保证腔吸式真空过渡罐底阀密封性能的方法与流程

1.本发明涉及真空排污系统技术领域，尤其涉及保证腔吸式真空过渡罐底阀密封性能的方法。


背景技术：

2.真空排污系统是通过冲厕系统产生气压差，并以气吸的形式把便器内的污物吸至污箱内，以达到减少使用冲厕水的目的，真空过渡罐作为真空排污系统的一部分，用于连通便器进污管、真空吸气装置和污箱，并通过真空吸气装置产生负压将污物从便器进污管内吸入并排至污箱内。现有技术中，如专利号为“202011395303.x”，专利名称为“一种在线拔风-就地重力卸污的抽吸排污方法和装置”，如图1所示，包含一个连接便器进污管4的容器1，在容器1底部设置常闭的能够通过一次排便所产生废水的重力开启的排污口5，排污口5的下端设有常闭的底阀6，该排污口5连接就地设置的废水储槽2，在容器1的顶部设置拔风组合3，通过短时开启拔风组合3可以在容器1内形成负压，从而可驱动便器内的废水经容器1排放至废水储槽2。该专利设置了连通拔风组合的容器，容器与便器排污口连接，排污口5的下端设有底阀，污物可通过容器流入废水储槽内。但是该专利存在如下问题：1、该专利中的容器为上下内径相等的柱形容器，其底阀的直径只有在不小于容器内径的情况下，才能将容器盖合，导致底阀的重量大而使得底阀由于自重过大，无法将容器下端盖紧。
3.2、当污物从进污管中进入容器内后，污物将直接撞击到容器的内壁上时，污物容易残留在容器内壁上，不便于污物排出，影响排污效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供保证腔吸式真空过渡罐底阀密封性能的方法，通过将真空过渡罐的下部设置成缩径式结构，通过缩径式结构缩小真空过渡罐下端排污口的面积，进而减小排污口上底阀的重量，使得真空发生装置的抽真空吸附力能使底阀将排污口盖紧以保证真空过渡罐底阀的密封性能。
5.为达到上述目的，本发明提出如下技术方案：真空过渡罐为腔吸式结构，将真空过渡罐的下部设置成缩径式结构，在缩径式结构的下端设置排污口和与排污口面积相匹配的底阀，通过缩径式结构缩小排污口的面积，进而减小底阀的重量，使得真空发生装置的抽真空吸附力能使底阀将排污口盖紧以保证真空过渡罐底阀的密封性能。
6.技术效果：本方案中，当真空发生装置工作时，其真空吸附力可将底阀向上吸附使底阀将排污口盖紧；若底阀的重量很大，真空吸附力无法将底阀向上吸附，使得底阀不能盖紧；或当底阀盖紧后，真空发生装置的吸附力无法使底阀紧闭在排污口上，而使得底阀与排污口之间产生间隙；从而影响真空过渡罐的密封性能，使得真空过渡罐内不能形成真空负压。
7.优选的，将真空过渡罐设置成包括上腔和下腔的组合式结构，缩径式结构设置在
下腔的下部。组合式结构的真空过渡罐降低了工艺加工难度，上腔和下腔较整体式结构而言更便于出模，同时组合式结构还便于部件的检修和零件的更换，较一体式的真空过渡罐而言通用性更强。
8.优选的，将缩径式结构设为缩径式的锥形桶，锥形桶的内径从上至下逐渐缩小，在锥形桶的下端形成排污口，底阀活动设置在排污口上，底阀的重量和角度与真空发生装置的真空吸力相匹配。锥形桶的内径从上至下逐渐缩小，故锥形桶的下端的内径较小，使得锥形桶下端的排污口的内径较小，从而与之相匹配的底阀的重量较小，可以被吸附盖紧在排污口上，保证真空过渡罐的密封性。
9.优选的，将锥形桶的斜壁的延长线与真空过渡罐轴向中心线l之间的夹角β设置成：30
°
≤β≤60
°
。当夹角β太大，如大于60
°
时，污物将无法顺利向下流动而造成污物挂壁并堵塞在斜壁17上，当夹角β太小，如小于30
°
时，会使得锥形桶的长度太长而在污箱内占据太大的空间，进而减小污箱的容污能力。
10.优选的，将排污口设置成倾斜式的排污口，将排污口与底阀之间的夹角α在真空发生装置不工作时设置为α≤45
°
，以保证真空发生装置在开始工作时，可以将底阀向上吸附并将排污口盖上。即在真空发生装置不工作时，底阀常开的情况下，夹角α≤45
°
，以保证真空发生装置在开始工作时，可以将底阀向上吸附并将排污口盖上。如果夹角过大，如大于45
°
，则真空发生装置的吸附力将无法将底阀向上吸附，使得底阀无法将排污口关紧，真空过渡罐内无法形成密闭空间，进而不能形成负压。
11.优选的，将排污口的内径设置成大于真空过渡罐上部连通的进污口的内径，避免污物将排污口堵塞。
12.优选的，将真空过渡罐的容积设置成便器满水量容积的1.5-3倍。保证真空过渡罐能容纳下便器内吸入的污物，防止真空过渡罐堵塞。
13.优选的，在真空过渡罐外侧设置与真空发生装置相连通的回气装置，将回气装置中回气管的出气口对准底阀的外端面；当真空发生装置工作时，真空过渡罐中的臭气回流并通过回气管的出气口吹向底阀，进而辅助底阀紧闭在排污口上，使得真空过渡罐保持密闭状态。
14.优选的，在真空过渡罐的上端面上设置包括检修门的检修台，在检修门的内壁上设置密封件一。检修口用于工作人员对真空过渡罐内部进行查看和检修，检修门的内壁上还设有密封件一，可以进一步加强真空过渡罐的密封性。
15.优选的，将上腔的下端向外延伸形成凸边一，下腔的上端向外延伸形成凸边二，上腔和下腔通过设于凸边一和凸边二上的若干紧固件而连接。
附图说明
16.图1为背景技术中抽吸排污装置的结构示意图。
17.图2为本发明中真空过渡罐的整体工作原理图。
18.图3为本发明中真空过渡罐的立体结构示意图。
19.图4为本发明中真空过渡罐的正视示意图。
20.图5为图4在a-a方向的剖视图。
21.图6为图4在b-b方向的剖视图。
22.图7为本发明中上腔的内部结构示意图（上腔倒置放置）。
23.附图标记包括：容器1、废水储槽2、拔风组合3、进污管4、排污口5、底阀6、进污口7、上腔8、进污区8a、抽真空区8b、排气管9、提手10、阻隔板11、侧面二12、侧面一13、配重螺栓14、下腔15、锥形桶16、斜壁16a、紧固螺栓一17、卸污管18、真空吸气管19、安装座20、真空发生装置21、污箱22、污箱的上端面23、回气管24、加强棱25、凸边一26、凸边二27、连接柱28、便器29、检修台30、检修门31、检修口32、加强网33、卡扣34、卡槽35、弹簧36、密封件一37。
具体实施方式
24.以下结合附图2-7对本发明做进一步详细描述。
25.保证腔吸式真空过渡罐底阀密封性能的方法，如图2所示，将真空过渡罐设为包括上腔8和下腔15的组合式结构，本领域技术人员也可以根据实际情况将真空过渡罐设为一体式结构。在真空过渡罐位于上腔8的上端面上连通有真空发生装置21，真空发生装置21与真空过渡罐由真空吸气管19连通，真空发生装置21可对真空过渡罐内抽吸真空使真空过渡罐内形成负压；在真空过渡罐位于上腔8的侧壁上连通有进污管4，进污管4与便器29相连，真空过渡罐可通过真空发生装置21的抽真空负压将便器29处沉水湾中的水封破坏，并将便器29内的污物从进污管4中吸入；真空过渡罐位于上腔8的上端面上还设有回气装置，真空吸气管19所吸入的从真空过渡罐内向上运动的臭气可通过排气装置排出。
26.将真空过渡罐的下部即下腔15的下部设置成缩径式结构，通过缩径式结构缩小真空过渡罐下端排污口5的面积，进而减小排污口5上底阀6的重量，使得真空发生装置21的抽真空吸附力能使底阀6将排污口5盖紧以保证真空过渡罐底阀6的密封性能。如图3所示，本实施例里的缩进式结构具体为内径从上至下逐渐缩小的锥形桶16结构，在锥形桶16的下端形成排污口5，底阀6活动设置在排污口5上，底阀6的重量和角度与真空发生装置21的真空吸力相匹配。锥形桶16的内径从上至下逐渐缩小，故锥形桶16的下端的内径较小，使得锥形桶16下端的排污口5的内径较小，从而与之相匹配的底阀6的重量较小，可以被吸附盖紧在排污口5上，保证真空过渡罐的密封性；排污口5的直径为50-70mm，本实施例优选为60mm；排污口5可通过缩径式结构形成在锥形桶16的正下方，也可通过缩径式结构形成在锥形桶16下端位于真空过渡罐轴向中心线l的侧部，本实施例将排污口5设置在锥形桶16的正下方。如图4所示，锥形桶16的侧壁为斜壁16a，将锥形桶16的斜壁16a的延长线与真空过渡罐轴向中心线l之间的夹角β设置成30
°
≤β≤60
°
；在锥形桶16的下端设有卸污管18，排污口5设于卸污管18的下端，将排污口5设置成倾斜式的排污口5，将排污口5与底阀6之间的夹角α在真空发生装置21不工作时设置为α≤45
°
；底阀6活动连接在卸污管18的管壁上且位于倾斜式排污口5高度最高的一侧。倾斜式排污口5，使得底阀6被吸附且关紧。将排污口5的内径设置成大于真空过渡罐上部连通的进污口7的内径，避免污物将排污口5堵塞；进污口7的直径为40-60mm，本实施例里优选为50mm。在底阀6的外端面上还设有配重螺栓14，可通过增加或减少螺栓的数量，来调节底阀6的配重力，使底阀6的重量与真空发生装置21的吸附力相匹配。底阀6和排污口5均为椭圆形结构，底阀6的大小与排污口5的大小相匹配，底阀6的大小等于或略大于排污口5的大小，使底阀6可以将排污口5关紧，提高真空过渡罐的密封性。
27.如图3和图4所示，在真空过渡罐的外侧设置与真空发生装置21相连通的回气装置，将回气装置中回气管24的出气口对准底阀6的外端面；当真空发生装置21工作时，真空
过渡罐中的臭气回流并通过回气管24的出气口吹向底阀6，进而辅助底阀6紧闭在排污口5上，使得真空过渡罐保持密闭状态。
28.如图5所示，在真空过渡罐的上腔8中设置阻隔板11，通过阻隔板11避免进污管4内的污物被吸入真空发生装置21内造成真空发生装置21堵塞，保证真空发生装置21能使真空过渡罐内形成真空负压；同时通过阻隔板11、地心引力及真空发生装置21形成的抽真空负压三者相互作用使得进污管4内流入的污物能在真空过渡罐的腔体内形成漩涡，通过漩涡使得真空过渡罐内形成固体、液体和气体上下分离，固体和液体呈螺旋式向下运动，气体向上运动。
29.本发明的真空过渡罐为腔吸式结构，相对于现有技术具有排污阀和储气罐的便器系统而言，本发明中的真空过渡罐容积较小，具体真空过渡罐的容积为便器满水量容积的1.5-3倍，为一次所排污物体积的3～5倍，家中常用的马桶或蹲便要靠大量水才能冲走污物，马桶或蹲便的容积较大，而本发明为真空便器系统，污物是靠负压吸入污箱中的，只需少量的水即可，因此本发明中的便器较小，因此真空过渡罐也很小，比现有技术真空排污系统中的储气罐小了几十倍，只需要20个负压就可以破坏便器中沉水湾的水封将污物吸入系统中，便器的水封和底阀将系统封闭，真空过渡罐为封闭系统负压形成提供了空间，因此本实施例中的真空过渡罐可称为腔吸式结构的过渡罐。
30.如图6所示，阻隔板11的上端与上腔8的上端面固接，阻隔板11将上腔8分为进污区8a和抽真空区8b，进污区8a与进污管4连通，抽真空区8b与真空吸气管19连通，进污区8a和抽真空区8b在阻隔板11的下端下方相连通，将阻隔板11的下端面设置成低于真空过渡罐侧壁与进污管4连通处的进污口7，以防止污物被吸入抽真空区8b内而造成真空发生装置21堵塞。将进污区8a的容积空间设置成大于抽真空区8b的容积空间，进污区8a的容积空间通常为抽真空区8b容积空间的2-4倍，本实施例里优选为3倍。将真空吸气管19的吸气口和进污口7分别设置在阻隔板11的两端侧部。
31.如图6和图7所示，将阻隔板11位于抽真空区8b的侧面设为侧面一13，阻隔板11位于进污区8a的侧面设为侧面二12，在侧面一13上设置多个竖向排列的加强棱25，侧面一13上靠近真空发生装置21一侧的加强棱25之间的间隔距离大于靠近进污口7一侧的加强棱25之间的间隔距离，加强棱25的数量从靠近真空吸气管19的吸气口处向靠近进污口7处逐渐增多。将阻隔板11设置成朝向抽真空区8b凹陷的弧形阻隔板11，弧形阻隔板11中凹弧面型面的侧面二12与真空过渡罐的侧壁共同形成进污区8a，通过弧形阻隔板11的侧面二12、地心引力及真空发生装置21形成的抽真空负压三者相互作用使得进污管4内流入的污物能在真空过渡罐的腔体内形成漩涡。
32.真空过渡罐的上端面即上腔8的上端面，如图2和图3所示，在上腔8的上端面上设置检修台30，在检修台30上设置检修口32和可在检修口32上打开或盖紧的活动式检修门31，在检修台30的侧壁上设置连接柱28， 检修门31铰接连接柱28上；检修台30远离连接柱28的一侧侧壁上设有卡扣34，卡扣34下部内侧设有与检修台30的侧壁相连的弹簧36，检修门31上远离连接柱28一侧的上端面上设有可通过卡扣34将检修门31卡紧的卡槽35；通过卡槽35可将检修门31卡紧，如图6所示，在检修门31的内壁上设置加强网33和密封件一37，加强网33和检修门31的侧壁之间设有密封槽一，密封件一37卡接在加强网33与检修门31的侧壁之间的密封槽一内，用以提高真空过渡罐的密封性，本实施例里的密封件一37具体为o型
密封圈；检修口32用于工作人员对真空过渡罐内部进行查看和检修，当检修门31较薄时，检修门31容易损坏，当检修门31太厚时，检修门31容易缩水变形影响使用，因此检修门31采用厚薄适中的结构，且在检修门31的内壁上设置网状结构的加强网33，加强网33可对检修门31形成加强作用防止检修门31损坏；检修门31的内壁上的密封件一37，可以进一步加强真空过渡罐的密封性。在上腔8的上端面还设有提手10，便于真空过渡罐的取放。在上腔8上还连通有排气管9，以使在抽真空过程中形成密闭空间的真空过渡罐内产生的可燃气体能及时排出而避免引起爆炸。
33.如图4所示，上腔8的下端向外延伸形成凸边一26，下腔15的上端向外延伸形成凸边二27，上腔8和下腔15通过设于凸边一26和凸边二27上的若干紧固件而连接，紧固件具体为若干紧固螺栓一17，在上腔8和下腔15的连接处上设有密封槽二，密封槽二可设置在凸边一26或凸边二27的内壁上，本实施例的密封槽二设置在凸边二27的内壁上，在密封槽二内设置密封件二，通过密封件二提高上腔8一和下腔15二之间的密封性，本实施例中的密封件二为o型密封圈。如图2所示，在真空过渡罐的下方设有污箱22，污箱22的上端设有连接槽，将连接好的真空过渡罐从连接槽中放入污箱22内，其中下腔15伸入污箱22内，并在上腔8下端和下腔15上端的连接处将上腔8和下腔15固定在污箱的上端面23上，具体为通过下腔15的凸边二27卡接在污箱的上端面23上，在凸边二27的外端面上设有安装座20，在安装座20和污箱的上端面23上设置紧固螺栓二，使真空过渡罐与污箱22连接起来；回气管24的下部伸入污箱22内，将回气管24伸入污箱22内的出气口对准底阀6。
34.具体实施过程如下：便器29开始冲水，此时真空发生装置启动并将活动底阀6向上吸附，真空过渡罐内形成真空负压并将污物从便器29内通过排污管吸入进污区8a，污物在进污区8a内冲向阻隔板11的侧面二12处并形成漩涡，通过漩涡使得真空过渡罐内形成固体、液体和气体上下分离，其中为固体和液体形态的污物向下运动并从锥形桶16和排污口5处掉入污箱22中，真空过渡罐内的臭气向上运动并通过真空发生装置21从回气管24内吸入并从回气管24的排气口中排出并吹向活动底阀6，辅助活动底阀6紧紧将排污口5关闭。当污物被吸完后，真空发生装置关闭，活动底阀6在污物的重力和活动底阀6自身的重力作用下向下打开，污物掉落至污箱22中。
35.以上实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本发明的实施方式做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。