氣密集水箱、軌道車輛的製作方法
2023-06-06 20:41:36
本發明涉及軌道車輛衛生設備領域，特別是涉及一種氣密集水箱、軌道車輛。
背景技術：
軌道車輛，如動車、高鐵上均配置有洗漱池供乘客梳洗，乘客使用過程中不可避免會產生廢水，若不能及時排出，會有很大的異味產生。通常處理方式是將洗漱池的出水裝置直接連通在車外，讓廢水自然流下，排放在環境中。而行進中的車輛處於一個動態環境，會使車內外產生壓差，車內壓力短時變化過大會引起耳鳴等不適。
現有技術中，為避免車內壓力短時變化過大，軌道車輛上一般採用水封、隔膜式排水閥或廢水收集系統三種方式處置。其中，水封、隔膜式排水閥結構簡單，成本低，但抗堵塞能力較差，需在出水管路設置過濾裝置，並經常清潔維護；採用廢水收集系統，汙水處理效果較好，但系統結構複雜、龐大，造價及後期運維成本較高。
技術實現要素：
(一)要解決的技術問題
本發明的目的是提供一種氣密集水箱、軌道車輛，以解決現有技術中軌道車輛中廢水處理效果差的缺陷。
(二)技術方案
為了解決上述技術問題，本發明提供一種氣密集水箱，包括集水箱本體、浮球、擺門、排氣盒；所述集水箱本體的側壁設有進水口，所述擺門設置在所述集水箱本體的內側壁的進水口處；所述浮球置於所述集水箱本體底部的出水口處；所述集水箱本體的頂部設有排氣盒，所述集水箱的內部空間通過所述排氣盒與外界連通。
其中，所述排氣盒包括盒蓋和浮子，所述盒蓋設有通氣孔，所述浮子位於所述通氣孔下方。
其中，所述通氣孔與所述浮子之間設有密封條。
其中，所述浮子的材質的綜合密度小於水，所述密封條的材質為橡膠。
其中，所述盒蓋與所述集水箱本體之間設有第一密封墊。
其中，所述集水箱本體包括水箱箱體和箱蓋，所述箱蓋與所述水箱箱體之間設有第二密封墊。
其中，所述集水箱本體的底部設有階梯形凹槽，所述凹槽與所述出水口連通，所述浮球設於所述凹槽內。
其中，所述集水箱本體的底部傾斜。
其中，所述擺門通過轉軸設置在所述集水箱本體的內側壁上，所述轉軸上設有彈簧。
其中，設有所述進水口的所述內側壁向下傾斜設置。
本發明還提供一種軌道車輛，配置有如上所述的氣密集水箱。
(三)有益效果
本發明提供的氣密集水箱，通過利用集水箱中浮子自身的重力和受到的浮力實現了集水箱出水口的開啟和關閉，實現了出水過程中汙物無殘留、排放乾淨迅速的效果，增強了集水箱的抗堵塞能力，不需要經常清潔維護，成本低廉，結構簡單易於實現，能應用在軌道車輛中衛生間、洗臉間、廚房等各種惡劣環境，且具有較強的車內外壓差耐受力，在不同的壓差環境下實現不同的功能，保證集水箱的正常使用。集水箱的設置不僅對水池中的廢水排放起到了緩衝作用，而且車內正壓工況下能臨時儲存一定廢水。
附圖說明
圖1為本發明實施例提供的氣密集水箱積水過程示意圖；
圖2為本發明實施例提供的氣密集水箱排水過程示意圖；
圖3為本發明實施例提供的氣密集水箱車內正壓時積水過程示意圖；
圖4為本發明實施例提供的氣密集水箱車內負壓時積水過程示意圖；
圖5為本發明實施例提供的氣密集水箱中盒蓋與浮子配合的剖視圖；
圖中，1、水箱箱體；2、浮球；3、擺門；4、水池；5、軸座；6、彈簧；7、水箱蓋；8、盒蓋；9、浮子；10、密封條；11、第一密封墊；12、第二密封墊。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。
在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上；術語「上」、「下」、「左」、「右」、「內」、「外」、「前端」、「後端」、「頭部」、「尾部」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對於本領域的普通技術人員而言，可視具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
圖1為本發明實施例提供的氣密集水箱積水過程示意圖；圖2為本發明實施例提供的氣密集水箱排水過程示意圖；圖3為本發明實施例提供的氣密集水箱車內正壓時積水過程示意圖；圖4為本發明實施例提供的氣密集水箱車內負壓時積水過程示意圖。
如圖1和圖2所示，本發明實施例提供一種氣密集水箱，包括集水箱本體、浮球2、擺門3、排氣盒。集水箱設置在軌道列車內或車外(設在車外時需將排氣盒通氣孔引至車內)，可以應用在衛生間、洗臉間、廚房等地，與水池4連通。例如設置在洗臉間，與洗臉池的排水口連通。集水箱本體為箱體結構，至少有一個側壁為平面結構。平面結構的側壁上設有進水口，該進水口與水池4的排水口連通，水池4中的水能通過進水口流入集水箱本體內部。在集水箱本體的內側壁的進水口處設置有擺門3，擺門3用於封堵或打開進水口，以控制水池4內的水是否能通過進水口流入集水箱。擺門3具有一定重量，通過轉軸固定在集水箱本體的內側壁，轉軸設置在側壁上的軸座5上。擺門3與集水箱本體的內側壁緊密貼合，將內側壁的進水口封堵住，將水池4與集水箱的內部空間隔離開。進水口被封堵時，水池4中的水不能進入集水箱。此外，轉軸上可設置彈簧6，使得擺門具有一定的恢復力。集水箱的底部設有出水口，具有一定重量的浮球2放置在集水箱本體底部的出水口處。浮球2的球徑大於出水口的口徑，這樣浮球2既不會進入出水口，由於自身重力還能對出水口實現封堵功能。水箱本體的頂部設有排氣盒，排氣盒用於切斷或連通集水箱的內部空間和外界環境。由於集水箱的內部空間容積是固定的，當水池4內的水排入集水箱內時，若此時浮球2未浮起，集水箱內的空間隨著水的排入而減小，此時需要將空間內的空氣排入車內，以使水池4內的水能順利排入。
排氣盒包括盒蓋8和浮子9，如圖5所示，集水箱本體的頂部有通孔，盒蓋8倒扣在通孔上方，盒蓋8上設有通氣孔，浮子9位於通氣孔下方、集水箱本體的通孔上方，浮子9與排氣盒之間有一定的間隙，浮子9底部與集水箱本體接觸的位置設置有通氣槽道。浮子9是頂部設置為弧面結構，保證浮子浮起時與密封墊能可靠接觸密封。正常狀態下，由於浮子9自身有一定重力，會位於集水箱本體頂部，這樣在集水箱本體頂部的通孔、浮子9底部的通氣槽道、排氣盒盒蓋8上的通氣孔之間形成空氣通路，空氣能在外部環境和集水箱內部自由流通。
如圖1和圖2所示，集水箱的工作原理如下：
水池4中積蓄一定量的水，此時由於擺門3的自重，集水箱的進水口被封堵，水池4中的水位逐漸升高。水位升高過程中，會產生一定的水壓，當水池4中的水位足夠高時，產生的壓力足以推動擺門3擺動，此時擺門3受水的壓力被推開，如圖2中所示，集水箱的進水口被打開，水池4中的水進入集水箱中。隨著集水箱中水量的增多，內部的空氣通過排氣盒被排至車內。當集水箱內水量達到一定值時，浮球2受到的浮力大於其自身的重力，浮球2浮起，集水箱本體底部的出水口被打開，水被排出。隨著內部水量的減少，浮球2重力接近於浮力，浮球2落下，將排水口封堵住，完成一次排水過程。由於浮球2浮起時，出水口被全部打開，沉積在底部的汙物能順利通過出水口排出，不會堵住出水口，實現汙物無殘留排水過程。
集水箱中無水的狀態下，當車內與車外有壓差時，例如車內氣壓大於車外氣壓時，如圖3中所示，集水箱內的氣壓大於車外的氣壓，此時集水箱內空間與車內環境通過排氣盒連通，氣壓一致。浮球2受到車內對其施加的壓力大於車外對其施加的壓力，被緊緊抵在出水口上，進而實現集水箱的密封，此時集水箱中存儲的水量增多。當車內氣壓小於車外氣壓時，如圖4中所示，浮球2被頂起，集水箱內氣壓升高，擺門3被抵在進水口上，將進水口封閉；此時集水箱內部空間與車內外相通，由於浮子9周邊的間隙小，不會造成車內壓力短時波動大，不會引起耳鳴。車內外無壓差時，水正常排放。
當車外長時間負壓時，集水箱中能存儲一定量廢水，維持用水設備短時連續使用，直至水量上升至將排氣盒中的浮子9浮起，浮子9與排氣盒通氣孔接觸，將通氣孔封堵，防止水溢出。
本發明提供的氣密集水箱，通過利用集水箱中浮子自身的重力和受到的浮力實現了集水箱出水口的開啟和關閉，實現了出水過程中汙物無殘留、排放乾淨迅速的效果，增強了集水箱的抗堵塞能力，不需要經常清潔維護，成本低廉，結構簡單易於實現，能應用在軌道車輛中衛生間、洗臉間、廚房等各種惡劣環境，且具有較強的車內外壓差耐受力，在不同的壓差環境下實現不同的功能，保證集水箱的正常使用。集水箱的設置不僅對水池中的廢水排放起到了緩衝作用，而且車內正壓工況下能臨時儲存一定廢水。
在上述實施例的基礎上，通氣孔與浮子9之間設有密封條10。如圖5中所示，密封條10卡接在通氣孔的邊沿，也可直接粘貼在通氣孔下方，設置在浮子9浮起時與排氣盒接觸的位置處。優選的，密封條10的材質採用橡膠，這樣能提高密封性能。浮子的材質的綜合密度小於水，這樣在集水箱的水達到一定量時，能將浮子浮起，時浮子抵住密封條，實現密封功能，防止集水箱的水外溢。
在上述實施例的基礎上，排氣盒的盒蓋8與集水箱本體之間設置第一密封墊11。排氣盒盒體與集水箱本體可拆卸連接，方便內部浮子9的更換，連接時增加第一密封墊11，增強密封性能。
在上述實施例的基礎上，集水箱本體設置為分體式結構，包括水箱箱體1和水箱蓋7，水箱蓋7與水箱箱體1均設置用於連接二者的法蘭結構，連接時中間設置第二密封墊12，增強密封性能。這樣在使用過程中能方便地拆下水箱蓋查看箱體內的環境，便於更換浮球、進行管道疏通等工作。
第一密封墊11和第二密封墊12均可採用橡膠墊，或者其他的密封材料。
在上述實施例的基礎上，集水箱本體的底部設有階梯形凹槽，如圖1中所示。凹槽與出水口連通，浮球2設於凹槽內。這樣浮球2在浮起排水後，能快速返回至出水口處，不會移到其他位置而致使出水口不能封堵。優選的，集水箱本體的底部傾斜設置，這樣在浮球2落下時，會自然滾落至出水口處。
在上述實施例的基礎上，設有進水口的內側壁可以向下傾斜設置。這樣封堵在進水口處的擺門3也有一定的傾斜角度，僅依靠擺門自身重力便可關閉。
此外，本發明還提供一種軌道車輛，配置有如上所述的氣密集水箱，使得軌道車輛內的廢水能實現順暢地排放。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。