МОБИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА И УДАЛЕНИЯ ЖИДКИХ ОТХОДОВ

Изобретение относится к мобильным устройствам для сбора я удаления жидких отходов жизнедеятельности человека (Ж.Д.Ч.), в соответствии с МПК, кл. В60R 15\04. Целью изобретения является улучшение гигиенических условий при необходимости отправления малой нужды, возникающей в длительных доездках на автомобильном иди ином транспорте.
Водители и пассажиры, едущие в автотранспорте, иногда испытывают потребность в отправлении естественной нужды, однако зачастую не могут реализовать ее вследствие удаленности от мест общего пользования, а также из-за отсутствия эффективных санитарно-гигиенических средств, подходящих дня этих целей. В последнее время подобные ситуации стали особенно актуальными из-за возникновения частых автомобильных пробок в крупных городах или на дорогах. Особенные неудобства при перемещении в автотранспорте испытывают дети, страдающие энурезом, больные люди с расстройствами мочеполовой сферы и лица преклонного возраста, как правило, не способные выдерживать длительные поездки без применения соответствующих гигиенических средств. При выборе таких средств необходимо учитывать ограниченность пространства кабины или салона автомобиля, воздействие динамических перегрузок, толчков, вибраций и прочих неблагоприятных факторов. Совершенно очевидно, что доя отправления естественных потребностей в подобных условиях необходимо иметь санитарно-гигиеническое изделие, отвечающее повышенным требованиям компактности, максимальной герметизации отходов, удобства и универсальности в эксплуатации, а также обеспечивающее быстрое и эффективное удаление продуктов выделения.
Практический опит показывает, что в подавляющем большинстве случаев люда, находящиеся в автотранспорте, намного чаще (примерно, в 85% случаев) нуждаются в своевременном опорожнении мочевого пузыря, чем в опорожнении кишечника. Последнее обстоятельство позволяет более четко сформулировать конечную цель настоящего изобретения и сконцентрировать внимание на технических решениях, направленных на решение поставленной задачи. Основной задачей настоящего изобретения является создание технических решений, которые позволяют реализовать сбор и эффективную утилизацию жидких отходов Ж.Д.Ч. в условиях передвижения автотранспортом, а также в полевых, походных или экстремальных ситуациях.
Известен авто-туалет (патент Германии DE 2948098 А1, кл. В60R 15\04 от 04.06.81 г.), содержащий пластиковую емкость с обратным клапаном для сбора отходов, гибкий соединительный шланг и выполненное из полихлорвиниловой пленки приемное устройство, способное принимать форму в соответствии с анатомическими особенностями тела потребителя. Достоинствами существующего изделия являются его простота, компактность и универсальность в использовании. В то же время, технические решения, положенные в основу существующего патента, имеют существенные недостатки, среди которых следует отметить отсутствие достаточной герметизации отходов в условиях динамических перегрузок, возможность смещения или деформации составных частей изделия при движении автомобиля, влекущая за собой утечку отходов при использовании, а также отсутствие эффективной утилизации этак отходов.
Известно также мобильное устройство для сбора мочи (патент Франции FR 2738138 A1, кл. A47K 11\12 от 29.08.95 г.), содержащее приемное устройство грушевидной формы с гибким отводящим шлангом, выполненное из пластика и имеющее в верхней части полусферическую раздвижную крышку с герметизирующим уплотнителем, а также переходной сочленитель с гидрозамком и защелкой для фиксации сборника мочи. Приемное устройство оборудовано держателем с поворотной втулкой и фиксатором положения, который крепится к обшивке автомобиля и позволяет перемещение изделия в вертикальной или горизонтальной плоскости, в пределах линейных размеров фиксирующей резьбы держателя. Достоинством существующего патента является создание технических решений, позволяющих обеспечение достаточной компактности изделия, универсальности и удобства в использовании. К недостаткам данного патента следует отвести отсутствие требуемой герметизации приемного устройства spa наличии дорожных вибраций или сотрясений, а также технических решений во эффективной утилизации отходов.
Известен «Способ экологической защиты… и санитарный узел» (патент РФ RU 2060027 C1, A47K 11\02 от 20.05.% г.), содержащий емкость для раздельного сбора твердых и жидких отходов, блок переработки твердых отходов, фильтрующее средство и устройство для испарения жидких отходов. При этом, испарение осуществляется за счет обогревателя, соединенного с системой вывода отработанных газов двигателя транспортного средства (п.9 формулы изобретения). К достоинствам предложенного в патенте способа утилизации следует отнести его экологичность и экономию энергозатрат на удаление отходов. Несмотря на актуальность и полезность данного способа утилизации, технические решения, положенные в основу существующего патента имеют ряд существенных недостатков:
- сложность конструкции санузла, его габариты и вес;
- необходимость иметь отдельную площадь для пользования санузлом;
- недостаточная герметизация отходов;
- недостаточная эффективность системы утилизации, обусловленная низкой производительностью испарителя;
- снижение мощности двигателя транспортного средства вследствие перекрытия фильтром выхлопного коллектора;
- неудобство в обслуживании системы утилизации, вызванное размещением фильтра в выхлопном коллекторе двигателя;
Предварительный анализ уровня существующих в настоящее время технических решений с точки зрения обозначенной проблемы, показывает, что они делятся на две условные труппы. К первой группе относятся технические решения, характерные для санитарно-гигиенических изделий индивидуального пользования (мочеприемники, впитывающие трусы, прокладки, тампоны и пр.). Подобным изделиям свойственна простота конструкции, технологичность в изготовлении, компактность, учет индивидуальных особенностей тела потребителя. Тем не менее, изделия, отнесенные к первой группе, как правило, не отвечают повышенным требованиям надежности, безопасности, герметичности и удобства эксплуатации в условиях автотранспорта. К числу существенных недостатков таких изделий следует также отвести отсутствие в них конструктивных решений, позволяющих реализовать эффективную утилизацию отходов без загрязнения окружающей среды. Вторая группа технических решений ориентирована на комплекс проблем, связанных с эксплуатацией стационарных, переносных или портативных санузлов в крупногабаритных иди специальных транспортных средствах. Для этой группы характерны решения, позволяющие достичь определенного комфорта при использовании удобств потребителем в сочетании с возможностью утилизации отходов, однако подобные устройства имеют сложную конструкцию, значительный вес, требуют отдельного пространства для установки, дороги в изготовлении и достаточно капризны в эксплуатации. Логичным выходом из создавшегося положения является разработка достаточно компактного санитарно-гигиенического устройства, отвечающего сформулированной выше задаче, а также устраняющее серьезное противоречие, отмеченное ври анализе существующих технических решений.
Достижение поставленной цели основано на применении источника избыточного давления (ИИД), позволяющего создавать необходимый вакуум в системе сбора и фильтрации жидких отходов, а также обеспечивать принудительное поступление очищенной жидкости в систему утилизации. Такой ИИД может быть реализован на основе вакуумного, в частности, струйного насоса. Специфика применения ИИД в данном случае подразумевает наличие эффективного контроля режима вакуумирования с целью исключения травматизации соответствующих органов потребителя, что обеспечивается применением измерителя уровня вакуума, включенного в цепь управления ИИД.
Сущность заявленного изобретения поясняется следующими чертежами:
На фиг.1 приведена структурная схема устройства.
На фиг.2 приведена конструкция вакуумной розетки.
На фиг.3 приведена функциональная схема вакуумной магистрали.
С технической точки зрения задача реализуется следующим образом:
В мобильное устройство для сбора мочи, содержащее улавливатель мочи с отводной трубкой, емкость с отверстием для сбора жидких фракций и выпускным отверстием, разъемное сочленение для трубопровода, а также средство его крепления к кузову автомобиля, внесены изменения: согласно настоящему изобретению, устройство для сбора и удаления жидких отходов (фиг.1) содержит приемную вакуумную розетку 1 с воздушным клапаном и гибким отводным шлангом, сборную емкость 2 с впускным и выпускным отверстиями, обратным клапаном и сливным краном, сменный фильтр 3, разъемные сочленения для крепления отводной трубки, источник избыточного давления 4, блок управления 5 и утилизатор, включающий в себя выводной трубопровод и смеситель 6.
При этом, форма и геометрические размеры приемной вакуумной розетки (фиг.2) подобраны таким образом, чтобы обеспечить наилучшее соприкосновение с мужскими или женскими половыми органами, а также универсальность применения с учетам анатомических особенностей этих частей тела потребителей. Корпус вакуумной розетки 7 выполнен из монолитного полимерного материала с переменной плотностью, в частности, из полиуретана или силоксана. Использование полимера с переменной плотностью, в данном случае продиктовано необходимостью обеспечения наилучшего прилегания краев вакуумной розетки к участкам тела с неровной поверхностью ври минимальной деформации формы изделия под действием вакуума. Воздушный клапан 8 конструктивно совмещен с разъемным сочленителем 9 и предназначен для разгерметизации приемной розетки после завершения мочеиспускания или в случае необходимости. Изготовление приемной вакуумной розетки производится методом термической обработки исходных компонентов с применением общеизвестной технологии.
Накопительная емкость объемом около 2,5 л. имеет жесткую конструкцию произвольной формы и служат для сбора жидких отходов, которые могут быть взяты для анализа подвергнуты утилизации но мере накопления. Обратный клапан служит для предотвращения возврата жидких отходов в вакуумную розетку. Сливной кран предназначен для отбора мочи с медицинскими целями, а также для профилактики трубопроводов ври длительном перерыве в работе. Сменный фильтр 3 служит для очистки мочи от солевых или слизистых биокомпонентов и представляет собой легко сменяемую капсулу, состоящую из нескольких слоев фильтровальной бумага, между которыми проложено абсорбирующее вещество. Замена фильтра производится с помощью разъемных сочленителей. Утилизация жидких отходов производится за счет принудительного поступления очищенной жидкости с условным давлением Р1 в смеситель 6. При этом, моча под действием создаваемого в устройстве отрицательного избыточного давления Р° всасывается приемной розеткой 1 и проходит в сборную емкость 2, а затем через фильтр 3 и вакуумную магистраль поступает на вход всасывающего штуцера источника избыточного давления 4, который сообщается с атмосферой посредством утилизатора, в частности, посредством форсунки эжектора, размещенной в газоотводном коллекторе двигателя внутреннего сгорания транспортного средства с условным давлением выхлопных газов Р2. Мановакуумметр 10 сообщается с вакуумной магистралью (фиг.3) и снабжен электрическими контактами, включенными в цепь управления источником избыточного давления, что в сочетании с элементами регулировки обеспечивает поддержку необходимого уровня вакуума в приемной розетке, а также избыточного давления в системе удаления жидких отходов.
Функционирование устройства в различных режимах работы осуществляется с помощью блока управления 5, который содержит элементы коммутации цепей питания, индикации режимов работы и питается от аккумулятора иди бортовой сети транспортного средства. С целью расширения функциональных возможностей предлагаемого устройства, в настоящем изобретении предусмотрены технические решения, позволяющие надежную эксплуатацию изделия, как в летнее, так и в зимнее время года. К числу таких решений относится компоновка основных узлов устройства в зоне действия терморегулирующей системы двигателя, максимально возможное сокращение длины трубопроводов, а также изготовление основных узлов изделия из композитных материалов с широким диапазоном (от -40°С до +80°С) рабочих температур.
Одним из полезных эффектов данного изобретения является отказ от использования в санитарно-гигиеническом устройстве для сбора и удаления отходов крайне ненадежного в дорожных условиях улавливателя мочи и замена его на вакуумную всасывающую розетку. Данное техническое решение позволяло достичь качественно нового состояния всего устройства, а именно, повысить надежность и удобство при эксплуатации изделия, а также обеспечить требуемую герметизацию мочи на всем пути ее следования с момента начала мочеиспускания до выброса экологически чистой жидкости в атмосферу. Другим полезным эффектом настоящего изобретения является возможность контроля в управления процессом сбора и утилизации жидких отходов Ж.Д.Ч., что является немаловажным фактором в дорожных условиях. Еще одним преимуществом данного изобретения является значительное увеличение производительности системы утилизации жидких отходов, достигнутое за счет использования принудительного поступления жидких отходов в систему утилизации. Проведенные выше аргументы свидетельствуют в пользу актуальности в общественной полезности данного изобретения, обеспечивающего автономность в работе, повышенную герметизацию отходов, простоту и удобство в использовании, доступную стоимость, надежность эксплуатации в дорожных условиях, а также эффективную утилизацию жидких отходов Ж.Д.Ч. без загрязнения окружающей среды обитания.