TW415984B - Vacuum sewer system - Google Patents

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TW415984B
TW415984B TW088120902A TW88120902A TW415984B TW 415984 B TW415984 B TW 415984B TW 088120902 A TW088120902 A TW 088120902A TW 88120902 A TW88120902 A TW 88120902A TW 415984 B TW415984 B TW 415984B
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Taiwan
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TW088120902A
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Hans Toernqvist
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Evac Int Oy
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F3/00Sewer pipe-line systems
    • E03F3/02Arrangement of sewer pipe-lines or pipe-line systems

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Description

Α7 Β7
Δ1KQQA 五、發明説明(I ) 【發明說明】 本發明係關於一種依據申請專利範圍第1項前言之真 空污水輸送系統的操作方法。 ' 爲了達成真空污水輸送系統中典型的污水輸送,一真 空污水輸送系統中的污水管必須處於部分真空狀態。該等 真空污水系統係揭示於美國專利第3,629,099號、美國專 利第4,184,506號及美國專利第4,034,421號中。然而,該 等習知的解決方法係相當地複雜而且昂貴。 在一真空污水輸送系統中使用噴射管以產生真空的方 法亦爲習知。在美國專利第4,034,421號所示的系統中, 其在污水管下游端係具有一液體傳動噴射管,該噴射管係 產生輸送污水所需的部分真空。由於必須使用一分離式循 環泵來驅動該噴射管,因此該習知裝置的價格係爲昂貴的 。而且,該真空產生的效率很低’大約只有5%。再者, 供應至該噴射管的工作介質係爲未經處理的污水’該污水 在循環泵和噴射管需安排特殊的要求’例如關於淨化之類 等等。亦可使用其他液體做爲工作介質’但卻必須提供一 外加液體至車輛上。 美國專利第4,791,688號所顯示的系統係和美國專利 第4,034,421號相似,其中係利用一外加的外部空氣供應 器來確保污水的傳輸。 其它的真空污水輸送系統係顯示於SE506007專利案 、美國專利第5,813,061號和美國專利第5,8Ή,135號中。 該等習知系統污水管中要求的部分真空,係藉由一配置與 4 ; I (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) "'· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度逍用中國國家標準(CNS > Α4規格(21〇χ297公董> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 、發明説明(z) 該污水管成爲一體部分之氣壓傳動噴射管而產生’該一體 部分係相當地接近任何一個流入該真空污水管的單元。該 單元可爲一馬桶座’其出口係經過一通常封閉的污水閥而 連接於該真空污水管。這樣的方式係較先前所述系統簡單 ’且需較少的零件。雖然如此’适樣的方式需大量的空氣而 且會產生不少噪音。 本發明的目的係提供一真空污水輸送系統的操作方法 ,以此可避免上述缺點’且可以得到改良的真空形成方式 、降低空氣消耗和減少能源消耗’以及較低的操作噪音。 這個目的可藉由申請專利範圍第一項之方法達到。 本發明的基本理念係確保真空污水輸送系統的確實操 作。在一真空污水輸送系統中部分真空的產生係爲最主要 的措施,然而,亦須避免該真空污水輸送系統排出末端的 失誤。這必須由確保該系統的部分真空和系統中排放末端 氣體壓力的聯合效率來有效率的做到,其係可由提供壓縮 的工作介質,例如壓縮空氣,而維持一段時間,這一段時 間實質上包含一噴流循環的完成。爲了確保排出,如果有 需要,壓縮空氣可以一直供應直到污水閥關上後的任何時 間爲止。 爲了能充分地確保污水的排出,最好使用壓縮空氣直 到污水閥關閉後不久爲止。 然而,在壓縮空氣會消耗的考量下,污水閥關閉前稍 微中斷供應可能會比較好,該壓縮空氣在大部分案例中係 爲足夠的β 5 裝I ---—--,—訂^------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 415984 五、發明説明(5 ) 位於在污水管下游部分的一真空污水輸送系統,在具 有能形成部分真空噴射管功能的區域之內,更包含了一內 部彈性套筒元件(該元件外表面係設置相對於一管道部分的 周壁),且在該區域中該管道部分的管壁係有一入口,較佳 地係經由該入口而在彈性套筒元件的外表面及管道部分的 周壁之間供應壓縮空氣,以使壓縮空氣供應於污水閥打開 前的一段時間內。如此會造成真空污水管在形成部分真空 區域的末端收縮,而增進部分真空的形成並減少空氣的消 耗。 壓縮空氣以大約0.0到2.0 bar範圍內的超高壓供應較 好,較佳的範圍約在0.0到0.7 bar之間。該超高壓的程度 可以該彈性套筒元件的管壁厚度及收縮的要求程度來選擇 〇 壓縮空氣較佳地係噴流循環時供應,此時的收縮係爲 最高效率,即在該污水閥打開,該部分真空累積時。 本發明亦係關於依據申請專利範圍第7項的一種真空 污水輸送系統,其中,依據本發明所提出的方法係可加以 應用。 【圖式之簡要說明】 以下,將藉由舉例方式且參考伴隨的槪要圖式而敘述 本發明,其中: 圖1係顯示一用於車輛單元之壓縮空氣係統的槪略佈 局圖; 圖2係顯示一真空污水輸送系統: 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > Μ規格(2!〇乂297公釐) i n . 裝 1 ^訂 n H 線 (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 415984 A7 B7 五、發明説明(4 ) 圖3係顯示一用於此一系統之釋壓閥的剖面圖; 圖4係顯示一噴射管的軸向剖面圖; 圖5係顯示一橡膠套筒元件之側視圖,該橡膠套筒元 件係爲圖4所示噴射管之一部分; 圖6係顯示一依據圖5之橡膠套筒元件的端視圖,其 中該套筒元件係處於一收縮位置;及 圖7係顯示一關於該真空污水輸送系統之操作程序圖 【充件符號之詳細說明】 (請先聞讀背面之注意事項再φίΤ本頁) 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 〇 1 廢棄物收集單元 2 開放出口 3 污水閥 3a 污水閥開啓時間 4 上游部分 4a 上游部分之壓力曲線 5 噴射管 5 a〜5 c 噴射管之運作時間 6 收集槽 6a 空氣排洩口 7 下游部分 8 按鈕 8a 按鈕的操作時間 9 控制中心 10 空氣進流遙控閥 7 本紙張尺度適用中國國家楯準(CNS)A4規格(210Χ 297公釐) 415984 at B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(s) 11 管道 1 la 管件 12 水管 13 保護管 13a 聯結體 14 摺層 14a 孔 15 孔 16 管道部分 17 壓力感應器 18 彈性套筒元件 19 入口 20 活動開口 21 ' 22 加強肋 23 三向閉止閥 23a 壓縮空氣之供應時間 24 壓力調節器 25 安全防護件 26 空間 【較佳實施例之詳細說明】 根據圖1之壓縮空氣系統,其在本例中係應用於一車 輛單元,例如一鐵路車輛,該壓縮空氣系統係包括有一壓 縮機、一壓縮空氣槽、一污水輸送系統、一管道系統,其 8 - ^ ~ 訂 n 線 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 415984 A7 _________ — B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五'發明説明(ς ) 係用於將該槽之壓縮空氣分配至鐵路車輛中的各種操作裝 置’例如連接車輪單元、門的開關裝置(即門啓動裝置之類 )的煞車單元。如以下圖2至圖7之詳細描述,該真空污水 輸送系統係可設置以用於連接此種壓縮空氣系統。以下所 使用相同的參考圖號Η係表示一工作介質的供應入口,在 it匕例1Φ —管道係連接壓縮空氣系統至該真空污水輸送系統 ’以用於供應壓縮空氣至一噴流管中,該噴流管係爲該真 空污水輸送系統之一部分。本發明並不會爲了壓縮空氣系 統而要求額外的成本,對於真空污水輸送系統有限的需求 ’該H縮空氣系統的容量通常已非常足夠。如果需要的話 ’該壓縮空氣的容量可很簡單的以增加一額外的壓縮空氣 槽或擴大原有壓縮空氣槽來提高。 基於某些原因,使用某些其它氣液體,如氣體、氣體 混合物或液體,作爲該噴射管之工作介質,將比使用空氣 更加方便’且此可實現與本發明之相同目的。 在圖2中,參考圖號丨係表示爲一種廢棄物回收單元 ’例如一馬桶座,該馬桶座之開放出口 2係通常被污水閥 3關閉著。該污水閥可爲美國專利第4,713,847號型式的片 閥’或爲一滑閥、球閥、管閥,或其他類似者。該真空污 水輸送系統的上游端係包括一污水管的上游部分4,該部 分係直接連接於污水閥3。爲了使馬桶座1流空,藉由一 壓縮空氣噴射管5來使污水管的上游部分4形成部分真空 ’其中該噴射管5係形成該上游部分之一體部分。噴射管 5的下游包括一下游部分7。該污水管的下游部分7並不形 9 I 裝 · Ί ^ 線 (請先閲讀背面之注意事項再本頁) 本紙張尺度適用中國囷家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) Α7 Β7 五、發明説明(rj ) -U3 Γ 請先閱讀背面之注意事項再凑寫本頁) 成一真空污水管,因爲其係位於噴射管5的壓力端。污水 管的下游部分7係可通到任何需要的位置,較佳地係可通 到真空系統外部並於大氣壓力下。例如,該下游部分7係 可通到一收集槽6。該收集槽6係位於該真空系統外且係 經由空氣排洩口 6a而處於大氣壓中》 經濟<邺智慧財產局員工消費合作社印製 爲了使馬桶座1流空,使用者可操作按鈕8或某些其 他合適的裝置以傳送一信號至一控制中心9,該控制中心9 係控制該系統的所有功能。舉例來說該啓動系統亦可由壓 縮空氣來啓動。控制中心9係打開一連接於噴射管5的空 氣進流遙控閥10,藉此從管道Π流出的壓縮空氣很快的 進入噴射管5,其中管道11係連接於該壓縮空氣系統。該 壓縮空氣使用作爲噴射管中的工作介質,並以很短的時間 在噴射管5及該污水管的上游部分4形成可觀的部分真空 。當上游部分4要求的真空程度達到後,污水閥3很快的 打開,在馬桶座1之周圍的大氣壓力便同時將馬桶座〗內 的物質推送到污水管的上游部分4,而該要求的真空程度 係指壓力減少大約10%到50%之間,較佳地係約25%到 45%之間(即分別約低於大氣壓力0.10至0.50 bar和0.25 至0.45 bar)。然後噴射管5係持續運作並在污水的柱塞下 游保持部分真空,該污水經由污水管的上游部分4 ’從馬 桶座1很快的推出。噴射管5同時吹向污水管之下游部分 7以消除任何可能存在於此的液體或雜質。在污水管下游 部分7中噴射管5所產生的氣體壓力係有助於輸送污水流 經該下游部分。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > Α4規格(210X297公釐) 41SB84 A7 B7 經濟部智慧財產局8工消費合作杜印製 五、發明説明u ) 當噴射管5處於運作中且污水閥3係開著時,亦多多 少少供應了一定量的沖洗液給馬桶座1,而淸潔了馬桶座 的內表面。這項功能並不詳細的描述,因爲其係爲習知技 藝,且該項功能本身對本發明的應用並無任何影響。 該系統亦可較佳地具有某些裝置以保護該系統免於承 受不良的壓力衝擊。 首先,污水管上游部分4可具有一連接於控制中心9 的壓力感應器Π。隨著上游部分4壓力的增加,壓力感應 器17很快的關閉空氣進流閥1〇,以阻止太多空氣進入噴 射管5。當噴射管下游污水的輸送發生暫時停止或放慢的 情況時,這樣的壓力衝擊會上升。像這種情況時’該噴射 管的運作會很快的升高污水管內的壓力,且該壓力的升高 會蔓延到任何在噴流期間連接於污水管的馬桶座噴射管的 上游,並因此在抽水馬桶的錯誤方向(反向流動或反向噴流 )產生一種不想要的壓力衝擊。這個問題可藉由同時關閉噴 射管並降低壓力來避免。 相同情況下替代的裝置可爲一釋壓閥。圖3係顯示一 彈性水管12型式的簡單釋壓閥。水管12被保護管13包圍 著,並彎曲約90度,以在該水管中形成摺層14或扭結。 因爲該摺層14右邊部分水管的重量之故,該水管係保持彎 曲。水管12的內部係藉由一孔15連接於污水管上游部分 4的內部。摺層14係完全關閉水管12,由於外面的大氣壓 力關閉此摺層,所以此項功能就像一止回閥,尤其是當水 管外部壓力比上游部分4之內部壓力還要高時。如果上游 I I I I II —裝 ^—Ί/ Γ"訂— 線 (請先閗讀背面之注意事項再填爲本買) 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4«t格(210Χ297公釐) ^15984 A7 B7_____ 五、發明説明(1 ) 部分4的壓力過高,水管12係承受此壓力的影響因而稍微 伸直至虛線位置12a。在位置12a時---孔14a係爲開啓 而形成一流通管道,此時該水管很自然的在摺層14關閉。 然後該過高的壓力可經由孔14a排出。保護管13有一聯結 體13a,該聯結體13a係連接於保護管13,並如圖2所示 ,以適當的方式連接到污水管下游部分7,或直接連接到 收集槽6或其他某種程度上允許重力流的要求位置。 很自然的,上述裝置的組合在操作時亦將提高操作的 可靠性。 參考圖7可得更詳細的資料,噴射管5較佳地係在污 水閥3關閉之前或之後很快的關閉。此時污水會到達並通 過噴射管5。由於污水被四周大氣壓力推送,污水閥3必 須在夠長的時間內開著,以使足量之空氣流經馬楠座1的 開放出口 2,進入污水管的下游部分4,這點是很重要的。 當馬桶座1流空,污水閥3再度關閉,控制中心9使其保 持關閉,並最好維持一段設定的時間以確保所有的污水皆 已從污水管的下游部分7排出’例如’在下一次的噴流循 環開始之前進入收集槽6。 圖4顯示依據本發明噴射管5之一較佳實施例。污水 管的上游部分4和下游部分7形成135度的角。該實施例 係顯示上游部分4主要爲水平’而下游部分7之流動方向 則爲傾斜向下。但在不同的程序及/或不同的垂直面上’ 上游部分4和下游部分7亦可槪略地爲平行’噴射管5的 上游部分係彎曲成約45度’以和污水管的上游部分4連接 12 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公^ ^.1 I I I I 裝!^_ I I 訂— —線 ^請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 經濟部智慧財產局員工消貪合作社印製 415984 五、發明説明(/t?) 。然而,圖4所示之實施例可證明對於操作可靠度而言係 爲有益的。 然而,噴射管可根據以下原則而以不同的方法設計。 如果吸水管和排水管成角度的交接,適當的設計是,連接 於噴射管的污水管上游部分和污水管的下游部分,在噴射 管的下游端形成至少120度的角,較佳的角度係爲135度( 如同以上所述)。在此較小的角度可能會造成流經污水管之 污水發生亂流的風險較大。若該污水管係實質線性地流經 噴射管,且噴射管的工作介質係經由配置於污水管周圍的 噴嘴或經由一自污水管外部延伸經過管壁而進入該污水管 內部之噴嘴來提供,則重要的是,該噴嘴元件係具有轉移 面,以使污物被該噴嘴元件或其附加元件截取的風險近幾 排除。 噴射管5的工作介質係爲壓縮空氣,該壓縮空氣係在 動壓範圍約3至lObar之間(較佳地係在4至6bar之間)經 由管道11而被引入該噴射管。在管道11的末端經由直徑 只有數毫米(例如小於5 mm)的孔進入噴射管5,並主要地 係縱向地流動於該污水管下游部分7。很快的,具噴射管, 功能的管道11之下游係形成一部分真空的區域,該區域係 包含有長幾十公分的管道部分16。大約在該區域的中間部 位及縱向方向,存在有一彈性橡膠套筒元件18,該彈性橡 膠套筒元件的外表面係相對地設置於該管道部分16的周壁 〇 在該區域(含彈性元件18)內’管道部分I6係具有一入 — . ^ "*** 裝 I Ϊ ^訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺皮適用中囷國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 415984 A7 ___B7______ 五、發明説明((j ) 口 I9,該入口係連接至一供給壓縮空氣的管件Ua=該管 件1U係由管道11轉出,而連接壓縮空氣系統至位於空氣 進流閥10上游的真空污水輸送系統。 爲了藉由收縮一空間26(如圖4所示之虛線)以形成彈 性套筒元件18,就是指可用壓縮空氣在彈性套筒元件18 的外表面和管道部分16的周壁之間形成一壓力室,該壓縮 空氣係來自於管件11a而流經入口 19。管件11a較佳地係 具有一壓力調節器24和一三向閉止閥23。該閉止閥23係 具有在關閉空氣會自管道部分16流通進入大氣的設計。壓 縮空氣係應用於彈性套筒元件18的外邊及該空間26,以 更有效地作用,即可致使彈性套筒元件收縮,這比彈性套 筒元件內部僅僅是低壓或真空要好。閉止閥23係連接於控 制中心9,因此當彈性套筒的收縮是最佳時,即部分真空 開始形成到污水閥3打開的這一段時間,壓力可在噴流循 環的時間供應。和閉止閥23成對串聯的壓力調節器24, 其係用於調節彈性套筒元件18的四周壓力。該壓力依照該 真空污水輸送系統之槪要尺寸及設計,而較佳地調整至大 約0 bar至2 bar間之高壓(較佳地係在約0至0.7 bar之間) 〇 如以上所述的,該壓縮空氣係從管件11a,且經由管 道部分16周壁上的入口 19而進入環繞彈性套筒元件18, 且當空氣進流閥10向管道11打開時,該壓縮空氣係同時 被吸入。在污水閥3開啓前’該彈性套筒元件18係保持著 壓力,因而閉止閥23關閉而形成管道16內部的空氣流通( 14 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ---------—^1-------------^ {請先閲讀背面之注套事項再填寫本頁) A7 B7 415984 五、發明説明(设) 參照圖7,水平線段23a係表示彈性套筒元件18周圍的壓 縮空氣)。這種壓力較佳地係從管道11藉由空氣進流閥10
I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 而保持著,直到污水閥3關閉之前或之後不久。 彈性套筒元件18周圍的壓力一般可由一種時間控制方 式調整,但亦可由控制中心9在污水管上游部分4裝置真 空防護件25這種型式的安全裝置來控制’並可顯示於上述 的壓力感應器17旁邊。真空防護件25在壓力被關閉以及 管道部分16的空氣流通至大氣中時係可感應真空程度。 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 如圇4或圖5所示,因爲套筒元件18在其下游端被彎 曲或雙彎曲,其係具有相當有的活動自由。噴射管5和壓 縮空氣形成的壓力共同造成的真空’使得套筒元件以形成 揺層方式收縮’如圖6所不’其中該壓縮空热經入口 19而 影響套筒元件18,因此在噴射管排水的交叉區域產生一誘 導壓力降。該彈性套筒元件的收縮功能對噴射管5的效率 係具非常有利的影響,並可幫助減少噴射管的空氣消耗。 當污水流經套筒18時,已褶曲的套筒元件係膨脹’因此大 一點的固體物也可以順利的通過。誘導壓力的形成’即該 套筒元件18的收縮,係可改進收縮控制的程度’並提高噴 射管的真空形成程度,因而減少空氣的耗損。該彈性套筒 元件18的控制功能係可減少震動,同樣地可產生較低的噪 音程度。 由圖5可明顯的看出’該套筒元件18在其入口端係包 含有一加強肋,該加強肋係包含一由4個周圍空間間隔的 圓柱部分21及軸部分22,該軸部分係幾乎延伸到套筒元 15 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS) Α4说格< 2丨〇χ297公釐) 415984 Α7 Β7 五、發明説明(力) 件雙彎曲位置的縱向中間部分。該加強肋係爲該套筒元件 18的一體部分,且係由該套筒元件局部厚度的增加而形成 。圖6係顯示一自下游端部方向觀看的套筒元件18,根據 圖6,該加強肋的軸部分22係操縱著套筒元件18的收縮 ,藉此調整摺層和一活動開口 2〇。根據圖4之實施例,該 污水管下游部分7的管徑係比上游部分4的管徑大約40% 。這將會減少污水管內停止流動或流動太慢的風險。 這樣的彈性套筒元件或水管,本質上係改進了噴射管 的效率,並減少了所需的壓縮空氣量,在很多例子中係可 減至2/3。彈性套筒元件18較佳地係緊接地裝置於該噴射 管的吸水管和該噴射管的排水管之交接處的下游。爲了能 得到該彈性套筒元件的最佳作用,該彈性套筒元件的上游 部分係包含該軸向定位的加強肋部分,該加強肋部分係具 有指引彈性套筒元件收縮動作的功能,特別是在剛開始的 時候。 例如,適當設計後管壁厚約1 mm彈性橡膠套筒元件 18的收縮,及壁厚約2 mm長約11〇 mm並在污水管上設 有一直徑爲54 mm小孔的加強肋部分21、22的收縮,係 會造成中心的活動開口 20只有約1〇 mm的直徑。壁厚約 僅1 mm的套筒元件18係可容易的形成,但在另一方面’ 其亦非常容易受到如尖銳物體的傷害而造成磨損’而使得 污水流出。因此,較佳地係增加彈性套筒元件18的厚度, 甚至可增至12 mm,最好是在0.5至12 mm之間。爲了產 生收縮,作用於該彈性套筒元件18的壓力會因此而提高。 本紙浪尺度適用中國國家橾準(CNS>A4規格(21〇χ297公釐> { 閲讀背面之注意事項再本買) *·*» 經濟部智慧財產局員工消脅合作社印製 415984 A7 B7 五、發明説明(14 ) - U3 . (請先鬩讀背面之注意事項再填爲本頁) 這可如以上所述方式有效率的做到。增加套筒元件壁厚的 另一好處是其穩定性,即可減少震動,其將可減少真空污 水輸送系統相當大的噪音程度。 圖7係顯示根據圖2系統之一馬桶座1噴流循環的操 作程序。以下所提之時間値係僅爲舉例,以用於說明該噴 流循環之一槪略的時間範圍。 經濟部智慧財產局員工消骨合作社印製 該噴流循環係啓始於操作按鈕8之一短暫時間,如線 段8a所示,不到1秒的時間。這促使噴射管5運作約5至 6秒,分別如線段5b和5c所示。此時壓縮空氣亦經管件 11a和入口 19包圍彈性套筒元件18,如線段23a所示,以 達到控制套筒元件18收縮的目的,並因此使噴射管5的真 空形成更有效率且更穩定。如區域3a所示,在噴射管5運 作約2.5秒後,污水閥3打開並維持約3秒。當污水閥3 打開時,套筒元件18上壓縮空氣的供應(23a)停止’且收 縮期間形成的空間26係藉由三向閉止閥23排氣流通至大 氣中。如曲線4a所示,在污水閥3打開前,噴射管的這項 功能減少污水管上游部分4約40 kPa的壓力。當污水閥3 打開時,上游部分4的壓力開始上升,到達其原來的壓力 大小,且污水閥3在這段時間係持續開著。污水閥3關閉 後,由於噴射管5所產生之壓力的緣故,在約0_5秒的時 間內壓力會輕微下降,噴射管5持續運作(線段5c)直到污 水閥3關閉或(關閉後不久)。噴射管5有較長的運作時間( 線段5c)係較有利於確保所有污水恰當的排出污水管。另一 個方式是噴射管5可持續運作一段較短的時間(線段5b), 17 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS > A4说格(210X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 415984 五、發明説明(A ) 在污水閥3關閉前(不久,如0.5秒)關閉。此後,該系統會 固定於所設定的時間T(例如約5秒),以避免重複進行的噴 流時間間隔太接近而導致系統產生運作的混亂。 如果對於排放的目的有利的話,噴射管.5亦可在污水 閥3關閉後不限時間長短持續運作(如虛線5a)。然而,這 當然會影響空氣和能量的消耗,以下將更詳細地討論這個 問題。 供給空氣至噴射管的速率應在每分鐘約500至1500公 升之間,其中係在標準溫度和壓力(0。(:,標準大氣壓)下計 算該空氣體容積。盡可能的減少噴射管的空氣進流量毋庸 置疑是很好的,不用承擔關於系統安全功能的風險,因爲 空氣消耗愈少,能量消耗也就愈少。 流空循環的能量消耗亦受部分真空區域容積的影響。 該容積愈小,能量消耗就愈小。然而,污水管的部分真空 區域不能太小,因爲該真空容積會因太小而很難有效率的 使馬桶座流空。 在本實施例中,爲了提供一個例子,且在該案例中係 使用一收集槽6,故在污水閥3和噴射管5之間的距離L 可設計約1至10公尺,較佳地係爲約2公尺左右。然後 ,該污水管下游部分7可以有數公尺長,以使噴射管5能 位於從污水閥3延伸至收集槽6之間的污水管兩端之間, 而不會趨向於其中一端,並形成該污水管的上游部分4和 下游部分7。 然而,將噴射管置於相當靠近該污水管排水端的位置 18 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(210X297公釐) f I i I I 11 裝— 11 ^訂 I I 線 (請先《讀背_面之注意事項再t本頁) 415984 A7 B7 五、發明説明(山) k請先閲讀背面之注意事項再鲈1·本頁) 係爲有利的,即,例如儘可能的靠近該收集槽,因爲這樣 可確保廢棄物適當並有效率的排出。此外,設計污水管下 游部分7時盡量設計短一點’也會使空氣的消耗達最小値 。該噴射管甚至可置於於該·收集槽由此該下游部分的長 度會幾乎接近於〇公尺。在另一方面,爲了噴射管的保養 和/或維修,該噴射管最好係置放於相當接近該馬桶座或其 他任何被抽至真空污水管的廢棄物收集單元。 以上所提到的相關數値只是一·個例子,且該等數値應 依照該真空污水輸送系統的尺寸和設計而定。 比方說,除了其它因素之外,上述參考圖7討論的時 間値係直接依據該污水管部分的個別長度而定。以下的例 子係可說明此例。該污水管上游部分4的長度可設爲2公 尺,污水管下游部分7的長度可接近於〇公尺(即噴射管5 形成污水管的一端,或噴射管5係置放於該收集槽6之內) ,該噴射管的操作時間可以是4秒,而污水閥2的開啓時 間3a則爲2秒。噴射管5然後可在污水閥3關閉時關閉, 因爲沒有更長的污水輸送長度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上游部分4愈長,則必須處於真空部分的相對容積就 愈大,即噴射管的操作時間將愈長。如果每次都要確保有 效率的排出,則同樣的道理也適用於下游部分。這當然也 影響污水閥的操作時間。該真空污水輸送管的結構,如角 ,彎曲處、直的部分等等在操作期間也是有方位的。 依據本發明,真空污水輸送系統不只適用於單一馬桶 座,亦適用於其他廢棄物收集單元。因此,雖然馬桶座的 19 本紙張尺度通用中國國家橾準(CNS ) A4規格(2)0X297公釐> 415984 A7 B7 五、發明説明(q) 數目不能太大,或壓縮空氣的消耗不能過多,污水管的上 游部分仍可有連接於個別馬桶座的單或雙支流。所以很典 型的,一組馬桶座會經由一擁有2支流的上游部分,連接 到一噴射管。最好控制中心保護這2個馬桶座使其不會同 時流空。如上所述的,本發明亦適用於各種型式的車輛, 包括海運單位和固定設備。 本發明並不限於該揭示的實施例,且其中係可包含附 屬申請專利範圍內之數種修改型式。 <請先閲讀背面之注意事項再填本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

  1. 415984 I 415984 I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1.一種真空汚水輸送系統的操作方法,其係包括有: 一廢棄物收集單元(1),該收集單元係時常經由開放出 口(2)而流空; 一污水閥(3),該污水閥係用於控制從該污水收集單元 經由該開放出口(2)之污水的流動; 一污水管,該污水管係包含有一上游部分(4)和一下游 部分(7),該上游部分(4)係連接於污水閥(3),該下游部分 (7)則具有該污水管的排水端;及 —噴射管(5),該噴射管係具有一工作介質供應入口 (11),且係與該污水管結爲一體,以使該污水管的上游部 分(4)和下游部分(7)分別提供該噴射管一吸水管及一排水管 ' ί 在本方法中 工作介質係經由工作介質供應入口(11)被送至該噴射 管(5),並在污水管的上游部分(4)形成部分真空; 污水閥(3)係被打開,由此周圍的大氣壓力係推動污水 收集單元(1)內的污水進入並經過該污水管的上游部分(4); 污水更由於氣體的壓力幫助而經由該污水管的下游部 分(7)被輸送,該壓力是由污水管下游部分(7)中的噴射管 (5)造成的,且在該方法中 污水閥(3)係當該廢棄物收集單元(1)的流空而關閉; 其特徵在於 工作介質係被送至噴射管(5)—段時間(5a-5c),其係實 質地包含一段時間(3a),在該段時間內該污水閥係被打開 ---------tl-----訂·------^ (請先Η讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家操準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 415984_S_ 六、申請專利範圍 且維持氣體壓力於該污水管之下游部分(7)。 2. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其,中工作介質 係被送至噴射管(5)直到污水閥(3)關閉前(5b)不久。 3. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中工作介質 係被送至噴射管(5)直到污水閥(3)關閉後(5c)不久。 4. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中位於該污 水管下游部分(7)的真空污水輸送系統,在噴射管(5)中形成 部分真空的區域內,又包含有: —內部彈性套筒元件(18): 一該套筒元件之外部表面,其係相對配置於一管道部 分(16)之一周壁;及 一入口(19),其係位於該管道部分(16)之管壁上且在該 區域內; 壓縮空氣係經由入口(19)而供應於彈性套筒元件(18)的 外表面和管道部分(16)的周壁之間,且其中壓縮空氣在污 水閥(3)打開前係供應一段時間(23a)。 5. 如申請專利範圍第4項所述之方法,其中壓縮空氣 係以約0.0至2_0 bar之間(較佳地在約0.0至0.7 bar之間) 的超高壓來供應。 6. 如申請專利範圍第5項所述之方法,其中壓縮空氣 係在一段時間(23a)內被供應,這一段時間(23a)係起始於開 始提供工作介質的時段(5a-5c)並結束於污水閥(3)開啓時, 且其中該供應的壓縮空氣係在供應時段(23a)結束時流通至 r 大氣中。 -----------------訂·------ii <请先閲讀背面之注意事項再填寫本莧) ____2_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8_§__ 六、申請專利範園 一 7_ —種真空污水輸送系統,其係包括有: 一廢棄物收集單元(1)>該單元係通常經由其中之開放 出口(2)而流空; 一污水閥(3),該污水閥係用於控制從廢棄物收集單元 並經過該開放出口(2)的污水流動: 一污水管,該污水管係具有一連接於污水閥(3)的上游 部分(4)和一具有該污水管之一排水端的下游部分(7);及 —噴射管(5),該噴射管有一工作介質供應入口並係與 該污水管結合爲一體,以使污水管的上游部分(4)和下游部 分(7)分別提供該噴射管的一吸水管和一排水管; 其特徵在於該污水管的下游部分(7),在噴射管(5)中具 形成部分真空功能的區域內,係包括一內部彈性套筒元件 (18),該元件外表面係配置相對於一管道部分(16)的周壁’ 且在該區域中有一用於壓縮空氣的入口(19),該入口係配 置於管道部分(16)的管壁內,以用於在彈性套筒元件(18)外 表面和管道部分(16)的周壁之間供應壓縮空氣。 8. 如申請專利範圍第7項所述之系統,其中該彈性套 筒元件(18)係具有約0.5至12公釐之間的管壁厚度。 9. 如申請專利範圍第7項所述之系統’其中一空氣進 流閥(1〇)係在工作介質供應入口(11)和噴射管(5)之間’管 道部分(16)管壁上的入口(19)係連接於一管件(11a) ’該管 件(Ha)係連接於工作介質供應入口(Π),且其中該管件 (11a)係從空氣進流閥(10)的工作介質入口(11)上游轉向而 來。 ---------e-------訂.------0 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逍用t國國家#準(CNS 说格(210X297公釐) A8 B8 C8 D8 415984_ 六、申請專利範圍 10. 如申請專利範圍第9項所述之系統,其中該管件 (11a)係備有一壓力調節器(24),和一三向閉止閥(23)。 11. 如申請專利範圍第10項所述之系統,其中該三向 閉止閥(23)係和真空污水輸送系統的控制中心(9)聯繫,該 控制中心亦和空氣進流閥(10)聯繫。 12. 如申請專利範圍第11項所述之系統,其中該污水 管的上游部分(4)係備有一安全裝置(25) ’該安全裝置係連 接於控制中心(9)和三向閉止閥(23),且其中該安全裝置係 爲一真空防護件(25)。 Π.如申請專利範圍第7項所述之系統,其中該系統係 包含一污水收集槽(6),該收集槽係連接於污水管的下游部 分⑺。 ---------i-----r--訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中困國家搞率(CNS ) Α4洗格(210X297公羞)
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