I.综述
[00110]参看附图，其中相同的附图标记在多个图中表示相同或相应 的部件，一种用于收集和处理废物材料的废物收集和处理系统总体上 以100表示。系统100收集和处理在实施于健康护理设施例如医院的 医疗过程(如手术过程)中产生的废物材料。废物材料可包括体液、 人体组织、灌注液体和/或在各种医疗过程中可能产生的其它材料。很 多时候，医疗过程要求大量的盐水和/或其它灌注液体用于灌注到解剖 学部位。结果，系统100能够移送大量的废物材料。
[00111]参看图1，系统100包括可动废物收集单元102以及固定对接 站104。废物收集单元102收集产生于医疗过程中的废物材料。为了 方便，废物收集单元102还可以被称为卸料器102。对接站104用作 这样的单元，通过它，由废物收集单元102收集的废物被排出以便处 理。为了方便，对接站104还可以被称为对接器104。对接站104还 用于清洁废物收集单元102，如后文中进一步解释。在使用中，废物 收集单元102收集废物材料并载装存储废物材料，直至使用者准备好 卸载废物材料和处置废物材料的时刻。在所示出的实施方式中，废物 收集单元102能够在一天或几天中进行的一系列不同的医疗过程中存 储废物材料，而不要求卸载废物材料。一旦废物材料充满废物收集单 元102，或者使用者准备好处置废物材料，废物收集单元102被使用 者推到对接站104。在对接站104，废物材料被从废物收集单元102 排空到废物排放口D或处理区域，并且废物收集单元102被清洁以便 将来使用。
[00112]系统100包括各种特征以简化健康护理人员包括医生、护士 和系统100的其它使用者的使用，并且提高各种医疗过程中患者的处 理效率。一些所述特征被设计成提高这些类型的系统的载装废物材料 储存量，以及增加在要求处理废物材料之前的使用次数。其它特征被 设计成减少使用者收集和处置废物材料所需的总体时间，提高对收集 的废物材料的体积估计精度，以及产生废物收集单元102和对接站104 之间的更清洁更不显眼的对接。还有其它特征被设计成简化烟排除， 降低在操作这种系统时典型出现的噪音，以及改进这种系统经常相伴 的气味。所有这些特征将在下面详细描述。
II.叠置的废物容器
[00113]参看图2，废物收集单元102采用上部废物容器200和下部废 物容器202，以在使用中收集和临时储存废物材料。台车204支撑着 废物容器200、202。更具体地讲，废物容器200、202彼此上下叠置 在台车204上。台车204包括台车基座206，基座具有呈大致箱形的 下部框架208。下部框架208支撑着下部废物容器202。下部框架208 安装在在台车基座206的顶部。上部框架210支撑着上部废物容器 200。上部框架210安装于下部废物容器202。
[00114]多个轮子212安装在台车基座206的底部，以向台车204提 供可动性。竖直架板214固定于台车基座206上并且从台车基座206 向上延伸。把手216安装在竖直架板214上，以便于废物收集单元102 在使用区域之间以及在使用区域和对接站104之间的运动。因此，使 用者可以围绕健康护理设施移动台车204，以收集在整个健康护理设 施中的不同位置实施的医疗过程中产生的废物材料。前部罩盖F(在 图2中被去除以展示废物容器200、202)安装在台车基座206和竖直 架板214上以隐藏废物收集单元102的内部组成元件。前部罩盖F优 选由塑料材料形成。透明窗口362、364(见图2)存在于前部罩盖F 中的开口中，以允许观测罐218、224和它们的内容物。
[00115]参看图2和3，上部废物容器200包括上部罐218，其具有略 微截头圆锥形状，但看上去大体上为圆柱形。上部罐218限定出上部 废物腔220，用于保持废物材料。上部罩盖222覆盖上部罐218以封 闭上部废物腔220。下部废物容器202包括下部罐224，其也具有略微 截头圆锥形状。下部罐224限定出下部废物腔226，用于保持废物材 料。下部罩盖228覆盖下部罐224以封闭下部废物腔226。罐218、224 可采用适宜容纳废物材料的任何形状。罩盖222、228优选由聚合材料 例如塑料形成并且具有外和内表面。结构支撑件225形成在罩盖222、 228的外表面上，以向罩盖222、228提供进一步的刚度并防止坍塌。 另一方面，罩盖222、228的相反内表面不带任何结构支撑件225，以 提供平滑、无干扰的内表面，以更容易清洁。
[00116]上部罐218优选在直径和储存体积上小于下部罐224，以与下 部罐224相比提供相对更好地估计收集于上部罐218中的废物体积材 料。优选地，上部罐218具有的最大储存体积为大约0.5升至大约10 升，更优选大约2升至大约7升，最优选大约2升至大约6升。在所 示出的实施方式中，上部罐218的最大储存体积为4升。优选地，下 部罐224具有的最大储存体积为大约10升至大约50升，更优选大约 15升至大约30升，最优选大约18升至大约25升。在所示出的实施 方式中，下部罐224的最大储存体积为大约20升。最大储存体积是在 电子或机械截止以防止进一步充填罐218、224之前可以储存于每个罐 218、224的废物材料量。在替代性实施方式中，罐218、224可以并 排安置在台车204上，并且罐218、224可以同时是大号的或同时是小 号的，或者附加的罐(未示出)可以采用。
[00117]上部罐218在台车204上相对于重力方向布置在下部罐224 上方，从而上部罐218中收集的废物材料可以借助于重力排空进入下 部罐224。在上部罐218具有相对小的最大储存体积的情况下，上部 罐218中收集的废物材料可以多次排入下部罐224，而不充满下部罐 224至超出其最大储存体积。在一些实施方式中，下部罐224的最大 储存体积大于上部罐218的最大储存体积的两倍，从而在下部罐224 被充填至其最大储存体积之前，上部罐218中收集的废物材料可以向 下部罐224中排放至少两次。
[00118]特别参看图3，每个罐218、224可以由玻璃或适宜的塑料材 料形成。每个罐218、224包括相应的底部230、232。相应的外壁234、 236从底部230、232向上延伸，以在使用中将废物材料保持在罐218、 224中。每个外壁234、236向上从底部230、232延伸至开放端。相 应的环形轮缘238、240在开放端围绕每个外壁234、236沿周向延伸。 轮缘238、240限定出凹槽242、244。弹性密封件246、248布置于每 个凹槽242、244中以将罩盖222、228密封至罐218、224。更具体地 讲，每个罩盖222、228大致上为穹顶形，具有相应的周边唇缘250、 252，其接合罐218、224的轮缘238、240，弹性密封件246、248夹 持在它们之间。相应的V形夹254、256通过将周边唇缘250、252夹 持在轮缘238、240上而将罩盖222、228紧固至罐218、224。
[00119]再次参看图2和3，每个罩盖222、228上装有歧管接收器258。 歧管接收器258被构造成接收一次性歧管260(见图2)，其通过抽吸 管线262将废物材料从接近患者的一或多个地点引入到罐218、224 中。因此，歧管接收器258用作废物容器200、202的一种类型的连接 件，用于连接抽吸管线262至废物容器200、202。在图2中，显示出 每个一次性歧管260上附装有两个抽吸管线262。当然，可以使用仅 仅一个抽吸管线262，或附加的抽吸管线262可以采用，以从所述地 点俘获废物材料。每个抽吸管线262的远端，即最靠近患者的那个端 部，连接着吸力施加器。可以理解，吸力施加器是施加至手术位置以 便从该位置抽取废物的实际手术手持工具。一些吸力施加器内置于其 它工具例如剃毛器中，以实施除了吸力手持工具之外的另一过程。吸 力施加器的精确结构与本发明的构成没有关系。
[00120]一次性歧管260优选包括过滤器(未示出)，用于在废物材料 进入罐218、224之前过滤从抽吸管线262接收的废物材料。一次性歧 管260和相关的过滤器，以及它们在装于罩盖222、228上的歧管接收 器258上的连接结构，详细描述于共同未决的Murray等的美国专利申 请No.11/554,616中，名称为“REMOVABLE INLET MANIFOLD FOR A MEDICAL/SURGICAL WASTE COLLECTION SYSTEM，THE MANIFOLD INCLUDING A DRIVER FOR ACTUATING A VALVE INTEGRAL WITH THE WASTE COLLECTION SYSTEM”，2006年10 月31日提交，现在是美国专利公开文献No._________，该申请以引 用方式并入此处。公开于该文献中的歧管和接收器可以理解为是示例 性的，并不对用于将抽吸管线262连接至罐218、224的组件构成任何 限制。
[00121]参看图4和5，下部罩盖228被示出，而不带任何通常装于其 上的部件。每个歧管接收器258包括凸台264，带有相关的O形环266， 如显示于图4。这一点也见于美国专利申请No.11/554,616，该申请以 引用方式并入此处。凸台264配合在限定于下部罩盖228中的废物端 口268中。偏流器270一体地形成在废物端口268的底部，以引导废 物材料流背离下部罐224的中心轴线朝向下部罐224的外壁236流动。 源于偏流器270的偏流减少了下部废物容器202内液面的干扰量。这 一特征通过减少液面干扰而有助于提高体积测量，如后文中进一步描 述。可以理解，尽管只有下部罩盖228被示出，上部罩盖228包括相 同的特征以接纳歧管接收器258。
[00122]参看图6，由废物收集单元102收集的废物材料的示意图被示 出。利用在后文中进一步描述的真空管路400，在每个废物容器200、 202中抽真空，以将废物材料从接近患者的地点抽入废物容器200、 202。由于真空的存在，废物材料通过抽吸管线262、一次性歧管260 抽入，并且最终通过限定于罩盖222、228中的废物端口268进入罐 218、224中。使用者可以选择在两个废物容器200、202中同时收集 废物材料或每次在一个废物容器中收集废物材料。
[00123]参看图7，传送阀(transfer valve)276被布置在上部罐218和 下部罐224之间，以便于借助重力将废物材料从上部罐218排入下部 罐224。传送阀276被选择性地关闭，以在清洁(在后文中进一步描 述)过程中将清洁流体保持于上部罐218中。传送阀276还被选择性 地关闭以密封废物容器200、202之间的真空路径，以允许独立的真空 调节(也在后文中进一步描述)。传送阀276在打开位置和关闭位置之 间移动。在打开位置，存在于上部罐218中的废物材料在重力作用下 排放至下部罐224。在关闭位置，废物材料被保持于上部罐218中。 传送阀276优选形式为球阀。利用这一特征，上部罐18可以排空和准 备好以便在医疗过程之间连续使用，而不要求卸载处理废物材料。这 减少了使用者必须在废物材料被收集的使用区域(如操作室)和对接 站104之间行进的次数，对接站典型地布置在使用区域外面，通常接 近于废物排放口D。
[00124]参看图8至10，传送阀276包括装于支架280上的阀体278。 在一个实施方式中，阀体278由聚氯丙烯或聚丙烯形成。紧固件281 将阀体278紧固至支架280。支架280固定于支撑着上部废物容器200 的上部框架210上。阀体278限定出上部空腔282，用于接收上部罐 218的颈部286(见图7)。颈部286与上部罐218的底部230和外壁 234一体地形成并且从底部230向下延伸。如显示于图10，O形环274 将颈部286密封在上部空腔282中。阀体278还包括下侧部分288。 下侧部分288的外表面限定出凹槽290。下侧部分288被设置成坐靠 在一体地形成于下部罩盖228中的阀端口294中。O形环292将下侧 部分288密封在阀端口294中。
[00125]球296坐靠在阀体278的主腔298中。在一个实施方式中， 球296由聚氯丙烯或聚丙烯形成。球296支撑在第一阀座300和第二 阀座302之间的主腔中。阀座300、302为环形形状的并且包括略微内 凹表面，以紧密密封方式接收球296。第一阀座300推抵面向内侧的 环形台肩304，其形成主腔298的上部边界。环形台肩306限定出面 向下方的凹槽，其面对着主腔298。O形环308支靠在面向下方的凹 槽中，以将第一阀座300密封至阀体278。螺母310拧入下侧部分288 中以将球296紧固在阀体278中。在一个实施方式中，螺母310由聚 氯丙烯或聚丙烯形成。第二阀座302俘获在螺母310和球296之间。 螺母310限定出面向上方的凹槽，以及径向向外面对的凹槽。O形环 312支靠在面向上方的凹槽中，以将螺母310密封在第二阀座302上。 另一O形环314支靠在径向向外面对的凹槽中，以将螺母310密封在 阀体278的内部。
[00126]阀茎杆316连接着球296以转动球296。球296限定出茎杆凹 座，阀茎杆316包括茎杆头部318，其形状对应于茎杆凹座。茎杆头 部318在一维上加长。当茎杆头部318配合茎杆凹座，茎杆头部318 可旋转地固定于球296中。当接合在一起时，球296和茎杆头部318 形成完整球形状。茎杆头部318包括第一环形台肩320。阀茎杆316 从环形台肩320延伸至与茎杆头部318相反的远端。阀体278限定出 大致圆柱形套筒322，用于接收阀茎杆316。套筒322包括第二环形台 肩324，其推抵第一环形台肩320，以防止阀茎杆316从通过套筒322 由主腔298脱出。阀茎杆316在主腔298中从球296延伸通过套筒322 至远端。阀茎杆316大致上为圆柱形，并且可旋转地支撑在套筒322 中。O形环326将阀茎杆316密封于套筒322中。
[00127]传送阀电机328可操作地连接至传送阀276，以在罐218、224 之间流体连通开通的打开位置和罐218、224之间的流体连通关闭的关 闭位置之间移动传送阀276。阀电机328安装在支架280上。阀电机 328包括电机轴330，其通过耦合器332可旋转地连接着阀茎杆316 的远端。紧固件334将耦合器332紧固至阀茎杆316的远端和电机轴 330。电机轴330转动球296，以在打开位置和关闭位置之间移动传送 阀276。球296包括贯通开口336，其在打开位置对准上部罐218的颈 部286和下部罩盖228的阀端口294中的通道。贯通开口336在关闭 位置垂直于颈部286和阀端口294的通道，从而球296将颈部286相 对于阀端口294密封。关闭位置被示出在图10中。
[00128]位置传感器338响应于传送阀276在打开位置和关闭位置之 间的运动，以检测传送阀276的当前位置。在优选实施方式中，单一 的位置传感器338被用于产生位置信号，其随从于打开位置和关闭位 置之间的大致非直线电压路径，如显示于图11。例如，在打开位置， 位置信号沿着陡峭的斜度爬升，而在关闭位置，位置信号沿着陡峭的 斜度下降。位置传感器338优选为霍尔效应传感器，其检测金属检测 板340的旋转，在一个实施方式中检测板由碳钢形成。在优选实施方 式中，检测板340具有凸轮形状(见还图8)。这种凸轮形状在打开位 置和关闭位置之间产生示于图11的位置信号电压路径。可以理解，其 它位置传感器例如接触开关也可以替代性地安置于此以检测传送阀 276何时处在打开和/或关闭位置。
[00129]参看图12的框图，主控制器342操纵废物收集单元102。主 控制器342包括多个子控制器(带有它们自己的微处理器、存储器等)， 用于操纵废物收集单元102的专门特征。子控制器可以沿着通信总线 或通过其它传统方法与主控制器342连通。一个所述子控制器是阀控 制器344。阀控制器344，包括适宜的微处理器，控制阀电机328以根 据需要而在打开位置和关闭位置之间移动传送阀276。载装控制板310 与主控制器342连通，以允许对阀电机328进行使用者选择的操作。 在一个这样的操作中，使用者可以通过致动控制板310上的按钮348 (见图40)或其它适宜的使用者可选择控制件而选择从上部罐218传 送废物材料至下部罐224。使用者可以在使用中的任何时间例如当上 部罐218充满时请求倾卸，或简单地当使用者希望如此时排空上部罐 218。
[00130]当废物传送被请求时，主控制器342被编程为首先命令阀控 制器344操控阀电机328，以移动传送阀276至打开位置，以将排空 废物材料排入下部罐224。一旦上部罐218排空，阀电机328然后自 动命令移动返回关闭位置，所述排空是由在后文中进一步描述的流体 测量系统确定的，或通过监视时间并在典型地与从满装上部罐218传 送废物相关的时间被经过之后关闭传送阀276。由位置传感器338产 生的位置信号被传送至阀控制器344，以控制这种操作。利用在打开 位置和关闭位置由位置信号产生的电压路径的两侧相对的陡峭斜度， 阀控制器344可以快速确定传送阀276处在哪个位置。
[00131]在一些情况下，主控制器342可以自动命令阀控制器344移 动传送阀276，而不要求使用者给出命令。这一点对于在后文中进一 步描述的清洁周期来说更是如此，其中主控制器342通过阀控制器344 选择性地打开和关闭传送阀276，以排放、清洁和漂洗废物容器200、 202。
[00132]参看图13至15，上部凹座门(或罩盖)350和下部凹座门(或 罩盖)352在使用中选择性地隐藏和展现上部罐218和下部罐224。在 将废物收集单元102推到健康护理设施内的可能存在其它患者或家庭 成员的门厅时，这一点特别有利。凹座门350、352允许使用者至隐藏 罐218、224，以防止他人看到容纳于其中的潜在不雅废物材料。特别 参看图15，凹座门350、352在上部轨道354和下部轨道356上滑动。 轨道354、356通过粘合剂固定于前部罩盖F的内部，或可以一体地形 成于前部罩盖F中。因此，轨道354、356沿着它们的长度为弓形形状 的。当凹座门350、352打开时，罐218、224可通过透明窗口362、 364(见图2)被看见。
[00133]仍参看图14和15，上部凹座门350被示出细节。上部凹座门 350，具有与下部凹座门352相同的结构，包括内部塑料面板366和外 部塑料面板368。面板366、368从顶部至底部以预定间隔被压接在一 起，以形成多个铰链369(见图14)。这些铰链369允许凹座门350、 352在滑动在打开位置和关闭位置之间时沿着弓形轨道354、356完全。 在其它实施方式中，单一的弓形面板可以采用，以在轨道354、356 上滑动。球轴承或其它适宜的轴承机构可以采用，以便于凹座门350、 352在轨道354、356上滑动。
[00134]塑料或泡沫材料中间层370可以在铰链369之间的区段中叠 夹在面板366、368之间，如显示于图15。面板366、368可以利用粘 合剂胶接于中间层370上。中间层370有助于向凹座门350、352提供 一定厚度，同时还减少凹座门350、352的重量和维持凹座门350、352 的灵活性。钮372通过紧固件374安装成穿过上部凹座门314。使用 者抓住钮372以沿着上部轨道354和下部轨道356在打开位置和关闭 位置之间滑动上部凹座门314。在其它实施方式中，用于隐藏罐218、 224的类似的门或罩盖可以铰接或卡配就位，或以任何其它配置安装， 只要能实现隐藏罐218、224不被看到或在需要时由使用者暴露罐218、 224的目的即可。
[00135]参看图16，废物收集单元102的后侧透视图被示出。限定出 储存容室378的储存支架376被示出，用于存储夹板、患者图表、一 次性歧管260和类似物。储存支架376安装在废物收集单元102的后 部罩盖R上。可以理解，后部罩盖R可以包括多个彼此独立的面板， 或单一的封罩。例如，后部罩盖R可包括围绕废物收集单元102的后 部的两个U形金属片材面板，其中一个包括一对缓冲件，另一个包括 储存支架376。后部罩盖R还可以包括第三塑料罩盖，其具有斜边形 状以承载控制板310。类似于前部罩盖F，后部罩盖R也装于台车基 座206和竖直架板214上(分开的面板可以分开地安装在竖直架板214 上)。控制板显示器380被示出在控制板310上，以提供用于废物收集 单元102的操作的读数，如后文中进一步描述。控制板显示器380可 以是液晶型(LCD)的，但其它类型的显示器也是本领域公知的。控 制板310以及控制板显示器380电连接着废物收集单元102的主控制 器342。
III.真空管路
[00136]参看图6和17，真空管路400在每个废物容器200、202中提 供独立可控的真空级别。结果，使用者可以基于所实施的医疗过程的 特殊要求为废物容器200、202建立不同的真空级别。真空管路400 包括真空源402，用于提供可供用于废物容器200、202的真空。在一 些实施方式中，真空源402是旋转叶片型真空泵402，装于台车204 的台车基座206上，以提供出载装式真空泵。一种这样的真空泵402 是可从美国伊利诺斯州Northbrook的IDEX Corporation的分公司Gast Manufacturing，Incorporated获得的Gast 1023 Series 12CFM旋转叶片 真空泵，件号为No.1023-318Q-G274AX。如显示于图17，真空管路 400分支为从真空泵402延伸至废物容器200、202的平行管线。
[00137]在其它实施方式中，真空源402可以是远离台车204安置的 医院真空系统。在优选实施方式中，废物收集单元102装备有载装式 真空泵402，尽管还提供了多个备用端口404能够连接至医院真空系 统。在载装式真空泵402故障或使用者希望使用医院真空系统来替代 真空泵402时，可以使用备用端口404。单向阀406与每个备用端口 404相关，以在不使用时防止空气通过备用端口404进入真空管路400。 为了简化，只有真空泵402将在下面描述。
[00138]特别参看图17，上部真空调节器408和下部真空调节器410 包含在真空管路400中。真空调节器408、410被支撑在台车204上， 用于调节废物容器200、202中的真空级别。上部真空调节器408包括 第一阀件412。第一致动器414可操作地连接至第一阀件412，以移动 第一阀件412并选择性地打开上部废物容器200和大气压力A之间的 或上部废物容器200和真空泵402之间的流体连通或空气传送。第一 位置传感器416响应于第一阀件412的运动。
[00139]下部真空调节器410包括第二阀件418。第二致动器420可操 作地连接至第二阀件418，以移动第二阀件418并选择性地打开下部 废物容器202和大气压力之间的或下部废物容器202和真空泵402之 间的流体连通或空气传送。第二位置传感器422响应于第二阀件418 的运动。真空调节器6408、410优选被构造成防止真空泵402和大气 压力A之间的流体连通或空气传送。这可以在使用中降低总真空压力 损失量，从而单一的真空泵402可以在使用中在上部废物容器200和 下部废物容器202二者中提供适宜的真空级别，即使二者同时被用于 收集废物材料。
[00140]主控制器342通过上部真空控制器411和下部真空控制器413 (如分设的微控制器)控制真空调节器408、410的操作，以在每个废 物容器200、202中维持期望的真空级别。与主控制器342连通的钮或 刻度盘311、313布置在控制板310上，以允许使用者建立废物容器 200、202中的期望的真空级别。每个刻度盘311、313与一个相应的 废物容器200、202相关，以控制相应的废物容器200、202中的真空 级别。使用者可以选择截止一个废物容器200、202中的真空，同时在 另一废物容器200、202中维持期望的真空级别。或者，使用者可以选 择为废物容器200、202设置两个不同的真空级别。一旦期望的真空级 别被建立，主控制器342命令上部真空控制器411和下部真空控制器 413相应地移动真空调节器408、410，直至期望的真空级别被达到。 控制板显示器380视觉显示每个废物容器200、202中的当前真空级别。
[00141]彼此独立的各组压力传感器424、426响应于每个废物容器 200、202中的压力变化。压力传感器424、426产生相应的压力信号 以发送至真空控制器411、413。第一组压力传感器424产生压力信号， 对应于上部废物容器200中的真空级别。第二组压力传感器426产生 压力信号，对应于下部废物容器202中的真空级别。这些组压力信号 424、426中的每个被发送至相应的真空控制器411、413。换言之，每 个真空控制器411、413接收一个对应于上部废物容器200中的真空级 别的压力信号和一个对应于下部废物容器202中的真空级别的压力信 号。这种冗余度允许主控制器342比较压力读数并且确定是否有任何 压力传感器424、426故障或是否有某个真空控制器411、413故障。 这样，真空调节器408、410基于通过由压力传感器424、426产生的 压力信号所提供的反馈被控制。
[00142]附加的单向阀428布置在上部真空调节器408和真空泵402 之间以及下部真空调节器410和真空泵402之间。当备用端口404被 使用时，这些单向阀428防止空气从真空泵402运行。否则，医院真 空系统在使用中可能无法在容器200、202中抽取适宜的真空。
[00143]参看图18至27B，真空歧管430将真空调节器408、410组 合为单一的单元。真空歧管430包括第一外壳部分432，其连接着第 二外壳部分434。外壳部分432优选由塑料材料形成，但可以由其它 材料包括金属材料形成。多个紧固件436将第一外壳部分432紧固至 第二外壳部分434。第一外壳部分432和第二外壳部分434最佳示于 图19至22。第一外壳部分432包括基部区段438。第一塔状区段440 和第二塔状区段442布置在基部区段438上，并且背离基部区段438 延伸。特别参看图21，第一主通道444纵向延伸并且完全通过第一塔 状区段440。第二主通道446纵向延伸并且完全通过第二塔状区段442。
[00144]现在回到图18，各有两个备用端口404从每个塔状区段440、 442延伸，选择性地流体与相应的主通道444、446连通。与备用端口 404相关的单向阀406密封在每个备用端口404中，以在备用端口404 未被使用时防止空气冲入相应的主通道444、446。单向阀406可以结 合端口罩盖(未示出)使用，但不要求端口罩盖具有它们专门的功能。 单向阀406可以是单向阀匣，可商业购自美国康涅狄格州Waterbury 的Neoperl，Inc。这样的单向阀的例子示出在Weis等的美国专利No. 6,837,267中，该申请以引用方式并入此处。
[00145]塔状区段440、442二者上装有喷嘴板448。多个紧固件450 将喷嘴板448紧固至塔状区段440、442。喷嘴板448包括多个锥形喷 嘴452，它们一体地形成于喷嘴板448中并且背离备用端口404延伸。 锥形喷嘴452用作备用端口404的延伸部。在使用中，通过将医院真 空管(未示出)从医院真空系统连接到锥形喷嘴452上，医院真空系 统连接到真空歧管430。在所示出的优选实施方式中，两对锥形喷嘴 452被设置。每对在备用端口404所附设的塔状区段440、442中与相 关的主通道444、446流体连通。结果，在使用中，来自医院真空系统 的两个分开的真空管可以被用于提供真空至每个废物容器200、202。 一对O形环454将喷嘴板448密封至备用端口404。
[00146]特别参看图19，第二外壳部分434限定出第一空腔456和第 二空腔458。第一中央毂460大致上对中布置在第一空腔456中。第 一组多个支撑肋462将第一中央毂460一体地连接到第一内部环464。 第一组多个腹板466从第一内部环464径向向外延伸至第一外周壁 468，以限定出第一组多个凹座470。第二中央毂472大致上对中布置 在第二空腔458中。第二组多个肋474将第二中央毂472一体地连接 到第二内部环476。第二组多个腹板478从第二内部环476径向向外 延伸至第二外周壁480，以限定出第二组多个凹座482。肋462、474 和腹板466、478被设计成为第一空腔456和第二空腔458提供结构整 体性。它们被设计成承受超过26英寸汞柱的真空压力。O形环488(见 图18)被围绕着周边壁468、480定位于凹槽490、492中。这些O形 环488将第一外壳部分432密封至第二外壳部分434。
[00147]当第一外壳部分432连接着第二外壳部分434时，第一空腔 456和第二空腔458形成第一调节腔484和第二调节腔486。调节腔 484、486示意性地表示在图23A和23B中。在图23A中，第一调节 腔484包括第一入口494，其与上部废物容器200流体连通，和第一 通道506，其开通于大气压力A。第一调节腔484还包括第一出口504， 其与真空泵402流体连通。现在回到图18，第一入口494优选形式为 带倒刺的喷嘴494，用于接收真空管线496的一端。真空管线496通 过软管夹498围绕着带倒刺的喷嘴494密封。真空管线的另一端通过 另一软管夹502连接着弯管连接头500。弯管连接头500被设置成连 接至上部废物容器200的上部罩盖222，如后文中进一步描述。第一 出口504进一步限定为通向穿通第一塔状区段440限定的第一主通道 444(见图21)的入口。第一通道506形成于附设在第一塔状区段440 上的第一块507(见图21)中。
[00148]参看图23B中的示意图，第二调节腔486包括第二入口508， 其与下部废物容器202流体连通，和第二通道514，其开通于大气压 力A。第二调节腔486还包括第二出口512，其与真空泵402流体连 通。现在回到图18，第二入口508优选形式为带倒刺的喷嘴508，用 于接收第二真空管线510的一端。第二真空管线510通过软管夹498 围绕带倒刺的喷嘴508密封。第二真空管线510的另一端通过另一软 管夹498连接着弯管连接头500。弯管连接头500被设置成连接至下 部罩盖228，如后文中进一步描述。第二出口512进一步限定为通向 穿通第二塔状区段442的第二主通道446(见图21)的入口。第二通 道514形成于附设在第二塔状区段442上的第二块515(见图21)中。
[00149]参看图18、23A和26，第一阀件412布置于第一调节腔484 中。第一阀件412具有盘形形状。优选地，第一致动器414为第一位 置检测电机414，其设置成在多个转动位置之间转动第一阀件412。第 一阀件412限定出第一源开口516，用于在第一入口494和第一出口 504之间提供可变的流体连通，和第一通气开口518，用于在第一入口 494和第一通道506之间提供可变的流体连通。这样，第一位置检测 电机414转动第一阀件412，以通过调节流经第一阀件412的流体量 来调节上部废物容器200中的真空级别。第一阀件412与腹板466的 顶部相隔，从而当第一源开口516或第一通气开口518被恰当对正时， 流体可以在第一阀件412下面从第一入口494流至第一出口504或流 至第一通道506。
[00150]特别参看图26，第一位置检测电机414安装在支架520上， 并且包括第一驱动轴522，其突伸穿过支架520和第一中央毂460，以 接合在第一阀件412中心。衬套524布置于第一中央毂460中的配合 孔口中并且围绕第一驱动轴522。O形环将第一驱动轴522密封在第 一中央毂460中。支架520将真空歧管430附装至台车204的竖直架 板214。
[00151]参看图18、23B和26，第二阀件418布置于第二调节腔486 中。第二阀件418具有盘的形状，并且可旋转地连接着第二致动器420。 优选地，第二致动器420为第二位置检测电机420，其设置成在多个 转动位置之间转动第二阀件418。第二阀件418限定出第二源开口528， 用于在第二入口508和第二出口512之间提供可变的流体连通，和第 二通气开口530，用于在第二入口508和第二通道514之间提供可变 的流体连通。第二阀件418与腹板478的顶部相隔，从而在第二源开 口528或第二通气开口530被恰当对正时，流体可以在第二阀件418 下面从第二入口508流至第二出口512或流至第二通道514。
[00152]特别参看图26，第二位置检测电机420安装在支架520上， 并且包括第二驱动轴532，其突伸穿过支架520和第二中央毂472，以 接合在第二阀件418的中心。衬套534布置于第二中央毂472中的配 合孔口中，并且围绕第二驱动轴532。O形环将第二驱动轴532密封 在第二中央毂472中。
[00153]特别参看图21，第一凹槽538和第二凹槽540被围绕第一出 口504和第二出口512限定。此外，第三凹槽542和第四凹槽544被 围绕第一通道506和第二通道514限定。现在回到图18，第一端面密 封件546和第二端面密封件548密封在第一凹槽538和第二凹槽540 中，第三端面密封件550和第四端面密封件552密封在第三凹槽542 和第四凹槽544中。这些端面密封件546、548、550、552密封在第一 调节盘412和第二调节盘418与第一外壳部分432之间，以防止不希 望的流体运动。
[00154]参看图28A，第一阀件412被示出处于这样的位置，其中第 一源开口516部分地重叠第一出口504，以允许第一入口494和第一 出口504之间流体连通。这就打开了上部废物容器200和真空泵402 之间的流体连通。重叠量可以变化，以增大或减小上部废物容器200 中的真空级别。通过完全将第一源开口516对正第一出口504，上部 废物容器200暴露于从真空泵402获得的满真空。通过完全将第一源 开口516相对于第一出口504完全错开，真空泵402和上部废物容器 200之间的流体连通被关闭。在示于图28A的位置，第一通气开口518 完全不与第一通道506对正，从而上部废物容器200和大气压力A之 间没有流体连通。
[00155]在图28B，第一阀件412被示出移动到这样的位置，其中第 一源开口516完全不与第一出口504对正。因此，真空泵402和上部 废物容器200之间的流体连通被关闭。然而，在这一位置，第一通气 开口518重叠第一通道506，从而上部废物容器200暴露于大气压力A， 以驱动上部废物容器200中的真空级别从其当前压力开始更接近于大 气压力A。前面描述的原理同样适用于第二阀件418，但为了方便只 有第一阀件412被讨论。调节盘412、418被显示为由塑料材料形成， 但它们还可以由金属材料例如不锈钢和类似物形成。
[00156]现在回到图17，主控制器342控制真空控制器411、413，真 空控制器控制第一调节盘412和第二调节盘418的运动，如前所述。 每个位置检测电机414、420包括集成的位置传感器416、422，其检 测驱动轴522、532的运动，该运动对应于调节盘412、418的运动。 换言之，随着调节盘412、418被转动，由位置传感器416、422产生 的位置信号发生变化。位置信号被传送至真空控制器411、413，以确 定调节盘412、418的当前位置。这种反馈，连同与相关废物容器200、 202的压力信号一起，被真空控制器411、413使用，以确定如何调节 调节盘412、418以实现期望的废物容器200、202中的真空级别。
[00157]现在回到图18和24，第一对传感器管554和第二对传感器管 556连接在设于真空歧管430的第二外壳部分434上的嘴558上。第 一对传感器管554之一和第二对传感器管556之一从第二外壳部分 434延伸至压力传感器424、426。这些传感器管554、556基本上承载 着废物容器200、202中的当前真空级别回到压力传感器424、426。
[00158]参看图29和30，过滤器单元1300过滤通过真空泵402抽入 真空管路400中的流体。过滤器单元1300包括过滤器外壳1302，用 于接收过滤器匣1304。过滤器外壳1302可以由塑料或金属材料形成。 过滤器外壳1302包括第一中空基部区段1306。安装支架1308一体地 形成在第一中空基部区段1306，以将第一中空基部区段1306安装至 台车204的竖直架板214。出口1310限定于第一中空基部区段1306 中。三通连接器1313布置于出口中，并且通过限位夹C紧固于此。 泄压阀1312连接着三通连接器1313的一端，带倒刺的喷嘴1311连接 着三通连接器1313的另一端。带倒刺的喷嘴1311连接着延伸至真空 泵402的真空管线1314。
[00159]第一中空本体区段1316从第一中空基部区段1306向前延伸。 第二安装支架1318一体地形成在第一中空本体区段1316上，以将第 一中空本体区段1316安装至竖直架板214。一对入口1320，形式为带 倒刺的喷嘴1320，从第一中空本体区段1316延伸。一个所述入口1320 连接着从装于第一塔状区段440上的连接器500(见图24)延伸的真 空管线1322。另一入口1320连接着从装于第二塔状区段442上的连 接器500(见图24)延伸的真空管线1324。
[00160]两个中空颈部区段1326从第一中空本体区段1316向前延伸。 这两个单向阀428在入口1320的紧邻下游插在中空颈部区段1326中。 限位器1328将单向阀428保持在中空颈部区段1326内。单向阀428 优选为单向阀匣，可商业购自美国康涅狄格州Waterbury的Neoperl， Inc。这样的单向阀的例子示出在Weis等的美国专利No.6,837,267中， 该申请以引用方式并入此处。
[00161]第一中空基部区段1306和第一中空本体区段1316被一体地 形成，以限定出用于接收过滤器匣1304的腔。过滤器匣1304包括匣 外壳1330，其包括带有中空凸台1334的第二中空基部区段1332。第 二中空本体区段1336从第二中空本体区段1316向前延伸。第二中空 本体区段1336可以与第二中空基部区段1306一体地形成或可以是单 独的部件再被结合至第二中空基部区段1306。HEPA滤芯1338被成形 为紧配合在第二中空本体区段1336内。活性碳滤芯1340被成形为紧 配合在第二中空基部区段1332内。在一个实施方式中，活性碳滤芯 1340的孔隙度为10至30孔每英寸，最优选20孔每英寸，并且被浸 渍活性碳。活性碳在活性碳滤芯1340有助于去除与抽入真空管路400 的流体相关的臭味。活性碳滤芯1340优选以螺旋形态提供。这种螺旋 形态提供了一种紧凑的封装体，其允许更长的流体与活性碳接触时间， 因为流体沿着螺旋流动。更长的接触时间与碳的深度相组合，允许活 性碳去除更多的臭味和持续更长的时间。
[00162]塑料罩盖1341安装于第一中空基部区段1306和第二中空基 部区段1332中，以将活性碳滤芯1340紧固于第二中空基部区段1332 中，并将过滤器匣1304紧固在过滤器外壳1302中。更具体地讲，第 一中空基部区段1306和第二中空基部区段1332包括第一对耳部1343 和第二对耳部1345，用于接收紧固件(未示出)，以将罩盖1341安装 至中空基部区段1306、1332。在其它实施方式中，罩盖1341可以只 安装至第二中空基部区段1332，作为一次性过滤器匣1304的集成的 一次性部分。在这一情况中，过滤器门w/发泡衬层(未示出)安装在 后部罩盖R上，并且推压罩盖1341以将过滤器匣1304保持在过滤器 外壳1302内。换言之，在这一实施方式，没有用紧固件保持过滤器匣 1304就位在过滤器外壳1302中。
[00163]O形环1342围绕着第二中空本体区段1336，以将第二中空本 体区段1336密封在过滤器外壳1302的中空本体区段1316内。O形环 1342防止通过入口1320进入过滤器外壳1302的流体围绕第二中空本 体区段1336流动，相反，迫使流体进入HEPA滤芯1338。类似地， 凸台1334具有O形环1344，其将中空凸台1334密封在过滤器外壳 1302的出口1310内，以防止流体围绕中空凸台1334流动而通过出口 1310排出。这迫使流体流过而进入入口1320，通过HEPA滤芯1338 和活性碳滤芯1340，然后通过出口1310排放出来。
[00164]在使用中，泄压阀1312防止真空泵402过热。没有泄压阀 1312，在真空泵402操作时，真空泵402可能意外地在使用中过热， 但吸力不会在长时间段作用于任一废物容器200、202。泄压阀1312 被设置成，当真空泵402的最大真空级别已经达到时，允许冷空气流 入真空泵402。这回冷却真空泵402并防止出现不希望有的关机。如 显示于图1，罩盖1341可以通过废物收集单元102的后部罩盖R暴露 给外面。或者，罩盖1341可以隐藏在过滤器门(未示出)后面。当使 用者期望更换过滤器匣1304，例如当滤芯1338、1340被堵塞时，使 用者简单地拆下将罩盖1341保持至中空基部区段1306、1332的紧固 件并且移除过滤器匣1304，或者，使用者移除过滤器门以接近过滤器 匣1304，然后通过抓持连接着罩盖1341的把手(未示出)，就能容易 地使过滤器匣脱开。使用者抓住过滤器匣1304并将其从过滤器外壳 1302中拉出，新的过滤器匣1304被安装就位。
IV.烟雾捕获器和浮动体
[00165]参看图30至33，每个罩盖222、228装备有过滤器和浮动体 组件562，用于防止水滴和废物材料进入真空管路400。否则，这些材 料可能进入真空管线496、510，并且潜在地弄脏下游真空泵402。真 空端口564(见图33)限定于每个罩盖222、228中。从真空歧管430 的真空管线496、510延伸的弯管连接头500连接着这些真空端口564， 以在废物容器200、202内提供真空。为了方便，只有上部罩盖222 的真空端口564被示出。上部罩盖222的真空端口564开通于过滤器 容室566中。过滤器容室566由从上部罩盖222的底侧延伸的间壁568 限定，最佳示于图30。过滤器和浮动体组件562布置于过滤器容室566 中。
[00166]过滤器和浮动体组件562包括烟雾捕获器570，其布置于过滤 器容室566中，从而使得从上部罐218内流入真空端口564的任何流 体如空气必须首先流经烟雾捕获器570。烟雾捕获器570优选为滤芯， 其具有由活性碳材料形成的多孔结构。烟雾捕获器570的孔隙度为5 至20孔每英寸，最优选10孔每英寸。多孔结构用于吸收夹带于流入 真空端口564的流体中的水滴，以防止弄脏真空泵402。限位件将烟 雾捕获器570保持在过滤器容室566内。限位件包括通气板574，其 限定出多个细长通气口576，以允许流体流过而进入烟雾捕获器570。 通气板574包括向上延伸的套筒578。
[00167]特别参看图33，由塑料或其它轻质材料形成的浮动体580可 滑动地支撑在通气板的套筒578中。更具体地讲，浮动体580包括球 囊状头部582，以及从头部582向上延伸至末端586的颈部584。颈部 584滑动于套筒578中。螺纹限定于颈部584的末端586中。茎杆590 具有设在一端的螺纹，以啮合末端586的螺纹。茎杆590包括台肩594。 台肩594将密封件596俘获在茎杆590和末端586之间。茎杆590背 离颈部584延伸至第二端，该可滑动地支撑在一孔口中，该空口在真 空端口564的底部限定于上部罩盖222中。
[00168]在使用中，如果上部罐218中的废物材料的液位超过预定临 界值，废物材料将向上抬升浮动体580并且驱动茎杆590的第二端进 一步进入真空端口564。最终，台肩594将推抵上部罩盖222并防止 浮动体580进一步向上的运动。在这一位置，密封件596覆盖真空端 口564并且机械式截断从真空泵402抽取的吸力。换言之，流体将被 防止从上部罐218进入真空端口564。结果，额外废物材料不会被吸 力抽入上部废物容器200。在真空泵402出现电子关闭故障时，浮动 体580向真空泵402提供了备用截止阀。
V.噪音衰减器
[00169]参看图17和34至36，噪音衰减器600用于减小因真空泵402 废物收集单元102上的上的操作而导致的噪音。应理解，噪音衰减器 600，例如2005年8月30授予Austin等的美国专利No.6,935,459(该 文献以引用方式并入此处)中所揭示的，也可以用在真空泵402的排 放段以减小噪音。示于图34至36的噪音衰减器600操作以与Austin 等的美国专利No.6,935,459中公开的噪音衰减器相同的基本原理操 作。
[00170]，如前所述，真空泵402优选为旋转叶片型的。真空泵402 能够产生的真空压力为0至26英寸汞柱。本领域技术人员可理解，真 空泵402包括轴(未示出)，其转动多个叶片(未示出)。叶片的旋转 以第一谐振频率F1、第二谐振频率F2、第三谐振频率F3等产生响亮声 波。声波从真空泵402发出并运行通过流体。有效消除声波的能力受 限于可供用于此目的的小空间。噪音衰减器600充分紧凑从而可以装 配在废物收集单元102中，并且能比目前被使用的其它类型的装置更 有效地消除运行通过流体的声波。
[00171]噪音衰减器600包括歧管602，其优选由塑料形成，具有限定 了入口606以及出口608的内部带肋部件604。歧管602还包括下部 箱形部分610，其连接着带肋部件604。多个紧固件612将带肋部件 604紧固至下部箱形部分610。箱形部分610具有开放的第一端614 以及封闭的第二端616。多个间隔体618将箱形部分610划分为第一 腔624、第二腔622和第三腔620，这些腔在第一端开放且在第二端关 闭。匣626被俘获在带肋部件604和箱形部分610之间。匣626限定 出延伸在入口606和出口608之间的主通路628。
[00172]主通路628接纳从入口606至出口608的流体流，入口606 连接着真空泵402的排放段，流体流最终通向外部环境。匣626包括 外周壁630和多个内部壁632，从而主通路628围绕入口606和出口 608之间的弯曲部634延伸。壁630、632还限定出主通路628，从而 主通路向下延伸至匣626中心。特别参看图36，匣626进一步包括底 部636和从底部636向上延伸的壁630、632。第一颈部642、第二颈 部640和第三颈部638从底部636向下延伸到第一腔624、第二腔622 和第三腔620中。每个颈部642、640、638具有依次减小的长度。颈 部限定出从主通路628进入第一腔624、第二腔622和第三腔620的 第一通道648、第二通道646和第三通道644。
[00173]随着流体流经主通路628，在流体中运行的声波通过多个腔 624、622、620而衰减。第一腔624限定出体积V1，用于衰减产生于 第一谐振频率F1的声波。第一颈部642延伸进入第一腔624。更具体 地讲，第一颈部642包括与匣626的底部636一体的近端，并且向下 延伸至远端。第一颈部642的远端悬置于第一腔624的体积V1中。也 就是说，第一颈部642的远端不接触箱形部分610。
[00174]第一谐振频率F1表示声场达到其最大振幅的频率。因此，显 著的噪音降低可以通过在第一谐振频率F1衰减声波而实现。第一谐振 频率F1由下面的方程限定的：
F1＝R*N                  (1)
其中F1为第一谐振频率，R是轴的每分钟转数，N是叶片数。优选地， R为25或以上，N为4或以上。更优选地，R为29，N为4。第一谐 振频率F1还由下面的方程限定：
$F_1=\frac{C}{2\Pi }\sqrt{\frac{A_1}{V_1{L}_1}}---\left(2\right)$
其中F1为第一谐振频率，并且相对于噪音衰减器而言是恒定的，C是 在17℃时的声速，A1是第一通道648的横截面面积，V1是第一腔624 的体积，L1是第一通道648的长度。因此，通过固定第一腔624和第 一通道648的尺寸，噪音衰减器600被调制为在第一谐振频率F1衰减 声波。在优选实施方式中，第一谐振频率F1为100赫兹或以上。更优 选地，第一谐振频率F1为116赫兹。第一腔624和第一颈部642可以 被调制为在各种频率衰减声波。在替代性实施方式中，另一方程可以 用于限定出赫尔姆霍茨谐振器的频率。该方程计入了′通道′的端部效 应。这杯称作＂端口端修正＂，其看上去类似与前一的方程，但带有附 加的补偿因子：
$F_1=\frac{C}{2\Pi }\sqrt{\frac{A_1}{V_1(L_1+0.732D_1)}}---\left(3\right)$
其中D1是圆形横截面通道的直径。为了简便，仅描述使用前一方程的 情况。
[00175]第二腔622在第二谐振频率F2衰减声波。第二腔622限定出 体积V2，用于衰减产生于第二谐振频率F2的声波。第二颈部640延伸 进入第二腔622。更具体地讲，第二颈部640包括与匣626的底部636 一体的近端，并且延伸至远端。第二颈部640的远端悬置于第二腔622 的体积V2中。也就是说，第二颈部640的远端不接触箱形部分610。
[00176]第二谐振频率F2为第一谐振频率F1的两倍，并且表示相比于 第一谐振频率F1在声场达到下一最大振幅时的频率。因此，同仅仅在 第一谐振频率F1衰减声波相比，在第一谐振频率F1和第二谐振频率 F2衰减声波可以实现更大的噪音降低。第二谐振频率F2由下面的方程 限定：
$F_2=\frac{C}{2\Pi }\sqrt{\frac{A_2}{V_2{L}_2}}---\left(4\right)$
其中F2为第二谐振频率，并且相对于噪音衰减器而言是恒定的，C是 在17℃时的声速，A2是第二通道646的横截面面积，V2是第二腔622 的体积，L2是第二通道646的长度。优选地，第二谐振频率F2为200 赫兹或以上。更优选地，第二谐振频率F2为232赫兹。第二腔622和 第二通道646可以被调制为在各种频率衰减声波。
[00177]第三腔620在第三谐振频率F3衰减声波。第三腔620限定出 体积V3，用于衰减产生于第三谐振频率F3的声波。第三颈部638延伸 进入第三腔620。更具体地讲，第三颈部638包括与匣626的底部636 一体的近端，并且延伸至远端。第三颈部638的远端悬置于第三腔620 的体积V3中。也就是说，第三颈部638的远端不接触箱形部分610。
[00178]第三谐振频率F3为第一谐振频率F1的三倍，并且表示相比于 第二谐振频率F2声场达到下一最大振幅时的频率在。因此，同仅仅在 第一谐振频率F1和第二谐振频率F2衰减声波相比，通过在第一谐振 频率F1、第二谐振频率F2和第三谐振频率F3衰减声波，可以实现更 大的噪音降低。第三谐振频率F3由下面的方程限定：
$F_3=\frac{C}{2\Pi }\sqrt{\frac{A_3}{V_3{L}_3}}---\left(5\right)$
其中F3为第三谐振频率，并且相对于噪音衰减器而言是恒定的，C是 在17℃时的声速，A3是第三通道644的横截面面积，V3是第三腔620 的体积，L3是第三通道644的长度。优选地，第三谐振频率F3为300 赫兹或以上。更优选地，第三谐振频率F3为348赫兹。第三腔620和 第三通道644可以被调制为在各种频率衰减声波。额外的腔或更少的 腔可以形成，以在第一谐振频率F1、第二谐振频率F2和第三谐振频率 F3之外的其它频率衰减声波。然而，最显著的噪音降低是通过在所有 三个谐振频率F1、F2、F3衰减声波而实现的。
[00179]消声器650连接着出口608，并且与主通路628流体连通，以 抑制未被腔620、622、624衰减的一些声波。优选地，消声器650从 歧管602的另一侧延伸，而剩余声波被迫围绕主通路628的弯曲部634 传播，而后才进入出口608和消声器650。流体通过消声器650流动 离开噪音衰减器600。优选地，消声器650是可商业购自Gast Manufacturing，Incorporated的类型的。然而，消声器650可以是任何 类型的消声器，只要能够装配在台车204上的噪音衰减器600上即可。
VI.弯管连接器
[00180]参看图37，弯管连接器500被更详细地描述。弯管连接器500 代表着用于系统100中以将真空管线(如真空管、软管、导管等)连 接至真空管路400中的部件并将水管线(如水管、软管、导管等)连 接至在后文中进一步描述的清洁系统中的部件的多个弯管连接器 500。因此，弯管连接器500可以被设计和设置成容纳真空压力或水压 力。弯管连接器500一个主要优点是，在组装和/或保养时，它们可以 容易地安装和/或拆除。
[00181]弯管连接器500优选由能够承受高真空压力或水压力的塑料 材料形成。弯管连接器500包括大致L形本体652，该本体具有第一 臂654，第一臂具有限定在其外表面上的多个环形脊656。L形本体 652还包括第二臂658，第二臂具有限定于其外表面中的凹槽660。脊 656被构造成抓持连接着第一臂654的真空或水管线。O形环662支 靠在凹槽660中。肋664(见还图33)一体地形成在第二臂658的外 表面上，并且从接近于L形本体652的弯曲部668向下延伸到第二臂 658。
[00182]插槽670接收弯管连接器500，以实现连接至将被安装弯管连 接器500的部件。在图37中，插槽670限定于上部废物容器200的上 部罩盖222中。插槽670包括外壁672，其限定出用于接收弯管连接 器500的凹座674。外壁672包括弓形切口部分676，当弯管连接器 500支靠在插槽670中时，第一臂654支靠在该弓形切口部分上。外 壁672还限定出与弓形切口部分676相对的细长沟槽678，其从外壁 672的顶部沿着外壁672向下延伸。形成在L形本体652的第二臂658 的外表面上的肋664被构造成，当弯管连接器500支靠在插槽670中 时，与细长沟槽678紧密配合。这可以防止弯管连接器500在插槽670 中出现不希望有的旋转。
[00183]限位器680和相关的止动夹682防止弯管连接器500在就位 后从插槽670脱出。限位器680优选由圆棒金属坯料形成为大致U形， 具有在每端对置的延伸部684。半圆形凹槽686形成于上部罩盖222 中，用于可枢转地支撑延伸部684，从而限位器680可以在解锁位置 和锁定位置之间转动，在解锁位置，限位器680平躺在上部罩盖222 上，在锁定位置(见图33)，限位器680接合弯管连接器500，以将弯 管连接器500锁定在插槽670中。一对紧固件686和垫圈688将延伸 部684保持在半圆形凹槽686中。
[00184]当移动至锁定位置时，如显示于图33，限位器680的上部杆 690接合止动夹682，并且卡扣配合到止动凹座692中。止动夹682 一体地形成在第一臂654上，并且包括唇缘694，随着上部杆690被 推压进入止动凹座692，唇缘694向上挠曲。一旦上部杆690紧固在 止动凹座692中，唇缘694移动返回其初始位置，以将限位器680保 持在锁定位置。为了释放限位器680，通过推压唇缘694和再次向上 挠曲唇缘694，上部杆690被简单地从止动凹座692去除以允许限位 器680移动返回解锁位置。通过单一的转动或弹跳动作，实现这种在 锁定和解锁位置之间移动的快速锁定动作，反之亦然，这提供了容易 组装和保养废物收集单元102的效果。
VII.液体体积测量
[00185]参看图38，可动废物收集单元102包括液体测量系统700。 流体测量系统700提供了对由单元102收集的液体(如废物材料)的 体积的估计。具体地讲，在优选实施方式中，液体测量系统700提供 了对上部废物容器200的上部罐218中的液体和下部废物容器202的 下部罐224中的液体的分开的估计。
[00186]液体测量系统700包括传感器杆(感应杆)702。在优选实施 方式中，传感器杆702为单一的传感器杆702，延伸通过上部罐218 的上部废物腔220和下部罐224的下部废物腔226二者。采用单一的 传感器杆702是出于效率、重量和成本原因。然而，本领域技术人员 将意识到，多个传感器杆702可以被采用，如每个罐218、224采用一 个传感器杆702。
[00187]在优选实施方式中，传感器杆702由磁致伸缩(或铁磁性) 材料形成。本领域技术人员将意识到，当承受磁场时，磁致伸缩材料 改变形状。收发器704电连接着传感器杆702并且优选布置在所述上 部罐218上方。收发器704产生询问脉冲，其沿着传感器杆702传播。 该询问脉冲因此向下指向并且随着其沿着传感器杆702行进而产生电 磁场。因此，传感器杆702用作询问脉冲的波导。
[00188]多个反射元件被靠近并沿着传感器杆702布置。反射元件响 应于接收到询问脉冲而引发将朝向收发器704反射回来的返回脉冲。 在优选实施方式中，每个反射元件包括至少一个磁体。磁体在磁致伸 缩传感器杆702中产生磁场，该磁场导致返回脉冲。该优选实施方式 的液体测量系统700包括四个反射元件。上部基准元件706和上部浮 动体元件708与上部废物容器200相关。下部基准元件710和下部浮 动体元件712与下部废物容器202相关。上部浮动体元件708被布置 在上部废物容器200内，下部浮动体元件712被布置在下部废物容器 202内。
[00189]浮动体元件708、712优选为面包圈形并且具有浮力，从而它 们浮动在储存于每个相应的罐218、224中的液体的表面上。这两个浮 动体元件均可滑动地装于传感器杆702上。上部基准元件706布置成 靠近上部废物容器200的底部230，下部基准元件710布置成靠近下 部废物容器202的底部232。优选地，基准元件706、710还布置在每 个相应的罐218、224的外部，从而它们不会接触到液体。然而，基准 元件706、710可以布置在每个相应的罐218、224内并且不具有浮力， 从而它们浸没在每个相应的罐218、224的底部。传感器杆702、元件 706、708、710、712和收发器704可以采用可从北卡罗来纳州Cary 的MTS Systems Corporation，Sensor Division获得的＂M-Series Digital＂ 部件。
[00190]如前所述，由于它们靠近传感器杆702，元件706、708、710、 712响应于询问脉冲而引发朝向收发器704反射回来的返回脉冲。具 体地讲，上部浮动体元件706引发上部浮动体返回脉冲，上部基准元 件708引发上部基准返回脉冲，下部浮动体元件710引发下部浮动体 返回脉冲，下部基准元件712引发下部基准返回脉冲。收发器704接 收这些由元件706、708、710、712引发的返回脉冲。因为元件706、 708、710、712彼此分开，脉冲在不同的时间被接收在收发器704中。 这些时间之间的延迟大致正比于元件706、708、710、712之间的间隔 量。因此，所述延迟被用于估计每个罐218、224中液体和其它废物材 料的量，如后面更详细描述。
[00191]在产生询问脉冲和接收随后的返回脉冲后，收发器704产生 收发器信号。收发器信号为询问脉冲提供了实时瞬间状态变化(如逻 辑高脉冲)，并且每个返回脉冲。因此，每个时间有一个询问脉冲被发 出并且四个返回脉冲被接收，五个(5)截然不同的瞬间状态变化被输 出。在优选实施方式中，如显示于图39，收发器704电连接着缓冲和 隔离电路714。缓冲和隔离电路714接收收发器信号，并且缓冲收发 器信号，以改进波形。缓冲和隔离电路714还将收发器704与其余电 路光电隔离。
[00192]系统700进一步包括逻辑电路716。逻辑电路716电连接着缓 冲和隔离电路714，并且如此与收发器704通信。逻辑电路716优选 通过现场可编程逻辑门阵列(FPGA)而实现。一种适宜的FPGA是由 总部在美国加利福尼亚州San Jose的Xilinx，Inc.制造的Spartan-3。 当然，本领域技术人员可认识到，其它适宜的技术和装置可以用于实 现逻辑电路716。
[00193]逻辑电路716以数字方式对从收发器704接收的收发器信号 滤波。具体地讲，逻辑电路716优选用作双极有限脉冲响应(FIR)滤 波器。该滤波器用作低通滤波器，即消除较高频率，以便为每个返回 脉冲时间给出平均读数。因此，在容器200、202中运动的液体的作用 被减轻。在滤波后，逻辑电路716还产生对应于询问脉冲和返回脉冲 的时间的时间数据。作为另一方式，逻辑电路716为每个时间提供了 数值，其被用于进一步的计算。逻辑电路716测量从接收到代表询问 脉冲的瞬间状态变化至接收到代表每个返回脉冲被接收的瞬间状态变 化的经历时间。因此，对于代表返回脉冲被接收的每个瞬间状态变化， 逻辑电路716输出数据包，其中包含着代表发送询问脉冲，并且接收 返回脉冲之间的经历时间的数据。因此，四个(4)这样的数据包，每 个返回脉冲对应一个数据包，被从逻辑电路716输出。
[00194]液体测量控制器718电连接着逻辑电路716，其用于向逻辑电 路716发送数据并且从逻辑电路716接收数据。液体测量控制器718 优选为基于微处理器的装置，例如微控制器。程序存储器719也电连 接着液体测量控制器718。程序存储器719存储着由逻辑电路716运 行的软件程序的非易失性备份，逻辑电路具有易失性存储器，其可以 在断电后清空。因此，随着启动，液体测量控制器718从程序存储器 719读取程序，并发送程序至逻辑电路716。液体测量控制器718和逻 辑电路716还电连接着通信总线721。通信总线721电连接着主控制 器342。因此，液体测量控制器718和逻辑电路716与主控制器342 连通。这样，主控制器342还可以被认为是与收发器704连通。
[00195]主控制器342使用来自逻辑电路716的经历时间数据来估计 下部废物容器202中的液体的体积以及上部废物容器200中的液体的 体积。通过采用由收发器704提供的时间和每个容器200、202的基本 几何形状，主控制器342提供了储存于每个容器200、202中的体积的 非常精确的估计。然而，其它因素可能会影响估计的精度。这些因素 包括，但不局限于，废物容器200、202相对于数学模型的正常尺寸变 化以及因制造过程、容器和液体由于温度造成的体积膨胀和收缩引起 的尺寸变化，由收发器704的电子器件引起的变化，以及因空气在容 器200、202中流动引起储存于容器200、202中的液体受到扰动。
[00196]因为传感器杆702是基本上直线的，因此返回脉冲的时间t 和返回脉冲的距离Z之间的基本关系也是直线的。这种基本关系可以 从一般直线方程(y＝mx+b)并且可以描述为：
t＝Z·G+b，
其中G为传感器杆702中时间t和距离Z之间的直线关系的梯度(或 斜度)，b表示当距离Z等于零时(即传感器杆702位于最高点时)的 时间t。将上述方程应用于每个元件706、708、710、712，可得出：
tUFE＝ZUFE*G+b，
tURE＝ZURE*G+b，
tLFE＝ZLFE*G+b，以及
tLRE＝ZLRE*G+b，
其中＂UFE＂代表上部浮动体元件708，＂URE＂代表上部基准元件706， ＂LFE＂代表下部浮动体元件712，＂LRE＂代表下部基准元件710。通过 首先解出距离ZUFE、ZURE、ZLFE、ZLRE，每个容器200、202中的液体 的体积可以估计出来。梯度G不受温度影响；然而，b受温度影响。 在优选实施方式中，收发器704被其制造商预编程而存入收发器704/ 传感器杆702组合体的梯度G。该梯度G可以然后被从收发器704输 送给主控制器342，以便用于体积计算。
[00197]在优选实施方式中，上部存储装置720连接着上部废物容器 200，以及下部存储装置722连接着下部废物容器202。液体测量控制 器718与存储装置720、722连通，并且接收存储在装置720、722中 的数据。存储装置720、722优选为非易失性随机访问存储器(NVRAM) 装置，然而，其它适宜的存储装置是本领域公知的。存储装置720、 722每个存储着一系列修正数据点。在上部存储装置720中，每个修 正数据点将储存于上部容器200中的已知体积与上部基准元件时间 tURE和上部浮动体元件时间tUFE之间的差异联系起来，其中该已知体 积是在已知的修正温度TCAL下位于上部容器200中的体积。在下部存 储装置722中，每个修正数据点将储存于下部容器202中的已知体积 与下部基准元件时间tLRE和下部浮动体元件时间tLFE之间的差异联系 起来，其中该已知体积是在在现有的修正温度TCAL下位于下部容器 200中的体积。储存于每个存储装置720、722中的数据对于所连接的 特定容器200、202来说是唯一的。
[00198]如前所述，罐218、224每个限定出相应的腔220、226。在优 选实施方式中，废物容器200、202的内部腔220、226分别被大致成 形为截头的正圆锥形。然而，每个腔220、226的底部可能是不规则形 状的(即不被成形为截头的正圆锥形的底部)。因此，每个容器200、 202被预充填一定量的液体，以提供预充填液位，该预充填液位为从 其开始体积计算的＂零点＂或＂起算点＂。换言之，预充填液体形成截头 的正圆锥形的底部。预充填液位和相应的基准元件708、712之间的距 离XU、XL可以存储于相应的存储装置720、722中。预充填的液体还 用来从每个腔220、226的底部向上抬升浮动体元件706、710。本领 域技术人员将意识到，对于其它形状，包括，但不局限于，圆柱形或 球形，储存于每个容器200、202中的液体的体积也可以计算出来。
[00199]该优选实施方式的液体测量系统700还包括上部温度传感器 724，用于检测上部废物容器200的温度，以及下部温度传感器726， 用于检测下部废物容器202的温度。优选地，下部温度传感器726连 接着下部废物容器202，上部温度传感器724连接着上部废物容器200。 温度传感器724、726可以由热电偶或RTD实现，典型地安置成接触 受测物体(如容器200、202)。或者，温度传感器724、726可以是红 外线温度传感器，其不需要接触容器200、202。温度传感器724、726 与主控制器342连通，从而主控制器342接收每个容器200、202的温 度。
[00200]存储装置720、722和温度传感器724、726电连接着液体测 量控制器718。因此，存储装置720、722和温度传感器724、726与 主控制器342连通。一对连接器(未编号)，每个容器200、202对应 于一个连接器，允许存储装置720、722和温度传感器724、726与液 体测量控制器718之间的电连接和断开。因此，当容器200、202被更 换时，不同的存储装置720、722(具有彼此不同的唯一数据点)和温 度传感器724、726可以然后与主控制器342连通。
[00201]主控制器342使用由存储装置720、722提供的数据点和由温 度传感器724、726提供的温度，以及询问脉冲/返回脉冲经历时间值， 以产生其对储存于容器200、202中的体积的估计。主控制器342还可 以在其估计储存于每个容器200、202中的体积时使用容器200、202 的热膨胀系数(CTE)。
[00202]在优选实施方式中，储存于每个容器中的液体的估计体积 VEST等于基于修正温度TCAL下修正数据点的体积Vc与由于温度变化 导致的体积变化ΔV之和。简言之，
VEST＝Vc+ΔV。
[00203]为了为每个罐计算Vc，主控制器计算浮动体元件时间tUFE、 tLFE与基准元件时间tURE、tLRE之间的差异。主控制器然后利用计算出 的差异和来自适宜的存储装置720、722的数据点插值处理体积Vc。 为了为每个罐计算ΔV，主控制器使用下面的公式：
$\mathrm{\Delta V}=\pi *h*1/3*\left[\begin{array}{c}(2*R^2*\mathrm{CTE}*\mathrm{\Delta T})+(R^2*{\mathrm{CTE}}^2*{\mathrm{\Delta T}}^2)+(2*R*r*\mathrm{CTE}*\mathrm{\Delta T})\\ +(R+r+{\mathrm{CTE}}^2+{\mathrm{\Delta T}}^2)+(2*r^2*\mathrm{CTE}*\mathrm{\Delta T})+(r^2*{\mathrm{CTE}}^2*{\mathrm{\Delta T}}^2)\end{array}\right]$
其基于用于截头的正圆锥形的公式。每个罐的热膨胀系数CTE可以存 储于存储装置720、722或主控制器342中。高度h表示适宜的浮动体 元件706、710和预充填液位之间的距离，并且可以利用存储于存储装 置720、722的距离XU、XL计算出来。下部半径r表示适宜的内部腔 220、226在预充填液位的半径，并且也可以存储于存储装置720、722 中。上部半径R可以利用下述公式计算
R＝h*(RT-r)/H+r
其中RT是腔220、226的顶部的半径，H是腔的顶部(测量RT的地方) 和预充填液位之间的距离。这些值可以存储于存储装置720、722或主 控制器342中。最后，ΔT是由温度传感器724、726测量的温度T和 修正温度TCAL之间的温度差异。
[00204]一旦对每个容器200、202的体积VEST估计值被主控制器342 计算出来，体积VEST被传送至控制板显示器380和/或体积显示器728。 所显示的体积可以被健康护理专业人员和可动收集单元102的其它使 用者使用。对该优选实施方式的控制板310，包括控制板显示器380， 的详细描绘被示于图40中。体积显示器728的视图被示于图40A。体 积显示器728优选由显示器外壳(未编号)容纳，显示器外壳的轴线 允许270度或以上的转动和/或15度或以上的倾斜，以适应于更大范 围的观测位置。
[00205]可动收集单元102还可以包括上部罐灯730以及下部罐灯 732，每个灯与主控制器342连通。上部罐灯730照亮上部罐218，下 部罐灯732照亮下部罐224。罐218、224的照亮可以透过透明窗口362、 364看到。罐灯730、732可以响应于由主控制器342计算出来的每个 罐218、224中估计的液体体积而被启动。罐灯730、732可以分别显 示不同的颜色的光，例如，具有多个不同颜色的发光二极管(LED)。 在优选实施方式中，当每个相应的罐218、224中液体的体积低于预定 级别时，罐灯730、732可以显示绿色光，当液体的体积高于预定级别 时，显红色光。这就允许可动收集单元102的使用者容易看到罐218、 224之一或二者达到＂满装＂点。
VIII.排烟
[00206]参看图41，废物收集单元102还包括排烟系统800。排烟系 统800典型地用于在手术操作中从流体例如空气去除烟。然而，系统 800的其它用途对于本领域技术人员也是可以理解的。
[00207]排烟系统800包括烟管道802。烟管道802包括入口804，在 此流体被抽入管道802，以及出口805，在此流体从管道802排出。流 体优选为空气，伴随着产生于医疗过程如手术操作中的烟。吹风机806 与烟管道802流体连通，用于当吹风机806转动时将流体抽入入口 804。本领域技术人员将会意识到，吹风机806还可以被称作＂风扇＂ 或＂泵＂。吹风机806包括吹风机电机808，用于操作吹风机806。在优 选实施方式中，吹风机806可以是多级离心式吹风机，吹风机电机808 可以是刷式电机。然而，本领域技术人员可认识到，替代性实施方式 可采用不同形式的吹风机806和吹风机电机808。
[00208]排烟系统800还包括过滤器809，其与烟管道流体连通。过滤 器809从烟管道过滤器烟，从而将＂清洁＂空气从出口805排出。过滤 器809可以配置成多个过滤器和/或多个滤芯811、813。在优选实施方 式中，如显示于图42，过滤器809包括一对滤芯。一个滤芯811包括 活性碳，另一滤芯813是ULPA介质。过滤器809优选由过滤器外壳 支撑，过滤器外壳包括过滤器封罩807，其连接着过滤器罩盖815，以 将过滤器形成可更换的单元。
[00209]现在参看图43，吹风机控制电路810电连接着吹风机电机 808，用于供应提供给吹风机电机的电功率808，并且控制吹风机806 的速度。该优选实施方式的吹风机控制电路810实施交流(AC)状态 控制，以控制吹风机806的速度。另外，利用光学隔离装置，该优选 实施方式的吹风机控制电路810将用于驱动吹风机电机808的AC电 源与逻辑电路使用的DC电源电隔离。
[00210]在优选实施方式中，吹风机控制电路810包括AC输入光耦合 器812。AC输入光耦合器812包括一对发光二极管(LED)(未编号) 被倒相并联连接。所述LED驱动光晶体管(未编号)，其具有基极、 集电极以及发射极。一种适宜的AC输入光耦合器812是总部在美国 缅因州South Portland的Fairchild Semiconductor制造的型号为H11A11 的产品。120伏AC供电器电连接着所述LED。光晶体管的发射极被 接地，集电极通过电阻连接到DC电源。光晶体管的集电极产生窄脉 冲，其与120伏AC供电器的AC电源同相，并且代表AC电源的过零 点。
[00211]吹风机控制电路810还包括第一比较器814和第二比较器 816。每个比较器814、816包括倒相输入端、非倒相输入端以及输出 端。第一比较器814的倒相输入端电连接着AC输入光耦合器812的 光晶体管的集电极。第一比较器814的非倒相输入端电连接着设置为 DC电源电压值的一半的基准电压。第一比较器814的输出端产生0 至3伏锯齿波形，其与AC电源同相，并且其频率为AC电源的两倍。 第一比较器814的输出端电连接着第二比较器816的倒相输入端。模 拟信号(如后文中进一步描述)电连接着第二比较器816的非倒相输 入端。第二比较器816的输出端产生方波，其与AC电源同相，并且 其脉冲宽度正比于模拟信号的幅值。第二比较器816的输出端连接到 用于向吹风机电机808供电的固态开关817。供应给吹风机电机808 的电功率量，并且因此吹风机806的速度，正比于模拟信号的幅值。
[00212]排烟系统800还包括排烟控制器818。排烟控制器818优选为 基于微处理器的装置，例如微控制器。然而，本领域技术人员可以认 识到其它技术可以用于实现排烟控制器818。在优选实施方式中，排 烟控制器818产生脉冲宽度调制(PWM)信号。PWM信号提供了具 有可变宽度的脉冲。PWM信号的宽度基于将被供应到吹风机电机808 的期望功率而改变。或者，单独的PWM电路(未示出)可以与排烟 控制器818通信，以产生PWM信号。
[00213]排烟控制器818与吹风机控制电路810连通。具体地讲，在 优选实施方式中，PWM信号转化成前面所述的模拟信号。模拟信号正 比于PWM信号，并且因此，供应给吹风机电机808的功率量正比于 PWM信号。
[00214]烟传感器820与烟管道802流体连通，并且电连接着控制器 818。优选地，烟传感器820串接于烟管道802中，从而流体流经管道 802可以在移经过滤器809之前被检测。在优选实施方式中，烟传感 器820被布置在过滤器封罩807和过滤器罩盖815之间，从而烟传感 器820在通过滤芯811、813过滤之前检测流体。作为另一种方式，烟 传感器820设在滤芯811、813上游。因为烟传感器被布置在过滤器封 罩807内，烟传感器820被与过滤器809一起更换。由于烟传感器820 可能在长时间之后或者因使用而受损，因此与过滤器809一起定期更 换烟传感器820有助于确保从烟传感器820获得精确读数。参看图42， 托架817将烟传感器820支撑在可更换的单元的过滤器封罩807和过 滤器罩盖815内，从而更换、包括插入新的可更换的单元将导致装入 新的过滤器809以及布置于新的过滤器封罩807和新的罩盖815中的 新的烟传感器820。
[00215]烟传感器820检测运行通过烟管道802的烟量，并且产生对 应于烟管道802中的烟量的烟传感器信号。烟传感器信号然后被输入 到排烟控制器818。在优选实施方式中，烟传感器820进一步包括红 外线(IR)灯(未示出)，用于产生IR光，以及IR检测器(未示出)， 用于检测由IR灯产生的IR光。烟管道802中的流体流过IR灯和IR 检测器之间。当烟存在于流体中时，烟颗粒将反射由IR检测器接收到 的IR光。因此，烟传感器820可以确定烟存在于烟管道802中，并且 将这一确定结果转发给控制器818。
[00216]控制器818响应于烟传感器信号改变PWM信号。在优选实施 方式中，控制器818在自动模式中使用三个离散PWM信号。在自动 模式，第一PWM信号被提供至吹风机控制电路810，吹风机控制电路 又以第一级别向吹风机电机808提供电功率，从而吹风机806以第一 速度转动。在该第一速度，烟管道802的入口804处的吸力保持在最 低级别。也就是说，仅仅是足以将流体抽入烟管道802的吸力被提供， 从而烟可以被烟传感器820检测到。
[00217]如前所述，控制器818接收代表在烟管道802中检测到的烟 量的烟传感器信号。当烟在烟管道802中被检测到时，即当烟量超过 预定极限时，控制器812将提供第二PWM信号至吹风机控制电路810。 电路810然后将提供给吹风机电机的电功率808增大至高于第一级别 的第二级别。第二级别用于快速地加速吹风机的旋转。在操作吹风机 电机808在第二级别后，控制器812然后可以提供第三PWM信号以 将提供给吹风机电机的电功率808降低至第三级别。第三级别低于第 二级别，但高于第一级别。在第三级别，吹风机806将以第二速度转 动，第二速度大于第一速度。
[00218]当吹风机806以第二速度操作时，吹风机806在入口804产 生的吸力大于吹风机806以第一速度操作时的吸力。这允许已经被烟 传感器820检测到的烟被快速地从手术操作位置排出并且被过滤器 809过滤。在吹风机806以第二速度操作时，烟传感器820持续评估 流体以检测沿烟。在烟管道802中的烟低于预定极限后，控制器820 将在吹风机控制电路810中重新建立第一PWM信号，以使吹风机电 机808返回第一级别的操作，并且吹风机806将减速到第一速度。
[00219]通过在第一(即低)速度操作吹风机806，由吹风机806产生 的噪音显著减小。这有助于在执行精密的手术操作时维持更安静的环 境。然而，通过快速爬升到第二和第三(即快)速度，排烟系统800 保持从手术区域快速排空烟所需的性能级别。在一些实施方式中，这 种＂自动＂排烟模式可以由使用者在控制板310上设置，或者可以连续 操作。此外，使用者可以手工改变吹风机电机808的速度。
[00220]排烟系统800还可以包括压差传感器(未示出)，用于检测跨 越过滤器809或滤芯811、813的压差。压差传感器与主控制器342连 通，并将压差发送至主控制器342。当压差达到预定级别时，例如当 过滤器809或滤芯811、813开始被堵塞时，主控制器342随后可以通 过控制板显示器380警告可动废物收集单元102的使用者。压差传感 器可以是模拟型的，其提供代表压差的数字，或是开关型的，其在压 差达到预定级别时提供数字信号。
IX.具有自动下降特征的可调IV输液架
[00221]可动废物收集单元102包括静脉内(IV)输液袋支撑架组件 900。现在参看图44，所述组件900被构造成支撑至少一个IV输液袋 902。IV输液袋902，当用于手术时，典型地容纳在整个手术中使用的 灌注液。所述组件900包括IV输液袋支撑架904，其具有近端906以 及远端908。所述架904包括伸缩移动式组接在一起的多个架段910、 911，从而所述架904可在完全伸展位置和完全收缩位置之间调节。至 少一个IV输液袋钩912连接着所述架904的远端908，用于支撑IV 输液袋或输液袋902。优选地，四个钩912被设置，但钩912的数量 可以改变。
[00222]伸缩式IV输液袋支撑架904具有多项优点。第一，IV输液袋 钩912可以向下移动到方便的低位置，允许医疗人员，特别是较矮的 人员，安装通常较重的IV输液袋902。第二，IV输液袋钩912和附带 的IV输液袋902可以被升高到高位置，因此产生更高的压头，这对手 术过程来说通常是有利的。还有，当IV输液袋支撑架904处在完全收 缩位置时，可动废物收集单元102更容易移动。
[00223]在优选实施方式中，所述架段910、911包括固定架段910以 及可移动架段911。当所述架处在完全收缩位置时，可移动架段911 配合在固定架段910内。现在参看图45，可移动架段911具有两个端 部：下端914和远端908。基轴916布置于固定架段910中。可移动 架段911，当收缩时，还围绕着基轴916。第一块918可沿着基轴916 滑动，并且连接着可移动架段911的下端，因此允许可移动架段911 相对于固定架段910伸缩移动式延伸和收缩。
[00224]所述组件900还包括直流(DC)电机920，其由电机安装架 922支撑。DC电机920具有可由电气部分(未标出)操作的转轴(未 标出)。DC电机920的电气部分使用直流电来实现转轴的旋转。DC 电机920优选是双向的，从而转轴可以沿任一方向转动。一种适宜的 DC电机920是由位于美国宾夕法尼亚州Harleysville的 PennEngineering Company的Pitrman制造的型号为GM9236的产品。 当然本领域技术人员可认识到可采用其它适宜的电机，还将意识到可 以提供机械传动装置来实现转轴的双向旋转，而不需要DC电机920 是双向的。
[00225]DC电机920的转轴可操作地连接着可移动架段911。在优选 实施方式中，转轴可操作地连接着第一块918，用于可滑动地致动第 一块918，并且因此，致动可移动架段911。传动带924提供了第一块 918和DC电机920之间的连接。传动带924优选具有第一端(未标 出)和第二端(未标出)。第一端连接着第一块918，而第二端连接着 第二块926。第二块926，类似于第一块918，可沿着基轴916滑动。 辊子928连接着基轴916，接近于基轴916的顶部。传动带924围绕 辊子928和DC电机920的转轴二者缠绕。如最佳显示于图47，连接 弹簧930将第一块918连接至第二块926，因此形成了由弹簧930、块 918、926和传动带924组成的环路。弹簧930在传动带924上提供张 力，从而DC电机920的转轴可以致动传动带924。带轮(未编号) 围绕电机轴布置。传动带924部分地围绕带轮卷绕。带轮将传动带924 保持在电机轴上。
[00226]DC电机920的电气部分包括一对电引线(未标出)。现在参看 图48A和48B，电机控制电路932利用电引线电连接着DC电机920 的电气部分，用于选择性地提供电机电功率至DC电机920。在优选 实施方式中，电机控制电路932包括H-电桥934，其采用四个功率 MOSFET 936，例如美国加利福尼亚州El Segundo的International Rectifier制造的型号为IRF7484的产品。H-电桥934通过改变供应给 DC电机920的电流的方向而允许DC电机920的双向操作。功率 MOSFET 936被一对半电桥驱动器芯片938驱动，例如也是由 International Rectifier制造的型号为IR2183的产品。
[00227]制动器939用于当DC电机920不操作时维持所述架的当前位 置。在优选实施方式中，如显示于图44和45，制动器939是电动式 的，并且连接着DC电机920，用于将转轴锁定在其当前位置。一种 适宜的制动器939是由位于美国康涅狄格州Torrington的Inertia Dynamics，LLC制造的型号为FB11的产品。
[00228]再次参看图48A，架控制器940用于控制所述架组件900的 操作。所述架控制器940电连接着电机控制电路932，用于控制电机 控制电路的操作。具体地讲，在优选实施方式中，电机控制电路932 电连接着电桥驱动器芯片938。所述架控制器940还通过MOSFET 942 电连接着制动器939。所述架控制器940在DC电机920不启动时致 动制动器939，并且在DC电机920启动时停用制动器939。
[00229]所述架控制器940还电连接着通信总线721，从而所述架控制 器940可以与主控制器342连通。参看图80，可动废物收集单元102 的控制板310，如前所述，与主控制器342连通。控制板310包括一 对按钮942、943，优选为＂上升＂按钮942以及＂下降＂按钮943，以允 许使用者选择性地控制所述架904的致动。按钮942、943通过主控制 器342和通信总线721与所述架控制器940连通。响应于接收来自按 钮942、943的控制信号，所述架控制器940发送控制信号至电桥驱动 器芯片938。
[00230]再次参看图48A，功率监视电路944电连接着电机控制电路 932和所述架控制器940。功率监视电路944监视由电机控制电路932 提供至DC电机920的电机电功率。具体地讲，该优选实施方式的功 率监视电路944监视通过电机控制电路932传送的电流量值。响应于 电机电功率达到预定级别，功率监视电路944发送超功率信号至所述 架控制器940。所述架控制器940可以然后关闭电机控制电路932的 功率MOSFET 936以避免损坏DC电机920或其它电路。另外，所述 架控制器940可以通过通信总线721和主控制器342发送信息至控制 板显示器380，。
[00231]上极限开关946和下极限开关948也可以电连接至所述架控 制器940。极限开关946、948优选连接着所述架904，以检测何时所 述架904处在完全伸展位置和完全收缩位置。当达到一个所述位置时， 相关的开关946或948经历打开/关闭状态变化。开关946或948的打 开/关闭状态变化引发开关两侧的电压变化。这种电压变化被所述架控 制器检测。响应于信号级别的变化，所述架控制器关闭电机920以防 止电机或与其相连的部件受损。
[00232]如最佳显示于图46，所述组件900进一步包括弹簧机构950， 用于在电功率不被供应至DC电机920和/或制动器939时伸缩式收缩 所述架904。典型地，当连接着可动废物收集单元102主电连接器被 切断时，电功率不被供应，即不可用。通过收缩所述架904，可动废 物收集单元102更容易移动。另外，当所述架904收缩时，减小了其 与趋向于弄弯所述架904的门框和其它结构相撞的可能性。
[00233]弹簧机构950包括弹簧加载型条带952，其围绕着销954卷绕。 销954被电机安装架922支撑。条带952的端部连接着第一块918。 弹簧机构950和条带952的尺寸被设置成缓慢收缩可移动架段911， 在没有IV输液袋902或其它物品向可移动架段911提供向下的力的情 况下，下降速度不会引起在所述组件900的各个部件受损。冲击吸收 卷簧956被用于帮助产生可移动架段911的＂软着陆＂。
[00234]然而，如果有附加的重量，例如IV输液袋902，向可移动架 段911提供向下的力的，弹簧机构950和冲击吸收卷簧956可能不足 以防止所述组件900受损。因此，减速电路958，如显示于图48B， 被提供以减慢所述架904的收缩。减速电路958电连接着DC电机920 的电气部分。如前所述，DC电机920的转轴可操作地连接着可移动 架段911。当电机电功率不被供应的情况下，减速电路958定期抵抗 DC电机920的转轴的旋转。因此，减速电路958减慢了可移动架段 911的收缩。
[00235]当电引线被短接在一起(即电连接)时，DC电机920的转轴 将被抵抗旋转。因此，减速电路958包括电连接在一对电引线之间的 短路开关960。当短路开关960被启动后，短路开关960将一对电引 线短接在一起。短路开关960优选配置为MOSFET，然而，其它适宜 的电气部件，例如继电器，可以被替代性地使用。
[00236]减速电路958还包括短路启动电路962。短路启动电路962电 连接着短路开关960，并且产生短路信号以启动短路开关960。短路启 动电路962还电连接着DC电机920的电气部分。随着可移动架段911 下降(由于重力和弹簧机构950的作用)，DC电机920的转轴转动， 而DC电机920用作发电机，以产生电动力(EMF)。这种EMF通常 被称作＂反向EMF＂或＂反向扭矩＂，其提供用于减速电路958(包括短 路启动电路962和短路开关960)的操作的电功率。
[00237]短路启动电路962主要包括一对比较器964，其如图48B所 示地连接。随着DC电机920的转轴的速度增加，反向EMF变得足够 高以供应电功率至比较器964。比较器964被以下述方式构成，即产 生PWM信号，该PWM信号的工作周期正比于反向EMF的幅度。PWM 信号被应用至短路开关960。一旦反向EMF的电压足够高(即超过预 定级别)以触发短路开关960，DC电机920的引线被短接在一起，转 轴将被抵抗转动。因此，DC电机920的速度将减小，而反向EMF将 降低。因此，PWM工作周期也将缩短。短路开关960然后将分开DC 电机920的引线，允许转轴更自由地转动，并且可移动架段911继续 下降。这一过程将反复进行，直至所述架904缓慢地停靠在在完全收 缩位置。
[00238]至少一个继电器966电连接着DC电机920的电气部分、电机 控制电路932和减速电路958。在优选实施方式中，一对继电器966 被使用，但本领域技术人员可以认识到可采用其它实现方式，包括具 有多触点的单一的继电器966。当电机电功率被供应的情况下，继电 器966将DC电机920的电气部分电连接至电机控制电路932，当电 机电功率不被供应的情况下，将电气部分电连接至减速电路958。因 此，电机控制电路932和减速电路958彼此电隔离。
X.对接
[00239]参看图1、49，和50，对接站104包括金属柜1000，其大致 为箱形，具有前侧开口1001(见图1)。当向对接站104对接时，导轨 1002从柜1000的前部延伸以引导废物收集单元102。卸载泵1004布 置于柜1000内部。当废物收集单元102对接至对接站104时，卸载泵 1004连接着废物排放口D，以将来自废物收集单元的废物材料102泵 送至废物排放口D。排放管线1006从卸载泵1004延伸至废物连接器 1010。卸载泵1004可以是由美国纽约州White Plains的ITT Industries 制造的Jabsco AC水泵，部件号18660-0133。
[00240]水阀1012也布置于柜1000内。水阀1012连接着健康护理设 施中的水源W。水阀1012可以连接着热水源、冷水源或它们的任何 组合。水管线1014从水阀1012延伸至水连接器1011。喷射器1016 连接着水管线1014，以将清洁剂喷射到水管线1014中。清洁剂的容 器1018可以布置在柜1000的外部，喷射器1016的引入管线1021向 容器1018中进行供应，从而在容器1018耗尽后，通过简单地移动引 入管线1021至新的容器，可以用新的清洁剂容器更换它。当废物收集 单元102对接至对接站104时，水阀1012和喷射器1016用于向废物 收集单元102的清洁系统输送水，带或不带清洁剂。
[00241]现在回到图1，对接站具有一对对接接收器1024，其布置在 对接站的前部。废物收集单元102具有相应的一对金属撞击板1022。 对接接收器1024被构造成在对接过程中接收撞击板1022，以使废物 收集单元102与对接站104配合。可以理解，撞击板1022和对接接收 器1024可以彼此颠倒。在所公开的实施方式中，对接接收器1024是 电磁体操作的，以便在特定条件下通过磁力贴附至撞击板1022。
[00242]参看图50，当废物收集单元102成功地完全与对接站104对 接后，对接控制器1020根据来自主控制器342的指令操作对接站104。 卸载泵1004、水阀1012和喷射器1016都与对接控制器1020连通并 且通过来自主控制器342的指令被对接控制器1020控制。
[00243]当废物收集单元102准备就绪以便被排空时，废物收集单元 102被推到对接站104以与对接站104配合，如显示于图49。为了配 合在一起，对接站104上的导轨1002引导废物收集单元102直至撞击 板1022接合对接接收器1024。为了便于倾卸并且清洁废物收集单元 102，对接站104的废物接头1010和水接头1011与废物收集单元102 上载装的第二组废物接头1026和水接头1027(见还图64B)配合。 对接站104的第一组接头1010、1011此后被称作对接器接头1010、 1011，第二组接头1026、1027此后被称作卸料接头。当接头1010、 1011、1026、1027配合时，流体连通开通于废物收集单元102和对接 站104之间。
[00244]参看图1和51至57，对接头部1030安装在柜1000上以形成 废物收集单元102的接口，以便于将对接器接头1010、1011装配到卸 料接头1026、1027。在优选实施方式中，一个所述对接器接头1010 配合一个所述卸料接头1026，以将存储在废物收集单元102中的废物 材料通过卸载泵1004输送至废物排放口D，另一对接器接头1011配 合另一卸料接头1027，以将水和清洁剂输送至废物收集单元102的废 物容器200、202，以清洁废物容器200、202。
[00245]参看图51，对接头部1030包括基架1034，其装于柜1000上， 用于支撑对接头部1030。基架1034相对结实，并且固定于柜1000上， 从而基架1034在使用中很少移动。相反，浮动架1036通过弹簧加载 型支撑体1038、1040、1042(见图54和55)连接着基架1034。这些 弹簧加载型支撑体1038、1040、1042为浮动架1036提供了相对于基 架1034的六个自由度，以提高对接头部1030的将对接器接头1010、 1011与卸料接头1026、1027配合的能力。基架1034和浮动架1036 优选由金属材料例如不锈钢、黄铜和类似物形成。
[00246]参看图51和55，前部弹簧加载型支撑体1038包括多个前部 支撑柱1044和前部弹簧1046。基架1034包括带有第一弯折凸缘1050 的前部1048。浮动架1036包括前部支架1052，其具有互补的第二弯 折凸缘1054。前部支撑柱1044从第一弯折凸缘1050和第二弯折凸缘 1054延伸。前部弹簧1046对中在前部支撑柱1044上并且背离第一弯 折凸缘1050推压第二弯折凸缘1054。结果，浮动架1036的前部可以 抵抗着前部弹簧1046的推力向下倾斜，以便于与废物收集单元102 配合。侧缘1056安装于前部支架1052，以隐藏对接头部1030的内部 并且保护其内部部件。
[00247]参看图51和54，一对后部弹簧加载型支撑体1040、1042也 被提供。每个后部弹簧加载型支撑体1040、1042包括后部支撑件1058、 多个后部支撑柱1061以及后部弹簧1060。基架1034包括后部1059， 从前部1048延伸至后部1059的底部1062，以及从后部1059朝向前 部1048延伸的顶部1064。每个后部支撑件1058包括锥形头部1066， 其支靠在限定于浮动架1036的顶板1070中的具有相应形状的锥形孔 口1068中。每个后部支撑件1058还包括轴1072，其从锥形头部1066 向下延伸通过顶板1070到达基架1034的顶部1064。轴1072被固定 于基架1034的顶部1064。后部弹簧1060围绕着轴1072和后部支撑 柱1061，以背离基架1034的顶部1064推压浮动架1036的顶板1070。 在支靠位置，锥形头部1066支靠在锥形孔口1068中。当废物收集单 元102与对接站104配合时，顶板1070可以被向下按压，在这种情况 下，锥形孔口1068将抵抗着后部弹簧1060的推力向下和背离锥形头 部1066移动。
[00248]特别参看图55至57，配合界面1074被示出。配合界面1074 包括对接器接头1010、1011。连接器致动器，优选为带有丝杠1078 的步进电机1076，通过连接板1082可操作地连接着对接器接头1010、 1011，以抬升对接器接头1010、1011和将对接器接头1010、1011与 卸料接头1026、1027配合。对接器接头1010、1011密封在连接板1082 中的开口中，并且通过限位环(未编号)在垫圈1090(见图57)之间 保持于此。连接板1082优选由金属材料形成。
[00249]步进电机1076通过对接控制器1020被主控制器342电控， 并且用于升高和降低连接板1082。丝杠1078的一端可旋转地安装于 顶板1070中，从而丝杠1078相对于顶板1070转动，而不相对于顶板 1070上下移动。步进电机1076的丝杠1078螺纹啮合着连接板1082， 以相对于浮动架1036抬升和降低连接板1082。导杆1080通过螺纹连 接件固定于连接板1082中。导向衬套1084被压配到顶板1070中的一 对开口1086(见图51)中，以可滑动地接收导杆1080。结果，当丝 杠1078转动时，连接板1082上升。护套1088围绕着并且保护丝杠 1078。当步进电机1076抬升连接板1082时，对接器接头1010、1011 还上升通过顶板1070中的一对开口1098，从而插入卸料接头1026、 1027并与卸料接头配合。步进电机1076可以是Haydon Switch and Instrument制造的制造商件号为57F4A-3.25-048的产品。
[00250]特别参看图51，传感器组件被用于监视对接器接头1010、1011 的位置，以有助于接头1010、1011、1026、1027互连，并且当接头 1010、1011、1026、1027已经成功地完全配合后通知主控制器342。 传感器组件包括一对霍尔效应传感器1077，其固定于前部支架1052 的支腿1081上。每个霍尔效应传感器1077包括形成为半导体部件的 检测元件以及与检测元件相隔的磁体(半导体部件和磁体未被示出)。 传感器组件还包括相应的凸片1079，其由铁材料制成，固定于连接板 1082上。霍尔效应传感器1077与对接控制器1020电连通。随着连接 板1082和凸片1079朝向/背离特定的霍尔效应传感器1077移动，凸 片1079改变磁体围绕检测元件产生的磁场特性。改变磁场强度导致霍 尔效应传感器检测元件输出可变的位置信号。这些位置信号被发送至 对接控制器1020。对接控制器1020基于所接收到的位置信号的特性 确定是否对接器接头1010、1011已经成功地完全配合至卸料接头 1026、1027。当它们成功地完全配合后，对接控制器1020操作卸载泵 1004，以开始卸载废物收集单元102中收集的废物材料。
[00251]参看图58和59，当废物收集单元102不对接于对接站104时， 滑动罩板1108覆盖对接头部1030。后部支架1112布置于柜1000内 部。后部支架1112的周边大于前侧开口1001的周边，从而后部支架 1112被限制而不能通过前侧开口1001从柜1000脱出。然而，后部支 架1112可以在柜1000内向后移动。罩板1108的后端固定于后部支架 1112上。多个轨1110固定于罩板1108的侧面1113上。一对所述轨 1110纵向对正每个各侧面1113上的罩板1108。每对轨1110在侧面1113 上彼此相隔，以在每个侧面1113上限定出轨道1115(见图59)，用于 接收顶板1070的外部悬置边缘。结果，罩板1108可以在打开位置和 关闭位置之间沿着外部悬置边缘滑动。一对弹簧1114延伸在后部支架 1112和基架1034之间，以将罩板1108推压到关闭位置，覆盖对接头 部1030。在图59中，罩板1108被示出在打开位置。
[00252]参看图2、60和61，载具1100将卸料接头1026、1027支撑 在废物收集单元102上。载具1100安装在废物收集单元102的台车基 座206的顶部。与下部罐224的底部232一体地形成的排放颈部1102 (见图38和64A)从下部罐224的底部232延伸到载具1100中，另 一卸料接头1027延伸至在后文中进一步描述的载装清洁系统。
[00253]当废物收集单元102的载具1100与对接站104的对接头部 1030的浮动架1036相接时，接头1010、1011、1026、1027相对正， 以便于连接至彼此，例如废物接头1010、1026彼此对正，而水接头 1011、1027彼此对正，从而对接站104可将废物材料从废物容器200、 202排放，并且对接站104可以喷射清洁剂到废物容器200、202中并 漂洗废物容器200、202。
[00254]载具1100包括带有导向件的块1104，导向件形式为从块1104 向下延伸的加强导向壁1106。载具1100上的导向壁1106作用于罩板 1108上以滑动罩板1108，从而暴露对接头部1030和一对开口1098， 对接器接头1010、1011从所述一对开口上升。一对止挡1118从块1104 突伸，以接合浮动架1036并防止接头1010、1011、1026、1027越过 对正位置。一对导轨1107安装在块1104的底侧。导轨1107在浮动架 1036的顶板1070的外部悬置边缘下方滑动，以进一步有助于将对接 器接头1010、1011竖直和水平对正卸料接头1026、1027(见图64A)。 导轨1107在图61中被去除。
[00255]接头1010、1011、1026、1027最佳示于图62、63、64A和 64B。每对接器接头1010、1011包括连接器外壳1122，其限定出弹簧 腔1123(见图64A)。弹簧1124布置于弹簧腔1123中。连接器套筒 1126可滑动地布置于弹簧腔1123中。弹簧1124延伸在连接器外壳 1122的中心壁1125(见图64A)和连接器套筒1126之间。O形环1119 和轴密封件1121(在一个实施方式中由PTFE形成)围绕连接器套筒 1126布置于弹簧腔1123的外部凹槽中，以将连接器套筒1126可滑动 地密封在弹簧腔1123中。连接器套筒1126具有第一开放端和第二开 放端，第一开放端带有台肩1127(见图64A)，用于接收弹簧1124， 第二开放端具有截头圆锥形状。柱塞1128固定于中心壁1125上，并 且包括头部1129，该头部具有截头圆锥形状，以与连接器套筒1126 的第二开放端的相配合。O形环1117配合在围绕头部1129限定的环 形凹槽中，以将头部1129密封至连接器套筒1126。头部1129抵抗着 弹簧1124的推力保持连接器套筒1126。护套1130固定于连接器外壳 1122上，以保护连接器套筒1126。如显示于图64A和64B，连接器 1131将对接器接头1010、1011连接至它们的相应的排放管线1006和 水管线1014。连接器外壳1122、连接器套筒1126、柱塞1128和护套 1130可以由金属形成，并且在一个实施方式中，由不锈钢形成。
[00256]每个卸料接头1026、1027包括卸料器连接器外壳1132，其螺 合在载具1100的块1104中的螺纹孔中。O形环1135将卸料接头外壳 1132密封在螺纹孔中。卸料接头外壳1132具有带内部环形台肩1133 (见图64A和64B)的第一开放端，和第二端1137。柱塞基部1134 通过限位环1136而被限定在内部环形台肩1133上。限位环1136支靠 在限定于卸料接头外壳1132中的内部环形凹槽中。柱塞基部1134包 括套筒部分1138，其朝向第二端1137延伸。活塞1140在套筒部分1138 中在关闭位置以及打开位置之间滑动，在关闭位置，第二端1137被关 闭，在打开位置，第二端1137被开通以允许流体从中流过。更具体地 讲，活塞1140包括头部1142，其在关闭位置配合在第二端1137中的 开口中，以封闭第二端1137。在打开位置，头部1142被从开口移出。 弹簧1144将活塞1140的头部1142推压到第二端1137中的开口中。O 形环1146和活塞密封1147(在一个实施方式中，由PTFE形成)布置 于卸料接头外壳1132的第二端1137中的围绕开口的凹槽中，以密封 位于开口中的头部1142。卸料接头外壳1132、柱塞基部1134和活塞 1140可以由金属形成，并且在一个实施方式中，由不锈钢形成。
[00257]参看图64A和64B，废物收集单元102被示出为对接于对接 站104上。当这种情况出现时，对接器接头1010、1011和卸料器接头 1026、1027配合，并且提供对接站104和废物收集单元102之间的流 体连通。在图64A中，对接器接头1010、1011被显示为在被移动以 接合卸料接头1026、1027之前处在它们的最低位置。当废物收集单元 102对接至对接站104，即当撞击板1022与对接接收器1024配合后， 卸料接头1026、1027然后通过对接器接头1010、1011而接合。更具 体地讲，对接器接头1010、1011通过步进电机1076自动移动至与卸 料接头1026、1027配合。导杆1080滑动到块1104中的相应的一对孔 口1120(见图61)中，以有助于对正接头1010、1011、1026、1027， 以便于成功地实现废物收集单元102和对接站104之间的流体连接。 对接接收器1024的电磁体通过对接控制器1020而受到激励(通电)， 以保持它们连接至撞击板1022，直至至少是对接器接头1010、1011 被完全接合至卸料接头1026、1027。之后，它们可以被断电，直至连 接中断，在此，它们将被重新激励，直至对接器接头1010、1011完全 收缩至它们的初始位置。
[00258]在图64B中，对接器接头1010、1011被显示为成功地完全配 合至卸料接头1026、1027。在这里，连接器套筒1126的第二端带着 柱塞1128的头部1129滑动到卸料接头外壳1132的第二端1137中的 开口中。随着步进电机1076继续抬升对接器接头1010、1011，柱塞 1128的头部1129继续按压在活塞1140的头部1142上，从而压缩弹 簧1144。这就打开了卸料接头外壳1132的第二端1137和连接器套筒 1126的第二端，从而打开下部废物容器202和排放管线1006之间的 流体连通，以及废物收集单元102的清洁系统和水管线1014之间的流 体连通。废物材料(如收集废物材料，漂洗水，带有清洁剂的用后的 水等)和水(带或不带清洁剂)的流动被示出在图64B。
XI.废物收集单元的清洁系统
[00259]参看图65，由废物收集单元102支撑、用于清洁废物收集单 元102的清洁系统被示出。清洁系统包括支撑在废物收集单元102上 的清洁管路1150，其具有水管线和相关的流动部件，如后文所述。
[00260]清洁管路1150包括供应管线1152，其从废物收集单元102上 的水连接器1027延伸至三通1154。供应管线1152从三通1154开始 分支为上部供应管线1156以及下部供应管线1158。下部供应管线1158 包括电子操控的下部电磁阀1162。下部电磁阀1162控制液体向下部 废物容器202中的流动。上部供应管线1156包括匹配的电子操控的上 部电磁阀1160，其控制液体向上部废物容器200中的流动。
[00261]上部供应管线1156开通于用于存储水的载装贮存器1164中， 以如前所述相对于流体测量系统提供预充填。上部供应管线1156延续 至上部废物容器200的上部罩盖222。辅助供应管线1166在载装贮存 器1164的正下方对来自上部供应管线1156的流动进行分支。辅助供 应管线1166的第一端相对于重力方向安置在载装贮存器1164正下方， 从而能够在使用中对载装贮存器1164进行排放。辅助供应管线1166 的第二端开通于上部废物容器200中。在使用中，预充填泵1168通过 辅助供应管线1166将储存的水从载装贮存器1164输送到上部废物容 器200中，以在上部罐218中提供期望的总液体体积。在每次上部废 物容器200倾卸到下部废物容器202之后，以及在每次清洁之后，预 充填泵1168自动泵送预定量的液体到上部罐218中。预充填泵1168 由与主控制器342连通的预充填控制器1169控制。
[00262]参看图65和66，喷灌器1170提供于每个罐218、224中，以 便在将废物收集单元102对接至对接站104后清洁所述罐218、224。 喷灌器1170将在后文中进一步描述。喷灌器1170安装于废物容器200、 202的罩盖222、228中的喷灌器端口1172(见还图31和32)中。上 部供应管线1156的远端安装在上部罩盖222上，与位于上部罐218中 的喷灌器1170流体连通。下部供应管线1158的远端安装在下部罩盖 228上，与位于下部罐224中的喷灌器1170流体连通。这些远端装备 有前面描述的弯管连接器500，以便配合在罩盖222、228中的相关插 槽670中，所述插槽与喷灌器端口1172和喷灌器1170连通。
[00263]参看图67至72，喷灌器1170被详细显示。可以理解，设置 于上部罐218和下部罐224中的喷灌器1170是相同的。每个喷灌器 1170包括带有L形沟槽1176的安装颈部1174。当喷灌器1172插入喷 灌器端口1172中时，L形沟槽1176在喷灌器端口1172中的相应突起 1178上滑动。喷灌器1170然后转动以被锁定就位。喷灌器头部1180 安置在安装颈部1174上。在优选实施方式中，喷灌器头部1180与安 装颈部1174形成一体。喷灌器1170固定于罩盖222、228上，并且相 对于罩盖222、228静止。另外，喷灌器1170不包括任何移动部件即 可实现它们的操作。
[00264]多个喷射端口1182限定于喷灌器头部1180中，用于从对接 站104将水(带或不带清洁剂)引导至废物容器200、202内，以清洁 废物容器200、202。特别参看图72，每个喷射端口1182包括均匀孔 口1184，其具有均匀的直径，形成于喷灌器头部1180中，以及圆锥 形排放口1186，其从均匀孔口1184延伸至喷灌器头部1180的外部。 如图所示，圆锥形排放口1186与均匀孔口1184的中心轴线之间具有 10度的角度。该角度可以在1度和20度之间变化。孔口1184和圆锥 形排放口1186可以利用激光器钻销在喷灌器头部1180中，模制在喷 灌器头部1180中，机械钻销在喷灌器头部1180中，或类似地形成。
[00265]喷射端口1182优选以不对称模式(见图70)形成在喷灌器头 部1180上，以确保废物容器200、202内的所有部件被适宜地清洁。 更具体地讲，对于每个废物容器200、202，不对称的喷射端口1182 被构造成同时引导一股清洁剂流到罩盖222、228的底侧、烟雾捕获器 570、罐218、224的壁234、246的内部、罐218、224的底部230、 232、传感器杆702以及浮动体元件708、712。这些喷灌器1170被具 体设计成将带或不带清洁剂的最大水量聚焦在那些在使用中和在废物 容器200、202被排空之后最容易聚集废物材料的部位。喷灌器1170 由单一的一块聚合材料例如聚氯丙烯(PVC)制成。
[00266]清洁系统可以在废物材料已经通过卸载泵1004而从废物收集 单元102卸载至废物排放口D之后启动。一旦卸载完成，即基于使用 者期望的清洁级别进行清洁。这可以通过在控制板310上选择可读位 置或按压按钮1190实现。使用者可以在＂快速清洁＂选项、＂常规清洁＂ 选项以及＂扩展清洁＂选项之间进行选择。使用者的选择通过控制信号 传送至主控制器342，主控制器然后命令对接站104上的对接控制器 1020如此工作。废物容器200、202的清洁还可以在废物材料已经从 废物容器200、202排放之后自动进行。
[00267]这些清洁选项可以简单地基于废物容器200、202被清洁的时 间量，或者可以基于执行清洁/漂洗周期的次数。例如，当＂快速清洁＂ 选项被选择时，废物材料首先通过卸载泵1004倾卸至废物排放口D。 一旦废物容器200、202被排空，主控制器342命令对接控制器1020 打开水阀1012并且通过喷射器1016从容器1018向水管线1014中喷 射清洁剂。带有清洁剂的水然后流动通过对接站104的水连接器1011 和废物收集单元102的水连接器1027，到达上部供应管线1156和下 部供应管线1158。主控制器342然后打开上部电磁阀1160以允许带 有清洁剂的水流动通过上部供应管线1156至上部废物容器200中的喷 灌器1170，以在压力下将带有清洁剂的水喷射到上部废物容器200中。 带有清洁剂的水中的清洁剂与水的比例为1：80至1：214，最优选1： 128，或者1盎司清洁剂每加仑水。传送阀276保持开通，以允许带有 清洁剂的水从上部废物容器200流动至下部废物容器202。
[00268]在带有清洁剂的水被喷射到上部废物容器200中预定时间段 之后，主控制器342关闭上部电磁阀1160并打开下部电磁阀1162， 以对下部废物容器202重复这一过程。在一些情况下，当有足够大水 压力存在时，电磁阀1160、1162二者可以都打开，以在同一时间清洁 废物容器200、202二者。在下部废物容器202被清洁时，卸载泵1004 可以连续操作以将带有清洁剂的脏水排放到废物排放口D中，或者卸 载泵1004可以被主控制器342基于下部废物容器202中测量的液体级 别间歇式操作。在上部废物容器200和下部废物容器202均被清洁之 后，清洁剂不再被注入水管线1014中，并且不带清洁剂的水以类似的 操作流动通过清洁系统，以漂洗上部废物容器200和下部废物容器 202。当＂常规清洁＂选项或＂扩展清洁＂选项被选择时，这些清洁/漂洗周 期可以重复两次或更多的次数。＂扩展清洁＂选项还可以包括将罐218、 224浸泡在清洁剂中，以去除更多的泥、污垢或废物材料。
[00269]可以理解，清洁/漂洗周期、清洁/漂洗时间、清洁剂浓度、水 流速和类似物的各种不同的组合可以提供无限多的选项。在任何情况 下，清洁周期由主控制器342支配，即主控制器(包括适宜的微处理 器)被编程为指示对接控制器1020何时水阀1012应被打开/关闭，何 时清洁剂应通过喷射器1016被注入水管线1014，多少清洁剂应被注 入水管线1014，以及哪个电磁阀1160、1162应被打开以允许带或不 带清洁剂的水流入废物容器200、202。
XII.功率(电能)和数据耦合器
[00270]当与对接站104对接以执行前面所述的各种功能时(如卸载 废物材料，清洁等)，可动废物收集单元102要求同时有电功率和数据 联通。因此，废物收集和处理系统100包括功率(电能)耦合器1200 以及数据耦合器1202，如显示于图79。功率耦合器1200从固定对接 站104传送电功率至可动废物收集单元102。数据耦合器1202在固定 对接站104和可动废物收集单元102之间传送数据。
[00271]在优选实施方式中，功率耦合器1200通过感应耦合器传送电 功率。功率耦合器1200包括第一绕组1204，其由固定对接站104支 撑。第一绕组1204电连接着固定电源1206，例如医院的市政电源。 功率耦合器1200进一步包括第二绕组1208，其由可动废物收集单元 102支撑。当可动废物收集单元102与固定对接站104对接时，第一 和第二绕组1204、1208被带到彼此靠近并且感应耦合在一起。因此， 电功率可以跨越介电间隙1210传送。电功率然后可被可动废物收集单 元102的各种系统使用。本领域技术人员将意识到，当第一和第二绕 组1204、1208具有基本上相同的圈数时，跨越功率耦合器1200传送 的电功率的电压也会基本上相同。通过改变卷簧第一和第二绕组 1204、1208之间的圈数比，这种电压可以被改变。
[00272]调频器1220优选电连接在电源1206和第一绕组1204之间。 调频器1220改变来自电源1206的信号的频率，以匹配于由可动废物 收集单元102的各种系统提供的负荷的谐振频率。相位传感器1222 电连接在调频器1220和第一绕组1204之间，以检测供应至第一绕组 1204的电流和电压之间的相位差异。这种相位差异被输入到调频器 1220，从而调频器1220可以改变频率以匹配于谐振频率。
[00273]该优选实施方式的数据耦合器1202通过感应耦合器传送数 据。数据耦合器1202包括第三绕组1212，其由固定对接站104支撑。 对接控制器1020电连接着第三绕组1212。数据耦合器1202还包括第 四绕组1214，其由可动废物收集单元102支撑。当可动废物收集单元 102与固定对接站104对接时，第三和第四绕组1212、1214被带到彼 此靠近并且感应耦合在一起。第四绕组电连接着主控制器342。因此， 当可动废物收集单元102与固定对接站104对接时，对接控制器1020 和主控制器342能够来回进行数据通信。
[00274]第一和第三绕组1204、1212优选在对接器耦合器模块1216 中封装在一起。对接器耦合器模块1216，在图51显示为设在对接站 104的中对接头部1030，优选由塑料形成，并将第一和第三绕组1204、 1214彼此隔离。图52至56示出了替代性对接头部1030，不带对接器 耦合器模块1216。第二和第四绕组1208、1214优选在可动单元耦合 器模块1218中封装在一起，还优选由塑料形成并将第二和第四绕组 1208、1214彼此隔离。当然，本领域技术人员可认识到其它适宜的技 术可用于封装绕组1204、1208、1212、1214。
[00275]如前所述，可动废物收集单元102和对接站104来回传送流 体(如废物材料，水等)。因此，使用感应耦合器来传送功率和数据， 耦合器1200、1202可防止可动废物收集单元102和对接站104之间在 泄露的情况下由于这些流体而发生意外短路。因此，由功率和数据耦 合器1200、1202提供的电连接基本上是防水的，并且为医疗中心人员 提供高度的安全性。
XIII.操作
[00276]在使用中，废物收集单元102被推到将在医疗过程例如膝部 手术中被使用的使用区域，如操作室。至少一个新的一次性歧管260 插入装于罐218、224的罩盖222、228中的歧管接收器258之一中， 一或多个抽吸管线262被连接到一次性歧管260上的一或多个入口。 当控制板310上的按钮1301被用于启动真空泵402时，真空泵402 在一或多个废物容器200、202中抽吸选择性可变的真空，这会引起真 空施加到抽吸管线262，从而通过抽吸管线262抽入废物材料。控制 板310上的控制刻度盘或钮311、313用于设置废物容器200、202中 的期望的真空级别。
[00277]一旦医疗过程完成，甚至是在医疗过程中，抽吸管线262可 以拆下，并且新的一次性歧管260被插入歧管接收器258。最终，如 果上部废物容器200被使用，则上部罐218将将被充满并且需要被排 空，或者操作者可以选择在充满之前排空上部罐218。在这个时候， 使用者选择按钮348来发送控制信号至阀控制器344，以打开传送阀 276并且将废物材料从上部罐218倾卸至下部罐224。然后，废物材料 的收集可以继续。当废物材料从上部罐218倾卸至下部罐224时，存 在于上部废物容器200中的真空通过其真空调节器408与大气压力A 通气。下部废物容器202中的真空被设置为这样的压力，例如两个废 物容器200、202中期望的较低真空级别。结果，存在于下部废物容器 202中的真空有助于将废物材料引入下部废物容器202中。一旦上部 罐218和下部罐224均被充满，或者，如果使用者期望在充满之前排 空和清洁废物容器200、202，使用者将废物收集单元102推到对接站 104，以将废物材料卸载至废物排放口D，并且清洁废物容器200、202。
[00278]废物收集单元102的主控制器342用作对接站104的对接控 制器1020的主控制器，以控制下述顺序：致动步进电机1076，从而 驱动对接器接头1010、1011进入卸料接头1026、1027，通过卸载泵 1004将废物材料从罐218、224排出，用水和清洁剂清洁废物容器200、 202，以及进一步排放带有清洁剂的水和漂洗废物容器200、202。
XIV.替代性变化
[00279]前面的描述针对的是本发明的特定实施方式。本发明的其它 变化也是可行的。因此，不要求每个前述特征被用在本发明的每个实 施方式中。此外，不要求本发明局限于带有便携式台车的废物收集系 统。在本发明的替代性实施方式中，系统可以是静态单元。在本发明 的这些实施方式中，类似于传送阀276的阀被提供，以直接连接下部 废物容器202至医院卫生管道。第二传送阀276还可以被设置，以直 接连接上部废物容器200至医院卫生管道。
[00280]类似地，不要求在本发明的实施方式将重力用作将上部废物 容器200中的废物传送至下部废物容器202的力。因此，在本发明的 替代性实施方式中，容器200和202可以并排安置。在这些本发明的 实施方式中，有管道延伸在容器202的基部至容器204的顶部之间。 传送阀276串接于管道中。如果希望将小容器202中的内容物排入大 容器中，小容器被与大气通气且传送阀打开。然后，吸力泵启动，以 将容器202的内容物抽入容器204中。
[00281]还可以被设置替代性吸力调节器组件，用于独立调节在每个 容器200和202中抽吸获得的吸力级别。例如，一种替代性吸力调节 器组件被连接在真空源402和每个废物容器200和202之间，包括两 个(2)调节器组件，每个调节器组件包括两个(2)阀件。每个所述 吸力调节器组件被串接于真空源402和单独的一个废物容器200或 202之间。每个调节器组件包括可调节的第一阀件，用于调节真空源 402抽吸获得的吸力。第一阀件和相关的废物容器200或202之间设 有第二阀件。第二阀件选择性地打开/关闭第一阀件上游的真空管线 496或510与通向大气的通气口之间的连接。通过调节两个阀件，通 过抽吸作用于相关的容器200或202的实际真空被选择性地设置。
[00282]类似地，包括与每个容器200或202相关的单一阀件的吸力 调节器也落在本发明的范围内。一种这样的阀件具有球形阀头部，该 阀头部具有多个交叉孔口，或具有非圆形孔口。阀头部布置于具有三 个端口的外壳中；一个端口通向真空源402；一个端口通向相关的容 器202或202；一个端口通向大气。通过选择性地旋转阀头部，类似 于前面参照盘形阀件412所述的连接被建立。
[00283]类似地，本发明的其它实施方式可以具有流体管道组件，其 不同于前面描述的主要形式。例如，可能希望这样构建收集单元102， 即使得从阀1160延伸的上部供应管线1156开通于载装贮存器1164的 顶部。在清洁过程中，经常希望首先只有通过喷射头部排放水，并且 只在水喷射之后，才排放水-清洁剂混合物。因此，在本发明的这种实 施方式中，可以通过对接器104，首先将水-清洁剂混合物通过贮存器 的顶部加载到贮存器1164中。一旦贮存器被充填这种混合物，即可以 开始利用随后引入到容器中的水和清洁剂清洁上部废物容器的过程。 在这一过程中，包括水或清洁剂的流体流被引入单元102，尤其是引 入上部供应管线1156。因为供应管线1156开通于已经被充满的贮存 器1164中，因此形成这种流体流的流体很少被保持在贮存器中。相反， 这种流体流会从贮存器的顶部流出并且从喷射头部排出。
[00284]在一种清洁容器200的方法中，初始时不含清洁剂的水流被 引入单元102并且从喷射头部排出。这种水流移除可能已经聚集在容 器200表面上的废物。然后水-清洁剂混合的流体流被引入容器，以移 除更为凝聚的废物。在清洁剂-水清洁周期之后，是物清洁剂水漂洗。 在过程中的这个时候，容器200对于大多数用途和目的而言可以被认 为是清洁的。一旦被如此清洁，容器200经历从对接器104预充填。 在这一预充填过程中，稀释剂和水的混合物从对接器104通过供应管 线1156流动。再一次，因为贮存器1164已被充满，所以这种流体流 从喷射头部排入容器202的基部中。
[00285]然后，每当废物被从容器200传送至容器204时，在传送过 程之后，贮存器1164中的清洁剂-水混合物被抽入以预充填容器200。
[00286]此外，显示器的实际结构可以相对于所示出的改变。可以理 解，不论显示器的类型如何，显示充填级别数据的数码的高度优选为 2.6cm或以上，至少应为1.3cm。这增加了数据可透过操作室区域被 看见的可能性。
[00287]其它技术可以用于确定何时所述架段911完全收缩或完全伸 展。机械极限开关可被替换为霍尔传感器。每个霍尔传感器响应于与 架段911一体的磁体朝向或背离传感器的运动发生状态过渡。在本发 明的另一实施方式中，通过监视电机920两侧的电压和电机输入的电 流，架段911的伸展/收缩状态被确定。在从这种监视进行的确定中， 电机处于失速状态被解读为代表所述架段911完全伸展或完全收缩。 因此，当电机处在这一状态时，控制器940关闭电机。
[00288]显然，基于上面的描述，本发明的任何修改和变化都是可行 的。尽管上面的描述针对的是特定实施方式，但可以理解，本领域技 术人员可以对这里描述和显示的实施方式构想出各种修改和/或变化。 落在说明书中描述的范围内的任何这样的修改或变化应被认为包含于 此。可以理解，说明书仅仅是解释性的，而非限制性的。
相关申请的交叉引用