4 tilføre luft til kloakken praktisk talt umiddelbart etter at kloakkvannpluggen fra skålen 1 har passert utløpet 36. Da luft for transport av pluggen deretter tilføres gjennom luftinnløpskanalen, behøver kloakkventilen ikke holdes åpen lenger enn nødvendig for å sikre at pluggen har passert utløpet 36. The distance between the outlet 3 6 of the air inlet duct 4 and the sewer valve device 3, as well as the delay between the opening of the sewer valve and the opening of the air inlet valve, is chosen in such a way that in normal operation the air inlet duct 4 will supply air to the sewer practically immediately after the sewage plug from the bowl 1 has passed the outlet 36. When air for transport of the plug is then supplied through the air inlet channel, the sewer valve does not need to be kept open longer than necessary to ensure that the plug has passed the outlet 36.

Når kloakkventilen lukker, suges det ikke lenger luft inn gjennom toalettskålen, og støynivået i denne reduseres. Videre er det slik at når både kloakkventilen og luftinn-løpsventilen er åpen, suges luft inn gjennom kloakkventilen med lavere hastighet, noe som også reduserer støynivå-et . When the sewer valve closes, air is no longer sucked in through the toilet bowl, and the noise level in it is reduced. Furthermore, when both the sewer valve and the air inlet valve are open, air is sucked in through the sewer valve at a lower speed, which also reduces the noise level.

Hovedstrukturen av et arrangement ifølge oppfinnelsen kre-ver at luft føres gjennom luftinnløpskanalen 4 til vakuum-kloakkledningen 2 når den avfallsavgivende enhet 1 tømmes. Dette reduserer støynivået i betydelig grad, men støynivå-et kan likevel være ubehagelig høyt. Således vil det å The main structure of an arrangement according to the invention requires that air is led through the air inlet channel 4 to the vacuum sewer line 2 when the waste-discharge unit 1 is emptied. This reduces the noise level to a considerable extent, but the noise level can still be uncomfortably high. Thus it will to

slippe luft inn gjennom en luftinnløpskanal ikke alltid let air in through an air inlet duct not always

være tilstrekkelig til å redusere støynivået til en aksep-tabel verdi. Ytterligere forholdsregler kan være nødvendig for å forbedre den tekniske effekt av den grunnleggende utførelse av oppfinnelsen. En egnet ytterligere forholds-regel er å forsyne skålen 1 eller en tilsvarende avfallsavgivende enhet med et lufttett lokk 17. Et slikt lokk bør fortrinnsvis være laget relativt lydtett. Åpning av kloakkventilen kan på i og for seg kjent måte gjøres avhengig av lukking av lokket 17, slik at ventilen kun åpner når lokket er lukket. be sufficient to reduce the noise level to an acceptable value. Additional precautions may be necessary to improve the technical effect of the basic embodiment of the invention. A suitable further precaution is to provide the bowl 1 or a similar waste-dispensing unit with an airtight lid 17. Such a lid should preferably be made relatively soundproof. Opening of the sewer valve can be done in a manner known per se depending on the closing of the lid 17, so that the valve only opens when the lid is closed.

Bruk av et lufttett lokk i et vakuumtoalett kan resultere i at mengden av luft som er tilstede i skålen 1 er util-strekkelig for effektiv spyling av skålen, idet spylingen utføres ved å tømme en viss mengde vann i skålen for å hjelpe til å fjerne avfallet fra skålen. Vanntilførselen er vist verken på fig. 1 eller 2. Dersom for lite luft er tilgjengelig i skålen når lokket 17 er lukket, kan proble-met overvinnes ved å forbinde et luftrør 18 med skålen 1. Luft føres inn i skålen gjennom røret 18 og en tilbakeslagsventil 19 uten støy av betydning. Lufttilførselen for røret 18 kan tas fra et hvilket som helst sted, f.eks. fra utsiden av toalettrommet, og kan f.eks. føres gjennom en lyddemper eller lignende innlemmet i ventilen 19. The use of an airtight lid in a vacuum toilet can result in the amount of air present in the bowl 1 being insufficient for efficient flushing of the bowl, the flushing being carried out by emptying a certain amount of water into the bowl to help remove the waste from the bowl. The water supply is shown neither in fig. 1 or 2. If too little air is available in the bowl when the lid 17 is closed, the problem can be overcome by connecting an air pipe 18 to the bowl 1. Air is fed into the bowl through the pipe 18 and a non-return valve 19 without significant noise. The air supply for the pipe 18 can be taken from any place, e.g. from outside the toilet room, and can e.g. is passed through a silencer or similar incorporated in the valve 19.

I utførelseseksempelet vist på fig. 1 er luftinnløpsventi-len 6 og luftinnløpskanalen 4 omgitt av et rør 20 av lydisolerende materiale. Dette rør danner en støydempende luftinnløpskanal som er koaksial med utsiden av kanalen 4. Omgivelsesluft strømmer inn i luftinnløpskanalen som vist ved pilene 15. Luftinnløpsventilen 6 omfatter en membran 30 (f.eks. en gummiplate) som kan bøyes mot og bort fra den øvre ende av kanalen 4 avhengig av trykkdifferensialet mellom kanalen 4 og et styrekammer 32 som er forbundet med et trangt rør 34 som fører tilbake til røret 13. Styrekammeret 32 begrenses dels av membranen 30 og dels av en stiv vegg 38 som membranen 3 0 er forbundet med via et fleksi-belt gummiskjørt 42 og en flens 44. Det fleksible gummi-skjørt 42 presser membranen 30 mot den øvre ende av kanalen 4. In the design example shown in fig. 1, the air inlet valve 6 and the air inlet duct 4 are surrounded by a pipe 20 of sound-insulating material. This tube forms a noise dampening air inlet duct which is coaxial with the outside of the duct 4. Ambient air flows into the air inlet duct as shown by the arrows 15. The air inlet valve 6 comprises a membrane 30 (e.g. a rubber plate) which can be bent towards and away from the upper end of the channel 4 depending on the pressure differential between the channel 4 and a control chamber 32 which is connected by a narrow pipe 34 which leads back to the pipe 13. The control chamber 32 is partly limited by the membrane 30 and partly by a rigid wall 38 to which the membrane 30 is connected via a flexible rubber skirt 42 and a flange 44. The flexible rubber skirt 42 presses the membrane 30 against the upper end of the channel 4.

Vanligvis vil trykket i røret 13 hovedsakelig være det som eksisterer i toalettrommet (dvs. normalt atmosfæretrykk eller kabintrykk i et fly), mens det vil være et lavere trykk i kanalen 4 fordi denne er direkte forbundet med kloakkledningen 2, som står under vakuum. Dette resulterer i at membranen 30 holdes i fast tettende kontakt med den øvre ende av kanalen 4. Når styreenheten 7 mottar en funksjonsimpuls 8, leder den vakuum fra kloakkledningen 2 til røret 13. Dette åpner kloakkventilen, og avfallet i skålen 1 trekkes raskt inn i kloakkledningen 2. Usually, the pressure in the pipe 13 will mainly be that which exists in the toilet room (i.e. normal atmospheric pressure or cabin pressure in an aircraft), while there will be a lower pressure in the channel 4 because this is directly connected to the sewer line 2, which is under vacuum. This results in the membrane 30 being kept in firm sealing contact with the upper end of the channel 4. When the control unit 7 receives a function impulse 8, it conducts a vacuum from the sewer line 2 to the pipe 13. This opens the sewer valve, and the waste in the bowl 1 is quickly drawn into the sewer line 2.

Vakuumet i røret 13 føres gjennom røret 34 til styrekammeret 32, og trykket på de to sider av membranen beveger seg derved mot likevekt. På grunn av trykket som utøves av det fjærende skjørt 42 og forskjellen mellom overflaten av membranen som utsettes for trykket i kanalen 4 og overflaten av membranen og skjørtet som utsettes for trykket i kammeret 32, vil imidlertid membranen 30 forbli i kontakt med kanalen 4, og derfor vil luftinnløpsventilen forbli lukket. Når avfallet passerer utløpet 36 av kanalen 4 og følges av luft fra skålen 1, stiger trykket i kloakkledningen 2 og derfor også i kanalen 4, men tilbakeslagsventilen 10 forhindrer en tilsvarende økning av trykket i rø-ret 34. Derved vil membranen 30 kunne løftes fra sitt an-legg mot den øvre ende av kanalen 4, og luft kan strømme inn i kloakkledningen 2 gjennom kanalen 4. Omtrent samtidig med at luftinnløpsventilen åpner, begynner styreenheten 7 å tilføre røret 13 atmosfæretrykk, noe som bevirker at kloakkventilen lukker. Deretter tilføres atmosfæretrykk også til styrekammeret 32, men med en mindre forsinkelse på grunn av lengden av røret 34, og luftinnløpsventilen 6 lukker. The vacuum in the pipe 13 is carried through the pipe 34 to the control chamber 32, and the pressure on the two sides of the membrane thereby moves towards equilibrium. However, due to the pressure exerted by the resilient skirt 42 and the difference between the surface of the diaphragm exposed to the pressure in the channel 4 and the surface of the diaphragm and skirt exposed to the pressure in the chamber 32, the diaphragm 30 will remain in contact with the channel 4, and therefore the air inlet valve will remain closed. When the waste passes the outlet 36 of the channel 4 and is followed by air from the bowl 1, the pressure rises in the sewer line 2 and therefore also in the channel 4, but the check valve 10 prevents a corresponding increase in the pressure in the pipe 34. Thereby, the membrane 30 will be able to be lifted from its installation towards the upper end of the channel 4, and air can flow into the sewer line 2 through the channel 4. At about the same time as the air inlet valve opens, the control unit 7 begins to supply the pipe 13 with atmospheric pressure, which causes the sewer valve to close. Then, atmospheric pressure is also supplied to the control chamber 32, but with a smaller delay due to the length of the pipe 34, and the air inlet valve 6 closes.

Toalettlokket 17 befinner seg i tettende forhold med kan-ten av skålen 1, og funksjonsimpulsen 8 kan kun tilveie-bringes når lokket 17 er lukket. Når kloakkventilen åpner og avfallet trekkes inn i kloakkledningen 2, suges luft for transport av avfallet inn i skålen 1 gjennom røret 18 og tilbakeslagsventilen 19, og trykket i kloakkledningen 2 bak avfallet forblir nær atmosfærisk. The toilet lid 17 is in a sealing relationship with the edge of the bowl 1, and the function impulse 8 can only be provided when the lid 17 is closed. When the sewer valve opens and the waste is drawn into the sewer line 2, air is sucked in to transport the waste into the bowl 1 through the pipe 18 and the check valve 19, and the pressure in the sewer line 2 behind the waste remains close to atmospheric.

Utløpet 36 av kanalen 4 er tilstrekkelig nær kloakkventilanordningen 3 til at funksjonen av kloakkventilen direkte induserer funksjon av luftinnløpsventilen 6. Når kloakkventilen åpner, er det således økningen i trykket i kloakkledningen når avfallspluggen fra toalettskålen har passert utløpet 36 som bevirker at luftinnløpsventilen åpner, og når kloakkventilen lukker under innvirkning av styreenheten 7, vil trykkfallet (økt vakuum) i kloakkledningen bringe luftinnløpsventilen 6 til å lukke. Da luftinnløps-ventilen ikke kan åpne før avfallspluggen har passert ut-løpet 36, er det ingen mulighet for at luftinnløpsventilen skal kunne åpne for tidlig og forstyrre pålitelig transport av avfall fra skålen 1 inn i kloakkledningen 2. The outlet 36 of the channel 4 is sufficiently close to the sewer valve device 3 that the function of the sewer valve directly induces the function of the air inlet valve 6. When the sewer valve opens, it is thus the increase in pressure in the sewer line when the waste plug from the toilet bowl has passed the outlet 36 that causes the air inlet valve to open, and when the sewer valve closes under the influence of the control unit 7, the pressure drop (increased vacuum) in the sewer line will cause the air inlet valve 6 to close. As the air inlet valve cannot open before the waste plug has passed the outlet 36, there is no possibility of the air inlet valve being able to open too early and disrupt the reliable transport of waste from the bowl 1 into the sewer line 2.

Fig. 2 viser skjematisk et arrangement hvor kloakkledningen 2 har flere grener 48 som er forbundet med respektive avfallsavgivende skåler l gjennom respektive kloakkventiler 3. En luftinnløpsventil 50 og en styreenhet 7 er tilordnet hver toalettskål 1 og kloakkventil 3. Arrangementet av hver skål 1, kloakkventil, styreenhet og luftinnløps-ventil kan være som vist på fig. l. Fig. 2 schematically shows an arrangement where the sewer line 2 has several branches 48 which are connected to respective waste-discharge bowls 1 through respective sewer valves 3. An air inlet valve 50 and a control unit 7 are assigned to each toilet bowl 1 and sewer valve 3. The arrangement of each bowl 1, sewer valve , control unit and air inlet valve can be as shown in fig. l.

Luftinnløpsventilene 50 fungerer uavhengig av hverandre, slik at f.eks. tilførsel av en funksjonsimpuls til styreenheten 7 tilordnet én av luftinnløpsventilene ikke har noen effekt på den andre luftinnløpsventil. The air inlet valves 50 work independently of each other, so that e.g. supply of a function impulse to the control unit 7 assigned to one of the air inlet valves has no effect on the other air inlet valve.

Det vil forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til de spesielle utførelseseksempler som er blitt beskrevet, og at variasjoner kan utføres uten å avvike fra oppfinnelsens omfang slik det er definert i de påfølgende krav. It will be understood that the invention is not limited to the particular embodiments that have been described, and that variations can be made without deviating from the scope of the invention as defined in the following claims.

Claims

1. Vacuum sewer device comprising a sewer water discharge unit (1), a sewer line (2) and means for developing in the sewer line a sufficient vacuum to achieve efficient sewage transport in the sewer line (2), a normally closed sewer valve (3) connecting the sewer water discharge unit ( 1) with the sewer line (2), a control device (7) for controlling the function of the sewer valve so that the sewage discharge unit (1) can be emptied of sewage water in it if necessary, and a valve-controlled air inlet channel (4) to let air into the sewer line ( 2) separated from the sewage-discharge unit, characterized in that for controlling the air flow through the air inlet channel (4) to the sewer line (2) when this is under sufficient vacuum for sewage transport, an air inlet valve (6) is arranged, the function of which is controlled by pressure fluctuations in the sewer line (2) as follows that the air inlet valve (6) is only opened when the sewage from the sewage discharge unit (l) has passed the air inlet duct's connection point (36) to the sewer line (2).

2. Device according to claim 1, characterized in that the air inlet duct (4) is connected to the sewer line (2) near the sewer valve (3) and with a point (36) situated in the direction of the sewage water's flow after the sewer valve (3).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the air inlet valve (6) comprises an annular seat which surrounds an opening which is in open connection with the air inlet channel (4), a sealing means (30) which separates the opening from the ambient air and which is displaceable from a position in which it rests against the seat, to a position in which it is separated from the seat, and means for controlling the position of the sealing member (30).

4. Device according to claim 3, characterized in that the means for controlling the position of the sealing member (30) comprise a control chamber (32), which is limited by a preferably flexible wall (42), and means for controlling the pressure in the control chamber (32).

5. Device according to claim 4, characterized in that the control device (7) comprises means (13) for conveying vacuum both to the sewer valve's (3) operating device and the air inlet valve's (6) control chamber (32).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sewage water-emitting unit (1) is a toilet bowl with a mainly airtight, sound-insulating lid (17).

7. Device according to claim 6, characterized in that a pipe (18) is connected to the toilet bowl (1) for supplying air to the bowl when the bowl's lid (17) is closed.

8. Device according to claim 7, characterized in that the pipe (18) for supplying air to the toilet bowl is provided with a non-return valve (19).

9. Vacuum sewer device according to claim 1, characterized in that it comprises a plurality of sewer branches (48) which are in open connection with the sewer line (2), a plurality of normally closed sewer valves (3) each of which connects a sewage discharge unit (1) with a connected to it sewer branch (48), control devices (7) to control the function of the sewer valves (3), air inlet ducts (4) for letting air into the respective sewer branches (48) separate from the sewage discharge unit (1) connected to the sewer branch, which air inlet ducts (4) each connected to a sewer branch (48) near its sewer valve (3), and air inlet valves (50) each assigned to an air inlet duct (4) for controlling the flow of air through any of the air inlet ducts (4) to an associated sewer branch (48) in response to the function of the sewer valve (3) assigned to the relevant sewer branch.

10. Procedure for operating a vacuum sewer device comprising a sewage water discharge unit (1), a sewer line (2), a normally closed sewer valve (3) which connects a sewage water discharge unit (1) to the sewer line (2), and a valve-controlled air inlet channel (4 ) which lets air into the sewer line (2) separately from the sewage discharge unit (l), the air inlet channel (4) being connected to the sewer line (2) near the sewer valve, characterized by the combination of the following steps: establishing in the sewer line (2) a vacuum which is sufficient to achieve sewage transport in the sewer line (2), then to open the sewer valve (3), whereby sewage in the sewage discharge unit (1) due to the atmospheric pressure is introduced into the sewer line (2) to form a rapidly moving plug there, to introduce air into the sewer line (2) through the air inlet duct (4) immediately after the sewer plug has passed the point (36) where the air inlet duct (4) is connected to the sewer line n (2), to close the sewer valve, and to interrupt the air supply to the sewer line (2) through the air inlet channel (4) when the sewer plug has passed the entire sewer line (2) or is located at least 10 m from the sewer valve (3).