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

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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