CN110761378B - 一种载人潜水器用深海马桶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种载人潜水器用深海马桶，包括耐压球壳，耐压球壳的左侧位置焊接有圆柱围壁，圆柱围壁的左侧与载人潜水器的载人舱连接；耐压球壳的底部位置设置有开口，开口处焊接有贯穿围壁，贯穿围壁的上表面安装有坐便器，坐便器位于耐压球壳的内部，贯穿围壁的底部还焊接有转换舱，转换舱的底部焊接有下围壁，贯穿围壁的底部安装有可以开启与关闭的内部舱口盖，下围壁的底部安装有与内部舱口盖结构相同的外部舱口盖；位于转换舱内部还设置有内部平衡阀，内部平衡阀连接泄压管，泄压管穿过贯穿围壁至坐便器内部，转换舱外部还设置有外部平衡阀，外部平衡阀连接注压管，注压管穿过转换舱的舱壁与其内部连通。工作可靠。

Description

一种载人潜水器用深海马桶

技术领域

本发明涉及载人潜水器辅助设备技术领域，尤其是一种载人潜水器用深海马桶。

背景技术

载人潜水器是运载科学家和工程技术人员进入深海有效执行海洋科学考察等相关水下作业任务。载人潜水器通常工作在较深的海域，通常可达数千米至万米，其一般通过水面船的布放系统将其布放至海水中，然后潜入大深度海底进行科学考察和作业任务，为了提高每个航次的作业效能，通常一次布放，载人潜水器在大深度海底要停留或者航行24小时之久，而如此长的时间里，潜航员无法避免要进行排泄，而目前通常的做法是，潜航员在接到下潜任务前，就尽可能减少水的摄入量，以尽可能减少排泄，或者在下潜的过程中穿戴尿不湿等方式来收集排泄物，这样一方面不利于潜航员的身心健康，另一方面在载人舱内排泄，排泄物停留在载人舱内，无法排出舱外，从而恶化载人舱内的空气环境，进而影响潜航员的专注度和作业效率。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种载人潜水器用深海马桶，从而可以便于潜航员排泄使用，并将排泄物排出舱外，大大提高了载人潜水器的使用可靠性。

本发明所采用的技术方案如下：

一种载人潜水器用深海马桶，包括耐压球壳，所述耐压球壳的左侧位置焊接有圆柱围壁，所述圆柱围壁的左侧与载人潜水器的载人舱连接；所述耐压球壳的底部位置设置有开口，所述开口处焊接有贯穿围壁，所述贯穿围壁的上表面安装有坐便器，所述坐便器位于耐压球壳的内部，所述贯穿围壁的底部还焊接有转换舱，所述转换舱的底部焊接有下围壁，所述贯穿围壁的底部安装有可以开启与关闭的内部舱口盖，所述下围壁的底部安装有与内部舱口盖结构相同的外部舱口盖；位于转换舱内部还设置有内部平衡阀，所述内部平衡阀连接泄压管，所述泄压管穿过贯穿围壁至坐便器内部，所述转换舱外部还设置有外部平衡阀，所述外部平衡阀连接注压管，所述注压管穿过转换舱的舱壁与其内部连通；所述耐压球壳的内部还安装有控制面板。

其进一步技术方案在于：

所述坐便器的结构为：包括缸体，所述缸体上设置有便池，便池上设置有座圈，便池的底部通过粪便通道与喇叭口连通，所述喇叭口与贯穿围壁中部对应，所述缸体的后端设置有水箱，所述水箱的顶部安装箱盖，所述水箱的底部连通有注水通道，所述注水通道与泄压管连通；所述缸体底部还开有与贯穿围壁锁紧的安装孔。

所述贯穿围壁和下围壁的底部中间均开有锥面结构。

所述外部舱口盖的安装结构为：包括固定在下围壁底面一端的外部舱口盖马达，所述外部舱口盖马达的输出端固定安装摇臂，还包括与下围壁配合的盖体，所述盖体通过密封圈与下围壁密封，所述盖体的底部固定有铰链座，所述摇臂通过销轴与铰链座锁紧；通过外部舱口盖马达的驱动动力带动盖体打开与关闭。

所述控制面板上设置有显示屏、外部平衡阀按钮、内部平衡阀按钮、外部舱口盖马达按钮和内部舱口盖马达按钮。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，将深海马桶搭载在载人潜水器载人舱内，在载人潜水器下潜至超大潜深的深海环境条件下，通过转换舱与载人舱的常压环境的压力平衡调节，完成排泄粪便在转换舱内的收集，并通过转换舱与外界高压海水的压力平衡调节，完成排泄粪便的排出舱外。

本发明有效的解决了载人潜水器在大潜深环境下，潜航员粪便排出舱外的技术难题，有效的改善了潜航员的作业环境和身心健康。

同时，本发明所述的深海马桶结构简单、实用性强，可以模块化搭载在载人潜水器或者潜艇上。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明坐便器的结构示意图。

图3为本发明外部舱口盖的结构示意图。

图4为本发明控制面板的结构示意图。

图5为本发明的结构示意图(内部舱口盖打开、外部舱口盖关闭状态)。

图6为本发明的结构示意图(内部舱口盖关闭、外部舱口盖打开状态)。

其中：1、耐压球壳；2、圆柱围壁；3、坐便器；4、泄压管；5、贯穿围壁；6、内部平衡阀；7、转换舱；8、外部平衡阀；9、注压管；10、下围壁；11、外部舱口盖；12、内部舱口盖；13、粪便；14、控制面板；15、显示屏；16、外部平衡阀按钮；17、内部平衡阀按钮；18、外部舱口盖马达按钮；19、内部舱口盖马达按钮；

301、缸体；302、便池；303、座圈；304、箱盖；305、粪便通道；306、喇叭口；307、注水通道；308、水箱；309、安装孔；

1101、盖体；1102、密封圈；1103、摇臂；1104、铰链座；1105、外部舱口盖马达。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本实施例的载人潜水器用深海马桶，包括耐压球壳1，耐压球壳1的左侧位置焊接有圆柱围壁2，圆柱围壁2的左侧与载人潜水器的载人舱连接；耐压球壳1的底部位置设置有开口，开口处焊接有贯穿围壁5，贯穿围壁5的上表面安装有坐便器3，坐便器3位于耐压球壳1的内部，贯穿围壁5的底部还焊接有转换舱7，转换舱7的底部焊接有下围壁10，贯穿围壁5的底部安装有可以开启与关闭的内部舱口盖12，下围壁10的底部安装有与内部舱口盖12结构相同的外部舱口盖11；位于转换舱7内部还设置有内部平衡阀6，内部平衡阀6连接泄压管4，泄压管4穿过贯穿围壁5至坐便器3内部，转换舱7外部还设置有外部平衡阀8，外部平衡阀8连接注压管9，注压管9穿过转换舱7的舱壁与其内部连通；耐压球壳1的内部还安装有控制面板14。

如图2所示，坐便器3的结构为：包括缸体301，缸体301上设置有便池302，便池302上设置有座圈303，便池302的底部通过粪便通道305与喇叭口306连通，喇叭口306与贯穿围壁5中部对应，缸体301的后端设置有水箱308，水箱308的顶部安装箱盖304，水箱308的底部连通有注水通道307，注水通道307与泄压管4连通；缸体301底部还开有与贯穿围壁5锁紧的安装孔309。

贯穿围壁5和下围壁10的底部中间均开有锥面结构。

如图3所示，外部舱口盖11的安装结构为：包括固定在下围壁10底面一端的外部舱口盖马达1105，外部舱口盖马达1105的输出端固定安装摇臂1103，还包括与下围壁10配合的盖体1101，盖体1101通过密封圈1102与下围壁10密封，盖体1101的底部固定有铰链座1104，摇臂1103通过销轴与铰链座1104锁紧；通过外部舱口盖马达1105的驱动动力带动盖体1101打开与关闭。

如图4所示，控制面板14上设置有显示屏15、外部平衡阀按钮16、内部平衡阀按钮17、外部舱口盖马达按钮18和内部舱口盖马达按钮19。

本发明的具体结构和作用如下：

主要包括：耐压球壳1、圆柱围壁2、坐便器3、泄压管4、贯穿围壁5、内部平衡阀6、转换舱7、外部平衡阀8、注压管9、下围壁10、外部舱口盖11、内部舱口盖12、粪便13。

其中外部舱口盖11由盖体1101、密封圈1102、摇臂1103、铰链座1104、外部舱口盖马达1105组成。其中密封圈1102套在盖体1101的锥形面上，铰链座1104焊接在盖体1101上，铰链座1104与摇臂1103间通过销轴连接，摇臂1103的另一端固定连接在马达1105的输出轴上。

其中坐便器3由缸体301、便池302、座圈303、箱盖304、粪便通道305、喇叭口306、注水通道307、水箱308、安装孔309组成。其中座圈303位于便池302的顶部，主要给潜航员排便时提供坐位支撑，便池302、粪便通道305及喇叭口306上下连通，形成一个连通腔。箱盖304位于水箱308上，主要用于防止水箱308内的海水外溅。注水通道307与水箱308连通。缸体301的底部开有安装孔309，主要是便于坐便器3的安装定位。

其中圆柱围壁2焊接在耐压球壳1的左侧，圆柱围壁2的左侧面与载人潜水器的载人舱连接，圆柱围壁2是潜航员从载人舱进入深海马桶耐压球壳1的进出通道。

其中耐压球壳1与转换舱7分别焊接在贯穿围壁5的外表面上、下侧，坐便器3位于耐压球壳1的内部，并通过螺栓连接在贯穿围壁5的上表面，内部舱口盖12的马达基座焊接在贯穿围壁5的下表面左侧，内部舱口盖12盖紧在贯穿围壁5的内表面上，两者之间通过O型密封圈1102密封。

其中下围壁10焊接在转换舱7的底部，外部舱口盖11的外部舱口盖马达1105基座焊接在下围壁10的下表面左侧。外部舱口盖11盖紧在下围壁10的内表面上，两者之间通过O型密封圈1102密封。

其中内部平衡阀6位于转换舱7内，其上端连接泄压管4，泄压管4穿过贯穿围壁5和坐便器3的注水通道307后与坐便器3的水箱308连通。

其中外部平衡阀8位于舱外，其左端连接注压管9，注压管9穿过转换舱7与转换舱7内部连通。

实际使用过程中：

如图1、图5和图6所示，深海马桶的圆柱围壁2的左侧焊接在载人潜水器的载人舱上，然后潜航员操控控制面板14上的按钮，关闭外部舱口盖11和内部舱口盖12，并关闭内部平衡阀6，同时打开外部平衡阀8。之后深海马桶随着载人潜水器一起通过水面母船布放至大海中，而后下潜至深海预定深度进行观察与作业，此时转换舱7内的海水压力与舱外海水压力一致，均是高压环境。

当潜航员需要排泄时，潜航员操控控制面板14上的按钮，关闭外部平衡阀8，此时转换舱7内的高压海水与舱外高压海水隔离，而后打开内部平衡阀6，此时转换舱7内的高压海水经过内部平衡阀6、泄压管4后直接喷射至坐便器3的水箱308中，随着喷射时间的延长，转换舱7内的高压海水完成泄压，并保持与耐压球壳1内的常压环境一致，此时潜航员操控控制面板14上的按钮打开内部舱口盖12。之后潜航员坐在坐便器3上进行排泄，排泄粪便13经过坐便器3的便池302、粪便通道305、喇叭口306及贯穿围壁5的内孔后进入到转换舱7内，并落入在外部舱口盖11的盖体1101上。

之后潜航员操控控制面板14上的按钮关闭内部舱口盖12和内部平衡阀6，此时转换舱7内的海水与耐压球壳1隔离，而后潜航员操控控制面板14上的按钮打开外部平衡阀8，此时转换舱7内的高压海水与舱外高压海水隔连通，并逐渐保持一致，均为高压海水环境。之后打开外部舱口盖11，先前落在外部舱口盖11盖体1101上的粪便13由于重力的作用落入舱外海水中。之后关闭外部舱口盖11，即可完成下一个排泄过程。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (4)

1.一种载人潜水器用深海马桶，其特征在于：包括耐压球壳(1)，所述耐压球壳(1)的左侧位置焊接有圆柱围壁(2)，所述圆柱围壁(2)的左侧与载人潜水器的载人舱连接；所述耐压球壳(1)的底部位置设置有开口，所述开口处焊接有贯穿围壁(5)，所述贯穿围壁(5)的上表面安装有坐便器(3)，所述坐便器(3)位于耐压球壳(1)的内部，所述贯穿围壁(5)的底部还焊接有转换舱(7)，所述转换舱(7)的底部焊接有下围壁(10)，所述贯穿围壁(5)的底部安装有可以开启与关闭的内部舱口盖(12)，所述下围壁(10)的底部安装有与内部舱口盖(12)结构相同的外部舱口盖(11)；位于转换舱(7)内部还设置有内部平衡阀(6)，所述内部平衡阀(6)连接泄压管(4)，所述泄压管(4)穿过贯穿围壁(5)至坐便器(3)内部，所述转换舱(7)外部还设置有外部平衡阀(8)，所述外部平衡阀(8)连接注压管(9)，所述注压管(9)穿过转换舱(7)的舱壁与其内部连通；所述耐压球壳(1)的内部还安装有控制面板(14)；所述坐便器(3)的结构为：包括缸体(301)，所述缸体(301)上设置有便池(302)，便池(302)上设置有座圈(303)，便池(302)的底部通过粪便通道(305)与喇叭口(306)连通，所述喇叭口(306)与贯穿围壁(5)中部对应，所述缸体(301)的后端设置有水箱(308)，所述水箱(308)的顶部安装箱盖(304)，所述水箱(308)的底部连通有注水通道(307)，所述注水通道(307)与泄压管(4)连通；所述缸体(301)底部还开有与贯穿围壁(5)锁紧的安装孔(309)。

2.如权利要求1所述的一种载人潜水器用深海马桶，其特征在于：所述贯穿围壁(5)和下围壁(10)的底部中间均开有锥面结构。

3.如权利要求1所述的一种载人潜水器用深海马桶，其特征在于：所述外部舱口盖(11)的安装结构为：包括固定在下围壁(10)底面一端的外部舱口盖马达(1105)，所述外部舱口盖马达(1105)的输出端固定安装摇臂(1103)，还包括与下围壁(10)配合的盖体(1101)，所述盖体(1101)通过密封圈(1102)与下围壁(10)密封，所述盖体(1101)的底部固定有铰链座(1104)，所述摇臂(1103)通过销轴与铰链座(1104)锁紧；通过外部舱口盖马达(1105)的驱动动力带动盖体(1101)打开与关闭。

4.如权利要求1所述的一种载人潜水器用深海马桶，其特征在于：所述控制面板(14)上设置有显示屏(15)、外部平衡阀按钮(16)、内部平衡阀按钮(17)、外部舱口盖马达按钮(18)和内部舱口盖马达按钮(19)。

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