CN109278781A - 一种用于交通工具的给水卫生***、控制方法及交通工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于交通工具的给水卫生***、控制方法及交通工具，包括废水排放装置、便器、水箱、废水污物箱、冲洗开关及电气控制单元，水箱通过供水管路与便器的冲水管连接，在冲水管上依次串接有用于提高冲水压力的增压水泵、用于暂时存储压力水的储能罐和用于控制冲水管通断的冲水电磁阀，便器的底部通过排污管连接废水污物箱，在排污管上设置用于控制排污管通断的电动排污泵，冲洗开关、冲水电磁阀、电动排污泵、增压水泵与电气控制单元连接。本发明使得整个***的部件大量减少，结构更加简单紧凑，减少了设备占用的空间，而且故障率低，耗水量低，方便安装和日常维护，寿命周期成本优势明显，更利于广泛推广应用。

Description

一种用于交通工具的给水卫生***、控制方法及交通工具

技术领域

本发明涉及一种给水卫生设备，特别涉及一种用于交通工具的给水卫生***和控制方法。

背景技术

目前，在动车组、飞机等交通工具上，普遍安装有废水和污物收集装置，在交通工具上安装有废水箱和污物箱，用于收集由车上盥洗室、地漏及便器排放的废水和污物，满足环保要求，保持整体环境干净整洁，

现有交通工具的废水和污物收集装置采用两利方式，一种是重力式，另一种是真空收集的方式。

重力式***一般比较简单，污物通过重力流到废水污物箱内，其缺点是好水量大，冲洗不干净，便器密封不严，容易有臭味，便器容易堵塞等。

真空收集的***需要空压机提供压缩空气，有的交通工具不具备条件，而且气控真空收集方式不论是保持式、紧凑式还是中转式，都存在反喷的风险，也就是说一旦有部件损坏或工作不良，压缩空气会从便器喷出，并将污物喷到便器外面。并且真空收集式便器***功能部件多，***逻辑复杂，制作成本高，维修成本高，故障率高。

在现有的在交通工具上使用的便器***中，为了提高便器的冲洗效果，在便器前的冲水管路上串接有增压水泵，以提高冲水压力。但因增压水泵启动瞬间不能建立足够的压力，使得冲水效果受到影响，同时也增加了动作反应的时间。

发明内容

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种结构简单紧凑、故障率低、工作稳定可靠，并可保证冲水效果的用于交通工具的给水卫生***和控制方法，同时提供一种安装有该给水卫生***的交通工具。

为实现上述目的，本发明的第一个技术方案是：

一种用于交通工具的给水卫生***，包括废水排放装置、便器、水箱、废水污物箱、冲洗开关及电气控制单元，所述水箱通过供水管路与便器的冲水管连接，在所述冲水管上依次串接有用于提高冲水压力的增压水泵、用于暂时存储压力水的储能罐和用于控制冲水管通断的冲水电磁阀，所述便器的底部通过排污管连接废水污物箱，在所述排污管上设置用于控制排污管通断的电动排污泵，所述冲洗开关、冲水电磁阀、电动排污泵、增压水泵与电气控制单元连接。

进一步，所述废水排放装置通过排水管与废水污物箱连接，在所述排水管上串接有一水封装置。

进一步，在所述便器上设置有用于检测便盆内液位的液位传感器，所述液位传感器与电气控制单元连接，由电气控制单元根据便盆内的液位控制电动排污泵和冲水电磁阀的工作状态。

进一步，所述电气控制单元中包含有故障自诊断模块和显示模块，由所述显示模块显示故障代码和/或故障内容。

进一步，在所述供水管路和/或水箱的上连接有排空管，在所述排空管上串接排空电磁阀，所述排空电磁阀与电气控制单元连接。

进一步，在***中还设置有防冻排空按钮，所述防冻排空按钮与电气控制单元连接。

本发明的第二个技术方案是：

一种用于交通工具的给水卫生***的控制方法，包括如下步骤：

A、启动便器的冲洗开关，电气控制单元控制冲水电磁阀打开，储能罐里的压力水流入便器内用以冲洗便器；

B、冲洗结束后，由电气控制单元控制冲水电磁阀关闭及启动电动排污泵，将污物和冲洗水通过排污管排到废水污物箱内暂存；

C、冲洗结束后，由电气控制单元控制增压水泵继续运转，直至到达储能罐的设定压力值，控制增压水泵停止运转。

D、***进入待机状态。

进一步，当便器内的液位达到设定位置时判定为冲洗结束。

进一步，利用电气控制单元控制冲水电磁阀在每次冲水步骤时动作两次，在第一次冲洗动作结束排出冲洗水和污物后，再利用第二次的冲洗动作在便器的底部存水。

进一步，还包括防冻排空步骤，具体包括：

控制水***断电，停止向用水设备供水；

由电气控制单元控制水箱、供水管路上的排空电磁阀开启以排放水箱或供水管路内的存水；

控制增压水泵启动第一设定时间，将增压水泵内的水排到便器；

控制电动排污泵启动第二设定时间和/或设定次数，将便器内的水、污物通过排污管排到废水污物箱。

进一步，控制电动排污泵启动第二设定时间的步骤重复多次。

本发明的第三个技术方案是：

一种交通工具，安装有如上所述的给水卫生***。

综上内容，本发明所提供的一种用于交通工具的给水卫生***、控制方法及交通工具，与现有技术相比，具有如下优点：

(1)本发明通过增压水泵和储能罐等结构为便器提供冲洗用水，同时通过电动排污泵控制排污，由电气控制单元根据控制逻辑进行控制，省略了现有交通工具上使用的真空发生装置等设备，也无需提供压缩空气，使得整个***的部件大量减少，结构更加简单紧凑，减少了设备占用的空间，而且故障率低，耗水量低，无反喷风险，工作更加稳定可靠，可确保冲水压力，保证冲水效果，方便安装和日常维护，寿命周期成本优势明显，更利于广泛推广应用。

(2)本发明中的废水污物箱可以采用常压污物箱体，较现有技术中的真空保持式污物箱重量轻30％以上，大大减轻了车辆的负载，满足车辆轻量化的要求。

(3)本发明通过在洗手盆等废水排放装置与废水污物箱连接的排水管上设置水封装置，平衡车辆内外的气压差，不但可以保证废水顺利流入废水污物箱内，还可以有效防止异味渗入车厢，同时可以有效避免由于车内外压力差而影响乘坐的舒适性。

附图说明

图1本发明***结构示意图；

图2本发明水封装置结构示意图。

如图1和图2所示，水箱1，废水污物箱2，洗手盆3，坐便器4，蹲便器5，供水管路6，冲水管7，水泵8，增压水泵9，储能罐10，冲水电磁阀11，排污管12，排污泵13，排水管14，水封装置15，冲水喷嘴16，冲洗开关17，外壳18，隔板19，溢水管20，连通管21，排空管22，排空电磁阀23。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，一种用于交通工具的给水卫生***，安装在列车、轮船、飞机、大巴车等交通工具上。包括废水排放装置、便器、水箱1、废水污物箱2及电气控制单元(图中未示出)。其中，废水排放装置包括洗手盆3、地漏等，便器可以是坐便器4或蹲便器5。水箱1用于为洗手盆3、坐便器4和蹲便器5等用水设备提供清水。为洗手盆3、便器供水的水箱1可以分开设置，也可以利用一个水箱1同时为多个用水设备供水。洗手盆3、地漏等排出的废水及便器排放的污物都暂时集中收集在一个废水污物箱2内，实现废水和污物的零排放，节能环保。

坐便器4包括具有铰链的坐便器盖、坐便圈、缓冲垫、含有冲水喷嘴16的坐便盆等，坐便器盖用于支撑乘客的重量及覆盖住便器上的零部件。蹲便器5包括含有冲水喷嘴16的蹲便盆，蹲便盆上具有防滑踏面造型。在每个便器上一般设置有3～5个冲水喷嘴16，冲水喷嘴16安装在便盆的上部。坐便盆和蹲便盆均优选采用不锈钢材质，保持一定的强度和寿命。

在每个坐便器4和蹲便器5的底部都连接有排污管12，通过排污管12连接废水污物箱2。在每根排污管12上均安装有电动排污泵13，电动排污泵13安装在靠近便器的高位，利于污物彻底排空。电动排污泵13具有排污及搅碎功能，用于将坐便器4和蹲便器5的污物吸走并简单搅碎，然后通过排污管12收集在废水污物箱2内，同时电动排污泵具有连通和切断便器与废水污物箱2之间连接的功能。电动排污泵13仅在需要排污时开启，而且时间短，不会反味，也不会发生反喷的现象，使用电动排污泵13可使排污部件更加简单，控制逻辑也更加简单，排污部件工作更加稳定可靠。

本实施例中，在坐便器4的坐便盆的中上部，低于冲水喷嘴16的位置安装有液位传感器(图中未示出)，当坐便盆内的液位达到该液位传感器的设定位置时，电气控制单元控制电动排污泵13启动，将污物排到废水污物箱2内。

在蹲便器5的蹲便盆的中上部，低于冲水喷嘴16的位置同样安装有液位传感器，当蹲便盆内的液位达到该传感器位置时，电气控制单元控制电动排污泵13启动，将污物排到废水污物箱2内。

水箱1通过供水管路6与便器的冲水管7连接，每个便器对应连接一根冲水管7，水箱1的供水管路6可以同时与多个便器的冲水管7连接，如图1中所示，水箱1同时为坐便器4和蹲便器5供水，在水箱1上安装有水泵8为供水管路6供水。

在每个坐便器4和蹲便器5的冲水管7上分别依次串接有增压水泵9、储能罐10和冲水电磁阀11。增压水泵9用于提高水箱1出水的水压以向便器提供冲洗用的压力水，确保便盆上的尿液、污渍在压力水的冲洗下冲入便盆底部，同时也可以保证当列车水压较低时，仍可保持便器的冲洗效果。因增压水泵9启动瞬间不能建立足够的压力，使得冲水效果受到影响，本实施例中，在增压水泵9的出水端连接一个储能罐10，储能罐10用于暂时存储经过增压水泵9增压后的压力水，通过储能罐10瞬间释放水压给便器冲洗，进而保证冲水效果。冲洗完成后，增压水泵9继续工作使储能罐10重新建立压力。冲水电磁阀11与电气控制单元连接，由电气控制单元控制冲水电磁阀11的开闭以接通或断开冲水管7。每个便器对应安装一个冲洗开关17，用于触发便器***动作，冲洗开关17可以采用微动开关形式、触摸感应形式及旋钮形式等。冲洗开关17与电气控制单元连接，冲洗开关17触发后，电气控制单元根据预先存储的控制逻辑控制***中各部件的工作状态。

洗手盆3、地漏等废水排放装置通过排水管14与废水污物箱2连接。因列车等交通工具在运行过程中会开空调，也会穿过隧道等，当速度达到一定程度时，必须保证列车的密闭才能使乘客更舒服而不会产生耳鸣。但同时，密闭又会导致列车内外部空气压力不同，通常情况下，内部压力大于外部压力，过隧道时，列车快速穿过隧道，此时，外部压力大于内部压力，当外部压力大于内部压力时，车内洗手盆3的洗手水无法顺利流到车外或车下的废水污物箱2内，当内部压力大于外部压力时，洗手盆3等处又会产生啸叫声，乘客会有耳鸣的感觉。为此，本实施例中，在排水管14上串接有一水封装置15，用以解决交通工具的内部、外部压力差的问题，保持交通工具内外压力平衡。

如图2所示，本实施例中，水封装置15采用重力式水封，水封装置包括外壳18，在外壳18内用隔板19分隔成左右两个腔室，左侧的腔室顶部设置有进水口，与洗手盆3下方的排水管14连接，右侧的腔室内设置有溢水管20，溢水管20的底部为排水口通过另一段的排水管14与废水污物箱2连接，在左侧腔室的上部始终有空气，左右两个腔室之间通过连通管21连通，废水先进入左侧腔室，再通过连通管21进入右侧腔室，最终从溢水管20流出。左右腔室通过水的高度压差实现左右压力平衡，进而平衡车辆内外的气压差，不但可以保证车辆在过隧道时废水顺利流入废水污物箱内，还可以有效防止异味渗入车厢，同时可以有效避免由于车内外压力差而出现啸叫声，影响乘坐的舒适性。

废水污物箱2上设置有20％、80％、100％箱满液位开关，用于显示污物容量的状态。该废水污物箱2含有排污阀及符合标准的接头，用于手动排污或吸污。该废水污物箱2同时含有冲洗管，用于冲洗废水污物箱内部。当废水污物箱2内的污水满箱时，100％箱满液位开关传输信号给电气控制单元并提示报警，电气控制单元控制收集装置停用。在废水污物箱2内还安装有电加热装置(图中未示出)，电加热装置与电气控制单元连接，当室外温度较低时，电气控制单元控制电加热装置启动，以保证该废水污物箱2在冬季仍可正常吸污和排污。废水污物箱2可以采用碳纤维材料制造，以减少总重量，满足车辆轻量化的更高要求。

电气控制单元中预先存储有控制逻辑程序，实现整个***中各部件的逻辑控制，***中各电气部件的开闭顺序由电气控制单元统一控制。本实施例中，电气控制单元包含有故障自诊断模块和显示模块，出现故障时，由显示模块直观显示故障代码，同时可以显示故障代码所代表的故障内容，方便维护。电气控制单元具备程序更新的接口、电力输入、输出接口、信号输入、输出接口等，通过电线、信号线与各设备连接。

本实施例中，在水箱1的底部连接有排空管22，在排空管22上串接排空电磁阀23，排空电磁阀23与电气控制单元连接，用于在长时间不使用时将***中的存水全部排空。供水管中6中的存水可以通过水箱1底部的排空管22排空，也可以单独安装一个排空管22，并在排空管22上串接排空电磁阀23。废水污物箱2的底部连接有排污阀(图中未示出)，废水污物箱2内的污物还由维保人员进行吸污操作实现全部清空。在***中还设置有防冻排空按钮(图中未示出)，防冻排空按钮与电气控制单元连接。

下面详细描述上述给水卫生***的控制方法，便器的控制方法具体包括如下步骤：

A、启动便器的冲洗开关17，电气控制单元控制冲水电磁阀11打开，储能罐10里的压力水通过冲水管7、冲洗喷嘴16流入便盆内用以冲洗便器；

B、当便器内的液位达到液位传感器的设定位置时，判定为冲洗结束，此时，由电气控制单元控制冲水电磁阀11关闭，同时控制电动排污泵13启动，将污物和冲洗水通过排污管12排到废水污物箱2内暂存。

在没有按下冲洗开关17的情况下，如果便器内的液位达到液位传感器的设定位置，也相当于触动冲洗开关17，执行便器排污的动作。

还可以利用电气控制单元控制冲水电磁阀11在每次冲水步骤时动作两次，在第一次冲洗动作结束排出冲洗水和污物后，再利用第二次的冲洗动作在便器的底部存上一定量的水，使便器底部形成一个小水洼，防止污物干结导致后期排空不干净。

至此冲洗循环结束。

C、在冲洗结束后，由电气控制单元同时控制增压水泵9运转，直到储能罐10内的压力达到设定压力值，电气控制单元控制增压水泵9停止运转，此时若水箱1上的水泵8达到压力开关下限值则自动运转，到达压力开关上限值时，水泵8自动停止运转。

D、上述步骤全部完成后，***进入待机状态。

盥洗废水控制方法具体包括如下步骤：

当乘客使用洗手盆3时，盥洗废水通过排水管14流到水封装置15，废水通过水封装置15后自动溢流到废水污物箱2内暂存。

防冻排空步骤具体包括：

在冬季停放时，按下防冻排空按钮，由电气控制单元控制水***断电，确保不再给便器、洗手盆3等用水设备供水。

控制安装在水箱1、供水管路6上的排空电磁阀23开启，将水箱1及供水管路6内的存水全部排放干净。废水污物箱2由维保人员进行吸污操作，确保排空不会被冻损。

控制增压水泵9通电启动第一设定时间T1，将增压水泵9内的存水排到便器内，该第一设定时间T1优选为5秒。

再控制电动排污泵13通电启动第二设定时间T2，将水、污物通过排污管12排到废水污物箱2内，该第二设定时间T2同样优选为5秒。该步骤可以重复设定次数，一般重复两至三次，以保证水和污物全部清空。

上述步骤完成后，***自动断电。

本发明通过增压水泵和储能罐等结构为便器提供冲洗用水，同时通过电动排污泵控制排污，由电气控制单元根据控制逻辑进行控制，省略了现有交通工具上使用的真空发生装置等设备，也无需提供压缩空气，使得整个***的部件大量减少，结构更加简单紧凑，减少了设备占用的空间，而且故障率低，耗水量低，无反喷风险，工作更加稳定可靠，方便安装和日常维护，寿命周期成本优势明显，更利于广泛推广应用。

本发明中的废水污物箱可以采用常压污物箱体，较现有技术中的真空保持式污物箱重量轻30％以上，大大减轻了车辆的负载，满足车辆轻量化的要求。

如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于交通工具的给水卫生***，包括废水排放装置、便器、水箱、废水污物箱、冲洗开关及电气控制单元，其特征在于：所述水箱通过供水管路与便器的冲水管连接，在所述冲水管上依次串接有用于提高冲水压力的增压水泵、用于暂时存储压力水的储能罐和用于控制冲水管通断的冲水电磁阀，所述便器的底部通过排污管连接废水污物箱，在所述排污管上设置用于控制排污管通断的电动排污泵，所述废水排放装置通过排水管与废水污物箱连接，在所述排水管上串接有一水封装置,所述冲洗开关、冲水电磁阀、电动排污泵、增压水泵与电气控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的用于交通工具的给水卫生***，其特征在于：在所述便器上设置有用于检测便盆内液位的液位传感器，所述液位传感器与电气控制单元连接，由电气控制单元根据便盆内的液位控制电动排污泵和冲水电磁阀的工作状态。

3.根据权利要求1所述的用于交通工具的给水卫生***，其特征在于：所述电气控制单元中包含有故障自诊断模块和显示模块，由所述显示模块显示故障代码和/或故障内容。

4.根据权利要求1所述的用于交通工具的给水卫生***，其特征在于：在所述供水管路和/或水箱的上连接有排空管，在所述排空管上串接排空电磁阀，所述排空电磁阀与电气控制单元连接。

5.根据权利要求1所述的用于交通工具的给水卫生***，其特征在于：在***中还设置有防冻排空按钮，所述防冻排空按钮与电气控制单元连接。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的用于交通工具的给水卫生***的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、启动便器的冲洗开关，电气控制单元控制冲水电磁阀打开，储能罐里的压力水流入便器内用以冲洗便器；

B、冲洗结束后，由电气控制单元控制冲水电磁阀关闭及启动电动排污泵，将污物和冲洗水通过排污管排到废水污物箱内暂存；

C、冲洗结束后，由电气控制单元控制增压水泵继续运转，直至到达储能罐的设定压力值，控制增压水泵停止运转。

D、***进入待机状态。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：当便器内的液位达到设定位置时判定为冲洗结束。

8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：利用电气控制单元控制冲水电磁阀在每次冲水步骤时动作两次，在第一次冲洗动作结束排出冲洗水和污物后，再利用第二次的冲洗动作在便器的底部存水。

9.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：还包括防冻排空步骤，具体包括：

控制水***断电，停止向用水设备供水；

由电气控制单元控制水箱、供水管路上的排空电磁阀开启以排放水箱或供水管路内的存水；

控制增压水泵启动第一设定时间，将增压水泵内的水排到便器；

控制电动排污泵启动第二设定时间和/或设定次数，将便器内的水、污物通过排污管排到废水污物箱。

10.一种交通工具，其特征在于：安装有如权利要求1-6任一项所述的给水卫生***。