БАК ДЛЯ НАКОПЛЕНИЯ СТОКОВ
CONTAINER FOR SEWAGE WATERS COLLECTION

Настоящее изобретение относится к санитарно-гигиеническому оборудованию транспортных средств и может быть использовано в качестве бака для накопления стоков туалетов транспортных средств, в частности железнодорожных вагонов.
В последние годы во всем мире возрастает потребность в разработке и внедрении туалетных комплексов транспортных средств с баками для накопления стоков (фекальных масс), которые позволяют использовать туалеты в любом месте проезда или стоянки транспортного средства, в частности железнодорожного вагона, без загрязнения данного места. Все туалетные отходы в данном случае собираются в баке для накопления стоков, из которого потом откачиваются ассенизационной машиной или другими аналогичными средствами.
Такие баки для накопления стоков, как правило, содержат внутреннюю емкость для сбора стоков, которая размещена в корпусе, закрепленном в нижней части транспортного средства. При этом особенно важно надежно закрепить бак для накопления стоков на транспортном средстве, а также защитить его внутреннюю емкость от возможных силовых и тепловых воздействий, возникающих при движении транспортного средства. Особенно это актуально, когда бак используется совместно с вакуумными туалетами, так как в этом случае в емкости создается определенное разряжение, которое воздействует на стенки внутренней емкости.
В большинстве случаев конструкции баков для накопления стоков содержат корпус, в котором с зазором размещена емкость для поступления стоков, при этом между стенками корпуса и стенками внутренней емкости расположен утеплитель, предохраняющий внутреннюю емкость от температурных и силовых воздействий. При этом баки для накопления стоков прикрепляют ко дну транспортного средства при помощи кронштейнов, различных подставок или поддонов, которые должны обеспечивать необходимую прочность и надежность крепления баков для накопления стоков.
Известно устройство для накопления и слива сточных вод из железнодорожного транспортного средства (патент Японии №2977717, МПК B61D 35/00, 2000 г.), содержащее бак для накопления и временного хранения сточных вод, трубу для поступления стоков, соединяющую бак с источником сточных вод, из которой в бак поступают сточные воды, а также кран для удаления из бака сточных вод.
В данном устройстве бак установлен на поддоне, который жестко закреплен на конце вертикальной стенки, выполненной в нижней части железнодорожного транспортного средства, при этом бак жестко закреплен между поддоном и вертикальной стенкой.
Недостатком данного устройства является достаточно сложная конструкция крепления бака к нижней части транспортного средства, которая предполагает выполнение в нижней части железнодорожного транспортного средства специальной вертикальной стенки для крепления к ней поддона для установки бака.
При этом данная конструкция крепления бака не обладает достаточной надежностью, так как поддон закреплен на вертикальной стенке только одной его стороной, и под действием силы тяжести бака, установленного на нем, поддон будет прогибаться, нарушая также и крепление его к вертикальной стенке.
Кроме того, в данном устройстве не обеспечено удобство его обслуживания, так как удалить из бака сточные воды возможно только с одной стороны железнодорожного транспортного средства, где расположен кран для удаления сточных вод, что требует определенной установки железнодорожного состава на станции обслуживания.
Известна также конструкция бака-сборника (свидетельство на ПМ РФ №24980, МПК B61D 35/00, 2002 г.), содержащего корпус, с расположенной внутри него емкостью для сбора стоков, сливную трубу для стоков, соединяющую внутреннюю емкость с источником стоков, а также одну выпускную трубу для откачки стоков, соединяющую внутреннюю емкость с устройством для откачки стоков, при этом в пространстве между корпусом и внутренней емкостью расположен утеплитель, а корпус имеет два отверстия для установки сливной трубы и выпускной трубы. Также бак-сборник имеет датчик уровня фекальной жидкости и гидравлический насос, расположенные во внутренней емкости.
Недостатками данной конструкции являются недостаточная ее прочность, жесткость и надежность, так как внутренняя емкость недостаточно надежно и прочно закреплена внутри корпуса, а также отсутствие в данной конструкции приспособления для крепления бака-сборника к транспортному средству.
Наиболее близким к предложенному изобретению является устройство для крепления санитарно-технического оборудования под рамой пассажирского вагона (свидетельство на ПМ РФ №55712, МПК B61D 35/00, 2006 г.), содержащее каркас, в виде контейнера с жесткой оболочкой, внутри которого зафиксирован бак-сборник стоков из туалтов вагона и связанные с ним агрегаты, имеющего в поперечном сечении форму, близкую к габариту вагона, при этом контейнер разъемно соединен с рамой вагона и выполнен обогреваемым.
Устройство снабжено средствами подвода и удаления стоков, компрессором, агрегатом для обеззараживания стоков, теплообменником, установленным внутри контейнера.
Однако данное устройство является достаточно сложным и дорогостоящим.
В основу заявленного изобретения поставлена задача создания бака для накопления стоков, преимущественно для туалетов железнодорожных вагонов, который обладает надежной, жесткой, прочной, недорогой и простой конструкцией, снабженной приспособлением для подвески бака к транспортному средству, удобной в обслуживании и эксплуатации.
Поставленная задача решается за счет того, что в баке для накопления стоков содержащем корпус, в котором с зазором расположена емкость, и который снабжен приспособлением для подвески, каждый кронштейн приспособления для подвески жестко закреплен в углу верхней части каркаса, выполненного с возможностью размещения и фиксации в нем емкости, при этом бак содержит теплоизолирующий слой отверждающего полимера, который размещен в зазоре между емкостью и корпусом и жестко фиксирует между собой корпус, каркас и емкость.
Целесообразно, чтобы емкость была выполнена в форме прямоугольного параллелепипида с выпуклыми скругленными боковинами, при этом емкость установлена с возможностью фиксации в каркасе, выполненном в виде выпуклых, радиусно скругленных полуобручей.
Желательно, чтобы емкость имела продольные и поперечные ребра жесткости, выполненные на ее верхнем и нижнем основаниях.
Целесообразно, чтобы в качестве отверждаемого полимера бак для накопления стоков содержал пенополиуретан.
Желательно, чтобы бак для накопления стоков содержал дополнительную трубу для удаления стоков, при этом каждая из труб для удаления стоков была установлена в отверстии, выполненном в верхнем основании емкости, каждое из которых расположено вблизи соответствующего торца емкости.
Целесообразно, чтобы бак для накопления стоков содержал две трубы для доступа воздуха при удалении стоков, каждая из которых установлена в соответствующем отверстии верхнего основания емкости.
Предпочтительно, чтобы каждая труба для удаления стоков, а также каждая труба для доступа воздуха при удалении стоков, были выполнены Г-образной формы и имели крышки с защелкой.
Целесообразно, чтобы бак имел люк для его очистки, выполненный в торце его корпуса и связанный с отверстием для очистки, выполненном в торце емкости.
Желательно, чтобы продольные, поперечные, вертикальные и боковые элементы каркаса были выполнены из швеллеров, жестко соединенных посредством сварки между собой.
Целесообразно, чтобы продольные, поперечные, вертикальные и боковые элементы каркаса были выполнены из металлических труб прямоугольного сечения, соединенных посредством сварки между собой.
Желательно, чтобы на внутренних поверхностях элементов каркаса были установлены прокладки из теплоизоляционного материала.
В предпочтительном варианте выполнения желательно, чтобы корпус, приспособление для подвески, а также емкость были выполнены из нержавеющей стали.
Желательно, чтобы емкость имела внутреннее покрытие из стойкого к коррозии материала.
Целесообразно, чтобы емкость имела отверстие для аварийного слива стоков, в котором установлен патрубок с заглушкой.
Таким образом, в конструкции бака для накопления стоков обеспечено его надежное и прочное крепление к транспортному средству, а также обеспечено значительное повышение жесткости и надежности за счет скрепления между собой при помощи вспененного отверждаемого полимера корпуса, каркаса и емкости.
При этом также повышается жесткость и надежность конструкции бака за счет выполнения каркаса из продольных, поперечных и вертикальных элементов, закрепленных в единую жесткую силовую объемную конструкцию.
Наличие в баке для накопления стоков по меньшей мере двух труб для удаления стоков, расположенных вблизи его торцов, позволяет производить откачку стоков из внутренней емкости бака для накопления стоков как с одной стороны транспортного средства, так и с другой его стороны, что обеспечивает удобство его обслуживания. Особенно это актуально при установке бака для накопления стоков на железнодорожных вагонах, так как в данном случае произвести удаление стоков возможно с любой стороны состава поезда.
За счет наличия каркаса силовые нагрузки практически не передаются на емкость, что также значительно повышает надежность данной конструкции бака для накопления стоков.
Кроме того, наличие у бака для накопления стоков кронштейнов для подвески позволяет надежно и быстро производить монтаж-демонтаж бака для накопления стоков, что повышает удобство обслуживания.
Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого изобретения, заключается в обеспечении удобства обслуживания бака для накопления стоков, в упрощении конструкции его подвески к вагону при одновременном повышении его надежности, жесткости и прочности. Расположение кронштейнов приспособления подвески обеспечивает равномерное распределение нагрузки между элементами каркаса и панелями корпуса бака для накопления стоков. Наличие жидкого полимера, заполняющего зазоры между корпусом, каркасом и емкостью при его отвердевании, обеспечивает жесткое скрепление их между собой в единую конструкцию.
Для лучшего понимания изобретения ниже приведен конкретный пример его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - представлен бак для накопления стоков, выполненный согласно изобретению, общий вид, изометрия;
Фиг.2 - представлено приспособление для подвески бака, с установленной в нем емкостью, выполненное согласно изобретению, общий вид, изометрия;
Фиг.3 - представлено приспособление для подвески бака, выполненное согласно изобретению, общий вид, изометрия.
Бак для накопления стоков содержит корпус 1, в котором с зазором размещена емкость 2, приспособление для подвески 3, включающее каркас 4 с кронштейнами 5, установленными в верхней части каркаса 4 (Фиг.1). При этом в каркасе 4 установлена емкость 2. Каркас 4 имеет форму, повторяющую форму емкости 2, которая жестко закреплена в каркасе 4 при помощи жидкого, вспененного отверждаемого полимера, в качестве которого может быть использован пенополиуретан. Данный полимер в жидком виде подается в зазор между емкостью 2 и корпусом 1 и после его отвердевания жестко закрепляет между собой каркас 4, емкость 2 и корпус 1, обеспечивая при этом дополнительную жесткость, надежность и прочность конструкции бака с приспособлением для его подвески 3, а также обеспечивает хорошую теплоизоляцию и защиту емкости от удара посторонними предметами при движении транспортного средства.
В емкости 2 установлена труба для поступления стоков 6, которая проходит через отверстие в корпусе 1 и подсоединяется к источнику стоков.
Также в предпочтительном варианте выполнения бака для накопления стоков в емкости 2 вблизи ее торцов установлены две трубы для удаления стоков 7, которые проходят через отверстия в корпусе 1 и соединяют емкость 2 с устройством для удаления стоков. Рядом с трубами для удаления стоков 7 в емкости 2 могут быть установлены две трубы для доступа воздуха 8 при удалении стоков, которые проходят через отверстия в корпусе 1 и могут иметь Г-образную форму. Трубы для удаления стоков 7 также могут иметь Г-образную форму для удобства подключения к ним шлангов для откачки стоков. Трубы для доступа воздуха 8, а также трубы для удаления стоков 7 в предпочтительном варианте могут быть установлены вблизи торцов емкости 2 и вблизи торцов корпуса 1 и иметь крышки с защелками для их прикрытия после откачки стоков.
В одном из предпочтительных вариантов выполнения (Фиг.2) емкость 2 может иметь форму прямоугольного параллелепипеда с выпуклыми, радиусно скругленными боковинами, при этом на верхнем и нижнем основаниях внутренней емкости 2 могут быть выполнены продольные 9 и поперечные 10 ребра жесткости. В данном варианте выполнения каркас 4 образован продольными 11, поперечными 12 и вертикальными 13 элементами, скрепленными между собой с образованием силовой конструкции, которая имеет форму прямоугольного параллелепипеда с боковыми элементами 14 в виде выпуклых, радиусно скругленных полуобручей (Фиг.3).
Таким образом, форма каркаса 4 повторяет форму емкости 2, при этом элементы каркаса 11-14 могут быть выполнены из швеллеров или труб прямоугольного сечения, жестко соединенных посредством сварки между собой. Также элементы каркаса 11-14 могут быть выполнены из любых других металлических профилей.
Бак для накопления стоков может иметь люк 15 для его очистки, выполненный в торце его корпуса 1 и связанный соединительной трубой с отверстием для очистки, выполненном в торце емкости 2.
Емкость 2 бака для накопления стоков может иметь отверстие для аварийного слива стоков (не показано), в котором может быть установлен патрубок с заглушкой.
Приспособление для подвески 3 бака для накопления стоков может содержать четыре кронштейна 5, каждый из которых может быть выполнен Г-образной формы и жестко закреплен в углу верхней части каркаса 4, при этом корпус 1, емкость 2, а также приспособление для подвески 3 могут быть выполнены из нержавеющей стали.
Также в предпочтительном варианте выполнения бака внутреннее покрытие емкости 2 может быть выполнено из стойкого к коррозии материала.
Для исключения тепловых потерь в окружающую среду через тепловой мост между емкостью 2 и каркасом 4 на внутренних поверхностях его элементов 11-14 могут быть установлены прокладки из теплоизоляционного материала.
Бак для накопления стоков изготавливают следующим образом.
Емкость 2 устанавливают в каркасе 4, выполненном из поперечных, продольных и вертикальных элементов 11-13. После чего к каркасу приваривают боковые элементы 14.
Затем вокруг каркаса 4 с емкостью 2 формируют корпус 1 из листов нержавеющей стали.
После чего зазор между корпусом 1 и емкостью 2 с каркасом 4 заполняют жидким отверждаемым вспененным утеплителем, в качестве которого может быть использован пенополиуретан. Данный полимер в жидком виде заполняет зазор между емкостью 2 и корпусом 1 и при его отвердевании жестко скрепляет между собой каркас 4, емкость 2 и корпус 1 в единую жесткую и крепкую конструкцию.
Представленная конструкция бака для накопления стоков обеспечивает его высокую надежность, жесткость и прочность, а также обеспечивает удобство его крепления и обслуживания, что обеспечивает возможность надежного использования данной конструкции в транспортных средствах, в частности в железнодорожных вагонах.
Как очевидно специалистам в данной области техники, данное изобретение легко разработать в других конкретных формах, не выходя при этом за рамки сущности данного изобретения.
При этом настоящие варианты осуществления необходимо считать просто иллюстративными, а не ограничивающими, причем объем изобретения представлен его формулой, и предполагается, что здесь включены все возможные изменения и область эквивалентности пунктам формулы данного изобретения.