СИСТЕМА ХРАНЕНИЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДЫ С БАЙПАСОМ БАКА ДЛЯ ВОДЫ Российский патент 2016 года по МПК B61D35/00 

Изобретение относится к системе хранения и распределения воды, которая содержит бак для воды, имеющий впускной патрубок для свежей воды, впускной патрубок для собранной воды и выпускной патрубок для промывочной воды; трубопровод для свежей воды, присоединенный к впускному патрубку для свежей воды; и выпускную трубу для промывочной воды, присоединенную к выпускному патрубку для промывочной воды.

Очень важно уменьшить вес всех составляющих транспортных средств, таких как поезда. В транспортных средствах, имеющих санитарно-техническое оборудование, существуют две составляющие части, вес которых вносит большой вклад в общий вес транспортного средства, а именно: бак для свежей воды и бак для сточной воды.

В то же время требуется иметь большую автономность санитарно-технического оборудования между операциями заполнения бака свежей водой, и особенно между операциями опорожнения бака для сточной воды. Более высокая автономность приводит в результате к использованию баков большего размера, в результате чего вес и объем оборудования увеличиваются.

В транспортных средствах с обычным санитарно-техническим оборудованием свежая вода используется как для раковины, так и для унитаза. При каждом использовании санитарно-технического оборудования расходуется 0,4 (приблизительно) литра на раковину и 0,4 (приблизительно) литра на унитаз (0,2 на удаление сточных вод + 0,2 на последующую очистку).

В более современных санитарно-технических оборудованиях для транспортных средств, благодаря системе регенерации бытовой сточной воды («серой воды»), использованная для раковины вода используется повторно для унитаза, и поэтому для требуемой автономии необходимо меньшее количество воды. Размер баков для свежей воды и для сточной воды в этом случае может быть оптимизирован за счет регенерации. Для обеспечения функционирования раковины и унитаза необходимо меньшее количество свежей воды (требуется бак для свежей воды меньшего размера), и поэтому также меньшее количество воды будет превращаться в сточные воды (требуется бак для сточной воды меньшего размера). Система позволяет уменьшить размер баков и их вес при использовании на транспортных средствах.

На фиг.1 показано известное санитарно-техническое оборудование с системой регенерации «серой воды». Такие устройства в настоящее время применяются в поездах, совершающих регулярные рейсы в Евротуннеле.

На фиг.1 показано санитарно-техническое оборудование 100 железнодорожного вагона. Основными составляющими санитарно-технического оборудования 100 являются основной бак 102 для свежей воды, промежуточный бак 104 для свежей воды, раковина 106, унитаз 108, бак 110 для сточной воды и бак 112 для «серой воды». Бак 112 для «серой воды» предназначен для регенерации воды, поступающей из раковины 106, используемой затем для промывки унитаза 108. Санитарно-техническое оборудование 100 содержит три фильтра 114-118. Первый фильтр 114 расположен между раковиной 106 и баком 112 для «серой воды», второй фильтр 116 - в баке 112 для «серой воды», а третий фильтр - между баком 112 для «серой воды» и унитазом 108.

Главным недостатком известного санитарно-технического оборудования 100 является полная остановка оборудования в случае засорения фильтра или неисправности бака 112 для «серой воды». Действительно, если бак 112 для «серой воды» выходит из строя, то унитаз 108 больше не обеспечивается водой для промывки. Это означает, что санитарно-техническое оборудование 100 должно перейти на режим «обслуживание не предоставляется» с соответствующим влиянием на комфорт пассажиров железнодорожного вагона.

Задачей изобретения является создание более надежной системы хранения и распределения воды.

Эта задача решается с помощью системы хранения и распределения воды упомянутого выше типа, которая согласно изобретению содержит байпас бака для воды, который соединяет трубопровод для свежей воды с выпускной трубой для промывочной воды, а также устройство для переключения системы между первым режимом, в котором байпас закрыт, а выпускной патрубок для промывочной воды открыт, и вторым режимом, в котором байпас открыт, а выпускной патрубок для промывочной воды закрыт.

Благодаря наличию байпаса и соответствующего переключающего устройства система находится в рабочем состоянии даже в случае неисправности бака для воды. И действительно, если такая неисправность произойдет, то переключающее устройство переключит систему во второй режим, при котором используется байпас бака для воды. В данном случае унитаз может напрямую промываться с помощью свежей воды, поддерживая тем самым функционирование системы промывки унитаза.

Предпочтительно первый режим является основным режимом работы системы, а второй режим является ухудшенным.

Предпочтительно переключающее устройство выполнено с возможностью переключения во второй режим при обнаружении неисправности системы.

Предпочтительно переключающее устройство представляет собой трехходовой клапан, управляемый вручную или автоматически.

Предпочтительно трехходовой клапан имеет три патрубка: первый патрубок соединен с байпасом бака для воды, второй патрубок соединен с выпускной трубой для промывочной воды, а третий патрубок соединен с выпускным патрубком для промывочной воды.

Предпочтительно имеется клапан для предотвращения загрязнения свежей воды, установленный на трубопроводе для свежей воды.

Предпочтительно имеется фильтр на дне бака для воды, соединенный с впускным патрубком для собранной воды;

Предпочтительно бак для воды дополнительно содержит выпускной патрубок для удаления воды.

Предпочтительно бак для воды дополнительно содержит выпускной патрубок для перелива воды.

Предпочтительно бак для воды дополнительно содержит по меньшей мере один из следующих датчиков: первый датчик обнаружения высокого уровня воды в баке для воды и второй датчик обнаружения низкого уровня воды в баке для воды.

Предпочтительно имеется контур очистки бака для воды.

Предпочтительно система представляет собой систему регенерации «серой воды».

Изобретение также относится к санитарно-техническому оборудованию, содержащему упомянутую выше систему; раковину, имеющую сливную трубу, которая присоединена к впускному патрубку для собранной воды; унитаз, имеющий впускную трубу, присоединенную к выпускной трубе для промывочной воды; и бак для свежей воды, имеющий выпускной патрубок, присоединенный к трубопроводу для свежей воды.

Предпочтительно санитарно-техническое оборудование дополнительно содержит бак для сточной воды, имеющий впускной патрубок, присоединенный к выпускному патрубку для удаления воды.

Изобретение также относится к транспортному средству, в частности к железнодорожному вагону, содержащему упомянутое выше санитарно-техническое оборудование.

Изобретение будет более понятным из дальнейшего неограничивающего описания со ссылкой на чертежи.

На фиг.1 показана известная схема санитарно-технического оборудования;

на фиг.2 - схема санитарно-технического оборудования согласно изобретению;

на фиг.3 - бак для «серой воды» санитарно-технического оборудования, схема которого показана на фиг.2, вид спереди в разрезе;

на фиг.4 - санитарно-техническое оборудование, схема которого показана на фиг.2, в основном режиме работы;

на фиг.5 - то же, но в ухудшенном режиме работы.

На фиг.2 показано санитарно-техническое оборудование 200 согласно изобретению. Санитарно-техническое оборудование 200 устанавливается на транспортном средстве, например на железнодорожном вагоне. Основными составляющими санитарно-технического оборудования 200 являются бак 202 для свежей воды, раковина 204, бак 206 для сточной воды, унитаз 208 и система хранения и распределения воды, т.е. система 209 регенерации «серой воды». Система 209 регенерации «серой воды» имеет вход 210 для «серой воды», вход 212 для свежей воды, выход 214 для сточной воды и выход 216 для промывочной воды. Вход 210 для «серой воды» соединен со сливной трубой 218 раковины 204. Вход 212 для свежей воды соединен с выпускной трубой 220 бака 202 для свежей воды. Выход 214 для сточной воды соединен с впускной трубой 222 бака 206 для сточной воды. Выход 216 для промывочной воды соединен с впускной трубой 224 унитаза 208. Кран 226 для свежей воды раковины 204 соединен с выпускной трубой 220 бака 202 для свежей воды.

Система 209 регенерации «серой воды» также может иметь вход 228 дополнительного контура очистки.

Основным устройством системы 209 регенерации «серой воды» является бак 230 для «серой воды». Бак 230 для «серой воды» имеет впускной патрубок 232 для свежей воды, впускной патрубок 234 для собранной воды, выпускной патрубок 236 для промывочной воды, выпускной патрубок 238 для удаления воды и переливной патрубок 240. Трубопровод 242 для свежей воды соединяет вход 212 для свежей воды с впускным патрубком 232 для свежей воды. На трубопроводе 242 для свежей воды расположены клапан 244 для предотвращения загрязнения свежей воды и клапан 246 для подачи свежей воды. Впускной патрубок 234 для собранной воды соединен с входом 210 для «серой воды».

Выпускная труба 248 для промывочной воды соединяет выпускной патрубок 236 для промывочной воды с выходом 216 для промывочной воды. Байпас 250 бака для «серой воды» соединяет трубопровод 242 для свежей воды с выпускной трубой 248 для промывочной воды. Соединение между выпускным патрубком 236 для промывочной воды, байпасом 250 бака для бытовой сточной воды и выпускной трубой 248 для промывочной воды осуществляется посредством переключающего устройства 252.

Предпочтительно переключающее устройство 252 является трехходовым клапаном с тремя патрубками 254, 256 и 258. Первый патрубок 254 присоединен к байпасу 250 бака «серой воды», второй патрубок 256 присоединен к выпускной трубе 248 для промывочной воды, а третий патрубок 258 присоединен к выпускному патрубку 236 для промывочной воды. На выпускной трубе 248 для промывочной воды установлен обратный клапан 260.

Выпускной патрубок 238 для удаления воды через выпускной клапан 262 присоединен к выходу 214 для удаления воды. По переливному патрубку 240 через клапан 264 вода направляется в место слива 266. В ситуации с железнодорожным вагоном место слива 266 представляет собой железнодорожные пути.

Бак 230 для «серой воды» также может содержать промывочную насадку 268. Эта промывочная насадка 268 присоединена через обратный клапан 270 к входу 228 дополнительного контура очистки.

На фиг.3 детально показан бак 230 для «серой воды». Бак 230 для «серой воды» содержит основную часть 272, нижнюю часть 274 и соединительный элемент 276. Впускной патрубок 232 для свежей воды и переливной патрубок 240 расположены в верхней стенке 278 основной части 272. Основная часть 272 ограничивает полость 280 для хранения «серой воды». В этой полости установлены датчик 282 контроля низкого уровня воды и датчик 284 для контроля высокого уровня воды в водяном баке. Промывочная насадка 268 выступает в полость 280 для хранения «серой воды». Выпускной патрубок 236 для промывочной воды расположен внизу основной части 272.

В нижней части 274 бака 230 для «серой воды» установлен фильтр 286 для «серой воды». Доступ к фильтру 286 для его очистки может быть обеспечен через съемную крышку 288 фильтра. Фильтр 286 устанавливается на дне 290 водяного бака 230.

Соединительный элемент 276 имеет Y-образную форму. Он имеет опорную часть 292, присоединенную к нижней части 274 бака посредством водонепроницаемого соединения 294. Его верхнее колено представляет собой впускной патрубок 234 для собранной воды, а нижнее колено - выпускной патрубок 238 для удаления воды.

Далее со ссылками на фиг.4 и 5 описаны основной и ухудшенный режимы работы санитарно-технического оборудования 200.

На фиг.4 показано санитарно-техническое оборудование 200 в основном режиме работы. В этом режиме трехходовой клапан 252 переключается так, чтобы байпас 250 закрылся, что обозначено пунктирной линией, а выпускной патрубок 236 для промывочной воды открылся, что обозначено сплошной линией. «Серая вода» GW, отводимая из раковины 204, поступает в бак 230 через впускной патрубок 234. Поскольку впускной патрубок 234 для собранной воды доходит до фильтра 286, то «серая вода» фильтруется и временно хранится в баке 230. Если требуется промыть туалет, то «серая вода» отводится из бака 230 через выпускной патрубок 236 для промывочной воды, проходит через трехходовой клапан 252, обратный клапан 260 и, в конечном счете, поступает в унитаз 208. Если «серой воды» в баке 230 недостаточно для промывки, то включится датчик 282 нижнего уровня. Это приводит к открытию клапана 246 для подачи свежей воды, так что бак 230 «серой воды» заполняется свежей водой FW, поступающей из бака 202. Эта свежая вода затем будет направлена через выпускной патрубок 236 для промывки унитаза 208.

Благодаря обратному клапану 244 «серая вода» не может протечь из бака 230 в бак 202 для свежей воды. Соответственно, бактерии и другие загрязнения не могут попасть из бака для «серой воды» в бак для свежей воды. Предпочтительно обратный клапан 244 выполнен согласно стандарту EN 1717.

Если не осуществляются промывка унитаза, в то время как раковина часто используется, бак 230 для «серой воды» будет заполняться, и включится датчик 284 верхнего уровня. Это приведет к открытию клапана 262 для удаления воды. Соответственно, содержимое бака 230 будет удалено и поступит в бак 206 для сточной воды.

В качестве дополнительной меры безопасности бак 230 для «серой воды» может иметь переливной патрубок 240. Например, если датчик 284 верхнего уровня неисправен, бак для «серой воды» не опорожняется через выпускной патрубок 238, даже если бак наполнен. Однако при этом «серая вода» может уходить из бака 230 через переливной патрубок 240 и клапан 264, который по умолчанию находится в открытом состоянии. В ситуации с железнодорожным вагоном, клапан 264 для перелива воды временно закрывается, когда железнодорожный вагон пересекает туннель.

На фиг.5 показано санитарно-техническое оборудование 200 в ухудшенном режиме работы. В этом режиме трехходовой клапан 252 переключается так, что байпас 250 открывается, что обозначено сплошной линией, а выпускной патрубок 236 для промывочной воды закрывается, что обозначено пунктирной линией. Санитарно-техническое оборудование 200 переключается из основного режима работы в ухудшенный режим работы при обнаружении неисправности системы 209 регенерации «серой воды». Переключение между двумя режимами может быть ручным или автоматическим в зависимости от функциональных требований для санитарно-технического оборудования 200. В ухудшенном режиме работы, показанном на фиг.5, контуры свежей воды и «серой воды» разделяются и работают независимо. Бак 230 для «серой воды» в этом случае представляет собой буферный бак для действующего бака 206 для сточной воды. «Серая вода» GW, поступающая из раковины 204, накапливается в баке 230 до тех пор, пока он не наполнится. Это проводит в действие датчик 284 высокого уровня, который дает сигнал на открытие клапана 262 для удаления воды. В результате «серая вода» удаляется в бак 206 для сточной воды.

В ухудшенном режиме работы для промывки унитаза 208 используется свежая вода. В частности, при использовании унитаза 208 происходит поступление свежей воды FW из бака 202, которая протекает по трубопроводу 242 и байпасу 250, а затем трехходовым клапаном 252 направляется по выпускной трубе 248 для промывочной воды для промывки унитаза 208.

Благодаря байпасу 250 бака для «серой воды» и трехходовому клапану 252 неисправность бака для «серой воды» не оказывает отрицательного влияния на надлежащую промывку унитаза 208. Унитаз 208 может промываться свежей водой из бака 202.

Если система 209 регенерации «серой воды» соединена с входом 228 контура очистки, то бак 230 для «серой воды» может быть очищен за счет присоединения входа 228 контура очистки к источнику снабжения очищающей водой. Очищающая вода подается в бак для «серой воды» через промывочную насадку 268 и выходит через переливной патрубок 240.

Таким образом, система для хранения и распределения воды согласно изобретению и соответствующее санитарно-техническое оборудование выгодно отличаются благодаря малому размеру бака и, следовательно, малому их весу, надежности и небольшому количеству составных элементов, возможности обходить бак для «серой воды» и отделять контуры для «серой воды» и свежей воды, защите от загрязнения свежей воды и возможности легкой очистки. Дополнительное преимущество состоит в использовании одного фильтра для всей системы.

Изобретение относится к системам водоснабжения. Система (209) для хранения и распределения воды содержит бак (230) для воды с впускным патрубком (232) для свежей воды, впускным патрубком (234) для собранной воды и выпускным патрубком (236) для промывочной воды, трубопровод (242) для свежей воды, присоединенный к впускному патрубку для свежей воды, и выпускную трубу (248) для промывочной воды, присоединенную к выпускному патрубку для промывочной воды. Трубопровод для свежей воды соединен байпасом (250) бака для воды с выпускным патрубком для промывочной воды. Переключающее устройство (252) переключает систему между первым режимом, в котором байпас (250) закрыт, а выпускной патрубок (236) для промывочной воды открыт, и вторым режимом, в котором байпас (250) открыт, а выпускной патрубок (236) для промывочной воды закрыт. Изобретение снижает расход воды и вес. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Система (209) для хранения и распределения воды, содержащая бак (230) для воды, имеющий впускной патрубок (232) для свежей воды, впускной патрубок (234) для собранной воды и выпускной патрубок (236) для промывочной воды, трубопровод (242) для свежей воды, присоединенный к впускному патрубку для свежей воды, и выпускную трубу (248) для промывочной воды, присоединенную к выпускному патрубку для промывочной воды, отличающаяся тем, что содержит байпас (250) бака для воды, который соединяет трубопровод для свежей воды с выпускной трубой для промывочной воды, а также устройство (252) для переключения системы между первым режимом, в котором байпас (250) закрыт, а выпускной патрубок (236) для промывочной воды открыт, и вторым режимом, в котором байпас (250) открыт, а выпускной патрубок (236) для промывочной воды закрыт.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что первый режим является основным режимом работы системы, а второй режим является ухудшенным режимом работы.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство (252) для переключения выполнено с возможностью переключения во второй режим при обнаружении неисправности системы.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство для переключения представляет собой трехходовой клапан (252), управляемый вручную или автоматически.

5. Система по п.4, отличающаяся тем, что трехходовой клапан имеет три патрубка, при этом первый патрубок (254) соединен с байпасом бака для воды, второй патрубок (256) соединен с выпускной трубой для промывочной воды, а третий патрубок (258) соединен с выпускным патрубком для промывочной воды.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит клапан (244) для предотвращения загрязнения свежей воды, установленный на трубопроводе для свежей воды.

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит фильтр (286) на дне (290) бака для воды, соединенный с впускным патрубком для собранной воды.

8. Система по п.1, отличающаяся тем, что бак для воды дополнительно содержит выпускной патрубок (238) для удаления воды.

9. Система по п.1, отличающаяся тем, что бак для воды дополнительно содержит выпускной патрубок (240) для перелива воды.

10. Система по п.1, отличающаяся тем, что бак для воды дополнительно содержит по меньшей мере один из датчиков: первый датчик (284) обнаружения высокого уровня воды в баке для воды и второй датчик (282) обнаружения низкого уровня воды в баке для воды.

11. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит контур (228, 268) очистки бака для воды.

12. Система по любому из пп.1-11, отличающаяся тем, что представляет собой систему регенерации бытовой сточной воды.

13. Санитарно-техническое оборудование (200), включающее в себя систему (209) по любому из пп.1-12; раковину (204), имеющую сливную трубу (218), присоединенную к впускному патрубку для собранной воды; унитаз (208), имеющий впускную трубу (224), присоединенную к выпускной трубе для промывочной воды; и бак (202) для свежей воды, имеющий выпускной патрубок (220), соединенный с трубопроводом для свежей воды.

14. Санитарно-техническое оборудование по п.13 с системой по п.8, дополнительно содержащее бак (206) для сточной воды, имеющий впускной патрубок (222), присоединенный к выпускному патрубку для удаления воды.

15. Транспортное средство, в частности железнодорожный вагон, содержащее санитарно-техническое оборудование по любому из пп.13 или 14.