一种防堵塞式马桶真空泵及一种球面阀马桶的制作方法

本发明涉及环卫技术领域，具体涉及一种防堵塞式马桶真空泵及一种球面阀马桶。

背景技术：

目前，在一些人流量大、空间受限但需要设立卫生间的场合，普遍采用了真空集便技术，该技术能够较好的解决厕所黑水体积量大及卫生间臭味的问题。

现有的公共卫生间由于使用人员素质参差不齐，以及现有真空泵系统的固有结构特性，导致市场上常规的真空发生装置价格昂贵，一般仅适用于厕位较多的大型公厕，即多个马桶共用一套真空发生装置，如果是单个马桶配单套真空发生装置，则造价昂贵，经济性差；另外其多存在系统容易被异物缠绕、堵塞而导致卫生间停用的难题，导致维护工作量较大，同时需要专业人员开展维护工作，以上原因导致常规真空发生装置不适合在私人场合使用。

公开号为CN106005426A、名称为“一种飞机用抽马桶真空系统”的中国发明专利申请公开了一种飞机用抽马桶真空系统，包括：马桶；废水箱，通过管道与马桶的排水口连通；水气分离器，与废水箱顶部的出水口连通；真空泵，入口端通过管道与水气分离器连通，出口端通过管道穿过飞机蒙皮并与外界连通；控制装置，用于当飞机的飞行高度大于预定值时，控制真空泵关闭，否则开启；单向阀，入口端通过管道连接至真空泵入口端的管道处，出口端通过管道连接至真空泵出口端的管道处，单向阀设置为当飞机的飞行高度大于预定值时开启。其虽然可以根据飞机高度自动地切换抽真空方式，但是其同样存在马桶容易被异物堵塞而导致卫生间停用，从而运营、维护增加巨大工作量，生产成本较高，以及不适合在私人场合使用的问题。

授权公告号为CN202610929U，名称为“高层建筑真空马桶系统”的中国实用新型专利公开了一种高层建筑真空马桶系统，包括真空泵、真空马桶的真空排泄总管、真空吸污管、连接于真空马桶的真空排泄总管和真空吸污管的气阀、排污阀，连接于马桶冲洗水和清水管的电磁阀，真空马桶冲洗按钮和电磁阀均与控制器相连接，控制器还与压力开关和真空泵相连接，在排污总管下端和真空泵出口均安装排污止回阀。其虽然可以将整个建筑的真空马桶连接一起，又能各业主单独控制，但是其同样存在马桶容易被异物堵塞而导致卫生间停用，从而运营、维护增加巨大工作量，生产成本较高，以及不适合在私人场合使用的问题。

综上，需要一种防堵塞式马桶真空泵及一种球面阀马桶，以解决现有技术中所存在的上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种防堵塞式马桶真空泵及一种球面阀马桶，用以解决现有的马桶真空发生装置容易被异物缠绕、堵塞而导致卫生间停用，给运营、维护带来巨大工作量的技术难题，同时由于其生产成本较低，能够良好的解决真空马桶系统不适合在私人场合使用的问题。

为实现上述目的，本发明一方面提供一种防堵塞式马桶真空泵。具体地，该防堵塞式马桶真空泵包括如下结构：

一种防堵塞式马桶真空泵，包括气密箱体，气密箱体内设置有入口止回阀和出口止回阀，入口止回阀和出口止回阀之间设置有气密管道，气密管道的内部设置为气密空间，气密空间内设置有波纹活塞；

入口止回阀包括第一入口止回阀和第二入口止回阀，出口止回阀包括第一出口止回阀和第二出口止回阀；

第一入口止回阀和第二入口止回阀设置为串联的结构，第一出口止回阀和第二出口止回阀设置为串联的结构；

波纹活塞与驱动电机相连接，气密箱体上设置有负压开关，驱动电机通过负压开关进行启停控制。

可选地，入口止回阀与泵吸入接口相连通。

可选地，出口止回阀与泵排出接口相连通。

可选地，负压开关设置为常开式平模压力开关。

本发明另一方面提供一种球面阀马桶。具体地，该马桶包括如下结构：

一种球面阀马桶，包括坐便器，坐便器上设置有如权利要求-中任一项的防堵塞式马桶真空泵。

可选地，马桶设置为真空球面阀式结构；真空球面阀式结构包括碗状的坐便器，坐便器的下方设置有一个排水孔，排水孔的下面配合设置有一个球形面板，球形面板与踏板相连接，踩下踏板，球形面板旋转至与排水孔相错开的位置，松开踏板，球形面板旋转至恢复与排水孔相重合的位置。

可选地，踏板与复位弹簧相连接，踩下踏板，复位弹簧收缩，松开踏板，复位弹簧在收缩力作用下复位，带动踏板复位。

可选地，排水孔设置为圆形。

可选地，排水孔与球形面板之间设置有密封垫圈。

可选地，球形面板的下面设置有排水管道。

本发明方法具有如下优点：

本发明的防堵塞式马桶真空泵和球面阀马桶，能够在产生真空的同时兼具泵送功能，能在很大程度上防止卫生间污物的缠绕和堵塞，其成本低，结构合理，使用可靠，运营和维护方便，尤其适用于家庭用等私人卫生间。

附图说明

图1是本发明的防堵塞式马桶真空泵的主视图。

图2是本发明的防堵塞式马桶真空泵的侧视图。

图3是本发明的防堵塞式马桶真空泵的A-A面剖视图。

图4是本发明的防堵塞式马桶真空泵的俯视图。

图中，1为气密箱体，2为波纹活塞，3为第一入口止回阀，4为第二入口止回阀，5为第一出口止回阀，6为第二出口止回阀，7为驱动电机，8为负压开关，9为泵吸入接口，10为泵排出接口。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

一种防堵塞式马桶真空泵，如图1至图4所示，包括气密箱体1，气密箱体1内设置有入口止回阀和出口止回阀，入口止回阀和出口止回阀之间设置有气密管道，气密管道的内部设置为气密空间，气密空间内设置有波纹活塞2；

入口止回阀包括第一入口止回阀3和第二入口止回阀4，出口止回阀包括第一出口止回阀5和第二出口止回阀6；

第一入口止回阀3和第二入口止回阀4设置为串联的结构，第一出口止回阀5和第二出口止回阀6设置为串联的结构；

波纹活塞2与驱动电机7相连接，气密箱体1上设置有负压开关8，驱动电机7通过负压开关8进行启停控制。

可见，本实施例的防堵塞式马桶真空泵，真空泵的吸入口处设置有入口止回阀，真空泵的排出口处设置有出口止回阀，波纹活塞2安装在入口止回阀和出口止回阀之间的气密管道内部的气密空间内；当波纹活塞2做收缩运动时，气密空间的容积增大，出口止回阀在气流作用下闭合，入口止回阀在气流作用下自动打开，完成气体及黑水抽吸动作；当波纹活塞2做延伸运动时，气密空间的气体被压缩，入口止回阀闭合，出口止回阀自动打开，将气密空间内的气体及黑水挤出气密空间，完成一个工作循环。如此反复可将气密管道及气密箱体1内的黑水首先排出，然后排出空气，当系统负压达到之前预设的负压值时，负压开关8动作，系统自动断电，气密管道及气密箱体1内的负压可在下一次马桶使用前持续保持真空状态；在真空保持状态下，从马桶的球面阀开始至真空泵出口止回阀的气密空间内由于几乎没有空气，当球面阀开启后，由于大气压与气密空间存在巨大的压差，空气瞬间冲入球面阀下部的真空管道，将卫生间黑水吸入入口止回阀，达到真空吸便效果，由于波纹活塞2上下运动的作用，黑水被波纹活塞2压缩后无法回流进入口止回阀，只能被波纹活塞2产生的压力挤出至出口止回阀，从而实现在产生真空的同时进行泵送操作，同时可以防止卫生间污物的缠绕和堵塞，其结构合理，使用可靠，运营和维护方便，适用于私人卫生间。

实施例2

一种防堵塞式马桶真空泵，与实施例1相似，所不同的是，入口止回阀与泵吸入接口9相连通。

优选的，出口止回阀与泵排出接口10相连通。

实施例3

一种防堵塞式马桶真空泵，与实施例2相似，所不同的是，负压开关8设置为常开式平模压力开关。

实施例4

一种球面阀马桶，包括坐便器，坐便器上设置有如实施例1至实施例3中任一项的防堵塞式马桶真空泵。

实施例5

一种球面阀马桶，与实施例4相似，所不同的是，马桶设置为真空球面阀式结构；真空球面阀式结构包括碗状的坐便器，坐便器的下方设置有一个排水孔，排水孔的下面配合设置有一个球形面板，球形面板与踏板相连接，踩下踏板，球形面板旋转至与排水孔相错开的位置，松开踏板，球形面板旋转至恢复与排水孔相重合的位置。

实施例6

一种球面阀马桶，与实施例5相似，所不同的是，踏板与复位弹簧相连接，踩下踏板，复位弹簧收缩，松开踏板，复位弹簧在收缩力作用下复位，带动踏板复位。

优选的，排水孔设置为圆形。

优选的，排水孔与球形面板之间设置有密封垫圈。

优选的，球形面板的下面设置有排水管道，即球形面板可以直接设置在排水管道的顶端位置处。

本发明的防堵塞式马桶真空泵，其并未采用传统的与黑水直接接触的回转式结构，能有效避免缠绕和堵塞(适用于通过直径小于30mm的物体)，系统真空可在-20KPa至-40KPa之间手动调整。在实现真空度制造的同时兼具卫生间黑水泵送功能。该真空泵能够实现黑水水平抽吸距离15m，黑水垂直抽吸高度1.8m，黑水水平挤出距离6m，黑水垂直挤出高度1.8m。主要泵体结构采用高强度塑料制作，能够批量化生产，成本较低，整套系统比较适合私人卫生间使用，也可应用在公共卫生间场合。其具体具有如下特点：

(1)该真空泵能产生并保持真空，波纹活塞2可以采用塑料材质制作，随着负压度的提高，波纹活塞2本身存在一定机械变形，当负压度提高到-40KPa时，波纹活塞2抽气效率下降，寿命也会出现明显下降，同时随着真空度的继续提高，带给设置有真空球面阀的马桶的空气吸入效果的提升并不明显，真空度越高，真空泵的工作时间也越长；此外，由于真空作为理想状态，并非能够达到绝对真空，所以综合考虑以上因素，优选的，负压度为-20Kpa至-40Kpa之间。该真空泵与设置有真空球面阀的马桶配合使用，该马桶在冲水后球面阀的球形面板关闭，使马桶与真空泵的入口止回阀之间的空间，即马桶与真空泵之间的管道、以及真空泵的气密箱体1形成具有一定容积的气密空间；气密空间的大小等于马桶冲水时吸入的空气量，因为在马桶球面阀的球形面板打开后，大气进入气密空间，气密空间内的大气压力需要大气压保持一致。气密空间的体积设置越大，吸入的空气量越大，马桶冲洗效果越好，但同时其制造真空所需的时间也会相应延长。

(2)真空球面阀马桶在冲水时球面阀打开，冲水过程持续约1至2秒，冲水结束后马桶球面阀随即关闭；在冲水过程中空气及卫生间黑水进入气密空间，引起负压度下降，在负压开关8探测到负压不足时自动启动驱动电机7，波纹活塞2可以与偏心轮相连接，驱动电机7与偏心轮相驱动连接，驱动电机7启动后通过偏心轮驱动波纹活塞2做收缩、延伸运动；当波纹活塞2收缩时，入口止回阀和出口止回阀之间的管道空间增大，出口止回阀在大气压作用下自动关闭，马桶管道内的空气及黑水被吸入；当波纹活塞2延伸时，入口止回阀和出口止回阀的管道空间增缩小，入口止回阀气压作用下自动关闭，马桶管道内的空气及黑水被挤出出口止回阀；需要说明的是，入口止回阀和出口止回阀的主要作用是是确保黑水和空气只能沿预设方向移动，防止黑水和空气倒流。

(3)波纹活塞2收缩、延伸运动的频率为2次/秒，其材质为PP/PE工程树脂，驱动电机7的驱动力矩为4.5Nm左右，波纹活塞2压缩和拉伸改变吸入口止回阀和排出口止回阀之间的气密空间容积大小；波纹活塞2向上压缩运动时吸入口的两个止回阀在气流作用下自动打开，将黑水及空气吸入，波纹活塞2向下延伸运动时吸入口的两个止回阀在气流作用下自动关闭，波纹活塞2将黑水及空气通过两个排出口止回阀挤出；

(4)四个止回阀均设置为弹性EPDM止回阀，在湿润状态下可保持较好的气密性，在被波纹活塞2压缩时可保持较好的抗变形刚性；

(5)负压开关8采用常开式平模压力开关，在马桶无人使用时，由于密闭作用，系统负压始终处于保持状态，负压开关8处于断开状态，驱动电机7也呈断电状态。马桶有人使用后一旦冲水，负压状态被破坏，导致负压开关8接通，驱动电机7开始启动。随着气密箱体1负压度的提高，负压开关8设置有开关膜片和弹簧，膜片逐渐向下移动(即朝向气密箱体1移动)，负压开关8利用弹簧的抗压缩性对开关膜片施加反推力，此时负压开关仍旧处于闭合状态，但气密箱体1负压达到预设的真空度时，开关膜片到达负压开关跳闸位置，负压开关8随即断开，切断驱动电机7的电源，真空马桶系统随即处于真空保持的待冲水状态，完成一个工作循环；需要说明的是，波纹活塞2收缩时产生负压，延伸时产生挤出效果；

(6)真空泵系统所有的配合面均采用氟橡胶密封垫片，以保持良好的水密性及气密性；气密箱体1采用玻璃纤维PP塑料制作，以保持良好的抗压性能；负压开关8的弹簧上设置有弹簧预紧力压缩螺母，通过旋转预紧力螺母可调节弹簧的压缩力，以改变负压开关8的预设动作负压值。

需要说明的是，本发明的一种防堵塞式马桶真空泵及一种球面阀马桶，主要对常规真空泵结构进行了上述改进，其它未提及的功能、部件及结构，在需要时，可以采用现有技术中能够实现相应功能的部件及结构进行实施。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。