[发明专利]真空污水系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空污水系统，依据权利要求1前序，该真空污水系统包括：一个卫生设备，如一个厕所设备；连接到卫生设备上的真空污水管；位于卫生设备与真空污水管之间的泄放阀；以及用于在真空污水管中产生真空的真空发生器。本发明还涉及一种依据权利要求9前序所述的真空污水系统操作方法。

背景技术

真空污水系统，尤其是真空厕所系统已为人们所熟知。在通常含有大容积集水池的真空污水系统的最初发展阶段，系统中的水池保持在真空状态下以便向真空污水管提供真空。大容积集水池中的真空由一个独立的真空泵来保持。集水池中的污水由连接在集水池底部的排污泵排空。由于有大容积集水池，所以此种系统需要有很大的空间，而在火车、船舶及飞机等等当中常常不具备这个条件。此种解决方案的实例可参见EP0330490。

在随后的发展阶段，一种基于喷射器的系统开始出现，其中大容积集水池中的污水被循环到通向此集水池的液体喷射泵中。液体喷射泵的一个入口连接到真空污水管上并进而连接到卫生设备，如厕所上。污水经由液体喷射泵得以循环，这样液体喷射泵就形成了通向真空污水管的真空，从而将污水从厕所抽到集水池中。这种解决方案需要有很大的空间。而且，其效率较低。此种解决方案可参见EP0653524。

在其它实施例中包含有一个液环泵，液环泵被连接到一个大容积集水池上，并以交替的方式来生成真空并抽取污水，可参见EP0287350。

另一单泵解决方案见EP0644299。此解决方案包括有一个防潮干运转叶片泵，该泵在大容积集水池中形成真空。通过逆转泵的功能将此集水池排空，这样泵的压力侧就被连接到大容积集水池上，从而由受压气体将污水压出到另一位置，进而排空此集水池。这种解决方案同样需要有很大的空间，而且泵还极易因任何湿气而受到损害，因而要求有复杂的控制机构。

配备有直接在真空污水管中生成真空并抽取污水的液环泵的联机系统也已为人们所知，可参见EP0333045及EP0454794。另一联机解决方案可参见EP1172492。此种连接系统采用了一个单泵来生成真空并同时抽吸污水。这些解决方案试图通过弃用过渡大容积集水池，即位于泵与真空污水管之间的集水池的方式来降低空间要求。

不过，装有既能通过抽吸气体来生成真空同时又能抽吸污水的双工作制联机泵的新近解决方案效率并不很高。而且，还往往会产生功能干扰。在这种情况下，泵既用来抽吸气体，又用来抽吸液体，因此一般就不会很成功地同时输送气体和液体。

这要归因于真空污水系统，尤其是真空厕所系统的典型输送功能，其中污水流经真空污水管时含有大块的过渡团流，从而形成了不均匀的污水流。

在启用冲洗功能冲洗真空厕所时，处于真空抽水马桶和真空污水管之间的泄放阀被打开，并且漫延在真空污水管内的真空将厕所的污水及冲洗水抽到真空污水管中。由于真空污水管的强吸效果及漫延在真空抽水马桶内(及周围)的大气压作用，所以只需要很少量的冲洗水。污水及冲洗水用量通常为2升。

相应地，当泄放阀打开时，就会产生压差，即污水及冲洗水抽水马桶侧的大气压和污水及冲洗水真空污水管侧的真空。由于这一压差，因此污水及冲洗水得以输送，其中污水及冲洗水形成断续的团流，并伴随着大量的气体，比如说，大约2升的污水及冲洗水，而伴随有约60升的气体，污水及冲洗水与气体的比率约为1∶30。由于泄放阀在一定时间内保持打开状态，因此大量的气体就被抽吸或压出到真空污水管中。

真空污水管的直径通常相当小，这有助于保持团流结构，而这对于保持输送所需压差(断续气体前为低压，断续团流后为高压)是必要的。在经由真空污水管输送的过程中，团流受到重力的作用，并在以一定时间后在水平布置管道内变平。这样就使压力均等，从而上述断续团流前后所需压差就得以消除。为了重新建立污水输送所需压差，就要为真空污水管配置较低部位或凹槽，在此处污水集聚起来，从而重新形成了断续团流。

这种在真空污水系统内形成污水流的一连串断续团流和气体，尤其是比值约为1∶30的断续团流和气体是难以高效率抽吸的。

发明概述

本发明的一个目的就是要提供这样一种真空污水系统：它既能避免上述各种问题，又能以空间需求较小的泵装置进行有效的污水输送。通过权利要求1所述真空污水系统及权利要求9所述真空污水系统操作方法就可达到这些目的。

本发明的基本思想仍然是联机解决方案，这样就避免了任何过渡大容积集水池，并且当污水(含冲洗水)及气体出现或存在于真空污水系统内时，能够以相同比例(比值约为1∶30)将其去除，如上所述。