СТОЧНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ТУАЛЕТА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1995 года по МПК B61D35/00 B60R15/04 

Изобретение относится к вагоностроению и касается устройств для смыва унитазов и сбора фекалий в вагонах.

Известно устройство для канализации испражнений, содержащее унитаз, соединенный сливной трубой через электромагнитный вентиль с водяным баком, бак-сборник с датчиком уровня, фекальный трубопровод периодического действия, выпускной блок с шлюзом, соединенный в нижней части шлюзовой трубой с баком-сборником, а в верхней части с приводом системы, управляющие электромагнитные вентили, установленные в трубопроводах, электрически связанные с кнопкой смыва. При нажатии кнопки смыва в санблоке промывается унитаз, срабатывает вакуумный эжектор, который создает рабочий вакуумный режим в трубопроводной системе. Открывается вакуумный клапан, содержимое унитаза засасывается под вакуумом в трубопроводную сеть. Одновременно промывается унитаз водой. Отходы транспортируются через трубопровод под вакуумом в шлюз, соединенный вакуумной системой с баком-сборником. В шлюзе отделяется воздух из отходов, после чего они выпускаются в бак-сборник.

Основным недостатком известного устройства является то, что в ней используется периодически включаемый вакуум для протягивания и сброса туалетных отходов в отстойник. В этом устройстве необходимо постоянно поддерживать давление, необходимое для работы вакуумного эжектора и обеспечения давления в водяном баке со сливной трубой. Для создания такого давления в вагоне необходимо иметь компрессор с повышенным расходом энергии, что неэкономично.

За прототип принята сточная система для туалета транспортного средства, содержащая унитаз, соединенный расположенной в его верхней части сливной трубой через электромагнитный вентиль с водяным баком, а нижней частью с фекальной трубой периодического вакуумирования через промежуточный бак, расположенный под унитазом и оборудованный атмосферной трубой, бак-сборник с шлюзовой трубой, жидкостный насос, соединенный трубопроводом с нагнетающей камерой, воздушная полость которой сообщена трубопроводом через электромагнитный вентиль с воздушной полостью диафрагменного дозатора, а водная полость последнего включена в сливную трубу между вентилем и дополнительным электромагнитным вентилем.

Основной недостаток данной системы заключается в том, что в ней используется сложная схема вакуумирования, так как между насосом и промежуточным баком включена вакуумирующая камера, общий электромагнитный вентиль, трубопровод вакуумирования, электромагнитный вентиль, барбатер, выпускной блок. Кроме того, усложненная схема вакуумирования затрудняет обнаружение негерметичности в случае ее проявления в работе и требует повышенного расхода электроэнергии на создание вакуума.

В качестве поршневого элемента для нагнетающей и вакуумирующей камер требуется специальная жидкость керосин.

Задачей изобретения является повышение надежности сточной системы, уменьшение расхода воды и энергозатрат на смыв и транспортировку фекалий из унитаза в накопительный бак, а также упрощение схемы сточной системы.

Для решения указанной задачи сточная система для туалета транспортного средства содержит унитаз, соединенный расположенной в его верхней части сливной трубой через обратный клапан с водяным баком, а нижней частью (всасывающим выпуском) с сообщающимся трубой с атмосферой отводным коллектором, фекальную трубу, бак-сборник с шлюзовым патрубком, жидкостный насос, соединенный трубопроводом с резервуаром, пневмокамера которого соединена трубопроводом с пневмокамерой диафрагменного дозатора, и гидрокамера последнего включена в сливную трубу между клапанами обратным и выпускным.

Новым является то, что рабочая камера резервуара, ограниченная упругой диафрагмой, и жидкостный насос, непосредственно включенный в отводной коллектор, соединены посредством фекальной трубы с отверстием стенки нормально закрытого шлюзового патрубка, шлюз которого снабжен пневмоприводом, включенным через управляющий электромагнитный вентиль в трубопровод постоянно сообщающихся пневмокамер.

Другое отличие состоит в том, что пневмопривод выполнен в виде подпружиненного к диафрагме пневмокамеры штока с диском, несущего на другом конце шлюз (обечайку), перекрывающий в патрубке ввод фекальной трубы.

Кроме того, в атмосферную трубу коллектора включен электромагнитный вентиль для обеспечения всасывания через выпуск смываемых фекалий, причем выпускной клапан сливной трубы связан шарнирно тягой с рычагом смыва, а последний посредством шарнирно-подвижного звена соединен с герметично установленной в направляющей коллектора подпружиненной штангой, прикрепленной к блоку ножей, расположенных между неподвижными зубчатыми пластинами соединенного с выпуском измельчителя, зубья которых и ножи имеют рабочий встречный наклон.

Технический эффект выражается в следующем.

Включение жидкостного насоса непосредственно в отводной коллектор, а управляющего электромагнитного вентиля в атмосферную трубу позволяет использовать для вакуумирования наджидкостного пространства в коллекторе непосредственно саму фекальную жидкость, тем самым обеспечить одновременно со смывом подсос фекалий и сократить расход воды, а также упростить схему сточной системы. Для подсоса фекалий коллектор используется как жидкостный насос, обеспечивающий также и вентиляцию унитаза. Устранение трубопровода периодического вакуумирования повышает надежность работы сточной системы, сокращает энергозатраты на транспортировку фекалий из унитаза в бак-сборник.

Выполнение пневмокамер сообщающимися позволяет производить одновременно сброс воды под давлением из дозатора в унитаз для смыва фекалий и их отсос до открытия шлюза.

Наличие упругой диафрагмы, ограничивающей рабочую камеру резервуара, обеспечивает работоспособность сообщающихся пневмокамер.

Наличие шлюза с пневмоприводом, включенным через управляющий электромагнитный вентиль в сообщающиеся пневмокамеры, позволяет: использовать энергию жидкостного насоса на сброс воды из дозатора под давлением упругого газа, создать всасывающий эффект на выпуске унитаза одновременно со смывом фекалий, открывать шлюз и нагнетать фекальную жидкость из коллектора в шлюзовой патрубок бака-сборника, производить вентиляцию унитаза и коллектора при каждом включении системы на смыв.

Наличие подпружиненного к диафрагме пневмокамеры штока с диском, несущего на другом конце шлюз (обечайку), обеспечивает автономность закрытия в патрубке ввода фекальной трубы после выключения насоса и падения давления в пневмосистеме.

Наличие включенного в атмосферную трубу электромагнитного вентиля обеспечивает всасывающий эффект на выпуске при смыве фекалий и предотвращает при закрытии шлюза выход фекальной жидкости из коллектора в унитаз.

Шарнирно-подвижное соединение рычага смыва с герметично установленной в направляющей коллектора подпружиненной штангой, прикрепленной к блоку ножей, расположенных между неподвижными зубчатыми пластинами соединенного с выпуском измельчителя, обеспечивает при нажатии ногой на рычаг смыва измельчение фекалий, возможность принудительного возврата блока в верхнее положение.

Расположение зубьев и ножей с рабочим встречным наклоном облегчает возврат рычага смыва в исходное положение и разрыв таких предметов как вата, бумага, марля и т.п.

На фиг. 1 изображена схема сточной системы; на фиг. 2 узел I на фиг. 1.

Сточная система содержит унитаз 1, отводной коллектор 2, жидкостный насос 3, непосредственно соединенный с отводным коллектором, водяной бак 4, бак-сборник 5 и пневмокамеры: 6 резервуара, 7 диафрагменного дозатора 8 пневмопривода, герметично закрытые упругими диафрагмами 9-11, из которых две последние подпружинены.

В верхней части унитаза расположена сливная труба 12, которая через обратный клапан 13 соединена с водяным баком 4. В сливную трубу между обратным клапаном 13 и нормально закрытым выпускным клапаном 14 включена гидрокамера 15 диафрагменного дозатора. Выпускной клапан 14 соединен тягой 16 с проушиной подпружиненного рычага 17 смыва. Рычаг смыва имеет периодический контакт с концевым выключателем 19 и посредством шарнирно-подвижного звена 18 соединен с герметично установленной в направляющей 20 коллектора подпружиненной штангой 21, прикрепленной к блоку 22 ножей, расположенных между неподвижными зубчатыми пластинами 24 соединенного с выпуском 25 измельчителя, зубья 26 которых и ножи 23 имеют рабочий встречный наклон. По числу ножей 23 внизу в отбойной стенке 27 измельчителя выполнены прорези 28.

В атмосферную трубу коллектора включен управляющий электромагнитный вентиль 29 для обеспечения разрежения на выпуске 25 при смыве фекалий. Через жидкостный насос 3 постоянно сообщается с коллектором 2 посредством фекальной трубы 30 рабочая камера 31 резервуара. Упругая диафрагма 9 в ней образует ограничительную перегородку. Рабочая камера 31 резервуара и жидкостный насос 3 соединены посредством фекальной трубы 30 с отверстием стенки нормально закрытого шлюзового патрубка 32, шлюз (обечайка) 33 которого снабжен диафрагменным пневмоприводом, камера 8 которого включена через управляющий электромагнитный вентиль 34 в трубопровод 35 постоянно сообщающихся пневмокамер 6 и 7. Управление электромагнитными вентилями 29 и 34 осуществляется с помощью микропроцессора, электрически связанного с включением и выключением электродвигателя 36 жидкостного насоса.

Пневмопривод выполнен в виде подпружиненного к диафрагме 11 штока 37 с диском 38, несущего на другом конце шлюз (обечайку) 33, перекрывающий в патрубке 32 ввод фекальной трубы 30. Шлюз (обечайка) прикреплен посредством пальца к штоку.

Работа сточной системы осуществляется следующим образом.

В исходном положении шлюз 33, электромагнитный вентиль 34 и клапаны 13 и 14 закрыты, а электромагнитный вентиль 29 нормально открыт. Нажатием рычага 17 через концевой выключатель 19 включают электродвигатель 36 с жидкостным насосом 3, по сигналу которого закрывается электромагнитный вентиль 29 атмосферной трубы, а механически связанный с рычагом 17 выпускной клапан 14 открывается.

Фекальная жидкость из отводного коллектора 2 отсасывается и нагнетается в рабочую камеру 31. В закрытой пневмосистеме 6, 35, 7 возникает под действием напора фекальной жидкости на диафрагму 9 избыточное упругое давление газа, превышающее усилие пружины 39, и обеспечивается выброс воды из гидрокамеры 15 под напором в трубу 12 на смыв и одновременно в отводном коллекторе 2 возникает разрежение, всасывающее фекалии при промывке унитаза. При нажатии рычага смыва 17 одновременно измельчаются фекалии ножами 23 и зубьями 26.

По окончании промывки унитаза дозированным объемом воды под действием пружины 40 рычаг 17 возвращается в исходное положение, при этом выпускной клапан 14 закрывается, а блок 22 ножей 23 вместе с штангой отводится в верхнее положение, после чего открываются обратный клапан 13 и электромагнитный вентиль 34. По трубопроводу 35 упругое давление газа из пневмокамеры 6 передается в пневмокамеру 8, посредством диафрагмы 11 шток 37 отводит шлюз (обечайку) 33 ниже ввода трубы 30, и фекальная жидкость закачивается включенным насосом 3 по трубе 30 в бак-сборник 5.

После выключения жидкостного насоса 3 открывается электромагнитный вентиль 29 атмосферной трубы. Нагрузка на подпружиненную диафрагму 11 от сжатого газа уменьшается ввиду падения давления фекальной жидкости в рабочей камере 31, и шлюз 33 под действием пружины 41 на шток 37 закрывается, при этом давление газа из камер 7 и 8 передается по трубопроводу 35 на диафрагму 9 резервуара, вытесняя из рабочей камеры 31 фекальную жидкость через трубу 30 и насос 3 в коллектор 2. Давление газовой среды над жидкостью в коллекторе выравнивается через открытый электромагнитный вентиль 29, и гидрокамера 15 наполняется водой из бака 4.

При открытых после выключения насоса электромагнитных вентилях 29 и 34 и наполненной гидрокамере 15 коллектор 2 и пневмокамеры 6, 7, 8 приводятся в равновесное состояние, после чего управляющий электромагнитный вентиль 34 закрывается.

Описанный процесс при нажатии рычага смыва повторяется.

Изготовлен макетный образец предложенной сточной системы, который подтвердил реальность ее промышленного освоения. Сточная система может быть использована не только в вагоностроении, но и при строительстве коттеджей, дач и в качестве передвижных экологически чистых туалетов в местах проведения ярмарок, выставок, народных гуляний и т.п.

Использование: вагоностроение, а именно устройства для смыва унитазов и сбора фекалий в вагонах. Сущность изобретения: система содержит унитаз, соединенный расположенной в его верхней части сливной трубой через обратный клапан с водяным баком, а нижней частью с сообщающимся трубой с атмосферой отводным коллектором, фекальную трубу,бак-сборник с шлюзовым патрубком, жидкостный насос, соединенный трубопроводом с резервуаром, пневмокамера которого соединена трубопроводом с пневмокамерой дифарагменного дозатора, и гидрокамера последнего включена в сливную трубу между обратным и выпускным клапанами. Новым является то, что рабочая камера резервуара, ограниченная упругой диафрагмой, и жидкостный насос, непосредственно включенный в отводной коллектор, соединены посредством фекальной трубы с отверстием стенки нормально закрытого шлюзового патрубка, шлюз которого снабжен пневмоприводом, включенным через управляющий электромагнитный клапан в трубопровод постоянно сообщающихся пневмокамер. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. СТОЧНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ТУАЛЕТА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая унитаз, соединенный расположенной в его верхней части сливной трубой через обратный клапан с водяным баком, а нижней частью с сообщающимся трубой с атмосферой отводным коллектором, фекальную трубу, бак-сборник со шлюзовым патрубком, жидкостный насос, соединенный трубопроводом с резервуаром, пневмокамера которого соединена трубопроводом с пневмокамерой диафрагменного дозатора и гидрокамера последнего включена в сливную трубу между клапанами обратным и выпускным, отличающаяся тем, что рабочая камера резервуара ограничена упругой диафрагмой и жидкостный насос, непосредственно включенный в отводной коллектор, соединен посредством фекальной трубы с отверстием стенки нормально закрытого шлюзового патрубка, шлюз которого соединен с пневмоприводом, включенным через управляющий электромагнитный вентиль в трубопровод постоянно сообщающихся пневмокамер. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что пневмопривод образован подпружиненным к диафрагме штоком с диском, несущим на другом конце шлюз, перекрывающий в патрубке ввод фекальной трубы. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена включенным в атмосферную трубу коллектора электромагнитным вентилем, а выпускной клапан сливной трубы связан шарнирно тягой с рычагом смыва. 4. Система по пп. 1 и 3, отличающаяся тем, что рычаг смыва посредством шарнирно-подвижного звена соединен с герметично установленной в направляющей коллектора подпружиненной штангой, прикрепленной к блоку ножей, который расположен между неподвижными зубчатыми пластинами соединенного с выпуском измельчителя, зубья которых и ножи имеют рабочий встречный наклон.