ТУАЛЕТНАЯ СИСТЕМА ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

Область техники
Полезная модель относится к санитарно-техническому оборудованию транспортных средств, конкретно пассажирских железнодорожных вагонов, оборудованных туалетами с баком-накопителем.
Уровень техники
Известна туалетная система пассажирского вагона [1], содержащая водяной бак под крышей вагона, с заправочной магистралью, выход которого подключен к водонапорному устройству с обратным водяным клапаном на входе и управляемым вентилем на выходе, который подключен к форсункам смыва каждого унитаза, а выход унитаза снабжен механическим затворным устройством с пневматическим блоком управления и через канализационную трубу соединен с входом бака-накопителя с теплоизоляцией, устройствами обогрева и устройствами для откачки фекальных вод, расположенного под вагоном, вакуумный узел, состоящий из вакуумного насоса, влагоотделителя, воздушного фильтра и модуля защиты, вход которого сообщен с внутренней частью бака-накопителя, а выход с атмосферой, а также блок автоматического управления, выходы которого подключены к водонапорному устройству и вакуумному узлу и орган
дистанционного включения смыва унитаза, подключенный к пневматическому блоку управления.
Недостатком данной туалетной системы является сложность конструкции и недостаточная надежность механического затворного устройства с пневматическим блоком управлением, а также большие нагрузки на стенки бака-накопителя при его вакуумировании, что усложняет и удорожает его конструкцию.
Кроме этого, требуется постоянная автоматическая работа вакуумного узла, что повышает его электропотребление.
Сущность полезной модели
В основу полезной модели поставлена задача создания туалетной системы пассажирского вагона с упрощенной конструкцией затворного устройства, со сниженным потреблением электроэнергии вакуумным насосом и исключение нагрузок на внутреннюю часть бака-накопителя.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в известной туалетной системе пассажирского вагона, содержащей водяной бак под крышей вагона с заправочной магистралью, выход которого подключен к водонапорному устройству(ам) с обратным водяным клапаном на входе и управляемым вентилем на выходе, который подключен к форсункам смыва унитаза, а выходы унитазов снабжены затворным устройством, который через теплоизолированную канализационную трубу соединен с входом бака-накопителя с теплоизоляцией, устройствами обогрева и устройствами для откачки фекальных вод, расположенного под вагоном, вакуумный узел, имеющий как минимум вакуумный насос и воздушный фильтр, выход которого соединен с атмосферой, блок автоматического управления, выходы которого подключены к вакуумному узлу и водонапорному устройству, а также орган дистанционного включения смыва унитаза, согласно полезной
модели введен отдельный вакуумируемый сосуд, а в баке-накопителе имеется приемное устройство (отсек), в нижней части которого установлен обратный механический клапан, при этом вход бака-накопителя расположен в верхней части приемного устройства (отсека), затворное устройство унитаза выполнено в виде U-образного водяного затвора, а вход вакуумного узла подключен к отдельному вакуумируемому сосуду, вход которого подключен к приемному устройству (отсеку) в его верхней части, через влагоотделитель и управляемый воздушный вентиль, при этом орган дистанционного смыва унитаза и управляемый воздушный вентиль подключены к блоку автоматического управления.
Кроме этого в верхней части бака-накопителя установлен обратный воздушный клапан.
Краткое описание чертежа
На фиг.1 представлена функциональная схема туалетной системы пассажирского вагона, а на фиг.2, 3 и 4 - виды обратного механического клапана.
Позициями обозначены:
1 - водяной бак;
2 - заправочная магистраль;
3 - водонапорное устройство с обратным водяным клапаном на входе и управляемым вентилем на выходе;
4 - унитаз с форсунками смыва;
5 - выход унитаза с U-образным водяным затвором;
6 - теплоизолированная канализационная труба;
7 - бак-накопитель с теплоизоляцией, устройствами обогрева и устройствами для откачки фекальных вод;
8 - вакуумный узел;
9 - блок автоматического управления;
10 - орган дистанционного управления смыва унитаза;
11 - отдельный вакуумируемый сосуд;
12 - приемное устройство (отсек);
13 - обратный механический клапан;
14 - влагоотделитель;
15 - управляемый воздушный вентиль;
16 - обратный воздушный клапан.
Лучший вариант осуществления
Туалетная система пассажирского вагона содержит бак-накопитель 1, под крышей вагона, с заправочной магистралью 2, выход которого соединен с водонапорным устройством 3 с обратным водяным клапаном на входе и управляемым вентилем на выходе, который подключен к форсункам смыва унитаза 4, выход которого выполнен в виде U-образного водяного затвора 5, соединенного теплоизолированной канализационной трубой 6 с входом бака-накопителя 7 с теплоизоляцией, устройствами обогрева и устройствами для откачки фекальных вод, вакуумный узел 8 (который, например, может включать в себя вакуумный насос, воздушный фильтр и датчик давления воздуха), выход которого соединен с атмосферой, блок автоматического управления 9, выходы которого подключены к вакуумному узлу 8, водонапорному устройству 3 и органу дистанционного включения смыва унитаза 10. В туалетной системе имеется отдельный вакуумный сосуд 11, а в баке-накопителе 7 приемное устройство (отсек) 12, выполненное, например, в виде наклонно вставленной в бак-накопитель 7 приемной трубы, в верхнюю торцевую часть которой введена канализационная труба 6, при этом диаметр приемной трубы значительно больший, чем диаметр канализационной трубы 6, а в нижней торцевой части ее имеется механический обратный клапан 13, который может быть установлен с
небольшим наклоном (в несколько градусов) в сторону ее противоположного конца, вход вакуумного узла 8 подключен к отдельному вакуумируемому сосуду 11, вход которого подключен к приемному устройству (отсеку) 13 в его верхней части через влагоотделитель 14 и управляемый воздушный вентиль 15, при этом в верхней части бака-накопителя 7 установлен обратный воздушный клапан 16.
Работа устройства
Устройство работает следующим образом.
При подготовке вагона к эксплуатации заправляется водяной бак 1 через заправочную магистраль 2. В результате вода подается их водяного бака 1 к водонапорному устройству 3 через его обратный водяной клапан. При необходимости смыва унитаза 4 воздействием на его орган дистанционного управления 10 и с помощью блока автоматического управления 9 включается водонапорное устройство 3, которое создает определенное давление воды перед его управляемым вентилем, и вакуумный узел 8, который отсасывает воздух из отдельного вакуумируемого сосуда 11 в атмосферу до определенного уровня, например, до 70...80 кПа, после чего по сигналу своего датчика давления воздуха отключается и включается сначала управляемый вентиль на выходе водонапорного устройства 3, которое через форсунки унитаза начинают его смыв, а через несколько секунд открывается управляемый воздушный вентиль 15 и воздух из приемного устройства 12, через влагоотделитель 14 отсасывается в отдельный вакуумируемый сосуд 11, при этом обратный механический клапан 13 перекрывает поступление из бака-накопителя 7 воздуха или фекальных вод (в зависимости от состояния бака-накопителя 7 - пустой или наполненный) в приемное устройство (отсек) 12, при этом в нем создается разряжение воздуха, что приводит к отсасыванию в него из унитаза 4 воды
из водяного затвора и фекальных вод. При выравнивании давлений воздуха в приемном устройстве (отсеке) 12 и отдельном вакуумируемом сосуде 11, процесс прекращается автоматически, с выдержкой времени на заполнение водяного затвора унитаза 4 новой порцией чистой воды, после чего водонапорное устройство 3 и его управляемый вентиль, а также управляемый воздушный вентиль 15 автоматически отключаются блоком автоматического управления 9. После этого туалет снова готов к функционированию.
Обратный воздушный клапан 16 служит для выпуска в атмосферу излишнего воздуха в баке-накопителе 7, при его заполнении и препятствует засасыванию в него воздуха из атмосферы, при вакуумировании приемного устройства (отсека) 12.
Из рассмотренного видно, что введение совокупности отличительных признаков в полезной модели позволяет создать туалетную систему пассажирского вагона с упрощенной конструкцией затворного устройства, со снижением электропотребления, т.к. в данном устройстве необходимо вакуумировать не весь объем бака-накопителя, а только объем его приемного устройства (отсека), что одновременно исключает нагрузки на внутреннюю часть бака-накопителя, т.к. в нем сохраняется атмосферное давление.
Промышленная применимость
Разработан, изготовлен и прошел испытания макетный образец туалетной системы.
Источники информации
1. Инструкция по эксплуатации и техническому обслуживанию. Вакуумная система туалетов ЭВАК - 2000Р ИЭ и ТО, 2002 г., ЗАО "ПИЛЛОР"
- рис.6 - схема вакуумного узла, стр.10;
- рис.6 - схема вакуумного узла, стр.4;
- рис.1 - туалетный блок, стр.3;
- рис.3 - модуль водяного насоса, стр.6;
- рис.9 - схема электрическая принципиальная, стр.12
(Прототип).