Forskere har opfundet et mere støjsvagt flytoilet

Flytoiletter er højlydte. For nogle, de er direkte skræmmende. Men hagen op, hyppige flyvende, fordi en gruppe Brigham Young University-fysikere har fundet ud af, hvordan de kan gøre dem mere stille.

Efter to års forsøg og fejl, tre akademiske publikationer og tusindvis af flushes, BYU-forskerne har opfundet et vakuum-assisteret toilet, der er omkring halvt så højt som den almindelige flykommode.

"Folk har fortalt os, at de ikke ønsker, at deres børn skal være bange for at bruge badeværelset på en flyvning, " sagde ledende forsker Kent Gee, BYU professor i fysik. "Så, vi har brugt god fysik til at løse problemet."

Det har været et rigtig svært problem at løse, da industrien ikke har været i stand til at forbedre vakuumassisterede toiletter i løbet af de sidste 25 år. Det er fordi at få flytoiletter til at skylle med meget lidt vand kræver et delvist vakuum, som på 38, 000 fod, trækker luft med næsten halvdelen af ​​lydens hastighed. (Ifølge forskning udført i Gee og Scott Sommerfeldts laboratorium, en luft-vand-blanding i vakuum-assisterede toiletter kører mere end 300 miles i timen.) Når tingene bevæger sig med den hastighed, enhver forstyrrelse af flowet – som bøjningen af ​​et rør eller en ventil – genererer betydelig støj.

Og nu hvor nyere fly kommer med meget mere støjsvage interiør, toiletskyl giver meget mere genlyd i hele kabinen. Det kan give en meget pletvis søvn på et fly med røde øjne på et fly som Airbus A380, der kan have så mange som 20 toiletter.

"Flyselskaber har altid haft standarder for toiletstøj, men de har aldrig mødt dem, og der har aldrig været meget pres for at gøre det, " sagde Sommerfeldt. "Nu med de reducerede lydniveauer i kabinen, lyden af ​​toiletskyl er mere mærkbar, og kunderne skubber sig tilbage."

For at løse problemet, BYU-teamet fokuserede på tre ventilforhold under skyllecyklussen:den indledende støjniveautop i forbindelse med skylleventilåbningen, et mellemliggende støjniveau-plateau, der er forbundet med, at ventilen åbnes helt, og den endelige støjniveauspids, der er forbundet med, at skylleventilen lukker. Forskerne tilføjede yderligere rør for at øge afstanden mellem toiletkummen og skylleventilen og gjorde rørfastgørelsen ved skålen mere af en gradvis bøjning i modsætning til en skarp 90-graders vinkel. Test af det nye udstyr viser, at aeroakustisk genereret støj faldt op til 16 decibel under skylleventilens åbning og omkring 5 til 10 decibel, når ventilen er helt åben.

"Det er en fantastisk blanding mellem fysik og teknik, " sagde studerende Michael Rose, hovedforfatter på holdets seneste vakuum-assisterede tech-publikation i Møder om akustik . "Toilettet er meget mere stille, og nu tror børn ikke, at de bliver suget ud." Sammen med Scott Thomson, professor i maskinteknik, forskerne har allerede indgivet tre patenter på det nye toilet og arbejder nu sammen med en industripartner for at bringe det på markedet. En del af lokket ved BYU-opfindelsen er, at det fungerer med eksisterende flytoiletter - kun albuen skal fjernes under en eftermontering, mens ventilen og skålen bliver, hvor de er.

Den vakuumstøttede teknologi kan også bruges til toiletter på krydstogtskibe og tog og endda i nogle nye grønne byggeprojekter, hvor boligenheder ser på flere og flere måder at reducere vandforbruget på.

"I sidste ende, det handler om at bruge videnskab til at forbedre en brugeroplevelse, " sagde Gee. "Det er en vigtig del af at gøre flyrejser mere behagelige for kunderne."