專利名稱：真空污水管系統(tǒng)的排空裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空污水管系統(tǒng)，其包括通過(guò)一通常關(guān)閉著的污水閥連接到在使用中通過(guò)真空泵或類似裝置保持部分真空的收集容器的至少一套衛(wèi)生裝置，例如抽水馬桶。
真空污水管系統(tǒng)的一個(gè)顯著問(wèn)題是污水管內(nèi)的污水從處于部分真空下的一點(diǎn)到處于大氣壓下的一點(diǎn)的輸送問(wèn)題。此問(wèn)題以前有幾種解決方式，其中有些能夠使真空污水管中的污水自處于部分真空下的空間連續(xù)輸送，而其它一些只能進(jìn)行斷續(xù)輸送。GB-A-2,012,334公開(kāi)了一種能連續(xù)輸送污水的解決方案。在真空污水管的端頭，有一個(gè)其高度與真空污水管中的部分真空相對(duì)應(yīng)的液柱。污水可以自真空污水管連續(xù)流過(guò)此液柱到達(dá)處于大氣壓下的空間。但是，這種已知系統(tǒng)的缺點(diǎn)是，當(dāng)該部分真空大約是大氣壓的一半時(shí)，需要液柱的高度約為五米，它明顯限制了這種解決方案的實(shí)際應(yīng)用。
本發(fā)明的目的就是改進(jìn)真空污水管系統(tǒng)的排空，而且特別是基于使污水通過(guò)一液柱來(lái)排空該系統(tǒng)。具體地講，其所希望實(shí)現(xiàn)的目的是使包括液柱管在內(nèi)的完整的排空系統(tǒng)能夠配裝在一較小的空間內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種真空污水管系統(tǒng)，其包括通過(guò)一通常關(guān)閉著的污水閥連接到在使用中通過(guò)真空泵或類似裝置保持部分真空的收集容器的至少一套衛(wèi)生裝置，例如抽水馬桶，其特征在于，該收集容器設(shè)置有排放裝置，其包括一可快速轉(zhuǎn)動(dòng)的排放導(dǎo)管，它設(shè)置成通過(guò)快速轉(zhuǎn)動(dòng)向排放導(dǎo)管中的污水施加一個(gè)與上述部分真空所施加的力相反的慣性力，從而自排放導(dǎo)管排出污水。
本發(fā)明的基本點(diǎn)是利用離心力所產(chǎn)生的慣性力來(lái)平衡液柱的部分真空，而不是如已知裝置中那樣利用重力。該離心慣性力是通過(guò)快速轉(zhuǎn)動(dòng)與真空污水管系統(tǒng)的端部相連的排放導(dǎo)管來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
該排放導(dǎo)管適于構(gòu)形成這樣的結(jié)構(gòu)，其入口端處于其自身的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線上，而其出口端處于與該轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相距一相當(dāng)?shù)膹较蚓嚯x處。導(dǎo)管的出口端最好設(shè)置有一閥門裝置，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)的液體的慣性力由于轉(zhuǎn)動(dòng)高于作用在導(dǎo)管上的部分真空的反力時(shí)該閥門裝置打開(kāi)。這就可以在所選定的任何時(shí)間，以不對(duì)真空污水管系統(tǒng)內(nèi)真空污水管的功能發(fā)揮產(chǎn)生任何形式影響的情況下排空該真空污水管。
根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的排放導(dǎo)管相對(duì)于由驅(qū)動(dòng)裝置給它的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，其尺寸規(guī)格最好是使導(dǎo)管出口端處旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的慣性力比由局部重力所造成的慣性力大20至100倍。這樣就得到了一種具有良好的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性的裝置。
排放導(dǎo)管的出口端最好處于距離導(dǎo)管的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線15cm至55cm，最好是20cm至40cm處。尺寸這樣確定能使構(gòu)成的系統(tǒng)足夠小，其中無(wú)論如何，導(dǎo)管的轉(zhuǎn)動(dòng)速度要合理，應(yīng)處于500轉(zhuǎn)/min的范圍。
排放導(dǎo)管驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力源最好是一電動(dòng)機(jī)，其功率處于1kw的量級(jí)且當(dāng)連接到50Hz的電網(wǎng)時(shí)，其額定轉(zhuǎn)動(dòng)速度為1500或3000轉(zhuǎn)/min。這種電動(dòng)機(jī)以一種相對(duì)簡(jiǎn)單的動(dòng)力傳遞方式，例如三角皮帶傳動(dòng)，為排放導(dǎo)管提供合適的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
系統(tǒng)的真空泵可以與排放導(dǎo)管一樣自同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)接受驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。該系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)成真空泵和排放導(dǎo)管總是同時(shí)使用。但是，如果希望在不需要時(shí)避免排放導(dǎo)管轉(zhuǎn)動(dòng)，可以在排放導(dǎo)管的傳動(dòng)裝置上安裝一個(gè)可斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)，以控制其轉(zhuǎn)動(dòng)。
排放導(dǎo)管的功能也可通過(guò)例如傳感裝置來(lái)控制，它可以在導(dǎo)管內(nèi)的液體量低于一定的極限值時(shí)阻止導(dǎo)管的轉(zhuǎn)動(dòng)和/或關(guān)閉導(dǎo)管的閥門裝置。如果排放導(dǎo)管的閥門裝置是一個(gè)止回閥，而且在閥門的關(guān)閉方向上存在一個(gè)彈簧偏壓作用，或者如果排放導(dǎo)管的閥門裝置是一個(gè)隔離閥，而且有根據(jù)慣性力和導(dǎo)管內(nèi)的液體量控制其打開(kāi)和關(guān)閉運(yùn)動(dòng)的裝置，那么可以取得大體相同的效果。
推薦排放導(dǎo)管至少在端部是“管狀”或用管形的，且與真空污水管的規(guī)格一致，即具有45mm至60mm，最好是50mm至55mm的直徑。這樣，可以有足夠多的液體量容易地收集在導(dǎo)管內(nèi)，以確保其功能。
為了減小由于偏心轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量所引起的振動(dòng)，排放導(dǎo)管可以用一平衡重進(jìn)行平衡，或設(shè)計(jì)為使其轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量的中心點(diǎn)處于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線上或緊靠該軸線的雙支或多支導(dǎo)管。
根據(jù)本發(fā)明的真空污水管系統(tǒng)的排放導(dǎo)管發(fā)揮作用非?？?。因此，最好將排放導(dǎo)管的轉(zhuǎn)動(dòng)限制在非常短的周期內(nèi)，其長(zhǎng)度最好是最多只有數(shù)秒，一般這已足以實(shí)現(xiàn)所需的排放操作。限制裝置的功能可以基于測(cè)量時(shí)間或距離。甚至可以設(shè)想，在特定的實(shí)施例中該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)甚至不包括一整圈，由此該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也可以是前后的，即快速的擺動(dòng)。
現(xiàn)在將以舉例的方式，具體參照所附的示意圖，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，其中

圖1給出了一個(gè)應(yīng)用于抽水馬桶的本發(fā)明的真空污水管系統(tǒng)。
在圖中，參考標(biāo)號(hào)1表示一些(所示為3個(gè))真空抽水馬桶，而參考標(biāo)號(hào)2表示連接到各抽水馬桶1的污水管，它延伸至較小的中間容器3，因此其端部也向其中開(kāi)放。污水自各抽水馬桶1的輸送分別由平常處于關(guān)閉狀態(tài)的污水管閥門4來(lái)控制。如果在污水管2內(nèi)建立起足夠強(qiáng)的部分真空，該真空對(duì)于有效地輸送污水這是必須的，各污水閥4可以打開(kāi)。該部分真空通過(guò)由電動(dòng)機(jī)6驅(qū)動(dòng)的真空泵5產(chǎn)生。
呈管子形式的可旋轉(zhuǎn)的排放導(dǎo)管8可繞軸線7轉(zhuǎn)動(dòng)，且自中間容器3的底部延伸。導(dǎo)管8通過(guò)皮帶輪9自電動(dòng)機(jī)6接受驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。閥門裝置10布置在導(dǎo)管的偏置端，且一般包括一剛性或彈簧偏置的止回閥或遙控的隔離閥。導(dǎo)管8在具有底管12的容器11內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。來(lái)自真空污水管系統(tǒng)的污水通過(guò)底管8進(jìn)入容器11，自該處通過(guò)管12導(dǎo)入預(yù)期的位置，例如市政污水管道、廢水凈化廠或收集容器13。
圖中所示的裝置的操作如下。真空泵5使污水管2和中間容器3內(nèi)連續(xù)保持處于允許的上限和下限范圍內(nèi)的部分真空，大約為半個(gè)大氣壓。通過(guò)打開(kāi)污水管閥4，使大氣壓推動(dòng)抽水馬桶1內(nèi)的污水進(jìn)入污水管2并通過(guò)污水管2進(jìn)入中間容器3，將抽水馬桶1抽空。來(lái)自容器3的污水流至排放底管8。它經(jīng)受與存在于中間容器3內(nèi)的相同的部分真空，并形成一液柱。通過(guò)快速轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管8，產(chǎn)生一離心力，該離心力以超過(guò)由部分真空所提供的反力的力推動(dòng)導(dǎo)管8內(nèi)的污水到達(dá)導(dǎo)管的端部。這部分污水通過(guò)閥門裝置10離開(kāi)導(dǎo)管8。緊隨導(dǎo)管8的轉(zhuǎn)動(dòng)之后，導(dǎo)管8可停止。
在導(dǎo)管8內(nèi)必須保持有一定量的液體，并使該液體在導(dǎo)管的端部處封閉與大氣的聯(lián)通。否則空氣可通過(guò)導(dǎo)管8流至處于部分真空的空間。通過(guò)導(dǎo)管8終止于容器11內(nèi)的污水通過(guò)底管12流入容器13。
排放導(dǎo)管可以分支，例如它可以包括雙支管8、8a。通過(guò)采用第二分支8a(以虛線示出)，轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量的重心移動(dòng)到盡可能靠近軸線7。排放導(dǎo)管的動(dòng)力傳遞可以有一可斷開(kāi)的遙控開(kāi)關(guān)裝置14。因此可以在不轉(zhuǎn)動(dòng)排放導(dǎo)管的情況下使用泵5。排放導(dǎo)管的轉(zhuǎn)動(dòng)和/或閥門裝置10的操作也可以例如通過(guò)處于導(dǎo)管8或收集容器13內(nèi)的表面液位傳感裝置15自動(dòng)控制。這樣的表面液位傳感裝置可以包括一控制中心16，它自例如傳感裝置15接受一控制信號(hào)或其它控制命令，啟動(dòng)泵5和/或轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)裝置14。壓力計(jì)17也聯(lián)接至控制中心16，以保證真空污水管具有足夠強(qiáng)的部分真空。如果閥門裝置10是一個(gè)可控的止回閥，那么其控制裝置由控制中心給出的信號(hào)致動(dòng)。
本發(fā)明不局限于所公開(kāi)的實(shí)施例，因此一些變化或改進(jìn)是可行的，包括這樣的變化，其特點(diǎn)等效于所附權(quán)利要求中任一款所述的特點(diǎn)，但并不必須處于其含義范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種真空污水管系統(tǒng)，其包括通過(guò)一通常關(guān)閉著的污水閥(4)連接到在使用中通過(guò)真空泵(5)或類似裝置保持部分真空的收集容器(3)的至少一套衛(wèi)生裝置(1)，例如抽水馬桶，其特征在于，該收集容器(3)設(shè)置有排放裝置(8-10)，其包括一可快速轉(zhuǎn)動(dòng)的排放導(dǎo)管(8)，它設(shè)置成通過(guò)快速轉(zhuǎn)動(dòng)向排放導(dǎo)管中的污水施加一個(gè)與上述部分真空所施加的力相反的慣性力，從而自排放導(dǎo)管排出污水。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，排放導(dǎo)管(8)在排放導(dǎo)管的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(7)處有入口端，且在距排放導(dǎo)管的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(7)一段徑向距離，最好是相距較長(zhǎng)的徑向距離處有一出口端，且在上述出口端設(shè)置有一個(gè)閥門裝置(10)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，排放導(dǎo)管(8)的尺寸是相對(duì)于由驅(qū)動(dòng)裝置(6、9)所施加給它的轉(zhuǎn)動(dòng)速度來(lái)確定的，以使導(dǎo)管的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的慣性力比局部重力所產(chǎn)生的慣性力大20至100倍。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，在驅(qū)動(dòng)裝置(6、9)和排放導(dǎo)管(8)之間布置有開(kāi)關(guān)裝置(14)。
5.如權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)，其特征在于，排放導(dǎo)管(8)的驅(qū)動(dòng)裝置包括一馬達(dá)(6)，特別是電動(dòng)馬達(dá)。
6.如權(quán)利要求2至5中任一款所述的系統(tǒng)，其特征在于，真空泵(5)與排放導(dǎo)管(8)一樣自同一驅(qū)動(dòng)裝置(6)接受驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。
7.如權(quán)利要求2所述的，當(dāng)如從屬于權(quán)利要求2時(shí)的權(quán)利要求3、4或5所述的，或如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，排放導(dǎo)管(8)的出口端處于距排放導(dǎo)管轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(7)距離為15cm至55cm，最好是20cm至40cm處。
8.如前述權(quán)利要求中任一款所述的系統(tǒng)，其特征在于，排放導(dǎo)管(8)或收集容器(3)設(shè)置有裝置(15)，其布置成當(dāng)排放導(dǎo)管(8)內(nèi)的液體量低于某一特定極限值時(shí)阻止排放導(dǎo)管(8)的轉(zhuǎn)動(dòng)和/或關(guān)閉閥門裝置(10)。
9.如權(quán)利要求2、6或7中任一款所述的，或當(dāng)如屬于權(quán)利要求2時(shí)的權(quán)利要求3、4、5或8中任一款所述的系統(tǒng)，其特征在于，排放導(dǎo)管(8)的閥門裝置(10)是一在閥門的關(guān)閉方向上有彈簧偏置作用的止回閥；或者替代之，如果排放導(dǎo)管(8)的閥門裝置(10)是一隔離閥，則具有根據(jù)排放導(dǎo)管中的液體的慣性力來(lái)控制其打開(kāi)和關(guān)閉運(yùn)動(dòng)的裝置(15)。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，該止回閥設(shè)置有一控制裝置。
11.如前述權(quán)利要求中任一款所述的系統(tǒng)，其特征在于，排放導(dǎo)管(8)的至少一個(gè)出口端部分是大體圓柱形的，其直徑為45mm至60mm，最好是50mm至55mm。
12.如前述權(quán)利要求中任一款所述的系統(tǒng)，其特征在于，排放導(dǎo)管(8、8a)是雙支或多支的，且使得其轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量的中心點(diǎn)處于或靠近該導(dǎo)管的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(7)。
13.如權(quán)利要求2、7、9或10中任一款所述，或當(dāng)如從屬于權(quán)利要求2時(shí)的權(quán)利要求3至6、8、11或12中任一款所述的系統(tǒng)，其特征在于，排放導(dǎo)管(8)的驅(qū)動(dòng)裝置(6、14、9)包括將排放導(dǎo)管的轉(zhuǎn)動(dòng)限制在短的周期內(nèi)，最好只有幾秒的裝置(14)。
全文摘要
一種真空污水管系統(tǒng),其包括至少一套衛(wèi)生裝置(1),通過(guò)一污水閥(4)連接到通過(guò)真空泵(5)保持部分真空的收集容器(3)。該收集容器(3)設(shè)有排放裝置(8—10),其包括一可快速轉(zhuǎn)動(dòng)的排放導(dǎo)管,通過(guò)快速轉(zhuǎn)動(dòng)向排放導(dǎo)管中的污水施加一個(gè)與部分真空所施加的力相反的慣性力,從而排出污水。該導(dǎo)管轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(7)處有入口端,且在距轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(7)相距較長(zhǎng)徑向距離處有出口端。該出口端設(shè)有閥門裝置(10)。
文檔編號(hào)E03F1/00GK1261120SQ00101138
公開(kāi)日2000年7月26日 申請(qǐng)日期2000年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月20日
發(fā)明者H·奧林 申請(qǐng)人:埃瓦克國(guó)際有限公司