CN114000574B - 一种纯机械非电控控制单体真空便器系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纯机械非电控控制单体真空便器系统，包括一中间污水罐，中间污水罐的进液端通过污水管路连通便器，中间污水罐的出液端连通排污管道；和一中央控制器，中央控制器通过真空释放控制阀组和压力释放控制阀组连接中间污水罐；中央控制器通过控制气管路控制真空释放控制阀组和压力释放控制阀组的通断，实现中间污水罐将便器内的污物进行抽吸和排放。本发明通过集成设计，使结构更紧凑，体积大小与常规虹吸冲水便器相当，安装简单方便，同时该结构的真空便器节水节能，在几秒之内即可完成污物的抽吸及排放。

Description

一种纯机械非电控控制单体真空便器系统

技术领域

本发明涉及一种纯机械非电控控制单体真空便器系统。

背景技术

随着社会的不断发展，真空排水技术目前已经在铁路、建筑、船舶、飞机、市政等场合得到大量的应用。真空排水技术具有节水、卫生、管径小、布置灵活等特点。

现有技术中的真空便器由于结构设计的缺陷，体积较大，安装不方便，且抽吸和排放的效果不佳，同时增加了水资源的浪费。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种纯机械非电控控制单体真空便器系统的技术方案，通过集成设计，使结构更紧凑，体积大小与常规虹吸冲水便器相当，安装简单方便，同时该结构的真空便器节水节能，在几秒之内即可完成污物的抽吸及排放，采用真空抽吸污物，带走污物的同时抽走臭气，保持环境卫生安全，采用压力排放污物，排污管道仅为50mm，排放距离大于20m，排放高度大于8m，可以使排污管道的布管方式更加灵活，中央控制器优选为纯气动逻辑控制中央控制器。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种纯机械非电控控制单体真空便器系统，其特征在于：包括

一中间污水罐，中间污水罐的进液端通过污水管路连通便器，中间污水罐的出液端连通排污管道；

和一中央控制器，中央控制器通过真空释放控制阀组和压力释放控制阀组连接中间污水罐；

中央控制器通过控制气管路控制真空释放控制阀组和压力释放控制阀组的通断，实现中间污水罐将便器内的污物进行抽吸和排放；该真空便器通过集成设计，使结构更紧凑，体积大小与常规虹吸冲水便器相当，安装简单方便，同时该结构的真空便器节水节能，在几秒之内即可完成污物的抽吸及排放，采用真空抽吸污物，带走污物的同时抽走臭气，保持环境卫生安全，采用压力排放污物，排污管道仅为50mm，排放距离大于20m，排放高度大于8m，可以使排污管道的布管方式更加灵活，中央控制器优选为纯气动逻辑控制中央控制器。

进一步，中间污水罐上设置有第一压力表和第一泄压阀，第一压力表用于显示中间污水罐的压力，当中间污水罐内的气压大于设定值时，通过第一泄压阀进行泄压，保证中间污水罐内的气压处于设定值下方，提高安全性。

进一步，污水管路上设置有吸污阀组，吸污阀组包括吸污阀和吸污阀启闭控制阀门，吸污阀设于污水管路上，中央控制器经吸污阀启闭控制阀门控制吸污阀开启或关闭，实现污水管路的通断，吸污阀启闭控制阀门可以控制吸污阀开启及闭合的速度，以及其保持开启的时间长短。

进一步，排污管道上设置有排污阀组和第二单向阀，排污阀组包括排污阀和排污阀启闭控制阀门，排污阀设于排污管道上，中央控制器经排污阀启闭控制阀门控制排污阀开启或关闭，实现排污管道的通断，排污阀启闭控制阀门可以控制排污阀开启及闭合的速度，以及其保持开启的时间长短，第二单向阀设有1个或多个，防止排污管道的污水返流。

进一步，真空释放控制阀组包括真空释放阀、真空释放阀启闭控制阀门、过滤器、真空罐和微型真空泵，微型真空泵通过真空罐连通过滤器，过滤器通过真空释放阀连通中间污水罐，中央控制器经真空释放阀启闭控制阀门控制真空释放阀开启或关闭，实现将中间污水罐进行抽真空，过滤器的作用是过滤，保护微型真空泵，真空罐的作用是给中间污水罐进行真空补偿，同时真空罐内有流道设计，具有流道缓冲的作用，以及系统复位时快速对中间污水罐进行真空补偿作用，以便快速备用第二次使用，真空泵连通过滤器，可以在中间污水罐进行真空补偿的时候，对从中间污水罐进入真空罐的气体进行沉淀过滤的作用，保护真空泵，中央控制器可以通过真空释放阀启闭控制阀门对真空释放阀进行控制，进而控制真空罐与中间污水罐之间的通断，满足对中间污水罐的真空补偿要求。

进一步，压力释放控制阀组包括压力释放阀、压力释放阀启闭控制阀门、压力罐和微型压缩泵，微型压缩泵通过压力罐经压力释放阀连通中间污水罐，中央控制器经压力释放阀启闭控制阀门控制压力释放阀开启或关闭，实现将中间污水罐内的污物进行排放，压力罐上设置有第二压力表和第二泄压阀，微型压缩泵可以增加压力罐中的气压，使压力罐中的气压输入中间污水罐内，满足中间污水罐的排污要求，中央控制器通过压力释放控制阀组可以控制压力排放的时间，进而控制压力气体进入中间污水罐的体积，第二压力表用于显示压力罐的气压，当压力罐中的实际压力大于设定压力值时，通过第二泄压阀可以进行泄压，提高压力释放控制阀组的使用安全性。

进一步，中央控制器连接稳压罐，稳压罐经第一单向阀连通微型压缩泵，稳压罐上设置有第三压力表，稳压罐可以给中央控制器提供机械逻辑执行的动力来源，第三压力表可以显示稳压罐的压力值。

进一步，便器上设有冲水出口，冲水出口通过冲洗水管路连通水罐，水罐内设有气囊，水罐连接中央控制器，通过中央控制器可以控制水罐内气囊的气压，进而控制冲洗水管路进入冲水出口的水压力。

进一步，冲洗水管路上设有排水阀，中央控制器控制排水阀开启或关闭，实现冲洗水管路的通断，当需要对便器进行冲水时，通过中央控制器控制排水阀打开，使水罐内的水经冲洗水管路进入便器，控制灵活方便。

进一步，水罐通过进水阀连通水源，中央控制器控制进水阀开启或关闭，实现水源的水进入水罐，当需要对水罐进行加水时，通过中央控制器控制进水阀打开，使水源的水进入水罐进行存储，相比于直接将水源的水输入便器的冲水出口，该结构可以对冲洗水管路中的水压力进行控制，节水的同时提高使用时的冲洗效果。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、该真空便器通过集成设计，使结构更紧凑，体积大小与常规虹吸冲水便器相当，安装简单方便，同时该结构的真空便器节水节能，在几秒之内即可完成污物的抽吸及排放。

2、本发明采用真空抽吸污物，带走污物的同时抽走臭气，保持环境卫生安全；采用压力排放污物，排污管道仅为50mm，排放距离大于20m，排放高度大于8m，可以使排污管道的布管方式更加灵活；采用纯机械气动逻辑控制，系统稳定，使用耐疲劳100万次以上。

3、过滤器的作用是过滤，保护微型真空泵，真空罐的作用是给中间污水罐进行真空补偿，同时真空罐内有流道设计，具有流道缓冲的作用，以及系统复位时快速对中间污水罐进行真空补偿作用，以便快速备用第二次使用，真空泵连通过滤器，可以在中间污水罐进行真空补偿的时候，对从中间污水罐进入真空罐的气体进行沉淀过滤的作用，保护真空泵，中央控制器可以通过真空释放阀启闭控制阀门对真空释放阀进行控制，进而控制真空罐与中间污水罐之间的通断，满足对中间污水罐的真空补偿要求。

4、微型压缩泵可以增加压力罐中的气压，使压力罐中的气压输入中间污水罐内，满足中间污水罐的排污要求，中央控制器通过压力释放控制阀组可以控制压力排放的时间，进而控制压力气体进入中间污水罐的体积，第二压力表用于显示压力罐的气压，当压力罐中的实际压力大于设定压力值时，通过第二泄压阀可以进行泄压，提高压力释放控制阀组的使用安全性。

附图说明：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种纯机械非电控控制单体真空便器系统的控制原理图；

图2为本发明中水罐的结构示意图；

图3为本发明中中间污水罐的结构示意图；

图4为本发明中压力罐的结构示意图；

图5为本发明中稳压罐的结构示意图。

图中：1-进水阀；

2-水罐；201-气囊；

3-排水阀；

4-中间污水罐；401-第一压力表；402-第一泄压阀；

5-真空释放阀；501-真空释放阀启闭控制阀门；502-过滤器；503-真空罐；504-微型真空泵；

6-压力释放阀；601-压力释放阀启闭控制阀门；602-压力罐；602a-第二压力表；602b-第二泄压阀；603-微型压缩泵；604-第一单向阀；605-稳压罐；605a-第三压力表；

7-吸污阀；701-吸污阀启闭控制阀门；

8-排污阀；801-排污阀启闭控制阀门；802-第二单向阀；

9-便器；901-冲水出口；

10-冲洗水管路；

11-污水管路；

12-排污管道；

13-中央控制器；

14-系统启动按钮；

15-控制气管路。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明书的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

如图1至图5所示，为本发明一种纯机械非电控控制单体真空便器系统，包括一中间污水罐4，中间污水罐4上设置有第一压力表401和第一泄压阀402，第一压力表401用于显示中间污水罐4的压力，当中间污水罐4内的气压大于设定值时，通过第一泄压阀402进行泄压，保证中间污水罐4内的气压处于设定值下方，提高安全性。

中间污水罐4的进液端通过污水管路11连通便器9，污水管路11上设置有吸污阀组，吸污阀组包括吸污阀7和吸污阀启闭控制阀门701，吸污阀7设于污水管路上，中央控制器13经吸污阀启闭控制阀门701控制吸污阀7开启或关闭，实现污水管路的通断，吸污阀启闭控制阀门701可以控制吸污阀7开启及闭合的速度，以及其保持开启的时间长短。

便器9上设有冲水出口901，冲水出口901通过冲洗水管路10连通水罐2，水罐2内设有气囊201，水罐2连接中央控制器13，通过中央控制器13可以控制水罐2内气囊201的气压，进而控制冲洗水管路10进入冲水出口901的水压力。

冲洗水管路10上设有排水阀3，中央控制器13控制排水阀3开启或关闭，实现冲洗水管路10的通断，当需要对便器9进行冲水时，通过中央控制器13控制排水阀3打开，使水罐2内的水经冲洗水管路10进入便器9，控制灵活方便。

水罐2通过进水阀1连通水源，中央控制器13控制进水阀1开启或关闭，实现水源的水进入水罐2，当需要对水罐2进行加水时，通过中央控制器13控制进水阀1打开，使水源的水进入水罐2进行存储，相比于直接将水源的水输入便器9的冲水出口901，该结构可以对冲洗水管路10中的水压力进行控制，节水的同时提高使用时的冲洗效果。

中间污水罐4的出液端连通排污管道12，排污管道12上设置有排污阀组和第二单向阀802，排污阀组包括排污阀8和排污阀启闭控制阀门801，排污阀8设于排污管道12上，中央控制器13经排污阀启闭控制阀门801控制排污阀8开启或关闭，实现排污管道12的通断，排污阀启闭控制阀门801可以控制排污阀8开启及闭合的速度，以及其保持开启的时间长短，第二单向阀802设有1个或多个，防止排污管道12的污水返流。

和一中央控制器13，中央控制器13通过真空释放控制阀组和压力释放控制阀组连接中间污水罐4；真空释放控制阀组包括真空释放阀5、真空释放阀启闭控制阀门501、过滤器502、真空罐503和微型真空泵504，微型真空泵504通过真空罐503连通过滤器502，过滤器502通过真空释放阀5连通中间污水罐4，中央控制器13经真空释放阀启闭控制阀门501控制真空释放阀5开启或关闭，实现将中间污水罐4进行抽真空，过滤器502的作用是过滤，保护微型真空泵504，真空罐503的作用是给中间污水罐4进行真空补偿，同时真空罐503内有流道设计，具有流道缓冲的作用，以及系统复位时快速对中间污水罐4进行真空补偿作用，以便快速备用第二次使用，真空泵503连通过滤器502，可以在中间污水罐4进行真空补偿的时候，对从中间污水罐4进入真空罐503的气体进行沉淀过滤的作用，保护真空泵503，中央控制器13可以通过真空释放阀启闭控制阀门501对真空释放阀5进行控制，进而控制真空罐503与中间污水罐4之间的通断，满足对中间污水罐4的真空补偿要求。

压力释放控制阀组包括压力释放阀6、压力释放阀启闭控制阀门601、压力罐602和微型压缩泵603，微型压缩泵603通过压力罐602经压力释放阀6连通中间污水罐4，中央控制器13经压力释放阀启闭控制阀门601控制压力释放阀6开启或关闭，实现将中间污水罐4内的污物进行排放，压力罐602上设置有第二压力表602a和第二泄压阀602b，微型压缩泵603可以增加压力罐602中的气压，使压力罐602中的气压输入中间污水罐4内，满足中间污水罐4的排污要求，中央控制器13通过压力释放控制阀组可以控制压力排放的时间，进而控制压力气体进入中间污水罐4的体积，第二压力表602a用于显示压力罐602的气压，当压力罐602中的实际压力大于设定压力值时，通过第二泄压阀602b可以进行泄压，提高压力释放控制阀组的使用安全性。

中央控制器13连接稳压罐605，稳压罐605经第一单向阀604连通微型压缩泵603，稳压罐605上设置有第三压力表605a，稳压罐605可以给中央控制器13提供机械逻辑执行的动力来源，第三压力表605a可以显示稳压罐605的压力值。

中央控制器13通过控制气管路15控制真空释放控制阀组和压力释放控制阀组的通断，实现中间污水罐4将便器9内的污物进行抽吸和排放；该真空便器9通过集成设计，使结构更紧凑，体积大小与常规虹吸冲水便器9相当，安装简单方便，同时该结构的真空便器9节水节能，在几秒之内即可完成污物的抽吸及排放，采用真空抽吸污物，带走污物的同时抽走臭气，保持环境卫生安全，采用压力排放污物，排污管道12仅为50mm，排放距离大于20m，排放高度大于8m，可以使排污管道12的布管方式更加灵活，中央控制器13优选为纯气动逻辑控制中央控制器13，中央控制器13可以确保相当复杂的逻辑控制过程的平稳运行，此过程非常短且简单，5-6秒即可完成。

本发明的工作原理是采用真空抽吸污水进入中间污水罐4，然后向中间污水罐4加压以排放污水。微型压缩泵603和微型真空泵504可以根据功能和性能要求设定，以使压力罐602和真空罐503达到设定压力值并自动启停。

本发明在实际使用时具体步骤如下：

1、0位状态下：进水阀1处于常开状态，排水阀3处于常闭状态，水罐2内是储水状态，同时真空释放阀5处于常开状态，中间污水罐4与真空罐503连通，中间污水罐4处于真空状态，而压力释放阀6是常闭状态，中间污水罐4与压力罐602断开，吸污阀7处于常闭状态，中间污水罐4与便器9断开，排污阀8处于常闭状态，中间污水罐4与排污管道12断开，排污阀8与排污管道12之间设有1个或若干个第二单向阀802，防止排污管道12的污水返流；

2、按压系统启动按钮，开始执行冲洗：中央控制器13上连接有系统启动按钮14，当按压系统启动按钮14时，开始执行冲洗，进水阀1受控关闭，排水阀3受控打开，水罐2内的气囊201受控开始增压，挤压排水，提高冲洗洁净效果，节约用水；中央控制器13可以控制气囊201气压增压或泄压的速度及压力值；同时真空释放阀5受控关闭，中间污水罐4与真空罐503断开，中间污水罐4保持为真空状态；真空释放阀5关闭的作用是避免污水、污气进入真空罐503内；

3、冲洗执行完毕，开始吸污：进水阀1受控复位打开，排水阀3受控复位关闭，水罐2内的气囊201排气泄压，水罐2再次蓄水，此时真空释放阀5保持关闭，吸污阀7打开，由于中间污水罐4处于真空状态，大气压力将便器9内的污物压入中间污水罐4，吸污阀启闭控制阀门701可以控制吸污阀7的开启速度及保持开启的时间长度；

4、吸污执行完毕，开始排污及同时执行第二次冲水：进水阀1受控再次关闭，排水阀3受控再次打开，水罐2内的气囊201再次增压，挤压排水，执行第二次冲水，便器9内留有少量储水，形成水封，同时便于第二次使用；此时真空释放阀5仍然保持关闭，吸污阀7受控复位关闭，便器9与中间污水罐4断开，排污阀8受控打开；此时压力释放阀6受控打开，压力罐602内的气体进入中间污水罐4，中间污水罐4开始增压排污；

5、开始复位：进水阀1受控再次复位打开，排水阀3再次复位关闭，水罐2内的气囊201再次排气，水罐2再次储水，此时的吸污阀7仍然保持关闭，而压力释放阀6受控复位关闭，压力罐602与中间污水罐4断开，排污阀8受控复位关闭，中间污水罐4与排污管道12断开；此时真空释放阀5受控复位打开，中间污水罐4与真空罐503连通，真空罐503快速对中间污水罐4进行真空补偿，中间污水罐4处于真空状态，此时系统复位完毕，等待下一次使用。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种纯机械非电控控制单体真空便器系统，其特征在于：包括

一中间污水罐，所述中间污水罐的进液端通过污水管路连通便器，所述中间污水罐的出液端连通排污管道；所述中间污水罐上设置有第一压力表和第一泄压阀；

和一中央控制器，所述中央控制器通过真空释放控制阀组和压力释放控制阀组连接所述中间污水罐；所述中央控制器为纯气动逻辑控制中央控制器，所述真空释放控制阀组包括真空释放阀、真空释放阀启闭控制阀门、过滤器、真空罐和微型真空泵，所述微型真空泵通过所述真空罐连通所述过滤器，所述过滤器通过所述真空释放阀连通所述中间污水罐，所述中央控制器经所述真空释放阀启闭控制阀门控制所述真空释放阀开启或关闭，实现将所述中间污水罐进行抽真空；所述真空罐内有流道设计；

所述中央控制器通过控制气管路控制所述真空释放控制阀组和所述压力释放控制阀组的通断，实现所述中间污水罐将所述便器内的污物进行抽吸和排放。

2.根据权利要求1所述的一种纯机械非电控控制单体真空便器系统，其特征在于：所述污水管路上设置有吸污阀组，所述吸污阀组包括吸污阀和吸污阀启闭控制阀门，所述吸污阀设于所述污水管路上，所述中央控制器经所述吸污阀启闭控制阀门控制所述吸污阀开启或关闭，实现所述污水管路的通断。

3.根据权利要求1所述的一种纯机械非电控控制单体真空便器系统，其特征在于：所述排污管道上设置有排污阀组和第二单向阀，所述排污阀组包括排污阀和排污阀启闭控制阀门，所述排污阀设于所述排污管道上，所述中央控制器经所述排污阀启闭控制阀门控制所述排污阀开启或关闭，实现所述排污管道的通断。

4.根据权利要求1所述的一种纯机械非电控控制单体真空便器系统，其特征在于：所述压力释放控制阀组包括压力释放阀、压力释放阀启闭控制阀门、压力罐和微型压缩泵，所述微型压缩泵通过所述压力罐经所述压力释放阀连通所述中间污水罐，所述中央控制器经所述压力释放阀启闭控制阀门控制所述压力释放阀开启或关闭，实现将所述中间污水罐内的污物进行排放，所述压力罐上设置有第二压力表和第二泄压阀。

5.根据权利要求4所述的一种纯机械非电控控制单体真空便器系统，其特征在于：所述中央控制器连接稳压罐，所述稳压罐经第一单向阀连通所述微型压缩泵，所述稳压罐上设置有第三压力表。

6.根据权利要求1所述的一种纯机械非电控控制单体真空便器系统，其特征在于：所述便器上设有冲水出口，所述冲水出口通过冲洗水管路连通水罐，所述水罐内设有气囊，所述水罐连接所述中央控制器。

7.根据权利要求6所述的一种纯机械非电控控制单体真空便器系统，其特征在于：所述冲洗水管路上设有排水阀，所述中央控制器控制所述排水阀开启或关闭，实现所述冲洗水管路的通断。

8.根据权利要求6所述的一种纯机械非电控控制单体真空便器系统，其特征在于：所述水罐通过进水阀连通水源，所述中央控制器控制所述进水阀开启或关闭，实现所述水源的水进入所述水罐。

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