УСТРОЙСТВО ТУАЛЕТА
TOILET DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству туалета, которое включает в себя чашу гравитационного туалета, предусмотренную с сифоном и выходом, имеющим диаметр, соответствующий данному диаметру трубы самотечной канализации, причем это устройство дополнительно включает в себя водяной клапан, бачок для промывочной воды и промывочный клапан, расположенный между бачком для промывочной воды и чашей гравитационного туалета, и запускающее средство для запуска последовательности промывания чаши гравитационного туалета, согласно преамбуле п.1 формулы изобретения.
Предпосылки создания изобретения
Туалеты, используемые в частности в строительном и жилищном секторах, обычно представляют собой так называемые стандартные гравитационные туалеты. Гравитационные системы требуют канализационных трубопроводов большого диаметра, обычно диаметром 100 мм, и требуют большого количества промывочной воды, обычно в диапазоне 6-10 л, для обеспечения смывания нечистот, собранных в чаше гравитационного туалета, и к тому же во время строительства здания устанавливаются неподвижно и на постоянной основе. Стандартные гравитационные туалеты доступны во множестве исполнений, для установки как на пол, так и на стену. Диаметр трубопровода стандартной самотечной канализации может быть разным в зависимости от страны, но обычно лежит в диапазоне 90-110 мм.
Традиционная система устройства гравитационного туалета (Фиг. 1) включает в себя чашу 101 гравитационного туалета, соединенную с трубой 103 самотечной канализации для слива нечистот через сифон 102 вниз в трубу самотечной канализации на основе гравитации. Такие туалеты могут быть установлены на полу, причем бачок 104 для промывочной воды с требуемым объемом около 6-10 л установлен на самом туалете, либо установлен на стене, или в качестве альтернативы установлен в отсеке над туалетом внутри стены. В случае настенной модели, внутри стены обычно предусмотрена поддерживающая рамная конструкция для поддерживания бачка 104 для промывочной воды, включающего в себя водяной клапан 105 и промывочный клапан 106, и запускающее средство 108 (соединение с кнопкой) для запуска последовательности промывания. Большой бачок для промывочной воды с устройствами клапанов и запускающего средства требует значительного пространства.
При последовательности промывания, кнопка нажимается, промывочный клапан бачка для промывочной воды открывается, в результате чего промывочная вода течет в чашу туалета под действием силы тяжести и смывает нечистоты, собранные в чаше гравитационного туалета, в трубу самотечной канализации через сифон, также основанный на нормальном гравитационном течении. Таким образом, для достижения требуемой эффективности промывания, количество промывочной воды должно составлять около 6-10 л, как упомянуто выше. Причиной потребности в большом количестве промывочной воды является то, что эффективность промывания основана на действии потока воды. После опустошения бачка 104 для промывочной воды через промывочный клапан, промывочный клапан 106 закрывается, и бачок для промывочной воды заполняется водой через водяной клапан 105. Степень заполнения управляется посредством поплавковой системы (не показана), которая закрывает водяной клапан при заданной степени заполнения. Поплавковая система является слабозащищенной и склонна к отказам, и может легко приводить к утечкам промывочной воды в чашу гравитационного туалета. Сифон обеспечивает водяной затвор между чашей гравитационного туалета и трубой самотечной канализации.
Так называемые стандартные вакуумные туалеты используются в транспортных средствах, например, на кораблях, воздушных судах, поездах, а также в зданиях. Основными преимуществами вакуумных туалетов являются гибкость установки, трубопроводы небольшого диаметра, обычно диаметром около 40-50 мм, и уменьшенная потребность в промывочной воде, около 1.5 л.
Устройство стандартного вакуумного туалета (Фиг. 2) обычно включает в себя настенную чашу вакуумного туалета. Чаша 201 вакуумного туалета соединена с трубопроводом 203 вакуумной канализации через сливной клапан 202. Рабочие компоненты, включающие в себя запускающее средство (соединение с кнопкой), управляющий механизм, водяной клапан, сливной клапан, и соответствующие вакуумные соединения, для работы вакуумного туалета обычно собраны внутри корпуса чаши вакуумного туалета или за чашей вакуумного туалета в служебном помещении. Чаша вакуумного туалета имеет специальную конструкцию и исполнение на основании ее использования в системе вакуумного туалета, что чаще всего является нежелательным с точки зрения оформления интерьера, в особенности в зданиях и жилом пространстве.
Устройство вакуумного туалета работает следующим образом. Для запуска последовательности промывания нажимается кнопка 208, в результате чего пневматический или электрический сигнал передается управляющему механизму 207, который открывает сливной клапан 202 и клапан 206 промывочной воды, который обычно непосредственно соединен с линией 204 воды под давлением для подачи промывочной воды. После завершения периода времени последовательности промывания, сливной клапан 202 закрывается. После заданной задержки клапан 206 промывочной воды закрывается, посредством чего в чаше 201 туалета может быть образовано небольшое количество воды. Вакуум, требуемый для работы системы вакуумного туалета, образуется посредством вакуумной установки 209.
Примеры устройств вакуумного туалета могут быть найдены, например, в документах CN 102561488, US 6,085,366 и EP 1 840 242.
В связи с рабочими условиями, стандартные вакуумные туалеты требуют конкретного типа чаши вакуумного туалета, что, с одной стороны, является практичным с точки зрения стандартного изготовления, но, с другой стороны, ограничивает свободу исполнения и установки.
Устройства вакуумного туалета также образуют значительный шум, связанный с последовательностью промывания. В US 4,928,326 описано устройство для уменьшения шума выброса, приводящее, тем не менее, к излишнему потреблению энергии в связи с избыточным всасыванием воздуха в трубопровод вакуумной канализации. Также предприняты попытки герметизации крышки чаши вакуумного туалета, что, опять же, приводит к потере эффекта выброса в связи с уменьшением перепада давления.
В связи с преимуществами устройства вакуумного туалета, предприняты попытки разработки комбинации устройства гравитационного туалета и вакуумной канализационной системы, то есть, разработки гравитационного туалета с вакуумным сбором нечистот.
Это выполнено посредством присоединения чаши 301 гравитационного туалета, включающего в себя стандартное так называемое гравитационное промывочное устройство с большим (как описано выше) бачком 304 для промывочной воды, водяным клапаном 305, промывочным клапаном 306, запускающим средством 308 и сифоном (не показан; соответствует ссылочной позиции 102 на Фиг. 1), к вакуумной канализационной системе (Фиг. 3). Чаша 301 гравитационного туалета использует гравитационное промывочное устройство, как описано выше со ссылкой на Фиг. 1, причем выход чаши 301 гравитационного туалета соединен с вакуумным интерфейсом 310 посредством сифона (не показан), причем вакуумный интерфейс 310 в свою очередь соединен с трубопроводом 303 вакуумной канализации через сливной клапан 302. Интерфейс, который выполняет функцию промежуточного накопительного бака, выполнен по размерам с обеспечением принятия некоторого количества промываний под действием силы тяжести из чаши гравитационного туалета, в результате чего требуется значительный объем. Степень заполнения вакуумного интерфейса 310, который, таким образом, выполняет функцию промежуточного бака для нечистот, контролируется посредством активирующего блока 311. При достижении заданной степени заполнения вакуумного интерфейса 310, активирующий блок 311 активирует сливной клапан 302 для слива содержимого вакуумного интерфейса в трубопровод 303 вакуумной канализации. Вакуум, требуемый для работы вакуумного сбора нечистот, образуется посредством вакуумной установки 309.
Во-первых, такая установка требует двух отдельных систем, гравитационной системы и вакуумной канализационной системы с отдельными рабочими контурами. Комбинация известных систем дополнительно приводит к возникновению потребности в интерфейсе, то есть, в промежуточном баке для нечистот, в котором собираются и временно хранятся нечистоты, принимаемые из чаши гравитационного туалета. Интерфейс закрывается в сторону чаши туалета посредством сифона и в сторону трубопровода вакуумной канализации посредством вакуумного сливного клапана.
Во-вторых, интерфейс требует значительного пространства и, таким образом, не может быть установлен с возможностью простого доступа, например, над чашей туалета. Следовательно, вакуумный сливной клапан также не является легкодоступным.
В-третьих, как и в традиционной системе гравитационного туалета, количество промывочной воды является большим, около 6-10 л, как описано выше. Это не является преимущественным для вакуумной канализационной системы, которая выполнена с возможностью переноса небольших отдельных кусков нечистот с объемами воздуха с обеих сторон, имеющих увеличивающийся уровень вакуума в направлении ниже по потоку. Следовательно, эффективность переноса вакуумной канализационной системы значительно уменьшена. К тому же, это решение также создает проблемы с запахом, поскольку вакуумный интерфейс вентилируется в атмосферу для слива вакуумного интерфейса в трубопровод вакуумной канализации.
Краткое изложение сущности изобретения
Целью изобретения является исключение упомянутых выше недостатков и разработка гибко устанавливаемого устройства, дополнительно обеспечивающего свободу выбора в отношении чаши туалета. Эта цель достигается посредством вакуумной канализационной системы, описанной в п. 1 формулы изобретения.
Основная идея изобретения заключается в объединении стандартного устройства гравитационного туалета с признаками, в частности рабочими признаками, вакуумной канализационной системы. Это может быть выполнено посредством устройства туалета, содержащего сливной клапан, трубопровод вакуумной канализации, и переходник для обеспечения соединения по потоку между выходом, с заданным первым диаметром трубы самотечной канализации, и сливным клапаном, с заданным вторым диаметром трубопровода вакуумной канализации. Первый конец сливного клапана непосредственно соединен с помощью переходника с выходом чаши гравитационного туалета, и второй конец сливного клапана, противоположный упомянутому первому концу, непосредственно соединен с трубопроводом вакуумной канализации. Управляющий механизм соединен с трубопроводом вакуумной канализации, сливным клапаном, водяным клапаном и промывочным клапаном, причем управляющий механизм выполнен с возможностью приведения в действие с помощью запускающего средства.
Обычно слив или промывание вакуумного туалета образует значительный шум во время последовательности слива. Значительным преимуществом настоящего изобретения является значительное уменьшение уровня шума, которое достигается посредством сифона в чаше гравитационного туалета. Сифон выполняет функцию подавляющего звук лабиринта. Это особенно важно при применении в строительстве и в жилом пространстве.
В преимущественном варианте осуществления водяной клапан, бачок для промывочной воды, промывочный клапан, управляющий механизм и запускающее средство расположены над чашей гравитационного туалета. Благодаря этому обеспечивается легкий доступ с точки зрения установки, замены, ремонта и обслуживания. Благодаря относительно небольшому бачку для промывочной воды, значительно уменьшается потребность в пространстве по сравнению со стандартной системой гравитационного туалета.
Сливной клапан также преимущественно расположен над чашей гравитационного туалета для улучшения доступа к сливному клапану.
Бачок для промывочной воды имеет объем в диапазоне 2-3 л, что в дополнение к уменьшению потребности в пространстве также обеспечивает экономию воды в цикле промывания по сравнению со стандартной системой гравитационного туалета.
Устройство туалета согласно изобретению может обеспечивать низкое потребление промывочной воды, поскольку основной эффект слива основан на вакуумном сливе, тогда как в стандартной гравитационной системе, слив чаши гравитационного туалета полностью основан на течении промывочной воды. Основной функцией промывочной воды является поддерживание хорошего гигиенического состояния чаши гравитационного туалета согласно изобретению.
Чаша гравитационного туалета может относится к настенному типу или в качестве альтернативы к напольному типу.
Все эти признаки обеспечивают свободу выбора с точки зрения исполнения и установки, что является очень важным как для разработчика, так и для пользователя в строительном и жилищном секторах.
Вакуумная установка преимущественно соединена с трубопроводом вакуумной канализации для образования вакуума в трубопроводе вакуумной канализации. Вакуумная установка может представлять собой вакуумный насос, эжектор или другое известное средство образования вакуума, используемое в вакуумных канализационных системах. Другой альтернативой может быть соединение трубопровода вакуумной канализации с вакуумным баком.
Под терминами ʺнепосредственныйʺ и ʺнепосредственноʺ следует понимать, что соединение между выходом чаши гравитационного туалета, с диаметром, соответствующим стандартной самотечной канализации, и трубопроводом вакуумной канализации осуществляется просто через переходник и сливной клапан. Переходник может включать в себя трубчатую секцию. Иначе говоря, между выходом и сливным клапаном отсутствуют промежуточные резервуары, баки для сбора или хранения, такие как интерфейс.
Краткое описание чертежей
Далее, только в качестве примера, изобретение описано более подробно со ссылкой на прилагаемые схематичные чертежи, в которых:
На Фиг. 1 показана стандартная система гравитационного туалета,
На Фиг. 2 показана стандартная система вакуумного туалета,
На Фиг. 3 показана стандартная система гравитационного туалета с традиционным соединением с вакуумной канализационной системой,
На Фиг. 4 показано устройство туалета согласно настоящему изобретению, и
На Фиг. 5 показано устройство туалета согласно настоящему изобретению при виде с точки зрения пользователя.
Подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения
Известные типы устройств туалета описаны выше со ссылкой на предшествующий уровень техники и показаны на Фиг. 1-3.
Устройство туалета согласно настоящему изобретению проиллюстрировано на Фиг. 4 и 5.
Устройство туалета включает в себя чашу 1 гравитационного туалета, предусмотренную с сифоном 11 и выходом 12, имеющим диаметр, соответствующий заданному диаметру трубы самотечной канализации. Устройство туалета дополнительно включает в себя водяной клапан 5, бачок 4 для промывочной воды и промывочный клапан 6, и запускающее средство 8 для запуска последовательности промывания чаши гравитационного туалета.
Выход 12 чаши 1 гравитационного туалета предусмотрен с переходником 13, который позволяет присоединять выход 12, имеющий диаметр, соответствующий заданному первому диаметру, обычно лежащему в диапазоне 90-110 мм, стандартной трубы самотечной канализации к трубопроводу 3 вакуумной канализации с заданным вторым диаметром, обычно лежащим в диапазоне 40-50 мм.
Переходник 13 непосредственно соединен с трубопроводом 3 вакуумной канализации посредством сливного клапана 2. Иначе говоря, первый конец сливного клапана 2 непосредственно соединен с переходником 13, соединенным с выходом 12 чаши 1 гравитационного туалета, и второй конец сливного клапана 2, противоположный упомянутому первому концу, непосредственно соединен с трубопроводом 3 вакуумной канализации.
Непосредственное соединение означает, что между переходником 13 и выходом 12 гравитационного туалета отсутствует промежуточный бак для сбора или хранения или другой резервуар или другое соответствующее устройство. Таким же образом, между переходником 13 и сливным клапаном 2 отсутствует промежуточный бак для сбора или хранения или другой резервуар или другое соответствующее устройство. Переходник может включать в себя трубчатую секцию. Таким образом, поток нечистот и промывочной воды направлен непосредственно из чаши 1 гравитационного туалета в трубопровод 3 вакуумной канализации, когда сливной клапан 2 открыт, то есть, обычно во время последовательности слива и промывания.
Иначе говоря, существует непосредственное соединение, без какого либо промежуточного резервуара, между первым концом сливного клапана и переходником, и непосредственное соединение, без какого либо промежуточного резервуара, между вторым концом сливного клапана, противоположным первому концу, и трубопроводом вакуумной канализации.
Таким образом, чаша гравитационного туалета может иметь любое стандартное исполнение чаши гравитационного туалета. Для выполнения соединения с трубопроводом вакуумной канализации используется переходник 13 для обеспечения уменьшения диаметра выхода чаши гравитационного туалета до диаметра трубопровода вакуумной канализации с сливным клапаном. Обычно, между выходом 12 чаши 1 гравитационного туалета и сливным клапаном 2 существует трубчатая секция, обозначенная ссылочной позицией 114. Переходник может быть включен в трубчатую секцию между выходом чаши гравитационного туалета и сливным клапаном. В качестве альтернативы переходник может быть непосредственно соединен с выходом чаши гравитационного туалета, посредством чего трубчатая секция 14 продолжается от переходника к сливному клапану. Иначе говоря, переходник расположен между выходом чаши гравитационного туалета и сливным клапаном, преимущественно у выхода чаши гравитационного туалета. Нечистоты могут свободно течь через трубчатую секцию 14, в случае использования такой трубчатой секции.
Таким образом, термины ʺнепосредственныйʺ и ʺнепосредственноʺ следует понимать как обозначающие то, что соединение между чашей гравитационного туалета и трубопроводом вакуумной канализации осуществлено просто через сливной клапан, что является стандартным способом соединения вакуумного туалета с трубопроводом вакуумной канализации в вакуумной канализационной системе, и через переходник, который фактически является частью трубопровода как такового.
Устройство туалета предусмотрено с промывочным устройством, которая включает в себя бачок 4 для промывочной воды, соединенный с источником воды посредством водяного клапана 5. Бачок 4 для промывочной воды соединен с чашей 1 туалета посредством промывочного клапана 6. Сливной клапан 2, водяной клапан 5 и промывочный клапан 6 управляются посредством управляющего механизма 7, предусмотренного с запускающим средством 8 для запуска последовательности промывания. В этом варианте осуществления, управляющий механизм 7 управляется посредством пневматического или электрического управления с использованием вакуума, отбираемого из вакуумного трубопровода 3, как показано пунктирной линией. Вакуум в вакуумном трубопроводе 3 образуется посредством вакуумной установки 9.
Работа вакуумной канализационной системы, содержащая выполнение последовательности промывания, то есть, слива чаши гравитационного туалета, согласно изобретению происходит следующим образом. Когда в чаше 1 гравитационного туалета размещены нечистоты, запускающее средство 8 приводится в действие (посредством нажатия на кнопку), в результате чего управляющий механизм 7 принимает пневматический или электрический сигнал от запускающего средства. Таким образом, вакуум передается от трубопровода 3 вакуумной канализации к сливному клапану 2, водяному клапану 5 и промывочному клапану 6 для открывания этих трех клапанов. Вакуумное соединение между управляющим механизмом 7 и водяным клапаном 5, бачком 4 для промывочной воды и промывочным клапаном 6 показано пунктирными линиями.
Следовательно, нечистоты, размещенные в чаше 1 туалета, непосредственно сливаются из чаши 1 гравитационного туалета через сифон 11 и выход 12, предусмотренный с переходником 13, в трубопровод 3 вакуумной канализации через сливной клапан 2, тогда как в это же время небольшое количество промывочной воды из бачка 4 для промывочной воды сливается в чашу 1 гравитационного туалета посредством силы тяжести.
После последовательности промывания сливной клапан 2 и промывочный клапан 6 закрываются. Промывочная вода 6 перекрывается с заданной задержкой для обеспечения заполнения сифона 11 водой таким же образом, как и в стандартной системе гравитационного туалета. После заданной задержки, то есть, когда бачок 4 для промывочной воды заполнен водой до заданной степени, водяной клапан 5 закрывается. Таким образом, система готова к новой последовательности промывания.
Устройство туалета согласно настоящему изобретению требует лишь небольшого количества промывочной воды, в диапазоне 2-3 л, в результате чего размеры бачка для промывочной воды могут быть значительно меньше, чем в стандартной гравитационной системе. Благодаря этому обеспечивается важное преимущество с точки зрения пространства для установки по сравнению со стандартной гравитационной системой. Ясно, что благодаря этому также обеспечивается важный аспект экономии воды. Также благодаря этому уменьшается общее количество обрабатываемых отходов.
К тому же, сложная промывочная система стандартной гравитационной системы, которая склонна к отказам и утечкам, например, в результате наличия поплавковой системы в бачке для промывочной воды, может быть заменена одним клапаном с функцией управляемой задержки, как описано выше. Дополнительным важным аспектом является сифон, который выполняет функцию лабиринта, значительно уменьшающего шум от промывания, обычно связанный с вакуумными туалетами.
Учитывая, что другие рабочие компоненты имеют небольшие размеры, все необходимые рабочие компоненты могут быть практично установлены в пространстве надо чашей туалета, как видно на Фиг. 5. На Фиг. 5 показан вариант осуществления с так называемым верхним соединением, при котором сливной клапан 2 также обозначен как находящийся над чашей 1 туалета. В этом варианте осуществления, переходник 13 соединен с выходом 12 чаши 1 туалета, и трубчатая секция, обозначенная ссылочной позицией 14 на Фиг. 4, поднята до положения над чашей 1 туалета для соединения со сливным клапаном 2, который в этом варианте осуществления непосредственно доступен над чашей 1 туалета. Таким образом, трубчатая секция 14 предпочтительно имеет диаметр, соответствующий трубопроводу вакуумной канализации, то есть, упомянутому выше заданному второму диаметру.
В случае так называемого нижнего соединения, сливной клапан расположен вблизи от выхода чаши туалета.
Благодаря этому обеспечивается простота доступа, установки, замены и обслуживания. К тому же, чаша туалета вместе с рабочими компонентами может быть собрана как пакет, который может быть легко соединен с трубопроводом вакуумной канализации. Рабочие компоненты преимущественно устанавливаются на рамную конструкцию, расположенную сзади чаши туалета.
К тому же, трубопровод вакуумной канализации имеет диаметр только около 40-50 мм, благодаря чему требуется меньше пространства, чем в случае традиционной самотечной канализации. Трубопровод вакуумной канализации, как известно в предшествующем уровне техники, может быть гибко установлен, например, с верхним соединением (подающим стояком) относительно чаши туалета, или в качестве альтернативы, например, с нижним соединением. Трубопровод вакуумной канализации может быть установлен и заменен согласно потребностям со значительной степенью гибкости.
Посредством использования простого трубного соединения, описанного выше переходника, тип чаши туалета не ограничен конкретной чашей вакуумного туалета. Может быть использован любой тип чаши гравитационного туалета, в результате чего обеспечивается свобода исполнения и установки, которые являются важными критериями в строительном и жилищном секторах.
Чертежи и относящееся к ним описание направлены только на пояснение основной идеи изобретения. Подробности изобретения могут быть изменены без отхода от объема прилагаемой формулы изобретения.