CN112178232A - 一种真空排污阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种真空排污阀，包括阀体、设置在阀体内部实现阀体通断的主体阀芯组件、以及设置在主体阀芯组件内部用于实现阀体内部断开密封的内阀芯组件；所述阀体内部具有一连通流道，且阀体内部用于间歇性的通入空气或形成真空；所述主体阀芯组件设置在阀体内，并通过阀体内部的通气状态实现向连通流道一侧的伸缩运动；所述内阀芯组件设置在主体阀芯组件偏向连通流道的一侧，并用于实现主体阀芯组件端部与连通流道内壁之间的密封；本发明采用压差驱动技术进行控制，连通流道的流线型设计使得流通阻力最小，流通效率最大，真空污水输送效率最佳，并采用补气降噪技术，进行主动降噪，采用点动主动抽臭气技术，实现整体结构的功能性更强。

Description

一种真空排污阀

技术领域

本发明涉及真空污水收集、输送以及处理技术领域，其中，真空污水收集技术，是指处于污水源头进行污水收集的前端装置或产品，包括但不限于各种厨房(比如马桶、小便器、淋浴房、浴盆等)和卫生产品(比如洗菜槽、洗碗机等)；真空污水输送技术，是指将前端装置或产品收集的污水进行高效输送至污水后处理设备的相关技术，包括的核心部件有真空泵站、污水收集罐、地下(主要布置形式)真空输送管网系统、真空井、故障检测和诊断系统等；真空污水处理技术，是指后处理设备或者装置，主要功能是对集中收集的污水进行固液分离及净化，其中固体可以制作成有机肥料，而污水经MBR膜技术过滤净化后实现绿色排放，本发明则特别涉及应用于真空马桶中的一种真空排污阀。

背景技术

在真空生活污水收集、输送和处理技术领域中，真空生活污水收集是最前端的技术，其基本的实现原理如下：

(1)首先，真空污水输送系统中的污水收集入口管路(或者排污入口管路)联通到各种污水前端收集设备，包括但不限于各种厨房(比如马桶、小便器、淋浴房、浴盆等)和卫生产品(比如洗菜槽、洗碗机等)；

(2)其次，真空泵组在真空污水输送系统中产生真空；

(3)最后，污水前端收集设备的工作过程中，其中的真空排污阀接通后，依靠外界大气压力和真空污水输送系统中的管路内部真空值之间的压力差作用到污水上并混杂着空气实现污水紊流输送到污水收集入口管路(或者排污入口管路)中。

众所周知的是，相对于重力排污系统而言，真空排污系统的缺点是故障率较高，而真空马桶故障在整个真空排污系统中占比较大，而在真空马桶故障中，其真空排污阀最容易损害。

近年来，随着科学技术的发展，已公知的真空排污阀有如下几种类型：

其一，管夹阀：参考核心专利有FR2366186B1(1976年)、US3984080(1976年)、US6575425(2003年)、CN101225673A(2007年)、US7832431(2010年)、CN101046105B(2011年)、US8585006(2013年)、CN103438237A(2013年)、CN105089131A(2014年)、CN108006260A(2017年)、CN109083236A(2018年)、CN109027302A(2018年)、CN108457345A(2018年)、CN109138114A(2019年)、CN109973697A(2019年)；

对于已公知技术，这些管夹阀没有噪音缩减功能，对于已公知的真空排污阀而言，真空马桶在排污冲水过程中会产生很大的冲水噪音；真空马桶在使用过程中会产生两次较大的噪音，即当真空排污阀打开工作的瞬间，真空马桶会产生极大的峰值噪音，当真空排污阀关闭的瞬间，真空马桶再一次会产生另一个极大的峰值噪音；这些峰值噪音产生的根本原因是因真空排污阀内部通断开口的实时节流作用导致的，特别是在即将打开时(真空排污阀逐渐打开过程中)和即将关闭时(真空排污阀逐渐关闭过程中)；已公知的技术解决方案(参考US6128789A、EP0778432B1)采用的是不漏气的马桶盖或者吸收噪音良好的马桶盖，而且也采用了一个带主动通气功能的真空排污阀，同时发明人也有效利用了已公知的技术经验，即通过降低真空排污阀的通断时间可以显著地降低噪音极限值；该技术方案的具体特征是真空排污阀打开时间控制在0.25秒以下，而真空排污阀关闭时间控制在0.40秒以下，尽管该解决方案相对简单、成本低，但是该降噪技术和方法在降低噪音方面的效果是比较显著的，大约降低了15分贝。

因此，在设计管夹阀式的真空排污阀过程中，为了确保噪音低的功能要求，需要提高管夹阀的开闭速度，同时需要增加通气管路，由于管夹阀阀芯是波纹膜片橡胶材质制造的，橡胶材质具有天然的弹性，故开闭速度提高的空间有限；而且，尽管在波纹膜片上开一个通气管道的技术方案不失为一个值得结构改进的方向，但同时也增加了结构的复杂度和降低了管夹阀式真空排污阀的可靠性。

需要强调的是，对于已知技术，波纹膜片制造的通流区域容易受到磨损而降低使用寿命，采用柔性材料制造的通流区域，要求在关闭状态下上下区域紧密的结合在一起，但又不能压力过大，以便以最小的压力实现关闭的可靠性的同时，提高管夹阀的使用寿命和降低维护性能。

其二，插装阀：参考核心专利有US2420849(1943年)、US5082238(1990年)、US5078174(1990年)、US5575454(1994年)、EP0778432B1(1995年)、CN1201057C(1998年)；

已公知的技术存在的问题一是：污水中的杂质会粘附在柱塞头和壳体配合面处，导致真空排污阀漏气漏水故障；众所周知的是，设计真空排污阀时要求其具有的功能特性具有如下特点：结构简单、制造成本低、维护方便，开关动作迅速、防水、寿命长，以及噪音低等特点；对于已公知的真空排污阀而言，真空马桶中的污水中含有废纸和排泄物等杂质；因此，在设计真空排污阀过程中，确保不会在其阀体内聚集杂质是及其重要的，因为这不会影响阀功能的使用；尽管已公知的技术采用了倒锥形柱塞端头以提高其与壳体配合面的密封性，但由于非线性的结构设计，以及真空排污阀的使用频率是间断式的，故在真空排污阀非工作的状态下，真空排污阀活塞腔下部存放伸缩倒锥形柱塞端头的区域容易存留冲击而来的含杂质污水，随着时间的推移，挂在壁面上的杂质会流入密封圈附近，并固结腐蚀为一体，进而在长期的通断过程中会腐蚀锥形柱塞头配合面的配合精度，出现腐蚀不一致，或者密切圈老化变硬等原因引起的密封不良而漏气漏水的问题。

已公知的技术存在的问题二是：真空排污阀在排污过程中能耗较大、输送效率较低；这些技术采用的流道是非线性的，换句话说就是在阀体和锥形柱塞头配合的端面与水平面不平行而存在一个倾斜角度，进而污水行进的路线非水平流线，而是需要一次甚至是数次变换方向的流线，导致的后果是真空排污阀有效通流截面积区域缩小；污水在变换方向的过程中，会产生冲击，不仅会产生噪音，而且会产生振动，会影响相关产品的密封性能，更严重的是污水在冲击换向的过程中大幅降低了污水的流速，进而降低了后续真空污水输送系统的效率和效果。

已公知的技术存在的问题三是：安装不方便，占用空间大；真空排污阀已公知的技术是倾斜布置的阀座和阀室，该布置方案的目的之一是为了实时收集波纹膜片组件上下腔室中冷凝的冷凝水并顺利排放；真空排污阀中波纹膜片组件相对于真空排污阀输入和输出管路中心连线呈倾斜布置，导致真空排污阀人工拆装过程不方便，头部占用空间大，更严重的是会遮挡压力传感器检测装置的拆装，而且真空排污阀下腔室冷凝水的排放口在阀芯外壳的最低点，该位置不方便拆装固定用管件和连接用管件。

其三，球阀式：参考核心专利有KR1020160113852A；

比如是电磁驱动的旋转球阀，或气压压差驱动的旋转球阀；该球阀存在的问题主要是带通孔的球形阀芯与壳体内壁的密封想性能和阻力大小，密封性能佳，可能会导致阀芯旋转阻力加大，进而需要更大功率的驱动装置，导致结构体积庞大、笨重，不仅占空间大，而且也在增加了材料成本。

其四，点动机械开合式：参考核心专利有1987-US4713847A1；

对于已公知的技术，机械式由于零部件多，在潮湿的环境中易于腐蚀而发生故障，而且无主动排冷凝水技术。

因此，针对现有技术，采用垂直抽插的插装阀的基本技术方案的基础上，如何实现排污效率高、能耗低、输送效率高、拆装方便、结合面密封良好、减震降噪、主动排冷凝水等性能要求是需要亟待解决的技术问题，本发明则研制了一种真空排污阀，以解决现有技术中存在的问题，经检索，未发现与本发明相同或相似的技术方案。

发明内容

本发明目的是：提供一种真空排污阀，以解决现有技术中应用于真空马桶中的阀体结构排污效率及输送效率低、密封性能差、工作时噪音较大、结构性能差而导致拆装不便以及冷凝水排放不便的问题。

本发明的技术方案是：一种真空排污阀，包括阀体、设置在阀体内部用于实现阀体通断的主体阀芯组件、以及设置在主体阀芯组件内部用于实现阀体内部断开密封的内阀芯组件；所述阀体内部具有一连通流道，且阀体内部用于间歇性的通入空气或形成真空；所述主体阀芯组件设置在阀体内，并通过阀体内部的通气状态实现向连通流道一侧的伸缩运动；所述内阀芯组件设置在主体阀芯组件偏向连通流道的一侧，并用于实现主体阀芯组件端部与连通流道内壁之间的密封。

优选的，所述阀体包括内部相连通的上壳体及下壳体，所述下壳体内设置有连通上壳体及下壳体的内孔，所述连通流道贯穿下壳体设置；所述阀体外壁上还设置有与内部相连通且用于间歇性的通入空气或形成真空的控制接口、空气接口、以及持续性的形成真空的真空接口；所述主体阀芯组件包括由上至下依次设置的第一压缩弹簧、主阀芯及堵头，所述主阀芯插接配合在内孔中，上端具有与主阀芯呈一体结构设置的密封导板，所述密封导板将上壳体内部分隔为第一上腔室及第一下腔室；所述第一上腔室与所述第一下腔室内部通过控制接口通气状态的变化实现主阀芯的升降运动；所述第一压缩弹簧设置在第一上腔室内，并处在上壳体上壁与密封导板上壁之间；所述堵头固定在阀芯偏向连通流道的一侧，通过向连通流道一侧运动实现连通流道的断开；所述内阀芯组件包括由上至下依次设置的内阀芯、一对滑块及异形橡胶密封圈；所述内阀芯将主阀芯内部分隔为第二上腔室及第二下腔室，主阀芯内部设置有延伸至侧壁并与第二上腔室连通的负压管路、以及与第二下腔室连通的真空管路；所述负压管路与所述真空管路通过压力差的变化实现内阀芯的升降运动；所述异形橡胶密封圈嵌套设置在堵头外壁处，并通过内阀芯及一对滑块的推动实现与连通流道内壁之间的密封接触。

优选的，所述控制接口设置在上壳体侧壁上，并与第一上腔室相连通；所述空气接口设置在下壳体侧壁上，并与第一下腔室相连通；所述真空接口设置在下壳体侧壁上，并与连通流道相连通，所述连通流道偏向真空接口的一端为负压流动端，另一端为污水流动端；所述真空管路处在偏向负压流动端的一侧，所述负压管路处在偏向污水流动端的一侧。

优选的，所述堵头呈半球形结构，上端面中部具有一对呈八字形的楔形台，外壁沿竖直的圆周方向设置有环形槽；一对所述滑块接触设置在楔形台上，所述异形橡胶密封圈呈U形嵌套设置在环形槽内，两端部向上延伸并使一对滑块与异形橡胶密封圈端部内壁相接触；所述内阀芯设置在一对滑块上方，下端部与滑块端部接触，并通过升降运动实现一对滑块沿楔形台运动，进而改变异形橡胶密封圈呈U形结构的端部开口大小。

优选的，所述主体阀芯组件内部还设置有抽气管路、以及设置在抽气管路内部用于控制抽气管路通断的单向阀组件；所述抽气管路沿主阀芯及堵头侧边由上至下贯穿设置，侧壁上还设置有与抽气管路相连通的上补气孔及下补气孔；所述下壳体侧壁上设置有除噪抽气接口，并用于在阀体关闭状态下与上补气孔相连通，以及在阀体打开状态下与下补气孔相连通；所述单向阀组件处在上补气孔与下补气孔之间的抽气管路内。

优选的，所述单向阀组件包括嵌套固定在抽气管路内的导向套、下端部插接配合在导向套内的导向杆、以及套设在导向杆外侧的第二压缩弹簧；所述导向杆上端部外径与抽气管路内径相同，外壁上均布设置有若干沿竖直方向设置的导气槽，所述导向杆下端部设置有贯穿侧壁设置的通气槽，通过导向杆沿抽气方向的运动实现通气槽与导向套内壁的重合及错开，进而实现抽气管路的通断；所述第二压缩弹簧设置在导向套上端面与导向杆上端部之间，当阀体处在关闭状态下时使单向阀组件处于常开状态。

优选的，所述上壳体内部上端固定有与抽气管路同轴设置的密封杆，所述密封杆下端面插接配合在抽气管路内，通过主体阀芯组件的上升带动单向阀组件上升，从而使密封杆下端抵住导向杆上端实现单向阀组件的关闭。

优选的，所述密封杆与所述抽气管路的中轴线与主体阀芯组件中轴线方向错开设置。

与现有技术相比，本发明的优点是：

(1)本发明采用压差驱动技术实现主体阀芯组件及内阀芯组件的运动，进而实现真空排污阀的打开与关闭，以及真空排污阀在关闭状态下的高效密封性；内部用于排污的连通流道采用流线型设计，流通阻力最小，流通效率最大，真空污水输送效率最佳。

(2)真空排污阀在工作状态下时，当主体阀芯组件即将打开和关闭的时候，通过抽气管路能够实现补气降噪，同时还能进行随时的抽臭气处理，真空排污阀在非工作状态下时，可采用点动通过抽气管路进行抽臭气处理，整体结构进一步提高了排污(污水及臭气)效率。

(3)第一上腔室与第一下腔室内部采用冷凝水主动排放技术，真空排污阀内部的冷凝水可通过控制接口及空气接口进行排放，若冷凝水无法及时有效的从上壳体内部排出，长时间后将无法满足真空排污阀内部对工作环境的要求，从而大大降低设备的工作效率及使用寿命，因此有效的冷凝水排放技术能够有效满足上壳体内部的相对干燥性。

(4)主体阀芯组件与内阀芯组件同轴设置，并实现同时关闭(连通流道的关闭)及密封(异形橡胶密封圈实现连通流道与堵头相贯线处的密封)，抽气管路及单向阀组件偏离主体阀芯组件的中轴线设置，并靠近偏向真空接口的一侧，抽气管路上端还设置有用于在主体阀芯组件打开状态下时关闭单向阀组件的密封杆，密封杆既能避免抽气管路因为抽气和补气的原因而影响真空排污阀的功能，同时采用非对称的设置方式，限制主体阀芯组件的周向旋转，起到有效的定位作用。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明所述的一种真空排污阀的外观结构示意图；

图2为本发明所述的一种真空排污阀的俯视图；

图3为本发明所述的一种真空排污阀的A-A视图；

图4为本发明所述的一种真空排污阀的B-B视图；

图5为本发明所述的一种真空排污阀的局部剖视结构图；

图6为本发明所述主体阀芯组件与内阀芯组件的爆炸图(缺省第一压缩弹簧)；

图7为本发明所述主体阀芯组件与内阀芯组件垂直于一对滑块设置方向的剖视图(缺省第一压缩弹簧)；

图8为本发明所述主体阀芯组件与内阀芯组件平行于一对滑块设置方向的剖视图(缺省第一压缩弹簧)；

图9为本发明所述主体阀芯组件与内阀芯组件的俯视图(缺省第一压缩弹簧)；

图10为本发明所述主体阀芯组件与内阀芯组件的C-C视图；

图11为本发明所述单向阀组件的结构示意图；

图12为本发明所述导向杆的结构示意图；

图13为本发明所述的一种真空排污阀非工作状态下时的抽气线路图；

图14为本发明所述的一种真空排污阀工作状态下时的抽气线路图；

图15为本发明所述的一种真空排污阀内部的冷凝水排放线路图。

其中：1、阀体；

11、上壳体，12、下壳体，13、控制接口，14、空气接口，15、真空接口，16、除噪抽气接口，17、内孔，18、连通流道，19、负压流动端，110、污水流动端，111、第一上腔室，112、第一下腔室；

2、主体阀芯组件；

21、第一压缩弹簧，22、密封导板，23、主阀芯，24、堵头；

241、楔形台，242、环形槽；

3、内阀芯组件；

31、内阀芯，32、滑块，33、异形橡胶密封圈，34、第二上腔室，35、第二下腔室，36、真空管路，37、负压管路；

4、抽气管路；

41、单向阀组件，42、上补气孔，43、下补气孔，44、密封杆；

411、导向套，412、导向杆，413、导气槽，414、通气槽，415、第二压缩弹簧。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：

如图1-5所示，一种真空排污阀，主要应用于真空马桶中，其结构包括阀体1、设置在阀体1内部用于实现阀体1通断的主体阀芯组件2、设置在主体阀芯组件2内部用于实现阀体1内部断开密封的内阀芯组件3、以及设置在主体阀芯组件2内部侧边的抽气管路4及单向阀组件41；简单的，阀体1内部具有一连通流道18，且阀体1内部用于间歇性的通入空气或形成真空；主体阀芯组件2设置在阀体1内，并通过阀体1内部的通气状态实现向连通流道18一侧的伸缩运动，用于打开或关闭阀体1；内阀芯组件3设置在主体阀芯组件2偏向连通流道18的一侧，并用于实现主体阀芯组件2端部与连通流道18内壁之间的密封；单向阀组件41设置在抽气管路4内部，用于关闭或打开抽气管路4，同时该抽气管路4用于将真空马桶体内部及外侧周围的臭气抽除。

更具体的，关于上述阀体1、主体阀芯组件2、内阀芯组件3及单向阀组件41的详细结构如下：

结合图1、图4所示，阀体1包括内部相连通的上壳体11及下壳体12，上壳体11呈下端开口的柱形结构，下壳体12上端用于承托上壳体11，并与上壳体11通过长杆螺丝固定连接，中部设置有连通上壳体11及下壳体12的内孔17，内孔17中轴线与上壳体11中轴线同轴设置，下端具有贯穿设置的连通流道18，连通流道18中轴线与内孔17中轴线垂直设置；阀体1外壁上还设置有与内部相连通且用于间歇性的通入空气或形成真空的控制接口13、空气接口14、持续性的形成真空的真空接口15、以及用于与真空接口15相连通实现臭气抽除的除噪抽气接口16。

如图4所示，主体阀芯组件2包括由上至下依次设置的第一压缩弹簧21、主阀芯23及堵头24，主阀芯23插接配合在内孔17中，上端具有与主阀芯23呈一体结构设置的密封导板22，密封导板22将上壳体11内部分隔为第一上腔室111及第一下腔室112；第一上腔室111与第一下腔室112内部通过控制接口13通气状态的变化实现主阀芯23的升降运动；第一压缩弹簧21设置在第一上腔室111内，并处在上壳体11内侧上壁与密封导板22上壁之间；堵头24固定在阀芯偏向连通流道18的一侧，通过向连通流道18一侧运动实现连通流道18的断开；如图6所示，堵头24呈半球形结构，上端面中部具有一对呈八字形的楔形台241，外壁沿竖直的圆周方向设置有环形槽242。

结合图6、图7、图8所示，内阀芯组件3包括由上至下依次设置的内阀芯31、一对滑块32及异形橡胶密封圈33；内阀芯31与主阀芯23同轴设置，并处在主阀芯23下端中部，将主阀芯23内部分隔为第二上腔室34及第二下腔室35，结合图9、图10所示，主阀芯23内部设置有延伸至侧壁并与第二上腔室34连通的负压管路37、以及与第二下腔室35连通的真空管路36；负压管路37与真空管路36通过压力差的变化实现内阀芯31的升降运动，负压管路37及真空管路36内部的连通路线如图10中的虚线所示；一对滑块32接触设置在楔形台241上，异形橡胶密封圈33呈U形嵌套设置在环形槽242内，两端部向上延伸并使一对滑块32与异形橡胶密封圈33端部内壁相接触；内阀芯31设置在一对滑块32上方，下端部与滑块32端部接触，并通过升降运动实现一对滑块32沿楔形台241运动，进而改变异形橡胶密封圈33呈U形结构的端部开口大小。

主阀芯23与内阀芯31的运动与阀体1内部的通气状态有关，因此阀体1外侧端的各接口的连通状态如下：控制接口13设置在上壳体11侧壁上，并与第一上腔室111相连通；空气接口14设置在下壳体12侧壁上，并与第一下腔室112相连通；真空接口15设置在下壳体12侧壁上，并与连通流道18相连通，如图4所示，连通流道18偏向真空接口15的一端为负压流动端19，另一端为污水流动端110；真空管路36处在偏向负压流动端19的一侧，负压管路37处在偏向污水流动端110的一侧；连通管路内部的污水流动方向由污水流动端110向负压流动端19。

如图5所示，主体阀芯组件2内部偏向负压流动端19的一侧还设置有抽气管路4、以及设置在抽气管路4内部用于控制抽气管路4通断的单向阀组件41；如图10所示，抽气管路4沿主阀芯23及堵头24侧边由上至下贯穿设置，侧壁上还设置有与抽气管路4相连通的上补气孔42及下补气孔43；除噪抽气接口16设置在下壳体12侧壁上，并用于在阀体1关闭状态下与上补气孔42相连通，以及在阀体1打开状态下与下补气孔43相连通；单向阀组件41处在上补气孔42与下补气孔43之间的抽气管路4内；如图11所示，单向阀组件41包括嵌套固定在抽气管路4内的导向套411、下端部插接配合在导向套411内的导向杆412、以及套设在导向杆412外侧的第二压缩弹簧415；结合图12所示，导向杆412上端部外径与抽气管路4内径相同，外壁上均布设置有若干沿竖直方向设置的导气槽413，导向杆412下端部设置有贯穿侧壁设置的通气槽414，通过导向杆412沿抽气方向的运动实现通气槽414与导向套411内壁的重合及错开，进而实现抽气管路4的通断；第二压缩弹簧415设置在导向套411上端面与导向杆412上端部之间，如图13所示，当阀体1处在关闭状态下时使单向阀组件41处于常开状态，起到点动抽臭气的作用，抽气路线如图中的虚线所示；如图14所示，当阀体1处于打开状态下时，单向阀组件41通过密封杆44的作用处于关闭状态，避免真空接口15不会连通至第一下腔室112导致阀体1功能失效，同时在主体阀芯组件2即将打开和关闭的时候起到补气降噪的作用，抽气路线如图中的虚线所示。

关于密封杆44的结构，其固定在上壳体11内部上端，并与抽气管路4同轴设置，密封杆44下端面插接配合在抽气管路4内，通过主体阀芯组件2的上升带动单向阀组件41上升，从而使密封杆44下端抵住导向杆412上端实现单向阀组件41的关闭；该密封杆44主要有如下两个作用：

其一，避免抽气管路4因为抽气和补气的原因而影响真空排污阀的功能；在真空排污阀主体阀芯组件2关闭状态下，避免真空接口15不会连通第一上腔室111而导致主体阀芯组件2功能失效；在真空排污阀主体阀芯组件2打开状态下，避免真空接口15不会连通第一下腔室112而导致主体阀芯组件2功能失效。

其二，密封杆44采用非对称的设置方式，即偏离主体阀芯组件2中轴线设置，限制主体阀芯组件2的周向旋转，起到有效的定位作用。

本发明的工作原理具体如下：

(1)真空排污阀的打开与关闭：

真空排污阀处于非工作状态下时，控制接口13通入空气，第一上腔室111与第一下腔室112内部的气压相同，主体阀芯组件2受第一压缩弹簧21的作用下降，此时，主体阀芯组件2将连通流道18内部几乎一分为二，进而导致负压流动端19的压力降低，而污水流动端110的压力增加，由于真空管路36处在偏向负压流动端19的一侧，负压管路37处在偏向污水流动端110的一侧，且真空管路36连通第二下腔室35，负压管路37连通第二上腔室34，从而使得第二下腔室35内的压力降低，第二上腔室34内的压力增加，内阀芯31下降，推动一对滑块32沿楔形台241向两侧移动，进而推动异形橡胶密封圈33，最终实现连通流道18与堵头24相贯线处的密封，实现连通流道18的关闭及有效密封。

真空排污阀处于工作状态时，控制接口13通入真空，第一上腔室111内的气压小于第一下腔室112内的气压，主体阀芯组件2克服第一压缩弹簧21的作用力上升，此时连通流道18打开排放污水，负压管路37与真空管路36内的气压压力是一样的，则第二上腔室34与第二下腔室35内的压力差消失，内阀芯31上移，一对滑块32回退，异形橡胶密封圈33复位降低压紧力。

(2)抽臭气和补气：

真空排污阀处于非工作状态下时，上补气孔42与除噪抽气接口16相连通，如图13所示，此时除噪抽气接口16、抽气管路4、单向阀组件41(处于打开状态)以及负压流动端19相连通，用于将真空马桶内部以及外侧周围的臭气吸入连通流道18内，起到点动抽臭气的作用。

真空排污阀处于工作状态时，下补气孔43与除噪抽气接口16相连通，如图14所示，此时除噪抽气口、抽气管路4下端以及负压流动端19相连通，用于将真空马桶内部以及外侧周围的臭气吸入连通流道18内，起到随时抽臭气的作用，同时在主体阀芯组件2即将打开和关闭的时候还可以起到补气降噪的作用。

(3)上壳体11内部的冷凝水排放：

如图15所示，第一上腔室111内部的冷凝水通过控制接口13进行排出，第一下腔室112内部的冷凝水通过空气接口14进行排出，其中冷凝水的排放路线如图中的虚线所示。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (8)

1.一种真空排污阀，其特征在于：包括阀体、设置在阀体内部用于实现阀体通断的主体阀芯组件、以及设置在主体阀芯组件内部用于实现阀体内部断开密封的内阀芯组件；所述阀体内部具有一连通流道，且阀体内部用于间歇性的通入空气或形成真空；所述主体阀芯组件设置在阀体内，并通过阀体内部的通气状态实现向连通流道一侧的伸缩运动；所述内阀芯组件设置在主体阀芯组件偏向连通流道的一侧，并用于实现主体阀芯组件端部与连通流道内壁之间的密封。

2.根据权利要求1所述的一种真空排污阀，其特征在于：所述阀体包括内部相连通的上壳体及下壳体，所述下壳体内设置有连通上壳体及下壳体的内孔，所述连通流道贯穿下壳体设置；所述阀体外壁上还设置有与内部相连通且用于间歇性的通入空气或形成真空的控制接口、空气接口、以及持续性的形成真空的真空接口；所述主体阀芯组件包括由上至下依次设置的第一压缩弹簧、主阀芯及堵头，所述主阀芯插接配合在内孔中，上端具有与主阀芯呈一体结构设置的密封导板，所述密封导板将上壳体内部分隔为第一上腔室及第一下腔室；所述第一上腔室与所述第一下腔室内部通过控制接口通气状态的变化实现主阀芯的升降运动；所述第一压缩弹簧设置在第一上腔室内，并处在上壳体上壁与密封导板上壁之间；所述堵头固定在阀芯偏向连通流道的一侧，通过向连通流道一侧运动实现连通流道的断开；所述内阀芯组件包括由上至下依次设置的内阀芯、一对滑块及异形橡胶密封圈；所述内阀芯将主阀芯内部分隔为第二上腔室及第二下腔室，主阀芯内部设置有延伸至侧壁并与第二上腔室连通的负压管路、以及与第二下腔室连通的真空管路；所述负压管路与所述真空管路通过压力差的变化实现内阀芯的升降运动；所述异形橡胶密封圈嵌套设置在堵头外壁处，并通过内阀芯及一对滑块的推动实现与连通流道内壁之间的密封接触。

3.根据权利要求2所述的一种真空排污阀，其特征在于：所述控制接口设置在上壳体侧壁上，并与第一上腔室相连通；所述空气接口设置在下壳体侧壁上，并与第一下腔室相连通；所述真空接口设置在下壳体侧壁上，并与连通流道相连通，所述连通流道偏向真空接口的一端为负压流动端，另一端为污水流动端；所述真空管路处在偏向负压流动端的一侧，所述负压管路处在偏向污水流动端的一侧。

4.根据权利要求2所述的一种真空排污阀，其特征在于：所述堵头呈半球形结构，上端面中部具有一对呈八字形的楔形台，外壁沿竖直的圆周方向设置有环形槽；一对所述滑块接触设置在楔形台上，所述异形橡胶密封圈呈U形嵌套设置在环形槽内，两端部向上延伸并使一对滑块与异形橡胶密封圈端部内壁相接触；所述内阀芯设置在一对滑块上方，下端部与滑块端部接触，并通过升降运动实现一对滑块沿楔形台运动，进而改变异形橡胶密封圈呈U形结构的端部开口大小。

5.根据权利要求4所述的一种真空排污阀，其特征在于：所述主体阀芯组件内部还设置有抽气管路、以及设置在抽气管路内部用于控制抽气管路通断的单向阀组件；所述抽气管路沿主阀芯及堵头侧边由上至下贯穿设置，侧壁上还设置有与抽气管路相连通的上补气孔及下补气孔；所述下壳体侧壁上设置有除噪抽气接口，并用于在阀体关闭状态下与上补气孔相连通，以及在阀体打开状态下与下补气孔相连通；所述单向阀组件处在上补气孔与下补气孔之间的抽气管路内。

6.根据权利要求5所述的一种真空排污阀，其特征在于：所述单向阀组件包括嵌套固定在抽气管路内的导向套、下端部插接配合在导向套内的导向杆、以及套设在导向杆外侧的第二压缩弹簧；所述导向杆上端部外径与抽气管路内径相同，外壁上均布设置有若干沿竖直方向设置的导气槽，所述导向杆下端部设置有贯穿侧壁设置的通气槽，通过导向杆沿抽气方向的运动实现通气槽与导向套内壁的重合及错开，进而实现抽气管路的通断；所述第二压缩弹簧设置在导向套上端面与导向杆上端部之间，当阀体处在关闭状态下时使单向阀组件处于常开状态。

7.根据权利要求6所述的一种真空排污阀，其特征在于：所述上壳体内部上端固定有与抽气管路同轴设置的密封杆，所述密封杆下端面插接配合在抽气管路内，通过主体阀芯组件的上升带动单向阀组件上升，从而使密封杆下端抵住导向杆上端实现单向阀组件的关闭。

8.根据权利要求6所述的一种真空排污阀，其特征在于：所述密封杆与所述抽气管路的中轴线与主体阀芯组件中轴线方向错开设置。

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