一種機(jī)車用化學(xué)型節(jié)水便器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種機(jī)車用化學(xué)型節(jié)水便器系統(tǒng)，包括座便器和污物箱。其中座便器主要包括便盆、排泄閥、攪拌裝置、下粉裝置、排污裝置，包括排泄閥裝置、沖洗裝置、下粉裝置、攪拌裝置、排污儲藏裝置，所述的排泄閥裝置的一側(cè)設(shè)有與其相通的沖洗裝置，排泄閥裝置的底部設(shè)有與其相通的攪拌裝置，所述的攪拌裝置與下粉裝置相通，且攪拌裝置與排污儲藏相通。其中，污物箱可設(shè)置在衛(wèi)生間內(nèi)，無需懸掛在車底；粉末藥劑由天然高分子有機(jī)化合物配置而成，具有消毒、殺菌、除臭、吸收的功效，能將糞便快速熟化處理，達(dá)到糞便無臭無害化處理。該系統(tǒng)具有節(jié)水、節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便等特點(diǎn)，尤其適用于空間緊湊的機(jī)車、飛機(jī)、輪船司機(jī)使用。
【專利說明】一種機(jī)車用化學(xué)型節(jié)水便器系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于衛(wèi)生設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種化學(xué)型免水沖的糞便處理設(shè)備，尤其適用于空間緊湊的機(jī)車、飛機(jī)、輪船司機(jī)使用。
【背景技術(shù)】
[0002]糞便直排問題一直困擾著我國鐵路事業(yè)的發(fā)展，2003年“非典”以后，鐵路列車開始大批量改造加裝集便器系統(tǒng)。目前列車廁所主要有水沖式集便器和免水沖式集便器兩大類，其中水沖式的集便器包括壓力沖水式和真空抽吸式兩種，美國摩諾哥、瑞典依瓦克、韓國昌源等公司已經(jīng)將該技術(shù)推廣到各個列車系統(tǒng)。
[0003]免水沖式包括打包式、生態(tài)型等，其結(jié)構(gòu)和處理形式各異，例如中國專利200910008633.6《適合機(jī)車或輪船司機(jī)使用的生態(tài)廁所》、200410060362.6《干化式生態(tài)廁所》、200910008634.0《客運(yùn)列車生態(tài)廁所》、國外專利PCT/CN2007/002591、美國專利US20060143814A1、臺灣專利TW0408207B等均對便器除臭、微生物發(fā)酵等技術(shù)進(jìn)行了介紹，這些技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在鐵路客車、機(jī)車上，經(jīng)過裝車試行一段時間后，依然存在一系列問題。水沖式便器主要表現(xiàn)在:用水量大、結(jié)構(gòu)管路復(fù)雜、故障率高、需增加卸污單元、卸污菌群傳播等問題；微生物處理技術(shù)效率低、處理完廁所臭氣不能完全消除、發(fā)酵槽內(nèi)部拐角清理難等問題；打包式處理方式存在運(yùn)行成本高、污物搬運(yùn)尷尬的問題。上述幾種情況存在要么“節(jié)水不節(jié)支”，要么“節(jié)支不節(jié)水”的現(xiàn)象。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種專門為解決鐵路糞便直排問題的化學(xué)型免沖水式的糞尿處理潔具，其采用了高效的無害化、資源化處理劑，對每次產(chǎn)生的排泄物進(jìn)行消毒、殺菌、除臭和熟化處理，使之形成為天然的有機(jī)肥。本產(chǎn)品集成了化學(xué)、電子、機(jī)械、控制、材料等領(lǐng)域的多項新技術(shù)，具有節(jié)能節(jié)水、殺菌環(huán)保、資源再生等特點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種機(jī)車用化學(xué)型節(jié)水便器系統(tǒng)，包括排泄閥裝置、沖洗裝置、下粉裝置、攪拌裝置、排污儲藏裝置、系統(tǒng)控制裝置，所述的排泄閥裝置的一側(cè)設(shè)有與其相通的沖洗裝置，排泄閥裝置的底部設(shè)有與其相通的攪拌裝置，所述的攪拌裝置與下粉裝置相通，且攪拌裝置與排污儲藏裝置相通，所述排泄閥裝置、沖洗裝置、下粉裝置、攪拌裝置和排污儲藏裝置的控制信號均接至系統(tǒng)控制裝置中，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)動作。
[0007]所述的系統(tǒng)還包括一個消毒裝置，所述的消毒裝置單獨(dú)的設(shè)于系統(tǒng)的一側(cè)。
[0008]所述的排泄閥裝置包括便盆、氣動閥門、電磁閥門和氣源管路，所述的氣動閥門安裝在便盆下面，大小便后，糞便尿液需通過氣動閥門進(jìn)入攪拌裝置；氣源管路為氣動閥門提供氣源，且電磁閥門安裝在氣源管路中，控制氣源管路的開閉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對氣動閥門的控制。
[0009]所述便盆內(nèi)表面噴涂納米抗油污材料。[0010]所述沖洗裝置包括沖洗管路和沖洗環(huán)，所述的沖洗環(huán)安裝在便盆的一側(cè)，通過沖洗管路與水源相接。
[0011]所述下粉裝置包括粉箱，所述的粉箱安裝在便盆外殼后部的支架上，且連接與其相通的下粉管，所述的下粉管與螺旋輸送裝置相通，且所述的螺旋輸送裝置通過電機(jī)驅(qū)動裝置驅(qū)動，且所述的電機(jī)驅(qū)動裝置將粉箱內(nèi)的化學(xué)藥劑粉末輸送到攪拌槽。
[0012]所述的螺旋輸送裝置包括下粉螺旋軸、同步帶和同步輪，電機(jī)通過同步輪和同步帶驅(qū)動下粉螺旋軸.[0013]所述攪拌裝置包括攪拌槽、電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)、攪拌機(jī)構(gòu)，所述的攪拌槽與便盆相通，且在攪拌槽內(nèi)設(shè)有一個由電機(jī)驅(qū)動的攪拌機(jī)構(gòu)。
[0014]所述排污儲藏裝置包括排污泵和儲物箱，所述的攪拌槽通過排污管與污物箱相通，且排污泵設(shè)置于攪拌槽的排污口。
[0015]所述消毒裝置，采用多重納米光子波空氣凈化器，該裝置放置在衛(wèi)生間內(nèi)。
[0016]所述排泄閥裝置中的電磁閥門、沖洗裝置中的沖洗管路、下粉裝置中的電機(jī)驅(qū)動裝置、螺旋輸送裝置中的輸送電機(jī)、攪拌裝置中的電機(jī)、排污儲藏裝置中的排污泵、消毒裝置中的空氣凈化器，其接口與信號均接至系統(tǒng)控制裝置中。
[0017]本實(shí)用新型的工作過程如下:
[0018]按下沖洗按鈕后，系統(tǒng)通過氣源管路將排泄閥門打開，同時通過沖洗環(huán)噴入少量清水；在重力作用下糞便落入攪拌槽后，系統(tǒng)驅(qū)動下粉電機(jī)工作，驅(qū)動同步輪輸送機(jī)構(gòu)向攪拌槽內(nèi)定量輸送粉末；一定時間后，排泄閥門關(guān)閉，同時攪拌電機(jī)工作，驅(qū)動攪拌裝置將粉末和糞便攪拌，4-1ο分鐘后，排污泵動作，將污物排入污物箱中，完成一個處理循環(huán)。其中本便盆內(nèi)壁采用了納米級抗污粒子的高分子新材料，確保表面無污染；粉末由天然的礦物粉末和高分子有機(jī)化合物配置而成，具有高效殺菌除臭濃縮的特效。
[0019]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
[0020]I)采用便盆表面納米鍍層技術(shù)，根據(jù)實(shí)際工況，配合高壓噴水沖洗模塊，最大限度地提高了沖洗效率，節(jié)約用水量達(dá)85%以上，甚至做到完全免水沖效果；
[0021]2)采用螺旋下粉機(jī)構(gòu)，通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動同步帶、同步輪，在控制下粉時間和轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上，可使下粉機(jī)構(gòu)簡單可靠、下粉準(zhǔn)確，同時可降低產(chǎn)品材料成本；
[0022]3)采用表面噴涂納米鍍層材料的三葉式攪拌槳進(jìn)行攪拌，攪拌一定時間后，通過直流自吸排污泵，將處理物排到污物箱內(nèi)，可最大限度地排空攪拌槽內(nèi)污物，以便等待下一次循環(huán)使用，可使系統(tǒng)無故障連續(xù)運(yùn)行；
[0023]4)化學(xué)藥劑內(nèi)添加了吸水、除臭、消毒殺菌材料，可達(dá)到快速殺菌熟化糞便的功效；處理排放物滿足糞便無害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。同時在衛(wèi)生間內(nèi)，安裝納米光氫離子空氣凈化機(jī)，使衛(wèi)生間內(nèi)空氣流通無異味；
[0024]5)采用本處理技術(shù)，可免去懸掛在車底的污物箱；改為放置在衛(wèi)生間內(nèi)的小型污物箱，內(nèi)置塑料袋，當(dāng)污物滿后，將處理物提出至車外指定堆放點(diǎn)，以便使之成為無毒無害的土壤專用改良原理，實(shí)現(xiàn)資源二次利用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1干式便器系統(tǒng)正面圖；[0026]圖2干式便器系統(tǒng)右剖視圖；
[0027]圖3干式便器系統(tǒng)左剖視圖；
[0028]圖4干式便器系統(tǒng)后視圖；
[0029]圖中:1.便器外殼 2.加粉口 3.便器蓋4.吸污管 5.排污泵 6.排污管
7.污物箱8.便盆9.沖洗管10.粉箱11.化學(xué)藥粉12.下粉管13.下粉螺旋軸14.同步輪A 15.同步帶A 16.同步輪B 17.下粉電機(jī)18.輸粉管19.攪拌軸20.攪拌槳21.底板22.支塊23.攪拌槽24.閘板閥25.支架26.攪拌電機(jī)27.同步輪C 28.同步帶B 29.同步輪D 30.卡槽31.傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0030]如圖f 4所示，便器外殼I的形狀，便盆口處拋物線光滑過渡，下面呈方形，后面有個方
[0031]形盒子，整個便器側(cè)面有個開口。
[0032]如圖1所示，便器外殼I上部設(shè)置加粉口 2，便器外殼I上安裝便器蓋3，吸污管4從便器外殼I的一側(cè)下部伸出，與排污泵5入口相連；排污泵5的另一側(cè)連接排污管6，排污管6伸直污物箱7內(nèi)。
[0033]其中，所述便器外殼I采用玻璃鋼材質(zhì)，所述吸污管4具有一定抗負(fù)壓能力；所述排污泵5具備一定的自吸能力，同時泵腔能夠通過不低于20_粒徑的顆粒，干轉(zhuǎn)運(yùn)行時間不低于I分鐘，不僅短時可以抽氣而且能夠抽吸氣液混合物；污物箱7內(nèi)可放置塑料袋，可將污物排放至塑料袋內(nèi)，方便清理。
[0034]如圖2所示，所述便器外殼I內(nèi)設(shè)置便盆8，便盆8下放置氣動閘板閥24，氣動閘板閥
[0035]24下放置攪拌槽23 ;系統(tǒng)工作時，氣動閘板閥24打開后，糞便從便盆8落入攪拌槽23內(nèi)。系統(tǒng)采用氣動閘板結(jié)構(gòu)，一方面在使用時，打開板閥，不使用時關(guān)閉板閥，使糞便尿液氣味與外界隔絕；另一方面根據(jù)實(shí)際工況提供外源氣源，在給定氣源壓力大于0.3Mpa以上時，開啟關(guān)閉可靠性高，有利于增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0036]所述便器外殼I后部設(shè)置粉箱10并安裝在支架25上，粉箱10下部安裝下粉管12，下粉
[0037]管12另一端與輸粉管18相連；輸粉管18與攪拌槽23相連；化學(xué)藥劑11通過加粉口 2加到粉箱10內(nèi)，化學(xué)藥劑11靠重力作用通過下粉管12流到輸粉管18中，在攪拌軸13的作用下流到攪拌槽23中。
[0038]所述螺旋下粉軸13，是通過下粉電機(jī)17依次驅(qū)動同步輪B16、同步帶A15、同步輪A14帶動螺旋下粉軸13轉(zhuǎn)動，其中，所述電機(jī)17為直流步進(jìn)電機(jī)。
[0039]攪拌電機(jī)26固定在支架25上，攪拌電機(jī)26依次驅(qū)動同步輪C27、同步帶B28、同步輪
[0040]D29轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動攪拌軸19、攪拌槳20運(yùn)動。攪拌槳20在一定的轉(zhuǎn)速下將落入攪拌槽23的糞便和化學(xué)藥劑均勻混合,其中,攪拌軸19的旋轉(zhuǎn)速度一般為6(T90rpm,攪拌時間為4?6分鐘。
[0041]攪拌槽23 —側(cè)依次與吸污管4、排污泵5、排污管6、污物箱7相連。在攪拌一定時間后，排污泵5動作，將污物排出至污物箱7中。
[0042]為更好的縮小安裝空間，攪拌槽23下部安裝墊塊22，使同步輪C27、同步帶28、同步輪29在攪拌槽底下運(yùn)轉(zhuǎn)。其中所述墊塊可以均勻支撐在攪拌槽底部的三個角上。
[0043]卡槽30、支架25安裝在底板28上，便器外殼I的開口卡在卡槽30上。采用卡槽的連接形式，可以方便便器內(nèi)的水管、氣管、電線管等從便器外殼中集中出入，與外部連接。
[0044]沖洗環(huán)9根據(jù)需要連接外部沖水管，在便器運(yùn)行時噴入少量清水；根據(jù)實(shí)際運(yùn)行的需求，可設(shè)置傳感器31，用于檢測粉箱內(nèi)粉末所剩多少，給出報警信號。
[0045]其中，排污泵5、沖洗管9、下粉電機(jī)17、閘板閥24、攪拌電機(jī)26、傳感器31的接口與信號均接至系統(tǒng)控制裝置中，該裝置可根據(jù)空間維護(hù)情況，安裝在機(jī)車上，便于統(tǒng)一檢修。
[0046]實(shí)用新型所述下粉電機(jī)同步帶輪連接結(jié)構(gòu)、排污管路連接結(jié)構(gòu)、支架與底板的連接結(jié)構(gòu)等不僅包含圖中所示描述實(shí)例，同時包含其他原理相同的、不同形狀尺寸的安裝形式。
[0047]其中便盆8和攪拌槽23內(nèi)表面均噴涂新型抗油污材料，實(shí)踐中噴涂特氟龍涂層效果較好。
[0048]化學(xué)藥劑的配置主要由吸水樹脂、殺菌消毒粉末、腐植酸、除臭劑等按一定比例配置而成，配置后使其富含甲基、乙基、羥基、草酸根、氨基等，達(dá)到糞便短時間內(nèi)殺菌除臭并熟化成糊狀的目的。處理完后，處理物達(dá)到符合無害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
[0049]工作流程:按下沖洗按鈕后，系統(tǒng)通過氣源管路將排泄閥門打開，同時通過沖洗環(huán)噴入少量清水；在重力作用下糞便落入攪拌槽后，系統(tǒng)驅(qū)動下粉電機(jī)工作，驅(qū)動同步輪輸送機(jī)構(gòu)向攪拌槽內(nèi)定量輸送粉末；一定時間后，排泄閥門關(guān)閉，同時攪拌電機(jī)工作，驅(qū)動攪拌裝置將粉末和糞便攪拌，4飛分鐘后，排污泵動作，將污物排入污物箱中，完成一個處理循環(huán)。
[0050]小便使用:為節(jié)約藥劑，小便后不建議按沖洗按鈕；在便盆內(nèi)尿液儲存較多后，可按沖洗按鈕。
[0051]大便使用:每次大便完畢后，按下沖洗按鈕；每次系統(tǒng)處理時間間隔為4飛分鐘，連續(xù)使用系統(tǒng)時，在時間間隔內(nèi)，下一個沖洗動作視為無效指令；本次處理循環(huán)完畢后，方可進(jìn)入下一個沖洗循環(huán)。
[0052]維護(hù)流程:按下維護(hù)按鈕后，系統(tǒng)通過氣源管路將排泄閥門打開，同時噴入一定量清水，攪拌電機(jī)動作，驅(qū)動攪拌機(jī)構(gòu)清洗攪拌槽一定時間后，排污泵動作，將清洗后產(chǎn)生的污水排入污物箱中，完成一個清洗循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)車用化學(xué)型節(jié)水便器系統(tǒng)，其特征在于:包括排泄閥裝置、沖洗裝置、下粉裝置、攪拌裝置、排污儲藏裝置、系統(tǒng)控制裝置，所述的排泄閥裝置的一側(cè)設(shè)有與其相通的沖洗裝置，排泄閥裝置的底部設(shè)有與其相通的攪拌裝置，所述的攪拌裝置與下粉裝置相通，且攪拌裝置與排污儲藏裝置相通，所述排泄閥裝置、沖洗裝置、下粉裝置、攪拌裝置和排污儲藏裝置的控制信號均與系統(tǒng)控制裝置相連。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的系統(tǒng)還包括一個消毒裝置，所述的消毒裝置單獨(dú)的設(shè)于系統(tǒng)的一側(cè)，采用多重納米光子波空氣凈化器。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的排泄閥裝置包括便盆、氣動閥門、電磁閥門和氣源管路，所述的氣動閥門安裝在便盆下面，大小便后，糞便尿液需通過氣動閥門進(jìn)入攪拌裝置；氣源管路為氣動閥門提供氣源，且電磁閥門安裝在氣源管路中，控制氣源管路的開閉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對氣動閥門的控制。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述便盆內(nèi)表面噴涂納米抗油污材料。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述沖洗裝置包括沖洗管路和沖洗環(huán)，所述的沖洗環(huán)安裝在便盆的一側(cè)，通過沖洗管路與水源相接。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述下粉裝置包括粉箱，所述的粉箱安裝在便盆外殼后部的支架上，且連接與其相通的下粉管，所述的下粉管與螺旋輸送裝置相通，且所述的螺旋輸送裝置通過電機(jī)驅(qū)動裝置驅(qū)動，且所述的電機(jī)驅(qū)動裝置將粉箱內(nèi)的化學(xué)藥劑粉末輸送到攪拌槽。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的螺旋輸送裝置包括下粉螺旋軸、同步帶和同步輪，電機(jī)通過同步輪和同步帶驅(qū)動下粉螺旋軸。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述攪拌裝置包括攪拌槽、電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)、攪拌機(jī)構(gòu)，所述的攪拌槽與便盆相通，且在攪拌槽內(nèi)設(shè)有一個由電機(jī)驅(qū)動的攪拌機(jī)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述排污儲藏裝置包括排污泵和儲物箱，所述的攪拌槽通過排污管與污物箱相通，且排污泵設(shè)置于攪拌槽的排污口。
【文檔編號】B61D35/00GK203637836SQ201320674838
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】唐晶, 李建軍, 葛會超, 毛茂, 唐永超, 任亮, 王玉秋, 嚴(yán)巾堪 申請人:山東華騰環(huán)?？萍加邢薰?br>