Вакуумный туалет и автоматический пневмоклапан для него
Вакуумный туалет, предназначенный преимущественно для установки на пассажирском транспорте содержит унитаз (1), связанный с гидросистемой смывной магистралью (2), на которой установлены дозатор воды (5) и клапан смыва (4). На выходе унитаза (1) расположена промежуточная емкость (6), сообщающаяся сливной трубой (7) с баком-сборником стоков (8). На входе и выходе из промежуточной емкости (6) установлены задвижки (9) и (11) с пневмоприводами (10) и (12). Промежуточная емкость (6) сообщается с рабочей камерой эжектора (13). Для обеспечения надежного функционирования туалета и повышения его компактности, он оборудован управляемыми через контроллер (17) двумя трехходовыми пятиканальными распределителями (18) и (19), обеспечивающими подачу сжатого газа от пневмомагистрали (16) к дозатору воды (5), пневмоприводам (10), (12) задвижек (9) и (11), к трубопроводу наддува (14) промежуточной емкости (6) и к эжектору (13). Для поочередного сообщения полости промежуточной емкости (6) с рабочей камерой эжектора (13) или с трубопроводом наддува (14) установлен автоматический трехканальный пневмоклапан (15) с двумя осевыми каналами (26), (28), седлами (27), (33) и расположенным в полости (25) запорным огранном в виде манжеты (34) с периферийным упругим отгибом (36). Со стороны осевого канала (28) в корпусе (24) закреплена перегородка (29),образующая с боковой стенкой (30) корпуса (24) кольцевую полость (31), с
которой сообщается радиальный выходной канал (32). Манжета (34) подпружинена относительно перегородки (29).
Полезная модель относится к санитарно-техническому оборудованию и более конкретно - к туалетным комплексам с вакуумными системами эвакуации стоков, которые могут использоваться как автономно, так и на транспортных средствах, например, на железнодорожном транспорте для оборудования пассажирских вагонов.
Уже известен вакуумный туалет, содержащий унитаз, связанный с гидросистемой смывной магистралью, на которой установлены дозатор воды и клапан смыва, расположенную на выходе унитаза промежуточную емкость, сообщающуюся сливной трубой с баком-сборником стоков, связанные с пневмосистемой эжектор для вакуумирования промежуточной емкости и расположенные на входе и выходе из нее задвижки с пневмоприводами их открытия и закрытия, а также управляемые контроллером средства распределения сжатого газа из пневмосистемы для питания агрегатов туалета [1].
Известный вакуумный туалет используется для оборудования пассажирских купе повышенной комфортности, он надежен и удобен в эксплуатации, однако для его функционирования требуется применение семи пневматических электроуправляемых клапанов, обеспечивающих подачу сжатого газа для работы
его агрегатов по заданной программе. Вместе с тем использование известного туалета в пассажирских купе в условии ограниченного пространства диктует требования снижения габаритных размеров, повышения его компактности, надежности функционирования и упрощения конструкции.
Технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели заключается в упрощении ее конструктивной схемы, снижении габаритных размеров, повышения компактности и надежности функционирования.
Для достижения указанного технического результата в вакуумном туалете, содержащем унитаз, связанный с гидросистемой смывной магистралью, на которой установлены дозатор воды и клапан смыва, расположенную на выходе унитаза промежуточную емкость, сообщающуюся сливной трубой с баком-сборником стоков, связанные с пневмосистемой эжектор для вакуумирования промежуточной емкости и расположенные на входе и выходе из нее задвижки с пневмоприводами их открытия и закрытия, а также управляемые контроллером средства распределения сжатого газа, предлагается средство распределения сжатого газа, выполнить в виде двух трехходовых пятиканальных распределителей, вход каждого из которых сообщен с пневмосистемой, один выход первого распределителя соединить с газовой камерой дозатора воды, с эжектором и пневмоприводами закрытия задвижек, второй его выход соединить с пневмоприводом открытия расположенной на выходе из промежуточной емкости задвижки, один из выходов второго распределителя соединить с трубопроводом наддува промежуточной емкости, а второй - с пневмоприводом открытия
задвижки на входе в промежуточную емкость, при этом на промежуточной емкости предлагается установить автоматический трехканальный пневмоклапан, сообщающий ее полость с рабочей камерой эжектора (вакуумируемым входом) или с трубопроводом наддува.
Установка автоматического пневмоклапана на промежуточной емкости позволяет последовательно осуществлять по раздельным каналам вакуумирование промежуточной емкости и ее наддув.
Известен автоматический трехканальный пневмоклапан, содержащий корпус с полостью, к которой подведены два осевых канала с седлами, расположенный в полости корпуса между седлами и взаимодействующий с ними подпружиненный запорный орган, и радиальный выходной канал [2].
Известный клапан позволяет в автоматическом режиме осуществлять последовательное сообщение входных каналов при подаче в них рабочего тела под избыточным давлением с выходом, однако он не может использоваться в схеме вакуумного туалета, где необходимо последовательное соединение с полостью промежуточной полости (выходом) магистрали наддува и магистрали вакуумирования.
Кроме того, известный клапан громоздок и достаточно сложен.
Технический результат, который может быть достигнут при использовании заявляемого в качестве полезной модели автоматического пневмоклапана заключается в автоматической последовательной коммутации каналов наддува и вакуумирования, а также снижении веса и габаритных размеров.
Для достижения указанного результата в автоматическом пневмоклапане, содержащем корпус с полостью, к которой подведены два осевых канала с седлами, расположенный в полости между седлами и взаимодействующий с ними подпружиненный запорный орган и радиальный выходной канал, предлагается внутри корпуса вдоль одного из осевых каналов закрепить цилиндрическую перегородку, образующую с боковой стеной корпуса кольцевую полость, с которой сообщен радиальный выходной канал, на торце перегородки образовать седло, а запорный орган выполнить в виде манжеты, сплошная центральная часть которой подпружинена относительно перегородки и взаимодействует с расположенными по обе ее стороны седлами осевых каналов, а ее периферийную часть выполнить с упругим отгибом и расположить ее напротив кольцевой полости.
Возможное конструктивное выполнение заявляемых в качестве полезных моделей решений представлено на прилагаемых чертежах.
На Фиг.1 представлена схема вакуумного туалета.
На Фиг.2 показана конструкция автоматического пневмоклапана.
Вакуумный туалет содержит унитаз 1, к которому по смывной магистрали 2 через форсунки 3 поступает вода.
На магистрали 2 установлены клапан смыва 4 и газожидкостный мембранный дозатор воды 5.
На выходе унитаза 1 расположена промежуточная емкость 6, сообщающаяся сливной трубой 7 с баком-сборником стоков 8. На входе в
промежуточную емкость 6 установлена задвижка 9 с пневмоприводом 10, а на выходе из нее - задвижка 11 с пневмоприводом 12.
Полость промежуточной емкости 6 для создания в ней разряжения может сообщаться с рабочей камерой эжектора 13 или с трубопроводом наддува 14 через автоматический пневмоклапан 15.
Подача сжатого газа к агрегатам туалета (дозатору 5, эжектору 13, промежуточной емкости 6, пневмоприводам 10 и 12) осуществляется от пневмомагистрали 16 посредством управляемых контроллером 17 трехходовых пятиканальных распределителей 18 и 19, вход каждого из которых сообщен с пневмомагистралью 16. Выход 20 распределителя 18 сообщен с газовой камерой дозатора воды 5, с эжектором 13 и пневмоприводами 12 и 10, а выход 21 связан с пневмоприводом 12, обеспечивая открытие задвижки 11.
Два других выхода распределителя 18 сообщаются с магистралью сброса давления (на схеме не показана).
Выход 22 распределителя 19 сообщен с трубопроводом наддува 14, а его выход 23 связан с пневмоприводом 10 для обеспечения открытия задвижки 9, два других выхода распределителя 19 также сообщены с магистралью сброса давления.
Вакуумирование промежуточной емкости 6 или ее наддув осуществляются посредством автоматического пневмоклапана 15, который содержит корпус 24 с полостью 25 (см. фиг.2).
К полости 25 подведен входной осевой канал 26 с седлом 27, сообщающийся с трубопроводом наддува 14 и осевой канал 28, сообщающийся с
рабочей камерой эжектора 13. Со стороны канала 28 в корпусе 24 выполнена цилиндрическая перегородка 29, образующая с боковой стенкой 30 корпуса 24 кольцевую полость 31, с которой сообщен радиальный выходной канал 32, связанный с полостью промежуточной емкости 6.
На торце цилиндрической перегородки 29 образовано второе седло 33.
В полости 25 расположен взаимодействующий с седлами 27 и 33 запорный орган, выполненный в виде манжеты 34, центральная часть которой поджата пружиной 35, опертой на цилиндрическую перегородку 29.
Периферийная часть манжеты 34 выполнена с упругим отгибом 36, расположенным напротив кольцевой полости 31.
Вакуумный туалет и автоматический пневмоклапан функционируют следующим образом.
После пользования туалетом по сигналу датчика 37 (это может быть бесконтактный датчик или просто кнопка, которую нажимает пользователь) задействуется контроллер 17, по программе которого распределитель 18 сообщает пневмомагистраль 16 через выход 20 с газовой камерой дозатора воды 5 с эжектором 13 и с пневмоприводами 10 и 12 для удержания задвижек 9 и 11 в закрытом положении.
В результате этого вода из дозатора 5 выдавливается через форсунки 3 и происходит обмыв чаши унитаза 1, а в рабочей камере эжектора 13 создается разряжение. В автоматическом пневмоклапане 15 манжета 34 поджата пружиной 35 к седлу 27 и полость промежуточной емкости 6 сообщается через выход 32 и
вход 28 пневмоклапана 15 с рабочей камерой эжектора 13, что приводит к созданию частичного вакуума в промежуточной емкости 6.
По достижению необходимого уровня разряжения распределитель 19 кратковременно сообщает пневмомагистраль 16 через выход 23 с пневмоприводом 10, открывающим задвижку 9, обеспечивая засасывание стоков из унитаза 1 в промежуточную емкость 6. Одновременно с этим закрывается выход 23 распределителя 19, производится открытие клапана смыва 4 и заполнение жидкостной камеры дозатора воды 5.
После заполнения промежуточной емкости 6 вновь кратковременно открывается выход 23 распределителя 19, обеспечивая закрытие задвижки 9 и подачу воды из дозатора 5 в чашу унитаза 1 для образования гидрозатвора.
Одновременно с этим распределитель 19 подает сжатый газ через выход 22 по трубопроводу наддува 14 через входной канал 26 пневмоклапана 15 и его выходной канал 32 в полость промежуточной емкости 6, обеспечивая ее наддув. При этом манжета 34 давлением газа прижимается к седлу 33, а ее отгиб 36 отжат, сообщая полость 25 с выходным каналом 32.
При достижении заданного уровня давления в промежуточной емкости 6 выход 22 распределителя 19 закрывается, а распределитель 18 сообщает пневмомагистраль 16 через выход 21 с пневмоприводом 12, обеспечивая открытие задвижки 11 и эвакуацию под действием избыточного давления стоков из промежуточной емкости 6 по сливной трубе 7 в бак-сборник стоков 8.
Заявляемые в качестве полезных моделей вакуумный туалет и автоматический пневмоклапан просты, малогабаритны, что обеспечивает компактность туалета и его надежную эксплуатацию.
Источники информации:
[1] RU, ПМ, пат. №27932, Е 03 Д 3/10, 2002 г.
[2] SU, A.C. №1612168, F 16 K 11/00, 1986 г.
1. Вакуумный туалет, содержащий унитаз, связанный с гидросистемой смывной магистралью, на которой установлены дозатор воды и клапан смыва, расположенную на выходе унитаза промежуточную емкость, сообщающуюся сливной трубой с баком-сборником стоков, связанные с пневмосистемой эжектор для вакуумирования промежуточной емкости и расположенные на входе и выходе из нее задвижки с пневмоприводами, а также управляемые контроллером средства распределения сжатого газа, отличающийся тем, что средства распределения сжатого газа выполнены в виде двух трехходовых пятиканальных распределителей, вход каждого из которых сообщен с пневмосистемой, один выход первого распределителя соединен с газовой камерой дозатора воды, с эжектором и пневмоприводами закрытия задвижек, второй его выход соединен с пневмоприводом открытия расположенной на выходе из промежуточной емкости задвижки, а один из выходов второго распределителя соединен с трубопроводом наддува промежуточной емкости, второй с пневмоприводом открытия задвижки на входе в промежуточную емкость, при этом на промежуточной емкости установлен автоматический трехканальный пневмоклапан, сообщающий ее полость с рабочей камерой эжектора или с трубопроводом наддува.
2. Автоматический пневмоклапан, содержащий корпус с полостью, к которой подведены два осевых канала с седлами, расположенный в полости корпуса между седлами и взаимодействующий с ними подпружиненный запорный орган и радиальный выходной канал, отличающийся тем, что внутри корпуса вдоль одного из осевых каналов закреплена цилиндрическая перегородка, образующая с боковой стенкой корпуса кольцевую полость, с которой сообщен радиальный выходной канал, на торце перегородки образовано седло, а запорный орган выполнен в виде манжеты, сплошная центральная часть которой подпружинена относительно перегородки и взаимодействует с расположенными по обе ее стороны седлами осевых каналов, а ее периферийная часть выполнена с упругим отгибом и расположена напротив кольцевой полости.
