RU70645U1

RU70645U1 - HEATING SYSTEM OF THE TOILET STORAGE TANK

Info

Publication number: RU70645U1
Application number: RU2007135139/22U
Authority: RU
Inventors: Виктор Соломонович Душкин; Александр Васильевич Колчев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Промышленные вакуумные системы"
Priority date: 2007-09-24
Filing date: 2007-09-24
Publication date: 2008-02-10

Abstract

Полезная модель относится к санитарно-техническому оборудованию транспортных средств и может использоваться в качестве обогревателя туалетного бака-накопителя вакуумных туалетов транспортных средств, в частности железнодорожных вагонов.The utility model relates to the sanitary equipment of vehicles and can be used as a heater for a toilet storage tank for vacuum toilets of vehicles, in particular railway cars.

Система обогрева туалетного бака-накопителя содержит жидкостный теплообменник, который связан с системой жидкостного отопления транспортного средства, и расположен под дном внутренней емкости бака-накопителя, а также электронагреватели. Жидкостный теплообменник выполнен в виде герметичного поддона, который жестко прикреплен к днищу внутренней емкости бака-накопителя с образованием пространства для размещения в нем жидкого теплоносителя, при этом электронагреватели размещены в трубах подогрева внутри жидкостного теплообменника.The heating system of the toilet storage tank contains a liquid heat exchanger, which is connected to the liquid heating system of the vehicle, and is located under the bottom of the internal capacity of the storage tank, as well as electric heaters. The liquid heat exchanger is made in the form of a sealed tray, which is rigidly attached to the bottom of the internal capacity of the storage tank with the formation of a space for placement of a liquid coolant in it, while the heaters are placed in the heating pipes inside the liquid heat exchanger.

Герметичный поддон выполнен с отбортовкой, которая герметично соединена с дном емкости бака-накопителя, снабжена входным и выходным патрубками для подачи и слива теплоносителя и трубами подогрева для размещения в них электронагревателей, а также, по меньшей мере, одним продольным ребром и поперечинами, которые установлены внутри герметичного поддона и прикреплены к нему, при этом продольное ребро и поперечины установлены с возможностью обеспечения организованной циркуляции теплоносителя внутри герметичного поддона.The sealed tray is made with a flange, which is hermetically connected to the bottom of the storage tank, equipped with inlet and outlet pipes for supplying and draining the coolant and heating pipes for placing electric heaters in them, as well as at least one longitudinal rib and cross members that are installed inside the sealed pan and attached to it, while the longitudinal rib and cross members are installed with the possibility of ensuring organized circulation of the coolant inside the sealed pallet.

Продольное ребро установлено вдоль продольной оси герметичного поддона, а поперечины установлены рядами между продольным ребром и боковыми стенками герметичного поддона, при этом каждая поперечина жестко соединена с продольным ребром и днищем бака-накопителя и имеет зазор установленного размера между ее торцем и соответствующей боковой стенкой герметичного поддона, а продольное ребро жестко соединено с торцевой стенкой герметичного поддона и основанием герметичного поддона и имеет зазор установленного размера между его торцем и продольным ребром.A longitudinal rib is installed along the longitudinal axis of the sealed pallet, and the cross members are installed in rows between the longitudinal rib and the side walls of the sealed pallet, with each cross member being rigidly connected to the longitudinal rib and the bottom of the storage tank and has a set gap between its end and the corresponding side wall of the sealed pallet and the longitudinal rib is rigidly connected to the end wall of the sealed pallet and the base of the sealed pallet and has a gap of a fixed size between its end and Dolny edge.

Достигаемый полезной моделью технический результат заключается в создании повышенной эффективности и надежности работы системы обогрева, в том числе и в случаях при выходе из строя системы обогрева теплоносителем, за счет дополнительного электроподогрева теплоносителя при резких отрицательных температурах зимой, путем установки электронагревателей непосредственно в систему обогрева жидкого теплоносителя и обеспечения эффективной теплопередачи жидкому теплоносителю от электроподогревателей и к днищу туалетного бака-накопителя.The technical result achieved by the utility model consists in creating increased efficiency and reliability of the heating system, including in cases when the heating system fails, due to additional electrical heating of the coolant at sharp negative temperatures in winter, by installing electric heaters directly in the heating system of the liquid coolant and ensuring efficient heat transfer to the heat transfer fluid from the electric heaters and to the bottom of the toilet storage tank.

Description

В последний период возрастает потребность в применении вакуумных туалетных комплексов транспортных средств с емкостями для стоков, которые позволяют использовать туалеты в любом месте проезда или стоянки транспортного средства, в частности железнодорожного вагона без загрязнения места стоянки или транспортных путей во время движения.In the last period, there is an increasing need for the use of vacuum toilet complexes of vehicles with waste tanks, which allow the use of toilets in any place of passage or parking of a vehicle, in particular a railway car without pollution of the parking lot or transport routes during movement.

Такие емкости для стоков, как правило, содержат трубу для поступления стоков, соединяющую емкость с источником стоков, а также трубу для удаления стоков, соединяющую емкость с устройством для удаления стоков. Данные емкости для вакуумных туалетов подвергаются значительным температурным перепадам особенно в зимний период, что снижает надежность их работы.Such wastewater tanks typically comprise a pipe for receiving wastewater connecting the tank to the source of wastewater, as well as a pipe for removing wastewater connecting the tank to the device for removing wastewater. These containers for vacuum toilets are subject to significant temperature changes especially in the winter, which reduces the reliability of their work.

Известна туалетная система транспортного средства, снабженная емкостью для стоков и ее подогревом (см. патент РФ №24980).Known toilet system of the vehicle, equipped with a tank for drains and its heating (see RF patent No. 24980).

Известна также туалетная система транспортного средства, содержащая емкость для сбора стоков, выпускную трубу, соединяющую емкость с устройством для откачки стоков, при этом емкость для стоков выполнена из стеклопластика, в который армирован электроподогреватель (см. патент РФ №37057).A toilet system of a vehicle is also known, comprising a container for collecting wastewater, an exhaust pipe connecting the tank to a device for pumping wastewater, while the tank for wastewater is made of fiberglass, into which an electric heater is reinforced (see RF patent No. 37577).

Данная конструкция емкости является наиболее близкой к заявленной системе обогрева туалетного бака-накопителя по своей технической сущности и достигаемому техническому результату и выбрана в качестве прототипа.This design of the tank is the closest to the claimed heating system of the toilet storage tank in its technical essence and the achieved technical result and is selected as a prototype.

Недостатками данной конструкции емкости являются ее низкая эффективность электроподогрева емкости и низкая надежность работы особенно в аварийных ситуациях и в зимний период с особо низкими температурами.The disadvantages of this design of the tank are its low efficiency of electric heating of the tank and low reliability, especially in emergency situations and in winter with particularly low temperatures.

Заявляемая полезная модель характеризуется следующей совокупностью существенных признаков:The inventive utility model is characterized by the following set of essential features:

Система обогрева туалетного бака-накопителя содержит жидкостный теплообменник, который связан с системой жидкостного отопления транспортного средства, и расположен под дном внутренней емкости бака-накопителя, а также электронагреватели. Жидкостный теплообменник выполнен в виде герметичного поддона, который жестко прикреплен к днищу внутренней емкости бака-накопителя с The heating system of the toilet storage tank contains a liquid heat exchanger, which is connected to the liquid heating system of the vehicle, and is located under the bottom of the internal capacity of the storage tank, as well as electric heaters. The liquid heat exchanger is made in the form of a sealed tray, which is rigidly attached to the bottom of the internal capacity of the storage tank with

образованием пространства для размещения в нем жидкого теплоносителя, при этом электронагреватели размещены в трубах подогрева внутри жидкостного теплообменника.the formation of space for placement of a liquid coolant in it, while the electric heaters are placed in the heating pipes inside the liquid heat exchanger.

Поперечины установлены в герметичном поддоне с чередованием в шахматном порядке зазоров между продольным ребром и боковыми стенками герметичного поддона.The cross members are installed in an airtight pan with a staggered alternation of gaps between the longitudinal rib and the side walls of the airtight pan.

Каждый электронагреватель имеет короб в виде трубы, в которой расположен саморегулируемый электронагревательный кабель или теплоэлектронагреватель - ТЭН нерегулируемый.Each electric heater has a box in the form of a pipe, in which a self-regulating electric heating cable or a heat electric heater is located - unregulated TEN.

Полезная модель далее будет описана более подробно, на примере, со ссылкой на сопроводительные схематичные чертежи, на которых:The utility model will now be described in more detail, by way of example, with reference to the accompanying schematic drawings, in which:

Фиг.1 - вид снизу предпочтительного варианта исполнения туалетного бака-накопителя с системой обогрева;Figure 1 is a bottom view of a preferred embodiment of a toilet storage tank with a heating system;

Фиг.2 - сечение по А-А на Фиг.1;Figure 2 is a section along aa in figure 1;

Фиг.3 - сечение по В-В на Фиг.1;Figure 3 is a section along bb in figure 1;

Фиг.4 - вид по Г;Figure 4 is a view along G;

Фиг.5 - общий вид снизу в изометрии туалетного бака-накопителя с системой обогрева и схемой течения жидкого теплоносителя;Figure 5 is a perspective view from below in an isometric view of a toilet storage tank with a heating system and a flow diagram of a liquid coolant;

Фиг.6 - изометрия днища бака-накопителя;6 is an isometry of the bottom of the storage tank;

Фиг.7 - изометрия продольного сечения днища бака-накопителя и его теплообменника.7 is an isometric longitudinal section of the bottom of the storage tank and its heat exchanger.

На Фиг.1 позицией 1 обозначен корпус туалетного бака-накопителя, 2 - поперечина, 3 - патрубок ручного слива, 4 - продольное ребро, 5 - короб в виде труб подогрева (четыре штуки) для размещения в них электронагревателей (на схемах не показаны), 6 - поддон герметичный (см. Фиг.2), 7 - днище туалетного бака-накопителя (см. Фиг.3), 8 - патрубок подачи и 9 - патрубок слива жидкого теплоносителя (например, тосола см. Фиг.4), 10 - тройник, 11 - кран слива жидкого теплоносителя, 12 - трубный угольник, 13 - отбортовка герметичного поддона 6.In figure 1, position 1 denotes the body of the toilet storage tank, 2 - the cross member, 3 - the manual drain pipe, 4 - the longitudinal rib, 5 - the box in the form of heating pipes (four pieces) for placing electric heaters in them (not shown in the diagrams) 6 is a sealed tray (see Figure 2), 7 is the bottom of the toilet storage tank (see Figure 3), 8 is a supply pipe and 9 is a liquid coolant drain pipe (for example, antifreeze, see Figure 4), 10 - tee, 11 - liquid coolant drain valve, 12 - square elbow, 13 - flanging of the airtight pallet 6.

Система комбинированного обогрева туалетного бака-накопителя размещена непосредственно под днищем 7 бака-накопителя и выполнена в виде герметичного поддона 6 прикрепленного к днищу 7. Внутри герметичного поддона 6 размещены, как минимум, одно продольное ребро 4 и ряды поперечин 2, которые имеют зазоры с боковыми стенками и продольным ребром 6, выполненные в шахматном порядке. Это Обеспечивает организованную циркуляцию теплоносителя по схеме показанной на Фиг.5, сначала по одной половине, а затем по другой половине герметичного поддона 6, что достигается подачей теплоносителя по патрубку подачи 8 и трубопроводам циркуляционным насосом (на схеме не показан) и отводом его по патрубку слива 9 в теплообменную систему вагона (на схеме не показана).The combined heating system of the toilet storage tank is located directly under the bottom 7 of the storage tank and is made in the form of a sealed tray 6 attached to the bottom 7. Inside the sealed tray 6, at least one longitudinal rib 4 and rows of cross members 2 are placed that have gaps with side walls and longitudinal rib 6, made in a checkerboard pattern. This provides an organized circulation of the coolant according to the scheme shown in Fig. 5, first one half and then the other half of the sealed tray 6, which is achieved by supplying the coolant through the supply pipe 8 and pipelines with a circulation pump (not shown in the diagram) and its discharge through the pipe discharge 9 into the heat exchange system of the car (not shown in the diagram).

Конструкция и размеры зазоров в герметичном поддоне 6 для протекания теплоносителя (см. Фиг.5) обеспечивают требуемые скорости его ламинарного течения. Кроме того, внутри герметичного поддона 6 и системы обогрева теплоносителем размещено несколько тонкостенных коробов в виде труб 5 с размещенными в них электронагревателями (на схемах не показаны), обеспечивающие дополнительный автономный подогрев непосредственно теплоносителя при предельно низких температурах окружающей среды или его подогрев в аварийной ситуации (неисправность системы подачи теплоносителя). Это позволяет достигать наибольшей эффективности дополнительного подогрева, например, от ТЭНа, за счет передачи тепла непосредственно жидкому теплоносителю, который соприкасается с днищем 7 туалетного бака-накопителя по всей поверхности и обеспечивает конвективный поток с равномерным распределением энергии тепла по всему днищу 7 туалетного бака-накопителя.The design and dimensions of the gaps in the sealed tray 6 for the flow of coolant (see Figure 5) provide the required speed of its laminar flow. In addition, several thin-walled ducts in the form of pipes 5 with electric heaters placed in them (not shown in the diagrams) are located inside the sealed tray 6 and the heating system by the coolant, which provide additional autonomous heating of the coolant directly at extremely low ambient temperatures or its heating in an emergency ( malfunction of the coolant supply system). This allows you to achieve the greatest efficiency of additional heating, for example, from a heating element, due to the transfer of heat directly to the liquid coolant, which is in contact with the bottom 7 of the toilet storage tank over the entire surface and provides a convective flow with a uniform distribution of heat energy throughout the bottom of the 7 toilet storage tank .

Система крепления к днищу 7 туалетного бака-накопителя снаружи продольного ребра 4 и поперечин 2 создает дополнительную прочную основу днищу, а выполнение The system of attachment to the bottom 7 of the toilet tank-drive outside the longitudinal ribs 4 and cross members 2 creates an additional solid base for the bottom, and

элементов системы обогрева из нержавеющей стали обеспечивает ей долговечность эксплуатации в сложных условиях.elements of the heating system made of stainless steel ensures its durability in difficult conditions.

Как, очевидно, специалистам в данной области техники, полезная модель легко выполнить и в других конкретных вариантах, не выходя при этом за рамки сущности данной полезной модели.As, obviously, specialists in this field of technology, a utility model is easy to perform in other specific options, without going beyond the essence of this utility model.

Предлагаемый вариант осуществления необходимо считать просто иллюстративным, а не ограничивающим, причем объем полезной модели представлен его формулой полезной модели, и предполагается, что здесь включены все возможные изменения в области эквивалентности пунктов формулы данной полезной модели.The proposed embodiment should be considered merely illustrative, and not limiting, and the volume of the utility model is represented by its utility model formula, and it is assumed that all possible changes in the equivalence of claims of this utility model are included here.

Claims

1. The heating system of the toilet storage tank, comprising a liquid heat exchanger, which is connected to the liquid heating system of the vehicle, and located under the bottom of the internal capacity of the storage tank, as well as electric heaters, characterized in that the liquid heat exchanger is made in the form of a sealed tray, which is rigidly attached to the bottom of the internal capacity of the storage tank with the formation of space for placement of a liquid coolant in it, while the electric heaters are placed in the heating pipes inside the liquid the rest of the heat exchanger.

2. The system according to claim 1, characterized in that the sealed tray is flanged, which is hermetically connected to the bottom of the storage tank, equipped with inlet and outlet pipes for supplying and discharging the coolant and heating pipes for placing electric heaters in them, as well as, at least one longitudinal rib and cross members that are installed inside the sealed pallet and attached to it, while the longitudinal rib and cross members are installed with the possibility of ensuring organized circulation of the coolant inside tight pallet.

3. The system according to claim 2, characterized in that the longitudinal rib is installed along the longitudinal axis of the sealed pallet, and the cross members are installed in rows between the longitudinal rib and the side walls of the sealed pallet, each cross member being rigidly connected to the longitudinal rib and the bottom of the storage tank and has a gap of a specified size between its end and the corresponding side wall of the sealed pallet, and the longitudinal rib is rigidly connected to the end wall of the sealed pallet and the base of the sealed pallet and has a clearance set size between its end and the longitudinal rib.

4. The system according to claim 3, characterized in that the cross-members are installed in an airtight pan with staggered alternating gaps between the longitudinal rib and the side walls of the airtight pallet.

5. The system according to claim 1, characterized in that each electric heater has a duct in the form of a pipe in which a self-regulating electric heating cable or heat electric heater is located - unregulated TEN.