ТУАЛЕТ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

Область техники
Полезная модель относится к санитарно-техническому оборудованию транспортных средств, конкретно пассажирских вагонов, оборудованных туалетами с баком-накопителем.
Уровень техники
Известна туалетная система пассажирского вагона [1], содержащая водяной бак, выход которого подключен к водонапорному устройству с управляемым вентилем на выходе, который подключен к унитазу с форсунками для его смыва, а выход унитаза через водяной затвор соединен с затворным устройством, в виде гидравлического выпускного клапана, состоящего из цилиндрического сосуда, внутри которого установлена трубка из эластичного материала с герметично выведенными из него концами и двух управляемых вентилей, соединенных с сосудом и подключенных: первый к выходу водонапорного устройства, а второй к канализационной трубе, вакуумный узел, имеющий вакуумный насос вход которого подключен к канализационной трубе через газовый фильтр, а выход соединен с атмосферой, при этом цепи управления всех управляемых вентилей, органа дистанционного включения смыва унитаза и вакуумного узла подключены к блоку автоматического управления, канализационная труба подключена через обратный механический клапан к входу бака-накопителя, в верхней части которого имеется патрубок для соединения его с атмосферой.
Недостатками данной туалетной системы являются недостаточная надежность обратного механического клапана и частое загрязнение канализационной трубы и газового фильтра остатками сточных вод, а также повышенный расход воды из-за ее использования при закрытии гидравлического выпускного клапана.
Техническая задача и технический результат
В основу полезной модели поставлена задача повышение надежности и снижение расхода воды при эксплуатации туалета. Техническим результатом, обеспечивающим решение поставленной задачи является использование электроуправляемых пневматических выпускных клапанов с двух сторон канализационной трубы и обеспечение автоматической продувки газового фильтра и газовой линии туалета.
Сущность полезной модели
Заявленный технический результат и, как следствие, решение поставленной задачи, достигается тем, что в известном туалете пассажирского вагона, содержащем водяной бак с водонапорным устройством, выход которого подключен через первый электромагнитный клапан к унитазу с форсунками для его смыва и водяным затвором на его выходе, который соединен с входом первого выпускного клапана, выполненного в виде цилиндрического сосуда с установленной внутри его трубки из эластичного материала с герметично выведенными из него концами второго и третьего электромагнитных клапанов, которые соединены с цилиндрическим сосудом, при этом выход третьего электромагнитного клапана подключен к первому концу канализационной трубы, а управляющие цепи первого и второго электромагнитных клапанов, а также орган дистанционного включения смыва унитаза подключены к блоку автоматического управления, выход первого выпускного клапана подключен к первому концу канализационной трубы, пневматический узел подключенный к блоку автоматического управления, бак накопитель с патрубком в верхней части, согласно полезной модели первый выпускной клапан выполнен пневматическим, второй конец канализационной трубы соединен с входом второго пневматического выпускного клапана с четвертым и пятым электромагнитными клапанами, при этом пневматический узел выполнен в виде насоса-компрессора, вход которого соединен с выходами шестого и седьмого электромагнитных клапанов, а выход с входами восьмого и девятого электромагнитных клапанов, при этом вход шестого электромагнитного клапана соединен с внутренним воздухом вагона, а выход восьмого электромагнитного клапана соединен с атмосферой, десятый электромагнитный клапан одним вводом соединен через газовый фильтр с первым концом канализационной трубы, а другим вводом соединен с входами второго, четвертого, пятого и седьмого электромагнитных клапанов и выходом девятого электромагнитного клапана, управляющие цепи четвертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого, девятого и десятого электромагнитных клапанов соединены с блоком автоматического управления, выход второго пневматического выпускного клапана соединен с входом бака-накопителя. Кроме этого:
- первый и второй пневматические выпускные клапаны снабжены датчиками давления выходы которых подключены к блоку автоматического управления;
- к трубопроводу между десятым электромагнитным клапаном и газовым фильтром подключен датчик вакуума, выход которого подключен к блоку автоматического управления;
- орган дистанционного включения смыва унитаза имеет два положения: малый и полный смыв;
- введен ручной нажимной кран, который подключен параллельно первому электромагнитному клапану;
- газовый фильтр состоит из трех последовательно соединенных секций с заменяемыми фильтрующими патронами: первая для грубой очистки, вторая для средней очистки, и третья для тонкой очистки газов, отсасываемых из канализационной трубы.
Выполнение первого выпускного клапана пневматическим и установка на втором конце канализационной трубы второго пневматического выпускного клапана с четвертым и пятым электромагнитными клапанами, при этом пневматический узел выполнен в виде насоса-компрессора, вход которого соединен с выходами шестого и седьмого электромагнитных клапанов, а выход с входами восьмого и девятого электромагнитных клапанов, при этом вход шестого электромагнитного клапана соединен с внутренним воздухом вагона, а выход восьмого электромагнитного клапана соединен с атмосферой, десятый электромагнитный клапан одним вводом соединен через газовый фильтр с первым концом канализационной трубы, а другим вводом соединен с входами второго, четвертого и седьмого электромагнитных клапанов и выходом девятого электромагнитного клапана, управляющие цепи четвертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого, девятого электромагнитных клапанов соединены с блоком автоматического управления, выход второго пневматического выпускного клапана соединен с входом бака-накопителя, повышает надежность работы и снижение расхода воды при эксплуатации туалета.
Снабжение пневматических выпускных клапанов датчиками давления, установка датчика вакуума, выполнение органа дистанционного включения смыва с двумя положениями: малый и полный смыв и другие усовершенствования, указанные в дополнительных пунктах полезной модели, позволяет еще более повысить надежность работы, снизить расход воды и повысить степень автоматизации туалета.
Краткое описание чертежа
На Фиг.1 представлена функциональная схема туалета пассажирского вагона.
Позициями на чертеже обозначены:
1 - водяной бак;
2 - водонапорное устройство;
3 - первый электромагнитный клапан;
4 - унитаз;
5 - первый выпускной пневматический клапан;
6 - цилиндрический сосуд;
7 - трубка из эластичного материала;
8 - второй электромагнитный клапан;
9 - третий электромагнитный клапан;
10 - канализационная труба;
11 - орган дистанционного включения смыва;
12 - блок автоматического управления;
13 - пневматический узел;
14 - бак-накопитель;
15 - второй пневматический выпускной клапан;
16 - четвертый электромагнитный клапан;
17 - пятый электромагнитный клапан;
18 - шестой электромагнитный клапан;
19 - седьмой электромагнитный клапан;
20 - восьмой электромагнитный клапан;
21 - девятый электромагнитный клапан;
22 - десятый электромагнитный клапан;
23 - газовый фильтр;
24, 25 - датчики давления;
26 - датчик вакуума;
27 - ручной нажимной кран;
28 - первая секция с заменяемым фильтрующим патроном;
29 - вторая секция с заменяемым фильтрующим патроном;
30 - третья секция с заменяемым фильтрующим патроном;
Лучший вариант исполнения
Оборудование туалета пассажирского вагона содержит: (Фиг.1) водяной бак 1, водонапорное устройство 2, выход которого подключен через первый электромагнитный клапан 3 к унитазу 4 с форсунками смыва и водяным затвором на его выходе, который соединен с входом первого пневматического выпускного клапана 5, выполненного в виде цилиндрического сосуда 6 с установленной внутри его трубки 7 из эластичного материала с герметично выведенными из него концами и второго 8 и третьего 9 электромагнитных клапанов, которые соединены с цилиндрическим сосудом 6, при этом управляющие цепи первого 3, второго 8 и третьего 9 электромагнитных клапанов, а также орган дистанционного включения смыва 11 унитаза 4 подключены к блоку автоматического управления 12, выход первого пневматического выпускного клапана 5 подключен к первому концу канализационной трубы 10, бак-накопитель 14 с патрубком в верхней части.
Второй конец канализационной трубы 10 соединен с входом второго пневматического выпускного клапана 15 с четвертым 16 и пятым 17 электромагнитными клапанами, при этом пневматический узел 13 выполнен в виде насоса-компрессора, вход которого соединен с выходами шестого 18 и седьмого 19 электромагнитных клапанов, а выход с входами восьмого 20 и девятого 21 электромагнитных клапанов, при этом вход шестого 18 электромагнитного клапана соединен с внутренним воздухом вагона, а выход восьмого 20 электромагнитного клапана соединен с атмосферой, десятый 22 электромагнитный клапан одним вводом соединен через газовый фильтр 23 с первым концом канализационной трубы 10, а другим вводом соединен с входами второго 8, четвертого 16, седьмого 19 электромагнитных клапанов и выходом девятого 21 электромагнитного клапана, управляющие цепи четвертого 16, пятого 17, шестого 18, седьмого 19, восьмого 20, девятого 21 и десятого 22 электромагнитных клапанов соединены с блоком автоматического управления 12.
Выход второго пневматического выпускного клапана 15 соединен с входом бака-накопителя 14.
Кроме этого первый пневматический выпускной клапан 5 и второй пневматический выпускной клапан 15 снабжены датчиками давления соответственно 24, 25, выходы которых подключены к блоку автоматического управления 12.
К трубопроводу между десятым электромагнитным клапаном 22 и газовым фильтром 23 подключен датчик вакуума 26, выход которого подключен к блоку автоматического управления 12, орган дистанционного включения смыва 11 унитаза 4 имеет два положения: малый и полный смыв.
Введен ручной нажимной кран 27, который подключен параллельно первому электромагнитному клапану 3.
Газовый фильтр 23 состоит из трех последовательно соединенных секций с заменяемыми фильтрующими патронами: первая 28 для грубой очистки, вторая 29 для средней очистки и третья 30 для тонкой очистки газов, отсасываемых из канализационной трубы 11.
Работа оборудования туалета
Оборудование туалета пассажирского вагона работает следующим образом.
В начальном положении все электромагнитные клапаны от первого 3 до десятого 22 обесточены и находятся в закрытом положении. Первый пневматический выпускной клапан 5 и второй пневматический выпускной клапан 15 находятся в открытом положении, пневматический узел 13 обесточен, а водяной затвор унитаза 4 залит водой.
Для приведение туалета в рабочее состояние нажимается орган дистанционного смыва 11 унитаза 4, при этом включается первый электромагнитный клапан 3, который подает воду из водяного бака 1 под давлением, которое обеспечивается водонапорным устройством 2 в форсунки унитаза 4, которая омывает его чашу.
После смыва чаши унитаза 4 первый электромагнитный клапан 3 закрывается и включаются второй 8, четвертый 16 шестой 18, и девятый 21 электромагнитные клапаны, а также пневматический узел 13, который подает чистый, теплый сжатый воздух в сосуд 6 первого 5 и второго 15 пневматических выпускных клапанов.
При срабатывании датчиков давления 24, 25, которые сигнализируют о закрытии соответственно первого 5 и второго 15 пневматических выпускных клапанов, вышеуказанные электромагнитные клапаны 8, 16, 18 и 21 отключаются, а включаются седьмой 19, восьмой 20 и десятый 22 электромагнитные клапаны, а пневматический узел 13 через газовый фильтр 23 начинает откачивать газы через газовый фильтр 21 из канализационной трубы 10 в атмосферу. При срабатывании датчика вакуума 26, вышеуказанные электромагнитные клапаны 19, 20 и 22 и пневматический узел 13 отключаются, и туалет готов к использованию по назначению.
После использования туалета по назначению нажимается орган дистанционного включения смыва 11 унитаза 4, при этом включается первый электромагнитный клапан 3 и производится смыв унитаза 4, который прекращается после расхода определенной порции воды, при этом отключается первый электромагнитный клапан 3. Затем включаются третий электромагнитный клапан 9 и воздух из сосуда 6 первого пневматического выпускного клапана 5 под собственным давлением и с помощью вакуума в канализационной трубе 10 поступает в последнюю, открывая первый пневматический выпускной клапан 5, в результате чего содержимое унитаза 4 резко засасывается в канализационную трубу 10, при этом, при возврате датчика давления 24 в исходное состояние, открывается пятый электромагнитный клапан 17 и воздух из сосуда 6 второго пневматического выпускного клапана 15 выбрасывается в атмосферу, что приводит к его открытию и сливу содержимого унитаза 4 в бак-накопитель 14 и закрытию пятого 17 электромагнитного клапана.
Затем происходит вышеуказанный процесс закрытия и вакуумирование канализационной трубы 10, после окончания которого кратковременно открывается первый 3 электромагнитный клапан для заполнения водяного затвора унитаза 4. После этого туалет готов к следующему использованию.
Ручной нажимной кран 27 используется для смыва унитаза 4 при неисправности электрооборудования туалета и при наличии в унитазе 4 только жидкой фракции канализационных стоков.
Выполнение газового фильтра 23 из трех последовательно соединенных секций с заменяемыми фильтрующими патронами: первая 28 для грубой очистки, вторая 29 для средней очистки и третья 30 для тонкой очистки газов, отсасываемых из канализационной трубы 10.
Из рассмотренного видно, что введение совокупности отличительных признаков полезной модели позволяет по сравнению с прототипом значительно повысить надежность и снизить расход воды при эксплуатации туалета пассажирского вагона.
Промышленная применимость
Изготовлен и испытан опытный образец туалета. Результаты положительные.
Источники информации
1. Патент №64163 В61D 35/00 на полезную модель - «Туалетная система пассажирского вагона» (прототип).