CN209336644U - 用于交通工具的灰水污物收集系统及交通工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于交通工具的灰水污物收集系统交通工具，包括灰水排放装置、灰水暂存箱、便器、水箱、灰水污物箱、冲洗开关及电气控制单元，水箱通过供水管路与便器的冲水管连接，在冲水管上依次串接有增压水泵、储能罐和冲水电磁阀，便器的底部通过排污管连接灰水污物箱，灰水排放装置通过第一排水管与灰水暂存箱连接，灰水暂存箱通过第二排水管与灰水污物箱连接，在排污管、第二排水管上分别设有第一电动闸阀和第二电动闸阀，灰水污物箱上连接有用于保持灰水污物箱真空状态的电动真空泵。本实用新型具有系统设备少，结构简单紧凑，故障率低、保证冲水效果等特点。

Description

用于交通工具的灰水污物收集系统及交通工具

技术领域

本实用新型涉及一种给水卫生设备，特别涉及一种用于交通工具的灰水污物收集系统，同时涉及一种安装有该灰水污物收集系统的交通工具。

背景技术

目前，在移动大巴、动车组、飞机、可移动式卫生间等交通工具上，普遍安装有灰水和污物收集装置，在交通工具上安装有灰水箱和污物箱，用于收集由车上盥洗室、地漏及便器排放的灰水和污物，满足环保要求，保持整体环境干净整洁，

现有交通工具的灰水和污物收集装置采用两利方式，一种是重力式，另一种是真空收集的方式。

重力式系统一般比较简单，污物通过重力流到灰水污物箱内，其缺点是耗水量大，冲洗不干净，便器密封不严，容易有臭味，便器容易堵塞等。

真空收集的系统需要空压机提供压缩空气，有的交通工具不具备条件，而且气控的真空收集方式不论是保持式、紧凑式还是中转式，都存在反喷的风险，也就是说一旦有部件损坏或工作不良，压缩空气会从便器喷出，并将污物喷到便器外面。并且真空收集式便器系统功能部件多，系统逻辑复杂，制作成本高，维修成本高，故障率高。

在现有的在交通工具上使用的便器系统中，为了提高便器的冲洗效果，在便器前的冲水管路上串接有增压水泵，以提高冲水压力。但因增压水泵启动瞬间不能建立足够的压力，使得冲水效果受到影响，同时也增加了动作反应的时间。

实用新型内容

本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种系统设备少，结构简单紧凑，故障率低、且可保证冲水效果的用于交通工具的灰水污物收集系统，同时提供一种安装有该灰水污物收集系统的交通工具。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种用于交通工具的灰水污物收集系统，包括灰水排放装置、灰水暂存箱、便器、水箱、灰水污物箱、冲洗开关及电气控制单元，所述水箱通过供水管路与便器的冲水管连接，在所述冲水管上依次串接有用于提高冲水压力的增压水泵、用于暂时存储压力水的储能罐和用于控制冲水管通断的冲水电磁阀，所述便器的底部通过排污管连接灰水污物箱，所述灰水排放装置通过第一排水管与灰水暂存箱连接，所述灰水暂存箱通过第二排水管与灰水污物箱连接，在所述排污管上设置有第一电动闸阀，在所述第二排水管上串接第二电动闸阀，所述灰水污物箱上连接有用于保持灰水污物箱真空状态的电动真空泵，所述冲洗开关、冲水电磁阀、第一电动闸阀、第二电动闸阀、增压水泵、电动真空泵与电气控制单元连接。

进一步，在所述第一排水管上串接有灰水过滤器。

进一步，在所述灰水暂存箱上设置液位开关，液位开关与电气控制单元连接，由电气控制单元根据灰水暂存箱内的液位控制第二电动闸阀的工作状态。

进一步，在所述便器上设置有用于检测便盆内液位的液位传感器，所述液位传感器与电气控制单元连接，由电气控制单元根据便盆内的液位控制第一电动闸阀和冲水电磁阀的工作状态。

进一步，所述电气控制单元中包含有故障自诊断模块和显示模块，由所述显示模块显示故障代码和/或故障内容。

进一步，所述灰水污物箱采用碳纤维材料制造。

本实用新型的另一个技术方案是：

一种交通工具，安装有如上所述的灰水污物收集系统。

综上内容，本实用新型所提供的一种用于交通工具的灰水污物收集系统及交通工具，与现有技术相比，具有如下优点：

(1)本实用新型通过增压水泵和储能罐等结构为便器提供冲洗用水，同时利用电动真空泵保持灰水污物箱的真空状态，使灰水和污物在负压的状态下被吸入灰水污物箱，并由电气控制单元根据控制逻辑进行控制，不需要车辆提供压缩空气，使得整个系统的部件大量减少，结构更加简单紧凑，减少了设备占用的空间，而且故障率低，耗水量低，无反喷风险，工作更加稳定可靠，并可确保冲水压力，保证冲水效果，方便安装和日常维护，寿命周期成本优势明显，更利于广泛推广应用。

(2)本实用新型通过电动闸阀控制排污管和排水管的通断，只有进行便器排污和灰水暂存箱排水的时候电动闸阀才打开，并且打开时间很短，只确保污物和灰水排走，臭气不会往上返，可有效防止臭味通过便盆返到卫生间或客室。由于该电动闸阀使用的是电机结构，省去了压缩空气，减少了故障率，成本也降低。同时，使用电动闸阀也可有效避免出现杂物、硬物堵塞、卡滞等现象，环境适应性强。

附图说明

图1本实用新型系统结构示意图。

如图1所示，水箱1，灰水污物箱2，灰水暂存箱3，洗手盆4，坐便器5，蹲便器6，冲水喷嘴7，冲水喷嘴8，排污管9，第一电动闸阀10，供水管路11，冲水管12，水泵 13，增压水泵14，储能罐15，冲水电磁阀16，冲洗开关17，第一排水管18，第二排水管19，第二电动闸阀20，灰水过滤器21，电动真空泵22，真空开关23，液位开关 24，溢流阀装置25，排空管26，排空电磁阀27。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

实施例一：

如图1所示，本实用新型提供的一种用于交通工具的灰水污物收集系统，安装在列车、轮船、飞机、大巴车等交通工具上。包括灰水排放装置、便器、水箱1、灰水污物箱2、灰水暂存箱3及电气控制单元(图中未示出)。其中，灰水排放装置包括洗手盆4、地漏等，便器可以是坐便器5或蹲便器6。水箱1用于为洗手盆4、坐便器5和蹲便器6等用水设备提供清水。为洗手盆4、坐便器5和蹲便器6供水的水箱1可以分开设置，也可以利用一个水箱1同时为多个用水设备供水。洗手盆4、地漏等排出的灰水先暂时存储在灰水暂存箱3内，再由灰水暂存箱3排入灰水污物箱2内存放。坐便器 5和蹲便器6排放的污物直接排放并收集在灰水污物箱2内，实现废水和污物的零排放，节能环保。

坐便器5包括具有铰链的坐便器盖、坐便圈、缓冲垫、含有冲水喷嘴7的坐便盆等，坐便器盖用于支撑乘客的重量及覆盖住便器上的零部件。蹲便器6包括含有冲水喷嘴8的蹲便盆，蹲便盆上具有防滑踏面造型。在每个便器上一般设置有3～5个冲水喷嘴7或8，冲水喷嘴7或8安装在便盆的上部。坐便盆和蹲便盆均优选采用不锈钢材质，保持一定的强度和寿命。

在每个坐便器5和蹲便器6的底部都连接有排污管9，通过排污管9连接灰水污物箱2。在每根排污管9上均安装有第一电动闸阀10，第一电动闸阀10具有连通和切断便器与灰水污物箱2之间连接的功能，可以有效防止臭味通过便器返到卫生间或客室。只有进行便器排污的时候第一电动闸阀10才打开，并且打开时间很短，只确保污物排走，臭气不会往上返,而且不会发生反喷现象，同时由于该第一电动闸阀10因使用电机结构，省去了压缩空气，以往的蝶阀、滑阀都需要压缩空气才能打开，使结构更加简单紧凑，减少了设备占用的空间，同时也减少了故障率。

本实施例中，在坐便器5的坐便盆的中上部，低于冲水喷嘴7的位置安装有液位传感器(图中未示出)，当坐便盆内的液位达到该液位传感器的设定位置时，电气控制单元控制对应的第一电动闸阀10启动，将污物排到灰水污物箱2内。

在蹲便器6的蹲便盆的中上部，低于冲水喷嘴8的位置同样安装有液位传感器，当蹲便盆内的液位达到该传感器位置时，电气控制单元控制对应的第一电动闸阀10 启动，将污物排到灰水污物箱2内。

水箱1通过供水管路11与便器的冲水管12连接，每个便器对应连接一根冲水管12，水箱1的供水管路11可以同时与多个便器的冲水管12连接，如图1中所示，水箱1 同时为坐便器5和蹲便器6供水，在水箱1设置水泵13为供水管路11供水。

在每个坐便器5和蹲便器6的冲水管12上分别依次串接有增压水泵14、储能罐15和冲水电磁阀16。增压水泵14用于提高水箱1出水的水压以向便器提供冲洗用的压力水，确保便盆上的尿液、污渍在压力水的冲洗下冲入便盆底部，同时也可以保证当列车水压较低时，仍可保持便器的冲洗效果。因增压水泵14启动瞬间不能建立足够的压力，使得冲水效果受到影响，本实施例中，在增压水泵14的出水端连接一个储能罐15，储能罐10用于暂时存储经过增压水泵9增压后的压力水，通过储能罐10瞬间释放水压给便器冲洗，进而保证冲水效果。冲洗完成后，增压水泵14继续工作使储能罐15重新建立压力。

冲水电磁阀16与电气控制单元连接，由电气控制单元控制冲水电磁阀16的开闭以接通或断开冲水管12。每个便器对应安装一个冲洗开关17，用于触发便器系统动作，冲洗开关17可以采用微动开关形式、触摸感应形式及旋钮形式等。冲洗开关17 与电气控制单元连接，冲洗开关17触发后，电气控制单元根据预先存储的控制逻辑控制系统中各部件的工作状态。

洗手盆4、地漏等灰水排放装置通过第一排水管18与灰水暂存箱3连接，在第一排水管18上串接有灰水过滤器21。灰水暂存箱3通过第二排水管19与灰水污物箱2连接，在第二排水管19上串接第二电动闸阀20。在灰水暂存箱3上设置液位开关24，液位开关24与电气控制单元连接，由电气控制单元根据灰水暂存箱3内的液位控制第二电动闸阀20的工作状态。第二电动闸阀20用于连通或切断灰水暂存箱3 与灰水污物箱2之间的排水通路，不但可以保证车辆在过隧道时废水顺利流入灰水污物箱2内，还可以有效防止异味渗入车厢，同时可以有效避免由于车内外压力差而出现啸叫声，影响乘坐的舒适性。当灰水暂存箱3液位达到设定液位开关24时，其上的第二电动闸阀20打开，灰水在负压作用下被吸入灰水污物箱2。

灰水暂存箱3上还安装有一个溢流阀装置25，当液位开关24故障时，灰水将通过溢流阀装置25流到车外，同时溢流阀装置25能够保持车内外压力平衡。

本实施例中，灰水污物箱2上连接有用于保持灰水污物箱2真空状态的电动真空泵22和真空开关23。通过电动真空泵22将灰水污物箱3建立真空，电动真空泵 22采用电源(AC220V/AC110V/DC24V等)，电机运转的同时将灰水污物箱2中的空气抽出，实现对灰水污物箱2抽真空。当真空度达到真空开关23设定值(优选为-20kPa) 时,电动真空泵22停止运转，当真空度上升达到真空开关23复位值时(优选为 -15kPa)时，电动真空泵22自动启动运转，依次循环往复，使灰水污物箱2真空度保持在-15kPa～-20kPa负压之间。

灰水污物箱2上设置有20％、80％、100％箱满液位开关，用于显示污物容量的状态。该灰水污物箱2含有排污阀及符合标准的接头，用于手动排污或吸污。该灰水污物箱 2同时含有冲洗管，用于冲洗灰水污物箱内部。当灰水污物箱2内的污水满箱时，100％箱满液位开关传输信号给电气控制单元并提示报警，电气控制单元控制收集装置停用。在灰水污物箱2内还安装有电加热装置(图中未示出)，电加热装置与电气控制单元连接，当室外温度较低时，电气控制单元控制电加热装置启动，以保证该灰水污物箱2在冬季仍可正常吸污和排污。

电气控制单元中预先存储有控制逻辑程序，实现整个系统中各部件的逻辑控制，系统中各电气部件的开闭顺序由电气控制单元统一控制。本实施例中，电气控制单元包含有故障自诊断模块和显示模块，出现故障时，由显示模块直观显示故障代码，同时可以显示故障代码所代表的故障内容，方便维护。电气控制单元具备程序更新的接口、电力输入、输出接口、信号输入、输出接口等，通过电线、信号线与各设备连接。

本实施例中，在水箱1的底部连接有排空管26，在排空管26上串接排空电磁阀27，排空电磁阀27与电气控制单元连接，用于在长时间不使用时将系统中的存水全部排空。供水管中11中的存水可以通过水箱1底部的排空管26排空，也可以单独安装一个排空管，并在排空管26上串接排空电磁阀。灰水污物箱2的底部连接有排污阀，维保人员利用排污阀完成吸污操作。在系统中还设置有防冻排空按钮(图中未示出)，防冻排空按钮与电气控制单元连接。

灰水暂存箱3集成安装在灰水污物箱2内，整体吊挂在车下，节省车下所占用空间。灰水暂存箱3、灰水污物箱2也可以分开设置，两者之间再通过第二排水管19连接，将灰水污物箱2吊挂在车下，电动真空泵22和灰水污物箱2集成安装在一起，以减少车下占有空间，而将灰水暂存箱3安装在车上未被利用的空间内，这样不但可以有效利用车上浪费的空间，还可以方便工作人员对灰水暂存箱3进行日常维护，同时可以减少排水设备至灰水暂存箱3的第一排水管18的长度，降低阻塞的机率。灰水污物箱2可以采用碳纤维材料制造，以减少总重量，满足车辆轻量化的更高要求。

下面详细描述上述灰水污物收集系统的控制方法，具体包括如下步骤：

A、保持灰水污物箱2负压状态，当乘客使用便器时，启动便器的冲洗开关17，电气控制单元控制冲水电磁阀16打开，储能罐15里的压力水通过冲水管12、冲洗喷嘴7和8流入便盆内用以冲洗便器。

B、当便器内的液位达到液位传感器的设定位置时，判定为冲洗结束，此时，由电气控制单元控制冲水电磁阀16关闭，同时控制第一电动闸阀10打开，将污物和冲洗水在负压状态通过排污管12排到灰水污物箱2内暂存，然后关闭第一电动闸阀10。

在没有按下冲洗开关17的情况下，如果便器内的液位达到液位传感器的设定位置，也相当于触动冲洗开关17，执行便器排污。

还可以利用电气控制单元控制冲水电磁阀16在每次冲水步骤时动作两次，在第一次冲洗动作结束排出冲洗水和污物后，再利用第二次的冲洗动作在便器的底部存上一定量的水。使便器底部有一个小水洼，防止污物干结导致后期排空不干净，冲洗循环结束。

C、在冲洗结束后，由电气控制单元同时控制增压水泵14继续运转，直到储能罐 15内的压力达到设定压力值时，电气控制单元控制增压水泵14停止运转，此时若水箱1上的水泵13达到压力开关下限值则自动运转，到达压力开关上限值时，水泵13自动停止运转。

D、灰水暂存箱3内的液位达到设定液位开关24时，电气控制单元控制第二排水管19上的第二电动闸阀20打开，灰水在负压作用下被吸入灰水污物箱2暂存。

E、由于第一电动闸阀10和第二电动闸阀20的打开，将灰水污物箱2内的真空泄掉，此时，由电气控制单元控制电动真空泵22工作，直到真空开关23压力值达到其断开值时，电气控制单元控制电动真空泵22停止工作，保持灰水污物箱2内的真空度在设定范围内。

防冻排空步骤具体包括：

在冬季停放时，按下防冻排空按钮。

控制水箱1内的水泵12断电，确保不再给洗手盆4、便器等用水设备供水。

灰水暂存箱3的第二电动闸阀20动作第一设定时间和/或动作第一设定次数，将灰水暂存箱3内的灰水排入灰水污物箱2内。其中，第一设定次数优选为2-3次，第一设定时间优选为3-5秒。即排空间，控制第二电动闸阀20打开3-5秒，并重复打开2-3 次，确保灰水暂存箱3、第一排水管18和第二排水管19内的存水都全部排空到灰水污物箱2内。

控制增压水泵14启动第二设定时间，将增压水泵14内的水排到便器，该第二设定时间T1优选为5秒。

控制第一电动闸阀10动作第三设定时间和/或动作第二设定次数，将便器内的水、污物通过排污管排到灰水污物箱。该第三设定时间T2同样优选为5秒。第二设定次数优选为2-3次，即该步骤可以重复两至三次，以保证水和污物全部清空。

控制水箱1底部安装的排空电磁阀27断电打开第四设定时间，第四设定时间优选为15分钟，供水管路11和水箱1中的水通过排空电磁阀27排空。灰水污物箱2由维保人员进行吸污操作，确保不会被冻损。

上述步骤完成后，系统自动断电。

本实用新型通过增压水泵14和储能罐15等结构为便器提供冲洗用水，同时利用电动真空泵22保持灰水污物箱2的真空状态，使灰水和污物在负压的状态下被吸入灰水污物箱2，并由电气控制单元根据控制逻辑进行控制，不需要车辆提供压缩空气，使得整个系统的部件大量减少，结构更加简单紧凑，减少了设备占用的空间，而且故障率低，耗水量低，无反喷风险，工作更加稳定可靠，并可确保冲水压力，保证冲水效果，方便安装和日常维护，寿命周期成本优势明显，更利于广泛推广应用。

本实用新型通过第一电动闸阀10、第二电动闸阀20控制排污管9和第二排水管19的通断，只有进行便器排污和灰水暂存箱3排水的时候第一电动闸阀10、第二电动闸阀20才打开，并且打开时间很短，只确保污物和灰水排走，臭气不会往上返，可有效防止臭味通过便盆返到卫生间或客室。由于该电动闸阀使用的是电机结构，省去了压缩空气，减少了故障率，成本也降低。同时，使用电动闸阀也可有效避免出现杂物、硬物堵塞、卡滞等现象，环境适应性强。

如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种用于交通工具的灰水污物收集系统，包括灰水排放装置、灰水暂存箱、便器、水箱、灰水污物箱、冲洗开关及电气控制单元，其特征在于：所述水箱通过供水管路与便器的冲水管连接，在所述冲水管上依次串接有用于提高冲水压力的增压水泵、用于暂时存储压力水的储能罐和用于控制冲水管通断的冲水电磁阀，所述便器的底部通过排污管连接灰水污物箱，所述灰水排放装置通过第一排水管与灰水暂存箱连接，所述灰水暂存箱通过第二排水管与灰水污物箱连接，在所述排污管上设置有第一电动闸阀，在所述第二排水管上串接第二电动闸阀，所述灰水污物箱上连接有用于保持灰水污物箱真空状态的电动真空泵，所述冲洗开关、冲水电磁阀、第一电动闸阀、第二电动闸阀、增压水泵、电动真空泵与电气控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于交通工具的灰水污物收集系统，其特征在于：在所述第一排水管上串接有灰水过滤器。

3.根据权利要求1所述的一种用于交通工具的灰水污物收集系统，其特征在于：在所述灰水暂存箱上设置液位开关，液位开关与电气控制单元连接，由电气控制单元根据灰水暂存箱内的液位控制第二电动闸阀的工作状态。

4.根据权利要求1所述的一种用于交通工具的灰水污物收集系统，其特征在于：在所述便器上设置有用于检测便盆内液位的液位传感器，所述液位传感器与电气控制单元连接，由电气控制单元根据便盆内的液位控制第一电动闸阀和冲水电磁阀的工作状态。

5.根据权利要求1所述的一种用于交通工具的灰水污物收集系统，其特征在于：所述电气控制单元中包含有故障自诊断模块和显示模块，由所述显示模块显示故障代码和/或故障内容。

6.根据权利要求1所述的一种用于交通工具的灰水污物收集系统，其特征在于：所述灰水污物箱采用碳纤维材料制造。

7.一种交通工具，其特征在于：安装有如权利要求1-6任一项所述的灰水污物收集系统。