CN110015312A - 列车及列车供水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及列车排污技术领域，尤其涉及列车及列车供水系统。本供水系统将水箱从车底移到车顶，并设置在便池和洗漱设施上方，水箱通过重力向便池和洗漱设施供水，减小漏水风险及漏水造成的危害。水箱、便池和洗漱设施的整体布局紧凑，能耗小，管路布置短，检修维护都方便。污物箱与列车上的便池、中转箱、洗漱设施均设置在车内，布置结构紧凑，管道连接简单。该污物箱为立式结构，能放置于车体底架，侧面安装在车体侧墙上，达到稳定安装，立式结构充分利用车厢的高度空间，并减少污物箱的横向空间，提高车厢的利用率。设置在车内的污物箱结构，相对于车下吊装箱体，安全系数高，能耗小，检修方便，节省车下空间，适用车下空间小的车型，如双层车。

Description

列车及列车供水系统

技术领域

本发明涉及列车排污技术领域，尤其涉及列车及列车供水系统。

背景技术

目前，铁路列车是人们日常生活中常用的外出交通工具，列车上通常配备有水箱，通过水箱为列车上的乘客供水。列车供水系统主要提供各种用水，如饮用水、厨房用水、吧台用水、电开水炉、洗漱用水、便器冲洗用水、及清扫用水等。水箱通过管路与电热开水器连接，电热开水器烧开水供饮用和洗漱；来自水箱的水通过支管到冲便阀，当厕所便器需冲洗时，可随时按动按钮进行冲洗。随着高速列车的发展，为减小列车断面，降低车辆重心，在设计高速列车时大多将储水箱全部置于列车底部，这样既降低了列车的重心，又有利于提高车辆运行平稳性。现有技术的列车底部的供水方式分电泵和气压两种方式实现。其中，电泵方式通过电动水泵加压供水，存在的缺陷是电泵对输送介质较敏感，为了使电泵正常运行需配置较为复杂的系统，因此设备投资及维护成本较高。尽管如此，电泵系统常存在水泵启动频繁、堵塞以致烧损、水泵启动排气不畅、漏水、空转等问题。同时，由于电泵自吸能力较差，所以一般与净水箱一同悬挂安装在列车地板之下。列车行驶时电泵发生故障，无法在线维修。这种供水系统虽然实现了列车底部的增压供水，但是系统较复杂，电泵系统故障率较高，如电泵发生故障只能停车维修。气压供水则是利用列车供风系统的压缩空气直接对列车底部净水箱内的净水加压，其存在的缺陷是，该方式对净水箱、管道及相关阀件具都有承压要求，由于净水箱一般体积较大，具有承压要求的净水箱会大大增加其重量，且有泄漏隐患，同时在列车停车，进行净水箱注水操作时，供水会因此中断，不符合用户用水习惯。这种供水装置虽然可以实现将水由净水箱输送至用户，但需要对净水箱加压，且供水会在对净水箱进行注水时中断。

现有动车组及客车水箱均放置在车下，与周围设备接口多，管路布置复杂，距离长，箱体结构形式复杂，检修维护时需拆除外围设备，耗时长。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供列车及列车供水系统，解决上述的至少一个问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种列车供水系统，包括：便池、洗漱设施，其还包括水箱，所述水箱设置于所述便池和所述洗漱设施的上方，安装于车厢的顶部；所述水箱分别通过供水管与所述便池和所述洗漱设施连通；所述便池和所述洗漱设施设置于同一车厢的端部；还包括：污物箱和中转箱，所述污物箱设置于车内，所述污物箱为立式结构，上部设置进污口，其底部固定于车体底架，侧面固定于车体侧墙；所述中转箱处于车厢底部，分别与所述便池的排污口和所述洗漱设施的废水出口连通；所述中转箱下部的污物排放口与所述污物箱的进污口连通，进行压力推送的扬程排污；所述中转箱与喷射器连通，以形成负压环境；所述中转箱还与列车气动控制盘连接，以形成所述扬程排污的压力环境。

在一些实施例中，优选为，所述水箱的两侧以上分别连接进水管，各所述进水管分别与注水口连通，所述水箱内设置液位计，所述液位计与所述水箱外的液位显示器连接。

在一些实施例中，优选为，所述水箱的顶部设置多个凸起，在凸起处设置溢流管，所述溢流管穿过所述水箱，所述溢流管的入水口的高度高于水箱顶部未设置所述凸起的位置的高度。

在一些实施例中，优选为，所述进水管穿过所述水箱壁并延伸至所述凸起处，所述进水管的出水口的高度高于水箱顶部未设置所述凸起的位置的高度。

在一些实施例中，优选为，所述水箱的底部设置排水管，所述排水管上设置排水电磁阀；所述排水电磁阀设置手动控制键，和/或，所述排水电磁阀与列车控制系统连接；和/或，所述水箱内设置防波板。

在一些实施例中，优选为，所述污物箱的底部设置污物出口，用于连接外部吸污装置，所述污物出口处设置吸污控制阀。

在一些实施例中，优选为，所述污物箱的底部还设置冲洗入口，用于连接外部清洗装置，所述冲洗入口处设置冲洗控制阀。

在一些实施例中，优选为，所述污物箱内设置多个液位仪，多个液位仪在自所述污物箱底部至所述污物箱顶部的方向上间隔排列。

在一些实施例中，优选为，所述喷射器与所述列车气动控制盘连通。

在一些实施例中，优选为，所述污物箱通过螺栓安装于车体底架，所述污物箱的侧面设置连接板，所述连接板与车体侧墙滑槽通过螺栓连接。

在一些实施例中，优选为，所述便池的出水箱内设置水增压单元，所述水增压单元与所述列车气动控制盘连通。

在一些实施例中，优选为，所述洗漱设施和所述中转箱的连通方式为：所述洗漱设施的底部设置废水暂存箱，所述废水暂存箱与所述中转箱连通，所述洗漱设施的进水管处设置压力保护装置。

在一些实施例中，优选为，所述洗漱设施包括洗漱池、洁具池和/或开水器。

本发明还提供了一种列车，其车体内设置所述的列车供水系统。

(三)有益效果

本发明提供的技术方案中的供水系统，将水箱从车底移到车顶，并设置在便池和洗漱设施上方，水箱通过重力向便池和洗漱设施供水，减小漏水风险及漏水造成的危害。水箱、便池和洗漱设施的整体布局紧凑，能耗小，管路布置短，检修维护都方便。

而且，污物箱与列车上的便池、中转箱、洗漱设施均设置在车内，布置结构紧凑，管道连接简单。该污物箱为立式结构，能放置于车体底架，侧面安装在车体侧墙上，达到稳定安装，立式结构充分利用车厢的高度空间，并减少污物箱的横向空间，提高车厢的利用率。污物箱顶部设置进污口，通过压力推送克服中转箱污物排放口和污物箱进污口之间的高度差，解决利用扬程排污问题。设置在车内的污物箱结构，相对于车下吊装箱体，安全系数高，能耗小，检修方便，而且，节省了车下空间，尤其适用于对车下空间小的车型，比如双层车。

附图说明

图1为本发明一个实施例中列车供水系统的结构示意图；

图2为本发明一个实施例中列车供水系统的结构示意图；

图3为本发明一个实施例中污物箱安装在车体底架上的结构示意图；

图4为本发明一个实施例中污物箱安装在车体侧墙上的结构示意图；

图5为图4中A处的放大示意图。

图中：1、气动控制盘；2、水增压单元；3、洗手盆；4、压力保护装置；5、废水暂存箱；6、污物箱；7、液位仪；8、洁具池；9、电热开水器；10、车辆地板；11、蹲式便器；12、座式便器；13、废水控制阀；14、冲洗控制阀；15、中转箱；16、喷射器；17、螺栓；18、车体底架；19、车体侧墙；20、滑槽；21、水箱；22、液位计；23、电缆；24、水阀；25、液位显示器；26、注水口；27、排水电磁阀；28、进水管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“第一”“第二”“第三”“第四”不代表任何的序列关系，仅是为了方便描述进行的区分。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。文中“上”“下”均以产品使用中的具体位置来定义。

针对目前车下空间有限，压力供水控制线路复杂的问题，本发明给出列车供水系统及列车。

下面将通过基础设计、扩展设计及替换设计对产品、方法等进行详细描述。

本发明提供一种列车供水系统，如图1和2所示，其包括：便池、洗漱设施以及水箱21，水箱21设置于便池和洗漱设施的上方，安装于车厢的顶部；水箱21分别通过供水管与便池和洗漱设施连通；便池和洗漱设施设置于同一车厢的端部；还包括：污物箱6和中转箱，污物箱6设置于车内，污物箱6为立式结构，上部设置进污口，其底部固定于车体底架，侧面固定于车体侧墙；中转箱处于车厢底部，分别与便池的排污口和洗漱设施的废水出口连通；中转箱下部的污物排放口与污物箱6的进污口连通，进行压力推送的扬程排污；中转箱与喷射器16连通，以形成负压环境；中转箱还与列车气动控制盘连接，以形成扬程排污的压力环境。

在本技术中，为了节省车下空间，将水箱21从车底移到车顶，并设置在便池和洗漱设施上方，水箱21、便池和洗漱设施集成在一起，水箱21、便池和洗漱设施处于限定的空间内，该空间延伸到车顶，水箱21处于该空间延伸到车顶的区域内，整体布局紧凑，管路短。水箱21吊装在车辆顶部，安装工艺简单，水箱21结构也相对简单，重量轻。由于水箱21所处高度高于便池和洗漱设施所处的高度，通过高度差实现重力供水，与现有技术相比减掉了压力供水中控制线、管线、控制器等的连线和控制关系，化繁为简。减小漏水风险及减小漏水造成的危害。列车整个用水设备能耗小，管路布置短，检修维护方便。而且，污物箱6与列车上的便池、中转箱、洗漱设施均设置在车内，布置结构紧凑，管道连接简单。该污物箱6为立式结构，能放置于车体底架，侧面安装在车体侧墙上，达到稳定安装，立式结构充分利用车厢的高度空间，并减少污物箱6的横向空间，提高车厢的利用率。污物箱6顶部设置进污口，通过压力推送克服中转箱污物排放口和污物箱6进污口之间的高度差，解决利用扬程排污的问题。设置在车内的污物箱6结构，相对于现有技术车下吊装箱体，安全系数高，而且，节省了车下空间，尤其适用于对车下空间小的车型，比如双层车。

水箱21的方式优选采用螺栓固定在车厢顶部，比如：水箱21设置连接片，连接片穿孔，车厢顶部穿孔，螺栓穿过两个穿孔固定连接。在其他的实施例中也可以采用焊接或铆接。

供水管分别连通水箱21和便池、洗漱设施，供水管分别设置控制阀，当用水时，水阀24打开。该水阀优选手动开启。当然，当洗漱设施为电加热器时，随着乘客用水，电加热器内的水量减少，在控制器的作用下，水箱21和电加热器之间的水管从水箱21向电加热器补充水量。

水箱21材质为耐腐蚀材质，符合饮用水存储要求，且水箱21内设置防波板，减少水箱21内水在列出运动下的冲击力。水箱21采用焊接结构有效防止电化学腐蚀。

该用水设备还包括便池、中转箱15、洗漱设施和污物箱6，污物箱6设置于车内，污物箱6为立式结构，上部设置进污口，其底部固定于车体底架18，侧面固定于车体侧墙19；中转箱15处于车厢底部，分别与便池的排污口和洗漱设施的废水出口连通；中转箱15下部的污物排放口与污物箱6的进污口连通，进行压力推送的扬程排污；中转箱15与喷射器16连通，以形成负压环境；中转箱15还与列车气动控制盘1连接，以形成扬程排污的压力环境。

便池和洗漱设施与中转箱15连接，将污物或废水转入中转箱15中。在转入的过程中，中转箱15与喷射器16连通，通过喷射器16作用，在中转箱15中形成负压，将污物、废水吸入中转箱15，形成真空中转效果。而喷射器16与列车气动控制盘1连接，由列车气动控制盘1向喷射器16供气。中转箱15与污物箱6连接，中转箱15的污物排放口(主要排出污物和废水)与污物箱6的进污口连通，中转箱15内的污物和废水转移至污物箱6保存。由于中转箱15的污物排放口处于中转箱15的底部，污物箱6为了避免污物泄露，最大量存放污物，进污口设置在污物箱6的上部，而且，污物箱6为立式结构，污物排放口和进污口之间存在较大的高度差。为了将中转箱15的污物和废水转移到污物箱6中，中转箱15与列车气动控制盘1连通，通过列车气动控制盘1向中转箱15中提供大气压，将污物和废水推至污物箱6中。利用高气压解决了扬程排污的问题。

污物箱6设置在车内，与便池、洗漱设施等距离较近，避免布设多种线缆，而且结构紧凑，车内空间有效利用，解决车下空间小的情况下安装和维修都极度不方便的问题。而且安装在车内，安全稳定性也得到较大提高。

水箱21的两侧以上分别设置进水管，各进水管分别与注水口26连通，水箱21内设置液位计22，液位计22通过电缆23与水箱21外的液位显示器25连接。

进水管分别从水箱21的不同侧面处进水，一方面提高入水效率，而且多处供水，减少水在水箱21内的流程，提高进水效率。水箱21和进水管的连接方式可以为进水管穿过水箱21，水箱21壁和进水管之间呈密封。水箱21内的液位计22可以采用密封于测量水位的液位检测结构，当液位计22与水接触来测量页面时，液位计22需要做密封设计。液位计22将检测量传输到液位显示器25，液位显示器25可将液位数据进行外向化显示。二者通过无线或有线的信号连接，信号连接指的是信号发送和信号接收的交互性连接。

为了避免进水中，水量超过水箱21容量，出现进水回流等问题，水箱21的顶部设置多个凸起，在凸起处设置溢流管，溢流管穿过水箱21，溢流管的入水口的高度高于水箱21顶部未设置凸起的位置的高度，即高于水箱21顶面所在高度。凸起高于水箱21顶部平面高度，水到达水箱21顶面的内侧面时，水继续上升到凸起的位置，进入凸起处的溢流管，以表示水已装满水箱21。

进水管28穿过水箱21壁并延伸至凸起处，进水管的出水口的高度高于水箱21顶部未设置凸起的位置的高度。进水管从凸起部往下送水，能减少水箱21中的水对进水管的压力，同时避免水箱21满后水自进水管回流。且进水管出水口的高度高于溢流管进水口的高度，能避免水箱21充水过满。

水箱21的底部设置排水管，排水管上设置排水电磁阀27；排水电磁阀27设置手动控制键，和/或，排水电磁阀27与列车控制系统连接。手动控制阀方便手动放水，而且停电无法自动放水时，通过手动放水解决停电放水问题。水箱21底部开有排水口，排水管连接在排水口处，以方便将水引出水箱21，排出。排水管上设置排水电磁阀27的方式可参考在众多现有方式，此处重点保护手动和自动相结合的控制方式。水箱21底部设置排水口，达到防冻排空的目的。

污物和污水进入污物箱6后，由于污物箱6安装在车厢内，底部安装在车体底架上，为了方便污物排出，污物箱6的底部设置污物出口，用于连接外部吸污装置，污物出口处设置吸污控制阀。当需要排放污物时，将外部吸污装置连接在污物出口，打开吸污控制阀，污物即可被外部吸污装置吸出，保持污物箱6内卫生。

在水箱21的长期使用过程中，水箱21中容易产生污垢，需要对水箱21进行定期清理。在现有技术中由于水箱21安装在列车车底，不能拆卸下进行清理，只能采用想水箱21中喷水实现清理，而采用喷水的方式无法实现对水箱21的侧壁及顶板进行清理，导致水箱21清理不方便且清洗不干净。在本技术中将水箱21放置于车顶，污物箱6的底部还设置冲洗入口，用于连接外部清洗装置，冲洗入口处设置冲洗控制阀污物排出后，冲洗控制阀开启，外部清洗装置启动对污物箱6进行清洗。当污物箱6内的污物被吸出后，为了污物箱6内部干净，卫生，避免污物箱6内残留物腐蚀污物箱6内壁，保持污物箱6内干净，卫生。

为了有效掌握污物箱6内的污物量，污物箱6内设置液位仪7，时刻检测污物量，该液位仪7与列车控制系统连接，以向列车控制系统实时发送污物量。液位仪7为多个。以两个浮球液位计为例，两个浮球液位计上下设置，第一浮球液位计安装在污物箱6中的位置低于第二浮球液位计在污物箱6中的位置；两个浮球液位计均与控制系统连接；当污物量达到第二浮球液位时，需要启动吸污装置，将污物箱6中的污物吸出，当达到第一浮球液位计时，可停止吸出。

而且，在一些实施例中，污物箱6的底部设置了污物出口、冲洗入口，外部吸污装置与污物出口连通，打开污物出口处的吸污控制阀，污物自污物箱6中转移。为了促使污物箱6内卫生、干净，外部冲洗转至接入冲洗入口，用水或高压水冲洗污物箱6，冲洗的水可自污物出口吸出。

当不需要吸污或冲洗时，吸污控制阀和冲洗入口处的冲洗控制阀14均关闭。由此，污物转移方便，而且，冲洗、维修均较为方便。

如上所说，如图3所示，污物箱6的底部安装在车体底架18上，侧面安装在车体侧墙上，污物箱6的底部设置安装片，安装片开有螺钉孔/或螺纹孔，螺钉/螺栓17穿过螺钉孔/螺栓孔安装在车体底架18对应位置开设的孔中。而车体的侧面设置滑槽20，污物箱6的侧面设置连接片，连接片滑入滑槽20，通过螺栓17固定在车体侧墙19，如图4和5所示。

基于以上的各种实施例，上述便池包括小便池、坐便池、蹲便池，便池连接出水箱，出水箱内设置水增压单元2，水增压单元2与列车气动控制盘1连通。水增压单元2引入列车气动控制盘1的气体，产生气压，向便池内供应高压水流，以方便水流将便池的污物冲走。

基于以上的各种实施例中，洗漱设施包括洗手池、洁具池8、电热开水器9等，各中洗漱设施的底部排水管均连接废水暂存箱5，废水暂存箱5与中转箱15连通，中转箱15通过喷射器16形成负压，将废水暂存箱5内的水吸入中转箱15内。洗漱设施的进水管处设置压力保护装置4，该压力保护装置4能缓解较高水压。

下面提供一种列车供水系统，其包括污物箱6、中转箱15、喷射器16、座式便器12、蹲式便器11，洗手盆3、洁具池8和电热开水器9，以及气动控制盘1，其中污物箱6安装在车内，底部通过螺栓17安装在车体底架18上，侧面通过螺栓17安装在车体侧墙的滑槽20中。污物箱6内设置一个以上的液位仪7，液位仪7自上而下间隔分布，污物箱6的上部设置进污口，进污口与下部的中转箱15的底部污物排放口连通，中转箱15与气动控制盘1连通，通过气动控制盘1形成污物推送压力，形成扬程排污。洗手盆3、洁具池8和电热开水器9的底部均设置废水暂存箱5，进水口设置压力保护装置4，废水暂存箱5与中转箱15连通，中转箱15与喷射器16连通，喷射器16与气动控制盘1连通。座式便器12、蹲式便器11的进水结构配有水增压单元2，水增压单元2与气动控制盘1连通。车辆地板10设置于车体底架18上。

本发明还提供了一种列车，其车体内设置上述的列车供水系统。

便池和洗漱设施与中转箱15连接，中转箱入口处设置废水控制阀13，将污物或废水转入中转箱15中。在转入的过程中，中转箱15与喷射器16连通，通过喷射器16作用，在中转箱15中形成负压，将污物、废水吸入中转箱15，形成真空中转效果。而喷射器16与列车气动控制盘1连接，由列车气动控制盘1向喷射器16供气。中转箱15与污物箱6连接，中转箱15的污物排放口(主要排出污物和废水)与污物箱6的进污口连通，中转箱15内的污物和废水转移至污物箱6保存。由于中转箱15的污物排放口处于中转箱15的底部，污物箱6为了避免污物泄露，最大量存放污物，进污口设置在污物箱6的上部，而且，污物箱6为立式结构，污物排放口和进污口之间存在较大的高度差。为了将中转箱15的污物和废水转移到污物箱6中，中转箱15与列车气动控制盘1连通，通过列车气动控制盘1向中转箱15中提供大气压，将污物和废水推至污物箱6中。利用高气压解决了扬程排污的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种列车供水系统，包括：便池、洗漱设施，其特征在于，还包括水箱，所述水箱设置于所述便池和所述洗漱设施的上方，所述水箱安装于车厢的顶部；所述水箱分别通过供水管与所述便池和所述洗漱设施连通；所述便池和所述洗漱设施设置于同一车厢的端部；

还包括：污物箱和中转箱，所述污物箱设置于车内，所述污物箱为立式结构，上部设置进污口，其底部固定于车体底架，侧面固定于车体侧墙；

所述中转箱处于车厢底部，分别与所述便池的排污口和所述洗漱设施的废水出口连通；所述中转箱下部的污物排放口与所述污物箱的进污口连通，进行压力推送的扬程排污；

所述中转箱与喷射器连通，以形成吸污负压环境；所述中转箱还与列车气动控制盘连接，以形成所述扬程排污的压力环境。

2.如权利要求1所述的列车供水系统，其特征在于，所述水箱的两侧以上分别连接进水管，各所述进水管分别与注水口连通。

3.如权利要求2所述的列车供水系统，其特征在于，所述水箱的顶部设置多个凸起，在凸起处设置溢流管，所述溢流管穿过所述水箱，所述溢流管的入水口的高度高于水箱顶部未设置所述凸起的位置的高度。

4.如权利要求3所述的列车供水系统，其特征在于，所述进水管穿过所述水箱壁并延伸至所述凸起处，所述进水管的出水口的高度高于水箱顶部未设置所述凸起的位置的高度。

5.如权利要求1所述的列车供水系统，其特征在于，所述水箱的底部设置排水管，所述排水管上设置排水电磁阀；所述排水电磁阀设置手动控制键，和/或所述排水电磁阀与列车控制系统连接；

和/或，所述水箱内设置防波板。

6.如权利要求1所述的列车供水系统，其特征在于，所述污物箱的底部设置污物出口，用于连接外部吸污装置，所述污物出口处设置吸污控制阀。

7.如权利要求1所述的列车供水系统，其特征在于，所述污物箱的底部还设置冲洗入口，用于连接外部清洗装置，所述冲洗入口处设置冲洗控制阀。

8.如权利要求1所述的列车供水系统，其特征在于，所述喷射器与所述列车气动控制盘连通。

9.如权利要求1所述的列车供水系统，其特征在于，所述污物箱通过螺栓安装于车体底架，所述污物箱的侧面设置连接板，所述连接板与车体侧墙滑槽通过螺栓连接。

10.如权利要求1-9任一项所述的列车供水系统，其特征在于，所述便池的出水箱内设置水增压单元，所述水增压单元与所述列车气动控制盘连通。

11.如权利要求1-9任一项所述的列车供水系统，其特征在于，所述洗漱设施和所述中转箱的连通方式为：所述洗漱设施的底部设置废水暂存箱，所述废水暂存箱与所述中转箱连通，所述洗漱设施的进水管处设置压力保护装置。

12.如权利要求11所述的列车供水系统，其特征在于，所述洗漱设施包括洗漱池、洁具池和/或开水器。

13.一种列车，其特征在于，其车体内设置权利要求1-12任一项所述的列车供水系统。