基于真空容器的常开底阀闭合机构和腔吸式真空便器系统的制作方法

1.本发明涉及真空排污系统技术领域，更具体地，涉及一种基于真空容器的常开底阀闭合机构和腔吸式真空便器系统。


背景技术：

2.真空排污系统，通过冲厕系统产生的气压差，以气吸形式把便器内的污物吸走，以达到减少使用冲厕水的目的。包括依次连接的便器组合、真空排污工作站和污箱。系统需要长期保压以保证系统中的真空度，其中便器组合包括多个便器，每个便器都包括真空排污阀，真空排污阀价格昂贵，且这样的排污系统零部件较多、体积庞大、系统复杂，不适用于家庭使用。
3.申请号为cn201922152763.9，名称为一种模块化便携式微真空卫生盥洗系统的中国实用新型专利，公开了一种模块化便携式微真空卫生盥洗系统，属于卫生防疫技术领域。该系统包括微真空模块和蹲位模块；微真空模块的柜体中装有压力罐、真空泵和集污罐，压力罐的进气口接真空泵、出气口经气路电磁阀接集污罐；蹲位模块的匣体上面装有蹲便器，且一端装有第二如厕出水接口、第二集污接口、废水接口和第二盥洗排水接口；微真空模块和蹲位模块的第一如厕出水接口与第二如厕出水接口之间、第一集污接口和第二集污接口之间以及第一盥洗排水接口和第二盥洗排水接口之间分别通过柔性管连通。本实用新型系统结构简单，装拆便捷，展开撤收和运输便利，即具有如厕、盥洗、淋浴功能，又因微真空负压抽吸，方便排泄物收集，节约用水。该专利设置有真空泵产生真空，压力罐保压，结构复杂，体积庞大。
4.申请号为cn202011395303.x，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中国发明专利，公开了一种在线拔风-就地重力卸污的抽吸排污方法，包含一个连接便器排污口的容器，在容器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，该排污口连接就地设置的废水储槽，在容器的顶部设置拔风组合，通过短时开启拔风组合可以在容器内形成负压，从而可驱动便器内的废水经容器排放至废水储槽。该专利设置常闭的重力卸污器，在污物被吸入容器中后，依靠污物的重力将常闭的重力卸污器打开，污物排出。该专利的不足在于，所述重力卸污器为常闭，为保证重力卸污器在污物的重力作用下能打得开，重力卸污器与容器出口的不会太大，太小的夹角不利于污物排出，污物排泄不干净，特别是一些体积较大的污物，如抹布、纸巾等，由于重力卸污器打开的角度不够，无法将较大污物排出，造成堵塞。如果进料口和容器中有污物，拔风组合在抽真空时会将污物吸入拔风组合中，影响拔风组合的性能。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，提供一种能将污物排泄干净、底阀打开角度可调的基于真空容器的常开底阀闭合机构和腔吸式真空便器系统。
6.本发明的上述目的通过以下技术方案予以实现：
基于真空容器的常开底阀闭合机构，所述真空容器底部设置有出口，出口设置有底阀；所述底阀为常开底阀，真空容器被抽真空时，底阀将出口封闭。
7.本发明为解决对比文件中由于底阀（相当于对比文件的重力卸污器）与出口夹角小，污物排泄不干净、容易造成堵塞的技术问题，设置底阀为常开底阀，常开底阀依靠系统负压吸附将出口封闭。
8.进一步地，所述出口的端面（底端面）为斜面，所述底阀与出口的端面转动连接。
9.设置出口的端面为斜面，使底阀与出口的接触面积更大，接触面积越大，负压作用下，底阀受到的压力越大，底阀将出口封闭得越紧，具有良好的气密性。当出口的端面为平行于地面的平面时，底阀与出口的接触面积小，当底阀上设置有配重时，也不方便调节配重。
10.更进一步地，所述出口的端面相对出口轴向的角度为α，30
°
≤α≤80
°
。
11.进一步地，所述底阀与出口的端面较高的一端转动连接。底阀与出口之间的夹角小于90度，更容易吸附。
12.进一步地，所述底阀上设置有角度调节机构，用于调节底阀与所述出口的夹角β。
13.更进一步地，所述角度调节机构包括安装座、调节杆和配重块一；所述安装座与底阀固定，调节杆安装在安装座上，配重块一安装在调节杆上；通过调节配重块一的数量和/或位置来调节底阀与所述出口的夹角β。
14.更进一步地，所述的调节杆为螺杆一，所述配重块一为螺母一，螺杆一与安装座连接，通过增加或减少螺杆一上螺母一的个数，来调整底阀与所述出口端面的角度，需要的角度越大，螺母一的个数越少，反之，螺母的个数越多。
15.所述的基于真空容器的常开底阀闭合机构，其中真空容器的体积不同，当应用于例如排污系统中时，排污管道的长度不同，也可能用于排泄的物质不同，在安装好系统后，可以调节底阀与出口的夹角，使底阀仅仅依靠负压吸附就可将出口封闭。本发明利用螺母一的数量来调节，非常方便、结构非常简单。
16.通过增加、减少角度调节机构螺母一的数量，可以调节底阀与真空容器出口的角度，当底阀附近安装有推动底阀关闭的底阀辅助闭合机构时，就不用设置角度调节机构，底阀在负压和底阀辅助闭合机构的共同作用下，能保证底阀将出口关闭。
17.更进一步地，所述角度调节机构固定于所述底阀远离所述出口的一面，角度调节机构安装于底阀靠近出口的一端。
18.进一步地，所述螺杆一平行于所述底阀。
19.进一步地，所述底阀为塑料材质。
20.塑料材质更轻，便于底阀被负压吸附。
21.更进一步地，所述底阀远离所述出口的一侧设置有加强筋。加强筋增强底阀的强度。
22.更进一步地，所述安装座和底阀为一体。
23.进一步地，所述底阀朝向所述出口的一侧设置有起密封作用的橡胶垫，橡胶垫与出口相适配，橡胶垫安装于底阀朝向出口的一面。
24.更进一步地，所述底阀上固定有连接橡胶垫和底阀的连接件，连接件包括圆板、螺杆二和螺母二，螺杆二穿过底阀和橡胶垫，底阀和橡胶垫位于圆板和螺母二之间，拧紧螺母
二，将橡胶垫与底阀紧密贴合。
25.使用连接件，既可以作为配重，也可以起到压紧橡胶垫的作用，其中圆板的直径较大，将橡胶垫和底阀仅仅压在圆板和螺母二之间。
26.更进一步地，所述连接件位于所述底阀的中间位置。便于均匀压紧橡胶垫。
27.更进一步地，所述橡胶垫上设置有一个凸起，所述底阀上开有与凸起相适配的孔，凸起起到橡胶垫定位的作用。
28.进一步地，所述底阀上固定有配重块二，配重块二位于底阀远离所述出口的一端，配重块二使底阀能在真空发生器停止工作的时候快速分开。另一方面，污物会粘在过渡罐的出口，污物具有一定的粘性粘住底阀，设置配重块二使底阀顺利打开。
29.更进一步地，所述配重块二包括螺钉和螺母三，螺钉穿过底阀，拧紧螺母三使螺钉紧固于底阀，可以通过增加或减少螺母三的数量来调节底阀打开的速度。
30.进一步地，所述出口的斜面与底阀的夹角为β，β≤45
°
。当β≤45
°
，底阀仅依靠系统的负压就能将出口关闭。
31.进一步地，所述出口的斜面与底阀的夹角为β，β＞45
°
时，还设置有底阀辅助闭合机构，用于辅助底阀关闭。
32.更进一步地，所述底阀辅助闭合机构包括基于有源器件的底阀辅助闭合机构和基于无源器件的底阀辅助闭合机构。
33.更进一步地，所述底阀辅助闭合机构为基于无源器件的底阀辅助闭合机构时，所述基于无源器件的底阀辅助闭合机构包括吹气口；所述排污系统包括真空发生装置，吹气口与真空发生装置连通，真空发生装置与过渡罐连通，吹气口靠近底阀，在真空发生装置抽真空时，真空发生装置出气口的气体经出气口吹向底阀，辅助底阀关闭。
34.进一步地，吹气口通过管路与真空发生装置连通。
35.更进一步地，所述吹气口位于底阀的背面，吹气口吹出的气体将底阀包围。
36.进一步地，所述底阀辅助闭合机构为基于有源器件的底阀辅助闭合机构时，所述基于有源器件的底阀辅助闭合机构包括动力驱动装置，通过动力驱动装置辅助底阀关闭。
37.本发明设置吹气口，利用抽真空获取的气体，实现回收利用。在真空发生装置抽真空时，开始吸附底阀向过渡罐出口靠近，随即回气管路也开始对底阀吹气，使底阀迅速关闭；只要真空发生装置在吹真空，回气管路就持续对底阀吹气，当污物被吸入系统中时，真空发生装置停止抽真空，此时系统中已经不需要负压，底阀不需要压紧，这时回气管路由于真空发生装置停止，回气管路也停止向底阀吹气，本发明技术方案实现了真空发生装置和回气管路动作的联动性，中间不需要控制器控制。当底阀与出口的夹角较大时，即角度β＞45
°
时，仅仅依靠负压可能无法将底阀关闭，设置回气管路，获得推力，将底阀关闭。
38.更进一步地，所述动力驱动装置为气缸、液压缸或电缸。
39.进一步地，所述过渡罐为上宽下窄的结构，底阀安装在窄的部分。
40.由于本发明的底阀为常开底阀，底阀越小，需要的关闭动力就越小，关闭的速度就越快，因此设置所述过渡罐为上宽下窄的结构，既能保证系统中顺利形成真空，也能使底阀越小。但是过渡罐不能去掉，因为如果没有过渡罐，污物会占据管路，真空发生装置无法在管路中形成真空，无法形成微真空。
41.一种腔吸式真空便器系统，包括以上任一项所述的基于真空容器的常开底阀闭合
机构，还包括便器和污箱，便器通过所述管路与过渡罐连接，过渡罐与污箱连通；当真空发生装置对过渡罐抽真空时，常开底阀关闭，负压将便器中的污物吸入过渡罐，真空发生装置停止工作后，底阀打开，污物排入污箱中。
42.相对于现有技术具有排污阀和储气罐的便器系统，本发明中的过渡罐为很小的空腔结构，容积为便器满水量的1.5-3倍，比如1.5倍，2倍，2.5 倍，3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，只要需20个负压就可以破坏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，过渡罐为封闭系统负压形成提供了空间，所述过渡罐包括上腔和下腔，上腔为扁平状，为直径大于高度的腔体，因此可称为腔吸式真空便器系统。
43.进一步地，所述污箱可为城市排污系统或家用化粪池。
44.本发明具有以下有益效果：本发明所述的基于真空容器的常开底阀闭合机构和腔吸式真空便器系统，包括真空发生装置和过渡罐，为了解决现有技术常闭底阀（相当于现有技术的重力卸污器）卸污时，常闭底阀与出口夹角太小，导致排泄不干净、容易堵塞的技术问题，设置了一种常开底阀，常开底阀在系统抽真空时，靠负压吸附将出口关闭，由于是常开底阀，打开的角度能达到设计者设计的角度。为保证底阀能靠负压流畅闭合，设置底阀与出口的夹角α≤45度，并设置过渡罐为上宽下窄的结构，底阀安装在窄的部分，尽可能在保证底阀在顺利排污的前提下，减小底阀的大小。当需要的底阀与出口的夹角大于45度时，设置底阀辅助闭合机构提供推力，用于辅助底阀关闭。
附图说明
45.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1是基于真空容器的常开底阀闭合机构示意图。
46.图2是底阀和过渡罐示意图。
47.图3是底阀结构示意图。
48.图4是真空系统结构示意图。
49.1为便器，2为真空发生装置，3为真空容器，4为污箱，5为管路，6回气管路，7为底阀，8为安装座，9为螺杆一，10为螺母一。
具体实施方式
50.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
51.实施例1基于真空容器的常开底阀闭合机构，如图1所示，所述真空容器3底部设置有出口，出口设置有底阀7；所述底阀7为常开底阀，真空容器3被抽真空时，底阀7将出口封闭。
52.如图2所示，所述出口的端面为斜面，所述底阀7与出口的端面转动连接。
53.所述出口的端面相对地面的斜度为α，30
°
≤α≤80
°
，优选地，α的角度为30
°
，60
°
或80
°
。
54.所述底阀7与出口的端面较高的一端转动连接。
55.如图3所示，所述底阀7上设置有角度调节机构，用于调节底阀7与所述出口的夹角β。
56.所述角度调节机构包括安装座8、螺杆一9和螺母一10；所述安装座与底阀固定，螺杆一9与安装座8连接，通过增加或减少螺杆一9上螺母一10的个数，来调整底阀7与所述出口端面的角度，需要的角度越大，螺母一9的个数越少，反之，螺母一9的个数越多。
57.所述出口的斜面与底阀7的夹角为β，β＝45
°
。
58.本实施例基于真空容器的常开底阀闭合机构，包括真空发生装置2、真空容器3、和常开底阀，常开底阀关闭时，真空发生装置2、真空容器3为一个封闭的系统。其中真空发生装置2抽真空，将常开底阀吸附关闭出口，为保证底阀7被负压吸附，设置真空容器3为上宽下窄的结构、设置底阀7与出口的端面较高的一端转动连接。由于系统内负压的大小跟管路的长度有关，因此，在安装好排污系统后，再调节底阀7与出口的夹角，设置可调节角度调节机构调节底阀7与出口的夹角，在保证污物能顺利掉出的情况下，尽量选择较小的夹角，使底阀7能够靠负压顺利吸附将出口关闭。当夹角β＝45
°
时，底阀7仅靠负压吸附就可以将出口封闭。
59.实施例2提供一种腔吸式真空便器系统，如图4所示，所述真空容器3底部设置有出口，出口设置有底阀7；所述底阀7为常开底阀，真空容器3被抽真空时，底阀7将出口封闭。
60.如图2所示，所述出口的端面为斜面，所述底阀7与出口的端面转动连接。
61.所述出口的端面相对地面的斜度为α，30
°
≤α≤80
°
，优选地，α的角度为30
°
，60
°
或80
°
。
62.所述底阀7与出口的端面较高的一端转动连接。
63.如图3所示，所述底阀7上设置有角度调节机构，用于调节底阀与所述出口的夹角β。
64.所述角度调节机构包括安装座8、螺杆一9和螺母一10；所述安装座与底阀固定，螺杆一8与安装座连接，通过增加或减少螺杆一8上螺母一9的个数，来调整底阀7与所述出口端面的角度，需要的角度越大，螺母一10的个数越少，反之，螺母一10的个数越多。
65.所述出口的斜面与底阀7的夹角为β，β＝45
°
。
66.还包括便器1和污箱4，所述真空容器3为过渡罐，便器1与所述管路5连接，污箱4与真空容器3连接，真空容器3位于污箱4之上，真空容器3的出口位于污箱4中，底阀7位于污箱1中；当管路5、真空容器3、真空发生装置2形成封闭的真空系统后，负压将便器1中的污物吸入经管路5、真空容器3将底阀7在污物重力作用下打开，污物掉落入污箱4中。
67.本实施例所述的腔吸式真空便器系统，包括便器1、真空发生装置2、真空容器3、管路5、底阀7和污箱4，底阀7将出口关闭时，管路5、真空容器3、真空发生装置2形成封闭的系统。
68.在使用时，真空发生装置2产生真空，将底阀7吸附盖紧出口，当系统内负压达到一定值时，负压破坏水封，便器1中的污物被吸入系统中，真空发生装置2停止抽真空，污物的
重力撞开底阀7，底阀7下垂至设计的角度，污物排入污箱中。本实施例所述的技术方案，底阀7与出口的夹角可调，常开底阀依靠负压吸附，常开的底阀7在打开时能轻松、快速的打开至设计的角度，不会造成污物堵塞。
69.真空容器3不能去掉，因为如果没有真空容器3，污物会占据管路，真空发生装置2无法在管路中形成真空，无法形成微真空。
70.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的包含范围之内。