[发明专利]下水道系统

说明书

技术领域

这个发明涉及一种下水道系统。

背景技术

已知的下水道系统有三种基本类型。最常用的是常规的重力下水道系统，它的下水道管是倾斜向下的，其中，污水的流动是依靠重力。在压力下水道系统中使用过压来输送污水通过小口径的下水道管。此压力系统并没有广泛使用，虽然它有优点，如管道尺寸小和有可能向上铺设管道。在真空下水道系统中，下水道管中的压力被减小到约一半大气压，使用大气压和下水道管子中减小的压力之差输送污水。在船舶、航空器和火车中真空下水道系统获得广泛的应用。原则上，它有与压力下水道系统相同的优点。真空下水道系统的主要缺点是费用相对较高，和与下水道相连的卫生设备必须通过通常关闭的排放阀与下水道系统分离，这可能引起满溢的问题。

已知的第四种下水道系统是低真空度的下水道系统。低真空度下水道系统技术上是在重力下水道系统和真空下水道系统之间。在低真空度下水道系统的情况下，抽水马桶可通过水封与下水道管连接，如与重力下水道系统中一样，或者通过通常关闭的排放阀，如与普通的真空下水道系统一样。为排空低真空度系统的抽水马桶，在下水道管子中产生相对低的真空度(约低于大气压0.1到0.4巴)。在这类某些已知的系统中，已经用水闸装置作为在真空下的空间，如下水道管和在大气压下的收集容器之间的连接装置。由于在水闸的密封表面上的沉积造成的泄漏，使得这样的水闸装置操作的可靠性很差。公开的专利文件SE358196描述了低真空度系统，其中真空的产生需要在下水道管中的单向阀。实践表明这样的单向阀将不能在长时期运行过程中令人满意地工作。还有，它很难避免灰尘被吸入从下水道管引入到真空发生器的导管中，该导管正常时只应有空气。这些困难看起来对销售按照公开的专利文件SE358196生产的装置是不利的。一般说来，这类已知的系统有这样简陋或粗糙的设计，肯定使它们的操作可靠性受到影响。它们基本上销售个人的卫生间设备，如用于夏季别墅或类似建筑物。

发明内容

本发明的目的是为带有几个卫生单元，如抽水马桶和小便池的建筑物开发一种下水道系统，特别是多家庭的建筑物，如公寓建筑物和旅馆、医院或类似的建筑物。目的是提供一种简单和操作可靠的下水道系统，它既不需要费用很高的技术解决方案，典型的如真空下水道系统，也不需要常规的大直径向下倾斜的下水道管的下水道管网。相反，下水道管将是小口径的，并将可能在相当长的距离内水平铺设，甚至在某些短距离内向上铺设的下水道管。

本发明的另一个目的是减小卫生单元的水消耗到这样的程度，使得将包含所谓黑水的卫生设备下水道与包含所谓灰水的其他污水下水道分离，和将抽水马桶的粪便进行生物处理，使得在经济上变得有利可图。这就要求每次抽水马桶冲洗的水量不应超过2升，最好不超过1升。因此，抽水马桶粪便的固体含量将是高的，它使得将抽水马桶粪便与其他污水分开处理经济上是可行的。

本发明的第三个目的是得到一种操作可靠低成本的吸入系统，用于排空卫生单元，在该系统中从卫生单元抽出的粪便液体可从真空区自由地流入到大气压区，而不需通过单向阀或其他阻碍流动的装置。

第四个目的是应该很容易安装按照本发明的系统，作为现有建筑物中常规重力下水道系统的替换，或者在建筑新建筑物中代替重力系统，因此，建筑物的内部下水道系统的排放端应该可以直接连接到为建筑物服务的外部下水道，或者连接到抽水马桶粪便特殊的下水道网络。

本发明提出一种下水道系统，其包括：大气压下的污物系统；设有水封机构的卫生单元，以容许液体通过水封机构从卫生单元自由流出并防止气体通过水封机构流进卫生单元；支下水道管，其一端连接于该水封机构和另一端连接于该污物系统，以及在卫生单元与污物系统之间形成一流道；和与该支下水道管的另一端相连通用于在支下水道管中产生低压的真空发生器，真空发生器允许粪便从卫生单元沿该流道并经真空发生器自由流到污物系统中。

对本发明的应用来说很重要的是，每个抽水马桶(或其他卫生单元)应该有它自己的分离的分支下水道管和它自己的分离的真空发生器。只是间歇地产生真空(压力减小)，即分别在每次所需的卫生单元的排空时间。真空发生器，即产生真空的装置，必须允许粪便从下水道系统的真空区段自由流入到在大气压下的区段。下面描述用于这个目的的合适设计。每个卫生单元的分支下水道管可以与卫生单元的真空发生器的公共管下游连通。

对实际应用来说，很重要的是较小量的液体可以从抽水马桶中流出，而不会起动作为产生真空基础的正常排空循环。这样，一个人可以把一个杯水倒入抽水马桶中而不需要采取任何特殊的措施。