[发明专利]真空用便器系统

说明书

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的真空用便器系统。

对所有真空用便器系统共同的是，从用便器压出而进入到与用便器连接的污水管中的污水，在进一步运送污水之前必须存放在一个容器中经历一段或长或短的时期。这与真空用便器的概念有关，真空用便器是基于用便器污水被收集到压力很低、通常比环境低半个大气压的系统中。该低压在下面将被称为“真空”，环境压力称为“大气压”。

很显然，为了将废物从系统的真空空间排到大气压下的环境中必须采取特定措施。最普通的措施是打破真空，即让大气压空气暂时进入真空系统，然后以公知措施在真空建立之前将污水排出。为了使这种压力变化能够发生，必须有一定空间以供压力发生变化。这里将该空间称为“收集容器”，在所有真空用便器系统中至少有一个这种空间。

在火车上的真空用便器系统中，常常采用很大的收集容器，其在有轨车的维护站点排空。这些容器置于有轨车底盘中的适当地方，这在寒冷天气存在冰冻的危险。为了消除收集容器被冰冻的危险，配备了加热系统，这大大增加了成本。

本发明的目的是获得一种简单、稳定、经济的火车真空用便器系统。该系统尤其用于尽管有时有些限制但允许用便器污水排到轨道上的乡村。本发明的目的通过如权利要求1所述的系统实现。

本发明结合了多个相互影响的设计原则。

第一个原则是当火车或其他车辆在远离建筑物聚集区处于运动中时，可以将收集容器直接排空到轨道上，从而收集容器可以做得很小。

第二个原则是收集容器靠近卫生间布置，使得卫生间内的温度能防止收集容器的内容物冰冻。这种可能性一部分是因为收集容器较小，一部分是因为它是细长的且垂直安装，因而其易于装在如卫生间的角落。

收集容器的细长形状特别有利，因为在收集于容器中的液体上方有较高的自由空间。这样，很容易将污水液体导向容器而不会有液体向上溅到真空发生器将空气从容器中抽出所经过的管道上。但还是应当注意污水管到收集容器的连接的设计。容器的细长形状还使其更易于将空气与容器中的液体分开，并保持容器中有足够高的空气容积，即使在容器容纳了最大量液体时也如此。这些优点可以通过将污水管连接在收集容器的中部附近来获得。

收集容器的大小最好在正常使用方式下能接收至少五次抽水冲洗，最好至少十次。这对可以在两站之间排空的火车用便器系统来说通常是足够的。连在一个收集容器的用便器的数目与收集容器的选定容积相适应，收集容器容积的选定一方面是基于用便器的预计使用频率，另一方面是基于收集容器的预计排空频率。用便器的冲洗容积也影响收集容器的容积。真空用便器根据其型式使用冲水量在每次冲洗约1.5升到0.2升之间。原则上，真空用便器可以不用冲水而排空，但通常过一段时间后这会导致卫生问题。

实践表明，最有利的是使收集容器基本呈圆柱形，其内径为160到350毫米，最好是175到300毫米。如此大小的收集容器易于安装在卫生间的角落里。其高度则通常低于2米，更利于安装。圆柱形的容器制造容易，并能抵抗半个大气压压差引起的压应力。

如果收集容器不够高，即其为竖直放置，常使其难以在污水流入容器时将驱动空气与污水中的固液成分分开。所以，建议收集容器包括一个基本圆柱形的主要部分，其长度至少1.0米，最好至少1.4米。收集容器的总内容积最好比能被容器所接收的污水总量大至少15升，最好至少40升。

由于收集容器最好与卫生间齐平安装，并因为污水管连接在容器的中部，所以原则上有两种将污水管从用便器拉到收集容器的可能性。由于流动技术原因，业已表明，通常最好的是位于用便器和收集容器之间的污水管首先向上延伸，然后，最好经卫生间的顶棚，拉向收集容器并靠近容器向下到达污水管与容器的连接处。

将污水从用便器有效地运往收集容器所需的真空(负压)可以间歇地产生，即对每次抽水马桶排空时独立地产生。也可以使用一种所谓的恒真空系统，其中至少在火车运动时在上下水位间持续保持真空。恒真空系统要求压力传感器感测真空系统中的压力并控制真空发生器，使一直存在所需的真空水平。由于阀和管连接的泄漏，这种系统的能量消耗相当高。