CZ33028U1 - Vacuum WC - Google Patents

Description

Technické řešení se týká zařízení pro odsávání exkrementů v prostorách, kde není možné přímé napojení na kanalizaci. WC technologie jako kompaktní systém vakuové toalety je určený především pro použití v drážní ale i letecké dopravě apod. Je nezbytnou součástí sanitárního modulu. Jeho funkce spočívá v přemístění exkrementů z WC mísy do odpadní (retenční) nádrže za použití vzduchu. Jako nosné médium je minimální množství vody.The technical solution relates to a device for exhaustion of manure in areas where no direct connection to the sewerage is possible. WC technology as a compact vacuum toilet system is designed primarily for use in rail as well as air transport, etc. It is an essential part of the sanitary module. Its function is to move the excrement from the toilet bowl to the waste (retention) tank using air. A minimum amount of water is used as the carrier medium.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

WC technologie funguje na principu podtlaku, při kterém se přemisťují exkrementy do mezinádobky a následně vlivem přetlaku se dostávají do odpadní (retenční) nádrže.WC technology works on the principle of underpressure, during which the excrements are transferred to the intermediate container and consequently they get into the waste (retention) tank due to overpressure.

Dosud se WC technologie (zařízení pro odsávání exkrementů) vyskytuje ve třech provedeních firem Evac, Semvac a Glova. Jedná se o provedení, které je méně efektivní, a to v následujících ukazatelích:So far, WC technology (excrement extraction equipment) is available in three designs by Evac, Semvac and Glova. This is less efficient in the following indicators:

Stávající řešení vstupního ventilu u konkurenceExisting inlet valve solution in competition

Méně efektivní, níže jsou nevýhody vstupních ventilů u konkurenceLess efficient, below are the competition disadvantages of the inlet valves

Glova: Ventil hadicový o Malá životnost, potenciální únik fekálií.Glova: Hose valve o Low lifetime, potential leakage of faeces.

Evac: Ventil diskový o Možné ucpání.Evac: Disc valve o Possible blockage.

Semvac: Ventil diskový o Možné ucpání.Semvac: Disc valve o Possible blockage.

1) potřeba vzduchu (především na provoz ejektoru) je vysoká. Tím se nadbytečně odebírá potřebný vzduch určený k ovládání dalších funkcí ve vlaku (např. funkce dveří, brzd apod.).1) air demand (especially for ejector operation) is high. This removes the required air to control other functions on the train (eg door, brake, etc.).

2) Vstupní ventil je většinou hadicový, což má vliv na malou životnost a potencionální únik fekálií z důvodů svlékání (padání) škrtících kolen. Nebo je diskový, který je náchylný k ucpání.2) The inlet valve is mostly hose, which affects the short lifespan and potential leakage of faeces due to the removal (dropping) of the throttle elbows. Or it is a disc that is prone to clogging.

3) Vyšší hlučnost celého systému.3) Higher system noise.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Uvedené nedostatky odstraňuje vakuové WC podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že se skládá z WC mísy, která je osazena třemi tryskami pro rovnoměrný oplach vnitřní části WC mísy. Na WC mísu je dále napojen kulový ventil, který je opatřen pneumatickým servopohonem, pro co nejnižší spotřebu vzduchu. Kulový ventil je z druhé strany spojen s mezinádobkou. Její hlavní funkcí je dočasně zadržet exkrementy. Na výstupní částiThese drawbacks are eliminated by a vacuum toilet according to this technical solution, which consists in that it consists of a toilet bowl which is equipped with three nozzles for even rinsing of the inner part of the toilet bowl. The toilet bowl is also connected to a ball valve, which is equipped with a pneumatic actuator for the lowest possible air consumption. The ball valve is connected to the intermediate tank on the other side. Its main function is to temporarily withhold excrement. On the output section

- 1 CZ 33028 U1 z mezinádobky je umístěn hadicový ventil. Ventil je ve správnou dobu otevřen a obsah exkrementů je za účasti přetlaku „vystřelen“ z mezinádobky. Celý proces podtlaku a přetlaku se uskutečňuje přes ejektor, který funguje při velice nízkém průtoku vzduchu. To má za následek i nižší hlučnost. Hodnoty tlaku a vakua jsou měřeny snímačem tlaku. Ejektor je součástí ventilového bloku (rozvodné vzduchové kostky). Ventilový blok je dále osazen sedmi elektromagnetickými ventily. Ventily řídí funkce systému WC: otevírání a zavírání vstupního a výstupního kulového ventilu, tvorbu vakua a přetlaku v mezinádobce, napouštění vody do nádobky a tlakové splachování mísy. Dále je na konzolu připevněna nádobka pro oplach. Napouštění vody zajišťuje elektromagnetický ventil spojený přes bezúkapovou rychlospojku a řízený pomocí optického čidla. Obsah nádobky se vyprazdňuje přetlakem. Tlaková voda pomocí trysek zajišťuje oplach vnitřního pláště WC mísy.A hose valve is located from the intermediate tank. The valve is opened at the right time and the excrement content is ejected from the intermediate tank with the overpressure. The entire vacuum and overpressure process takes place via an ejector, which operates at a very low airflow. This also results in lower noise levels. Pressure and vacuum values are measured with a pressure sensor. The ejector is part of the valve block (air distribution cubes). The valve block is further equipped with seven solenoid valves. The valves control the functions of the WC system: opening and closing the inlet and outlet ball valves, creating vacuum and overpressure in the intermediate tank, filling the tank with water and pressure flushing the bowl. Furthermore, a rinse container is attached to the console. Water is filled by a solenoid valve connected via a drip-free quick-coupling and controlled by an optical sensor. The contents of the container are emptied by overpressure. Pressurized water with nozzles ensures rinsing of the inner shell of the toilet bowl.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Technické řešení bude blíže objasněno pomocí výkresu, kde obr. 1 představuje 3D pohled na celkové uspořádání systému.The technical solution will be explained in more detail with the help of the drawing, where Fig. 1 represents a 3D view of the overall system configuration.

Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solutions

WC technologie podle obr. 1 se skládá z WC mísy 2. Ta je osazena třemi tryskami 1 pro rovnoměrný oplach vnitřní části WC mísy. Na WC mísu 2 je dále napojen kulový ventil 4, který je opatřen pneumatickým servopohonem 3, pro co nejnižší spotřebu vzduchu. Kulový ventil 4 je z druhé strany spojen s mezinádobkou 5. Její hlavní funkcí je dočasně zadržet exkrementy. Na výstupní části z mezinádobky 5 je umístěn hadicový ventil 8. Ventil je ve správnou dobu otevřen a obsah exkrementů je za účasti přetlaku „vystřelen“ z mezinádobky 5. Celý proces podtlaku a přetlaku se uskutečňuje přes ejektor 10, který funguje při velice nízkém průtoku vzduchu. To má za následek i nižší hlučnost. Hodnoty tlaku a vakua jsou měřeny snímačem 9 tlaku. Ejektor 10 je součástí ventilového bloku 7 (rozvodné vzduchové kostky). Ventilový blok 7 je dále osazen sedmi elektromagnetickými ventily. Ventily řídí funkce systému WC: otevírání a zavírání vstupního a výstupního kulového ventilu 4, tvorbu vakua a přetlaku v mezinádobce 5, napouštění vody do nádobky 6 a tlakové splachování mísy 2. Dále je na konzolu připevněna nádobka 6 pro oplach. Napouštění vody zajišťuje elektromagnetický ventil 11 spojený přes bezúkapovou rychlospojku 12 a řízený pomocí optického čidla 13. Obsah nádobky 6 se vyprazdňuje přetlakem. Tlaková voda pomocí trysek 1 zajišťuje oplach vnitřního pláště WC mísy 2.The WC technology according to FIG. 1 consists of a toilet bowl 2. This is fitted with three nozzles 1 for evenly rinsing the inner part of the toilet bowl. The toilet bowl 2 is further connected to a ball valve 4, which is equipped with a pneumatic actuator 3, for the lowest possible air consumption. The ball valve 4 is connected from the other side to the intermediate container 5. Its main function is to temporarily contain the excrement. A hose valve 8 is located at the outlet part of the intermediate tank 5. The valve is opened at the right time and the excrement content is ejected from the intermediate tank 5 by the overpressure. The entire vacuum and overpressure process is carried out through the ejector 10. . This also results in lower noise levels. The pressure and vacuum values are measured by a pressure sensor 9. The ejector 10 is part of the valve block 7 (air distribution cubes). The valve block 7 is further equipped with seven solenoid valves. The valves control the functions of the WC system: opening and closing the inlet and outlet ball valves 4, generating vacuum and overpressure in the intermediate tank 5, filling water into the container 6, and pressurizing the bowl 2. Water supply is provided by a solenoid valve 11 connected via a non-drip quick-action coupling 12 and controlled by an optical sensor 13. The contents of the container 6 are discharged by positive pressure. Pressurized water with nozzles 1 ensures rinsing of the inner shell of the toilet bowl 2.

Popis funkce:Function Description:

- Trysky - zajišťují rovnoměrný oplach vnitřní části WC mísy- Nozzles - ensure even rinsing of the inner part of the toilet bowl

- WC mísa - nádoba na exkrementy, je vyrobena z nerezového plechu (materiál DIN 1.4404).- WC bowl - excrement container, made of stainless steel (material DIN 1.4404).

- Pneumatický otočný pohon - slouží k nižší spotřebě vzduchu při vyšší účinnosti; konstantní velký kroutící moment po celý průběh otáčení. Slouží k ovládání kulového vstupního ventilu- Pneumatic swivel drive - for lower air consumption at higher efficiency; constant high torque throughout the rotation. Used to control the ball inlet valve

- Kulový ventil - odděluje mezinádobku od WC mísy- Ball valve - separates the intermediate tank from the toilet bowl

- Mezinádobka - slouží k dočasnému zadržení exkrementů- Intermediate container - used for temporary detention of excrement

- Nádobka oplachu - zásobárna tlakové vody na oplach- Rinse tank - pressurized water tank for rinsing

- Ventilový blok - obsahuje 7 elektromagnetických ventilů. Ventily řídí funkce systému WC:- Valve block - contains 7 solenoid valves. The valves control the functions of the WC system:

otevírání a zavírání vstupního a výstupního kulového ventilu, tvorbu vakua a přetlaku v mezinádobce, napouštění vody do nádobky a tlakové splachování mísy.opening and closing the inlet and outlet ball valves, creating vacuum and overpressure in the intermediate tank, filling the container with water and pressure flushing the bowl.

-2CZ 33028 U1-2GB 33028 U1

- Hadicový vstupní ventil - odděluje mezinádobku od výstupního potrubí- Hose inlet valve - separates the intermediate tank from the outlet pipe

- Snímač tlaku (tlaková sonda) - snímá tlak a podtlak v mezinádobce. Během splachování, po dosažení požadovaného podtlaku je dán signál k otevření vstupního ventilu. Během dopravy obsahu mezinádobky do odpadní nádrže kontroluje snímač tlaku přetlak v mezinádobce. Funkce snímače tlaku je taktéž bezpečnostní, kdy je sledováno dosažení správného podtlaku během určené doby. Dále je pomocí přetlaku kontrolována těsnost WC technologie.- Pressure sensor (pressure probe) - senses the pressure and vacuum in the intermediate tank. During flushing, upon reaching the desired vacuum, a signal is given to open the inlet valve. As the contents of the intermediate container are conveyed to the waste tank, the pressure sensor checks the overpressure in the intermediate container. The function of the pressure sensor is also safety, where the correct vacuum is monitored within a specified time. Furthermore, the tightness of the WC technology is checked by means of overpressure.

- Ejektor - prostřednictvím ejektoru dochází k vytváření podtlaku - nasávání exkrementů do mezinádobky nebo k vytváření přetlaku - „vystřelení“ fekálií ven z mezinádobky.- Ejector - by means of the ejector is created underpressure - sucking excrement into the intermediate tank or creating overpressure - "firing" faeces out of the intermediate tank.

- Elektromagnetické ventily - ventily řídí funkce systému WC: otevírání a zavírání vstupního a výstupního kulového ventilu, tvorbu vakua a přetlaku v mezinádobce, napouštění vody do nádobky a tlakové splachování mísy.- Solenoid valves - the valves control the functions of the WC system: opening and closing the inlet and outlet ball valves, creating vacuum and overpressure in the intermediate tank, filling the tank with water and pressure bowl flushing.

-Bezúkapová rychlospojka - po rozpojení nedochází k úniku kapaliny, slouží k rychlému spojení.- No-drop quick coupler - after disconnection there is no leakage of liquid, it is used for quick connection.

- Optické čidlo - tzv. zátopové čidlo. Pokud dojde k zaplavení WC mísy po čidlo, je dán signál jednotce řízení ke spláchnutí.- Optical sensor - so-called flood sensor. If the toilet bowl floods to the sensor, a signal is given to the control unit for flushing.

Výhody navrženého řešení • Nižší spotřeba vzduchu - schopnost bezpečně splachovat už na 3,5 baru i při nad podlažní variantě (zadní vývod) • Vstupní kulový ventilAdvantages of the proposed solution • Lower air consumption - the ability to flush safely at 3.5 bar even at floor level (rear outlet) • Inlet ball valve

Robustní provedení, vysoká mechanická odolnost o Nižší spotřeba vzduchu prostřednictvím pneumatického otočného pohonu.Robust design, high mechanical resistance o Lower air consumption via pneumatic rotary drive.

o Vysoká životnost ventilu, nedochází k potenciálnímu úniku fekálií.o Long valve life, there is no potential leakage of faeces.

o Není náchylný k ucpání o Poloha kulového ventilu hlídána indukčním čidlem - např. při zaseknutí.o Not susceptible to clogging. o The position of the ball valve is monitored by an inductive sensor - eg in the event of a jam.

• Výstupní hadicový ventil o Méně náchylný na ucpání.• Outlet hose valve o Less susceptible to clogging.

• Při poruše lze vstupní kulový ventil a výstupní hadicový uzavřít, aby nedošlo k úniku fekálií po dobu transportu.• In case of malfunction, the inlet ball valve and outlet hose can be closed to prevent leakage of faeces during transport.

• Nižší hlučnost systému.• Lower system noise.

• WC technologii je možno zabudovat i do interiéru, kde za zády WC není možné udělat revizní otvor.• WC technology can also be built into the interior, where it is not possible to make an inspection opening behind the back of the toilet.

• WC lze koncipovat jako stojatou nebo závěsnou variantu.• WC can be designed as a standing or hanging variant.

• Možno dispozičně řešit spodní i zadní výstup z technologie.• The lower and rear output of the technology can be designed.

Claims (1)

5 1. Vakuové WC sestávající ze systému hadic a ventilů s osazenými tryskami pro oplach, vyznačující se tím, že WC mísa (2) upevněná na konzoli je opatřena vstupním kulovým ventilem (4), třemi tryskami (1) pro rovnoměrný oplach vnitřní části WC mísy (2), přičemž kulový ventil (4) s indukčním čidlem je opatřen pneumatickým servopohonem (3), pro co nejnižší spotřebu vzduchu a kulový ventil (4) je z druhé strany spojen s mezinádobkou (5), na kterou je napojen ío výstupní hadicový ventil (8), propojený s mezinádobkou (5), přičemž na konzolu je dále připevněna nádobka (6) pro oplach a ventilový blok (7) osazený 7-mi elektromagnetickými ventily, kdy ventilový blok (7) obsahuje ejektor (10), pro funkci nízkého průtoku vzduchu a snímač (9) tlaku pro měření hodnoty tlaku a vakua, přičemž elektromagnetický ventil (11) pro napouštění vody je spojen přes bezúkapovou rychlospojku (12) a je řízen pomocí optického čidla 15 (13).5 1. Vacuum toilet consisting of a hose and valve system with rinsing nozzles fitted, characterized in that the toilet bowl (2) mounted on the bracket is equipped with an inlet ball valve (4), three nozzles (1) for evenly rinsing the inner part of the toilet bowl (2), the ball valve (4) with the inductive sensor is equipped with a pneumatic actuator (3) for the lowest air consumption and the ball valve (4) is connected to the intermediate tank (5) to which it is connected a hose valve (8) communicating with the intermediate container (5), the rinse container (6) and the valve block (7) fitted with 7 solenoid valves being further attached to the console, the valve block (7) comprising an ejector (10), for a low airflow function and a pressure sensor (9) for measuring the pressure and vacuum value, wherein the water supply solenoid valve (11) is connected via a drip-free quick coupling (12) and is controlled by an optical sensor 1 5 (13).