УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПОРОЖНЕНИЯ БАКА
DEVICE FOR TANK EMPTYING

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройству для опорожнения баков чистой воды рельсовых транспортных средств.
Уровень техники
Рельсовые транспортные средства, в частности пассажирские рельсовые транспортные средства, содержат часто баки чистой воды для снабжения туалетов, кухонь или т.п. Поскольку эти баки содержат питьевую воду, то они могут замерзать при длительных остановках транспортного средства при холодной погоде. При работе транспортного средства этой опасности не существует, поскольку баки обычно расположены в отапливаемом внутреннем пространстве, обычно в потолке над туалетом. Если содержимое бака чистой воды замерзает, то транспортное средство нельзя применять, поскольку санитарные установки не готовы к работе, и его необходимо отогревать в отапливаемом ангаре. На основании большого количества воды, примерно 300 л, этот процесс может длиться несколько дней. Если за счет замерзания воды повреждаются трубопроводы, то их необходимо ремонтировать. Для решения этой проблемы рельсовые транспортные средства оборудуются баками чистой воды с автоматическими устройствами опорожнения, которые при падении температуры ниже определенной температуры бака, выпускают воду из заполненного бака с помощью клапана опорожнения. Это устройство нуждается в электроснабжении, которое в стоящих транспортных средствах осуществляется с помощью бортовой батареи. Необходимо выполнять это устройство опорожнения с экономным расходом энергии с целью обеспечения возможности сохранения защиты в течение длительного времени (нескольких недель). Кроме того, устройство опорожнения бака не должно осуществлять ошибочные приведения в действие, поскольку такое транспортное средство (с пустым баком чистой воды) можно применять лишь очень ограниченно, соответственно, заполнение снова можно выполнять лишь на определенных вокзалах.
Сущность изобретения
В основу изобретения положена задача создания устройства для опорожнения баков чистой воды рельсовых транспортных средств, которое предотвращает ошибочные приведения в действие и является экономичным в расходе энергии.
Задача решена с помощью устройства для опорожнения бака с признаками пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
В соответствии с основной идеей изобретения создано устройство для опорожнения бака чистой воды рельсового транспортного средства, при этом с чистой водой термически соединен термовыключатель, который при понижении температуры бака ниже определенной температуры управляет блоком времени, который тем самым открывает сливной клапан на определенный период времени, и при этом термовыключатель расположен на сливном трубопроводе.
За счет этого достигается преимущество возможности автоматического опорожнения бака чистой воды транспортного средства при падении температуры ниже определенной минимальной температуры.
Согласно изобретению предусмотрен термовыключатель, который расположен так, что он может измерять температуру чистой воды. В частности, предпочтительно располагать термовыключатель на тех частях бака, соответственно, устройства опорожнения, которые при падении наружной температуры сначала закупориваются замерзающей водой. Сливной трубопровод ведет воду из кузова вагона наружу и подвергается непосредственно воздействию окружающей температуры, так что термовыключатель подлежит расположению на этом сливном трубопроводе. Кроме того, замерзший сливной трубопровод и без того препятствует опорожнению бака.
В одном варианте выполнения изобретения предусмотрено использование термовыключателя с разницей между значением включения и значением выключения меньше 5 К. Обычные термовыключатели имеют значительно большую разницу точек переключения, так что опорожнение инициируется при существенно более высоких температурах, чем требуется. Обычные термовыключатели не имеют ни требуемой точности точки переключения, ни требуемого небольшого гистерезиса точки переключения. С помощью термовыключателя (прецизионного термовыключателя), согласно изобретению, температуру инициирования можно выбирать значительно ближе к 0°С, обычно 2°С. Такой термовыключатель имеет точность 1°С, так что опорожнение в любом случае инициируется между 1 и 3°С.
В противоположность этому обычные термостаты на основании их неточности необходимо устанавливать на существенно более высокие температуры, при этом в особенно неблагоприятных случаях опорожнение происходит уже при примерно 10°С.
Пороговое значение выключения можно на основании точности термовыключателя, согласно изобретению устанавливать на значение 4°С, так что термовыключатель при точности 1°С прерывает опорожнение в любом случае в температурном диапазоне между 3 и 5°С. Такой термовыключатель имеет разницу между значением включения и значением выключения меньше 5 К.
Обычные устройства для опорожнения бака снабжены устройством для измерения уровня заполнения, в данном изобретении такое устройство не требуется. За счет этого достигается преимущество возможности уменьшения расхода энергии устройством для опорожнения бака, поскольку измерение уровня заполнения в большинстве случаев осуществляется с помощью ультразвукового датчика и он нуждается при работе в электрической энергии.
Фактический уровень заполнения бака чистой воды в данном устройстве для опорожнения бака является несущественным, поскольку термовыключатель управляет блоком времени, который открывает клапан опорожнения на определенный период времени. Этот период времени подлежит согласованию с объемом бака и расходом в единицу времени сливного трубопровода, так что бак в любом случае опустошается. При этом блок времени обычно устанавливается в применяемых баках на длительность опорожнения 30 мин.
В другом варианте выполнения изобретения предусмотрено не непрерывное снабжение блока времени напряжением, а это снабжение энергией также извлекается из переключаемого термовыключателем сигнала. Таким образом, можно уменьшать до нуля расход энергии устройством для опорожнения бака в течение времени до инициирования (начала опорожнения). Термовыключатель не имеет расхода энергии, включаемый им блок времени расходует энергию лишь во время опорожнения, также как управляемый блоком времени сливной клапан. Таким образом, может быть создано устройство для опорожнения бака, которое нагружает лишь минимально систему электроснабжения транспортного средства и за счет этого обеспечивает возможно большую длительность использования устройства для опорожнения бака при определенной емкости батареи.
Краткое описание чертежей
На чертежах в качестве примера изображено:
фиг.1 - устройство для опорожнения бака, согласно уровню техники;
фиг.2 - устройство для опорожнения бака;
фиг.3 - схема устройства для опорожнения бака.
Выполнение изобретения
На фиг.1 в качестве примера показано схематично устройство для опорожнения бака согласно уровню техники. Показан бак 1 чистой воды для транспортного средства, который имеет подвод 3, отводной трубопровод 5 для снабжения потребителей, таких как раковины или кухни, и слив 4 для опорожнения бака 1. Слив 4 снабжен сливным клапаном 2, который выполнен с возможностью электрического управления и открывания, за счет чего содержимое бака 1 сливается наружу. Управляющее устройство 9 принимает сигналы от ультразвукового датчика 8 и термовыключателя 7. Ультразвуковой датчик 8 определяет фактический уровень заполнения бака 1, термовыключатель 7 определяет температуру бака 1, соответственно, содержащейся в нем воды, и при падении температуры ниже определенной температуры выдает сигнал в управляющее устройство 9. Это управляющее устройство 9 определяет из сигналов термовыключателя 7 и ультразвукового датчика необходимость опорожнения, при этом, например, уже пустой бак при падении температуры ниже определенной температуры не ведет к открыванию сливного клапана 2. Управляющее устройство 9 управляет блоком 6 времени, который после этого управления открывает сливной клапан 2 на определенный период времени.
На фиг.2 показано в качестве примера и схематично устройство для опорожнения бака. Показано устройство для опорожнения бака, согласно изобретению при этом бак 1 по существу не изменен. Предусмотрен термовыключатель 7, который расположен на сливе 4. За счет установки в этом положении термовыключатель 7 может своевременно измерять температуру инициирования, поскольку это место охлаждается существенно быстрее, чем бак 1. Термовыключатель 7 непосредственно управляет блоком 6 времени, который открывает на определенный период времени сливной клапан 2. Ультразвуковой датчик 2 или другое средство определения уровня заполнения не предусмотрен, поскольку он не требуется в устройстве для опорожнения бака согласно изобретению.
На фиг.3 показана в качестве примера схема устройства для опорожнения бака. Показана электрическая схема устройства для опорожнения бака в соответствии с показанным на фиг.2 примером выполнения. Термовыключатель 7 находится в разомкнутом состоянии, т.е. при более высокой температуре, чем температура инициирования. Напряжение V электроснабжения подается на один вывод термовыключателя 7. Оно может подаваться непосредственно из батареи транспортного средства. Выход термовыключателя 7 соединен как с управляющим входом, так и с входом для подачи питающего напряжения блока 6 времени. Кроме того, блок 6 времени содержит соединение с массой. Выход блока 6 времени соединен с управляющим вводом сливного клапана 2. Этот блок в состоянии покоя не имеет расхода энергии, за счет чего накопленная в батареи транспортного средства энергия достаточна для существенно более длительной работы и тем самым для существенно более длительного защитного действия с помощью устройства для опорожнения бака. После включения термовыключателя 7 и при остающейся низкой температуре расход энергии блока 6 времени сохраняется в виде электрической нагрузки батареи транспортного средства. Однако это приемлемо, поскольку устройство для опорожнения бака уже выполняет свое защитное действие.
Перечень позиций
1 Бак
2 Сливной клапан
3 Подвод
4 Слив, сливной трубопровод
5 Отводящий трубопровод
6 Блок времени
8 Ультразвуковой датчик
9 Управляющее устройство
V Напряжение электроснабжения