ТУАЛЕТНЫЙ КОМПЛЕКС
WC COMPLEX

Изобретение относится к сантехническому оборудованию железнодорожного транспорта, конкретно к туалетным комплексам для пассажирских вагонов.
Известен туалетный комплекс (RU 51045, МПК: B61D 35/00, 2006), содержащий унитаз, связанный с гидросистемой смывной магистралью, на которой установлены дозатор воды и клапан смыва, расположенную на выходе унитаза промежуточную емкость, сообщающуюся сливной трубой с баком-накопителем канализационных стоков, связанные с пневмосистемой эжектор для вакуумирования промежуточной емкости и расположенные на входе и выходе из нее задвижки с пневмоприводами, а также управляемые контроллером средства распределения сжатого газа, отличающийся тем, что средства распределения сжатого газа выполнены в виде двух трехходовых пятиканальных распределителей, вход каждого из которых сообщен с пневмосистемой, один выход первого распределителя соединен с газовой камерой дозатора воды, с эжектором и пневмоприводами закрытия задвижек, второй его выход соединен с пневмоприводом открытия расположенной на выходе из промежуточной емкости задвижки, а один из выходов второго распределителя соединен с трубопроводом наддува промежуточной емкости, второй с пневмоприводом открытия задвижки на входе в промежуточную емкость, при этом на промежуточной емкости установлен автоматический трехканальный пневмоклапан, сообщающий ее полость с рабочей камерой эжектора или с трубопроводом наддува.
Недостатком известного туалетного комплекса является сложность конструкции, связанная с наличием промежуточной емкости для промежуточной разгрузки унитаза от туалетных смывов перед сбросом последних в бак-накопитель, соединенной с устройствами вакуумирования - эжектором (для всасывания стоков из чаши унитаза) и наддува - компрессорной установкой (для сброса стоков из промежуточной емкости в бак-накопитель), а также с использованием в качестве разгрузочного и сливного клапанов сливной магистрали задвижек с пневмоприводами. Следствием этого является недостаточная надежность работы известного туалетного комплекса и существенный расход сжатого воздуха.
9
Известен туалетный комплекс (RU 94530, МПК: B61D 35/00, 2010), содержащий унитаз с кожухом, разгрузочное устройство, смывную и сливную магистрали, электронный блок управления туалетным комплексом, кнопку смыва, запорную арматуру, включающую клапан обмыва унитаза, разгрузочный клапан и сливной клапан, причем смывная магистраль соединена с гидросистемой вагона через клапан обмыва унитаза, а сливная магистраль через разгрузочный клапан, разгрузочное устройство, сливной клапан и сливную трубу - с баком-накопителем канализационных стоков, внутренняя емкость которого соединен с атмосферой.
При этом разгрузочное устройство известного унитаза содержит промежуточный вакуумируемый бак и соединенную с ним вакуумную установку, необходимую для создания разряжения в указанном баке. Для создания в промежуточном баке избыточного давления предлагается реверсивное включение вакуумной установки.
Недостатком известного туалетного комплекса является сложность конструкции, связанная с наличием промежуточной емкости для промежуточной разгрузки унитаза от туалетных смывов перед сбросом последних в бак накопитель, соединенной с устройством вакуумирования и наддува (для всасывания стоков из чаши унитаза и сброса стоков из промежуточной емкости в бак-накопитель) вакуумной установкой. Реверсивное включение (вакуум-наддув) вакуумной установки удорожает конструкцию и снижает ее надежность.
Технической задачей изобретения является повышение надежности туалетного комлекса.
Техническим результатом, обеспечивающим решение этой задачи, является применение в туалетном комплексе современной элементной базы запорного оборудования с увеличенным сроком эксплуатации с одновременным уменьшением количества этих элементов в конструкции туалетного комплекса. Это увеличивает надежность работы туалетного комплекса при одновременном упрощении его конструкции.
Достижение заявленного технического результата и, как следствие, решение поставленной технической задачи достигается тем, что туалетный комплекс, содержащий унитаз с кожухом, разгрузочное устройство, смывную и сливную магистрали, электронный блок управления туалетным комплексом, кнопку смыва, запорную арматуру, включающую клапан обмыва унитаза, разгрузочный клапан и сливной клапан, причем смывная магистраль соединена с гидросистемой вагона через клапан обмыва унитаза, а сливная магистраль через разгрузочный клапан, разгрузочное устройство, сливной клапан и сливную трубу - с баком-накопителем канализационных стоков, внутренняя полость которого соединена с атмосферой через обратный клапан для сброса избыточного давления воздуха из бака накопителя, согласно изобретению он дополнительно содержит электропневмораспределитель сжатого воздуха для пневматического управления запорной арматурой, разгрузочное устройство выполнено в виде мембранного насоса с поршневым пневмоприводом, управляющие входы которого соединены с управляющими пневмовыходами электропневмораспределителя, пневмовход которого соединен с компрессорной установкой вагона, а управляющий электрический вход - через электронный блок управления с электрическими контактами кнопки смыва, при этом разгрузочный клапан и смывной клапан выполнены в виде пневматических пережимных шланговых клапанов, управляемых посредством сжатого воздуха, и размещены совместно с мембранным насосом с поршневым пневмоприводом под кожухом унитаза.
При этом мембранный насос содержит корпус из нержавеющей стали, нижняя часть которого выполнена в виде перевернутого усеченного конуса с патрубком, соединенным со сливной магистралью, а верхняя часть герметично закрыта эластичной диафрагмой, в центре которой закреплен шток поршня пневмопривода. Клапан обмыва смывной магистрали выполнен пневмоуправляемым на основе отсечного аксиального клапана.
Введение электропневмораспределителя сжатого воздуха для пневматического управления запорной арматурой и выполнение разгрузочного устройства в виде мембранного насоса с поршневым пневмоприводом, управляющие входы которого соединены с управляющими пневмовыходами электропневмораспределителя, пневмовход которого соединен с компрессорной установкой, а управляющий электрический вход через электронный блок управления туалетным комплексом соединен с электрическими контактами кнопки смыва, позволило отказаться от использования промежуточной емкости со сложной системой вакуумирования и наддува посредством вакуумной установки и, соответственно, упростить конструкцию и повысить надежность туалетного комплекса.
Выполнение разгрузочного клапана и смывного клапана в виде пневматических пережимных шланговых клапанов, управляемых посредством сжатого воздуха и надежных в работе, позволило обеспечить требуемую герметичность перекрытия сливной магистрали и дополнительно повысить надежность эксплуатации туалетного комплекса. Размещение разгрузочного клапана и смывного клапана совместно с мембранным насосом с поршневым пневмоприводом под кожухом унитаза позволяет обеспечить компактность конструкции при минимальной длине электро- и пневмосоединений и сливной магистрали, что дополнительно позволяет повысить надежность комплекса в эксплуатации. Выполнение мембранного насоса с корпусом из нержавеющей стали, нижняя часть которого выполнена в виде перевернутого усеченного конуса с патрубком, соединенным со сливной магистралью, а верхняя часть герметично закрыта эластичной диафрагмой, в центре которой закреплен шток поршня пневмопривода, позволит обеспечить надежное функционирование разгрузочного устройства при относительной простоте его конструкции. Выполнение клапана обмыва смывной магистрали пневмоуправляемым на основе отсечного аксиального клапана позволяет использовать полнопроходное сечение клапана с минимальным сопротивлением потоку, исключить использование воды в качестве управляющей среды и предохранить элементы управляющего затвора клапана от засорения, чем дополнительно обеспечивается повышение надежности работы туалетного комплекса.
На фиг.1 представлена функциональная схема туалетного комплекса.
Туалетный комплекс содержит: унитаз 1 со смывной 2 и сливной 3 магистралями; разгрузочное устройство 4 унитаза 1; бак 5 накопитель туалетных стоков; запорную арматуру 6 с пневматическим управлением протоком смывной воды и туалетных стоков соответственно через магистрали 2 и 3; электропневмораспределитель 7 сжатого воздуха для пневматического управления запорной арматурой 6, пневмовход которого соединен с компрессорной установкой 8 вагона, а управляющий электрический вход - через электронный блок 9 управления с электрическими контактами кнопки 10 обмыва унитаза. Запорная арматура 6 включает: клапан 6.1 обмыва унитаза 1, установленный на смывной 2 магистрали; разгрузочный клапан 6.2 и сливной клапан 6.3, установленные на сливной магистрали 3 и предназначенные соответственно для удаления из унитаза 1 результатов обмыва в разгрузочное устройство 4 и далее для сброса туалетных стоков из разгрузочного устройства 4 в бак 6 накопитель. Разгрузочный клапан 6.2 и сливной клапан 6.2 выполнены в виде пневматических пережимных шланговых клапанов, управляемых посредством сжатого воздуха, а клапан 6.1 обмыва унитаза 1 выполнен также пневмоуправляемым на основе отсечного аксиального клапана. Смывная магистраль 2 соединена с гидросистемой 11 вагона, а сливная магистраль 3 - с баком 5 накопителем туалетных стоков, внутренняя полость которого соединена с атмосферой через обратный клапан 12 для сброса избыточного давления воздуха из бака 5 накопителя. Разгрузочное устройство 4 унитаза 1 выполнено в виде мембранного насоса 4.1 с поршневым пневмоприводом 4.2. Мембранный насос 4.1 содержит корпус 4.1.1 из нержавеющей стали, нижняя часть которого выполнена в виде перевернутого усеченного конуса с патрубком 4.1.2, соединенным со сливной магистралью 3 между разгрузочным 6.2 и сливным 6.3 клапанами, а верхняя часть корпуса 4.1.1 герметично закрыта эластичной диафрагмой 4.1.3, в центре которой закреплен шток 4.2.1 поршня 4.2.2 пневмопривода 4.2. Управляющие пневмовходы пневмопривода 4.2 соединены через электропневмораспределитель 7 сжатого воздуха с компрессорной установкой 8 вагона. Электропневмораспределитель 7 предназначен для пневматического управления запорной арматурой 6 путем электронного переключения каналов подачи воздуха повышенного давления (от компрессорной установки 8 вагона) на клапаны 6.1÷6.3 запорной арматуры и на пневмопривод 4.2 мембранного насоса 4.1. Конструктивно он выполнен в виде отдельного пятиканального распределителя сжатого воздуха между указанными выше элементами комплекса или в виде блока одноканальных пневмораспределителей. Питающий пневмовход электропневмораспределителя 7 соединен с компрессорной установкой 8 вагона, а управляющие электрические входы электропневмораспределителя 7 - с электронным блоком 9 управления туалетным комплексом. Электронный блок 9 управления выполнен в виде контроллера (микроЭВМ), в памяти которого записана программа порядка и времени переключения запорной арматуры после поступления на него электрического сигнала с кнопки 10 смыва. При использовании интерфейсных линий связи в туалетном комплексе функции блока 9 управления могут быть возложены на системный контроллер блока управления вагоном, уменьшая тем самым объем аппаратуры туалетного комплекса. Для удобства обслуживания и ремонта разгрузочный клапан 6.2 и смывной клапан 6.3 размещены совместно с мембранным насосом 4.1 и его поршневым пневмоприводом 4.2 под кожухом унитаза (на фигуре не показано).
Туалетный комплекс работает следующим образом. В исходном состоянии мембрана 4.1.3 мембранного насоса 4.1 разгрузочного устройства 4 утоплена в корпусе штоком 4.2.1 пневмопривода 4.2 за счет увеличенного давления воздуха над поршнем 4.2.2, поступающим от компрессора 8 через открытый воздушный канал электропневмораспределителя 7. Аналогичным образом закрыты клапаны 6.1÷6.3 запорной арматуры 6, предотвращая выход газов из бака 5 накопителя туалетных стоков по магистрали 3 и через унитаз 1 в туалетную кабину. После пользования унитазом 1 пользователь нажимает кнопку 10 смыва. При этом электрический сигнал от кнопки 10 поступает на электронный блок 9 управления туалетным комплексом. При этом контроллер блока 9 по зашитой в его памяти программе управления вырабатывает управляющие сигналы для электропневмораспределителя 7. Под действием управляющих сигналов происходит переключение каналов подачи сжатого воздуха электропневмораспределителя 7 от компрессора 8 на запорную арматуру 6 и привод 4.2 мембранного насоса 4.1 разгрузочного устройства 4. При этом вначале открывается клапан 6.1 обмыва унитаза 1 и вода, поступающая из гидросистемы 11 вагона, омывает чашу унитаза 1. При этом туалетные стоки скапливаются в нижней части унитаза 1 и в начале сливной магистрали 3. Через заданное время, достаточное для обмыва чаши унитаза 1, клапан 6.1 закрывается, открывается (при закрытом клапане 6.3) клапан 6.2 разгрузки туалетных стоков унитаза 1, сжатый воздух подается электропневмораспределителем 7 под поршень 4.2.2 привода 4.2. Поршень 4.2.2 перемещается вверх, штоком 4.2.1 поднимает мембрану 4.1.3 и втягивает через магистраль 3 туалетные стоки из унитаза 1 в полость мембранного насоса 4.1. Через заданное (программой блока 9) время, достаточное для заполнения полости мембранного насоса 4.1, закрывается клапан 6.2, открывается сливной клапан 6.3 и включается канал подачи сжатого воздуха над поршнем 4.2.2 привода 4.2. При этом поршень 4.2.2 перемещается вниз, его шток давит на мембрану 4.1.3 и выдавливает содержимое его полости через открытый клапан 6.3 в бак 5 накопитель туалетных стоков. При этом повышающееся давление воздуха в баке 1 стравливается в атмосферу через обратный клапан 12. Клапаны 6.1÷6.3 переводятся в исходное состояние. При очередном пользовании унитазом 1 процесс работы туалетного комплекса повторяется.
Туалетный комплекс разработан на уровне технического предложения.