CN105460036A - 真空保持型集便系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种真空保持型集便系统，包括第一水箱、第二水箱、第三水箱、第四水箱、蹲间便器单元、座间便器单元、灰水单元、餐车供水单元、第一污水箱和第二污水箱、真空发生器进和控制单元；所述第一污水箱和第二污水箱的两端均设有排污口，与所述排污口并列设置有清洗水入口；第一污水箱和第二污水箱的上端面均设有真空接口，使其与所述真空发生器连接。整个集便系统由于增加了污物箱，把污水和污物收集起来，所以对火车运行周边的环境起到一个很好的保护作用，火车到站以后卫生间也可以继续使用。由于采用了真空保持型集便系统，冲洗便器的水量将大大的减少，能有效的节省水资源，并且提高了冲洗的效果。

Description

真空保持型集便系统

技术领域

本发明涉及铁路动车组车辆给排水卫生设备领域，尤其涉及一种真空保持型集便系统。

背景技术

我国现有铁路车辆卫生间、洗手盆的排水系统管路大部分是连接到车下，污水以及污物直接排出到车外；会对铁路沿线的环境造成严重的污染，以及对水资源的严重浪费，并对铁路沿线的维护增加了成本。铁路部门为了保持火车站里的环境卫生，规定火车进站以后卫生间将停止使用，只有火车出站后卫生间才能再次开放使用，降低了服务质量，给乘客带来了不便。

卫生间以及洗手盆的冲水按钮和水龙头采用的是一些机械式的开关，当这些器件损坏时，更换费劲不利于维修，大大增加了维修成本。

中国发明专利（201320606197.4：列车真空集便系统）公开了一种列车真空集便系统，其包括一便器，所述便器通过排泄阀与污物箱相连通，其特征在于，他还包括与所述便器配合、并用于对所述便器进行冲洗并由所述污物箱收集排泄物的气水控制盘，所述气水控制盘上至少包括设置一过滤减压阀和一水增压器，经所述过滤减压阀对输入的压缩空气进行过滤减压后输出给所述水增压器，便于排水冲便；一真空发生器，所述真空发生器与处于密闭状态下的所述排泄阀至污物箱的空间相连通，用于对该空间进行抽真空处理，便于开启排泄阀而将粪便吸进污物箱内；监测所述排泄阀至污物箱内空间气压的压力开关和对该空间进行抽真空处理的真空开关；一PLC控制单元，所述PLC控制单元至少包括PLC、所述真空开关和压力开关；由所述PLC控制单元控制所述真空开关和压力开关的工作。

上述发明公开的列车真空集便系统，采用气水控制盘实现了集成化，简单化，安装于卫生间内方便维修；但是当列车停止运行时或进站时，卫生间便停止使用，降低了服务质量，同时也给乘客带来了不便；并且在污物处理的过程中会对环境造成污染。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种真空保持型集便系统，可以实现铁路火车卫生间给水、排水系统工作过程更稳定、环保、简便、安全、可靠。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：本发明提供的一种真空保持型集便系统，包括第一水箱、第二水箱、第三水箱、第四水箱、蹲间便器单元、座间便器单元、灰水单元、餐车供水单元、第一污水箱和第二污水箱、真空发生器进和控制单元；

所述第一污水箱设于第一节车厢处，其容积为300L；第二污水箱设于中间车厢处，其容积为570L；

第一污水箱和第二污水箱均包括内胆、隔热材料和外骨架；所述内胆采用不锈钢，内胆后面设有检查门，所述检查门由焊接螺柱及螺母把接，并与内胆门口框设有厚度为3mm的橡胶垫；所述橡胶垫的材质为三元乙丙橡胶，有良好的抗老化和抗腐蚀性，保证箱体具有良好的密封性能。

优选地，所述内胆还设有防波流板，可以减缓在车辆运行时箱内的污水对箱体产生的冲击，降低惯性力，使车辆运行更平稳。

所述内胆的下表面设有电加热管，其加热温度由温控器控制，所述温控器工作温度为5-8℃，温控器报警温度为30℃，电加热管的温度超过30℃时，温控器失效；温控器温度超高60℃时，箱体内的加热源自动切断，手动复位。箱体底部的加热装置处于工作状态下，外部环境温度为-40℃时，污水箱内部水温不会低于5-8°C。

优选地，所述第一污水箱和第二污水箱的两端均设有排污口，排污管道上缠有伴热线，可防止冻结；与所述排污口并列设置有清洗水入口；

第一污水箱和第二污水箱的上端面均设有真空接口，使其与所述真空发生器连接，所述真空发生器上设有负压力阀，可使箱体内产生负压，使便器和灰水箱内的污物抽到箱内。

优选地，所述第一污水箱和第二污水箱内均设有3个浮子式液位传感器，其水位分别为水箱的20%、80%、100%；所述浮子式液位传感器的开关安装于电气盒检查门内，水位信号通过所述电气盒传送给控制单元。

优选地，第一污水箱和第二污水箱均设有2个注水口，注水口管道通径在15mm以上，以便清洗污箱。

优选地，所述第一水箱、第二水箱、第三水箱和第四水箱均为净水箱，其中第一水箱位于第一节车厢处，其容积为300L；第二水箱位于中间车厢处，其容积为300L；

第三水箱为餐车水箱，位于餐车车上，其容积为120L；第四水箱为餐车水箱，位于餐车车下，其容积为700L；所述第三水箱与所述第四水箱之间设有水泵，工作时通过水泵施压把水从第四水箱抽至第三水箱里，第三水箱的水靠重力供往各个用水点。

优选地，所述第一水箱侧部设有便器供水口和卫生间供水口；所述第二水箱侧部设有卫生间供水口、便器供水口和茶炉/拖布供水口；所述第三水箱的侧部设有餐车供水口；所述第四水箱的顶部设有注水口，底部设有供水口，所述供水口由供水泵控制。

优选地，所述水箱包括内胆、框架和隔热材料，所述内胆采用不锈钢板焊接而成，其内设有防波流板；

所述内胆下表面粘接电加热管、电加热毯，加热温度由温控器进行控制，温控器工作温度为：5-15℃,报警温度为30℃；所述电加热管和电加热毯均与控制单元连接；所述水箱内还设有液位传感器，其水位可在显示板上连续显示。

所述净水箱下方设有排水口，排水口的开闭由球阀手动控制；所述净水箱箱体还设有溢流口，所述溢流口朝箱体下方，在箱体注水时，可将多余的气体排出；

优选地，所述蹲间便器单元包括水增压器组件、灰水单元和蹲便器组件，所述水增压器组件和所述灰水单元设于蹲便器组件的上方；

优选地，所述座间便器单元包括便器、水增压器、滑阀和排污口，所述水增压器、滑阀和排污口均设于便器的底部，所述排污口通过管道与便器连接；所述水增压器通过管道与所述便器内的喷嘴连接。

优选地，所述灰水单元包括洗面间灰水收集箱和拖布间灰水箱；所述洗面间灰水收集箱包括箱体、安装座和排污口，所述水箱安装于安装座上，所述排污口设于箱体的侧面；所述箱体的上端面设有排气口、溢流口和水盆下水口；所述水箱的前端面上设有观察口，水箱内还设有液位传感器，所述液位传感器与控制单元连接。

优选地，所述拖布间灰水箱包括箱体和安装座，所述箱体固定于安装座上；所述箱体的上端面设有与冲洗拖布池连接的拖布池接口；其上端面与侧面相连接处设有溢流口；其前端面设有观察口，其底部设有排污管道，排污管上上设有电动球阀和蝶形球阀；所述水箱内设有液位传感器，所述液位传感器与控制单元连接。

优选地，所述餐车供水单元包括第四水箱、第二水箱、水泵箱、安装支架和辅助控制单元，所述第四水箱、第二水箱、水箱泵固定于安装之间上；所述第二水箱位于第四水箱的上方，第二水箱与第四水箱连接的管道上设有水箱泵；

优选地，所述第二水箱与所述第四水箱均设有排气溢流管、液位传感器和上水管；所述液位传感器与辅助控制单元连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明提供的是一种稳定、环保、简便、安全、可靠的铁路火车卫生间给水、排水的真空保持型集便系统。

（2）本发明提供的真空保持型集便系统在卫生间排污系统上安装污物箱和真空喷射阀；在整个系统运行中，真空喷射阀保证污物箱以及污物箱和便器相连接的管路保持-25KPA至-35KPA真空度，当便器工作时，便器与污物箱管路上的滑阀打开，便器里的污水与污物就会被抽到污物箱里；系统检测到污物箱的真空度降低后，真空喷射阀会在次工作以保证污物箱的真空度保持到-25KPA至-35KPA；整个集便系统由于增加了污物箱，把污水和污物收集起来，所以对火车运行周边的环境起到一个很好的保护作用，火车到站以后卫生间也可以继续使用。由于采用了真空保持型集便系统，冲洗便器的水量将大大的减少，能有效的节省水资源，并且提高了冲洗的效果。

附图说明

图1是本发明真空保持型集便系统整体结构原理图；

图2是本发明真空保持型集便系统第一污水箱结构示意图；

图3是本发明真空保持型集便系统第二污水箱结构示意图；

图4是本发明真空保持型集便系统第一水箱结构示意图；

图5是本发明真空保持型集便系统第二水箱结构示意图；

图6是本发明真空保持型集便系统第三水箱结构示意图；

图7是本发明真空保持型集便系统第四水箱结构示意图；

图8是本发明真空保持型集便系统中蹲间便器单元结构图；

图9是本发明真空保持型集便系统中座间便器结构图；

图10是本发明真空保持型集便系统中座便器单元水汽控制原理图；

图11是本发明真空保持型集便系统中洗面间灰水收集箱结构图；

图12是本发明真空保持型集便系统中拖布间灰水收集箱结构图；

图13是本发明真空保持型集便系统中餐车供水单元结构图。

其中，21：排污口；22：清洗口；23：真空接口；24：污水入口；31:排污口；32：清洗口；33：真空接口；34：污水入口；41：便器供水口；42：卫生间供水口；43：排水口；44：注水口；51：茶炉、拖布供水口；52：便器供水口；53：卫生间供水口；54：排水口；55：进水口；61：排水口；62：餐车供水口；71：供水泵；72：供水接口；73：注水口；81：水增压器组件；82：灰水单元；83：蹲便器组件；91：滑阀；92：水增压器；93：排污口；101：便器；102：喷嘴；103：进气口；104：进水口；111：箱体；112：安装座；113：观察口；114：水盆下水口；115：排气口；116：溢流口；117：滑阀；118：液位传感器；119：排污口；121：拖布池接口；122：溢流口；123：排污口；124：蝶形球阀；125：电动球阀；126：观察口；127：液位传感器；131：第二水箱；132：第四水箱；133：水泵箱。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的实施例，但不应限于以下实施例：

图1是本发明真空保持型集便系统整体结构原理图，根据图1对本系统的工作原理进行阐述，本系统的工作原理为：在卫生间排污系统上安装第一污水箱、第二污水箱和真空喷射阀；在整个系统运行中，真空喷射阀保证污水箱以及污水箱和便器相连接的管路保持-25KPA至-35KPA真空度，当便器工作时，便器与污水箱管路上的滑阀打开，便器里的污水与污物就会被抽到污水箱里；系统检测到污水箱的真空度降低后，真空喷射阀会再次工作以保证污水箱的真空度保持到-25KPA至-35KPA；整个集便系统由于增加了污水箱，把污水和污物收集起来，所以对火车运行周边的环境起到一个很好的保护作用，火车到站以后卫生间也可以继续使用。由于采用了真空保持型集便系统，冲洗便器的水量将大大的减少，能有效的节省水资源，并且提高了冲洗的效果。下面进一步地对真空保持型集便系统中各部分进行详细的阐述。

图2为第一污水箱结构示意图，包括排污口21、清洗口22、真空接口23、污水入口24，图3为第二污水箱的结构示意图，包括排污口31、清洗口32、真空接口33、污水入口34。当便器工作时，便器与第一污水和第二污水箱连接管路上的滑阀打开，便器里的污水与污物通过污水入口24和污水入口34被抽到污水箱中，将污物和污水集中在污水箱中；此时系统检测到第一污水箱和第二污水箱的真空度降低，真空喷射阀启动，以保证污水箱中的真空度保持在-25KPA至-35KPA，所述的真空喷射阀位于与第一污水箱中真空接口23和第二污水箱中真空接口33相连接的真空发生器中。

图4至图7分别为第一水箱、第二水箱、第三水箱和第四水箱的结构示意图，所述第一水箱、第二水箱、第三水箱和第四水箱均为净水箱，且净水箱的下方均设有1个排水口，其开闭由1个1寸球阀手动控制，球阀手柄带自锁功能；净水箱的箱体还设有溢流口，在箱体注水时，可将多余的气体排出，溢流口朝净水箱箱体的下方，可始终保持箱体为常压状态。

其中第一水箱位于第一节车厢处，其容积为300L，包括便器供水口41、卫生间供水口42、排水口43和注水口44，第一水箱中的水通过便器供水口41、卫生间供水口42分别向便器和卫生间供水；第二水箱位于中间车厢处，其容积为300L，包括茶炉、拖布供水口51，便器供水口52，卫生间供水口53，排水口54，进水口55，第二水箱中的水通过茶炉、拖布供水口51，便器供水口52，卫生间供水口53可分别向茶水间、便器、卫生间供水；第三水箱为餐车水箱，位于餐车车上，其容积为120L，第三水箱中的水可通过餐车供水口62向餐车供水；第四水箱为餐车水箱，位于餐车车下，其容积为700L，包括供水泵71、供水接口72、注水接口73，第四水箱中的水经供水泵71增压，通过供水接口72向第三水箱供水。第三水箱和第四水箱设有两个温控器和一个四季开关，在水泵及管路上缠有伴热线，可防止管路中的水结冻。

另外，第一污水箱、第二污水箱和净水箱的箱体内均包括内胆、隔热材料和外骨架；其中内胆采用不锈钢，内胆后面设有检查门，所述检查门由焊接螺柱及螺母把接，并与内胆门口框设有厚度为3mm的橡胶垫；所述橡胶垫的材质为三元乙丙橡胶，有良好的抗老化和抗腐蚀性，保证箱体具有良好的密封性能；所述内胆还设有防波流板，可以减缓在车辆运行时箱内的污水对箱体产生的冲击，降低惯性力，使车辆运行更平稳。

其中，第一污水箱和第二污水箱箱体中内胆的下表面设有电加热管，其加热温度由温控器控制，所述温控器工作温度为5-8℃，温控器报警温度为30℃，电加热管的温度超过30℃时，温控器失效；温控器温度超高60℃时，箱体内的加热源自动切断，手动复位。箱体底部的加热装置处于工作状态下，外部环境温度为-40℃时，污水箱内部水温不会低于5-8°C。

净水箱箱体中内胆下表面粘接电加热管、电加热毯，加热温度由温控器进行控制，温控器工作温度为：5-15℃,报警温度为30℃；所述电加热管和电加热毯均与控制单元连接；所述水箱内还设有液位传感器，其水位可在显示板上连续显示。

图8为蹲间便器单元结构图，蹲间便器单元包括包括水增压器组件81、灰水单元82和蹲便器组件83，所述水增压器组件81和所述灰水单元82设于蹲便器组件83的上方；蹲便器通过系统控制，经水管进入水增压器组件81，然后打开电磁阀，通过气压将水打入便器内进行冲洗，同时打开滑阀，通过污水箱内的负压作用，将污物抽进污水箱中，完成对蹲便器的冲洗。

图9、图10分别为座间便器单元结构图和水汽控制原理图，座间便器单元包括座便器、水增压器92、滑阀91和排污口93，所述水增压器92、滑阀91和排污口93均设于便器101的底部，所述排污口通过管道与便器连接；所述水增压器通过管道与所述便器内的喷嘴102连接。座便器用于收集乘客产生的污物及冲洗水，当触发便器冲洗信号后，座便器通过系统控制，经水管进入水增压器92，然后打开增压电磁阀，气压通过进气口103施压将储水罐里的水打入座便器内进行冲洗，同时打开滑阀，通过污水箱内的负压作用，将污物污水通过排污口93抽进污水箱中，座便器冲洗循环在30S之内，当污水箱收集存储的污物达到最高液位后5分钟内还可以进行一次冲洗，随后集便装置自动保护并关闭，停止使用，完成对座便器的冲洗。

灰水单元包括洗面间灰水收集箱（图11）和拖布间灰水箱（图12）；洗面间灰水收集箱，包括箱体111、安装座112、观窗口113、水盆下水口114、排气口115、溢流口116、滑阀117、液位传感器118、排污口119；所述水箱111安装于安装座112上，所述排污口119设于箱体111的侧面；所述箱体111的上端面设有排气口115、溢流口116和水盆下水口114；所述水箱111的前端面上设有观察口113，水箱内还设有液位传感器118，所述液位传感器与控制单元连接。洗面间灰水收集箱通过水盆下水口114与洗手盆连接，并位于洗手盆的下方，材质为316L；当位于箱体111内的液位传感器118检测到水满时，控制板收到信号，在传送给滑阀117，滑阀117打开，通过污水箱的负压，将污水抽到污水箱内，滑阀117关闭，真空泵工作，开始抽真空，真空度到-25KPA至-35KPA之间停止工作。

拖布间灰水箱，包括箱体、安装座、拖布池接口121、溢流口122、排污口123、蝶形球阀124、电动球阀125、观察口126、液位传感器127；所述箱体固定于安装座上；所述箱体的上端面设有与冲洗拖布池连接的拖布池接口121；其上端面与侧面相连接处设有溢流口122；其前端面设有观察口126，其底部设有排污管道，排污管上上设有电动球阀125和蝶形球阀124；所述水箱内设有液位传感器127，所述液位传感器与控制单元连接；拖布间灰水箱通过拖布池接口121与拖布池连接，并位于拖布池的下方，材质为316L，当拖布间灰水箱中的液位传感器127检测到水满，控制板收到信号，再传送给电动球阀，电动球阀125打开，通过污水箱的负压，将污水抽到污水箱中，电动球阀125关闭，真空泵工作，开始抽真空，真空度在-25KPA至-35KPA之间停止工作。

图13是餐车供水单元，包括包括第四水箱132、第二水箱131、水泵箱133、安装支架和辅助控制单元，所述第四水箱132、第二水箱131、水泵箱133固定于安装之间上；所述第二水箱131位于第四水箱132的上方，第二水箱131与第四水箱132连接的管道上设有水箱泵133；餐车供水通过水泵箱133中的水泵施压将水从第四水箱132抽至第二水箱131，第二水箱131通过重力向厨房各个用水点供水；当第四水箱132中的液位传感器检测到低液位时，自动关闭水泵，但在系统重新注水后，即第四水箱液位不是低液位时，水泵可自动恢复到正常状态。

第二水箱131上设置上水管、排气溢流管、液位传感器和防冻措施等；第二水箱131的水靠重力经过供水管路向用水点供水；当要排空系统时，按动排水按钮或者旋开排水阀门，第二水箱131的存水经厨房排水管路排出车外。

上文所述的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，他们并不是用以限制本发明的保护范围，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下作出的各种改变均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种真空保持型集便系统，包括第一水箱、第二水箱、第三水箱、第四水箱、蹲间便器单元、座间便器单元、灰水单元、餐车供水单元、第一污水箱和第二污水箱、真空发生器进和控制单元；

所述第一污水箱设于第一节车厢底部，其容积为300L；第二污水箱设于中间车厢底部，其容积为570L；

第一污水箱和第二污水箱均包括内胆、隔热材料和外骨架；所述内胆采用不锈钢，内胆后面设有检查门，所述检查门由焊接螺柱及螺母把接，并与内胆门口框设有厚度为3mm的橡胶垫；所述橡胶垫的材质为三元乙丙橡胶；

所述内胆的下表面设有电加热管，其加热温度由温控器控制，所述温控器工作温度为5-8℃，温控器报警温度为30℃；

所述第一污水箱和第二污水箱的两端均设有排污口，与所述排污口并列设置有清洗水入口；第一污水箱和第二污水箱的上端面均设有真空接口，使其与所述真空发生器连接。

2.如权利要求1所述的真空保持型集便系统，其特征在于，所述第一水箱、第二水箱、第三水箱和第四水箱均为净水箱，其中第一水箱位于第一节车厢处，其容积为300L；第二水箱位于中间车厢处，其容积为300L；

第三水箱为餐车水箱，位于餐车车上，其容积为120L；第四水箱为餐车水箱，位于餐车车下，容积为700L；所述第三水箱与所述的第四水箱之间设有水泵。

3.如权利要求2所述的真空保持型集便系统，其特征在于，所述第一水箱侧部设有便器供水口和卫生间供水口；所述第二水箱侧部设有卫生间供水口、便器供水口和茶炉/拖布供水口；所述第三水箱的侧部设有餐车供水口；所述第四水箱的顶部设有注水口，底部设有供水口，所述供水口由供水泵控制。

4.如权利要求2所述的真空保持型集便系统，其特征在于，所述净水箱包括内胆、框架和隔热材料，所述内胆采用不锈钢板焊接而成，其内设有防波流板；

所述内胆下表面粘接电加热管、电加热毯，所述电加热管和电加热毯均与控制单元连接；

所述净水箱下方设有排水口，排水口的开闭由球阀手动控制。

5.如权利要求1所述的真空保持型集便系统，其特征在于，所述蹲间便器单元包括水增压器组件、灰水单元和蹲便器组件，所述水增压器组件和所述灰水单元设于蹲便器组件的上方。

6.如权利要求5所述的真空保持型集便系统，其特征在于，所述座间便器单元包括便器、水增压器、滑阀和排污口，所述水增压器、滑阀和排污口均设于便器的底部，所述排污口通过管道与便器连接；所述水增压器通过管道与所述便器内的喷嘴连接。

7.如权利要求1所述的真空保持型集便系统，其特征在于，所述灰水单元包括洗面间灰水收集箱和拖布间灰水箱；所述洗面间灰水收集箱包括箱体、安装座和排污口，所述水箱安装于安装座上，所述排污口设于箱体的侧面；所述箱体的上端面设有排气口、溢流口和水盆下水口；所述水箱的前端面上设有观察口，水箱内还设有液位传感器，所述液位传感器与控制单元连接。

8.如权利要求7所述的真空保持型集便系统，其特征在于，所述拖布间灰水箱包括箱体和安装座，所述箱体固定于安装座上；所述箱体的上端面设有与冲洗拖布池连接的拖布池接口；其上端面与侧面相连接处设有溢流口；其前端面设有观察口，其底部设有排污管道，排污管上上设有电动球阀和蝶形球阀；所述水箱内设有液位传感器，所述液位传感器与控制单元连接。

9.如权利要求1所述的真空保持型集便系统，其特征在于，所述餐车供水单元包括第四水箱、第二水箱、水泵箱、安装支架和辅助控制单元，所述第四水箱、第二水箱、水箱泵固定于安装之间上；所述第二水箱位于第四水箱的上方，第二水箱与第四水箱连接的管道上设有水箱泵。

10.如权利要求9所述的真空保持型集便系统，其特征在于，所述第二水箱与所述第三水箱均设有排气溢流管、液位传感器和上水管；所述液位传感器与辅助控制单元连接。