Емкость для накопления стоков санузла транспортного средства

Полезная модель относится к санитарно-техническому оборудованию, может быть использовано, например, в железнодорожных вагонах и направлено на обеспечение надежности работы в условиях низких температур при сокращении его габаритов. Корпус 1 имеет форму пятиугольной призмы с надстройкой 2, в которой установлен газовый фильтр 3. На верхней стенке надстройки 2 закреплены патрубок 4 для приема отходов санузла, соединенный с газовым механическим фильтром 3 патрубок 5, который соединяет полость бака с системой 6 вакуумирования. Корпус 1 снабжен комплексной системой жидкостного и электрического обогрева. Внутри бака установлены две откачивающие трубы 11, нижний конец каждой из которых прикреплен ко дну корпуса 1 с зазором, обеспечивающим свободное перетекание жидкости из полости корпуса 1 бака в откачивающую трубу 11, в верхней части емкости каждая из откачивающих труб 11 выходит из нее и заканчивается запорными головками 12, служащими для стыковки с приемными элементами наземных сборников стоков. Параллельно каждой из откачивающих труб 11 проложены трубы 13, предназначенные для поступления воздуха в полость емкости. Концы труб 13 присоединены к запорным головкам 12. В дне корпуса 1 выполнена полость 14 для циркуляции жидкого теплоносителя, получаемого от теплосети транспортного средства. В полости 14 установлены электронагревательные элементы 17, подключенные к электросети транспортного средства. В процессе эксплуатации стоки санузла поступают в полость емкости под действием создаваемого в этой полости вакуума. Контроль теплового состояния емкости осуществляют с помощью датчика 18 температуры. В холодное время года стоки санузла, накапливаемые в корпусе 1, предохраняют от замерзания путем подачи нагретого теплоносителя в полость 14. При сильных морозах для исключения опасности замерзания емкости, подключают электроподогревательные элементы 17.

Полезная модель относится к санитарно-техническому оборудованию, а именно к вакуумным туалетным системам, и может быть использована, например, в таких железнодорожных вагонах как вагон-ресторан или почтовый вагон.

В описании изобретения к американскому патенту US 5214807, кл. Е03F 1/00, опубл. 01.06.1993 г [1], раскрыта конструкция емкости для накопления стоков туалета, включающей герметичный стальной корпус в форме четырехугольной призмы, установленную в корпусе откачивающую трубу, нижний конец которой находится в нижней точке корпуса, патрубок с клапаном, служащий для сообщения полости корпуса с атмосферой, и впускной патрубок, соединенный с санузлом. Стальной корпус емкости [1], усиленный снаружи массивной оболочкой, имеет слишком большую массу и поэтому емкость для накопления стоков туалета [1] малопригодна для использования в транспортных средствах.

Из описания изобретения к патенту Российской Федерации RU 2276642, кл. В61D 35/00; В61К 13/00, опубл. 10.09.2004 г [2], известна емкость для накопления стоков туалетов транспортных средств, включающая металлический корпус, выполненный в форме прямой четырехугольной призмы, впускной патрубок, соединенный с системой санузлов, и откачивающую трубу. Слив содержимого емкости в наземный стационарный резервуар осуществляют через специальные переходные трубы изменяющейся длины. Сложное техническое решение [2] связано с большими капитальными и эксплуатационными расходами. Затраты на реализацию изобретения [2] могут окупиться лишь за очень продолжительный срок эксплуатации, поэтому изобретение рентабельно при реализации только в условиях крупных железнодорожных узлов.

Из описания изобретения к патенту Российской Федерации RU 2250168, кл. В61D 35/00; Е03F 1/00, опубл. 20.04.2005 г [3], известна емкость для накопления стоков туалетов транспортных средств, включающая металлический корпус, сливную трубу и запорный узел. Емкость для накопления стоков [3] помещается внутри железнодорожного вагона и не позволяет рационально использовать объем пассажирского железнодорожного вагона. Она имеет малый объем и вмещает малое количество смывов. Поэтому в условиях больших перегонов возникнет необходимость вынужденного опорожнения емкости непосредственно на железнодорожный путь. Последнее обстоятельство в связи возрастающими требованиями к охране экологии окружающей среды ограничивает сферу применения устройства [3]. Кроме того, в техническом решении [3] для эффективного и быстрого опорожнения бака-накопителя требуются средства повышения в нем давления, что связано с дополнительными затратами на оборудование.

При разработке предлагаемого технического решения перед авторами стояла задача создания емкости накопления стоков для санузлов железнодорожных вагонов, которые выполняют вспомогательные функции, например для вагона-ресторана или почтового вагона. Количество персонала, обслуживающего подобные вагоны и пользующегося их санузлами, во много раз меньше, чем количество лиц, пользующихся санузлами пассажирских вагонов. Отсюда возникает возможность ограничиться для накопления стоков емкостью меньших размеров и, поместив ее внизу торцевой части подвагонного пространства, освободить тем самым для различных иных целей место в средней части подвагонного пространства, занимаемое обычно емкостью для накопления стоков санузлов. Следует кроме того учитывать, что сокращение габаритов (и следовательно массы) устройства может снизить величину расхода средств на изготовление и эксплуатацию. Однако существенное сокращение объема и массы емкости для накопления стоков таит в себе опасность снижения надежности из-за возрастания риска промерзания ее содержимого, особенно при эксплуатации в суровых зимних условиях.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является обеспечение компактности и надежности устройства в условиях работы при низких температурах.

Указанный технический результат достигается в емкости для накопления стоков транспортного средства, включающей корпус в форме горизонтально ориентированной пятиугольной призмы с расположенной в верхней части корпуса надстройкой в форме параллелепипеда, при этом полость надстройки сообщается с полостью корпуса, корпус емкости снабжен комплексной системой обогрева, для чего в дне корпуса выполнена полость, предназначенная для циркуляции жидкого теплоносителя, в которой установлены электронагревательные элементы, в надстройке установлен газовый фильтр, на верхней стенке надстройки имеются патрубок впуска и патрубок выпуска жидкого теплоносителя, патрубок, соединяющий емкость с системой вакуумирования, который соединен с газовым фильтром, и патрубок приема стоков санузла транспортного средства, к надстройке с боковых сторон примыкают закрепленные на корпусе кронштейны, предназначенные для крепления емкости к несущим элементам транспортного средства, каждый из кронштейнов имеет Г-образную форму и усилен вертикальными ребрами жесткости, в боковых стенках корпуса имеются технологические люки, а в полости емкости установлены две откачивающие трубы, нижний конец каждой из откачивающих труб прикреплен ко дну корпусу емкости с зазором, обеспечивающим свободное перетекание жидкости из полости корпуса в откачивающую трубу, обе откачивающие трубы выходят из емкости в верхней ее части, одна из них выходит с правой стороны, а другая - с левой стороны, рядом с каждой из откачивающих труб из бака выходит труба, служащая для поступления в емкость атмосферного воздуха при операции откачки стоков, каждая из образованных таким образом пар труб заканчивается запорной головкой, служащей для стыковки с приемными элементами наземных сборников стоков.

Предусмотрены следующие частные случаи выполнения полезной модели.

Площадь внутреннего сечения каждой из откачивающих труб составляет от 0,015 до 0,020 площади горизонтального сечения полости корпуса емкости.

Объем полости надстройки составляет от 0,10 до 0,15 объема полости корпуса.

Электронагревательные элементы, установленные в полости, находящейся в дне корпуса, выполнены в виде саморегулирующихся греющих кабелей.

В дне корпуса в местах прикрепления нижних концов откачивающих труб выполнены углубления.

В полости, выполненной в дне корпуса, установлены перегородки для направления движения жидкого теплоносителя.

Корпус на передней стенке имеет два больших технологических люка, один прямоугольный, другой - в форме трапеции, и один малый технологический люк прямоугольной формы, а надстройка на боковой стенке имеет технологический люк прямоугольной формы.

Пятиугольная призма, ограничивающая корпус емкости, имеет две вертикальные грани, две горизонтальные грани и одну грань, наклонную к горизонтальной плоскости под углом 45°.

Емкость снабжена индикатором уровня стоков.

В одной из стенок корпуса установлен температурный датчик, связанный с комплексной системой обогрева емкости.

В качестве температурного датчика использовано электрическое термореле.

Существо полезной модели поясняется следующими чертежами.

Фиг.1 Общий вид емкости для накопления стоков.

Фиг.2. То же, вид слева.

Фиг.2. То же, вид сверху.

В прилагаемых чертежах использованы следующие условные цифровые обозначения узлов и деталей.

1. Корпус емкости.

2. Надстройка корпуса.

3. Газовый фильтр.

4. Патрубок для приема стоков санузла.

5. Патрубок, связывающий емкость с системой вакуумирования.

6. Кронштейны.

7. Большой прямоугольный технологический люк корпуса.

8. Большой технологический люк корпуса в форме трапеции.

9. Малый технологический прямоугольный люк корпуса.

10. Технологический люк надстройки.

11. Откачивающие трубы.

12. Запорные головки откачивающих труб.

13. Трубы для впуска атмосферного воздуха в полость емкости.

14. Полость в дне бака для циркуляции жидкого теплоносителя.

15. Патрубок для впуска жидкого теплоносителя.

16. Патрубок для выпуска жидкого теплоносителя.

17. Электронагревательные элементы.

18. Датчик температуры в емкости.

19. Индикатор уровня стоков, накопившихся в емкости.

20. Приборный отсек.

Как показано на фиг.1-3, корпус 1 емкости для накопления стоков транспортного средства имеет форму горизонтально ориентированной пятиугольной призмы. В верхней части корпуса 1 расположена надстройка 2. Полость надстройки сообщается с полостью корпуса, при этом объем надстройки 2 составляет от 0,10 до 0,15 объема полости корпуса 1 емкости. В надстройке установлен газовый фильтр 3. На верхней стенке надстройки закреплены патрубок 4 для приема стоков санузла транспортного средства, соединенный с газовым фильтром 3 патрубок 5, который связывает полость емкости с системой вакуумирования.

К надстройке 2 с боковых сторон примыкают закрепленные на корпусе 1 кронштейны 6, которые имеют Г-образную форму и усилены вертикальными ребрами жесткости. Кронштейны 6 предназначены для крепления емкости к несущим элементам транспортного средства, корпус 1 емкости снабжен комплексной системой жидкостного и электрического обогрева. В боковых стенках корпуса 1 и надстройки 2 имеются технологические люки. На чертежах видны два больших люка, из них один - большой прямоугольный технологический люк 7, другой - большой технологический люк 8, выполненный в форме трапеции. Под большим прямоугольным технологическим люком 7 имеется малый технологический люк 9 корпуса 1. Надстройка 2 имеет технологический люк 10 прямоугольной формы. Люки 7-10 закрыты крышками, снабженными ручками. Внутри емкости установлены две откачивающие трубы 11, нижний конец каждой из которых прикреплен ко дну корпуса 1 емкости с зазором, обеспечивающим свободное перетекание жидкости из полости корпуса 1 емкости в откачивающую трубу 11. В верхней части бака каждая из откачивающих труб 11 выходит из него и заканчивается запорной головкой 12, служащей для стыковки с приемными элементами наземных сборников отходов. Рядом с каждой из откачивающих труб 11 проложены трубы 13, предназначенные для поступления атмосферного воздуха в полость емкости при операции откачки. Концы труб 13 присоединены к запорным головкам 12. В дне корпуса емкости выполнена полость 14, предназначенная для циркуляции жидкого теплоносителя, получаемого от теплосети транспортного средства через патрубок 15 впуска жидкого теплоносителя. Жидкий теплоноситель выводится из емкости посредством патрубка 16. В полости 14 установлены электронагревательные элементы 17, подключаемые к электросети транспортного средства. Электронагревательные элементы 17 могут быть выполнены в виде саморегулирующихся греющих кабелей. В месте прикрепления нижних концов откачивающих труб 11 ко дну корпуса емкости в дне выполнены углубления. Откачивающие трубы 11 установлены наклонно ко дну корпуса 1 емкости. В полости 14, выполненной в дне корпуса 1 емкости, установлены перегородки для направления потока жидкого теплоносителя. В одной из стенок корпуса 1 емкости установлены датчик 18 температуры, связанный с комплексной системой подогрева. Емкость снабжена индикатором 19 уровня стоков в баке. С правой стороны корпуса 1 емкости имеется приборный отсек 20 закрытый крышкой, которая имеет ручку.

Предлагаемая емкость для накопления стоков работает следующим образом.

В процессе эксплуатации стоки санузла поступают в полость емкости под действием создаваемого в этой полости вакуума. При отрицательных температурах окружающего воздуха стоки, накапливаемые в корпусе 1 емкости, предохраняют от замерзания путем подачи нагретого теплоносителя в полость 14, выполненную в дне корпуса 1. При этом контроль теплового состояния емкости осуществляют с помощью датчика 18 температуры. Если, несмотря на эффект подачи жидкого теплоносителя, возникает опасность замерзания содержимого емкости, то подключают электронагревательные элементы 17. Жидкая фракция, задержанная газовым фильтром 3 в результате фильтрации газа, выкачиваемого из емкости, возвращается в емкость под действием собственного веса. Учитывая показания индикатора 19 уровня стоков, накопившихся в емкости, на станции экипировки периодически осуществляют операцию опорожнения (откачки) стоков, используя одну из откачивающих труб 11. Для этого присоединяют запорную головку 12 к стыковочному элементу наземного сборника отходов. Одновременно атмосферный воздух поступает в полость емкости по одной из труб 13, парной трубе 11, через которую осуществляется опорожнение бака.

В соответствии с данным описанием был изготовлен опытный образец емкости для накопления стоков туалета вагона-ресторана. Масса емкости с заполненной жидким теплоносителем полостью 14 составила 1/4 часть массы аналогичной по функции накопительной емкости, используемой в пассажирском вагоне. Установка в торцевой части вагона-ресторана описанной здесь емкости для накопления стоков туалета вагона-ресторана позволила освободить среднюю часть подвагонного пространства для расположения хозяйственного оборудования и инвентаря. Как показали испытания опытного образца, предлагаемое устройство надежно работает при температурах окружающего воздуха до - 50°С. С учетом результатов испытаний готовится партия емкостей для накопления стоков предлагаемой конструкции.

1. Емкость для накопления стоков санузла транспортного средства, включающая корпус в форме горизонтально ориентированной пятиугольной призмы с расположенной в верхней части корпуса надстройкой в форме параллелепипеда, при этом полость надстройки сообщается с полостью корпуса, корпус емкости снабжен комплексной системой обогрева, для чего в дне корпуса выполнена полость, предназначенная для циркуляции жидкого теплоносителя, в которой установлены электронагревательные элементы, в надстройке установлен газовый фильтр, на верхней стенке надстройки имеются патрубок впуска и патрубок выпуска жидкого теплоносителя, патрубок, соединяющий емкость с системой вакуумирования, который соединен с газовым фильтром, и патрубок приема стоков санузла транспортного средства, к надстройке с боковых сторон примыкают закрепленные на корпусе кронштейны, предназначенные для крепления емкости к несущим элементам транспортного средства, каждый из кронштейнов имеет Г-образную форму и усилен вертикальными ребрами жесткости, в боковых стенках корпуса имеются технологические люки, а в полости емкости установлены две откачивающие трубы, нижний конец каждой из откачивающих труб прикреплен ко дну корпуса емкости с зазором, обеспечивающим свободное перетекание жидкости из полости корпуса в откачивающую трубу, обе откачивающие трубы выходят из емкости в верхней ее части, одна из них выходит с правой стороны, а другая - с левой стороны, рядом с каждой из откачивающих труб из бака выходит труба, служащая для поступления в емкость атмосферного воздуха при операции откачки стоков, каждая из образованных таким образом пар труб заканчивается запорной головкой, служащей для стыковки с приемными элементами наземных сборников стоков.

2. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что площадь внутреннего сечения каждой из откачивающих труб составляет от 0,015 до 0,020 площади горизонтального сечения полости корпуса емкости.

3. Емкость по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что объем полости надстройки составляет от 0,10 до 0,15 объема полости корпуса.

4. Емкость по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что электронагревательные элементы, установленные в полости, находящейся в дне корпуса, выполнены в виде саморегулирующихся греющих кабелей.

5. Емкость по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что ко дну корпуса в месте прикрепления нижних концов откачивающих труб выполнено углубление.

6. Емкость по любому из п.п.1 или 2, отличающаяся тем, что в полости, выполненной в дне корпуса, установлены перегородки для направления движения жидкого теплоносителя.

7. Емкость по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что корпус на передней стенке имеет два больших технологических люка, один прямоугольный, другой - в форме трапеции, и один малый технологический люк прямоугольной формы, а надстройка на боковой стенке имеет технологический люк прямоугольной формы.

8. Емкость по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что пятиугольная призма, ограничивающая корпус емкости, имеет две вертикальные грани, две горизонтальные грани и одну грань, наклонную к горизонтальной плоскости под углом 45°.

9. Емкость по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что она снабжена индикатором уровня стоков.

10. Емкость по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что в одной из стенок корпуса установлен температурный датчик, связанный с комплексной системой обогрева емкости.

11. Емкость по п.10, отличающаяся тем, что в качестве температурного датчика использовано электрическое термореле.