CN219527841U - 一种模块化卫生间的真空集便系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了模块化卫生间的真空集便系统，包括蹲便舱和集便舱，蹲便舱内设有蹲便器和增压冲洗机构，蹲便器外周环绕设有喷淋管路，增压冲洗机构与喷淋管路连通，蹲便器底部设有排污管道；集便舱内设有黑水箱、空压机、真空发生器和气动控制器，黑水箱与排污管道连接，连接处设有排污滑阀，真空发生器上设有抽真空口、进气口和出气口，抽真空口与黑水箱连接，进气口与空压机连接，出气口与气动控制器连接，气动控制器上设有第一阀门和第二阀门，第一阀门连通到增压冲洗机构，第二阀门连通到排污滑阀；本系统能在同一时间内对污物进行收集、转储和清洁洁具，更全面的保障卫生间的洁净度。

Description

一种模块化卫生间的真空集便系统

技术领域

本实用新型属于移动式如厕设备技术领域，具体涉及一种模块化卫生间的真空集便系统。

背景技术

模块化卫生间是为了提高日常生活的保障能力而研制开发的节水型如厕装备，主要配备综合保障车辆，用于保障日常生活如厕污物处理，模块化卫生间可以单独使用，也可以多组拼装后使用，拼装后投入使用的模块化卫生间至少要设有一套真空集便系统，以便对污物进行收集和处理；原有的真空集便系统主要应用在飞机、火车等公共交通设备上，满足乘客的如厕要求，由于可配备一些辅助人员或设备，因此集便系统结构简单，卫生要求不高；为了积极有效的应对公共卫生事件，大量专业人员或军队被临时派遣到事发地区就地工作，在野外环境下，可转移的模块化卫生间是重要的配套设施之一。在传染病流行的地区，为了避免成为感染源，模块化卫生间不但要满足节水，高容量的要求，还要达到更高的卫生要求；具体来说，对污物的收集、转储和对洁具的清洁，要在同一时间进行，这样能最大程度的避免在处理污物过程中，污物所形成的气溶胶对如厕环境的污染，因此，需要对现有的真空集便系统进行改进。

实用新型内容

针对上述问题和技术需求，本实用新型提供一种新型的模块化卫生间的真空集便系统，不仅能在同一时间内对污物进行收集、转储和清洁洁具，而且储存粪便的黑水箱也具有完备的自清洁功能，能更全面的保障卫生间的洁净度。

本实用新型的技术方案如下：一种模块化卫生间的真空集便系统，包括蹲便舱和集便舱，所述蹲便舱内设有蹲便器和增压冲洗机构，蹲便器外周环绕设有喷淋管路，增压冲洗机构外接水源，增压冲洗机构与喷淋管路连通，喷淋管路能对蹲便器内进行冲洗，蹲便器底部设有排污管道；所述集便舱内设有黑水箱、空压机、真空发生器和气动控制器，黑水箱与排污管道连接，连接处设有排污滑阀，真空发生器上设有抽真空口、进气口和出气口，抽真空口与黑水箱连接，进气口与空压机连接，出气口与气动控制器连接，气动控制器上设有第一阀门和第二阀门，第一阀门连通到增压冲洗机构上，第二阀门连通到排污滑阀上；空压机制造的压缩气体通过真空发生器进入气动控制器，真空发生器对黑水箱抽真空，气动控制器的第一阀门和第二阀门同时开启，使喷淋管路对蹲便器冲水的同时，排污滑阀开启，污物被抽吸到黑水箱内储存。

本方案中，蹲便器中污物的排放、收集和冲洗，能在同一时间内完成，空压机工作时，高压气体同时从真空发生器、第一阀门和第二阀门通过，其中真空发生器产生负压，第一阀门和第二阀门产生正压，真空发生器保持对黑水箱的抽吸，使箱内达到一定的真空度，高压气体同时到达增压冲洗机构和排污滑阀，增压冲洗机构对蹲便器冲洗，排污滑阀一经打开，在黑水箱的真空作用下，污物瞬间被排污管道吸走进入黑水箱，完成污物的收集转储。黑水箱的抽吸作用不仅作用于污物，还作用于蹲便舱内的空气，因此在抽吸时，蹲便舱内处于负压状态，舱内的空气同时被吸走，减少了污物气溶胶对舱内环境的影响，在完成一次冲排后，排污滑阀关闭，增压冲洗随即停止，将蹲便器与黑水箱的通道切断，防止箱内气体反流污染蹲便舱环境。

进一步的，所述空压机设置在黑水箱的侧面，空压机包括机头、空气过滤器、第一储气罐和第二储气罐，机头通过支架安装在黑水箱侧面中部，机头上方连接空气过滤器，机头下方连接第一储气罐，第二储气罐与第一储气罐相邻设置，第二储气罐顶部接近黑水箱顶部，第一储气罐和第二储气罐通过管道连接，管道上设有阀门，第二储气罐顶部与真空发生器的进气口连接。

设置两个储气罐提高了储气容量，空气过滤器对进入空压机的空气进行干燥和过滤，第二储气罐、真空发生器和黑水箱基本处于同一高度，而其气体传输均在顶部发生，能提升高压气体的传输效率。真空发生器是应用文丘里管工作原理，当压缩气体从进气口进入后，在通过内部狭窄的喷嘴时产生加速效应，从而以更快的速度流经扩散室，并在加速通过扩散室的同时带动扩散室内的空气一同快速流出，而由于扩散室内的空气随同压缩空气一同快速流出，从而在扩散室内产生瞬时真空效应，当黑水箱顶部的真空管路接到抽真空口时，真空发生器便可对黑水箱抽吸真空。

进一步的，所述真空发生器设置在空气过滤器上方，抽真空口通过管道连通到黑水箱顶部，真空发生器底部还设有排废气口，排废气口与臭气过滤器连接，臭气过滤器底部连接废气管，废气管向下延伸至黑水箱底部空间。从黑水箱吸入真空发生器的气体有臭味，因此不能直接排出，而要经过臭气过滤器处理净化后，才能向外排放。

进一步的，所述真空发生器上设有压力表一，气动控制器上设有气体接入口、压力表二和气源开关，气体接入口和真空发生器出气口连接，气源开关控制气体接入口的通断，气源开关打开后，压缩气体同时从第一阀门和第二阀门输出。

进一步的，所述空压机启动后，工作状态下，压力表一显示数值≤-15kPa，压力表二显示数值≥500kPa。

在工作状态下，黑水箱中应始终保持设定的真空度，该真空度至少应当达到-15kPa，当蹲便器冲洗时，只要按下冲洗按钮，系统即可同时进行冲洗和排空动作，利用黑水箱中存在的真空直接将蹲便器中粪便污水抽吸到黑水箱内，满足黑水集中收集与排放的功能。

进一步的，所述增压冲洗机构设置在蹲便舱内壁上，增压冲洗机构包括阀座支架、水增压罐和冲洗水阀，阀座支架顶部设有气管接口，气管接口通过管道与第一阀门连接，阀座支架上安装有增压阀，水增压罐顶部设有三通阀，增压阀接入三通阀的一个接口，水增压罐与外部水源连接，水增压罐底部连接冲洗水阀，冲洗水阀底部设有冲洗水接入口，冲洗水接入口连接到喷淋管路中。水增压罐即为水箱，高压气体注入箱内，使箱内的水压增高，在冲洗时冲击力更强劲，清洁效果更好。

进一步的，所述阀座支架上还设有排空阀，排空阀通过管道连接到三通阀的另一个接口上，从第一阀门输送的压缩气体同时注入增压阀和排空阀管路中，集便舱在工作状态下时排空阀处于常闭状态。当设备使用环境温度在0℃以下时，为了防止结冰造成设备损坏，需要进行防冻排空操作，关闭水源后，按下冲洗按钮，进行一次冲洗后，水增压罐和水管中还存有水，此时打开排空阀，可排空整个系统内的水管、水增压器罐体和蹲便器内的水，完成紧急防冻排空作业。

进一步的，所述黑水箱内设有排空管道，排空管道一端贴近箱内底面，另一端穿出箱底面向外延伸，伸出段上设有吸污阀，吸污阀通过管道与外部的吸污泵连接。

进一步的，所述黑水箱内还设有进气管和冲洗管，进气管和冲洗管均从黑水箱底部通入箱内，进气管和冲洗管的排出端口向上延伸到黑水箱内顶部，进气管和冲洗管的接入端口分别设有进气阀和冲洗阀。

进一步的，所述黑水箱为不锈钢封闭箱体，黑水箱外壁设有加固钢条，集便舱与一个或多个蹲便舱成排设置，黑水箱与每个蹲便器底部的排污管道并联，气动控制器中的第一阀门与每个蹲便舱内的增压冲洗机构并联，第二阀门与每个排污管道上的排污滑阀并联。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1）真空集便系统能同时进行污物的冲洗、排空和转储作业，在污物处理过程中，污物暴露在空气中的时间越长，对蹲便舱内的污染程度越重，因此相比于分次处理，同步作业处理时间短，效率更高，卫生程度得到了大大提升；2）采用真空抽吸的方式进行污物收集，在待机状态下，黑水箱就维持了足够的真空度，当排污滑阀打开，污物能被瞬间吸走，黑水箱内的空气不仅不会顺着管道返流到蹲便舱内，而且黑水箱的真空效应还会使蹲便舱内形成瞬时负压，抽走部分舱内空气，使干净空气进入舱内，中和一部分污物对舱内环境的污染；3）设置黑水箱的排空管道、进气管和冲洗管，在存储量达到限值时及时进行排空，进气管和冲洗管能对黑水箱内进行冲洗清洁，便于设备的回收贮存和运输。

附图说明

图1为多个蹲便舱和一个集便舱组装图；

图2为单个蹲便舱和一个集便舱组装图；

图3为蹲便舱和集便舱的舱内结构图；

图4为蹲便器和黑水箱装配图；

图5为空压机中各部件排布图；

图6为真空发生器和黑水箱连接图；

图7为黑水箱内部管路图；

图8为气动控制器、增压冲洗机构和蹲便器的连接图一；

图9为气动控制器、增压冲洗机构和蹲便器的连接图二；

图10为增压冲洗机构内部结构图；

图11为真空发生器结构图；

图12为气动控制器结构图；

图中标记为：蹲便舱1、蹲便器11、喷淋管路12、排污管道13、排污滑阀131、增压冲洗机构2、阀座支架21、气管接口211、增压阀212、排空阀213、水增压罐22、三通阀221、冲洗水阀23、冲洗水接入口231、集便舱3、黑水箱4、排空管道41、吸污阀411、进气管42、进气阀421、冲洗管43、冲洗阀431、加固钢条44、空压机5、机头51、空气过滤器52、第一储气罐53、第二储气罐54、真空发生器6、抽真空口61、进气口62、出气口63、排废气口64、压力表一65、气动控制器7、第一阀门71、第二阀门72、压力表二73、气源开关74、臭气过滤器8、废气管81。

实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的描述。

如图1-12所示为本实用新型一种模块化卫生间的真空集便系统，包括蹲便舱1和集便舱3，集便舱3与一个或多个蹲便舱1成排设置，所述蹲便舱1内设有蹲便器11和增压冲洗机构2，蹲便器11外周环绕设有喷淋管路12，增压冲洗机构2外接水源，增压冲洗机构2与喷淋管路12连通，喷淋管路12能对蹲便器11内进行冲洗，蹲便器11底部设有排污管道13。

所述集便舱3内设有黑水箱4、空压机5、真空发生器6和气动控制器7，黑水箱4为不锈钢封闭箱体，黑水箱4外壁设有加固钢条44，黑水箱4与排污管道13连接，连接处设有排污滑阀131，空压机5制造的压缩气体通过真空发生器6进入气动控制器7，真空发生器6对黑水箱4抽真空。所述黑水箱4内设有排空管道41，排空管道41一端贴近箱内底面，另一端穿出箱底面向外延伸，伸出段上设有吸污阀411，吸污阀411通过管道与外部的吸污泵连接；黑水箱4内还设有进气管42和冲洗管43，进气管42和冲洗管43均从黑水箱4底部通入箱内，进气管42和冲洗管43的排出端口向上延伸到黑水箱4内顶部，进气管42和冲洗管43的接入端口分别设有进气阀421和冲洗阀431。

所述真空发生器6上设有抽真空口61、进气口62和出气口63，抽真空口61与黑水箱4连接，进气口62与空压机5连接，出气口63与气动控制器7连接，气动控制器7上设有第一阀门71和第二阀门72，第一阀门71连通到增压冲洗机构2上，第二阀门72连通到排污滑阀131上；气动控制器7的第一阀门71和第二阀门72同时开启，使喷淋管路12对蹲便器11冲水的同时，排污滑阀131开启，污物被抽吸到黑水箱4内储存。所述真空发生器6设置在空气过滤器52上方，抽真空口61通过管道连通到黑水箱4顶部，真空发生器6底部还设有排废气口64，排废气口64与臭气过滤器8连接，臭气过滤器8底部连接废气管81，废气管81向下延伸至黑水箱4底部空间。

所述空压机5设置在黑水箱4的侧面，空压机5包括机头51、空气过滤器52、第一储气罐53和第二储气罐54，机头51通过支架安装在黑水箱4侧面中部，机头51上方连接空气过滤器52，机头51下方连接第一储气罐53，第二储气罐54与第一储气罐53相邻设置，第二储气罐54顶部接近黑水箱4顶部，第一储气罐53和第二储气罐54通过管道连接，管道上设有阀门，第二储气罐54顶部与真空发生器6的进气口62连接。

所述真空发生器6上设有压力表一65，气动控制器7上设有气体接入口、压力表二73和气源开关74，气体接入口和真空发生器6出气口连接，气源开关74控制气体接入口的通断，气源开关74打开后，压缩气体同时从第一阀门71和第二阀门72输出。所述空压机5启动后，工作状态下，压力表一65显示数值≤-15kPa，压力表二73显示数值≥500kPa。在工作状态下，黑水箱4中应始终保持设定的真空度，该真空度至少应当达到-15kPa，当蹲便器11冲洗时，只要按下冲洗按钮，系统即可同时进行冲洗和排空动作，利用黑水箱4中存在的真空直接将蹲便器11中粪便污水抽吸到黑水箱4内，满足黑水集中收集与排放的功能。

所述增压冲洗机构2设置在蹲便舱1内壁上，增压冲洗机构2包括阀座支架21、水增压罐22和冲洗水阀23，阀座支架21顶部设有气管接口211，气管接口211通过管道与第一阀门71连接，阀座支架上安装有增压阀212，水增压罐22顶部设有三通阀221，增压阀212接入三通阀221的一个接口，水增压罐22与外部水源连接，水增压罐22底部连接冲洗水阀23，冲洗水阀23底部设有冲洗水接入口231，冲洗水接入口231连接到喷淋管路12中。水增压罐22即为水箱，高压气体注入箱内，使箱内的水压增高，在冲洗时冲击力更强劲，清洁效果更好。阀座支架21上还设有排空阀213，排空阀213通过管道连接到三通阀221的另一个接口上，从第一阀门71输送的压缩气体同时注入增压阀212和排空阀213管路中，集便舱3在工作状态下时排空阀213处于常闭状态。

当一个集便舱3和多个蹲便舱1成排组装时，黑水箱4与每个蹲便器11底部的排污管道13并联，气动控制器7中的第一阀门71与每个蹲便舱1内的增压冲洗机构2并联，第二阀门72与每个排污管道13上的排污滑阀131并联。

本实用新型真空集便系统的运行：

打开气源开关74，让空压机5开始工作，首次启动需要运行三分钟之后方可使用，外部空气先经过空气过滤器52干燥过滤后，被机头51压缩，高压气体先进入第一储气罐53储存，再流动到第二储气罐54中，空压机5的工作压力应为0.6MPa。

观察各压力表数值，真空发生器6对从黑水箱4顶部抽吸箱内空气，当压力表一65显示数值≤-15kPa，压力表二73显示数值≥500kPa时为正常工作压力值，此时黑水箱4中保持≤-15kPa的真空度，从黑水箱4抽出的空气经过臭气过滤器8处理后从废气管81向外排出。

高压气体通过第一阀门71预先注入到增压冲洗机构2中，通过增压阀212对水增压罐22增压，使罐内保持高压状态，排空阀213保持常闭状态；当使用者按下冲水按钮后，冲洗水阀23打开，高压水流冲洗蹲便器11，第二阀门72同时打开，高压气体打开排污滑阀131，污物顺着排污管道13吸入黑水箱4内，从黑水箱4顶部排入箱内，冲洗和排污动作同时完成，排污滑阀131关闭，随即冲水停止。

当黑水箱4内液位达到限值，通过排空管道41对黑水进行排空，排空管道41通过吸污阀411连接外界的吸污泵，打开吸污阀411，泵出黑水就能实现排空。

当设备需要回收贮存，通过冲洗管43和进气管42泵入水源和压缩气体，高压水流从箱内顶部向下喷淋，清洁箱体内壁，清洁的污水从排空管道41排出。

当设备使用环境温度在0℃以下时，为了防止结冰造成设备损坏，需要进行防冻排空操作，关闭水源后，按下冲洗按钮，进行一次冲洗后，水增压罐22和水管中还存有水，此时打开排空阀213，可排空整个系统内的水管、水增压器罐22和蹲便器11内的水，完成紧急防冻排空作业。

以上所述，仅为本实用新型较佳的几个实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化和替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种模块化卫生间的真空集便系统，其特征在于：包括蹲便舱和集便舱，所述蹲便舱内设有蹲便器和增压冲洗机构，蹲便器外周环绕设有喷淋管路，增压冲洗机构外接水源，增压冲洗机构与喷淋管路连通，喷淋管路能对蹲便器内进行冲洗，蹲便器底部设有排污管道；所述集便舱内设有黑水箱、空压机、真空发生器和气动控制器，黑水箱与排污管道连接，连接处设有排污滑阀，真空发生器上设有抽真空口、进气口和出气口，抽真空口与黑水箱连接，进气口与空压机连接，出气口与气动控制器连接，气动控制器上设有第一阀门和第二阀门，第一阀门连通到增压冲洗机构上，第二阀门连通到排污滑阀上；空压机制造的压缩气体通过真空发生器进入气动控制器，真空发生器对黑水箱抽真空，气动控制器的第一阀门和第二阀门同时开启，使喷淋管路对蹲便器冲水的同时，排污滑阀开启，污物被抽吸到黑水箱内储存。

2.根据权利要求1所述的一种模块化卫生间的真空集便系统，其特征在于：所述空压机设置在黑水箱的侧面，空压机包括机头、空气过滤器、第一储气罐和第二储气罐，机头通过支架安装在黑水箱侧面中部，机头上方连接空气过滤器，机头下方连接第一储气罐，第二储气罐与第一储气罐相邻设置，第二储气罐顶部接近黑水箱顶部，第一储气罐和第二储气罐通过管道连接，管道上设有阀门，第二储气罐顶部与真空发生器的进气口连接。

3.根据权利要求2所述的一种模块化卫生间的真空集便系统，其特征在于：所述真空发生器设置在空气过滤器上方，抽真空口通过管道连通到黑水箱顶部，真空发生器底部还设有排废气口，排废气口与臭气过滤器连接，臭气过滤器底部连接废气管，废气管向下延伸至黑水箱底部空间。

4.根据权利要求3所述的一种模块化卫生间的真空集便系统，其特征在于：所述真空发生器上设有压力表一，气动控制器上设有气体接入口、压力表二和气源开关，气体接入口和真空发生器出气口连接，气源开关控制气体接入口的通断，气源开关打开后，压缩气体同时从第一阀门和第二阀门输出。

5.根据权利要求4所述的一种模块化卫生间的真空集便系统，其特征在于：所述空压机启动后，工作状态下，压力表一显示数值≤-15kPa，压力表二显示数值≥500kPa。

6.根据权利要求4所述的一种模块化卫生间的真空集便系统，其特征在于：所述增压冲洗机构设置在蹲便舱内壁上，增压冲洗机构包括阀座支架、水增压罐和冲洗水阀，阀座支架顶部设有气管接口，气管接口通过管道与第一阀门连接，阀座支架上安装有增压阀，水增压罐顶部设有三通阀，增压阀接入三通阀的一个接口，水增压罐与外部水源连接，水增压罐底部连接冲洗水阀，冲洗水阀底部设有冲洗水接入口，冲洗水接入口连接到喷淋管路中。

7.根据权利要求6所述的一种模块化卫生间的真空集便系统，其特征在于：所述阀座支架上还设有排空阀，排空阀通过管道连接到三通阀的另一个接口上，从第一阀门输送的压缩气体同时注入增压阀和排空阀管路中，集便舱在工作状态下时排空阀处于常闭状态。

8.根据权利要求6所述的一种模块化卫生间的真空集便系统，其特征在于：所述黑水箱内设有排空管道，排空管道一端贴近箱内底面，另一端穿出箱底面向外延伸，伸出段上设有吸污阀，吸污阀通过管道与外部的吸污泵连接。

9.根据权利要求6所述的一种模块化卫生间的真空集便系统，其特征在于：所述黑水箱内还设有进气管和冲洗管，进气管和冲洗管均从黑水箱底部通入箱内，进气管和冲洗管的排出端口向上延伸到黑水箱内顶部，进气管和冲洗管的接入端口分别设有进气阀和冲洗阀。

10.根据权利要求6所述的一种模块化卫生间的真空集便系统，其特征在于：所述黑水箱为不锈钢封闭箱体，黑水箱外壁设有加固钢条，集便舱与一个或多个蹲便舱成排设置，黑水箱与每个蹲便器底部的排污管道并联，气动控制器中的第一阀门与每个蹲便舱内的增压冲洗机构并联，第二阀门与每个排污管道上的排污滑阀并联。