CN103419804A - 一种集便系统及其集便方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集便系统及其集便方法,在待用状态下,关闭气缸与便器、气缸与集污箱的连通,通过气缸在导污管内产生负压;使用时,即按下便器的冲水阀的同时,打开气缸与便器的连通即可将便器内的污物,暂时吸入气缸;然后关闭气缸与便器的连通,打开气缸与集污箱的连通,利用气缸内的活塞,将气缸内的污物推到集污箱。最后再关闭气缸与集污箱的连通,返回待用状态,如此反复循环。操作简单,而且最重要的是解决了冲水时,集污箱内的污气会通过导污管排向洗手间的问题。

Description

一种集便系统及其集便方法
技术领域
本发明涉及污物处理领域,尤其涉及轨车或客车上的集便系统及其集便方法。
背景技术
集便系统是列车或长途客车中必备的污物处理系统,现有处理方式主要是通过设置真空发生器,在集污箱内产生负压抽走便器内的污物,如图1所示,在便器2与集污箱6之间的排污管3上设置第三电磁阀12,所述集污箱6连接真空发生器11。待用状态下,第三电磁阀12关闭,真空发生器11将集污箱6的上空抽成负压状态;使用时,第三电磁阀12开启,在水流和集污箱负压的共同作用下将污物冲入集污箱,然后再关闭第三电磁阀12,如此反复使用。由于现有的集便系统是真空保持式,集污箱6内需要保持负压状态,所以集污箱6的面板要加厚,密封性也要求更高,成本会高很多,重量也会加大,还有就是由于待用时间过长,污物箱或第三截止阀会产生泄漏,造成负压不足,迫使真空发生器再次工作,增加其使用次数,从而降低其使用寿命,更重要的是增大了用气量和用电量,且不便于维护。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种控制简单、用气量很少且不需要真空保持式的集便系统及其集便方法。
本发明的技术方案如下:
一种集便系统,包括一用于将便器内的污物排放到集污箱的导污管,其中,所述导污管上分别设置第一电磁阀和第二电磁阀,还包括设置在所述第一电磁阀和第二电磁阀之间的气缸,所述气缸与所述导污管连通,还包括与所述气缸连通的空压机,以及一控制模块,所述控制模块分别与第一电磁阀、第二电磁阀和空压机连接。
所述的集便系统,其中,在所述气缸与空压机之间还设置一电磁换向阀,所述电磁换向阀与所述控制模块连接。
所述的集便系统,其中,所述气缸包括缸体,所述缸体内设置一暂存腔,所述暂存腔与所述导污管连通,还包括设置在所述暂存腔内的活塞罐、所述活塞罐包括第一活塞、第一活塞杆和活塞盖,所述第一活塞杆为圆筒形,所述第一活塞杆的两端分别连接第一活塞和活塞盖,所述第一活塞、第一活塞杆和活塞盖围成一内腔,所述内腔中还设置第二活塞和第二活塞杆,所述第二活塞将所述内腔分为第一气腔和第二气腔,所述活塞盖上设置与第二活塞杆适配的第一圆孔,所述第二活塞杆与所述缸体连接,所述第二活塞杆的一端与第二活塞连接,另一端设置第一气口和第二气口,所述第一气口与所述第一气腔连通,所述第二气口与所述第二气腔连通,所述第一气口和第二气口与所述空压机连接。
所述的集便系统,其中,还包括一防护盖,所述第二活塞杆与所述缸体通过所述防护盖连接。
所述的集便系统,其中,所述第一活塞、第一活塞杆和缸体形成排水腔,所述防护盖上设置排水孔,所述排水孔与所述排水腔连通。
所述的集便系统,其中,所述便器上设置冲水阀,所述控制模块与所述冲水阀连接。
一种集便系统的集便方法,用于将便器内的污物排向集污箱,其中,所述便器、气缸和集污箱从上至下依次连通,包括以下步骤:
A,关闭气缸与便器的连通,同时关闭气缸与集污箱的连通,一般情况下,气缸与集污箱为常闭状态;
B,用户按下便器的冲水阀时,在气缸的暂存腔内产生负压;
C,打开气缸与便器的连通,保持关闭气缸与集污箱的连通,将便器内的污物吸入气缸内;
D,关闭气缸与便器的连通,打开气缸与集污箱的连通;
E,推动气缸内的第一活塞,将暂存腔内的污物推向集污箱。
所述的集便方法,其中,气缸与便器的关闭与打开,通过第一电磁阀来实现,气缸与集污箱的关闭与打开,通过第二电磁阀来实现。
所述的集便方法,其中,所述步骤B中,所述空压机向第二气口吹气,使第一活塞向右移动,从而使气缸内的暂存腔产生负压。
所述的集便方法,其中,所述步骤E中,所述空压机向第一气口吹气,使第一活塞向左移动,从而将暂存腔内的污物推向集污箱。
本发明的集便系统及其集便方法,使用时,用户按下便器的冲水阀,集便系统即进入待用状态,关闭气缸与便器、气缸与集污箱的连通,通过气缸在导污管内产生负压;再打开气缸与便器的连通即可将便器内的污物,暂时吸入气缸;然后自动关闭气缸与便器的连通,打开气缸与集污箱的连通,利用气缸内的活塞,将气缸内的污物推到集污箱。最后再自动关闭气缸与集污箱的连通,等待下一次的使用,如此反复循环。操作简单,集便迅速,且模块化设计便于安装维护。
附图说明
图1为现有集便系统结构示意图。
图2为本发明集便系统较佳实施例的待用状态的示意图。
图3为本发明集便系统中气缸的结构示意图。
图4为本发明集便系统较佳实施例的使用状态的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种集便系统及其集便方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图2所示,为本发明一种集便系统较佳实施例的待用状态的示意图,包括一用于将便器2内的污物排放到集污箱6的导污管3,其中,所述导污管上分别设置第一电磁阀4和第二电磁阀5,还包括设置在所述第一电磁阀4和第二电磁阀5之间的气缸7,所述气缸7与所述导污管3连通,具体与所述导污管3在第一电磁阀4和第二电磁阀5之间的中导污管31连通,本发明还包括与所述气缸7连通的空压机9,以及一控制模块1,所述控制模块1分别与第一电磁阀4、第二电磁阀5和空压机9连接。在待用状态下,所述第一电磁阀4和第二电磁阀5关闭,其中所述第一电磁阀4和第二电磁阀5在待用状态下,是为常闭状态,只有在便器冲水时,才短暂分别打开,气缸7在空压机9的作用下,使气缸内产生负压,当用户按下冲水键时,控制模块1使第一电磁阀4打开,保持第二电磁阀5的关闭,在水的冲力以及气缸7的负压作用下,便器2内的污物就会快速吸到气缸7内,具体吸入到气缸7的暂存腔71。然后控制模块1关闭第一电磁阀4。
较优选的方案是当用户按下冲水键时,本发明的集便系统才进入待用状态,即所述第一电磁阀4和第二电磁阀5关闭,气缸7在空压机9的作用下,使气缸内产生负压,然后控制模块1使第一电磁阀4打开,保持第二电磁阀5的关闭,在水的冲力以及气缸7的负压作用下,便器2内的污物就会快速吸到气缸7内,由于负压的时间较短,因此对气缸的密封性能就可以不要求那么高,节省成本。
如图4所示,为本发明集便系统较佳实施例的使用状态的示意图。污物吸入气缸后,控制模块1接着将第二电磁阀5打开,并保持第一电磁阀4的关闭状态,在气缸7的第一活塞72的推动下,将暂存腔71内的污物推进集污箱6,然后再关闭第二电磁阀5,当用户再次按下冲水键时,再次进入待用状态,控制模块1控制空压机9使第一活塞72恢复到原来的位置,从而使气缸7内产生负压,如此反复循环使用。当气缸7的第一活塞72的向右移动时,空气质量一定的情况下,暂存腔71的容积增大,即能直接在所述暂存腔71内产生负压,本发明的集便系统效率高,而且处理污物的速度快。同时也避免了污物与空压机连通接触。
如图3所示,为本发明集便系统中气缸的结构示意图,所述气缸7包括缸体70,所述缸体70内设置一暂存腔71,所述暂存腔71与所述导污管连通,具体与所述中导污管31连通,还包括设置在所述暂存腔71内的活塞罐、所述活塞罐包括第一活塞72、第一活塞杆79和活塞盖78,所述第一活塞杆79为圆筒形,所述第一活塞杆79的两端分别连接第一活塞72和活塞盖78,所述第一活塞72、第一活塞杆79和活塞盖78围成一内腔,所述内腔中还设置第二活塞80和第二活塞杆95,所述第二活塞80将所述内腔分为第一气腔73和第二气腔74,所述活塞盖78上设置与第二活塞杆适配的第一圆孔91,所述第二活塞杆95与所述缸体连接,具体可为焊接,所述第二活塞杆95的一端与第二活塞80连接,另一端设置第一气口77和第二气口76,所述第一气口77与所述第一气腔73连通,所述第二气口76与所述第二气腔74连通,所述第一气口77和第二气口76与所述空压机连接。
当空压机通过第二气口76向第二气腔74进气时,第二气腔74的容积就会增大,由于第二活塞杆95是与所述缸体70固定在一起,相对静止的,因此所述的活塞罐必然会向右移动,从而使得所述第二气腔74的容积增大,活塞罐上的第一活塞72就会使得所述暂存腔71的容积变大,从而产生负压,将便器的污物吸到暂存腔71。
当空压机通过第一气口77向第一气腔73进气时,第一气腔73的容积就会增大,同理,所述的活塞罐会向左移动,从而使得所述第一气腔73的容积增大,活塞罐上的第一活塞72就会将暂存腔71的污物推到集污箱,实现用机械力来排污,快速高效。
本发明的集便系统中,气缸7的这种特殊的结构,可使得空压机与暂存腔71完全隔开,而且,第二活塞杆的双路气口结构,使得整个气缸的体积减小,节省成本,而且暂存腔71内正负压的产生效率高。
如图2所示,由于气缸7上的第一气口77和第二气口76均须与空压机9连接,因此需要两部空压机9,或具有至少两个出风口的空压机,为了节省成本,提高控制空压机的效率,在所述气缸7与空压机9之间还设置一电磁换向阀8,所述电磁换向阀8与所述控制模块1连接。具体地,所述第一气口77和第二气口76均与所述电磁换向阀8连通,所述空压机9与与所述电磁换向阀8连通,通过控制模块1对所述电磁换向阀8的通路切换,即可用一部只有一个出风口的空压机实现二部单出风口的空压机,或具有二个出风口的空压机的同样的功能,节省了成本,而且减少了占地空间。
如图3、图4所示,本发明的集便系统,优选方案是还包括一防护盖90,所述防护盖90内设置一防护腔75,用于保护活塞罐的前后移动,防止夹伤人,同时也保护了第二活塞杆95,避免沙土吹入到气缸7内,影响气缸7的动作。所述第二活塞杆95与所述缸体70通过所述防护盖90连接,连接方式可为焊接,这样就可以实现第二活塞杆95与所述缸体70固定,保持相对静止,才能使活塞罐与所述缸体70发生相对运动。
正常情况下,第一活塞72与缸体70是紧密连接的,但是当暂存腔71的压力过大时,暂存腔71内的污物会通过第一活塞72与缸体70之间的渗出来,主是是一些污水,如果不将污水及时排出,将会影响气缸的动作。如图3、图4所示,所述第一活塞72、第一活塞杆79和缸体70形成排水腔93,优选方案是所述防护盖上设置排水孔94,所述排水孔94与所述排水腔93连通。这样当气缸处于待用状态时,第一活塞72就会将排水腔里的污水从排水孔94里挤出。当然,所述排水孔94也可连通所述集污箱6,这样污水就可以直接流入到集污箱6而不至于污染环境。
本发明的集便系统中,所述便器上设置冲水阀,优选的方案是所述控制模块1与所述冲水阀连接。这样当控制模块1接受到用户冲便器时,就会进入待用状态,气缸内产生负压,然后马上打开第一电磁阀4,将便器2的污物吸入气缸7内。
本发明的集便系统中,所述暂存腔71上设置进排污口32,所述进排污口32将暂存腔71与导污管3连通。所述进排污口32优选的方案是向下倾斜设置,即向集污箱6倾斜设置。由于在本发明中,所述便器2、气缸7、集污箱6一般由上到下设置,便器2内的污物吸入到气缸时,进排污口32的倾斜设置可以更方便有效地将污物推到集污箱6。
本发明还公开了一种如上述集便系统的集便方法,用于将便器内的污物排向集污箱,本发明的集便方法的技术方案请参照上述集便系统的内容理解,如图2所示,用于将便器2内的污物排向集污箱6,其中,所述便器2、气缸7和集污箱6从上至下依次连通,包括以下步骤:
步骤A,关闭气缸7与便器2的连通,同时关闭气缸7与集污箱6的连通;所述气缸7与便器2的关闭与打开,通过第一电磁阀4来实现,气缸7与集污箱6的关闭与打开,通过第二电磁阀5来实现。
步骤B,用户按下便器2的冲水阀时,在气缸7的暂存腔71内产生负压;具体是所述空压机9向第二气口76吹气,使第一活塞72向右移动,从而使气缸7内的暂存腔71产生负压。
步骤C,打开气缸7与便器2的连通,保持关闭气缸7与集污箱6的连通,在负压的作用下,将便器2内的污物吸入气缸的暂存腔71内;具体地,当气缸内达到最大负压后,即第一活塞72推到第二活塞80的时候,气缸7的暂存腔71才会产生最大负压,此时才打开气缸7与便器2的连通,这样可提高排污的效率。
步骤D,关闭气缸7与便器2的连通,打开气缸7与集污箱6的连通;
步骤E,推动气缸内的第一活塞72,将暂存腔71内的污物推向集污箱6。具体地,通过所述空压机9向第一气口77吹气,使第一活塞72向左移动,从而将暂存腔71内的污物推向集污箱6。
本发明的集便方法系统及其集便方法,均设计简单,集便效果明显:
一,由于使用气缸,可高效排走污物,节省便器冲水的用量,和用气量;
二,由于不需要设置真空发生器,节省空间;
三,由于集便时,集污箱内的污物不会直接与外界接触,防止污气外泄;
四,由于气缸内实现负压,从而不需要集污箱的面板达到可承受负压的厚度以及密封性,从而节省集污箱的成本;
五,由于通过负压吸入暂存腔后,是通过第一活塞的机械力将污物排到集污箱的,因此排污彻底。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种集便系统,包括一用于将便器内的污物排放到集污箱的导污管,其特征在于,所述导污管上分别设置第一电磁阀和第二电磁阀,还包括设置在所述第一电磁阀和第二电磁阀之间的气缸,所述气缸与所述导污管连通,还包括与所述气缸连通的空压机,以及一控制模块,所述控制模块分别与第一电磁阀、第二电磁阀和空压机连接。
2.如权利要求1所述的集便系统,其特征在于,在所述气缸与空压机之间还设置一电磁换向阀,所述电磁换向阀与所述控制模块连接。
3.如权利要求1所述的集便系统,其特征在于,所述气缸包括缸体,所述缸体内设置一暂存腔,所述暂存腔与所述导污管连通,还包括设置在所述暂存腔内的活塞罐、所述活塞罐包括第一活塞、第一活塞杆和活塞盖,所述第一活塞杆为圆筒形,所述第一活塞杆的两端分别连接第一活塞和活塞盖,所述第一活塞、第一活塞杆和活塞盖围成一内腔,所述内腔中还设置第二活塞和第二活塞杆,所述第二活塞将所述内腔分为第一气腔和第二气腔,所述活塞盖上设置与第二活塞杆适配的第一圆孔,所述第二活塞杆与所述缸体连接,所述第二活塞杆的一端与第二活塞连接,另一端设置第一气口和第二气口,所述第一气口与所述第一气腔连通,所述第二气口与所述第二气腔连通,所述第一气口和第二气口与所述空压机连接。
4.如权利要求3所述的集便系统,其特征在于,还包括一防护盖,所述第二活塞杆与所述缸体通过所述防护盖连接。
5.如权利要求4所述的集便系统,其特征在于,所述第一活塞、第一活塞杆和缸体形成排水腔,所述防护盖上设置排水孔,所述排水孔与所述排水腔连通。
6.如权利要求3所述的集便系统,其特征在于,所述便器上设置冲水阀,所述控制模块与所述冲水阀连接。
7.一种如权利要求1所述集便系统的集便方法,用于将便器内的污物排向集污箱,其特征在于,所述便器、气缸和集污箱从上至下依次连通,包括以下步骤:
A,关闭气缸与便器的连通,同时关闭气缸与集污箱的连通;
B,用户按下便器的冲水阀时,在气缸的暂存腔内产生负压;
C,打开气缸与便器的连通,保持关闭气缸与集污箱的连通,将便器内的污物吸入气缸内;
D,关闭气缸与便器的连通,打开气缸与集污箱的连通;
E,推动气缸内的第一活塞,将暂存腔内的污物推向集污箱。
8.如权利要求7所述的集便方法,其特征在于,气缸与便器的关闭与打开,通过第一电磁阀来实现,气缸与集污箱的关闭与打开,通过第二电磁阀来实现。
9.如权利要求8所述的集便方法,其特征在于,所述步骤B中,所述空压机向第二气口吹气,使第一活塞向右移动,从而使气缸内的暂存腔产生负压。
10.如权利要求8所述的集便方法,其特征在于,所述步骤E中,所述空压机向第一气口吹气,使第一活塞向左移动,从而将暂存腔内的污物推向集污箱。
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